CN115142973B - 发动机怠速防熄火控制方法及装置 - Google Patents

发动机怠速防熄火控制方法及装置 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种发动机怠速防熄火控制方法,涉及汽车发动机控制技术领域,当车辆的发动机处于怠速状态,且用于空燃比控制的前氧传感器温度小于预设工作温度时,表明前氧传感器可能无法正常工作,发动机空燃比可能不稳定,此时则监测发动机曲轴实际转速,根据实际转速与目标转速之间的关系,判断发动机是否有熄火风险,并相应控制发动机的喷油量。因而可以防止由于稀薄燃烧而造成的发动机熄火。

Description

发动机怠速防熄火控制方法及装置
技术领域
本申请涉及汽车发动机控制技术领域,特别涉及一种发动机怠速防熄火控制方法及装置。
背景技术
为了减少汽车尾气对环境的污染,一般会在车辆排气机构中设置三元催化器,用于对燃烧后产生的废气进行转化处理,使废气无害化。
三元催化器在发动机空燃比为1时的综合转化效率最高。相关技术中一般会在发动机排气侧安装前氧传感器,进行闭环控制,从而保证发动机空燃比为1。
但是,前氧传感器需要达到一定的温度才能正常工作。而在发动机启动初期,前氧传感器温度较低,因此无法正常工作,从而可能使发动机空燃比控制不准确,造成空燃比偏大,燃烧较稀薄,从而导致发动机熄火。
发明内容
有鉴于此,本申请提供了一种发动机怠速防熄火控制方法,能够在发动机怠速状态下有效避免发动机熄火:
一方面,本申请提供了一种发动机怠速防熄火控制方法,方法包括:
监测车辆的发动机的运行状态以及前氧传感器温度,并判断发动机是否处于怠速状态,且前氧传感器温度是否小于预设工作温度。
当判断出发动机处于怠速状态,且前氧传感器温度小于预设工作温度时,监测发动机的发动机曲轴的实际转速,并确定实际转速与预设的目标转速之间的转速关系。
根据转速关系,控制发动机的喷油量。
可选择地,判断发动机是否处于怠速状态,包括:
监测发动机的输出转速和输出扭矩,并判断输出转速和输出扭矩是否处于预设区间内。
当判断出输出转速处于预设转速区间内且输出扭矩处于预设扭矩区间内时,判断出发动机处于怠速状态。
可选择地,监测发动机的发动机曲轴的实际转速,并确定实际转速与预设的目标转速之间的转速关系包括:
监测发动机曲轴的实际转速,并确定实际转速与预设的目标转速之间的转速差值。
根据转速关系,控制发动机的喷油量包括:
根据转速差值,控制发动机的喷油量。
可选择地,根据转速差值,控制发动机的喷油量,包括:
当转速差值的绝对值大于预设转速差值阈值时,以预设喷油量步长增加一次喷油量,并继续监测发动机曲轴的实际转速。
当喷油量的增加次数达到预设次数,且转速差值的绝对值仍大于预设转速差值阈值时,将喷油量恢复到增加预设次数前的原始值。
可选择地,监测发动机的发动机曲轴的实际转速,并确定实际转速与预设的目标转速之间的转速关系包括:
监测发动机曲轴的实际转速曲线,并确定实际转速曲线和预设的目标转速曲线之间的转速差异度。
根据转速关系,控制发动机的喷油量包括:
当转速差异度大于预设差异度时,控制发动机的喷油量。
另一方面,本申请还提供了一种发动机怠速防熄火控制装置,装置包括:
工况识别模块,被配置为监测车辆的发动机的运行状态以及前氧传感器温度,并判断发动机是否处于怠速状态,且前氧传感器温度是否小于预设工作温度。
熄火识别模块,被配置为当判断出发动机处于怠速状态,且前氧传感器温度小于预设工作温度时,监测发动机的发动机曲轴的实际转速,并确定实际转速与预设的目标转速之间的转速关系。
策略执行模块,被配置为根据转速关系,控制发动机的喷油量。
可选择地,工况识别模块具体被配置为:
监测发动机的输出转速和输出扭矩,并判断输出转速和输出扭矩是否处于预设区间内。
当判断出输出转速和输出扭矩处于预设区间内时,判断出发动机处于怠速状态。
可选择地,熄火识别模块被配置为:
监测发动机曲轴的实际转速,并确定实际转速与预设的目标转速之间的转速差值。
策略执行模块被配置为:
根据转速差值,控制发动机的喷油量。
