CN113738524B - 一种分缸空燃比自适应缸补偿控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种分缸空燃比自适应缸补偿控制方法，包括通过轨压的变化情况判断是否进行缸补偿，随后根据轨压变化累加值与喷油量的比值计算补偿系数，对每个缸分别进行缸补偿，解决了分缸空燃比不均匀的问题。本发明具有受干扰少、响应快的特点，可以较为准确的反馈各缸的不均匀性，也无需增加额外设备，使用轨压传感器即可对各缸不均匀性进行判断与补偿，减少了额外设备的投入。
Description
技术领域
本发明涉及发动机控制技术领域，尤其涉及一种分缸空燃比自适应缸补偿控制方法。
背景技术
目前，环境污染日益严重，另一方面，发动机各缸不均匀性对排放的影响也已达到了不可忽视的地步。在二者的结合之下，各国的排放法规也越来越严格，例如美国加州OBDⅡ法规就要求对各缸不均匀性进行诊断。发动机各缸不均匀性主要是各缸实际燃油量和实际进气量比例不一致，其导致发动机各缸在相同工况下功率不一致，进而导致曲轴转在各缸做功区间的加速度波动，造成整车的振动和噪声。同时由于各缸燃烧的空燃比有偏差，导致发动机燃烧的空燃比出现不受控的浓稀变换，另外各缸空燃比有偏差也会导致催化器的使用效率低下，进而造成环境污染。
为了改善发动机由于各缸工作不均匀而导致的车辆振动和噪声恶化等问题，部分厂商开始探索对喷油器喷油不一致导致的发动机各缸工作不均匀性进行单独补偿。目前常见的技术方案为基于转速波动或者各缸空燃比进行判断和补偿，但发动机转速在车辆运行过程中受到的影响因素较多，通过转速进行补偿可能不准，若增设传感器，成本也较高。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种基于轨压的分缸空燃比自适应缸补偿控制方法。
本发明提供的基于轨压的分缸空燃比自适应缸补偿控制方法通过轨压值的变化情况判断是否进行缸补偿，包括以下步骤：
步骤S1：获取泵油结束时曲轴的转角，将其定义为第一角位置，获取喷油开始时曲轴的转角，将其定义为第二角位置，判断第一角位置和第二角位置是否重合，若不重合，则进入步骤S2；
步骤S2：以第一角位置为起点、第二角位置为终点，持续读取轨压值，根据轨压值的持续变化情况判断轨压是否稳定，若轨压稳定，则表明能够进行缸补偿；
进一步地，所述分缸空燃比自适应缸补偿控制方法还包括根据轨压变化累加值和喷油量计算补偿系数，对每个缸分别进行缸补偿，其包括以下步骤：
步骤S3：以第二角位置为起点，读取当前轨压值，得到第二角位置上的轨压值；
步骤S4：持续读取当前轨压值并计算第二角位置上的轨压值与当前轨压值之差，对所有的第二角位置上的轨压值与当前轨压值之差进行累加；
步骤S5：判断单个喷油周期是否结束，若单个喷油周期未结束，则返回步骤S4；若单个喷油周期结束则输出步骤S4中的第二角位置上的轨压值与当前轨压值之差的累加结果并进入步骤S6；
步骤S6：计算步骤S5中的累加结果与单个喷油周期内单缸喷油量的比值，将其定义为第一比值；
步骤S7：对每个缸都执行步骤S3-步骤S6，获取每个缸的累加结果和每个缸的第一比值，根据每个缸的累加结果计算所有缸的平均累加结果；计算所有缸的平均累加结果与单个喷油周期内单缸喷油量的比值，将其定义为第二比值，计算每个缸的第一比值与第二比值的比值，将其定义为每个缸的补偿系数；
步骤S8：根据步骤S7中的补偿系数，进行缸补偿。
进一步地，所述分缸空燃比自适应缸补偿控制方法还包括在执行所述步骤S1之前进行轨压判缸：
在高压油泵泵油结束时和喷油器喷油时分别读取轨压，通过高压油泵泵油结束时的曲轴转角，对应判断轨压所对应的缸号。
进一步地，在所述步骤S1中，若第一角位置和第二角位置重合，则表明无法执行步骤S3至步骤S6，结束分缸空燃比自适应缸补偿控制。
进一步地，在所述步骤S2中，以预设时长为周期读取轨压值。
进一步地，在所述步骤S2中，若轨压不稳定，则表明无法执行步骤S3至步骤S6，结束分缸空燃比自适应缸补偿控制。
进一步地，在所述步骤S3至步骤S6中，以预设时长为周期读取当前轨压值。
