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CN112049733B - 一种发动机喷油量的修正方法及装置 - Google Patents

一种发动机喷油量的修正方法及装置 Download PDF

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CN112049733B
CN112049733B CN202010835177.9A CN202010835177A CN112049733B CN 112049733 B CN112049733 B CN 112049733B CN 202010835177 A CN202010835177 A CN 202010835177A CN 112049733 B CN112049733 B CN 112049733B
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cylinders
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李呈剑
万冬
钟勋
韦均炜
王荫
王克险
朱正东
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Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd
Geely Automobile Research Institute Ningbo Co Ltd
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Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd
Geely Automobile Research Institute Ningbo Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种发动机喷油量的修正方法及装置，所述方法包括：获取发动机的工况信息；根据所述工况信息，识别出发动机进入稳定工况；当发动机进入稳定工况时，计算出发动机中不同工作缸对应的角加速度差值；根据所述角加速度差值，计算出发动机中不同工作缸对应的工作时间；根据所述工作时间，识别出异常工作缸；对所述异常工作缸的喷油脉宽进行修正补偿，当所述异常工作缸的喷油脉宽进行修正补偿之后，重新计算出发动机的中不同工作缸的角加速度差值，直至所述不同工作缸的喷油量一致；本发明能够无需更换整套喷油器，异常工作缸对应的喷油器的喷油量衰减进行修正补偿，降低维修成本，应用范围广。

Description

一种发动机喷油量的修正方法及装置
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种发动机喷油量的修正方法及装置。
背景技术
随着汽车应用的普及，汽车的研发也逐渐增多，尤其是对发动机的研发，其中，发动机喷油器作为发动机燃料供给系统的核心零件，发动机工作过程中每分钟开启关闭数千次，生命周期需要往复运动数亿次。金属件的相对运动需要燃油油膜进行润滑，而不同种类燃料的润滑效果有差异，会使得喷油器的磨损情况也产生差异。
各缸喷油器的流量特性会随喷油器磨损衰减。各缸均匀磨损会导致发动整体喷油器流量特性变化，这种情况和燃料差异表现一致。目前已有的修正方案，会由发动机氧传感器信号进行喷油修正。其修正原理为根据前氧传感器的接收信号和发动机目标空燃比的控制信号差异，闭环调整所有缸的喷油量。而各缸不均匀的磨损，这种补偿修正方案会起到非预期的效果，这是目前已有方案的技术缺陷，针对下表的例子进行详细说明。
第一缸 第二缸 第三缸 第四缸 平均值
发动机喷油偏差 100.0％ 100.0％ 100.0％ 110.0％ 102.5％
平均修正后的效果 97.6％ 97.6％ 97.6％ 107.3％ 100.0％
以上方案因前氧传感器是发动机所有缸燃烧后的综合输出结果，修正也是对所有缸进行共同平均修正，但对于发动机各缸喷油器的差异磨损，上述的修正措施会起到不利的影响，会将某一缸的喷油器差异，叠加到其他缸进行修正，实际无法获得修正的效果。如上表，表示四缸发动机第四缸喷油量偏大10％的情况。
上表可见在四个缸喷油量进行合并修正的情况下，修正后平均喷油量恢复到100％，但各缸喷油量都会出现偏差，对于本来没有偏差的第一、二、三缸喷油量都会变少，对于本来偏大10％的四缸，修正后仍然偏大7％。无法得到各缸恢复到100％的理想喷油水平。
