CN117365774A - 直喷发动机喷油控制方法、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种直喷发动机喷油控制方法、设备及存储介质，该方法包括：喷油模式定义：采用三位字符表征单次喷油脉宽，其中第一位字符表征喷油脉宽序号，第二位字符表征当前次喷油脉宽的喷射角度计算基准，第三位字符表征当前次喷油脉宽的喷射角度绝对或相对计算方式；依据发动机需求确定喷油模式，并计算喷油角度；发动机控制器计算得到总燃油量后，设定喷油模式下的各个喷油脉宽喷油比例，从而计算得到对应次的喷油量。与现有技术相比，本发明现发动机在一个冲程内进行1次到最多5次的喷油，继而可用于抑制发动机超级爆震并降低颗粒排放的产品开发。
Description
技术领域
本发明涉及发动机控制领域，尤其是涉及一种直喷发动机喷油控制方法、设备及存储介质。
背景技术
汽油发动机缸内直喷(GDI)方式作为一种广泛采用的发动机的控制技术，既可提升发动机的动力性和经济性，又可实现发动机轻量化。
为了增加发动机缸内雾化效果，当前主流的汽油机开发采用冲程内最多3次喷油技术，但是仍然受到早燃和颗粒排放物困扰，早燃发生后，由于巨大缸内爆压和异常高的燃烧温度可以在很短的时间内损害发动机；如果发动机冲程内喷油次数少，分配到单个脉宽的喷油量增加，贯穿距变长，导致喷油雾团前端的燃油喷射在活塞顶部和气缸壁上，造成缸内局部油气混合不均，在高温缺氧环境中形成碳烟颗粒物，而发动机颗粒排放物会引发人体健康问题，受到国家排放标准的严格限制。
因此，亟需对发动机冲程内喷油次数受限进一步研究，以抑制发动机超级爆震并降低颗粒排放的产品开发。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供了一种直喷发动机喷油控制方法、设备及存储介质，该方法通过定义喷油方式、喷油角度和喷油比例，可实现发动机在一个冲程内进行1次到最多5次的喷油，继而可用于抑制发动机超级爆震并降低颗粒排放的产品开发。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
根据本发明的第一方面，提供了一种直喷发动机喷油控制方法，该方法包括：
喷油模式定义：采用三位字符表征单次喷油脉宽，其中第一位字符表征喷油脉宽序号，第二位字符表征当前次喷油脉宽的喷射角度计算基准，第三位字符表征当前次喷油脉宽的喷射角度绝对或相对计算方式；
依据发动机需求确定喷油模式，并计算喷油角度；
发动机控制器计算得到总燃油量后，设定喷油模式下的各个喷油脉宽喷油比例，从而计算得到对应次的喷油量。
优选地，所述第二位字符表征当前次喷油脉宽的喷射角度计算基准，第二位字符的符号及表征含义具体为：
S：表示当前次喷油脉宽的喷射角度以喷油开始位置作为基准进行计算；
E：表示当前次喷油脉宽的喷射角度以喷油结束位置作为基准进行计算。
优选地，所述第三位字符表征当前次喷油脉宽的喷射角度绝对或相对计算方式，第三位字符的符号及表征含义具体为：
A：表示当前次喷油脉宽的喷射角度以绝对方式开展，即当前次喷油脉宽以点火上止点为计算参照；
R：表示当前次喷油脉宽的喷射角度以相对方式开展，即当前次喷油脉宽的前一次喷油脉宽结束位置作为计算参照。
优选地，所述第一位字符表征喷油脉宽序号，具体为：第一位字符采用0、1、2、3、4，分别表示第1次、第2次、第3次、第4次、第5次喷油脉宽。
优选地，所述第一次喷油脉宽必须是SA喷油模式；
当喷油次数2次以上，如不按照数字依次选的时候，从缺失数字后的首个喷射模式只能选EA；
第1次喷油脉宽的喷油角度：必须采用以喷油开始位置作为基准的形式，并以点火上止点为计算基准；
第2次喷油脉宽的喷油角度：选择以点火上止点到第2次喷油开始角的角度差表示，或以第2次喷油开始角到第1次喷油结束的角度差表示；
第3次喷油脉宽的喷油角度：以点火上止点到第3次喷油开始或结束位置的角度差表示，或第3次喷油开始角到上一次喷油结束角度差表示；
第4次喷油脉宽的喷油角度：以点火上止点到第4次喷油开始或结束位置的角度差表示，或第4次喷油开始角到上一次喷油结束角度差表示；
第5次喷油脉宽的喷油角度：以点火上止点到第5次喷油开始或结束位置的角度差表示，或第5次喷油开始角到上一次喷油结束角度差表示。
优选地，采用数字代码对所有喷油模式进行序列编码。
优选地，所述总燃油量计算具体为：发动机控制器根据需求扭矩、实际进气量、空燃比、燃油闭环修正参数计算总燃油量。
优选地，所述各个喷油脉宽喷油比例设定范围为0～1。
根据本发明的第二方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现任一项所述的方法。
