CN113107691A - 发动机控制方法、控制器及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发动机控制方法、控制器及汽车，该发动机控制方法包括判断发动机是否发生失火；统计多次循环做功过程中发动机发生失火的次数，根据循环做功次数和失火次数实时计算失火率；根据失火率修正发动机的空燃比窗口；和/或根据失火率修正发动机的空气模型；和/或根据失火率修正发动机的后氧窗口。本发明提出的发动机控制方法可以及时调整发动机的排放参数，减少或避免由于发动机内混合气未燃烧或燃烧不充分导致过多有害气体排出，即降低或避免产生排放恶化的可能性，解决了现有技术中由于失火现象导致的发动机排放恶化的问题。

Description

发动机控制方法、控制器及汽车

技术领域

本发明属于汽车技术领域，具体涉及一种发动机控制方法、控制器及汽车。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

发动机作为汽车的动力源，其性能好坏关系到汽车行驶的安全和品质，现有技术中以天然气作为燃料的发动机执行国家第六阶段机动车污染物排放标准，采用当量比+EGR(Exhaust Gas Re-circulation，废气再循环)+三元催化器的技术路线。

发动机在运转时，如果出现进气混合系统异常、点火系统异常、燃烧系统异常等状况，会导致进入发动机气缸内的混合气无法点燃，这种情况称之为失火现象，当发生失火现象时，会导致发动机的空气量计算不准确、前氧传感器测量不准确、空燃比控制偏离催化器高效区等问题，最终导致排放气体中有害气体超标，造成排放恶化问题。

发明内容

本发明的目的是至少解决现有技术中由于失火现象导致的发动机排放恶化的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明第一方面提出了一种发动机控制方法，所述发动机控制方法包括：

判断发动机是否发生失火；

统计多次循环做功过程中所述发动机发生失火的次数，根据循环做功次数和失火次数实时计算失火率；

根据所述失火率修正所述发动机的空燃比窗口；

和/或根据所述失火率修正所述发动机的空气模型；

和/或根据所述失火率修正所述发动机的后氧窗口。

根据本发明实施例提出的发动机控制方法，通过实时监测发动机是否发生失火，对多次循环做功过程中发生失火的次数进行统计，从而实时计算和更新发动机的失火率，根据失火率修正发动机的排放参数，所修正的排放参数包括空燃比窗口、空气模型和后氧窗口中的至少一个，由此，当发动机发生失火时，本实施例提出的发动机控制方法可以及时调整发动机的排放参数，减少或避免由于发动机内混合气未燃烧或燃烧不充分导致过多有害气体排出，即降低或避免产生排放恶化的可能性，解决了现有技术中由于失火现象导致的发动机排放恶化的问题。

另外，根据本发明实施例提出的发动机控制方法，还可具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述根据所述失火率修正所述发动机的空燃比窗口包括：

获取所述发动机在正常工作情况下的第一空燃比窗口；

获取所述失火率对应的空燃比窗口修正系数；

计算所述第一空燃比窗口与所述空燃比窗口修正系数的乘积作为第二空燃比窗口，执行所述第二空燃比窗口。

在本发明的一些实施例中，所述根据所述失火率修正所述发动机的空气模型包括：

获取所述发动机在正常工作情况下的第一空气模型；

获取所述失火率对应的空气模型修正系数；

计算所述第一空气模型与所述空气模型修正系数的乘积作为第二空气模型，执行所述第二空气模型。

在本发明的一些实施例中，所述根据所述失火率修正所述发动机的后氧窗口包括：

获取所述发动机在正常工作情况下的第一后氧窗口；

获取所述失火率对应的后氧窗口修正系数；

计算所述第一后氧窗口与所述后氧窗口修正系数的乘积作为第二后氧窗口，执行所述第二后氧窗口。

在本发明的一些实施例中，所述循环做功次数为200～1000次。

在本发明的一些实施例中，所述判断发动机是否发生失火包括：

设定转速差值阈值为C，C＞0；

采集所述发动机的上止点之后第一角度与第二角度之间的转速差值；

根据所述转速差值大于或等于C，判断所述发动机发生失火。

在本发明的一些实施例中，所述判断发动机是否发生失火包括：

设定转速差值阈值为z_cyi，z_cyi＞0；

采集所述发动机各气缸失火时的失火最小转速差x_cyi，i为正整数；

计算所述发动机的各气缸的平均转速差值作为失火转速限值y_cyi；

根据所述失火转速限值y_cyi大于所述转速差值阈值z_cyi，判断为i缸失火。

在本发明的一些实施例中，所述计算所述发动机的各气缸的平均转速差值作为失火转速限值y_cyi包括：

y_cyi＝[(x_cy1-x_cy1)+(x_cy1-x_cy2)+(x_cy1-x_cy3)+……+(x_cy1-x_cyi)]/i。

本发明第二方面提出了一种发动机控制器，所述发动机控制器包括控制装置和计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有控制指令，所述控制装置通过执行所述控制指令来实现根据上述任一实施例所述的发动机控制方法，所述控制装置包括：