进一步地，在所述步骤S7中，若任意缸的第一比值与第二比值相同，则表明该缸不需要进行缸补偿。
进一步地，在所述步骤S8的缸补偿过程中，通过PID反馈调节基于补偿系数对喷油器的喷油量进行调节。
本发明的分缸空燃比自适应缸补偿控制方法通过发动机自身轨压的变化与喷油量的比值判断是否进行缸补偿，随后根据轨压变化累加值与喷油量的比值计算补偿系数，对每个缸分别进行缸补偿，解决了分缸空燃比不均匀的问题。本发明有受干扰少、响应快的特点，可以较为准确的反馈各缸的不均匀性，也无需增加额外设备，使用轨压传感器即可对各缸不均匀性进行判断与补偿，减少了额外设备的投入。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明提供的分缸空燃比自适应缸补偿控制方法的示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明详细说明如下。
请参阅图1，本发明的分缸空燃比自适应缸补偿控制方法所基于的发动机系统至少包括发动机、高压油泵、喷油器和轨压传感器和氧传感器。
本发明的分缸空燃比自适应缸补偿控制方法通过轨压与喷油量的比值的变化情况判断是否进行缸补偿，随后根据轨压变化累加值与喷油量的比值计算补偿系数，对每个缸分别进行缸补偿，其具体包括以下步骤：
步骤S1：获取泵油结束时曲轴的转角，将其定义为第一角位置，获取喷油开始时曲轴的转角，将其定义为第二角位置，判断第一角位置和第二角位置是否重合，若不重合，则进入步骤S2；
具体地，由于本发明的分缸空燃比自适应缸补偿控制方法，需要对所有缸的轨压进行计算，因此在执行步骤S1之前，还需进行轨压判缸，在高压油泵泵油结束时和喷油器喷油时分别读取轨压，通过高压油泵泵油结束时的曲轴转角，对应判断轨压所对应的缸号。
进一步地，在步骤S1中，若第一角位置和第二角位置重合，则表明喷油会对后续的轨压值累加造成影响，无法执行步骤S3至步骤S6，结束分缸空燃比自适应缸补偿控制。
步骤S2：以第一角位置为起点、第二角位置为终点，持续读取轨压值，根据轨压值的持续变化情况判断轨压是否稳定，若轨压稳定，则表明能够进行缸补偿；
具体地，在步骤S2中，以预设时长为周期读取轨压值，预设时长的值根据轨压传感器的实际情况而定，在判断轨压是否稳定时，主要通过读取的轨压值的连续变化情况判断轨压是否稳定。若轨压值波动较小，则表明轨压稳定；若轨压值波动较大，则表明轨压不稳定，若轨压不稳定，则表明在后续步骤中难以准确计算轨压累加值，无法执行步骤S3至步骤S6，结束分缸空燃比自适应缸补偿控制。
步骤S3：以第二角位置为起点，读取当前轨压值，得到第二角位置上的轨压值；
步骤S4：持续读取当前轨压值并计算第二角位置上的轨压值与当前轨压值之差，对所有的第二角位置上的轨压值与当前轨压值之差进行累加；
步骤S5：判断单个喷油周期是否结束，若单个喷油周期未结束，则返回步骤S4；若单个喷油周期结束则输出步骤S4中的第二角位置上的轨压值与当前轨压值之差的累加结果并进入步骤S6；
具体地，在均质喷射工况下，高压油泵泵油会在喷油开始前完成泵油，而只要轨压稳定，当喷油器开始喷油时轨压就会开始下降，轨压下降幅度与喷油量将会呈现比例关系，又因为在每一次喷油结束后高压油泵都会进行泵油，所以油轨内的压力在喷油前时稳定的，可以用于判断各缸均匀性判断与均匀性补偿的依据。在步骤S3至步骤S6中，以预设时长为周期读取当前轨压值，然后用第二角位置上的轨压值减去读取到的轨压值，得到一个轨压的差值，反复执行该步骤并将得到的所有差值累加，就能够准确地得到轨压变化的累加结果。
步骤S6：计算步骤S5中的累加结果与单个喷油周期内单缸喷油量的比值，将其定义为第一比值；
步骤S7：对每个缸都执行步骤S3-步骤S6，获取每个缸的累加结果和每个缸的第一比值，根据每个缸的累加结果计算所有缸的平均累加结果；计算所有缸的平均累加结果与单个喷油周期内单缸喷油量的比值，将其定义为第二比值，计算每个缸的第一比值与第二比值的比值，将其定义为每个缸的补偿系数；
具体地，在步骤S7中，若任意缸的第一比值与第二比值相同，则表明该缸不需要进行缸补偿，其空燃比没有问题。若任意缸的第一比值与第二比值不相同，则能够表明该缸的喷油存在一定的问题，需要进行缸补偿，在本实施例中，第一比值和第二比值的比值可能大于1，也可能小于1，在缸补偿时则分别对应喷油量减小和增加。