根据本发明的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现任一项所述的方法。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)本发明通过定义喷油方式、喷油角度和喷油比例，可实现发动机在一个冲程内进行1次到最多5次的喷油，继而可用于抑制发动机超级爆震并降低颗粒排放的产品开发。
2)采用数字代码序列对喷油模式进行规范，可简化简化标定流程并节省控制器的存储空间。
附图说明
图1为本发明的方法流程图；
图2为本发明的喷油模式示意图；
图3为实施例中喷油量计算流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
实施例
如图1和图2所示，本实施例给出了一种直喷发动机喷油控制方法，该方法包括：
喷油模式定义：采用三位字符表征单次喷油脉宽，其中第一位字符表征喷油脉宽序号，第二位字符表征当前次喷油脉宽的喷射角度计算基准，第三位字符表征当前次喷油脉宽的喷射角度绝对或相对计算方式；
依据发动机需求确定喷油模式，并计算喷油角度；
发动机控制器计算得到总燃油量后，设定喷油模式下的各个喷油脉宽喷油比例，从而计算得到对应次的喷油量。
接下来，结合具体示例对本实施例的直喷发动机喷油控制方法进行详细介绍。
1、喷油模式：
数字：0、1、2、3、4分别表示第1次、第2次、第3次、第4次、第5次喷油脉宽；
字母：
第一个字母：S或者E，表示该次喷油脉宽的角度是按照SOI或EOI方式，其中，SOI的英文全称是start of injection，表示以喷油开始位置作为基准进行计算；EOI的英文全称是end of injection，表示以喷油结束位置作为基准进行计算。
第二个字母：A或者R，表示该次喷油脉宽的喷射角度是以绝对方式A还是相对方式R开展，其中，A英文全称是absolute，表示该次喷油脉宽是以点火上止点(TDC)为计算参照，R英文全称是relative，表示该次喷油脉宽以前一次喷油脉宽结束位置作为计算参照。
例如，0SA表示只有单次脉宽，喷射角度按照SOI，并以TDC为计算基准；0SA_1SR表示总共有2个喷油脉宽，第1次喷油脉宽的角度以TDC为计算参照，并用SOI方式表示，第2次喷油脉宽的角度以第1次喷油脉宽的结束角为计算参照，并用SOI方式表示。
第一次喷油脉宽必须是SA喷油模式；当喷油次数2次以上，如不按照数字依次选的时候，从缺失数字后的首个喷射模式只能选EA，如0SA_1SR_4EA，喷油次数3次，选择第1次，第2次和第5次喷油脉宽，第5次喷油脉宽只能选EA模式。
为了简化标定流程并节省控制器的存储空间，用数字代码序列对喷油模式进行规范，在后续标定中只需填入数字代码，即可表示相对应的喷油模式，具体的数字代码序列和喷油模式对应关系如表1所示。
表1喷油模式和数字代码对应关系
2、喷油角度
第1次喷油脉宽的喷油角度Ф1必须是SOI形式，并以TDC为计算基准；
第2次喷油脉宽的角度Ф2可选以TDC到第2次喷油开始角的角度差表示，也可选以第2次喷油开始角到第1次喷油结束的角度差表示；
第3次喷油脉宽的角度Ф3可选以TDC到第3次喷油开始或结束位置的角度差表示，也可选第3次喷油开始角到上一次喷油结束角度差表示；
第4次喷油脉宽的角度Ф4与第3次喷油脉宽的角度定义类似。
第5次喷油脉宽的角度Ф5也与第3次喷油脉宽的角度定义类似。
3、喷油量
如图3所示没具体包括：
S1：发动机控制器根据需求扭矩、实际进气量、空燃比、燃油闭环修正等参数计算总的燃油量m；
S2：设定第1次喷油占总喷油量的占比为r0，根据r0计算第1次喷油量为m1；其中，r0的设定范围为0～1；
S3：设定第2次喷油占总喷油量的占比为r1，根据r1计算第2次喷油量为m2；其中，r1的设定范围为0～1；
S4：设定第3次喷油占总喷油量的占比为r2，根据r2计算第3次喷油量为m3：其中，r2的设定范围为0～1；
S5：设定第4次喷油占总喷油量的占比为r3，根据r3计算第4次喷油量为m4；其中，r3的设定范围为0～1；
S6：设定的第5次喷油占总喷油量的占比为r4，根据r4计算第5次喷油量为m4；其中，r4的设定范围为0～1。
可实现发动机在一个冲程内进行1次到最多5次的喷油，继而可用于抑制发动机超级爆震并降低颗粒排放,同时用数字序列表示喷油模式，可以节省控制器的存储空间。
本发明电子设备包括中央处理单元(CPU)，其可以根据存储在只读存储器(ROM)中的计算机程序指令或者从存储单元加载到随机访问存储器(RAM)中的计算机程序指令，来执行各种适当的动作和处理。在RAM中，还可以存储设备操作所需的各种程序和数据。CPU、ROM以及RAM通过总线彼此相连。输入/输出(I/O)接口也连接至总线。
