一种直喷发动机多喷控制方法及系统与流程

本发明涉及发动机控制领域，尤其涉及一种直喷发动机多喷控制方法及系统。

背景技术：

1、为了减小直喷发动机振动噪声，改善发动机冷起动或排放等性能，同时降低机油稀释的风险，要求根据发动机不同工况设置不同的喷射次数。但是从测试过程中发现，在喷射次数发生时会出现发动机燃烧偏稀或者偏浓的情况。

2、针对这一问题，现有技术中采用了对发动机喷油次数达到一定次数以上时，通过一定的控制策略进行优化的方法，但该方法并未考虑具体的喷油脉宽的计算。现有技术中还采用了直喷发动机低温环境下缸内直喷的控制方法，但该方法未考虑喷油次数降低时喷油脉宽的优化。

3、所以，亟需设计一种直喷发动机的多喷控制方法，以解决喷射次数发生时会出现发动机燃烧偏稀或者偏浓的情况。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种直喷发动机多喷控制方法及系统。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、本发明提供一种直喷发动机多喷控制方法，该方法包括：

4、获取发动机当前时刻的总喷射次数，分别确定不同喷射次数对应的初始喷油时长和喷油量；获取允许最小喷射时长；若初始喷油时长小于允许最小喷射时长，则对应喷射次数的最终喷射时长设为0，即禁止燃油喷射；

5、将最终喷射时长为0的喷射次数对应的喷油量累加至下一喷射次数对应的喷油量中，并剔除最终喷射时长为0的喷射次数；不断调整，直到不存在最终喷射时长为0的喷射次数；

6、对剔除后的新喷射次数进行重新排序，根据第一喷的喷油量乘以优化系数换算得到第一喷的喷射时长；根据调整后的喷油量换算得到除去第一喷的喷射次数对应的喷射时长；进而根据喷射时长和发动机转速确定各喷射次数对应的喷射起始角和结束角。

7、进一步地，本发明的确定不同喷射次数对应的初始喷油时长的方法包括：

8、若总喷射次数cnt为偶数；

9、若cnt为2，则只确定第2喷的初始喷油时长；若cnt大于2，则确定第2喷、第4喷、...、第cnt-2喷的初始喷油时长；

10、若总喷射次数cnt为奇数；

11、若cnt为1，则只确定第1喷的初始喷油时长；若cnt大于1，则确定第2喷、第4喷、...、第cnt-1喷的初始喷油时长。

12、进一步地，本发明的初始喷油时长的确定方法包括：

13、根据当前时刻的燃油密度和静态燃油密度，结合对应的修正系数映射表得到燃油密度修正系数；

14、根据当前时刻的喷油量、静态喷射流量、静态喷射油压、油轨压力与气缸内压力的差值，结合燃油密度修正系数得到初始喷油时长。

15、进一步地，本发明的获取允许最小喷射时长的方法包括：

16、获取当前时刻的油轨压力与气缸内压力并计算两者差值，结合标定得到允许最小喷射时长；标定方式为：

17、在台架试验中，若喷射时长低于某个临界值时，在该喷射时长的控制下无法保证喷油量控制精度；则设临界值为对应的允许最小喷射时长。

18、进一步地，本发明的方法还包括：若初始喷油时长大于或等允许最小喷射时长，则对应喷射次数的最终喷射时长设为其初始喷油时长。

19、进一步地，本发明的将最终喷射时长为0的喷射次数对应的喷油量累加至下一喷射次数对应的喷油量中的方法包括：

20、设喷射次数为i对应的最终喷射时长tpi为0，将其对应的喷油量mpi累加至喷射次数为i+1，形成喷射次数为i+1对应的喷油量m'pi+1，即m'pi+1＝mpi+1+mpi；

