CN116428054A - 一种退点火角的标定方法、存储介质、动力总成和汽车 - Google Patents
一种退点火角的标定方法、存储介质、动力总成和汽车 Download PDFInfo
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Abstract
本申请实施例提供一种退点火角的标定方法、存储介质、动力总成和汽车。标定方法包括：根据发动机的进气温度、发动机的负荷和发动机的转速确定发动机的多个工况；根据所有确定的工况得到每个工况下对应的温度系数；获取每个预设工况下对应的基础点火角和退角系数，预设工况为所有确定的工况中初始进气温度对应的工况；根据每个预设工况下对应的基础点火角和退角系数以及对应负荷和对应转速在不同进气温度下的工况对应的温度系数，得到对应负荷和对应转速在不同进气温度下的工况对应的退点火角。本申请实施例提供的退角标定方法，避免了对退点火角进行温度修正时需要使用燃烧分析仪和爆震音箱进行反复标定，提高标定效率。
Description
技术领域
本申请涉及车辆领域，尤其涉及一种退点火角的标定方法、存储介质、动力总成和汽车。
背景技术
爆震指的是在燃烧室内在点火后也没有燃烧而烧剩的剩余废气自着火的事项，因该自着火而产生的冲击波会破坏形成于燃烧室的内壁面的热边界层。发动机发生爆震会对发动机造成较大损伤。
为了避免发动机出现爆震，需要推迟点火。在推迟点火的情况下，从点火时刻起到活塞到达压缩上止点，这段时间内曲轴转过的角度为退点火角。退点火角跟发动机的进气温度、转速和负荷相关。相关技术中，存在针对不同进气温度下对退点火角进行标定的工作时间较长的问题。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例期望提供一种退点火角的标定方法、存储介质、动力总成和汽车，以解决在不同进气温度下针对退点火角进行标定的试验工作时间长的问题。
本申请实施例提供一种退点火角的标定方法，包括：
根据所述发动机的进气温度、所述发动机的负荷和所述发动机的转速确定所述发动机的多个工况；
根据所有确定的所述工况得到每个所述工况下对应的温度系数；
获取每个预设工况下对应的基础点火角和退角系数，所述预设工况为所有确定的所述工况中初始进气温度对应的工况；
根据每个所述预设工况下对应的基础点火角和退角系数以及对应所述负荷和对应所述转速在不同进气温度下的工况对应的温度系数，得到对应所述负荷和对应所述转速在不同进气温度下的工况对应的退点火角。
在一些实施方案中，根据所有确定的所述工况得到每个所述工况下对应的温度系数，包括：
根据所述发动机的每个所述工况确定对应的向量组；
根据所有确定的所述工况确定所述温度系数关于所述向量组的核函数；
根据所述核函数确定每个所述向量组对应的温度系数。
在一些实施方案中，所述温度系数关于所述向量组的核函数为高斯核函数：
式中，Φ为温度系数；
x为工况对应的向量组，x＝(Ni,Mi,Ti)；
其中，Ni为第i个工况下的转速，Mi为第i个工况下的负荷，Ti为第i个工况下的进气温度，i为大于0小于等于n的自然数；
c为高斯核函数的中心点；
σ为高斯核函数的带宽。
在一些实施方案中，根据每个确定的所述工况下对应的基础点火角、退角系数和温度系数得到对应的退点火角，包括：
根据第一修正角和第二修正角确定所述退点火角；所述第一修正角为所述基础点火角、所述温度系数和所述退角系数的乘积，所述第二修正角为在发动机排出的气体经过废气处理系统的情况下对基础点火角的修正角度。
在一些实施方案中，当发动机排出的气体经过废气处理系统，所述进气温度等于涡后温度减去中冷损失温度、进气管路耗散温度和节气门节流损失温度，再加上废气处理系统出口温度。
在一些实施方案中，当发动机排出的气体未经过废气处理系统，所述退点火角为所述基础点火角与所述退角系数和所述温度系数的乘积。
