发动机燃油喷射控制方法及发动机燃油喷射电子控制装置
技术领域
[0001] 本
发明涉及发动机技术，特别涉及一种发动机燃油喷射控制方法及发动机燃油喷射电子控制装置。
背景技术
[0002] 随着
能源的日益枯竭和环境保护意识的不断增强，人们对于
汽车技术的要求不断提高。在发动机上使用电子燃油喷射控制系统，由于控制方法灵活，能够实现发动机
空燃比的精确控制，目前已成为乘用车的标准配置。
[0003] 电子燃油喷射控制系统，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各种
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，通过控制
喷油器，精确的控制喷油量，使发动机在各种工况下都能获得最佳浓度的混合气。
[0004] 电子燃油喷射控制系统的燃油由燃油
泵通过管路供给油轨，油轨提供足够的空间储存燃油，供给喷油器。喷油器接受ECU的指令，按规定的要求向进气
歧管内喷油。
[0005] 进气量由驾驶员通过
加速踏板操纵节气
门来控制，节气门开度不同，进气量也不同，
进气歧管内的
真空度也不同，在同一转速下，进气歧管的真空度与进气量成一定的比例关系。进气歧管
压力传感器可以将进气歧管内真空度的变化转变成电
信号的变化，并送给ECU，ECU根据进气歧管真空度的大小计算出发动机进气量，再根据
曲轴位置传感器测得信号计算出
发动机转速，根据进气量和转速计算出相应的基本喷油量，ECU根据进气压力和发动机转速控制发动机各缸喷油器，通过控制每次喷油的持续时间来控制喷油量，喷油持续时间越长，喷油量越大，各缸每次喷油的时刻由ECU根据安装于
离合器壳体上的发动机转速(曲轴位置)传感器测得某一位置信号来控制。
[0006] ECU根据进气量(发动机充气效率)计算
指定静态流量的喷油器的喷油时间的一数学式为：
[0007]
[0008] 其中：
[0009] te：喷油时间，ms；
[0010] ρAir：1.293g/dm3空气
密度(0度，1013hPa)；
[0011] Vhzhl：发动机一缸的
排量，单位dm3；
[0012] Qstat：喷油器静态流量，g/min；
[0013] 1.05；修正系数；
[0014] Lst：14.7，理论空燃比；
[0015] Normmk：0.00001667min/ms单位转化系数；
[0016] 发动机充气系数；
[0017] λ：喷油量修正系数；
[0018] ε：回油修正系数；＝1，无回油系统；有回游系统进行相关修正。
[0019] 由上式可知，在特定进气量的工况下，喷油时间与喷油器的静态流量密切相关。而喷油器的静态流量与油轨中的油压有密切联系，在名义油压为p1，名义静态流量为Qstatp1的喷油器，在油压为p2时候的静态流量为：
[0020]
[0021] 发动机电子燃油喷射控制系统，喷油时间以
曲轴转角角度计。将喷油时间转化为对应的曲轴角度，以压缩
上止点为基准，设定喷油提前角，进行定时喷油，某缸喷油器的喷油提前角，即该缸喷油器开始喷油时该缸
活塞距离压缩达上止点的曲轴转角。
[0022] 现有的发动机电子燃油喷射控制系统，ECU根据曲轴
位置传感器测得的一个固
定位置信号，发送驱动喷油
电压信号给发动机各缸喷油器，控制各缸喷油器的喷油，在稳定工况下，发动机的相邻两缸喷油器的开始喷油时刻的差值都相同，即相邻两缸喷油器接收到驱动喷油电压信号的时间间隔相同。在发动机运行的过程，各缸喷油器有规律的快速开合不断的将油轨中的燃油喷出，在喷油器开启时，油轨管路中的燃油瞬间减少，油轨管内压力降低形成压力波，压力波以声速在油轨内进行传播，当前一压力波在传播过程中碰壁反射回到喷射点时，如果下一次喷射刚巧发生，那么产生的新压力波和反射回来的前一压力波正向