可选择地,策略执行模块被配置为:
当转速差值的绝对值大于预设转速差值阈值时,以预设喷油量步长增加一次喷油量,并继续监测发动机曲轴的实际转速。
当喷油量的增加次数达到预设次数,且转速差值的绝对值仍大于预设转速差值阈值时,将喷油量恢复到增加预设次数前的原始值。
可选择地,熄火识别模块还被配置为:
监测发动机曲轴的实际转速曲线,并确定实际转速曲线和预设的目标转速曲线之间的转速差异度。
策略执行模块还被配置为:
当转速差异度大于预设差异度时,控制发动机的喷油量。
采用本申请提供的发动机怠速防熄火控制方法,当车辆的发动机处于怠速状态,且用于空燃比控制的前氧传感器温度小于预设工作温度时,表明前氧传感器可能无法正常工作,发动机空燃比可能不稳定,此时则监测发动机曲轴的实际转速,并确定所述实际转速与预设的目标转速之间的转速关系,从而判断发动机是否有熄火风险,并相应控制发动机的喷油量,因而可以防止由于稀薄燃烧而造成的发动机熄火。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的发动机怠速防熄火控制方法的流程图;
图2为本申请实施例提供的发动机怠速防熄火控制方法的另一种流程图;
图3为本申请实施例提供的发动机怠速防熄火控制方法的另一种流程图;
图4为本申请实施例提供的发动机怠速防熄火控制装置的结构图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
为了减少对环境的污染,汽油发动机一般都匹配三元催化器对燃烧后产生的废气进行后处理,对碳氢化合物HC或一氧化碳CO进行氧化反应,对氮氧化合物进行还原反应,一般只有将空燃比控制在1附近时,三元催化器的综合转化效率最高,空燃比指发动机气缸中的氧气量和可燃气体量的比值。发动机一般通过安装前氧传感器实现空燃比等于1的闭环控制,但前氧传感器需要达到一定的温度才能正常工作,在发动机启动初期,前氧传感器从常温达到工作温度的时间需要20秒以上。受空气滤清器、进气歧管、曲通、配气正时等进气系统零部件生产一致性的影响,发动机进气量有一定的差异,导致在前氧传感器正常工作前的这段时间内空燃比可能偏浓,也可能偏稀,当空燃比偏稀到1.1以上时,由于稀薄燃烧,发动机有熄火的风险,针对此问题,采用快速闭环氧传感器可将前氧传感器的工作缩短到6秒,降低熄火风险发生的时间窗口,但采用快速闭环氧传感器需要升级电子控制单元(Electronic Control Unit,ECU)平台,对于已经量产的ECU来说,此方法不适用。有鉴于此,本申请提供了一种发动机怠速防熄火控制方法,能够在发动机怠速状态下有效避免发动机熄火,且实施成本较低。
本申请实施例提供了一种发动机怠速防熄火控制方法,如图1所示,方法包括步骤S101、S102以及S103,其中:
在步骤S101中,监测车辆的发动机的运行状态以及前氧传感器温度,并判断发动机是否处于怠速状态,且前氧传感器温度是否小于预设工作温度。
在步骤S102中,当判断出发动机处于怠速状态,且前氧传感器温度小于预设工作温度时,监测发动机的发动机曲轴的实际转速,并确定实际转速与预设的目标转速之间的转速关系。
在步骤S103中,根据转速关系,控制发动机的喷油量。
在一些可选的实施例中,判断车辆状态是否处于怠速状态,包括:
监测发动机的输出转速和输出扭矩,并判断输出转速和输出扭矩是否处于预设区间内。
当判断出输出转速处于预设转速区间内且输出扭矩处于预设扭矩区间内时,判断出发动机处于怠速状态。
在一些可选的实施例中,监测发动机的发动机曲轴的实际转速,并确定实际转速与预设的目标转速之间的转速关系包括:
监测发动机曲轴的实际转速,并确定实际转速与预设的目标转速之间的转速差值。
根据转速关系,控制发动机的喷油量包括:
根据转速差值,控制发动机的喷油量。
在一些可选的实施例中,根据转速差值,控制发动机的喷油量,包括:
当转速差值的绝对值大于预设转速差值阈值时,以预设喷油量步长增加一次喷油量,并继续监测发动机曲轴的实际转速。