在一些实施方案中，当发动机排出的气体未经过废气处理系统，所述进气温度等于涡后温度减去中冷损失温度、进气管路耗散温度和节气门节流损失温度。
本申请实施例还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现任意一种的退点火角的标定方法。
本申请实施例还提供一种动力总成，包括：
存储器，被配置为存储计算机程序；
处理器，被配置为执行存储的所述计算机程序以实现任意一种的退点火角的标定方法。
本申请实施例还提供一种汽车，包括：
汽车本体；
任意一种的动力总成，所述动力总成安装于所述汽车本体。
本申请实施例提供的发动机的退角标定方法，通过多个确定的发动机工况得到相对应的温度系数。利用温度系数与初始进气温度下的退角系数和基础点火角完成退点火角的标定。避免了对退点火角进行温度修正时需要使用燃烧分析仪和爆震音箱进行反复标定。本申请的实施方案无需大量重复性试验来完成对退点火角的温度修正，提高标定效率。
附图说明
图1为本申请一实施例的发动机的退点火角标定方法的流程示意图；
图2为本申请一实施例的动力总成的示意简图；
图3为本申请一实施例的退点火角的计算过程示意图；
图4为本申请另一实施例的退点火角的计算过程示意图；
图5为本申请一实施例的根据所有确定的工况得到每个工况下对应的温度系数的流程示意图。
附图标记说明：动力总成1；存储器10；处理器11。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。
下面结合附图及具体实施例对本申请再做进一步详细的说明。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。
作为本申请创造性构思的一部分，在描述本申请的实施例之前，需对相关技术中，在不同进气温度下针对退点火角进行标定的试验工作时间长的问题的原因进行分析，通过合理的分析得到本申请实施例的技术方案。
相关技术中，大多是针对发动机在特定进气温度下的转速和负荷进行标定。如若遇到不同的进气温度，需要针对每一个进气温度反复通过燃烧分析仪和爆震音箱来判定调整的退点火角是否合适。这一过程耗时较长，且有较多的工作属于重复性工作。
本申请实施例提供一种退点火角的标定方法，请参阅图1，标定方法包括：
步骤S1：根据发动机的进气温度、发动机的负荷和发动机的转速确定发动机的多个工况；
步骤S2：根据所有确定的工况得到每个工况下对应的温度系数；
步骤S3：获取每个预设工况下对应的基础点火角和退角系数，预设工况为所有确定的工况中初始进气温度对应的工况；
步骤S4：根据每个预设工况下对应的基础点火角和退角系数以及对应负荷和对应转速在不同进气温度下的工况对应的温度系数，得到对应负荷和对应转速在不同进气温度下的工况对应的退点火角。
该实施例中，通过多个确定的发动机工况得到相对应的温度系数。利用温度系数与特定温度下的退角系数和基础点火角完成退点火角标定。避免了对退点火角进行温度修正时需要使用燃烧分析仪和爆震音箱进行反复标定。本申请的实施方案无需大量重复性试验来完成对退点火角的温度修正，提高标定效率。
需要说明的是，步骤S1中确定的发动机的多个工况为有限数量的离散工况，而不是无穷数量的工况。
示例性地，步骤S1中确定的发动机的工况数量为n个，n为大于零的自然数。例如，步骤S1中确定的发动机的工况数量为100个。
需要说明的是，步骤S2中的所有确定的工况即步骤S1中确定的发动机的所有工况。
示例性地，当步骤S1中确定的发动机的工况数量为100个，所有确定的工况即步骤S1中确定的100个工况。
示例性地，当步骤S1中确定的发动机的工况数量为100个，每个确定的工况即步骤S1中确定的100个工况中的每一个工况。
