一种发动机燃油喷射控制方法及装置与流程

1.本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种发动机燃油喷射控制方法及装置。


背景技术：

2.随着环保意识的增强，人们对汽车发动机技术的要求不断提高。汽车厂商通过在发动机上使用电子燃油喷射控制系统，该装置以一个电子控制装置(ecu)为控制中心，利用安装在发动机不同部位上的传感器，测得发动机的各种工作参数，按照ecu中设定的控制程序控制燃油喷射，使发动机在各种工况下都能获得最佳的溶度的混合气。
3.现有技术中，缸内直喷的发动机会以极高的压力将燃油喷射到气缸中，若燃油喷射起始角控制不当，在气缸的温度水平较低时，会因燃油被喷射到气缸壁上造成“湿壁”，这部分燃油是很难如喷射在空气中的油雾颗粒一样迅速汽化的。而在控制燃油喷射时，电子燃油喷射控制系统是根据发动机的运转工况查表控制燃油喷射时的燃油喷射起始角，这种方式存在的缺点是，当发动机运转工况由小负荷变化到大负荷时，由于活塞与缸套(缸壁)的温度上升需要经过更长的时间，因此，在活塞与缸套的温度上升到相应大负荷下的较高温度水平前，根据发动机的运转工况查表得出的燃油喷射起始角会导致燃油落在活塞或缸套表面，且在燃烧前来不及蒸发，造成活塞或缸套的湿壁现象，导致燃油燃烧过程中碳烟的生成。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种发动机燃油喷射控制方法及装置，通过采用动态工况燃油喷射起始角自适应控制，实现减少甚至避免燃油喷射过程中油束撞击活塞顶与缸壁造成的湿壁现象，从而减少碳烟的生成。
5.为实现上述目的，本发明实施例第一方面提供一种发动机燃油喷射控制方法，作为其中一种实施方式，所述方法包括以下步骤：
6.进入燃油喷射起始角自适应控制；
7.确定并根据燃油喷射起始角参数以控制燃油喷射；
8.其中，所述燃油喷射起始角参数包括预设的基础燃油喷射起始角和燃油喷射起始角自适应控制量；
9.其中，确定所述燃油喷射起始角自适应控制量以控制燃油喷射包括：
10.根据发动机的预测负荷和水温确定基于负荷和水温的第一自适应控制量；
11.根据发动机的转速确定基于转速的第二自适应控制量；
12.将所述第一自适应控制量和所述第二自适应控制量相加得到所述燃油喷射起始角自适应控制量。
13.作为其中一种实施方式，所述进入燃油喷射起始角自适应控制的步骤包括：
14.在检测到发动机起动后，获取发动机工况信息；
15.当所述发动机工况信息满足预设条件时，进入所述燃油喷射起始角自适应控制。
16.作为其中一种实施方式，所述发动机工况信息包括发动机起动时间、发动机预测负荷、发动机负荷提升速度、进气温度以及发动机是否处于非怠速状态；
17.所述预设条件包括所述发动机起动时间大于预设值、所述发动机预测负荷大于预设值、所述发动机负荷提升速度大于预设值、所述进气温度大于预设值以及所述发动机处于非怠速状态。
18.作为其中一种实施方式，所述燃油喷射起始角参数还包括控制时长。
19.作为其中一种实施方式，所述确定并根据燃油喷射起始角参数控制燃油喷射的步骤还包括：
20.根据发动机的预测负荷和水温确定基于负荷和水温的第一控制时长；
21.根据发动机的转速确定基于转速的第二控制时长；
22.将所述第一控制时长和所述第二控制时长相加得到所述控制时长，以所述燃油喷射起始角自适应控制量和预设的基础燃油喷射起始角的和，以及所述控制时长控制燃油喷射。
23.作为其中一种实施方式，所述方法还包括：
24.判断是否进入所述燃油喷射起始角自适应控制的退出修正控制；
25.在进入所述燃油喷射起始角自适应控制的退出修正控制后，对所述燃油喷射起始角进行退出修正控制。
26.作为其中一种实施方式，所述判断是否进入所述燃油喷射起始角自适应控制的退出修正控制的步骤包括：
27.获取发动机的预测负荷或所述燃油喷射起始角自适应控制的控制时间；
28.当发动机的预测负荷小于预设阈值或所述燃油喷射起始角自适应控制的控制时间大于或等于所述控制时长时，进入所述燃油喷射起始角自适应控制的退出修正控制。