计算模块，所述计算模块用于判断发动机是否发生失火和统计多次循环做功过程中所述发动机发生失火的次数，并根据循环做功次数和失火次数实时计算失火率；

控制模块，所述控制模块用于根据所述失火率修正所述发动机的空燃比窗口和/或空气模型和/或后氧窗口。

根据本发明实施例提出的发动机控制器可以及时调整发动机的排放参数，减少或避免了由于发动机内混合气未燃烧或燃烧不充分导致过多有害气体排出，降低或避免了产生排放恶化的可能性，解决了现有技术中由于失火现象导致的发动机排放恶化的问题。

本发明第三方面提出了一种汽车，所述汽车包括根据上述实施例所述的发动机控制器。

根据本发明实施例提出的汽车，由于发动机控制器能够降低或避免了产生排放恶化的可能性，故提高了汽车的排放性能，提高了用户体验。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。

在附图中：

图1为本发明实施例提出的发动机控制方法的流程示意图一；

图2为本发明实施例提出的发动机控制方法的流程示意图二。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图1所示，本发明实施例提出了一种发动机控制方法，该发动机控制方法包括判断发动机是否发生失火；统计多次循环做功过程中发动机发生失火的次数，根据循环做功次数和失火次数实时计算失火率；根据失火率修正发动机的空燃比窗口；和/或根据失火率修正发动机的空气模型；和/或根据失火率修正发动机的后氧窗口。

本发明实施例提出的发动机控制方法通过实时监测发动机是否发生失火，对多次循环做功过程中发生失火的次数进行统计，从而实时计算和更新发动机的失火率，根据失火率修正发动机的排放参数，所修正的排放参数包括空燃比窗口、空气模型和后氧窗口中的至少一个，由此，当发动机发生失火时，本实施例提出的发动机控制方法可以及时调整发动机的排放参数，减少或避免由于发动机内混合气未燃烧或燃烧不充分导致过多有害气体排出，即降低或避免产生排放恶化的可能性，解决了现有技术中由于失火现象导致的发动机排放恶化的问题。

具体地，在判断发动机是否发生失火的步骤中，可以采用多种判断方法，示例性地，可以通过检测发动机的排气压力波判断是否发生失火，也可以通过检测发动机曲轴角加速度的变化判断是否发生失火。示例性地，在一种可选的实施方式中，可以设定转速差值阈值为0，然后实时采集发动机的上止点之后第一角度与第二角度之间的转速差值，根据转速差值大于0，即转速差值为正数，判断发动机发生失火，若转速差值为负数，则判断发动机没有发生失火。

进一步地，为了提高对失火判断的准确性，在本发明的一些实施例中，判断发动机是否发生失火包括：

设定转速差值阈值为C(C＞0)；本步骤中转速差值阈值C设置为正数，转速差值阈值C可以根据发动机的出厂参数，通过实验或多次统计计算得出，本实施例对此不作具体限定，可以根据发动机的实际情况进行计算和设置，在此基础上，实时采集发动机的上止点之后第一角度与第二角度之间的转速差值，然后将该转速差值与转速差值阈值C进行比较，当转速差值大于或等于C时，判断发动机发生失火，当转速差值小于C时，判断发动机没有发生失火。

在本发明的另一些实施例中，可以通过计算点火缸和失火缸之间的差异，进一步提高对发动机中某个气缸发生失火判断的准确性，具体地，本实施例判断发动机是否发生失火包括：

设定转速差值阈值为z_cyi(z_cyi＞0)；本步骤中转速差值阈值z_cyi设置为正数，转速差值阈值z_cyi可以根据发动机的出厂参数，通过实验或多次统计计算得出，本实施例对此不作具体限定，可以根据发动机的实际情况进行计算和设置，在此基础上，实时采集发动机的上止点之后第一角度与第二角度之间的转速差值，记录多次转速差值中的最小值，即采集发动机各气缸失火时的失火最小转速差 x_cyi(i为正整数)；然后计算发动机的各气缸的平均转速差值作为失火转速限值 y_cyi；根据失火转速限值y_cyi大于转速差值阈值z_cyi，判断为i缸失火。

需要说明的是，本实施例中i表示发动机中气缸的数量，故i为正整数，本实施例对发动机中的每个气缸的转速差值分别进行计算，并通过分别计算发动机中每个气缸的平均转速差值，减小或消除其他气缸对本气缸的影响，通过将计算得到的平均转速差值作为失火转速限值y_cyi与转速差值阈值z_cyi进行比较，更准确地判断其中某一气缸是否发生失火，提高了判断失火的准确性。