叠加，会导致油压脉动幅值大幅度增加，如图1。现有的发动机电子燃油喷射控制系统，由于发动机各缸喷油器以相同的时间间隔有规律的快速开合，发动机在某些工况下产生的新压力波和反射回来的前一压力波容易正向叠加，导致油压脉动幅值大幅度增加，使实际喷油时的油压远远偏离于名义油压。
[0023] 图1中ECU发送驱动喷油电压信号给各缸喷油器时(即各缸喷油器喷油时)处于压力波的波谷，油压较低，实际喷油量远低于计算喷油量，从而会导致混合气的偏稀，发动机混合气的偏稀，将导致排放恶化、
怠速抖动、异常熄火、失火等异常情况的发生。因此，消除油轨中的油压脉动，使得发动机油轨中的油压稳定，保持发动机油轨中的实际油压与名义油压接近，是非常重要的。
[0024] 常规的方法是采用更改供油系统等
硬件来消除发动机油轨中的油压脉动，如油轨管路中多采用
弹性模量较小的材料、增大油轨的容积、改变油轨的形状、在油轨中加装油压调节器等，以用来调整油轨中的油压，使油压保持某一定值。但以上方法均会导致成本的增加。
发明内容
[0025] 本发明要解决的技术问题是，能够有效降低发动机油轨中的油压脉动，并且成本低。
[0026] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种发动机燃油喷射控制方法，包括以下步骤：
[0027] 一.建立油压脉动工况表；
[0028] 二.根据当前发动机工况得到当前发动机燃油喷射
频率f1，并判断当前发动机工况是否是所述油压脉动工况表中的油压脉动工况，如果是油压脉动工况则进行步骤三；
[0029] 三.以第一时间间隔t1、第二时间间隔t2两种时间间隔交替依序输出驱动喷油电压信号到发动机各缸喷油器， t1不等于t2。
[0030] 步骤二中，如果当前发动机工况不是油压脉动工况，则以第三时间间隔t3一种时间间隔输出驱动喷油电压信号到发动机各缸喷油器，
[0031] 发动机工况包括发动机转速，当前发动机燃油喷射频率f1可以通过下式计算得到：
[0032]
[0033] 式中，n为当前发动机转速；m为发动机缸数。
[0034] 较佳的，t1等于或约等于3t2。
[0035] 较佳的，所述油压脉动工况表的数据项包括发动机转速、发动机负荷。
[0036] 为解决上述技术问题，本发明还提供了一种发动机燃油喷射电子控制装置，所述电子控制装置中设置有一油压脉动工况表，所述电子控制装置根据接收到的当前发动机工况计算得到当前发动机燃油喷射频率f1，并判断当前发动机工况是否是所述油压脉动工况表中的油压脉动工况，如果是油压脉动工况，则所述电子控制装置则以第一时间间隔t1、第二时间间隔t2两种时间间隔依序交替输出驱动喷油电压信号，否则所述电子控制装置以第三时间间隔t3一种时间间隔输出驱动喷油电压信号， t1不等于t2。
[0037] 发动机工况包括发动机转速，当前发动机燃油喷射频率f1通过下式计算得到：
[0038]
[0039] 式中，n为当前发动机转速；m为发动机缸数。
[0040] 较佳的，t1等于或约等于3t2。
[0041] 较佳的，所述油压脉动工况表的数据项包括发动机转速、发动机负荷。
[0042] 本发明的发动机燃油喷射控制方法及发动机燃油喷射电子控制装置，在当前发动机工况是油压脉动工况时，以第一时间间隔t1、第二时间间隔t2两种不同的时间间隔(对应于两种不同的曲轴角度)依序交替输出驱动喷油电压信号到发动机各缸喷油器，如图4所示，使得喷油器喷油产生的新压力波与反射回的压力波的
相位差 等于或接近于±(2k+1)π(k＝0，1，2，3)，新压力波与反射回的压力波相互干涉抵消，使油轨中的油压
波动降低，从而发动机油轨中实际油压与名义油压接近。本发明采用
软件法降低油轨中油压脉动，能有效降低油轨中油压脉动，且基本无成本增加。
附图说明