29.作为其中一种实施方式，所述退出修正控制为所述燃油喷射起始角自适应控制量以预设的梯度递减至0的修正控制。
30.作为其中一种实施方式，所述确定并根据燃油喷射起始角参数以控制燃油喷射的步骤后还包括：
31.每隔预设时间段重新确定并根据燃油喷射起始角参数以控制燃油喷射。
32.为实现上述目的，本发明实施例第二方面提供一种发动机燃油喷射控制装置，作为其中一种实施方式，该装置包括存储器和处理器，所述存储器存储有至少一条程序指令，所述处理器通过加载并执行所述至少一条程序指令以实现上述任一实施方式所述的发动机燃油喷射控制方法。
33.综上，本发明提供一种发动机燃油喷射控制方法及装置，方法包括：进入燃油喷射起始角自适应控制，然后确定并根据燃油喷射起始角参数控制燃油喷射，其中，燃油喷射起始角参数包括预设的基础燃油喷射起始角和燃油喷射起始角自适应控制量，而确定燃油喷射起始角参数以控制燃油喷射的步骤则包括：根据发动机的预测负荷和水温确定基于负荷和水温的第一自适应控制量，根据发动机的转速确定基于转速的第二自适应控制量，然后将第一自适应控制量和第二自适应控制量相加得到燃油喷射起始角自适应控制量。本发明通过采用动态工况燃油喷射起始角自适应控制，例如可以对瞬态加速工况的燃油喷射相位进行自适应调整，从而实现减少甚至避免燃油喷射过程中油束撞击活塞顶与缸壁造成的湿
壁现象，进而减少碳烟的生成。
附图说明
34.图1为本发明第一实施方式提供的发动机燃油喷射控制方法的流程示意图；
35.图2为本发明第二实施方式提供的发动机燃油喷射控制方法的流程示意图；
36.图3为本发明第三实施方式提供的发动机燃油喷射控制方法的流程示意图。
37.图4为本发明一实施方式提供的发动机燃油喷射控制装置结构示意图。
具体实施方式
38.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将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的一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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。
39.请参考图1，图1为本发明第一实施方式提供的发动机燃油喷射控制方法的流程示意图。如图1所示，该方法包括以下步骤：
40.步骤s1：进入燃油喷射起始角自适应控制。
41.具体地，顾名思义，燃油喷射起始角指燃油喷射器喷射燃油的角度，也可以说是燃油在一定的压力下从喷射器喷射出去后形成的角度。在特定的工况下，控制燃油喷射起始角的大小直接影响汽油发动机的燃烧效率，从而关系到碳烟的排放。
42.在一实施方式中，步骤s1：进入燃油喷射起始角自适应控制包括：
43.在检测到发动机起动后，获取发动机工况信息；
44.当所述发动机工况信息满足预设条件时，进入所述燃油喷射起始角自适应控制。
45.具体地，例如当发动机控制单元(ecu)检测到发动机由静止转入工作状态，即检测到发动机起动后，通过发动机各部位上的传感器获取发动机的工况信息，当获取到的发动机工况信息满足预设条件时，则进入燃油喷射起始角自适应控制，其中燃油喷射起始角自适应控制相当于一个控制模式，当进入燃油喷射起始角自适应控制模式后，则通过相应的步骤调节燃油喷射起始角。
46.在一实施方式中，发动机工况信息包括发动机起动时间、发动机预测负荷、发动机负荷提升速度、进气温度以及发动机是否处于非怠速状态，预设条件包括发动机起动时间大于预设值、发动机预测负荷大于预设值、发动机负荷提升速度大于预设值、进气温度大于预设值以及发动机处于非怠速状态。
47.具体地，发动机起动时间、发动机预测负荷、发动机负荷提升速度以及进气温度均有对应的预设值，发动机是否处于非怠速状态可以根据其他参数，如油门等进行判断。其中，发动机负荷指发动机在某一转速下，当时发动机发出的功率与同一转速下所可能发出的最大功率之比，以百分数表示，也可以用油门大小，节气门开度，真空度表示，而发动机预测负荷是基于发动机的当前负荷及其他参数对之后发动机负荷的预测。
