CN113323759B - 一种基于优先级来控制发动机内部工况的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于优先级来控制发动机内部工况的方法，其包括以下几个步骤：统计发动机内部阶段的特殊工况点的个数；根据预先获得的各种工况下控制参数的参数值，开展台架以及实车试验，在实验中算出各种工况下对应的最优预测值；开设若干类数组，数组内分量的个数与最优预测值的种类量相同，将最优预测值按照种类顺序依次存入各类数组中；根据试验目的预先标定各种工况的优先级；写入扭矩、转速等信号的默认值，判断每种工况下的发动机是否满足运行条件；按照满足条件的工况判断优先级，并记录相应的扭矩与转速要求，优先级大于存储记录数据优先级才更新优先级以及相应的扭矩与转速数据；CAN发送请求信号给VCU，控制发动机起燃。

Description

一种基于优先级来控制发动机内部工况的方法

技术领域

本发明涉及汽车配件技术领域，具体涉及一种基于优先级来控制发动机内部工况的方法。

背景技术

GB19578-2021《乘用车燃料消耗量限值》将于2021年7月1日起实施，2025年前，传统能源乘用车、插电式混合动力电动乘用车的试验工况将由NEDC切换为WLTC,工况的改变将影响车辆中和燃料消耗量，试验方法的变化为GB/T19233-2020《轻型汽车燃料消耗量试验方法》中加载方式由惯性质量加载方式改为连续加载方式。

该标准的主要目标是让标准测试下的燃油消耗和排放估算与实际公路驾驶条件下的指标更接近。标准实施后，燃油车的油耗和电动车的续航里程，也更接近于实际驾驶油耗与续航里程。在NEDC切换为WLTC后，车型的续航里程标定无疑会较现阶段有明显的下降，而在一定程度上，车企虚标里程的问题也将受到打击。

WLTP的测试方法分为低速、中速、高速与超高速四个部分，对应持续时间分别为589秒、433秒、455秒、323秒，对应最高车速分别为56.5km/h、76.6km/h、97.4km/h、131.3km/h，并且将车辆的滚动阻力、挡位、车重等因素都融入到了测试中。

在WLTP测试中一个循环测试中，本发明中每个工况都要实现一遍，为了满足WLTP的要求，就需要在不同的车速响应不同的工况，实现各种车速下最佳工况的目的，就需要进行大量的测试，如果每一个测试都需要改一次软件的话，就会浪费大量的人力物力以及时间，最终开发周期和成本都大大提高。

现有的控制方法主要是依据已知的停缸优先级进行甲醇喷射控制，在车型开发初期，各种优先级都不确定的情况下，需要大量的试验支撑，判断优先级，在这个试验等阶段，为了确定优先级就需要修改以及集成各种优先级对应的代码，这需要耗费大量的人力物力，大大增加了开发周期。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种基于优先级来控制发动机内部工况的方法，其节省了大量的修改模型，软件集成的时间，大大缩短了开发周期，从而可以更好的降低油耗，减少排放，满足新法规的要求。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种基于优先级来控制发动机内部工况的方法，包括以下几个步骤：

1)统计发动机内部阶段的特殊工况点的个数；

2)根据预先获得的各种工况下控制参数的参数值，开展台架以及实车试验，在实验中算出各种工况下对应的最优预测值；

3)开设若干类数组，数组内分量的个数与最优预测值的种类量相同，将最优预测值按照种类顺序依次存入各类数组中；

4)根据试验目的预先标定各种工况的优先级；

5)写入扭矩、转速等信号的默认值，判断每种工况下的发动机是否满足运行条件；

6)按照满足条件的工况判断优先级，依次读取当前工况的优先级，并记录相应的扭矩与转速要求，只有在优先级大于存储记录数据优先级的条件下才更新优先级以及相应的扭矩与转速数据；

7)CAN发送请求信号给VCU，控制发动机起燃。

按上述技术方案，所述步骤1)中统计特殊工况点个数的方法包括后氧传感器诊断、PCV诊断、摩擦功自学习、催化器起燃、催化器诊断和GPF再生。

按上述技术方案，所述后氧传感器诊断的目的是检测和诊断与O2传感器以及相应的接线和连接器相关的故障。当车速、转速、负荷等条件满足时，发送后氧诊断的WorkPoint请求。

按上述技术方案，在PCV诊断过程中，PCV阀是曲轴箱强制通风系统中的重要部件。主要作用是将曲轴箱内的气体(从燃烧室窜入曲轴箱的混合气与机油蒸汽)通过PCV阀导入进气歧管，这就避免了排放恶化等现象。防止机油蒸汽直接进入大气，同时防止机油变质。PCV阀的一个常见故障就是堵塞。如果PCV阀堵塞，可能会使曲轴箱窜气逆向流向空气滤清器，污染滤芯，使空气滤清器过滤能力降低，导致燃料消耗增大，发动机磨损加大，甚至损坏发动机。因此，须对PCV进行诊断，需要发送PCV诊断的WorkPoint请求。

