CN114263557A - 混动汽车发动机点火提前角控制方法、系统、存储介质及终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了混动汽车发动机点火提前角控制方法、系统、存储介质及终端，属于发动机控制技术领域，方法包括点火提前角自学习步骤：增加发动机点火提前角；判断发动机是否出现爆震，若未出现爆震，继续增加发动机点火提前角；反之，停止增加发动机点火提前角，使发动机工作于爆震边缘，并记录当前发动机的运行参数。本发明无需提前对发动机运行参数进行采集和分析，仅关注点火提前角是否使发动机达到爆震边缘，使发动机始终工作于爆震边缘，进而最大程度的发挥发动机油耗潜力，以此提高发动机热效率以及燃油经济性，且能够适应不同配置、因外部因素导致性能产生差异的不同发动机，可靠性高。

Description

混动汽车发动机点火提前角控制方法、系统、存储介质及终端

技术领域

本发明涉及发动机控制技术领域，尤其涉及混动汽车发动机点火提前角控制方法、系统、存储介质及终端。

背景技术

在日趋严格的油耗法规下，混合动力汽车正和纯电动汽车一样，进入高速发展时期。目前混合动力汽车的发动机控制方法大多仍沿用传统发动机的控制策略，在发挥油耗优势方面，仍不能达到提高燃油经济性的目的。

点火提前角对于汽车发动机来说是至关重要的控制参数,点火提前角设置的合理性及控制精度直接影响着发动机的动力性、经济性及排放等指标。现有技术通过发动机的各种运行参数对点火提前角进行修正，如通过对发动机进出水温、发动机进气温度、发动机空燃比、汽车海拔高度、废气再循环率、可变气门正时开度、喷油模式和爆震控制进行逻辑运算，再根据上述参数的影响依次对基础点火提前角进行计算修正。上述方法虽然在一定程度上能够得到相对较优的点火提前角，然而点火提前角的确定受到多个参数的限制，存在以下问题：

1.无法保证任意参数的采集都是精准的，如通过传感器采集参数，传感器自身精度也会出现一定误差，且还会出现传感器故障等问题。

2.上述参数的标定比如参数阈值选取也易出现计算偏差或者人为修正偏差，且无法适应所有品牌、类型的汽车，即使是相同品牌、类型的车辆，也会出现制造偏差等，因此上述计算修正过程并不能较好与所有发动机进行适配，此种情况下，标定参数反而会限制当前混动汽车的发动机性能，使其无法达到最优动力特性和燃油经济性。

3.基于发动机运行参数对点火提前角进行修正，需要根据历史数据建立运行参数与点火提前角之间的映射关系，工作量大，且存在当前发动机历史数据空白的情况，此时无法通过上述方法对点火提前角进行修正，可靠性低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术无法得到最佳点火提前角导致的发动机热效率不高、燃油经济性低的问题，提供了一种混动汽车发动机点火提前角控制方法、系统、存储介质及终端。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：混动汽车发动机点火提前角控制方法，所述方法包括点火提前角自学习步骤：

增加发动机点火提前角；

判断发动机是否出现爆震，若未出现爆震，继续增加发动机点火提前角；反之，停止增加发动机点火提前角，使发动机工作于爆震边缘，并记录当前发动机的运行参数。

在一示例中，所述使发动机工作于爆震边缘具体包括：

对发动机当前点火提前角进行反向修正补偿，以减小发动机点火提前角。

在一示例中，所述对发动机当前点火提前角进行反向修正补偿具体为：

以一定步长减小发动机点火提前角，直至发动机不爆震。

在一示例中，所述方法还包括：

在发动机的不同稳定工况下，执行点火提前角自学习步骤，得到不同稳定工况下的发动机的最佳点火提前角。

在一示例中，所述工况包括低功率工作点、中功率工作点和外特性工作点。

需要进一步说明的是，上述控制方法中各示例对应的技术特征可以相互组合或替换构成新的技术方案。

本发明还包括一种存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行上述任一示例或多个示例组成形成的所述混动汽车发动机点火提前角控制方法的步骤。

