增压汽油机超级爆震动力总成控制方法与流程

1.本发明属于汽油机电子控制技术领域，具体地说，本发明涉及一种增压汽油机超级爆震动力总成控制方法。


背景技术：

2.汽油机增压技术是国内外实现汽油机小型化、低速化主流技术，可实现大幅度降低整车油耗及提升动力性。但应用该技术后，在汽油机能够输出更高扭矩和功率的同时，气缸内所爆发压力峰值和燃烧温度峰值也显著增加，并且在火花塞点火前，极易发生燃油/空气混合气的自燃，也即超级爆震(行业内也称其为超级爆震)。常规爆震不同的是，超级爆震不会因推迟点火提前角而消除，具有偶发性和间歇性，提前可控制性差，彻底消除增压汽油机的超级爆震异常燃烧已成为行业公认的技术难题，只能对其发生频次进行控制，以避免发动机在过高的超级爆震燃烧频次下损坏。
3.目前对超级爆震控制策略是，ecu基于发动机台架超级爆震结果，ecu检测到超级爆震后通过空燃比加浓、vvt调整、降低进气充量或者断缸等策略来防止后续的连续超级爆震发生。现有的控制方案均从发动机控制角度缓解超级爆震，发动机转速和扭矩发生波动，影响运行不平顺，严重影响驾驶性，需要对其进行优化完善。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种增压汽油机超级爆震动力总成控制方法，目的是有效缓解整车超级爆震，保持整车动力性和平顺性。
5.为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：增压汽油机超级爆震动力总成控制方法，包括步骤：
6.s1、检测到超级爆震信号达到第一设定值后，实施混合气加浓控制措施，同时获取第一目标转速增加值，使变速箱达到第一目标转速；
7.s2、检测到超级爆震信号达到第二设定值后，实施减小气门重叠角控制措施，减小发动机进气门和排气门的气门相位重叠角，并保持一段时间；同时获取第二目标转速增加值，使变速箱达到第二目标转速；
8.s3、检测到超级爆震信号达到第三设定值后，实施降低进气量控制措施；同时获取第三目标转速增加值，使变速箱达到第三目标转速；
9.s4、检测到超级爆震信号达到第四设定值后，实施断油控制措施；同时获取第四目标转速增加值，使变速箱达到第四目标转速。
10.所述步骤s1中，实施混合气加浓控制措施后，过量空气系数处于0.75～0.8。
11.所述步骤s1中，实施混合气加浓控制措施持续时间为10～15s。
12.所述步骤s1中，变速箱达到第一目标转速后，持续运转时间为10～15s。
13.所述步骤s1中，变速箱达到第一目标转速且持续运转过程中，实时监测离合器温
度，当离合器温度超过设定值，则执行降档方案。
14.所述步骤s2中，减小发动机进气门和排气门的气门相位重叠角，保持的时间为15～20s。
15.所述步骤s3中，实施降低进气量控制措施持续时间为10～15s。
16.所述步骤s4中，实施断油控制措施持续时间为10～15s。
17.本发明的增压汽油机超级爆震动力总成控制方法，从动力总成角度出发，提出变速箱提转速策略与发动机超级爆震四步处理方法协同控制方案，既可有效缓解整车超级爆震，同时可保持整车动力性和平顺性。
附图说明
18.图1为本发明增压汽油机超级爆震动力总成控制方法的流程图；
19.图2为tcu的超级爆震增加目标转速map示意图。
具体实施方式
20.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
21.需要说明的是，在下述的实施方式中，所述的“第一”、“第二”和“第三”并不代表结构和/或功能上的绝对区分关系，也不代表先后的执行顺序，而仅仅是为了描述的方便。
22.如图1所示，本发明提供了一种增压汽油机超级爆震动力总成控制方法，包括如下的步骤：
23.s1、检测到超级爆震信号达到第一设定值后，实施混合气加浓控制措施，同时获取第一目标转速增加值，使变速箱达到第一目标转速；
24.s2、检测到超级爆震信号达到第二设定值后，实施减小气门重叠角控制措施，减小发动机进气门和排气门的气门相位重叠角，并保持一段时间；同时获取第二目标转速增加值，使变速箱达到第二目标转速；