因此，上述问题是本领域技术人所亟需解决的。
发明内容
针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于提供一种发动机喷油量的修正方法及装置，能够无需更换整套喷油器，异常工作缸对应的喷油器的喷油量衰减进行修正补偿，降低维修成本，应用范围广。
为了解决上述问题，本发明提供一种发动机喷油量的修正方法，包括如下步骤：
获取发动机的工况信息；
根据所述工况信息，识别出发动机进入稳定工况；
当发动机进入稳定工况时，计算出发动机中不同工作缸对应的角加速度差值；
根据所述角加速度差值，计算出发动机中不同工作缸对应的工作时间；
根据所述工作时间，识别出异常工作缸；
对所述异常工作缸的喷油脉宽进行修正补偿。
进一步地，所述工况信息包括：发动机的温度信息、发动机的转速值信息、发动机工作负荷信息、燃料使用信息和发动机运转故障信息。
进一步地，根据所述角加速度差值，计算出发动机的工作时间还包括：
根据所述角加速度差值，计算出发动机中不同工作缸对应的转速值；
根据所述转速值，计算出发动机中不同工作缸对应的工作时间。
进一步地，计算出发动机中不同工作缸对应的转速值的公式为：所述角加速度差值＝M*所述转速值的平方差，M为正数；
进一步地，计算出发动机中不同工作缸对应的工作时间的公式为：所述转速值＝N*所述工作时间，N为负数。
进一步地，所述角加速度差值表征为工作缸的角加速度与平均角加速度的差值。
进一步地，根据所述工作时间，识别出异常工作缸包括：
对所述工作时间进行累加，得到不同工作缸对应的累加时长；
筛选出所述累加时长中最大值；
确定所述累加时长中最大值对应的工作缸为异常工作缸。
进一步地，所述工作时间表征为发动机转过不同工作缸中一个所需的时间。
进一步地，所述修正方法还包括：当所述异常工作缸的喷油脉宽进行修正补偿之后，重新计算出发动机的中不同工作缸的角加速度差值，直至所述不同工作缸的喷油量一致。
本发明还保护了一种发动机喷油量的修正装置，包括：
工况信息获取模块，用于获取发动机的工况信息；
控制工况模块，用于根据所述工况信息，识别出发动机进入稳定工况；
角加速度差值获取模块，用于当发动机进入稳定工况时，计算出发动机中不同工作缸对应的角加速度差值；
工作时间获取模块，用于根据所述角加速度差值，计算出发动机中不同工作缸对应的工作时间；
异常工作缸确定模块，用于根据所述工作时间，识别出异常工作缸；
修正补偿模块，用于对所述异常工作缸的喷油脉宽进行修正补偿。
由于上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种发动机喷油量的修正方法及装置，无需更换整套喷油器，只需要对发动机中异常工作缸对应的喷油器的喷油量衰减进行修正补偿，使发动机中不同工作缸对应的喷油器的喷油量一致，降低维修成本，适合多数发动机使用，应用范围广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它附图。
图1是本发明实施例一提供的发动机启动的修正方法的流程图；
图2是本发明实施例一提供的发动机启动的修正装置的结构示意图；
图3是本发明实施例二提供的发动机启动的修正方法的流程图；
图4是本发明实施例二提供的发动机启动的修正装置的结构示意图。
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都属于本发明保护的范围。
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
实施例一
本实施例一提供一种发动机喷油量的修正方法，如图1所示，包括如下步骤：
S101.获取发动机的工况信息；
具体地，发动机为多缸发动机，优选地，发动机为4缸发动机。
进一步地，所述发动机的喷油器的喷油量衰减呈线性衰减，衰减的喷油器在不同的工况下会产生影响，因此将发动机中不同工作缸控制在对应的稳定工况下进行工作，避免发动机燃烧本身的不稳定性导致对喷油量衰减的干扰。
具体地，所述工况信息包括：发动机的温度信息、发动机的转速值信息、发动机工作负荷信息、燃料信息和发动机运转故障信息。
S102.根据所述工况信息，识别出发动机进入稳定工况；
具体地，所述稳定工况对应的工况信息包括：发动机的温度为80℃、发动机的转速为1600-2500r/min、发动机工作负荷为50-100N·min、燃料为甲醇燃料，剩余燃料为燃料箱最大容积20％-80％和无发动机运转故障。
S103.当发动机进入稳定工况时，计算出发动机中不同工作缸对应的角加速度差值；