本发明还包括一种终端，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述处理器运行所述计算机指令时执行任一示例或多个示例组成形成的所述混动汽车发动机点火提前角控制方法的步骤。

本发明还包括一种混动汽车发动机点火提前角控制系统，所述系统包括顺次连接的爆震感知单元和电子控制子系统；所述爆震感知单元用于感知发动机是否出现爆震；电子控制子系统，用于增加发动机点火提前角，若未出现爆震，继续增加发动机点火提前角；反之，停止增加发动机点火提前角，使发动机工作于爆震边缘，并记录发动机工作于爆震边缘的运行参数。

在一示例中，所述使发动机工作于爆震边缘具体包括：

电子控制子系统对发动机当前点火提前角进行反向修正补偿，以减小发动机点火提前角。

在一示例中，所述发动机管理子单元还用于使发动机工作于不同稳定工况下，并继续调节发动机的点火提前角，得到不同稳定工况下的发动机的最佳点火提前角。

需要进一步说明的是，上述控制系统中各示例对应的技术特征可以相互组合或替换构成新的技术方案。

与现有技术相比，本发明有益效果是：

1.在一示例中，本发明无需提前对发动机运行参数进行采集和分析，仅关注点火提前角是否使发动机达到爆震边缘，使发动机始终工作于爆震边缘，进而最大程度的发挥发动机油耗潜力，以此提高发动机热效率以及燃油经济性，且能够适应不同配置、因外部因素导致性能产生差异的不同发动机，可靠性高。

2.在一示例中，通过获取不同稳定工况下的发动机的最佳点火提前角，能够根据混动发动机的工作特点快速确定最佳燃油消耗对应的最佳点火提前角，达到进一步发挥发动机热效率、降低油耗的目的。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明一示例中的方法流程图；

图2为本发明优选示例的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明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。

在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系为基于附图所述的方向或位置关系，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装置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，属于“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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，属于“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

在一示例中，一种混动汽车发动机点火提前角控制方法，如图1所示，包括点火提前角自学习步骤：

S1：增加发动机点火提前角；其中，发动机工作时，点火时刻对发动机的工作性能有很大的影响；提前点火就是活塞到达压缩上止点之前火花塞跳火，点燃燃烧室内的可燃混合气；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称为点火提前角，能使发动机获得最佳动力性、经济性和最佳排放时的点火提前角称为最佳点火提前角。

S2：判断发动机是否出现爆震，若未出现爆震，继续增加发动机点火提前角；若出现爆震，停止增加发动机点火提前角，使发动机工作于爆震边缘，并记录当前发动机的运行参数。其中，在某种条件下(如压缩比过高)，汽油机的燃烧会变得不正常，压力曲线出现高频，大幅度波动，上止点附近的dp/dt值急剧波动达(dp/dt)max＝0.2Mpa/us之高，此时火焰传播速度和火焰前锋形状发生急剧的改变，这种现象称为爆燃，爆震是爆燃的外部反应。发动机的运行参数包括不限定发动机的转速、转矩等。作为一优选，发动机工作于爆震边缘，即发动机以接近保证的运行参数进行运行，即发动机以当前点火提前角稳定工作时，发动机不爆震。

本示例中，本发明仅关注点火提前角是否使发动机达到爆震边缘，使发动机始终工作于爆震边缘，进而最大程度的发挥发动机油耗潜力，以此提高发动机热效率以及燃油经济性；进一步地，本申请不依赖事先标定好的参数和修正值，无需提前对发动机运行参数进行采集和分析，建立运行参数与点火提前角之间的映射关系，降低了工作量，且能够适应不同配置(即使该配置发动机历史数据空白的情况)、因外部因素导致性能产生差异的不同发动机，可靠性高，比如能够适应发动机因制造误差而产生的性能差异，也能够使发动机不受型号、燃油品质(混动汽车发动机点火提前角控制方法、系统、存储介质及终端)、发动机部分零部件故障等因素的限制，在不同的因素影响下，均能使发动机工作于爆震边缘，最大程度的发挥发动机油耗潜力。