[0043] 下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
[0044] 图1是油压脉动与实际燃油喷射之间的关系示意图；
[0045] 图2是两列波的合成示意图；
[0046] 图3是本发明的发动机燃油喷射控制方法一实施方式示意图；
[0047] 图4是本发明一
实施例取得的技术效果示意图。
具体实施方式
[0048] 如图2所示，假设下一次喷射的新压力波y10与发射回来的前一压力波y20分别由波源S1和S2产生，其振动表达式为：
[0049]
[0050]
[0051] 两列波传播到P点引起的振动分别为：
[0052]
[0053]
[0054] A1是S1在P点引起的振动幅度，A2是S2在P点引起的振动幅度，P点的振动为同方向同频率振动的合成。在P点的合成振动为：
[0055]
[0056] 其中：
[0057]
[0058]
[0060] 由以上推论可以得到，两个同频率的波合成后的波，波幅取决于 即油轨中的油压波动幅度取决于 当 时，即 时，振幅最小。接近±(2k+1)π(k＝0，1，2，3)也可以降低振幅。
[0061] 本发明的发动机燃油喷射控制方法一实施方式如图3所示，包括以下步骤：
[0062] 一.通过试验检测发动机在各种工况下的喷油量，当一工况下由于油轨
压力脉动导致实际喷油量少于名义喷油量的达一设定比例(如5％、6％)以上时，则该工况属于油压脉动工况，即油压脉动工况是根据试验检测得到的由于油轨压力脉动导致实际喷油量少于名义喷油量的达一设定比例时的发动机工况；根据试验检测结果，建立油压脉动工况表，油压脉动工况表的数据项包括发动机转速、发动机负荷等；
[0063] 二.检测发动机工况(发动机转速、发动机负荷、车速、
水温、进气
温度等)，根据当前发动机工况得到当前发动机燃油喷射频率f1，并判断当前发动机工况是否是所述油压脉动工况表中的油压脉动工况，如果是则进行步骤三，否则进行步骤四；当前发动机燃油喷射频率f1可以根据式(10)计算得到，
[0064]
[0065] 其中，n为当前发动机转速；m为喷油器个数；
[0066] 三.以第一时间间隔t1、第二时间间隔t2两种时间间隔依序交替输出驱动喷油电压信号到发动机各缸喷油器， t1不等于t2，较佳的，t1等于或约等于3t2；
[0067] 四.以第三时间间隔t3一种时间间隔输出驱动喷油电压信号到发动机各缸喷油器，
[0068] 本发明的发动机燃油喷射电子控制装置一实施方式，所述电子控制装置中设置有一油压脉动工况表，油压脉动工况表的数据项包括发动机转速、发动机负荷等，所述电子控制装置根据接收到的当前发动机工况(如发动机转速、发动机负荷、车速、水温、进气温度等)计算得到当前发动机燃油喷射频率f1(当前发动机燃油喷射频率f1可以根据式(10)计算得到)，并判断当前发动机工况是否是所述油压脉动工况表中的油压脉动工况，如果是油压脉动工况，则所述电子控制装置则以第一时间间隔t1、第二时间间隔t2两种时间间隔依序交替输出驱动喷油电压信号，否则所述电子控制装置以第三时间间隔t3一种时间间隔输出驱动喷油电压信号， t1不等于t2，较佳的，t1等于或约等于3t2。
[0069] 本发明的发动机燃油喷射控制方法及发动机燃油喷射电子控制装置，在当前发动机工况是油压脉动工况时，以第一时间间隔t1、第二时间间隔t2两种不同的时间间隔(对应于两种不同的曲轴角度)依序交替输出驱动喷油电压信号到发动机各缸喷油器，如图4所示，使得喷油器喷油产生的新压力波与反射回的压力波的
相位差 等于或接近于±(2k+1)π(k＝0，1，2，3)，新压力波与反射回的压力波相互干涉抵消，使油轨中的油压波动降低，从而发动机油轨中实际油压与名义油压接近。本发明采用软件法降低油轨中油压脉动，能有效降低油轨中油压脉动，且基本无成本增加。