具体地，所述角加速度差值表征为工作缸的角加速度与平均角加速度的差值。
进一步地，所述平均角加速度为发动机中不同工作缸的平均角加速度。
进一步地，计算出发动机中不同工作缸对应的转速值的公式为：所述角加速度差值＝M*所述转速值的平方差，M为正数；
具体地，工作缸的角加速度为：在发动机中不同工作缸按照一定循环进行点火时，工作缸对应的角加速度；例如，4缸发动机，每两个为一组依次交通点火，其中，每组工作缸对应的角加速度，则为工作缸的角加速度。
S104.根据所述角加速度差值，计算出发动机中不同工作缸对应的工作时间；
具体地，根据所述角加速度差值，计算出发动机的工作时间还包括：
根据所述角加速度差值，计算出发动机中不同工作缸对应的转速值；
根据所述转速值，计算出发动机中不同工作缸对应的工作时间。
进一步地，计算出发动机中不同工作缸对应的工作时间的公式为：所述转速值＝N*所述工作时间，N为负数。
进一步地，所述转速值的平方差为发动机中不同缸体对应的转速值与转速平均值的平方差。
进一步地，所述转速平均值为发动机中不同工作缸的平均转速值
S105.根据所述工作时间，识别出异常工作缸；
具体地，所述步骤S105中根据所述工作时间，识别出异常工作缸包括：
对所述工作时间进行累加，得到不同工作缸对应的累加时长；
筛选出所述累加时长中最大值；
确定所述累加时长中最大值对应的工作缸为异常工作缸。
具体地，所述工作时间表征为发动机转过不同工作缸中一个所需的时间。
S106.对所述异常工作缸的喷油脉宽进行修正补偿。
具体地，将所述异常工作缸喷油脉宽进行扩大，能够加速喷油量，实现喷油量一致。
本发明还提供了一种发动机喷油量的修正装置，应用于上述发动机喷油量的修正方法，如图2所示，包括：
工况信息获取模块10，用于获取发动机的工况信息；
控制工况模块20，用于根据所述工况信息，识别出发动机进入稳定工况；
角加速度差值获取模块30，用于当发动机进入稳定工况时，计算出发动机中不同工作缸对应的角加速度差值；
工作时间获取模块40，用于根据所述角加速度差值，计算出发动机中不同工作缸对应的工作时间；
异常工作缸确定模块50，用于根据所述工作时间，识别出异常工作缸；
修正补偿模块60，用于对所述异常工作缸的喷油脉宽进行修正补偿。
具体地，获取发动机的工况信息，包括发动机的温度信息、发动机的转速值信息、发动机工作负荷信息、燃料信息和发动机运转故障信息；根据所述工况信息，识别出发动机进入稳定工况，工况信息中得知需要满足的条件包括发动机的温度为80℃、发动机的转速为1600-2500r/min、发动机工作负荷为 50-100N·min、燃料为甲醇燃料，剩余燃料为燃料箱最大容积20％-80％和无发动机运转故障，计算出发动机中不同工作缸对应的角加速度差值，其中，先将4 缸发动机划分成两组，每组交替点火，获取出不同工作缸对应的角加速度和平均角加速度，计算出两者的差值即为所述角加速度差值，根据所述角加速度差值通过计算公式计算出对的转速值，即发动机中不同工作缸的转速值，再根据所述转速值通过计算公式计算出发动机中不同工作缸对应的工作时间；累加所述工作时间，确定一组工作缸的累加时长大于另一组工作缸的累加时长，即累加时长大的工作缸为异常工作缸，所述异常工作缸由于喷油嘴的磨损，导致喷油量不足，因此，对所述异常工作缸的喷油脉宽进行修正补偿，提高所述异常工作缸的喷油量。
进一步地，计算出发动机中不同工作缸对应的转速值的公式为：所述角加速度差值＝M*所述转速值的平方差，M为正数。
进一步地，计算出发动机中不同工作缸对应的工作时间的公式为：所述转速值＝N*所述工作时间，N为负数。
本实施例一提供了一种发动机喷油量的修正方法及装置，能够无需更换整套喷油器，只需要对发动机中异常工作缸对应的喷油器的喷油量衰减进行修正补偿，使发动机中不同工作缸对应的喷油器的喷油量一致，降低维修成本，适合多数发动机使用，应用范围广。
实施例二
本实施例二提供一种发动机喷油量的修正方法，如图3所示，包括如下步骤：
S101.获取发动机的工况信息；
进一步地，所述发动机的喷油器的喷油量衰减呈线性衰减，衰减的喷油器在不同的工况下会产生影响，因此将发动机中不同工作缸控制在对应的稳定工况下进行工作，避免发动机燃烧本身的不稳定性导致对喷油量衰减的干扰。
具体地，所述工况信息包括：发动机的温度信息、发动机的转速值信息、发动机工作负荷信息、燃料信息和发动机运转故障信息。
S102.根据所述工况信息，识别出发动机进入稳定工况；
具体地，所述稳定工况对应的工况信息包括：发动机的温度为80℃、发动机的转速为1600-2500r/min、发动机工作负荷为50-100N·min、燃料为甲醇燃料，剩余燃料为燃料箱最大容积20％-80％和无发动机运转故障。
