一种PFI发动机双喷嘴燃油分次喷射的电控方法与流程

一种pfi发动机双喷嘴燃油分次喷射的电控方法
技术领域
1.本发明涉及一种pfi发动机双喷嘴燃油分次喷射的电控方法，应用于汽车发动机技术领域。


背景技术：

2.目前，进气道喷射技术(pfi)是现代内燃机燃油供给的主要技术之一，它与缸内直喷技术(gdi)相比，具有硬件生产成本低、颗粒物排放物少、机油稀释风险小、不易产生气门积碳等优势，因此在一些小排量的低端发动机上应用比较广泛。进气道喷射技术(pfi)可以提前将燃油和新鲜空气进行混合，再送进气缸进行燃烧，因此混合气均匀程度会直接影响pfi发动机的性能。
3.为了提高进气道喷射技术的雾化效果，当前先进的发动机生产商已经开发出了进气道单缸双喷嘴喷射技术。双喷嘴喷射技术不仅能够实现更广的燃油喷射面积以及更高的燃油雾化率，而且双喷嘴的安装位置也可以更靠近进气门，从而降低进气道的燃油附着，提高发动机的经济性。由于pfi双喷嘴电控喷射技术控制上需要考虑到各个缸每个喷嘴的喷射质量和喷射相位计算，如果涉及到分次喷射，则还需要计算各缸各个喷嘴的分次喷射比例，逻辑结构复杂，工作量成倍增加，也增加了cpu的负担。
4.因此，在当前新功能越来越多、控制单元内存不足的背景下，有必要设计一种新的pfi发动机双喷嘴燃油分次喷射的电控方法，来对逻辑进行精简，以克服上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种pfi发动机双喷嘴燃油分次喷射的电控方法，可以精简逻辑结构，降低计算量，减少cpu的负担。
6.本发明是这样实现的：
7.本发明提供一种pfi发动机双喷嘴燃油分次喷射的电控方法，包括以下步骤：
8.步骤一：ems系统读取逻辑计算的需求喷油脉宽，判断需求喷油脉宽是否为0；当需求喷油脉宽为0时，各喷嘴喷油脉宽的值为0；
9.步骤二：当需求喷油脉宽不为0时，ems系统进行喷油模式判断：通过判断是否支持双喷嘴、是否支持双喷嘴同步喷射、是否支持多次喷射这三个可标定布尔型变量，来识别判断出双喷嘴分次同步喷射模式和双喷嘴单次异步喷射模式；
10.其中，在双喷嘴分次同步喷射模式下时，只需计算参考缸一路喷嘴一喷和二喷的喷油脉宽和喷油相位参数，并将一路喷嘴喷射参数赋值给二路喷嘴，然后基于固定角度差同步计算其他缸的喷射参数；
11.在双喷嘴单次异步喷射模式下时，参考缸两路喷嘴的喷油脉宽和喷油相位分别按照单喷嘴模式的分次喷射情况进行计算，即一路喷嘴喷油脉宽和喷油相位为单喷嘴一次喷射的喷油脉宽和喷油相位，二路喷嘴喷油脉宽和喷油相位为单喷嘴二次喷射的喷油脉宽和喷油相位，然后基于固定角度差同步计算其他缸的喷射参数；
12.步骤三：将喷油参数反馈给ecu。
13.进一步地，在步骤二中，在双喷嘴分次同步喷射模式下时，ems系统只对参考缸一路喷嘴喷油参数进行计算，先计算一路喷嘴一喷和二喷的实际喷油脉宽split1和split2：
14.split1＝m*1/2*splitinjectratio/100+nullinjecttime；
15.split2＝m*1/2*(100-splitinjectratio)/100+nullinjecttime；
16.其中m为总需求燃油脉宽，splitinjectratio为一喷喷油占比，nullinjecttime为喷嘴特性决定的无效喷油时间；
17.然后再计算一路喷嘴的喷油相位参数：
18.inject_startpos_1＝injectendpos_1-(vvtoffst_1+ctsoffst_1)-split1/t*u；
19.inject_startpos_2＝inject_endpos_2-(vvtoffst_2+ctsoffst_2)-split2/t*u；
20.若|inject_startpos_2-injectendpos_1|《splitmindelta；
21.此时inject_startpos_2＝injectendpos_1+splitmindelta；
22.其中，inject_startpos_1、inject_startpos_2分别为一喷、二喷起始角度，injectendpos_1、injectendpos_2分别为一喷、二喷结束角度，为台架标定量；splitmindelta为分次喷射最小间隔；vvtoffst_1、ctsoffst_1和vvtoffst_2、ctsoffst_2分别为一喷、二喷喷油结束位置的偏移量，t为曲轴齿轮转一个齿的周期时间，u为曲轴每个齿对应的角度；