示例性地，步骤S3中的预设工况为步骤S1发动机的多个工况中所有进气温度为30℃的工况。通过步骤S2获取所有步骤S1中发动机的多个工况的温度系数；确定发动机的转速和负荷，根据步骤S2中获取的温度系数，得到当前工况下的温度系数；根据步骤S3获取的基础点火角和退角系数，将确定的发动机的转速和负荷代入，得到当前工况下的基础点火角和退角系数；根据当前工况下的温度系数、基础点火角和退角系数，得到相对应的退点火角。
需要说明的是，基础点火角和退点火角均为从点火时刻起到活塞到达压缩上止点，这段时间内曲轴转过的角度。
需要说明的是，发动机利用基础点火角确定点火时刻容易产生爆震，所以需要推迟点火时刻，即退点火角小于基础点火角。
一实施例中，基础点火角可以通过将预设工况代入基础点火角图谱获得。
一实施例中，退角系数可以通过在初始进气温度下，调整发动机的转速和负荷，经过试验得到。
可以理解的是，基础点火角和退角系数为控制器可以读取的已知量。
需要说明的是，基础点火角和退角系数能够被存储器存储以供控制器调用。下面对本申请的发动机的退角标定方法的各步骤进行详细说明。
影响发动机退角标定的参数包括发动机的进气温度、发动机的负荷和发动机的转速。调整三个参数中的任意一个参数发动机的退点火角需要相应地调节以减小发动机的爆震。通过发动机的进气温度、负荷和转速三个参数即可确定发动机工况。
一实施例中，发动机的进气温度调整范围为25℃至60℃，调整步长为2.5℃。
示例性地，为了选取合适的进气温度，第i个温度为Ti，Ti＝(25+2.5*(i-1))℃，i为大于0小于等于n的自然数。
一实施例中，发动机的负荷调整范围为200mg/L至2200mg/L，，调整步长为100mg/L。
示例性地，为了选取合适的负荷，第i个负荷为Mi，Mi＝(200+100*(i-1))mg/L，i为大于0小于等于n的自然数。
一实施例中，当发动机的负荷大于等于1000mg/L且小于等于2200mg/L，调整步长可以为200mg/L。
一实施例中，发动机的转速调整范围为1000rpm至5200rpm，调整步长为250rpm。
示例性地，为了选取合适的转速，第i个转速为Ni，Ni＝(1000+250*(i-1))rpm，i为大于0小于等于n的自然数。
一实施例中，当发动机的转速大于2000rpm且小于等于5200rpm，调整步长可以为500rpm。
需要说明的是，“rpm”代表转每分钟。
示例性地，请参阅图5，根据所有确定的工况得到每个工况下对应的温度系数，包括：
步骤S21：根据发动机的每个工况确定对应的向量组；
步骤S22：根据所有确定的工况确定温度系数关于向量组的核函数；
步骤S23：根据核函数确定每个向量组对应的温度系数。
该实施例中，利用核函数处理温度系数与进气温度、转速和负荷之间的问题。使得在标定过程中，根据发动机的进气温度、转速和负荷能够直接确定温度系数，从而对退点火角进行温度修正。
一实施例中，利用非线性转换，直接将温度系数与工况对应的向量组之间的非线性关系转化为线性关系问题。
一实施例中，利用神经网络，构建神经元模型，使用非线性函数表示温度系数与工况对应的向量组之间的关系。
示例性地，温度系数关于向量组的核函数为高斯核函数：
式中，Φ为温度系数；
x为工况对应的向量组，x＝(Ni,Mi,Ti)；
其中，Ni为第i个工况下的转速，Mi为第i个工况下的负荷，Ti为第i个工况下的进气温度，i为大于0小于等于n的自然数；
c为高斯核函数的中心点；
σ为高斯核函数的带宽。
该实施例中，将核函数设置为高斯核函数，高斯核函数具有维度越高，模型越复杂，准确性就越高的特点。高斯核函数的边界更加复杂多样，能够准确地区分数据样本。
可以理解的是，c为步骤S1中所有确定的工况中的任意一个工况，在该工况下，温度系数为1；σ的值可以任意选取。
一实施例中，依据不同的c和σ的值确定不同的高斯核函数。根据每一组的c和σ确定的高斯核函数计算出理论温度系数，计算出一组理论温度系数与相对应工况下的实际温度系数之间的方差，选取方差最小的一组c和σ，确定对应的高斯核函数，将其确定为温度系数的高斯核函数。每一组发动机的工况都能根据温度系数的高斯核函数，得到相对应的温度系数。