当喷油量的增加次数达到预设次数,且转速差值的绝对值仍大于预设转速差值阈值时,将喷油量恢复到增加预设次数前的原始值。
在一些可选的实施例中,监测发动机的发动机曲轴的实际转速,并确定实际转速与预设的目标转速之间的转速关系还包括:
监测发动机曲轴的实际转速曲线,并确定实际转速曲线和预设的目标转速曲线之间的转速差异度。
根据转速关系,控制发动机的喷油量包括:
当转速差异度大于预设差异度时,控制发动机的喷油量。
采用本申请提供的发动机怠速防熄火控制方法,当车辆的发动机处于怠速状态,且用于空燃比控制的前氧传感器温度小于预设工作温度时,表明前氧传感器可能无法正常工作,发动机空燃比可能不稳定,此时则监测发动机曲轴实际转速,并确定所述实际转速与预设的目标转速之间的转速关系,从而判断发动机是否有熄火风险,并相应控制发动机的喷油量,因而可以防止由于稀薄燃烧而造成的发动机熄火。
本申请实施例还提供了一种发动机怠速防熄火控制方法,如图2所示,方法包括步骤S201、S202、S203、S204、S205、S206、S207、S208和S209,其中:
可以理解的是,在车辆刚刚冷车启动,发动机处于怠速状态,温度较低,前氧传感器温度未达到工作温度时,前氧传感器无法正常工作,检测出的氧含量参数不准,因此无法根据前氧传感器检测出的氧含量参数准确地对发动机的空燃比进行闭环控制,容易导致发动机由于稀薄燃烧而熄火。可见,上述情况主要发生在车辆刚刚启动,发动机处于怠速状态时。车辆行驶,发动机转速较高时,发动机熄火风险较低。因此,为了更准确有效地防止在车辆刚刚启动,发动机处于怠速状态时的熄火隐患,避免在其他车辆工况下进行无效判断,增加运算量,浪费能源,首先需要判断发动机是否处于怠速状态。
在步骤S201中,监测发动机的运行状态以及前氧传感器温度。
在一些可选的实施例中,可以在前氧传感器上加装温度传感器,温度传感器检测出的温度数据通过车辆总线传输给车辆ECU。前氧传感器的预设工作温度是根据前氧传感器的工作特性预先设置的,存储在车辆ECU中。
在步骤S202中,判断是否发动机处于怠速状态同时前氧传感器温度小于预设工作温度。
在一些可选的实施例中,可以采取如下策略判断发动机是否处于怠速状态:
监测发动机输出转速和输出扭矩,并判断输出转速和输出扭矩是否处于预设区间内。当冷车启动,且发动机处于怠速状态时,发动机输出转速一般较低,具体地,发动机输出转速可以在800转每分钟到2000转每分钟之间,换言之发动机转速的预设区间可以是[800-2000]转。且发动机转速有逐渐降低至一个预设的稳定转速的趋势。且由于不存在负载,车辆处于空挡状态,发动机输出扭矩接近零,换言之发动机扭矩的预设区间是[0-10]牛米。
在一些可选的实施例中,根据车辆工况特点,作为辅助判断方式,还可以采取如下策略判断发动机是否处于怠速状态:
监测发动机启动状态、车辆档位以及油门开度,通过判断发动机是否处于启动状态,车辆档位是否在驻车档或空档,油门开度是否为零,来判断车辆状态是否处于怠速状态。当判断出发动机处于启动状态,车辆档位在驻车档或空档,油门开度为零时,也可以判断出车辆状态处于怠速状态。
进一步的,当判断出发动机状态处于怠速状态,且前氧传感器温度小于预设工作温度时,则说明此时可能存在空燃比控制不准确的情况,此时则需要监测发动机曲轴实际转速,并确定实际转速与预设的目标转速之间的转速关系,从而根据转速关系判断发动机是否有熄火风险。能够表示实际转速与预设的目标转速之间的转速关系的参数可以是实际转速与预设的目标转速之间的转速差值。
在通过步骤S202判断出发动机状态处于怠速状态,且前氧传感器温度小于预设工作温度后,在步骤S203中,监测发动机曲轴实际转速,并确定实际转速与预设的目标转速之间的转速差值。
