汽油掺氢发动机的标定方法和装置的制造方法_2

文档序号:8335809阅读:来源:国知局
提前角S2时的扭矩N2和对应的比油耗be2 ;依此类推,直至当量空燃比为λ max时,记录点火提前角Smax时的扭矩Nmax和对应的比油耗 bemax。
[0041]S204,根据原始扭矩、多个扭矩和多个比油耗建立第一比油耗函数,并根据第一比油耗函数获取最优比油耗。
[0042]在本发明的一个实施例中,可首先根据原始扭Ntl矩获取扭矩阈值,然后获取多个扭矩中不小于扭矩阈值的多个扭矩,并分别获取不小于扭矩阈值的多个扭矩对应的多个比油耗,并根据不小于扭矩阈值的多个扭矩对应的多个比油耗建立第一比油耗函数。其中,扭矩阈值可设定为0.95*乂,进而,可根据与不小于0.95*N0的多个扭矩对应的多个比油耗建立第一比油耗函数,并根据第一比油耗函数分别获取每个比油耗对应的函数曲线的斜率,然后获取斜率中最小斜率,并将最小斜率对应的比油耗作为最优比油耗。
[0043]S205,记录最优比油耗对应的喷气脉宽以及该喷气脉宽对应的当量空燃比和点火提前角,并将该喷气脉宽及其对应的当量空燃比和点火提前角分别作为最优喷气脉宽、最优当量空燃比和最优点火提前角。
[0044]在本发明的实施例中,在获取在待标定转速和待标定进气压力下的发动机的最优比油耗之后,可记录最优比油耗对应的喷气脉宽、以及该喷气脉宽对应的最优点火提前角、最优当量空燃比,并将记录的最优比油耗对应的喷气脉宽以及该喷气脉宽对应的点火提前角、当量空燃比分别作为发动机在待标定转速和待标定进气压力下的最优喷气脉宽、最优当量空燃比和最优点火提前角。
[0045]S206,根据最优喷气脉宽、最优当量空燃比和最优点火提前角分别标定发动机在待标定转速和待标定进气压力下的喷气脉宽、当量空燃比和点火提前角。
[0046]S104,如果待标定转速属于第二转速范围,则进一步判断待标定进气压力所属的压力范围。
[0047]在本发明的实施例中,如果待标定转速η不大于nmax*70%,则需要进一步判断待标定进气压力所属的压力范围,相同地,也可根据发动机在工作过程中以经济性能为主和以动力性能为主来划定压力范围。举例来说,如果发动机的最高进气压力为MAPmax,则发动机进气压力大于MAPmax*75%的压力范围为第一压力范围,发动机进气压力不大于MAPmax*75%时的压力范围为第二范围。如果待标定进气压力属于第一压力范围,则根据第一标定规则标定发动机在待标定转速和待标定进气压力下的喷气脉宽、当量空燃比和点火提前角。
[0048]在本发明的一个实施例中,如果待标定进气压力大于MAP_*75%,可通过如图2所示的方法根据第一标定规则标定发动机在待标定转速和待标定进气压力下的喷气脉宽、当量空燃比和点火提前角,具体步骤如S201-S206。
[0049]S105,如果待标定进气压力属于第二压力范围,则根据第二标定规则标定发动机在待标定转速和待标定进气压力下的喷气脉宽、当量空燃比和点火提前角。
[0050]在本发明的一个实施例中,如果待标定进气压力不大于MAP_*75%,可通过如图3所示的方法根据第二标定规则标定发动机在待标定转速和待标定进气压力下的喷气脉宽、当量空燃比和点火提前角,具体地,包括以下步骤:
[0051]S301,在发动机处于待标定转速和待标定进气压力的工作状态中,调整发动机的喷气脉宽,并获取不同喷气脉宽分别对应的多个当量空燃比。
[0052]其中,当量空燃比为实际空燃比与理论空燃比的比值。在本发明的实施例中,在发动机处于待标定转速和待标定进气压力的工作状态下,通过测功机使待标定转速保持一定,通过调节节气门开度使待标定进气压力保持一定,然后调整发动机的喷气脉宽来进行标定。具体地,可首先根据待标定转速获取最大喷气脉宽,然后按照预设步长从预设初始喷气脉宽开始增大发动机的喷气脉宽,直至喷气脉宽达到最大喷气脉宽。其中,预设初始喷气脉宽和预设步长可由用户或系统预先设定。
