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CN108457759B - 内燃机长期学习值控制 - Google Patents

内燃机长期学习值控制 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种内燃机长期学习值控制装置，包括：空气量学习控制部分，用于在转速高于或低于设定目标值时，减少或增加ISCV补正值,并把ISCV作动值变化量记录在ECU中作为空气量学习值；燃料学习控制部分，用于在ISCV作动值变化量被记录时，氧反馈的学习值同时变化并被记录在ECU中；在空气量学习发生时，燃料学习值在空气量学习值变化的同时被ECU记录；因此，即使在没有进气压力传感器的情况下，怠速空气量变化被记录时，燃油喷射量的变更同时被记录；可以在方法变更后，即使没有进气压力传感器的系统，在吸入空气量发生变化时，燃料补正量学习值可以同步完成变更，减少了反馈学习的记录时间，提高系统的可靠性，改善车辆驾驶时的不良现象。

Description

内燃机长期学习值控制
技术领域
本发明涉及内燃机控制技术领域，尤其涉及一种内燃机长期学习值控制装置。
背景技术
车辆怠速空燃比不变，阻力变化时，怠速时为了维持目标转速需要的空气量和燃油量也发生变化。阻力大时需要的燃油和空气变多，阻力小时需要燃油和空气变小。
Figure GDA0002285964410000011
其中，空燃比为定值，当空气量增多或者减小时必须同比例增多或者较小燃油量，才能保证空燃比的值不变化。
有进气压力检测的怠速学习修正时，根据进气压力修正燃油量。
在无法检测到进气压力的燃料喷射系统中阻力大时，通过怠速空气阀(ISCV)反馈控制增加空气量使转速达到目标转速，由于进入空气增加，O2FB(即O2feedback，氧反馈)进行校正，增加供给发动机的燃油，增加的空气量和燃油量作为学习值存储在ECU中。阻力小时，通过怠速空气阀(ISCV)反馈控制减少空气量使转速达到目标转速，由于进入空气减少，氧反馈进行校正，减少供给发动机的燃油，减少的空气量和燃油量作为学习值存储在ECU中。空气量学习和燃料学习是分开进行的，空气量学习后，如果燃料学习未完成，会导致燃料偏浓或者偏稀，偏稀时可能引起车辆掉速甚至熄火，偏浓时会导致转速下降慢。实时作动燃料量＝基础设定量+ISCV作动燃料补正量+实时燃料学习量。学习后启动怠速：空气量＝基础设定量+空气量学习值；燃料量＝基础设定量+实时燃料学习量。通过反馈控制空气量和燃油喷射量，并把这些变化值作为学习值存储在ECU中。但是这两者变化是分开进行的，空气量(ISCV)学习值变化后，燃料学习值学习存在较长时间的滞后。
发明内容
鉴于目前在空气量学习值变化后，燃料学习还需要通过O2FB反馈继续进行修正，如果这时关闭钥匙，下次启动时就会导致燃料学习值与空气量不适合，产生不良，如发动机掉速、转速过高等；本发明提供一种内燃机长期学习值控制装置，在吸入空气量发生变化时，燃料补正量学习值可以同步完成变更，减少了反馈学习的记录时间，提高系统的可靠性，改善车辆驾驶时的不良现象。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一种内燃机长期学习值控制装置，是搭载于车辆的内燃机的长期学习值控制装置，包括：
空气量学习控制部分，用于在转速高于或低于设定目标值时，减少或增加ISCV补正值,并把ISCV作动值变化量记录在ECU中作为空气量学习值；
燃料学习控制部分，用于在ISCV作动值变化量被记录时，氧反馈的学习值同时变化并被记录在ECU中。
依照本发明的一个方面，还包括：启动控制部分，用于根据学习后空气量学习值和燃料学习值进行启动。
依照本发明的一个方面，学习后启动怠速包括两部分：空气量＝基础设定量+空气量学习值；燃料量＝基础设定量+ISCV作动燃料补正量+实时燃料学习量。
依照本发明的一个方面，空气量学习控制包括：转速高于设定目标值，减少ISCV补正值,并把ISCV作动值变化量记录在ECU中；转速低于设定目标值，增加ISCV补正值,并把ISCV作动值变化量记录在ECU中。
依照本发明的一个方面，所述实时作动燃料量＝基础设定量+ISCV作动燃料补正量+实时燃料学习量。
依照本发明的一个方面，学习后，熄火再启动时，空燃比处于适合范围，怠速正常。
本发明实施的优点：本发明所述的内燃机长期学习值控制装置，包括：空气量学习控制部分，用于在转速高于或低于设定目标值时，减少或增加ISCV补正值,并把ISCV作动值变化量记录在ECU中作为空气量学习值；燃料学习控制部分，用于在ISCV作动值变化量被记录时，氧反馈的学习值同时变化并被记录在ECU中；在空气量学习发生时，燃料学习值在空气量学习值变化的同时被ECU记录；因此，即使在没有进气压力传感器的情况下，怠速空气量变化被记录时，燃油喷射量的变更同时被记录；可以在方法变更后，即使没有进气压力传感器的系统，在吸入空气量发生变化时，燃料补正量学习值可以同步完成变更，减少了反馈学习的记录时间，提高系统的可靠性，改善车辆驾驶时的不良现象。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术学习值学习时刻示意图；
图2为现有技术与本发明实施例学习值写入ECU数据对比示意图；
图3为现有技术与本发明实施例再启动数据对比示意图；
图4为本发明实施例学习值学习时刻示意图；
图5为现有技术学习值实现示意图；
图6为本发明实施例学习值实现示意图；