可以理解的是,可以利用曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器监测发动机是否熄火。发动机熄火会导致发动机曲轴转速不稳。根据这一特性,发动机ECU根据发动机的曲轴位置传感器来监控发动机曲轴旋转平稳情况。通常发动机转动不是匀速的,每个气缸在做功冲程时活塞都会产生一个加速度,而如果不做功,活塞就没有加速过程。正常情况下,发动机每缸压缩、做功,先减速后加速,均属于正常现象。但当发动机某一缸熄火时,除了发动机压缩冲程间转速瞬时会有所降低外,由于发动机熄火,缺乏做功时的加速过程,其转速将会继续下降,直到下一缸做功为止,从而使转速出现一次较大的波动。因此使用曲轴位置传感器监测发动机转动时速率的偏差来确定失火,用凸轮轴位置传感器识别熄火的气缸。
预设的目标转速可以根据发动机具体排量、结构、材质等参数进行预先设定并存储。预设的目标转速可以落在[800-2000]转区间之间,具体地,可以是1500转。
在一些可选的实施例中,如果步骤S202的判断结果为否,换言之,判断出发动机不处于怠速状态,或前氧传感器温度并不小于预设工作温度,则会返回步骤S201,继续监测发动机的运行状态以及前氧传感器温度。
在通过步骤S203得到实际转速与预设的目标转速之间的转速差值后,就需要根据该转速差值控制发动机的喷油量。换言之,需要根据该转速差值判断发动机是否有熄火风险,并在判断出发动机有熄火风险时相应控制发动机的喷油量。
在一些可选的实施例中,还可以分别单独检测发动机每一缸的输出转速,并且分别计算与预设的目标转速之间的转速差。
在步骤S204中,判断转速差值的绝对值是否大于预设转速差值阈值。
在利用步骤S204判断出转速差值的绝对值大于预设转速差值阈值后,在步骤S205中,以预设喷油量步长增加一次喷油量,并将喷油量累计增加的次数进行记录。
可以理解的是,当判断出转速差值较大时,发动机可能出现了由于稀薄燃烧而导致的运转不稳的情况,此时则需要增加喷油量,降低空燃比,使燃烧加浓,从而改善缸内燃烧状况。
具体地,转速差值阈值可以根据车辆参数进行预先设置。例如,转速差值阈值可以是40转。由于发动机在有熄火趋势时,其转速可能过低,也可能过高,因此,转速差值的绝对值大于预设转速差值阈值,即是指实际转速小于预设的目标转速减去40转,或大于预设的目标转速加上40转,此时则可以判断出发动机运行不稳,有熄火趋势。
当发动机有熄火趋势时,需要按照固定的调整步长,逐步增加喷油量,不可直接大幅度增加喷油量,以避免由于喷油量过大,燃烧不充分而造成的油耗增高或尾气排放不合格等问题。
具体地,在以预设喷油量步长增加一次喷油量时,预设喷油量步长可以是5%,即基础的原始喷油量的5%,从而实现逐步增加喷油量。
在一些可选的实施例中,由于在前述步骤可以单独检测发动机每一缸的输出转速,并且分别计算与预设的目标转速之间的转速差。因此,对于每个缸都有单独的燃油喷射口的发动机,例如缸内直喷的发动机来说,还可以根据分别计算出的发动机每一缸的转速差,来独立控制发动机每一缸的喷油量。
在步骤S206中,判断喷油量累计增加的次数是否大于或等于预设次数。
作为步骤S206的一种判断结果,当判断出喷油量累计增加的次数不大于或等于预设次数时,会返回步骤S203,继续监测发动机曲轴实际转速。
作为步骤S206的另一种判断结果,当判断出喷油量累计增加的次数大于或等于预设次数时,说明此时已经大幅增加了喷油量,此时会转到步骤S207,监测发动机曲轴实际转速,并判断实际转速与预设的目标转速之间的转速差值的绝对值是否大于预设转速差值阈值。
在一种可能的情况中,如果相对基础喷油量累计大幅增加了喷油量后,也无法满足转速差值<±40转的条件,则认为空燃比偏大不是熄火的主要原因,此时则可以将喷油量恢复到初始状态,避免浪费燃油:
在利用步骤S207判断出实际转速与预设的目标转速之间的转速差值的绝对值大于预设转速差值阈值后,步骤S208中,将喷油量恢复到初始状态。
在一些可选的实施例中,喷油量的增加次数的预设次数可以是4,即如果在原始喷油量的基础上,按照预设喷油量步长5%增加了4次喷油量,增加了20%的喷油量后,还不能解决转速差较大的情况,则说明空燃比偏大不是熄火的主要原因,此时则可以将喷油量恢复到增加预设次数前的原始值,避免浪费燃油。
作为步骤S207的另一种判断结果,当判断出实际转速与预设的目标转速之间的转速差值的绝对值不大于预设转速差值阈值时,会转到步骤S209,锁定当前喷油量。进一步的,ECU还可以自学习并修正喷油偏差值。