48.步骤s2：确定并根据燃油喷射起始角参数控制燃油喷射；其中，燃油喷射起始角参数包括预设的基础燃油喷射起始角和燃油喷射起始角自适应控制量；其中，确定燃油喷射
起始角自适应控制量以控制燃油喷射包括：根据发动机的预测负荷和水温确定基于负荷和水温的第一自适应控制量；根据发动机的转速确定基于转速的第二自适应控制量；将第一自适应控制量和第二自适应控制量相加得到燃油喷射起始角自适应控制量。
49.具体地，预设的基础燃油喷射起始角是指对应的发动机初始的燃油喷射角(或喷射相位)，而自适应控制量则是在基础燃油喷射起始角的基础上进行调整的角度，即最终的燃油喷射起始角为预设的基础燃油喷射起始角加上或减去自适应控制量。其中，确定并根据燃油喷射起始角参数控制燃油喷射包括确定燃油喷射起始角参数的过程，以及根据确定的燃油喷射起始角参数进行燃油喷射的过程，在确定燃油喷射起始角参数时，本实施方式中根据发动机的预测负荷和水温确定基于负荷和水温的第一自适应控制量，根据发动机的转速确定基于转速的第二自适应控制量，然后将第一自适应控制量和第二自适应控制量相加得到燃油喷射起始角自适应控制量。本实施方式的燃油喷射起始角自适应控制量确定方式，可以对瞬态加速工况的燃油喷射相位进行很好的适用调整。
50.需要说明的是，由于燃油喷射起始角参数包括预设的基础燃油喷射起始角和燃油喷射起始角自适应控制量，其中，预设的基础燃油喷射起始角是一个预设的固定值，因此确定燃油喷射起始角参数时，只用根据发动机工况实时确定燃油喷射起始角自适应控制量，然后根据预设的基础燃油喷射起始角和确定后的燃油喷射起始角自适应控制量控制燃油喷射。因此，确定燃油喷射起始角参数控制燃油喷射也可以更加下位的理解为确定燃油喷射起始角自适应控制量以控制燃油喷射。
51.在一实施方式中，燃油喷射起始角参数还包括控制时长。
52.具体地，本实施方式中，燃油喷射起始角参数包括预设的基础燃油喷射起始角、燃油喷射起始角自适应控制量以及控制时长。其中控制时长指以该燃油喷射起始角进行燃油喷射的最大时长，而不是一定要喷射该控制时长的燃油。
53.在一实施方式中，燃油喷射起始角参数还包括控制时长，确定并根据燃油喷射起始角参数控制燃油喷射的步骤还包括：
54.根据发动机的预测负荷和水温确定基于负荷和水温的第一控制时长；
55.根据发动机的转速确定基于转速的第二控制时长；
56.将第一控制时长和第二控制时长相加得到控制时长，以燃油喷射起始角自适应控制量和预设的基础燃油喷射起始角的和，以及控制时长控制燃油喷射。
57.具体地，本实施方式中，燃油喷射起始角参数包括预设的基础燃油喷射起始角、燃油喷射起始角自适应控制量以及控制时长，其中，燃油喷射起始角自适应控制量和控制时长都是通过根据发动机的预测负荷和水温以及根据发动机的转速确定两个量，并以该两个量的和作为最终的值，其中控制时长也可以以发动机的工作冲程数表示。
58.请参考图2，图2为本发明第二实施方式提供的发动机燃油喷射控制方法的流程示意图。如图2所示，该发动机燃油喷射控制方法，在步骤s2之后还包括：
59.步骤s3：判断是否进入燃油喷射起始角自适应控制的退出修正控制。
60.具体地，燃油喷射起始角自适应控制的退出修正控制指通过对燃油喷射起始角自适应控制量进行消除，以预设的基础燃油喷射起始角进行燃油喷射。
61.在一实施方式中，步骤s3：判断是否进入所述燃油喷射起始角自适应控制的退出修正控制包括：
62.获取发动机的预测负荷或燃油喷射起始角自适应控制的控制时间；
63.当发动机的预测负荷小于预设阈值或燃油喷射起始角自适应控制的控制时间大于或等于控制时长时，进入燃油喷射起始角自适应控制的退出修正控制。
64.具体地，燃油喷射起始角自适应控制模式的退出可以根据发动机的预测负荷或燃油喷射起始角自适应控制的控制时间进行判断，当条件符合时进入图2中的步骤s4，进行燃油喷射起始角自适应控制的退出修正控制，当条件不符合时，则继续以之前确定的燃油喷射起始角参数进行燃油喷射。