按上述技术方案，发动机在运行时，由于机械摩擦等原因，会导致发动机的效率降低，所以减少发动机的摩擦功成为降低油耗的主要手段，所以当需要进行摩擦功自学习时，需要发送摩擦功自学习的WorkPoint请求。

按上述技术方案，在冷启动时，一般催化器的温度较低，难以满足要求，故需要请求较大扭矩和转速，所以需要发送催化器起燃的WorkPoint请求。

按上述技术方案，EMS系统在催化器的前后装有两个氧传感器，前氧用于实现混合气闭环控制，后氧用于对前氧的修正，所以需要进行催化器诊断，当需要对其诊断时，发送催化器诊断的WorkPoint请求。

按上述技术方案，随着颗粒物累积量越来越大，排气背压会升高，燃油油耗增加，发动机性能下降，此时要将捕集的颗粒氧化燃烧掉，发送GPF再生的WorkPoint请求。

按上述技术方案，所述步骤2)中不同工况下的最优预测值包括最大扭矩、最小扭矩、最大转速、最小转速和工况编号。

按上述技术方案，所述步骤3)的具体操作流程为：

①按照需要控制的参数定义数组，数组的排列顺序为(最大扭矩，最小扭矩，最大转速，最小转速，enable信号，优先级，输出的编号)；

②取一个工况分别向第一点每个数组中存入响应的参数；

③依次把每个工况都存入数据；

按上述技术方案，所述步骤6)中记录相应的扭矩与转速要求时，只存储一组数据。

按上述技术方案，基于该方法所形成的具体的控制算法为：把存入了数据的数组作为算法输入用来计算，初始赋值优先级为N1，工况种类为0，当前请求输出工况为0，不同的工况种类从0-N遍历一次，如果当前工况满足条件以及当前优先级标定值小于优先级临时量，则更新优先级临时量、当前请求输出工况、最大转速、最小转速、最大扭矩、最小扭矩，遍历结束后把优先级临时量、当前请求输出工况、最大转速，最小转速，最大扭矩，最小扭矩输出。

按上述技术方案，N1根据工况个数来决定，N1在算法过程中为临时量。

本发明具有以下有益效果：

本发明在开发前期，发动机内部工况优先级还不确定的前提下，提出一种通过修改标定量控制优先级来实现发动机内部各种工况的参数的获取以及控制的方法，通过修改标定量就可以实现各种内部工况的测试，验证工作，节省了大量的修改模型，软件集成的时间，大大缩短了开发周期，从而可以更好的降低油耗，减少排放，满足新法规的要求。

附图说明

图1是本发明中所述的将最优预测值按照种类顺序依次存入各类数组的具体操作流程；

图2是本发明中所述的基于优先级来控制发动机内部工况的方法所形成的具体的控制算法。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

参照图1～图2所示，本发明提供的一种实施例中一种基于优先级来控制发动机内部工况的方法，包括以下几个步骤：

1)统计发动机内部阶段的特殊工况点的个数；

2)根据预先获得的各种工况下控制参数的参数值，开展台架以及实车试验，在实验中算出各种工况下对应的最优预测值；

3)开设若干类数组，数组内分量的个数与最优预测值的种类量相同，将最优预测值按照种类顺序依次存入各类数组中；

4)根据试验目的预先标定各种工况的优先级；

5)写入扭矩、转速等信号的默认值，判断每种工况下的发动机是否满足运行条件；

6)按照满足条件的工况判断优先级，依次读取当前工况的优先级，并记录相应的扭矩与转速要求，只有在优先级大于存储记录数据优先级的条件下才更新优先级以及相应的扭矩与转速数据；

7)CAN发送请求信号给VCU，控制发动机起燃。

进一步地，所述步骤1)中统计特殊工况点个数的方法包括后氧传感器诊断、PCV诊断、摩擦功自学习、催化器起燃、催化器诊断和GPF再生。

进一步地，所述后氧传感器诊断的目的是检测和诊断与O2传感器以及相应的接线和连接器相关的故障。当车速、转速、负荷等条件满足时，发送后氧诊断的WorkPoint请求。

进一步地，在PCV诊断过程中，PCV阀是曲轴箱强制通风系统中的重要部件。主要作用是将曲轴箱内的气体(从燃烧室窜入曲轴箱的混合气与机油蒸汽)通过PCV阀导入进气歧管，这就避免了排放恶化等现象。防止机油蒸汽直接进入大气，同时防止机油变质。PCV阀的一个常见故障就是堵塞。如果PCV阀堵塞，可能会使曲轴箱窜气逆向流向空气滤清器，污染滤芯，使空气滤清器过滤能力降低，导致燃料消耗增大，发动机磨损加大，甚至损坏发动机。因此，须对PCV进行诊断，需要发送PCV诊断的WorkPoint请求。