换言之,当喷油量的增加次数未达到预设次数,而且在继续监测发动机曲轴实际转速后发现转速差值的绝对值已经小于预设转速差值阈值,则说明在调整喷油量后,发动机已经正常运转,不存在熄火风险时,则可以锁定当前喷油量,并且ECU自学习并修正喷油偏差值。
作为步骤S204的另一种判断结果,当判断出转速差值的绝对值不大于预设转速差值阈值时,也会转到步骤S209,锁定当前喷油量。进一步的,ECU还可以自学习并修正喷油偏差值。
采用本申请提供的发动机怠速防熄火控制方法,当发动机处于怠速状态,且用于空燃比控制的前氧传感器温度小于预设工作温度时,表明前氧传感器可能无法正常工作,发动机空燃比可能不稳定,此时则监测发动机曲轴实际转速,并获取预先存储的发动机曲轴目标转速,根据实际转速与目标转速之间的差值,判断发动机是否有熄火风险,并相应控制发动机的喷油量。从而在发动机曲轴的实际转速比理想转速低时,及时增加喷油量,降低空燃比,因而可以防止由于稀薄燃烧而造成的发动机熄火。
本申请实施例还提供了一种发动机怠速防熄火控制方法,如图3所示,方法包括步骤S301、S302、S303、S304、S305、S306、S307、S308和S309,其中:
可以理解的是,在车辆刚刚冷车启动,发动机处于怠速状态,温度较低,前氧传感器温度未达到工作温度时,前氧传感器无法正常工作,检测出的氧含量参数不准,因此无法根据前氧传感器检测出的氧含量参数准确地对发动机的空燃比进行闭环控制,容易导致发动机由于稀薄燃烧而熄火。可见,上述情况主要发生在车辆刚刚启动,发动机处于怠速状态时。车辆行驶,发动机转速较高时,发动机熄火风险较低。因此,为了更准确有效地防止在车辆刚刚启动,发动机处于怠速状态时的熄火隐患,避免在其他车辆工况下进行无效判断,增加运算量,浪费能源,首先需要判断发动机是否处于怠速状态。
在步骤S301中,监测发动机的运行状态以及前氧传感器温度。
在一些可选的实施例中,可以在前氧传感器上加装温度传感器,温度传感器检测出的温度数据通过车辆总线传输给车辆ECU。前氧传感器的预设工作温度是根据前氧传感器的工作特性预先设置的,存储在车辆ECU中。
在步骤S302中,判断是否发动机处于怠速状态同时前氧传感器温度小于预设工作温度。
在一些可选的实施例中,可以采取如下策略判断发动机是否处于怠速状态:
监测发动机输出转速和输出扭矩,并判断输出转速和输出扭矩是否处于预设区间内。当冷车启动,且发动机处于怠速状态时,发动机输出转速一般较低,具体地,发动机输出转速可以在800转每分钟到2000转每分钟之间,换言之发动机转速的预设区间可以是[800-2000]转。且发动机转速有逐渐降低至一个预设的稳定转速的趋势。且由于不存在负载,车辆处于空挡状态,发动机输出扭矩接近零,换言之发动机扭矩的预设区间是[0-10]牛米。
在一些可选的实施例中,根据车辆工况特点,作为辅助判断方式,还可以采取如下策略判断发动机是否处于怠速状态:
监测发动机启动状态、车辆档位以及油门开度,通过判断发动机是否处于启动状态,车辆档位是否在驻车档或空档,油门开度是否为零,来判断车辆状态是否处于怠速状态。当判断出发动机处于启动状态,车辆档位在驻车档或空档,油门开度为零时,也可以判断出车辆状态处于怠速状态。
进一步的,当判断出发动机状态处于怠速状态,且前氧传感器温度小于预设工作温度时,则说明此时可能存在空燃比控制不准确的情况,此时则需要监测发动机曲轴实际转速,并确定实际转速与预设的目标转速之间的转速关系,从而根据转速关系判断发动机是否有熄火风险。
由于在发动机正常运转时,发动机每缸压缩、做功,先减速后加速,均属于正常现象,因此曲轴会有一个正常的目标转速曲线,用来标识曲轴转速随时间的变化趋势。而当发动机存在熄火风险时,曲轴的实际转速曲线会和目标转速曲线差异较大。因此,能够表示实际转速与预设的目标转速之间的转速关系的参数还可以是实际转速曲线和预设的目标转速曲线之间的转速差异度。