[0053]在本发明的一个实施例中,可根据待标定转速下的半圈周期获取最大喷气脉宽Qmax。首先,可根据以下公式计算出待标定转速下的半圈周期T:
[0054]T= (60/n/2)*1000,其中,η 为待标定转速,
[0055]对半圈周期T向下取整得到最大喷气脉宽Qmax。举例来说,当n=1400rpm(revolut1ns perminute,每分钟转的圈数)时,半圈周期 T= (60/1400/2) *1000=21.4ms(毫秒,时间单位),则最大喷气脉宽Qmax=21ms。如果预设初始喷气脉宽Q1为1ms,预设步长为0.5ms,则第二次喷气脉宽Q2为1.5ms,第三次喷气脉宽Q3为2ms,依此类推,直至最大喷气脉宽Qmax。其中,可通过电控单元控制喷气脉宽,按照预设步长进行变化。
[0056]在本发明的一个实施例中,对于每个喷气脉宽,可通过电控单元控制当量空燃比变化,并在当量空燃比在变化过程中通过当量空燃比分析仪同步分析过量空气系数,当过量空气系数满足预设要求时,记录电控单元的当前的当量空燃比。举例来说,当喷气脉宽Q1为Ims时,通过电控单元控制当量空燃比,当空燃比分析仪显示的过量空气系数满足预设要求,即过量空气系数Iambda=I时,记录当前的当量空燃比λ j ;当喷气脉宽Q2为1.5ms时,通过电控单元控制当量空燃比,使空燃比分析仪显示的过量空气系数Iambda=I,即满足预设要求,记录当前的当量空燃比λ 2 ;当喷气脉宽Q3为2ms时,通过电控单元控制当量空燃比,使空燃比分析仪显示的过量空气系数Iambda=I,即满足预设要求,记录当前的当量空燃比λ 3;依此类推,直至最大喷气脉宽Qmax时,记录当前的当量空燃比λ_。
[0057]S302,获取与多个当量空燃比分别对应的多个最大扭矩的最小点火提前角ΜΒΤ,并分别记录与多个MBT对应的发动机的多个比油耗。
[0058]在本发明的实施例中,在当量空燃比标定的基础上,通过电控单元控制点火提前角,使其接近最大扭矩的最小点火提前角ΜΒΤ,并记录当前情况下的比油耗。举例来说,当量空燃比为X1时,通过电控单元控制点火提前角,使其接近最大扭矩的最小点火提前角MBT1,获取当前的点火提前角S1,并记录点火提前角S1时的比油耗bei ;当量空燃比为入2时,通过电控单元控制点火提前角,使其接近最大扭矩的最小点火提前角MBT2,获取当前的点火提前角S2,并记录点火提前角S2时的比油耗be2 ;依此类推,直至当量空燃比为λ_时,记录点火提前角Smax时的比油耗bemax。
[0059]S303,根据多个比油耗建立第二比油耗函数,并根据第二比油耗函数获取最优比油耗。
[0060]在本发明的实施例中,根据多个比油耗建立第二比油耗函数,根据第二比油耗函数分别获取每个比油耗对应的函数曲线的斜率,然后获取斜率中最小斜率,并将最小斜率对应的比油耗作为最优比油耗。
[0061]S304,记录最优比油耗对应的喷气脉宽以及该喷气脉宽对应的当量空燃比和点火提前角,并将该喷气脉宽及其对应的当量空燃比和点火提前角分别作为最优喷气脉宽、最优当量空燃比和最优点火提前角。
[0062]在本发明的实施例中,在获取在待标定转速和待标定进气压力下的发动机的最优比油耗之后,可记录最优比油耗对应的喷气脉宽、以及该喷气脉宽对应的最优点火提前角、最优当量空燃比,并将记录的最优比油耗对应的喷气脉宽以及该喷气脉宽对应的点火提前角、当量空燃比分别作为发动机在待标定转速和待标定进气压力下的最优喷气脉宽、最优当量空燃比和最优点火提前角。
[0063]S305,根据最优喷气脉宽、最优当量空燃比和最优点火提前角分别标定发动机在待标定转速和待标定进气压力下的喷气脉宽、当量空燃比和点火提前角。