21、若最后一个喷射次数对应的最终喷射时长为0，则将最后一个喷射次数对应的喷油量累加至第一次喷射次数的喷油量中。

22、进一步地，本发明的根据第一喷的喷油量乘以优化系数换算得到第一喷的喷射时长的方法包括：

23、若总喷射次数cnt为1，则喷射时长取值为初始喷射时长和允许最小喷射时长两者中的较大值；

24、若总喷射次数cnt大于1，则第1喷的喷射时长等于更新后的第一喷喷油量乘以优化系数。

25、进一步地，本发明的根据调整后的喷油量换算得到除去第一喷的喷射次数对应的喷射时长的方法包括：

26、若喷油量有更新，则采用更新后的喷油量m'pi+1换算喷射时长；若没有更新则根据原始喷油量换算喷射时长；

27、若换算后的喷射时长为0，则将对应喷射次数的喷油量累加到下一个喷射次数里形成下一个新喷射次数的喷油量，然后再换算成喷射时长；

28、若最后一个喷射次数对应的最终喷射时长为0，则将最后一个喷射次数对应的喷油量累加到第一次喷射次数的喷油量里。

29、进一步地，本发明的优化系数的确定方法包括：

30、令总喷射次数为cnt，剔除最终喷射时长为0的喷射次数后的总喷射次数为cnt’；优化系数为f1；

31、若当前气缸处于断油请求时，则f1＝1；

32、否则，若cnt为1时，f1＝max[(f1(z)-δ),1]，其中f1(z)为相同气缸上一次计算得到的f1；δ取正值；

33、否则，若cnt与cnt’相等时，f1＝max[(f1(z)-δ),1]；

34、否则，若cnt与cnt’不相等时，必为cnt>cnt’；则：

35、若cnt’＝cnt-n，n＝1,2,3,…，则有：

36、f1＝max[kn(pfuelrail_p1，tfuelrail_p1)×kn(tcoolant),f1(z)]

37、其中，pfuelrail_p1为第一次喷射时的油轨压力，tfuelrail_p1为第一次喷射时的油轨温度，tcoolant为发动机冷却水温度；kn(pfuelrail_p1，tfuelrail_p1)×kn(tcoolant)为标定值，标定方法为：调整参数确保在喷射次数降低时实时读取发动机的短期燃油修正误差在预设范围内。

38、本发明提供一种直喷发动机多喷控制系统，控制系统采用上述的直喷发动机多喷控制方法。

39、本发明产生的有益效果是：

40、1.在多喷控制中如果喷射时长过小影响到喷油量控制精度时，屏蔽该喷射，将其喷油量引入到其他喷射次数的请求下，通过这种方式可以解决喷射时长过小时控制无法保证喷油量控制精度的技术问题，提高了喷油精度。

41、2.由于更新次数发生变化，喷油器随着油轨温度、油轨压力和发动机水温其喷油特性表现差异，从而导致在喷油量从其他喷射次数内转移到第一次喷射时出现喷油量偏差。所以在进行喷油时长换算时，将第一次喷射的时长进行单独优化，采用考虑了第一次喷射时的油轨压力、第一次喷射时的油轨温度、发动机冷却水温度的优化参数，保证了喷油量控制精度，改善了排放和燃烧稳定性。

技术特征：

1.一种直喷发动机多喷控制方法，其特征在于，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的直喷发动机多喷控制方法，其特征在于，所述确定不同喷射次数对应的初始喷油时长的方法包括：

3.根据权利要求1所述的直喷发动机多喷控制方法，其特征在于，所述初始喷油时长的确定方法包括：

4.根据权利要求1所述的直喷发动机多喷控制方法，其特征在于，所述获取允许最小喷射时长的方法包括：

5.根据权利要求1所述的直喷发动机多喷控制方法，其特征在于，该方法还包括：若初始喷油时长大于或等允许最小喷射时长，则对应喷射次数的最终喷射时长设为其初始喷油时长。

6.根据权利要求1所述的直喷发动机多喷控制方法，其特征在于，所述将最终喷射时长为0的喷射次数对应的喷油量累加至下一喷射次数对应的喷油量中的方法包括：

7.根据权利要求1所述的直喷发动机多喷控制方法，其特征在于，所述根据第一喷的喷油量乘以优化系数换算得到第一喷的喷射时长的方法包括：

8.根据权利要求6所述的直喷发动机多喷控制方法，其特征在于，所述根据调整后的喷油量换算得到除去第一喷的喷射次数对应的喷射时长的方法包括：

9.根据权利要求7所述的直喷发动机多喷控制方法，其特征在于，所述优化系数的确定方法包括：

10.一种直喷发动机多喷控制系统，其特征在于，所述控制系统采用权利要求1-9任一项所述的直喷发动机多喷控制方法。

技术总结本发明公开了一种直喷发动机多喷控制方法及系统，该方法包括：获取发动机当前时刻的总喷射次数，确定不同喷射次数的初始喷油时长和喷油量；获取允许最小喷射时长；若初始喷油时长小于允许最小喷射时长，对应喷射次数的最终喷射时长设为0；将最终喷射时长为0的喷射次数对应的喷油量累加至下一喷射次数对应的喷油量中，剔除最终喷射时长为0的情况；调整直到不存在最终喷射时长为0的情况；重新排序，根据第一喷的喷油量乘以优化系数换算得到第一喷的喷射时长；根据调整后的喷油量换算得到除去第一喷的喷射次数的喷射时长；根据喷射时长和发动机转速确定各喷射次数的喷射起始角和结束角。本发明能保证喷油量控制精度，改善了排放和燃烧稳定性。技术研发人员：秦龙,张珍,王恺,权卫平,雷雪受保护的技术使用者：东风汽车集团股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18