可以理解的是,除利用实际转速曲线和预设的目标转速曲线之间的转速差异度来表示实际转速与预设的目标转速之间的转速关系之外,本申请实施例提供的发动机怠速防熄火方法的控制思路和上一实施例类似。
在通过步骤S302判断出发动机状态处于怠速状态,且前氧传感器温度小于预设工作温度后,在步骤S303中,监测发动机曲轴实际转速,并确定实际转速曲线和预设的目标转速曲线之间的转速差异度。
可以理解的是,可以利用曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器监测发动机是否熄火。发动机熄火会导致发动机曲轴转速不稳。根据这一特性,发动机ECU根据发动机的曲轴位置传感器来监控发动机曲轴旋转平稳情况。通常发动机转动不是匀速的,每个气缸在做功冲程时活塞都会产生一个加速度,而如果不做功,活塞就没有加速过程。正常情况下,发动机每缸压缩、做功,先减速后加速,均属于正常现象。但当发动机某一缸熄火时,除了发动机压缩冲程间转速瞬时会有所降低外,由于发动机熄火,缺乏做功时的加速过程,其转速将会继续下降,直到下一缸做功为止,从而使转速出现一次较大的波动。因此使用曲轴位置传感器监测发动机转动时速率的偏差来确定失火,用凸轮轴位置传感器识别熄火的气缸。
预设的目标转速可以根据发动机具体排量、结构、材质等参数进行预先设定并存储。预设的目标转速可以落在[800-2000]转区间之间,具体地,可以是1500转。
在一些可选的实施例中,如果步骤S302的判断结果为否,换言之,判断出发动机不处于怠速状态,或前氧传感器温度并不小于预设工作温度,则会返回步骤S301,继续监测发动机的运行状态以及前氧传感器温度。
在通过步骤S303得到实际转速曲线和预设的目标转速曲线之间的转速差异度后,就需要根据该转速差异度控制发动机的喷油量。换言之,需要根据该转速差异度判断发动机是否有熄火风险,并在判断出发动机有熄火风险时相应控制发动机的喷油量。
在一些可选的实施例中,还可以分别单独检测发动机每一缸的实际转速曲线,并且分别计算与预设的目标转速曲线之间的转速差异度。
在步骤S304中,判断转速差异度是否大于预设转速差异度值阈值。
在通过步骤S304判断出转速差异度的绝对值大于预设转速差异度阈值后,在步骤S305中,以预设喷油量步长增加一次喷油量,并将喷油量累计增加的次数进行记录。
可以理解的是,当判断出转速差异度较大时,发动机可能出现了由于稀薄燃烧而导致的运转不稳的情况,此时则需要增加喷油量,降低空燃比,使燃烧加浓,从而改善缸内燃烧状况。
具体地,转速差异度阈值可以根据车辆参数进行预先设置。例如,转速差异度阈值可以是30%。
当发动机有熄火趋势时,需要按照固定的调整步长,逐步增加喷油量,不可直接大幅度增加喷油量,以避免由于喷油量过大,燃烧不充分而造成的油耗增高或尾气排放不合格等问题。
具体地,在以预设喷油量步长增加一次喷油量时,预设喷油量步长可以是5%,即基础的原始喷油量的5%,从而实现逐步增加喷油量。
在一些可选的实施例中,由于在前述步骤可以单独检测发动机每一缸的输出转速,并且分别计算与预设的目标转速之间的转速差。因此,对于每个缸都有单独的燃油喷射口的发动机,例如缸内直喷的发动机来说,还可以根据分别计算出的发动机每一缸的转速差,来独立控制发动机每一缸的喷油量。
在步骤S306中,判断喷油量累计增加的次数是否大于或等于预设次数。
作为步骤S306的一种判断结果,当判断出喷油量累计增加的次数不大于或等于预设次数时,会返回步骤S303,继续监测发动机曲轴实际转速。
作为步骤S306的另一种判断结果,当判断出喷油量累计增加的次数大于或等于预设次数时,说明此时已经大幅增加了喷油量,此时会转到步骤S307,监测发动机曲轴实际转速,并判断实际转速与预设的目标转速之间的转速差异度是否大于预设转速差异度阈值。
在一种可能的情况中,如果相对基础喷油量累计大幅增加了喷油量后,也无法满足转速差异度小于预设转速差异度阈值的条件,则认为空燃比偏大不是熄火的主要原因,此时则可以将喷油量恢复到初始状态,避免浪费燃油:
在通过步骤S307判断出实际转速与预设的目标转速之间的转速差异度大于预设差异度阈值后,在步骤S308中,将喷油量恢复到初始状态。