25.s3、检测到超级爆震信号达到第三设定值后，实施降低进气量控制措施；同时获取第三目标转速增加值，使变速箱达到第三目标转速；
26.s4、检测到超级爆震信号达到第四设定值后，实施断油控制措施；同时获取第四目标转速增加值，使变速箱达到第四目标转速。
27.具体地说，对于增压汽油机来讲，在1250r/min～3500r/min区间，发动机转速越高，发动机燃烧速率越快(主要是发动机转速越高，缸内湍动能越大，燃烧速率增加，点火角越提前)，本身发生超级爆震频率降低。同时，相同整车驱动功率需求，发动机转速越高，发动机需求扭矩降低，缸内高温明显降低，继而超级爆炸频次越低。
28.基于上述理论，在发动机识别到超级爆震情况下，在发动机采用空燃比加浓、vvt调整、降低负荷或者断缸等四步策略来防止后续的连续超级爆震发生的同时，自动变速箱调取map获得目标发动机转速，通过控制变速箱达到目标发动机转速。变速箱通过离合器与发动机连接，变速箱提高发动机转速，协调发动机四步超级爆震方法，形成超级爆震动力总成技术方法。
29.总体技术方案为：
30.(1)ecu系统借助爆震传感器的信号，系统识别超级爆震信号后，依次采用混合气加浓—减小vvt重叠角—限制进气充量—断油四步措施。发动机超级爆震控制技术执行哪一步，取决于发动机控制器ecu在线检测超级爆震信号，在预设时间内检测到连续发生超级爆震信号，则采用下一步措施；否则回到上一步措施，并持续监测超级爆震信号并判断措施。(2)ecu在处理超级爆震同时，通过网络架构can信号，发动机控制单元ecu发送表征超级爆震信号engsupkonck。(3)变速箱控制器tcu通过can信号接收engsupkonck值，根据engsupkonck值，tcu查询超级爆震控制engsupkonck_map图，获取发动机目标增加转速。(4)tcu根据目标转速，控制变速箱达到目标转速。根据变速箱种类，具体策略有差异。
31.如图1所示，发动机控制器ecu通过实时采集爆震传感器发生振动信号，传感器信号处理模块对所述爆震信号进行积分处理，如果检测到的发动机振动信号由滤波器滤掉预先标定的提前点火窗口以外的信号，即发动机识别到超级爆震。发动机控制系统循序渐进执行混合气加浓(s1-e)—减小vvt重叠角(s2-e)—限制进气充量(s3-e)—断油(s4-e)四步措施。ecu在处理超级爆震同时，通过网络架构can信号，发动机ecu发送表征超级爆震信号engsupkonck。
32.在上述步骤s1中，第一设定值为1。当ecu识别第一次超级爆震信号后，ecu向can总线上发送超级爆震信号，超级爆震信号engsupkonck＝1；同时ecu通过增加喷油器的喷油时间，实施混合气加浓控制措施，过量空气系数从1加浓到0.75～0.8，过量空气系数处于0.75～0.8，具体值在发动机台架标定好，不同工况值有差异。混合气加浓持续约10～15s，同时在混合气加浓持续时间段内持续检测超级爆震信号；在该时间段，若未检测到超级爆震信号，发动机控制器ecu则控制喷油器的喷油量恢复到超级爆震异常燃烧之前的供油量值，并中断混合气加浓控制措施；同时ecu向can总线上发送超级爆震信号，此时超级爆震信号engsupkonck＝0。
33.进一步，在上述步骤s1中，tcu通过汽车网络can总线获取超级爆震信号，当engsupkonck＝1时，同时获取发动机进气温度值，通过engsupkonck_map(如图2所示)获取第一增加转速目标值。
34.进一步，在上述步骤s1中，对于cvt变速箱，变速箱控制器tcu直接控制速比变化结构执行即可；对于dct/at变速箱，如果增加速比满足降低1/2档速比的0.8～1.2范围内，执行降档提转速；不满足则释放在挡离合器压力，临时处于滑模控制，控制离合器压力，使发动机达到目标转速，持续时间10～15s(与发动机加浓时间一致)，同时实时监测变速箱的离合器温度，当离合器的温度超过设定值，则执行降档方案。进一步，如果tcu获取engsupkonck＝0，变速箱控制器tcu则控制变速箱参数恢复到超级爆震异常燃烧之前的速比参数。