[0064]本发明实施例的汽油掺氢发动机的标定方法,根据待标定转速和待标定进气压力的所属的不同转速范围和压力范围,采用不同的标定规则对发动机的喷气脉宽、当量空燃比和点火提前角进行标定,能够同时保证使汽油掺氢发动机的动力性和经济性,使其相对于同排量的汽油发动机的排放得到较大的改善,从而能够满足国家对机动车的排放要求,提升用户体验。
[0065]为了使发动机在任意可能的发动机转速和进气压力下能够达到动力性能和经济性能两方面的最佳结合,需要对在不同的发动机转速和进气压力下的发动机的喷气脉宽、当量空燃比和点火提前角进行标定,因此可通过调整发动机的待标定转速和待标定进气压力,并对每个待标定转速和待标定进气压力的组合状态下的发动机的喷气脉宽、当量空燃比和点火提前角进行标定。图4为根据本发明另一个实施例的汽油掺氢发动机的标定方法的流程图。如图4所示,根据本发明实施例的汽油掺氢发动机的标定方法,包括以下步骤:
[0066]S401,获取发动机的待标定转速和待标定进气压力。
[0067]S402,判断待标定转速所属的转速范围。
[0068]在本发明的实施例中,可根据发动机在工作过程中以经济性能为主和以动力性能为主来划定转速范围。举例来说,如果发动机的最高转速为nmax,则发动机转速η大于nmax*70%的转速范围为第一转速范围,发动机转速η不大于nmax*70%时的转速范围为第二范围。
[0069]S403,如果待标定转速属于第一转速范围,则根据第一标定规则标定发动机在待标定转速和待标定进气压力下的喷气脉宽、当量空燃比和点火提前角。
[0070]在本发明的一个实施例中,如果待标定转速η大于η_*70%,可通过如图2中的步骤S201-S206所示的方法根据第一标定规则标定发动机在待标定转速和待标定进气压力下的喷气脉宽、当量空燃比和点火提前角。
[0071]S404,如果待标定转速属于第二转速范围,则进一步判断待标定进气压力所属的压力范围。
[0072]在本发明的实施例中,如果待标定转速η不大于nmax*70%,则需要进一步判断待标定进气压力所属的压力范围,相同地,也可根据发动机在工作过程中以经济性能为主和以动力性能为主来划定压力范围。举例来说,如果发动机的最高进气压力为MAPmax,则发动机进气压力大于MAPmax*75%的压力范围为第一压力范围,发动机进气压力不大于MAPmax*75%时的压力范围为第二范围。如果待标定进气压力属于第一压力范围,则根据第一标定规则标定发动机在待标定转速和待标定进气压力下的喷气脉宽、当量空燃比和点火提前角。
[0073]在本发明的一个实施例中,如果待标定进气压力大于MAPmax*75%,可通过如图2所示的方法根据第一标定规则标定发动机在待标定转速和待标定进气压力下的喷气脉宽、当量空燃比和点火提前角,具体步骤如S201-S206。
[0074]S405,如果待标定进气压力属于第二压力范围,则根据第二标定规则标定发动机在待标定转速和待标定进气压力下的喷气脉宽、当量空燃比和点火提前角。
[0075]在本发明的一个实施例中,如果待标定进气压力不大于MAP_*75%,可通过如图3中步骤S301-S305所示的方法根据第二标定规则标定发动机在待标定转速和待标定进气压力下的喷气脉宽、当量空燃比和点火提前角。
[0076]S406,保持待标定转速不变,并按照第一预设规则调整待标定进气压力,以通过步骤S401-S405分别标定发动机在每个调整后的待标定进气压力和待标定转速下的喷气脉宽、当量空燃比和点火提前角。
[0077]在本发明的实施例中,在对汽油掺氢发动机进行标定时,需要对不同的转速
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