一实施例中，依据不同的c和σ的值确定不同的高斯核函数。计算出所有高斯核函数的likelihood(似然性)，选取绝对值最小的likelihood对应的高斯核函数，将其确定为温度系数的高斯核函数。每一组发动机的工况都能根据温度系数的高斯核函数，得到相对应的温度系数。
一实施例中，温度系数关于向量组的核函数为线性核函数。
示例性地，请参阅图4，根据每个确定的工况下对应的基础点火角、退角系数和温度系数得到对应的退点火角的步骤包括：
根据第一修正角和第二修正角确定所述退点火角；第一修正角为基础点火角、温度系数和退角系数的乘积，第二修正角为在发动机排出的气体经过废气处理系统的情况下对基础点火角的修正角度。
该实施例中，根据发动机系统中存在废气处理系统，引入第二修正角。废气处理系统会对发动机内的进气温度造成变化，从而影响退点火角。所以要得到较佳的退点火角，在标定时需要考虑废气处理系统产生的影响。
需要说明的是，第二修正角可以通过将确定的工况代入基础点火角补偿图谱得到。
可以理解的是，第二修正角为控制器可以读取的已知量。
需要说明的是，第二修正角能够被存储器存储以供控制器调用。
示例性地，当发动机排出的气体经过废气处理系统，进气温度等于涡后温度减去中冷损失温度、进气管路耗散温度和节气门节流损失温度，再加上废气处理系统出口温度。
该实施例中，针对发动机排出的气体通过废气处理系统的情况，对发动机的进气温度进行修正，从而得到较准确的进气温度，提高标定退点火角的精度。
需要说明的是，涡后温度为气体排出发动机涡轮时的温度；中冷损失温度为气体通过中冷器变化的温度；进气管路耗散温度为气体通过中冷器和节气门之间的管路变化的温度；节气门节流损失温度为气体通过节气门变化的温度。
示例性地，请参阅图3，当发动机排出的气体未经过废气处理系统，退点火角为基础点火角与退角系数和温度系数的乘积。
该实施例中，发动机排出的气体未经过废气处理系统，直接通过退角系数和温度系数对退点火角进行标定。
示例性地，当发动机排出的气体未经过废气处理系统，进气温度等于涡后温度减去中冷损失温度、进气管路耗散温度和节气门节流损失温度。
该实施例中，发动机排出的气体未经过废气处理系统，发动机的进气温度直接通过涡轮后温度、中冷损失温度、进气管路耗散温度和节气门节流损失温度确定。
本申请实施例的第二方面提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例的发动机的退角标定方法。
一实施例中，存储介质可以为FRAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、闪存、磁表面存储器、光盘、或CD-ROM等存储器，也可以包括上述存储器之一或任意组合的各种设备。
本申请实施例的第三方面提供一种动力总成1，请参阅图2，动力总成1包括存储器10和处理器11。存储器10被配置为存储计算机程序。处理器11被配置为执行存储的计算机程序以实现上述任一实施例的发动机的退角标定方法。
该实施例中，动力总成1的处理器10能够实现基于发动机的转速、负荷和进气温度标定的退点火角标定方法。通过多个确定的发动机工况得到相对应的温度系数。利用温度系数与特定温度下的退角系数和基础点火角完成退点火角标定。避免了对退点火角进行温度修正时需要使用燃烧分析仪和爆震音箱进行反复标定。本申请的实施方案无需大量重复性试验来完成对退点火角的温度修正，提高标定效率。
本申请实施例的第四方面提供一种汽车，汽车包括汽车本体和上述实施例的动力总成1。动力总成1安装于汽车本体。
一实施例中，计算机程序可以采用程序、软件、软件模块、脚本或代码的形式，按任意形式的编程语言(包括编译或解释语言，或者声明性或过程性语言)来编写，并且其可按任意形式部署，包括被部署为独立的程序或者被部署为模块、组件、子例程或者适合在计算机环境中使用的其它单元。
