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一种汽车 发动机 爆震自适应控制方法

阅读：640发布：2020-05-17

专利汇可以提供一种汽车发动机爆震自适应控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种汽车发动机爆震自适应控制方法，其特征在于：根据发动机全工况转速和负荷两个特征参数，划分多个自适应调节区域，每个自适应调节区域对应一个可调节的曲轴转角 ?Crki，i为自适应调节区域的个数；发动机控制单元 ECU对发动机爆震自适应控制的开启条件进行判定，当符合开启条件时，进行发动机爆震自适应学习；如果发生爆震，则对曲轴转角 ?Crki进行负向调节，直至不发生爆震，并将曲轴转角?Crki的调节结果进行存储；如果不发生爆震，则对曲轴转角?Crki进行正向调节，直至曲轴转角?Crki达到正向界值，并将曲轴转角?Crki的调节结果进行存储。，下面是一种汽车发动机爆震自适应控制方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种汽车发动机爆震自适应控制方法，包括发动机控制单元ECU、爆震传感器，其特征在于：根据发动机全工况转速和负荷两个特征参数，划分多个自适应调节区域，每个自适应调节区域对应一个可调节的曲轴转角∆Crki，i为自适应调节区域的个数；发动机控制单元ECU对发动机爆震自适应控制的开启条件进行判定，当符合开启条件时，进行发动机爆震自适应学习；
发动机爆震自适应学习时，发动机控制单元ECU根据爆震传感器传送的信号判断是否发生爆震；
如果发生爆震，则对曲轴转角∆Crki进行负向调节，直至不发生爆震，并将曲轴转角∆Crki的调节结果进行存储；
如果不发生爆震，则对曲轴转角∆Crki进行正向调节，直至曲轴转角∆Crki达到正向界值，并将曲轴转角∆Crki的调节结果进行存储。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：对曲轴转角∆Crki进行负向调节过程中，当曲轴转角∆Crki达到负向界值，则结束调节，将曲轴转角∆Crki的调节结果进行存储。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：对曲轴转角∆Crki进行正向调节过程中，曲轴转角∆Crki每增加一个步长后，需判别是否发生爆震，如果发生爆震，则撤回当前增加的一个步长，结束调节，将曲轴转角∆Crki的调节结果进行存储。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：发动机控制单元ECU对发动机爆震自适应控制的开启条件进行判定时，
首先，判定爆震传感器应处于正常工作状态；
然后，判定发动机在当前工况下稳定工作时间t1，应满足t1>T1，T1为可标定量；
最后，关闭爆震反馈控制功能，判定关闭爆震反馈控制功能后的稳定工作时间t2，应满足t2>T2，T2为可标定量。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：发动机全工况转速划分成12档，发动机全工况负荷划分11档；相应地，根据发动机全工况转速和负荷两个特征参数，划分成132个自适应调节区域。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：曲轴转角∆Crki的正向界值和负向界值根据发动机的动力性和经济性确定。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：曲轴转角∆Crki的调节步长与爆震控制点火角步长相对应。

说明书全文

一种汽车 发动机 爆震自适应控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种汽车发动机爆震自适应控制方法。

背景技术

[0002] 目前内燃机的发动机控制单元ECU的爆震控制多采用基于样机（发动机）或样车（整车）搭载的爆震传感器测得的信号反馈闭环控制，依据爆震传感器信号辨识当前燃烧循环是否出现了因点火角设定的不合理所引发的爆震情况；并基于此通过控制单元爆震模块进行调节处理。由于生产制造公差的不可避免性、燃油品质特性的差异以及ECU标定数据的覆盖性，难以避免在售后市场仍有爆震问题发生；同时也考虑到发动机的长期使用，使得燃烧室内环境发生变化，以及发动机本体硬件磨损老化等不利因素效应对燃烧的影响，在某种程度上增大或减小了爆震倾向，ECU数据偏离了起初的最佳标定状态。尽管当前的发动机电控单元的爆震控制具有闭环反馈控制功能，但往复的“爆震发生-推迟点火角-无爆震发生-增加点火角”快退慢进的控制模式不尽完好,适配调节的可靠性、准确性较差。