需要说明的是，本发明还能够以适用于发动机台架标定，在发动机台架标定阶段，开启该自学习功能后，能够自动找到最佳的标定数值，进而大幅减小标定人员工作量，加快标定速度。

在一示例中，所述使发动机工作于爆震边缘具体包括：

对发动机当前点火提前角进行反向修正补偿，以减小发动机点火提前角。

更为具体地，对发动机当前点火提前角进行反向修正补偿具体为：

以一定步长减小发动机点火提前角，直至发动机不爆震。优选该步长与增加发动机点火提前角步长一致，即在点火提前角自学习过程中，以一定步长增加点火提前角时，发动机出现爆震，那么再以该步长减小点火提前角，使发动机工作于爆震边缘。其中，步长的设置根据历史数据或者本领域技术人员的工作经验进行设置。

在一示例中，本发明方法还包括：

在发动机的不同稳定工况下，执行点火提前角自学习步骤，得到不同稳定工况下的发动机的最佳点火提前角，具体对应以下步骤：

S1’：当发动机工作于某一稳定工况下时，主动增加发动机点火提前角；

S2’：判断发动机是否出现爆震，若未出现爆震，继续增加发动机点火提前角；若出现爆震，停止增加发动机点火提前角，使发动机工作于爆震边缘，得到当前工况下最佳点火提前角，并记录当前发动机的运行参数。

进一步地，混合动力汽车着重将发动机控制在一个相对稳定，且油耗最优的工况范围内，相较于传统发动机的工作工况，混动发动机工况范围小。工况包括低功率工作点、中功率工作点和外特性工作点，根据发动机的转速、转矩等运行参数进行确定。更为具体地，工况点是基于发动机的万有特性图上的燃油消耗圈而言的，即低功率工作点是最佳燃油消耗率圈内选取，高功率工作点以及外特性工作点均是基于发动机最佳燃油消耗区线上选取的，通过获取不同稳定工况下的发动机的最佳点火提前角，能够根据混动发动机的工作特点快速确定最佳燃油消耗对应的最佳点火提前角，达到进一步发挥发动机热效率、降低油耗的目的。

将上述示例进行组合得到本申请最优示例，如图2所示，具体包括以下步骤：

S1”：判断发动机是否满足点火条件；若满足，进入步骤S2”；

S2”：判断发动机是否出现爆震，若未出现轻微爆震，进入步骤S3”；若出现，记录当前发动机的运行参数；

S3”：主动增加发动机点火提前角；

S4”：判断发动机是否出现轻微爆震，若未出现，继续增加发动机点火提前角，直至发动机出现轻微爆震；若出现轻微爆震，停止增加发动机点火提前角，使发动机工作于爆震边缘，并记录当前发动机的运行参数。其中，发动机的运行参数包括发动机的转速、转矩，还包括当前点火角补偿值。

本实施例提供了一种存储介质，与上述任一示例或多个示例组合形成的混动汽车发动机点火提前角控制方法具有相同的发明构思，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行上述任一示例或多个示例组合形成的所述混动汽车发动机点火提前角控制方法的步骤。

基于这样的理解，本实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本实施例还提供一种终端，与上述任一示例或多个示例组合形成的混动汽车发动机点火提前角控制方法具有相同的发明构思，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述处理器运行所述计算机指令时执行上述任一示例或多个示例组合形成的所述混动汽车发动机点火提前角控制方法的步骤。处理器可以是单核或者多核中央处理单元或者特定的集成电路，或者配置成实施本发明的一个或者多个集成电路。