在上述实施方式的基础上，计算发动机的各气缸的平均转速差值作为失火转速限值y_cyi的具体方法为：y_cyi＝[(x_cy1-x_cy1)+(x_cy1-x_cy2)+(x_cy1-x_cy3)+……+ (x_cy1-x_cyi)]/i，(i为正整数)，也就是说，各气缸的平均转速差值为该气缸的失火最小转速差与所有气缸的失火最小转速差之间的差值的总和，将总和除以气缸数量求出平均值，以此消除减小或消除各气缸互相产生的影响

为了便于理解，本实施例以六缸发动机为例进行具体描述，其中，第一气缸i＝1，第二气缸i＝2，第三气缸i＝3，第四气缸i＝4，第五气缸i＝5，第六气缸 i＝6。

采集发动机的六个气缸在失火时的失火最小转速差x_cy1、x_cy2、x_cy3、x_cy4、x_cy5、x_cy6；计算发动机的各气缸的平均转速差值作为失火转速限值y_cy1、y_cy2、 y_cy3、y_cy4、y_cy5、y_cy6；将y_cy1与转速差值阈值z_cy1进行比较，如果y_cy1大于z_cy1，则说明第一气缸失火，同样地，y_cy2大于z_cy2，则说明第二气缸失火，y_cy3大于 z_cy3，则说明第三气缸失火，y_cy4大于z_cy4，则说明第四气缸失火，y_cy5大于z_cy5，则说明第五气缸失火，y_cy6大于z_cy6，则说明第六气缸失火。

在上述实施方式的基础上，判断发动机是否失火后，本实施例对多次循环做功过程中发动机发生失火的次数进行统计和实时更新，并根据所统计的循环做功次数和失火次数实时计算失火率，由此，可以快速、准确地更新发动机的失火率，便于后续步骤中根据失火率修正发动机排放参数。

本步骤中所统计的发动机的循环做功次数可以选择为100次以上，以保证后续计算结果的准确性，在本发明的一些实施例中，循环做功次数可以选择为 200～1000次，保证了足够的样本。

进一步地，在计算出失火率后，本实施例根据失火率对发动机的排放参数进行修正，可以理解地，为了保证发动机排放达标，通常会设置初始的排放参数，排放参数至少包括空燃比窗口、空气模型和后氧窗口，发动机根据设置好的参数值进行工作，而当发动机发生失火时，如果依旧根据初始参数值进行排放，会导致排放恶化，因此，本实施例根据计算出的失火率和判断好的是否发生失火，对上述排放参数进行实时调整，从而避免排放恶化。

具体地，本步骤中对空燃比窗口、空气模型和后氧窗口中的一项或多项进行调整，也就是说，本实施例根据失火率修正发动机的空燃比窗口，或者根据失火率修正发动机的空气模型，或者根据失火率修正发动机的后氧窗口，或者根据失火率修正发动机的空燃比窗口、空气模型和后氧窗口。

在上述实施方式的基础上，根据失火率修正发动机的空燃比窗口包括以下步骤：

首先获取发动机在正常工作情况下的第一空燃比窗口，本步骤中第一空燃比窗口可以是当前正常工作状态下的空燃比窗口，或者可以是发动机的初始的空燃比窗口；然后获取失火率对应的空燃比窗口修正系数，本步骤中可以通过实验或查表的方式获取失火率对应的空燃比窗口修正系数；最后计算第一空燃比窗口与空燃比窗口修正系数的乘积，将该乘积作为第二空燃比窗口，即作为新的空燃比窗口，发动机执行第二空燃比窗口，从而减小或避免排放恶化的可能性。

在上述实施方式的基础上，根据失火率修正发动机的空气模型包括以下步骤：

首先获取发动机在正常工作情况下的第一空气模型，本步骤中第一空气模型可以是当前正常工作状态下的空气模型，或者可以是发动机的初始的空气模型；然后获取失火率对应的空气模型修正系数，需要说明的是，空气模型的影响因素包括发动机温度、环境温度、大气压和空气效率，本步骤中可以根据上述影响因素，通过实验或查表的方式获取失火率对应的空气模型修正系数；最后计算第一空气模型与空气模型修正系数的乘积，将该乘积作为第二空气模型，即作为新的空气模型，发动机执行第二空气模型，从而减小或避免排放恶化的可能性。

在上述实施方式的基础上，根据失火率修正发动机的后氧窗口包括以下步骤：

首先获取发动机在正常工作情况下的第一后氧窗口，本步骤中第一后氧窗口可以是当前正常工作状态下的后氧窗口，或者可以是发动机的初始的后氧窗口；然后获取失火率对应的后氧窗口修正系数，本步骤中可以通过实验或查表的方式获取失火率对应的后氧窗口修正系数；最后计算第一后氧窗口与后氧窗口修正系数的乘积，将该乘积作为第二后氧窗口，即作为新的后氧窗口，发动机执行第二后氧窗口，从而减小或避免排放恶化的可能性。