在一些可选的实施例中,喷油量的增加次数的预设次数可以是4,即如果在原始喷油量的基础上,按照预设喷油量步长5%增加了4次喷油量,增加了20%的喷油量后,还不能解决转速差较大的情况,则说明空燃比偏大不是熄火的主要原因,此时则可以将喷油量恢复到增加预设次数前的原始值,避免浪费燃油。
作为步骤S307的另一种判断结果,当判断出实际转速与预设的目标转速之间的转速差异度不大于预设转速差异度阈值时,会转到步骤S309,锁定当前喷油量。进一步的,ECU还可以自学习并修正喷油偏差值。
换言之,当喷油量的增加次数未达到预设次数,而且在继续监测发动机曲轴实际转速后发现转速差异度已经小于预设转速差异度阈值,则说明在调整喷油量后,发动机已经正常运转,不存在熄火风险时,则可以锁定当前喷油量,并且ECU自学习并修正喷油偏差值。
作为步骤S304的另一种判断结果,当判断出转速差异度不大于预设转速差异度阈值时,也会转到步骤S309,锁定当前喷油量。进一步的,ECU还可以自学习并修正喷油偏差值。
采用本申请提供的发动机怠速防熄火控制方法,当发动机处于怠速状态,且用于空燃比控制的前氧传感器温度小于预设工作温度时,表明前氧传感器可能无法正常工作,发动机空燃比可能不稳定,此时则监测发动机曲轴实际转速,并确定实际转速曲线和预设的目标转速曲线之间的转速差异度,根据转速差异度判断发动机是否有熄火风险,并相应控制发动机的喷油量。从而在发动机曲轴的实际转速曲线和预设的目标转速曲线之间的转速差异度较大时,及时增加喷油量,降低空燃比,因而可以防止由于稀薄燃烧而造成的发动机熄火。
本申请实施例还提供了一种发动机怠速防熄火控制装置,如图4所示,装置包括:
工况识别模块401,被配置为监测车辆的发动机的运行状态以及前氧传感器温度,并判断发动机是否处于怠速状态,且前氧传感器温度是否小于预设工作温度。
熄火识别模块402,被配置为当判断出发动机处于怠速状态,且前氧传感器温度小于预设工作温度时,监测发动机的发动机曲轴的实际转速,并确定实际转速与预设的目标转速之间的转速关系。
策略执行模块403,被配置为根据转速关系,控制发动机的喷油量。
在一些可选的实施例中,工况识别模块401具体被配置为:
监测发动机的输出转速和输出扭矩,并判断输出转速和输出扭矩是否处于预设区间内。
当判断出输出转速和输出扭矩处于预设区间内时,判断出发动机处于怠速状态。
能够表示实际转速与预设的目标转速之间的转速关系的参数可以是实际转速与预设的目标转速之间的转速差值。
在一些可选的实施例中,熄火识别402模块被配置为:
监测发动机曲轴的实际转速,并确定实际转速与预设的目标转速之间的转速差值。
策略执行模块403被配置为:
根据转速差值,控制发动机的喷油量。
具体地,策略执行模块403被配置为:
当转速差值的绝对值大于预设转速差值阈值时,以预设喷油量步长增加一次喷油量,并继续监测发动机曲轴的实际转速。
当喷油量的增加次数达到预设次数,且转速差值的绝对值仍大于预设转速差值阈值时,将喷油量恢复到增加预设次数前的原始值。
能够表示实际转速与预设的目标转速之间的转速关系的参数可以是实际转速与预设的目标转速之间的转速差值。
在一些可选的实施例中,熄火识别402模块还可以被配置为:
监测发动机曲轴的实际转速曲线,并确定实际转速曲线和预设的目标转速曲线之间的转速差异度。
策略执行模块403还可以被配置为:
根据转速差异度,控制发动机的喷油量。
采用本申请提供的发动机怠速防熄火控制装置,当车辆的发动机处于怠速状态,且用于空燃比控制的前氧传感器温度小于预设工作温度时,表明前氧传感器可能无法正常工作,发动机空燃比可能不稳定,此时则监测发动机曲轴实际转速,并确定所述实际转速与预设的目标转速之间的转速关系,从而判断发动机是否有熄火风险,并相应控制发动机的喷油量,因而可以防止由于稀薄燃烧而造成的发动机熄火。
在本申请中,应该理解到,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的。