示例性地，计算机程序可以但不一定对应于文件系统中的文件，可以被存储在保存其它程序或数据的文件的一部分，例如，存储在超文本标记语言(HTML，Hyper TextMarkup Language)文档中的一个或多个脚本中，存储在专用于所讨论的程序的单个文件中，或存储在多个协同文件中。
示例性地，计算机程序可被部署为在一个计算设备上执行，或者在位于一个地点的多个计算设备上执行，又或者，在分布在多个地点且通过网络互连的多个计算设备上执行。
以上所述，仅为本申请的较佳实施例而已，并非用于限定本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所有的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种退点火角的标定方法，其特征在于，包括：
根据所述发动机的进气温度、所述发动机的负荷和所述发动机的转速确定所述发动机的多个工况；
根据所有确定的所述工况得到每个所述工况下对应的温度系数；
获取每个预设工况下对应的基础点火角和退角系数，所述预设工况为所有确定的所述工况中进气温度为初始进气温度对应的工况；
根据每个所述预设工况下对应的基础点火角和退角系数以及对应所述负荷和对应所述转速在不同进气温度下的工况对应的温度系数，得到对应所述负荷和对应所述转速在不同进气温度下的工况对应的退点火角。
2.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，根据所有确定的所述工况得到每个所述工况下对应的温度系数，包括：
根据所述发动机的每个所述工况确定对应的向量组；
根据所有确定的所述工况确定所述温度系数关于所述向量组的核函数；
根据所述核函数确定每个所述向量组对应的温度系数。
3.根据权利要求2所述的标定方法，其特征在于，所述温度系数关于所述向量组的核函数为高斯核函数：
式中，Φ为温度系数；
x为工况对应的向量组，x＝(Ni,Mi,Ti)；
其中，Ni为第i个工况下的转速，Mi为第i个工况下的负荷，Ti为第i个工况下的进气温度，i为大于0小于等于n的自然数；
c为高斯核函数的中心点；
σ为高斯核函数的带宽。
4.根据权利要求1至3任一项所述的标定方法，其特征在于，根据每个确定的所述工况下对应的基础点火角、退角系数和温度系数得到对应的退点火角，包括：
根据第一修正角和第二修正角确定所述退点火角；所述第一修正角为所述基础点火角、所述温度系数和所述退角系数的乘积，所述第二修正角为在发动机排出的气体经过废气处理系统的情况下对基础点火角的修正角度。
5.根据权利要求4所述的标定方法，其特征在于，当发动机排出的气体经过废气处理系统，所述进气温度等于涡后温度减去中冷损失温度、进气管路耗散温度和节气门节流损失温度，再加上废气处理系统出口温度。
6.根据权利要求1至3任一项所述的标定方法，其特征在于，当发动机排出的气体未经过废气处理系统，所述退点火角为所述基础点火角与所述退角系数和所述温度系数的乘积。
7.根据权利要求6所述的标定方法，其特征在于，当发动机排出的气体未经过废气处理系统，所述进气温度等于涡后温度减去中冷损失温度、进气管路耗散温度和节气门节流损失温度。
8.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的退点火角的标定方法。
9.一种动力总成，其特征在于，包括：
存储器，被配置为存储计算机程序；
处理器，被配置为执行存储的所述计算机程序以实现如权利要求1至7中任一项所述的退点火角的标定方法。
10.一种汽车，其特征在于，包括：
汽车本体；
如权利要求9所述的动力总成，所述动力总成安装于所述汽车本体。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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