在本发明提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

本发明还包括一种混动汽车发动机点火提前角控制系统，与上述混动汽车发动机点火提前角控制方法具有相同的发明构思，系统包括顺次连接的爆震感知单元和电子控制子系统。

具体地，爆震感知单元具体为爆震传感器，用于测定发动机抖动度，以此感知发动机是否出现爆震；发动机管理子单元即汽车ECU，用于控制发动机的运行状态并对发动机的点火提前角进行调节。具体地，电子控制子系统用于增加发动机点火提前角，若未出现爆震，继续增加发动机点火提前角；反之，停止增加发动机点火提前角，使发动机工作于爆震边缘，并记录发动机工作于爆震边缘的运行参数。

在一示例中，使发动机工作于爆震边缘具体包括：

电子控制子系统对发动机当前点火提前角进行反向修正补偿，以减小发动机点火提前角。具体地，以一定步长减小发动机点火提前角，直至发动机不爆震。

在一示例中，发动机管理子单元还用于使发动机工作于不同稳定工况下，并继续调节发动机的点火提前角，得到不同稳定工况下的发动机的最佳点火提前角，进而根据混动发动机的工作特点快速确定最佳燃油消耗对应的最佳点火提前角，达到进一步发挥发动机热效率、降低油耗的目的。

在一示例中，发动机工作于不同稳定工况下时，发动机管理子单元继续调节发动机的点火提前角，即增加发动机点火提前角直至发动机出现轻微爆震，发动机管理子系统以一定步长减小当前点火提前角，使发动机工作在爆震边缘(不爆震)，进而得到不同稳定工况下的发动机的最佳点火提前角。

以上具体实施方式是对本发明的详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演和替代，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种混动汽车发动机点火提前角控制方法，其特征在于：所述方法包括点火提前角自学习步骤：

增加发动机点火提前角；

判断发动机是否出现爆震，若未出现爆震，继续增加发动机点火提前角；反之，停止增加发动机点火提前角，使发动机工作于爆震边缘，并记录当前发动机的运行参数。

2.根据权利要求1所述的混动汽车发动机点火提前角控制方法，其特征在于：所述使发动机工作于爆震边缘具体包括：

对发动机当前点火提前角进行反向修正补偿，以减小发动机点火提前角。

3.根据权利要求2所述的混动汽车发动机点火提前角控制方法，其特征在于：所述对发动机当前点火提前角进行反向修正补偿具体为：

以一定步长减小发动机点火提前角，直至发动机不爆震。

4.根据权利要求1所述的混动汽车发动机点火提前角控制方法，其特征在于：所述方法还包括：

在发动机的不同稳定工况下，执行点火提前角自学习步骤，得到不同稳定工况下的发动机的最佳点火提前角。

5.根据权利要求4所述的混动汽车发动机点火提前角控制方法，其特征在于：所述工况包括低功率工作点、中功率工作点和外特性工作点。

6.一种混动汽车发动机点火提前角控制系统，其特征在于：所述系统包括顺次连接的爆震感知单元和电子控制子系统；

所述爆震感知单元用于感知发动机是否出现爆震；

电子控制子系统，用于增加发动机点火提前角，若未出现爆震，继续增加发动机点火提前角；反之，停止增加发动机点火提前角，使发动机工作于爆震边缘，并记录发动机工作于爆震边缘的运行参数。

7.根据权利要求6所述的混动汽车发动机点火提前角控制方法，其特征在于：所述使发动机工作于爆震边缘具体包括：

电子控制子系统对发动机当前点火提前角进行反向修正补偿，以减小发动机点火提前角。

8.根据权利要求6所述的混动汽车发动机点火提前角控制方法，其特征在于：所述发动机管理子单元还用于使发动机工作于不同稳定工况下，并继续调节发动机的点火提前角，得到不同稳定工况下的发动机的最佳点火提前角。

9.一种存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于：所述计算机指令运行时执行权利要求1-5任意一项所述的混动汽车发动机点火提前角控制方法的步骤。

10.一种终端，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，其特征在于：所述处理器运行所述计算机指令时执行权利要求1-5任意一项所述的混动汽车发动机点火提前角控制方法的步骤。

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