设备中的多个部件连接至I/O接口，包括：输入单元，例如键盘、鼠标等；输出单元，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元，例如磁盘、光盘等；以及通信单元，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元允许设备通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理单元执行上文所描述的各个方法和处理。例如，在一些实施例中，方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM和/或通信单元而被载入和/或安装到设备上。当计算机程序加载到RAM并由CPU执行时，可以执行上文描述的方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，CPU可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行方法。
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)等等。
用于实施本发明的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改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)
1.一种直喷发动机喷油控制方法，其特征在于，该方法包括：
喷油模式定义：采用三位字符表征单次喷油脉宽，其中第一位字符表征喷油脉宽序号，第二位字符表征当前次喷油脉宽的喷射角度计算基准，第三位字符表征当前次喷油脉宽的喷射角度绝对或相对计算方式；
依据发动机需求确定喷油模式，并计算喷油角度；
发动机控制器计算得到总燃油量后，设定喷油模式下的各个喷油脉宽喷油比例，从而计算得到对应次的喷油量。
2.根据权利要求1所述的一种直喷发动机喷油控制方法，其特征在于，所述第二位字符表征当前次喷油脉宽的喷射角度计算基准，第二位字符的符号及表征含义具体为：
S：表示当前次喷油脉宽的喷射角度以喷油开始位置作为基准进行计算；
E：表示当前次喷油脉宽的喷射角度以喷油结束位置作为基准进行计算。
3.根据权利要求2所述的一种直喷发动机喷油控制方法，其特征在于，所述第三位字符表征当前次喷油脉宽的喷射角度绝对或相对计算方式，第三位字符的符号及表征含义具体为：
A：表示当前次喷油脉宽的喷射角度以绝对方式开展，即当前次喷油脉宽以点火上止点为计算参照；
R：表示当前次喷油脉宽的喷射角度以相对方式开展，即当前次喷油脉宽的前一次喷油脉宽结束位置作为计算参照。
4.根据权利要求1所述的一种直喷发动机喷油控制方法，其特征在于，所述第一位字符表征喷油脉宽序号，具体为：第一位字符采用0、1、2、3、4，分别表示第1次、第2次、第3次、第4次、第5次喷油脉宽。
5.根据权利要求4所述的一种直喷发动机喷油控制方法，其特征在于，所述第一次喷油脉宽必须是SA喷油模式；
当喷油次数2次以上，如不按照数字依次选的时候，从缺失数字后的首个喷射模式只能选EA；
第1次喷油脉宽的喷油角度：必须采用以喷油开始位置作为基准的形式，并以点火上止点为计算基准；
第2次喷油脉宽的喷油角度：选择以点火上止点到第2次喷油开始角的角度差表示，或以第2次喷油开始角到第1次喷油结束的角度差表示；
第3次喷油脉宽的喷油角度：以点火上止点到第3次喷油开始或结束位置的角度差表示，或第3次喷油开始角到上一次喷油结束角度差表示；
第4次喷油脉宽的喷油角度：以点火上止点到第4次喷油开始或结束位置的角度差表示，或第4次喷油开始角到上一次喷油结束角度差表示；
第5次喷油脉宽的喷油角度：以点火上止点到第5次喷油开始或结束位置的角度差表示，或第5次喷油开始角到上一次喷油结束角度差表示。
6.根据权利要求5所述的一种直喷发动机喷油控制方法，其特征在于，采用数字代码对所有喷油模式进行序列编码。
7.根据权利要求4所述的一种直喷发动机喷油控制方法，其特征在于，所述总燃油量计算具体为：发动机控制器根据需求扭矩、实际进气量、空燃比、燃油闭环修正参数计算总燃油量。
8.根据权利要求7所述的一种直喷发动机喷油控制方法，其特征在于，所述各个喷油脉宽喷油比例设定范围为0～1。
9.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1～8任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1～8中任一项所述的方法。
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