S103.当发动机进入稳定工况时，计算出发动机中不同工作缸对应的角加速度差值；
具体地，所述角加速度差值表征为工作缸的角加速度与平均角加速度的差值。
进一步地，所述平均角加速度为发动机中不同工作缸的平均角加速度。
进一步地，计算出发动机中不同工作缸对应的转速值的公式为：所述角加速度差值＝M*所述转速值的平方差，M为正数；
具体地，工作缸的角加速度为：在发动机中不同工作缸按照一定循环进行点火时，工作缸对应的角加速度；例如，4缸发动机，每两个为一组依次交通点火，其中，每组工作缸对应的角加速度，则为工作缸的角加速度。
S104.根据所述角加速度差值，计算出发动机中不同工作缸对应的工作时间；
具体地，根据所述角加速度差值，计算出发动机的工作时间还包括：
根据所述角加速度差值，计算出发动机中不同工作缸对应的转速值；
根据所述转速值，计算出发动机中不同工作缸对应的工作时间。
进一步地，计算出发动机中不同工作缸对应的工作时间的公式为：所述转速值＝N*所述工作时间，N为负数。
进一步地，所述转速值的平方差为发动机中不同缸体对应的转速值与转速平均值的平方差。
进一步地，所述转速平均值为发动机中不同工作缸的平均转速值
S105.根据所述工作时间，识别出异常工作缸；
具体地，所述步骤S105中根据所述工作时间，识别出异常工作缸包括：
对所述工作时间进行累加，得到不同工作缸对应的累加时长；
筛选出所述累加时长中最大值；
确定所述累加时长中最大值对应的工作缸为异常工作缸。
具体地，所述工作时间表征为发动机转过不同工作缸中一个所需的时间。
S106.对所述异常工作缸的喷油脉宽进行修正补偿。
具体地，将所述异常工作缸喷油脉宽进行扩大，能够加速喷油量，实现喷油量一致。
S107.所述异常工作缸的喷油脉宽进行修正补偿之后，重新计算出发动机的中不同工作缸的角加速度差值，直至所述不同工作缸的喷油量一致。
具体地，所述步骤S107中，重新计算出发动机的中不同工作缸的角加速度差值之前，需要将之前计算的动机的中不同工作缸的角加速度差值进行清零，保证再次计算的准确性。
本发明还提供了一种发动机喷油量的修正装置，应用于上述发动机喷油量的修正方法，如图4所示，包括：
工况信息获取模块10，用于获取发动机的工况信息；
控制工况模块20，用于根据所述工况信息，识别出发动机进入稳定工况；
角加速度差值获取模块30，用于当发动机进入稳定工况时，计算出发动机中不同工作缸对应的角加速度差值；
工作时间获取模块40，用于根据所述角加速度差值，计算出发动机中不同工作缸对应的工作时间；
异常工作缸确定模块50，用于根据所述工作时间，识别出异常工作缸；
修正补偿模块60，用于对所述异常工作缸的喷油脉宽进行修正补偿；
重新计算模块70，用于所述异常工作缸的喷油脉宽进行修正补偿之后，重新计算出发动机的中不同工作缸的角加速度差值，直至所述不同工作缸的喷油量一致
具体地，获取发动机的工况信息，包括发动机的温度信息、发动机的转速值信息、发动机工作负荷信息、燃料信息和发动机运转故障信息；根据所述工况信息，识别出发动机进入稳定工况，工况信息中得知需要满足的条件包括发动机的温度为80℃、发动机的转速为1600-2500r/min、发动机工作负荷为 50-100N·min、燃料为甲醇燃料，剩余燃料为燃料箱最大容积20％-80％和无发动机运转故障，计算出发动机中不同工作缸对应的角加速度差值，其中，先将4 缸发动机划分成两组，每组交替点火，获取出不同工作缸对应的角加速度和平均角加速度，计算出两者的差值即为所述角加速度差值，根据所述角加速度差值通过计算公式计算出对的转速值，即发动机中不同工作缸的转速值，再根据所述转速值通过计算公式计算出发动机中不同工作缸对应的工作时间；累加所述工作时间，确定一组工作缸的累加时长大于另一组工作缸的累加时长，即累加时长大的工作缸为异常工作缸，所述异常工作缸由于喷油嘴的磨损，导致喷油量不足，因此，对所述异常工作缸的喷油脉宽进行修正补偿，提高所述异常工作缸的喷油量。当一次修正补偿时，无法将所述所述异常工作缸的喷油量调节至正常水平，需要进行多次调节，每次调节前需要重新计算发动机的中不同工作缸的角加速度差值，再进行上述的步骤，再次确定异常工作缸，对所述异常工作缸再次进行修正补偿，调节其喷油量，以此类推，反复循环上述的步骤，直至所述不同工作缸的喷油量一致。
进一步地，计算出发动机中不同工作缸对应的转速值的公式为：所述角加速度差值＝M*所述转速值的平方差，M为正数。
进一步地，计算出发动机中不同工作缸对应的工作时间的公式为：所述转速值＝N*所述工作时间，N为负数。