23.再将一路喷嘴喷射参数赋值给二路喷嘴，然后基于固定角度差同步计算其他缸的喷射参数。
24.进一步地，在步骤二中，在双喷嘴单次异步喷射下时，参考缸两路喷嘴的喷油脉宽和喷油相位分别按照单喷嘴模式的分次喷射情况进行计算，先计算一路喷嘴和二路喷嘴的实际喷油脉宽：
25.m1＝m*splitinjectratio/100+nullinjecttime；
26.m2＝m*(100-splitinjectratio)/100+nullinjecttime；
27.其中，m为总的需求喷油脉宽，splitinjectratio为一路喷嘴喷油量占比，nullinjecttime为喷嘴特性决定的无效喷油时间；
28.然后计算一路喷嘴和二路喷嘴的喷油相位参数：
29.inject_startpos_1＝injectendpos_1-(vvtoffst_1+ctsoffst_1)-m1/t*u；
30.inject_startpos_2＝injectendpos_2-(vvtoffst_2+ctsoffst_2)-m2/t*u；
31.若|inject_startpos_2-injectendpos_1|《splitmindelta；
32.此时inject_startpos_2＝injectendpos_1+splitmindelta；
33.其中，inject_startpos_1、inject_startpos_2分别为一路二路喷嘴喷射起始角度，injectendpos_1、injectendpos_2分别为一路二路喷嘴喷射结束角度，为台架标定量；splitmindelta为分次喷射最小间隔；vvtoffst_1、ctsoffst_1和vvtoffst_2、ctsoffst_2分别为一路二路喷嘴喷油结束位置的偏移量，t为曲轴齿轮转一个齿的周期时间，u为曲轴每个齿对应的角度
34.然后基于固定角度差同步计算其他缸的喷射参数。
35.进一步地，在步骤一中，当判断出需求喷油脉宽为0时，则直接进入到步骤三，将喷
油参数反馈给ecu。
36.本发明具有以下有益效果：
37.本发明提供的pfi发动机双喷嘴燃油分次喷射的电控方法提，通过将双喷嘴燃油分次喷射按照常用喷射情况分为双喷嘴分次同步喷射模式和双喷嘴单次异步喷射模式，在只使用单喷嘴模式下分次喷射eoit表格和分次喷射比例表格的情况下，就可以实现喷油参数的计算，有效减少pfi双喷嘴分次喷射控制的计算量，降低逻辑的复杂程度，精简了逻辑结构，降低计算量，减少cpu的负担。
附图说明
38.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
39.图1为本发明实施例提供的pfi发动机双喷嘴燃油分次喷射的电控方法的控制流程图。
具体实施方式
40.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前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
41.如图1，本发明提供一种pfi发动机双喷嘴燃油分次喷射的电控方法，包括以下步骤：
42.步骤一：ems系统(发动机管理系统)读取逻辑计算的需求喷油脉宽，判断需求喷油脉宽是否为0；当需求喷油脉宽为0时，各喷嘴喷油脉宽的值为0；
43.步骤二：当需求喷油脉宽不为0时，系统进行喷油模式判断：通过判断是否支持双喷嘴、是否支持双喷嘴同步喷射、是否支持多次喷射这三个可标定布尔型变量，来识别判断出双喷嘴分次同步喷射模式和双喷嘴单次异步喷射模式；
44.其中，在双喷嘴分次同步喷射模式下时，只需计算参考缸一路喷嘴一喷和二喷的喷油脉宽和喷油相位参数，并将一路喷嘴喷射参数赋值给二路喷嘴，然后基于固定角度差同步计算其他缸的喷射参数。
45.具体设计如下：在双喷嘴分次同步喷射模式下时，ems系统只对参考缸一路喷嘴喷油参数进行计算，先计算一路喷嘴一喷和二喷的实际喷油脉宽split1和split2：
46.split1＝m*1/2*splitinjectratio/100+nullinjecttime；
47.split2＝m*1/2*(100-splitinjectratio)/100+nullinjecttime；
48.其中m为总需求燃油脉宽，splitinjectratio为一喷喷油占比，nullinjecttime为喷嘴特性决定的无效喷油时间；
49.然后再计算一路喷嘴的喷油相位参数：