应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本申请的技术方案,并不用以限制本申请。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围。

Claims (6)

1.一种发动机怠速防熄火控制方法,其特征在于,所述方法包括:
监测车辆的发动机的运行状态以及前氧传感器温度,并判断所述发动机是否处于怠速状态,且所述前氧传感器温度是否小于预设工作温度;
当判断出所述发动机处于所述怠速状态,且所述前氧传感器温度小于所述预设工作温度时,监测所述发动机的发动机曲轴的实际转速,并确定所述实际转速与预设的目标转速之间的转速关系;
根据所述转速关系,控制所述发动机的喷油量,
所述监测所述发动机的发动机曲轴的实际转速,并确定所述实际转速与预设的目标转速之间的转速关系包括:
监测所述发动机曲轴的实际转速,并确定所述实际转速与预设的目标转速之间的转速差值;
所述根据所述转速关系,控制所述发动机的喷油量包括:
当所述转速差值的绝对值大于预设转速差值阈值时,以预设喷油量步长增加一次喷油量,并继续监测所述发动机曲轴的实际转速;
当所述喷油量的增加次数达到预设次数,且所述转速差值的绝对值仍大于所述预设转速差值阈值时,将所述喷油量恢复到增加所述预设次数前的原始值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述判断所述发动机是否处于怠速状态,包括:
监测所述发动机的输出转速和输出扭矩,并判断所述输出转速和所述输出扭矩是否处于预设区间内;
当判断出所述输出转速处于预设转速区间内且所述输出扭矩处于预设扭矩区间内时,判断出所述发动机处于所述怠速状态。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述监测所述发动机的发动机曲轴的实际转速,并确定所述实际转速与预设的目标转速之间的转速关系包括:
监测所述发动机曲轴的实际转速曲线,并确定所述实际转速曲线和预设的目标转速曲线之间的转速差异度;
所述根据所述转速关系,控制所述发动机的喷油量包括:
当所述转速差异度大于预设差异度时,控制所述发动机的喷油量。
4.一种发动机怠速防熄火控制装置,其特征在于,所述装置包括:
工况识别模块,被配置为监测车辆的发动机的运行状态以及前氧传感器温度,并判断所述发动机是否处于怠速状态,且所述前氧传感器温度是否小于预设工作温度;
熄火识别模块,被配置为当判断出所述发动机处于所述怠速状态,且所述前氧传感器温度小于所述预设工作温度时,监测所述发动机的发动机曲轴的实际转速,并确定所述实际转速与预设的目标转速之间的转速关系;
策略执行模块,被配置为根据所述转速关系,控制所述发动机的喷油量,
所述熄火识别模块被配置为:
监测所述发动机曲轴的实际转速,并确定所述实际转速与预设的目标转速之间的转速差值;
所述策略执行模块被配置为:
当所述转速差值的绝对值大于预设转速差值阈值时,以预设喷油量步长增加一次喷油量,并继续监测所述发动机曲轴的实际转速;
当所述喷油量的增加次数达到预设次数,且所述转速差值的绝对值仍大于所述预设转速差值阈值时,将所述喷油量恢复到增加所述预设次数前的原始值。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述工况识别模块具体被配置为:
监测所述发动机的输出转速和输出扭矩,并判断所述输出转速和所述输出扭矩是否处于预设区间内;
当判断出所述输出转速和所述输出扭矩处于预设区间内时,判断出所述发动机处于所述怠速状态。
6.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述熄火识别模块还被配置为:
监测所述发动机曲轴的实际转速曲线,并确定所述实际转速曲线和预设的目标转速曲线之间的转速差异度;
所述策略执行模块还被配置为:
当所述转速差异度大于预设差异度时,控制所述发动机的喷油量。
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