进一步地，发动机在运行时，由于机械摩擦等原因，会导致发动机的效率降低，所以减少发动机的摩擦功成为降低油耗的主要手段，所以当需要进行摩擦功自学习时，需要发送摩擦功自学习的WorkPoint请求。

进一步地，在冷启动时，一般催化器的温度较低，难以满足要求，故需要请求较大扭矩和转速，所以需要发送催化器起燃的WorkPoint请求。

进一步地，EMS系统在催化器的前后装有两个氧传感器，前氧用于实现混合气闭环控制，后氧用于对前氧的修正，所以需要进行催化器诊断，当需要对其诊断时，发送催化器诊断的WorkPoint请求。

进一步地，随着颗粒物累积量越来越大，排气背压会升高，燃油油耗增加，发动机性能下降，此时要将捕集的颗粒氧化燃烧掉，发送GPF再生的WorkPoint请求。

进一步地，所述步骤2)中不同工况下的最优预测值包括最大扭矩、最小扭矩、最大转速、最小转速和工况编号。

进一步地，如图2所示，所述步骤3)的具体操作流程为：

①按照需要控制的参数定义数组，数组的排列顺序为(最大扭矩，最小扭矩，最大转速，最小转速，enable信号，优先级，输出的编号)；

②取一个工况分别向第一点每个数组中存入响应的参数；

③依次把每个工况都存入数据；

进一步地，所述步骤6)中记录相应的扭矩与转速要求时，只存储一组数据。

进一步地，如图1所示，基于该方法所形成的具体的控制算法为：把存入了数据的数组作为算法输入用来计算，初始赋值优先级为N1，工况种类为0，当前请求输出工况为0，不同的工况种类从0-N遍历一次，如果当前工况满足条件以及当前优先级标定值小于优先级临时量，则更新优先级临时量、当前请求输出工况、最大转速、最小转速、最大扭矩、最小扭矩，遍历结束后把优先级临时量、当前请求输出工况、最大转速，最小转速，最大扭矩，最小扭矩输出。

进一步地，N1根据工况个数来决定，N1在算法过程中为临时量。

以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于优先级来控制发动机内部工况的方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

1)统计发动机内部阶段的不同工况的个数；

2)根据预先获得的各种工况下控制参数的参数值，开展台架以及实车试验，在实验中算出各种工况下对应的最优预测值；

3)开设若干类数组，数组内分量的个数与最优预测值的种类量相同，将最优预测值按照种类顺序依次存入各类数组中；

4)根据试验目的预先标定各种工况的优先级；

5)写入扭矩、转速等信号的默认值，判断每种工况下的发动机是否满足运行条件；

6)按照满足条件的工况判断优先级，依次读取当前工况的优先级，并记录相应的扭矩与转速要求，只有在优先级大于存储记录数据优先级的条件下才更新优先级临时量以及相应的扭矩与转速数据；

7)CAN发送信号给VCU，控制发动机起燃。

2.根据权利要求1所述的基于优先级来控制发动机内部工况的方法，其特征在于，所述步骤1)中所述统计发动机内部阶段的不同工况的个数包括后氧传感器诊断、PCV诊断、摩擦功自学习、催化器诊断和GPF再生。

3.根据权利要求1所述的基于优先级来控制发动机内部工况的方法，其特征在于，所述步骤2)中不同工况下的最优预测值包括最大扭矩、最小扭矩、最大转速、最小转速和工况编号。

4.根据权利要求3所述的基于优先级来控制发动机内部工况的方法，其特征在于，所述步骤3)的具体操作流程为：

①按照需要控制的参数定义数组，数组的排列顺序为最大扭矩、最小扭矩、最大转速、最小转速、enable信号、优先级、输出的编号；

②取一个工况分别向每个数组中存入相应的参数；

③依次把每个工况都存入数据。

5.根据权利要求1所述的基于优先级来控制发动机内部工况的方法，其特征在于，所述步骤6)中记录相应的扭矩与转速要求时，只存储一组数据。

6.根据权利要求4所述的基于优先级来控制发动机内部工况的方法，其特征在于，基于该方法所形成的具体的控制算法为：把存入了数据的数组作为算法输入用来计算，初始赋值优先级为N1，工况种类为0，当前请求输出工况为0，不同的工况种类从0-N遍历一次，如果当前工况满足条件以及当前优先级标定值大于优先级临时量，则更新优先级临时量、当前请求输出工况、最大转速、最小转速、最大扭矩、最小扭矩，遍历结束后把优先级临时量、当前请求输出工况、最大转速，最小转速，最大扭矩，最小扭矩输出。

7.根据权利要求6所述的基于优先级来控制发动机内部工况的方法，其特征在于，N1根据工况个数来决定，N1在算法过程中为临时量。

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