50.inject_startpos_1＝injectendpos_1-(vvtoffst_1+ctsoffst_1)-split1/t*u；
51.inject_startpos_2＝inject_endpos_2-(vvtoffst_2+ctsoffst_2)-split2/t*u；
52.若|inject_startpos_2-injectendpos_1|《splitmindelta；
53.此时inject_startpos_2＝injectendpos_1+splitmindelta；
54.其中，inject_startpos_1、inject_startpos_2分别为一喷、二喷起始角度，injectendpos_1、injectendpos_2分别为一喷、二喷结束角度，为台架标定量；splitmindelta为分次喷射最小间隔；vvtoffst_1、ctsoffst_1和vvtoffst_2、ctsoffst_2分别为一喷、二喷喷油结束位置的偏移量，t为曲轴齿轮转一个齿的周期时间，u为曲轴每个齿对应的角度；
55.再将一路喷嘴喷射参数赋值给二路喷嘴，然后基于固定角度差同步计算其他缸的喷射参数。
56.在双喷嘴单次异步喷射模式下时，参考缸两路喷嘴的喷油脉宽和喷油相位分别按照单喷嘴模式的分次喷射情况进行计算，即一路喷嘴喷油脉宽和喷油相位为单喷嘴一次喷射的喷油脉宽和喷油相位，二路喷嘴喷油脉宽和喷油相位为单喷嘴二次喷射的喷油脉宽和喷油相位，然后基于固定角度差同步计算其他缸的喷射参数。具体设计如下：
57.在双喷嘴单次异步喷射模式下时，参考缸两路喷嘴的喷油脉宽和喷油相位分别按照单喷嘴模式的分次喷射情况进行计算，先计算一路喷嘴和二路喷嘴的实际喷油脉宽：
58.m1＝m*splitinjectratio/100+nullinjecttime；
59.m2＝m*(100-splitinjectratio)/100+nullinjecttime；
60.其中，m为总的需求喷油脉宽，splitinjectratio为一路喷嘴喷油量占比，nullinjecttime为喷嘴特性决定的无效喷油时间；
61.然后计算一路喷嘴和二路喷嘴的喷油相位参数：
62.inject_startpos_1＝injectendpos_1-(vvtoffst_1+ctsoffst_1)-m1/t*u；
63.inject_startpos_2＝injectendpos_2-(vvtoffst_2+ctsoffst_2)-m2/t*u；
64.若|inject_startpos_2-injectendpos_1|《splitmindelta；
65.此时inject_startpos_2＝injectendpos_1+splitmindelta；
66.其中，inject_startpos_1、inject_startpos_2分别为一路二路喷嘴喷射起始角度，injectendpos_1、injectendpos_2分别为一路二路喷嘴喷射结束角度，为台架标定量；splitmindelta为分次喷射最小间隔；vvtoffst_1、ctsoffst_1和vvtoffst_2、ctsoffst_2分别为一路二路喷嘴喷油结束位置的偏移量，t为曲轴齿轮转一个齿的周期时间，u为曲轴每个齿对应的角度。
67.再基于固定角度差同步计算其他缸的喷射参数。
68.步骤三：将喷油参数反馈给ecu，即完成喷油参数计算的电控策略。在步骤一中，当判断出需求喷油脉宽为0时，则直接进入到步骤三，将喷油参数反馈给ecu，即完成喷油参数计算的电控策略。
69.无论是哪种喷射模式，计算喷油时刻需先基于一个参考缸进行计算(比如四缸)，其他每个缸的喷油时刻都与之有固定的角度差(以四缸机为例，一缸间隔360度，三缸间隔540度，二缸间隔180度)，结束位置最晚离一缸压缩上止点720度；
70.在本发明实施中，通过以上设计，在只使用单喷嘴模式下分次喷射eoit相关标定
和分次喷射比例标定的情况下，实现了双喷嘴分次同步喷射(每次喷射的eoit和喷射比例都单独可标)以及双喷嘴单次异步喷射(实际类似分次喷射，各个喷嘴的eoit和喷射比例都单独可标)的各参数的计算，有效减少pfi双喷嘴分次喷射控制的计算量，降低逻辑的复杂程度，精简了逻辑结构，降低计算量，减少cpu的负担。
71.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。