本实施例二提供了一种发动机喷油量的修正方法及装置，能够反复计算角加速度差值，对喷油器的喷油量衰减进行反复修正补偿，直至动机中不同工作缸对应的喷油器的喷油量一致，降低维修成本，适合多数发动机使用，应用范围广。
要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，将其都表述为二系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。同样地，上述中发动机喷油量的修正装置的各模块是指计算机程序或者程序段，用于执行某一项或多项特定的功能，此外，上述各模块的区分并不代表实际的程序代码也必须是分开的。此外，还可对上述实施例进行任意组合，得到其他的实施例。
在上述实施例中，对各实施例的描述都各有侧重，某各实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。本领域技术人员还可以了解到本发明实施例列出的各种说明性逻辑块(illustrative logical block)，单元，和步骤可以通过电子硬件、电脑软件，或两者的结合进行实现。为清楚展示硬件和软件的可替换性(interchangeability)，上述的各种说明性部件(illustrative components)，单元和步骤已经通用地描述了它们的功能。这样的功能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本发明实施例保护的范围。
上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (8)

1.一种发动机喷油量的修正方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取发动机的工况信息；
根据所述工况信息，识别出发动机进入稳定工况；
当发动机进入稳定工况时，计算出发动机中不同工作缸对应的角加速度差值；
根据所述角加速度差值，计算出发动机中不同工作缸对应的工作时间；
根据所述工作时间，识别出异常工作缸；
对所述异常工作缸的喷油脉宽进行修正补偿；
根据所述角加速度差值，计算出发动机的工作时间还包括：
根据所述角加速度差值，计算出发动机中不同工作缸对应的转速值；
根据所述转速值，计算出发动机中不同工作缸对应的工作时间。
2.根据权利要求1所述的一种发动机喷油量的修正方法，其特征在于，所述工况信息包括：发动机的温度信息、发动机的转速值信息、发动机工作负荷信息、燃料使用信息和发动机运转故障信息。
3.根据权利要求1所述的一种发动机喷油量的修正方法，其特征在于，
计算出发动机中不同工作缸对应的转速值的公式为：所述角加速度差值＝M*所述转速值的平方差，M为正数。
4.根据权利要求1所述的一种发动机喷油量的修正方法，其特征在于，所述角加速度差值表征为工作缸的角加速度与平均角加速度的差值。
5.根据权利要求1所述的一种发动机喷油量的修正方法，其特征在于，根据所述工作时间，识别出异常工作缸包括：
对所述工作时间进行累加，得到不同工作缸对应的累加时长；
筛选出所述累加时长中最大值；
确定所述累加时长中最大值对应的工作缸为异常工作缸。
6.根据权利要求5所述的一种发动机喷油量的修正方法，其特征在于，所述工作时间表征为发动机转过不同工作缸中一个所需的时间。
7.根据权利要求1所述的一种发动机喷油量的修正方法，其特征在于，所述修正方法还包括：当所述异常工作缸的喷油脉宽进行修正补偿之后，重新计算出发动机的中不同工作缸的角加速度差值，直至所述不同工作缸的喷油量一致。
8.一种发动机喷油量的修正装置，其特征在于，包括：
工况信息获取模块(10)，用于获取发动机的工况信息；
控制工况模块(20)，用于根据所述工况信息，识别出发动机进入稳定工况；
角加速度差值获取模块(30)，用于当发动机进入稳定工况时，计算出发动机中不同工作缸对应的角加速度差值；
工作时间获取模块(40)，用于根据所述角加速度差值，计算出发动机中不同工作缸对应的工作时间；
异常工作缸确定模块(50)，用于根据所述工作时间，识别出异常工作缸；
修正补偿模块(60)，用于对所述异常工作缸的喷油脉宽进行修正补偿；
根据所述角加速度差值，计算出发动机的工作时间还包括：
根据所述角加速度差值，计算出发动机中不同工作缸对应的转速值；
根据所述转速值，计算出发动机中不同工作缸对应的工作时间。
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