本发明第二方面的实施例提出了一种发动机控制器，发动机控制器包括控制装置和计算机可读存储介质，计算机可读存储介质内存储有控制指令，控制装置通过执行控制指令来实现根据上述任一实施例的发动机控制方法，其中，控制装置包括：

计算模块，计算模块用于判断发动机是否发生失火和统计多次循环做功过程中发动机发生失火的次数，并根据循环做功次数和失火次数实时计算失火率；

控制模块，控制模块用于根据失火率修正发动机的后氧窗口和/或后氧窗口和/或后氧窗口。

本发明实施例提出的发动机控制器可以及时调整发动机的排放参数，减少或避免了由于发动机内混合气未燃烧或燃烧不充分导致过多有害气体排出，降低或避免了产生排放恶化的可能性，解决了现有技术中由于失火现象导致的发动机排放恶化的问题。

本发明第三方面的实施例提出了一种汽车，汽车包括上述实施例提出的发动机控制器。

本发明实施例提出的汽车包括上述发动机控制器，由于发动机控制器能够降低或避免了产生排放恶化的可能性，故提高了汽车的排放性能，提高了用户体验。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种发动机控制方法，其特征在于，包括：

判断发动机是否发生失火；

统计多次循环做功过程中所述发动机发生失火的次数，根据循环做功次数和失火次数实时计算失火率；

根据所述失火率修正所述发动机的空燃比窗口；

和/或根据所述失火率修正所述发动机的空气模型；

和/或根据所述失火率修正所述发动机的后氧窗口。

2.根据权利要求1所述的发动机控制方法，其特征在于，所述根据所述失火率修正所述发动机的空燃比窗口包括：

获取所述发动机在正常工作情况下的第一空燃比窗口；

获取所述失火率对应的空燃比窗口修正系数；

计算所述第一空燃比窗口与所述空燃比窗口修正系数的乘积作为第二空燃比窗口，执行所述第二空燃比窗口。

3.根据权利要求1所述的发动机控制方法，其特征在于，所述根据所述失火率修正所述发动机的空气模型包括：

获取所述发动机在正常工作情况下的第一空气模型；

获取所述失火率对应的空气模型修正系数；

计算所述第一空气模型与所述空气模型修正系数的乘积作为第二空气模型，执行所述第二空气模型。

4.根据权利要求1所述的发动机控制方法，其特征在于，所述根据所述失火率修正所述发动机的后氧窗口包括：

获取所述发动机在正常工作情况下的第一后氧窗口；

获取所述失火率对应的后氧窗口修正系数；

计算所述第一后氧窗口与所述后氧窗口修正系数的乘积作为第二后氧窗口，执行所述第二后氧窗口。

5.根据权利要求1所述的发动机控制方法，其特征在于，所述循环做功次数为200～1000次。

6.根据权利要求1所述的发动机控制方法，其特征在于，所述判断发动机是否发生失火包括：

设定转速差值阈值为C，C＞0；

采集所述发动机的上止点之后第一角度与第二角度之间的转速差值；

根据所述转速差值大于或等于C，判断所述发动机发生失火。

7.根据权利要求1所述的发动机控制方法，其特征在于，所述判断发动机是否发生失火包括：

设定转速差值阈值为z_cyi，z_cyi＞0；

采集所述发动机各气缸失火时的失火最小转速差x_cyi，i为正整数；

计算所述发动机的各气缸的平均转速差值作为失火转速限值y_cyi；

根据所述失火转速限值y_cyi大于所述转速差值阈值z_cyi，判断为i缸失火。

8.根据权利要求7所述的发动机控制方法，其特征在于，所述计算所述发动机的各气缸的平均转速差值作为失火转速限值y_cyi包括：

y_cyi＝[(x_cy1-x_cy1)+(x_cy1-x_cy2)+(x_cy1-x_cy3)+……+(x_cy1-x_cyi)]/i。

9.一种发动机控制器，其特征在于，所述发动机控制器包括控制装置和计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有控制指令，所述控制装置通过执行所述控制指令来实现根据权利要求1至8任一项所述的发动机控制方法，所述控制装置包括：

计算模块，所述计算模块用于判断发动机是否发生失火和统计多次循环做功过程中所述发动机发生失火的次数，并根据循环做功次数和失火次数实时计算失火率；

控制模块，所述控制模块用于根据所述失火率修正所述发动机的空燃比窗口和/或空气模型和/或后氧窗口。

10.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括根据权利要求9所述的发动机控制器。

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