35.在上述步骤s2中，第二设定值为2。在步骤s1基础上持续监测到超级爆震信号，即图1中提到的2st超级爆震信号，ecu向can总线上发送engsupkonck＝2。发动机ecu则控制vvt机构，减小进、排气vvt相位重叠角，一般以气门升程1mm计算，vvt重叠角为0，特殊工况可以负气门重叠角(重叠角在发动机台架表定好)，并保持一段时间15～20s，同时持续检测超级爆震信号；在该时间段，若未检测到超级爆震信号，ecu则控制vvt相位器恢复到超级爆震异常燃烧之前的vvt参数，并中断减小气门重叠角控制措施；同时ecu向can总线上发送
engsupkonck＝1。
36.进一步，在上述步骤s2中，tcu通过汽车网络can总线获取engsupkonck，当engsupkonck＝2时，同时获取发动机进气温度值，通过engsupkonck_map(如图2所示)获取增加目标转速值，增加目标转速控制方法与1st超级爆炸变速箱控制方法一致。进一步，如果tcu获取engsupkonck＝1，变速箱控制器tcu则控制变速箱参数恢复到上一步速比参数。
37.在上述步骤s3，第三设定值为3。在步骤s2基础上持续监测到超级爆震信号，即图1中提到的3st超级爆震信号，ecu向can总线上发送engsupkonck＝3。发动机ecu则控制增压器废气阀，增加放气量，减小缸内最大充量可以降低缸内温度，降低早燃倾向，并保持一段时间15～20s。此处主要不要通过推迟点火角实现负荷降低，推迟点火角会增加超级爆震频次。在该时间段，若未检测到超级爆震信号，ecu则控制增压器放气阀恢复到超级爆震异常燃烧之前的参数，并中断降低充气量控制措施；同时ecu向can总线上发送engsupkonck＝2。
38.进一步，在上述步骤s3中，tcu通过汽车网络can总线获取engsupkonck，当engsupkonck＝3时，同时获取发动机进气温度值，通过engsupkonck_map获取增加目标转速值；需要特别说明，此处增加目标转速要考虑发动机动力性衰减导致整车加速平顺性问题，增加转速一般比第1st/2st超级爆震相对多，实车标定。增加目标转速控制方法与1st超级爆炸变速箱控制方法一致。进一步，如果tcu获取engsupkonck＝2，变速箱控制器tcu则控制变速箱参数恢复到上一步速比参数。
39.在上述步骤s4，第四设定值为4。在步骤s3基础上持续监测到超级爆震信号，即图1种提到的4st超级爆震信号，ecu向can总线上发送engsupkonck＝4。发动机ecu则控制喷油器对早燃较多的气缸采取断油控制。此断油控制的超级爆震信号开启阀值相对较高，比加浓、vvt重叠角缩短及限制进气充量高20～30％，并保持一段时间10～15s。在该时间段，若未检测到超级爆震信号，发动机ecu则控制增压器放气阀恢复到超级爆震之前的参数，并中断降低充气量控制措施，同时ecu向can总线上发送engsupkonck＝3。
40.进一步，在上述步骤s2中，tcu通过汽车网络can总线获取engsupkonck，当engsupkonck＝4时，同时获取发动机进气温度值，通过engsupkonck_map获取增加目标转速值；需要特别说明，此处增加目标转速要考虑发动机动力性衰减导致整车加速平顺性问题，增加转速一般比第1st/2st/3st超级爆震相对多，实车标定。增加目标转速控制方法与1st超级爆炸变速箱控制方法一致。进一步，如果tcu获取engsupkonck＝3，变速箱控制器tcu则控制变速箱参数恢复到上一步速比参数。
41.特别说明，发动机断油极端情况下，如果断油缸数较多，扭矩下跌较多，变速箱扭矩会适当断开离合器控制，此级别比加转速等级高，会不执行上述加转速措施，是合理的。
42.上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。