65.在一实施方式中，步骤s4：在进入燃油喷射起始角自适应控制的退出修正控制后，对燃油喷射起始角进行退出修正控制的步骤中，退出修正控制为燃油喷射起始角自适应控制量以预设的梯度递减至0的修正控制。
66.具体地，通过对燃油喷射起始角的燃油喷射起始角自适应控制量以预设的梯度递减至0的修正方式实现退出修正控制，当然也可以以其他形式退出，例如先以大梯度，后以小梯度的方式退出，也可以不以梯度的方式，直接通过一次到位的方式退出。需要说明的是，众多退出方式中，以预设的相同梯度递减至0的方式实现退出修正控制，其稳定性更高。
67.请参考图3，图3为本发明第三实施方式提供的发动机燃油喷射控制方法的流程示意图。如图3所示，该方法包括以下步骤：
68.步骤s1：进入燃油喷射起始角自适应控制。
69.步骤s2：确定并根据燃油喷射起始角参数控制燃油喷射；其中，燃油喷射起始角参数包括预设的基础燃油喷射起始角和燃油喷射起始角自适应控制量；其中，确定所述燃油喷射起始角自适应控制量以控制燃油喷射包括：根据发动机的预测负荷和水温确定基于负荷和水温的第一自适应控制量；根据发动机的转速确定基于转速的第二自适应控制量；将第一自适应控制量和第二自适应控制量相加得到燃油喷射起始角自适应控制量。
70.步骤s3
′
：每隔预设时间段重新确定并根据燃油喷射起始角参数以控制燃油喷射。
71.具体地，步骤s1和步骤s2具体请参考上述实施方式，此处不再赘述。本实施方式中，通过每隔预设时间重新执行步骤s2，以重新根据相应的参数确定燃油喷射起始角参数以使用新的参数(主要是新的燃油喷射起始角自适应控制量)控制燃油喷射，与前述实施方式不同的是，本实施方式通过每隔预设时间重复执行步骤s2，最终实现燃油喷射起始角自适应控制量变为0，从而退出燃油喷射起始角自适应控制。当然该预设时间小于基于负荷和水温以及基于转速得到的控制时长。
72.综上，本发明提供一种发动机燃油喷射控制方法，通过进入燃油喷射起始角自适应控制，然后确定并根据燃油喷射起始角参数控制燃油喷射，其中，燃油喷射起始角参数包括预设的基础燃油喷射起始角和燃油喷射起始角自适应控制量，而确定燃油喷射起始角参数以控制燃油喷射的步骤则包括：根据发动机的预测负荷和水温确定基于负荷和水温的第一自适应控制量，根据发动机的转速确定基于转速的第二自适应控制量，然后将第一自适应控制量和第二自适应控制量相加得到燃油喷射起始角自适应控制量。本发明通过采用动态工况燃油喷射起始角自适应控制，例如可以对瞬态加速工况的燃油喷射相位进行自适应调整，从而实现减少甚至避免燃油喷射过程中油束撞击活塞顶与缸壁造成的湿壁现象，进而减少碳烟的生成。
73.本发明实施例还提供一种发动机燃油喷射控制装置，请参考图4，图4为本发明一
实施方式提供的发动机燃油喷射控制装置结构示意图。如图4所示，该发动机燃油喷射控制装置20包括处理器21和存储器22，存储器22存储有至少一条程序指令，处理器21通过加载并执行至少一条程序指令以实现上述任一实施方式的发动机燃油喷射控制方法。
74.综上，本发明提供一种发动机燃油喷射控制装置，通过进入燃油喷射起始角自适应控制，然后确定并根据燃油喷射起始角参数控制燃油喷射，其中，燃油喷射起始角参数包括预设的基础燃油喷射起始角和燃油喷射起始角自适应控制量，而确定燃油喷射起始角自适应控制量以控制燃油喷射的步骤则包括：根据发动机的预测负荷和水温确定基于负荷和水温的第一自适应控制量，根据发动机的转速确定基于转速的第二自适应控制量，然后将第一自适应控制量和第二自适应控制量相加得到燃油喷射起始角自适应控制量。本发明通过采用动态工况燃油喷射起始角自适应控制，例如可以对瞬态加速工况的燃油喷射相位进行自适应调整，从而实现减少甚至避免燃油喷射过程中油束撞击活塞顶与缸壁造成的湿壁现象，进而减少碳烟的生成。
75.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。