发明内容

[0003] 本发明的发明目的在于提供一种汽车发动机爆震自适应控制方法，能够实现对汽车发动机爆震的自适应调节，且适配调节的可靠性、准确性高。

[0004] 实现本发明目的的技术方案：一种汽车发动机爆震自适应控制方法，包括发动机控制单元ECU、爆震传感器，其特征在于：根据发动机全工况转速和负荷两个特征参数，划分多个自适应调节区域，每个自适应调节区域对应一个可调节的曲轴转角∆Crki，i为自适应调节区域的个数；发动机控制单元ECU对发动机爆震自适应控制的开启条件进行判定，当符合开启条件时，进行发动机爆震自适应学习；
发动机爆震自适应学习时，发动机控制单元ECU根据爆震传感器传送的信号判断是否发生爆震；
如果发生爆震，则对曲轴转角∆Crki进行负向调节，直至不发生爆震，并将曲轴转角∆Crki的调节结果进行存储；
如果不发生爆震，则对曲轴转角∆Crki进行正向调节，直至曲轴转角∆Crki达到正向界值，并将曲轴转角∆Crki的调节结果进行存储。

[0005] 对曲轴转角∆Crki进行负向调节过程中，当曲轴转角∆Crki达到负向界值，则结束调节，将曲轴转角∆Crki的调节结果进行存储。

[0006] 对曲轴转角∆Crki进行正向调节过程中，曲轴转角∆Crki每增加一个步长后，需判别是否发生爆震，如果发生爆震，则撤回当前增加的一个步长，结束调节，将曲轴转角∆Crki的调节结果进行存储。

[0007] 发动机控制单元ECU对发动机爆震自适应控制的开启条件进行判定时，首先，判定爆震传感器应处于正常工作状态；然后，判定发动机在当前工况下稳定工作时间t1，应满足t1>T1，T1为可标定量；
最后，关闭爆震反馈控制功能，判定关闭爆震反馈控制功能后的稳定工作时间t2，应满足t2>T2，T2为可标定量。

[0008] 发动机全工况转速划分成12档，发动机全工况负荷划分11档；相应地，根据发动机全工况转速和负荷两个特征参数，划分成132个自适应调节区域。

[0009] 曲轴转角∆Crki的正向界值和负向界值根据发动机的动力性和经济性确定。

[0010] 曲轴转角∆Crki的调节步长与爆震控制点火角步长相对应。

[0011] 本发明具有的有益效果：本发明根据发动机全工况转速和负荷两个特征参数，划分多个自适应调节区域，每个自适应调节区域对应一个可调节的曲轴转角∆Crki，i为自适应调节区域的个数，即建立了特性MAP图；发动机控制单元ECU对发动机爆震自适应控制的开启条件进行判定，当符合开启条件时，进行发动机爆震自适应学习。

[0012] 本发明基于特性MAP图实现发动机爆震自适应适配控制，对汽车发动机爆震的自适应调节可靠性、准确性高，有效地避免了因产品生产制造公差的差异、燃油品质特性的差异以及ECU标定数据的覆盖性不足对爆震控制可靠性、准确性的影响；有效地避免了由于发动机的长期使用，对爆震控制可靠性、准确性的影响，本发明无需对当前的硬件进行变更，对产品成本的有效控制提供了一种切实可行的方法。

[0013] 本发明发动机爆震自适应学习时，发动机控制单元ECU根据爆震传感器传送的信号判断是否发生爆震；如果发生爆震，则对曲轴转角∆Crki进行负向调节，直至不发生爆震，并将曲轴转角∆Crki的调节结果进行存储；如果不发生爆震，则对曲轴转角∆Crki进行正向调节，直至曲轴转角∆Crki达到正向界值，并将曲轴转角∆Crki的调节结果进行存储。对曲轴转角∆Crki进行负向调节过程中，当曲轴转角∆Crki达到负向界值，则结束调节，将曲轴转角∆Crki的调节结果进行存储。本发明充分考虑到偶发因素的产生，会对适配调节产生影响，从而引发适配过渡进行，导致动力性经济性变差，因此对适配调节予以范围限定，设定曲轴转角∆Crki的正向界值和负向界值。

[0014] 本发明发动机控制单元ECU对发动机爆震自适应控制的开启条件进行判定时，首先，判定爆震传感器应处于正常工作状态；然后，判定发动机在当前工况下稳定工作时间t1，应满足t1>T1，T1为可标定量；最后，关闭爆震反馈控制功能，关闭爆震反馈控制功能后的稳定工作时间t2，应满足t2>T2，T2为可标定量。本发明为确保适配调节的合理性，对发动机运行状态进行范围界定，以避免过渡调节燃烧异常引发动力性经济性问题，因设定可标定量T1，保证当前工况运行在适配区域的稳定时间满足要求。为进一步保证调节的可靠性、准确性，本发明设定可标定量T2，此时间的标定覆盖当前工况下若干个燃烧循环，以便更好的利用爆震积分信号予以评估燃烧状态。附图说明