步骤S8：根据步骤S7中的补偿系数，进行缸补偿。
在步骤S8的缸补偿过程中，通过PID反馈调节基于补偿系数对喷油器的喷油量进行调节，进而解决了各缸空燃比存在偏差的问题。
综上，本发明的分缸空燃比自适应缸补偿控制方法通过发动机自身轨压与喷油量的比值的变化情况判断是否进行缸补偿，随后根据轨压变化累加值与喷油量的比值计算补偿系数，对每个缸分别进行缸补偿，解决了分缸空燃比不均匀的问题。本发明有受干扰少、响应快的特点，可以较为准确的反馈各缸的不均匀性，也无需增加额外设备，使用轨压传感器即可对各缸不均匀性进行判断与补偿，减少了额外设备的投入。
以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种分缸空燃比自适应缸补偿控制方法，其特征在于：其包括通过轨压值的变化情况判断是否进行缸补偿，包括以下步骤：
步骤S1：获取泵油结束时曲轴的转角，将其定义为第一角位置，获取喷油开始时曲轴的转角，将其定义为第二角位置，判断第一角位置和第二角位置是否重合，若不重合，则进入步骤S2；
步骤S2：以第一角位置为起点、第二角位置为终点，持续读取轨压值，根据轨压值的持续变化情况判断轨压是否稳定，若轨压稳定，则表明能够进行缸补偿；
所述分缸空燃比自适应缸补偿控制方法还包括根据轨压变化累加值和喷油量计算补偿系数，对每个缸分别进行缸补偿，包括以下步骤：
步骤S3：以第二角位置为起点，读取当前轨压值，得到第二角位置上的轨压值；
步骤S4：持续读取当前轨压值并计算第二角位置上的轨压值与当前轨压值之差，对所有的第二角位置上的轨压值与当前轨压值之差进行累加；
步骤S5：判断单个喷油周期是否结束，若单个喷油周期未结束，则返回步骤S4；若单个喷油周期结束则输出步骤S4中的第二角位置上的轨压值与当前轨压值之差的累加结果并进入步骤S6；
步骤S6：计算步骤S5中的累加结果与单个喷油周期内单缸喷油量的比值，将其定义为第一比值；
步骤S7：对每个缸都执行步骤S3-步骤S6，获取每个缸的累加结果和每个缸的第一比值，根据每个缸的累加结果计算所有缸的平均累加结果；计算所有缸的平均累加结果与单个喷油周期内单缸喷油量的比值，将其定义为第二比值，计算每个缸的第一比值与第二比值的比值，将其定义为每个缸的补偿系数；
步骤S8：根据步骤S7中的补偿系数，进行缸补偿。
2.根据权利要求1所述的一种分缸空燃比自适应缸补偿控制方法，其特征在于：所述分缸空燃比自适应缸补偿控制方法还包括在执行所述步骤S1之前进行轨压判缸：
在高压油泵泵油结束时和喷油器喷油时分别读取轨压，通过高压油泵泵油结束时的曲轴转角，对应判断轨压所对应的缸号。
3.根据权利要求1所述的一种分缸空燃比自适应缸补偿控制方法，其特征在于：在所述步骤S1中，若第一角位置和第二角位置重合，则表明无法执行步骤S3至步骤S6，结束分缸空燃比自适应缸补偿控制。
4.根据权利要求1所述的一种分缸空燃比自适应缸补偿控制方法，其特征在于：在所述步骤S2中，以预设时长为周期读取轨压值。
5.根据权利要求1所述的一种分缸空燃比自适应缸补偿控制方法，其特征在于：在所述步骤S2中，若轨压不稳定，则表明无法执行步骤S3至步骤S6，结束分缸空燃比自适应缸补偿控制。
6.根据权利要求1所述的一种分缸空燃比自适应缸补偿控制方法，其特征在于：在所述步骤S3至步骤S6中，以预设时长为周期读取当前轨压值。
7.根据权利要求1所述的一种分缸空燃比自适应缸补偿控制方法，其特征在于：在所述步骤S7中，若任意缸的第一比值与第二比值相同，则表明该缸不需要进行缸补偿。
8.根据权利要求1所述的一种分缸空燃比自适应缸补偿控制方法，其特征在于：在所述步骤S8的缸补偿过程中，通过PID反馈调节基于补偿系数对喷油器的喷油量进行调节。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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