[0015] 图1 是发动机全工况转速区域划分示意图；图2 是发动机全工况负荷区域划分示意图；
图3 是本发明爆震自适应特性MAP图；
图4 是本发明爆震自适应开启条件判定流程图；
图5 是本发明爆震自适应控制流程图。

具体实施方式

[0016] 如图1所示，为发动机全工况运行转速区域划分示意图(最高转速以6000rpm为例)，发动机全工况转速划分成12档，爆震自适应调节区域需基于此信号作为特征参数之一，予以适配区域的确定。

[0017] 如图2所示，为发动机全工况负荷区域划分示意图(最高负荷仅以100%为例)，发动机全工况负荷划分11档，爆震自适应调节区域需基于此信号作为特征参数之一，予以适配区域的确定。

[0018] 如图3 所示，为爆震自适应全工况特性MAP图(基于图1、图2示例)，爆震自适应调节区域的划分基于转速和负荷两个特征参数予以最终适配区域的确定，共计132个区域：每个自适应调节区域对应一个可调节的曲轴转角∆Crki，i为自适应调节区域的个数；初始值均为0，单位为曲轴转角，即：
∆Crki（i=1,2，。。。。。。132）=0
∆Crki的调节范围界定在[-∆,∆]之间，曲轴转角∆Crki的调节步长与爆震控制点火角步长相对应，以便在最终核准调节范围时的综合考虑。

[0019] 如图4所示，本发明发动机爆震自适应调节开启条件判定过程如下：首先，判定爆震传感器应处于正常工作状态；基于爆震传感器硬件诊断，确认硬件工作正常，爆震积分信号合理，在此前提下爆震控制功能已开启，此时爆震自适应功能可触发准备工作。

[0020] 然后，判定发动机在当前工况下稳定工作时间t1，应满足t1>T1，T1为可标定量。为确保适配调节的合理性，需对发动机运行状态进行范围界定，以避免过渡调节燃烧异常引发动力性经济性问题。故此需保证当前工况运行在适配区域的时间T1满足要求，且T1为一个可标定量，该变量不再基于转速和负荷两个特征参数划分区域确定，而是将所有工况区域统一标准，以单一值作为最终校对对象。ECU将读取到的当前工况稳定时间t1与T1进行比较，在t1>T1后，方可执行自适应适配调节功能，同时需关闭爆震反馈控制功能，以避免此时的爆震闭环反馈控制功能开启，影响爆震反馈积分信号的实时性。而在适配完成后，爆震反馈控制功能正常开启。

[0021] 最后，判定关闭爆震反馈控制功能后的稳定工作时间t2，应满足t2>T2，T2为可标定量。T2的标定应能覆盖当前工况下若干个燃烧循环，以便更好的利用爆震积分信号予以评估燃烧状态。在t2>T2满足的前提条件下，可将当前适配的结果（调节结果）写入存储；若当前继续稳定的时间t2>T2条件不满足，则系统自行丢弃当前适配结果，避免稳定燃烧持续期过短产生的偶发因素导致不合理的适配结果。

[0022] 如图5所示，为发动机爆震自适应控制流程图。当符合开启条件时，进行发动机爆震自适应学习。

[0023] 发动机爆震自适应学习时，发动机控制单元ECU根据爆震传感器传送的信号判断是否发生爆震。

[0024] 如果一定的燃烧循环内未出现爆震倾向加大（爆震倾向程度基于爆震反馈积分信号评估判断），可调节适配∆Crki进行增加一个步长，即对曲轴转角∆Crki进行正向调节（正向适配），经过同样数量的燃烧循环后，仍没有加大爆震倾向，可继续增加一个步长，直至曲轴转角∆Crki达到正向界值，并将曲轴转角∆Crki的调节结果（适配结果）进行存储。对曲轴转角∆Crki进行正向调节过程中，曲轴转角∆Crki每增加一个步长后，需判别是否发生爆震，若当前增加步长后出现了爆震倾向加大，则推迟一个步长验证即撤回当前增加的一个步长，一定数量的燃烧循环后未发现爆震倾向加大，则结束调节，将当前曲轴转角∆Crki的适配结果写入存储。

[0025] 如果一定的燃烧循环内出现爆震倾向加大，则对曲轴转角∆Crki进行负向调节（负向适配），直至不发生爆震，并将曲轴转角∆Crki的调节结果（适配结果）进行存储；对曲轴转角∆Crki进行负向调节过程中，当曲轴转角∆Crki达到负向界值，则结束调节，将曲轴转角∆Crki的调节结果进行存储，原理同上述正向调节。若当前爆震倾向严重，则推迟一定数量的步长后验证评估，若干个燃烧循环未出现爆震倾向加大的趋势，在与负向适配限值进行比对后，则将当前适配结果写入存储。

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