图7为可实现本发明的优选实施例的内燃机的简化整体示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
参照图7，其中，示出根据本发明的优选实施例装备为内燃机1的简化整体示意图。如图1所示，内燃机1优选为具有操作节气门3和多个燃油喷射阀4(一个气缸有一个)的节气门电动机2的汽油发动机。如一般发动机那样，进气通过节气门3进入发动机1，并且燃油从相应的燃油喷射阀4喷入各气缸的燃烧室。空气和燃油在各气缸的燃烧室中混合以形成空气燃油混合物。由火花塞(未示出)对空气燃油混合物进行点火，并且得到的空气燃油混合物的燃烧或爆炸使活塞4(一个气缸有一个)往复运动，由此以常规的方式提供车辆用的驱动力。
内燃机1还具有控制节气门3(进气量)和燃油喷射阀4(燃油喷射量)的发动机控制单元(ECU)或装置11。
发动机控制单元11优选包括具有如下所述控制节气门3的进气量控制例程和控制燃油喷射阀4的燃油喷射量控制例程的内置的微型计算机。控制单元11还可以包括诸如输入接口电路、输出接口电路、ROM(只读存储器)装置和RAM(随机存取存储器)装置等的存储装置的其它常规部件。存储电路存储处理结果和诸如用于操作节气门3和燃油喷射阀4的控制例程。发动机控制单元11的内部RAM存储各种操作标记(flag)的状态和各种控制数据。发动机控制单元11的内部ROM存储用于控制节气门3和燃油喷射阀4的各种操作的操作参数。本领域技术人员从本公开可以容易地理解，用于发动机控制单元11的精确结构和算法可以是可实现本发明的各种功能的硬件和软件的任意组合。换句话说，在说明书和权利要求书中使用的“装置加功能”语句应包括可以使用以实现“装置加功能”语句的功能的任意结构或硬件和/或算法或软件。
控制单元11以常规方式与各种传感器耦合，以接收来自各种传感器的检测信号。基于这些检测信号，将发动机控制单元11配置或编程为控制节气门3和燃油喷射阀4。具体而言，基于这些检测信号，发动机控制单元11计算用于节气门电动机2和燃油喷射阀4的控制信号，然后发送这些控制信号以操作节气门电动机2和燃油喷射阀4。
更具体地，将发动机控制单元11配置为接收来自以下装置或传感器的各种输入信号：空气流量计12、节气门传感器13、转速传感器14、冷却液传感器15、空档开关(neutralswitch)16、怠速开关17和车速传感器18。传感器12-18是本领域中公知的常规部件。由于传感器12-18在本领域中是公知的，因此下面将不讨论或不详述这些结构。并且，本领域技术人员从本公开可以容易地理解，传感器12-18可以是可用于实现本发明的任意类型的传感器、结构和/编程(programming)。
将空气流量计12配置和安排为在节气门3的位置上游检测发动机1的进气量。由此，由空气流量计12检测进气量，该空气流量计将指示被传输到发动机1的燃烧室的进气量的检测信号输出到发动机控制单元11。将节气门传感器13配置和安排为检测节气门3的开度。由此，由节气门传感器13检测节气门3的节气门位置或开度，该节气门传感器将指示节气门3的节气门位置或开度的检测信号输出到发动机控制单元11。将转速传感器14配置和安排为例如通过发动机1的曲轴的曲柄转角检测发动机1的转速。由此，由转速传感器14检测发动机转速，该转速传感器将指示发动机转速的检测信号输出到发动机控制单元11。将冷却液传感器15配置和安排为检测发动机1中的冷却液的温度。由此，由冷却液传感器15检测发动机1中的冷却液的温度，该冷却液传感器将指示发动机1中的冷却液的温度的检测信号输出到发动机控制单元11。将空档开关16配置和安排为检测与发动机1组合使用的变速器(图中未示出)是否处于空档位(neutral shiftposition)。由此，由空档开关16检测变速器的空档位置或状态，该空档开关将指示变速器的空档位置或状态的检测信号输出到发动机控制单元11。将怠速开关17配置和安排为检测发动机1是否处于怠速状态(即，完全释放油门(accelerator))。由此，由怠速开关17检测发动机1的怠速状态，该怠速开关将指示发动机1的怠速状态的检测信号输出到发动机控制单元11。将车速传感器18配置和安排为检测安装发动机1的车辆的行驶速度(车速)。由此，由车速传感器18检测车辆的行驶速度(车速)，该车速传感器18将指示车辆的行驶速度(车速)的检测信号发送到发动机控制单元11。
除了其它部件以外，发动机1的排气系统优选还包括排气歧管19和在从排气歧管19延伸的排气通道21中设置的催化转化器20。在排气歧管19中或在催化转化器20的位置上游位置的排气通道21中设置氧传感器22。将氧传感器22配置和安排为基于催化转化器20上游的排气的氧气浓度与理论或化学计量空燃比相比较检测实际空燃比是浓还是稀。
作为用于检测空燃比的传感器或装置，也可以使用可检测宽范围的空燃比的空燃比传感器32，以代替指示稀浓状态的氧传感器22。当设置空燃比传感器32时，可以直接测量空燃比偏离目标空燃比的量。结果，可以基于空燃比的偏离量以适当的量校正(增加)进气量。
如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本发明实施例在所述发动机控制单元11内设置内燃机长期学习值控制装置，包括空气量学习控制部分，用于在转速高于或低于设定目标值时，减少或增加ISCV补正值,并把ISCV作动值变化量记录在ECU中作为空气量学习值；燃料学习控制部分，用于在ISCV作动值变化量被记录时，氧反馈的学习值同时变化并被记录在ECU中。
还包括：启动控制部分，用于根据学习后空气量学习值和燃料学习值进行启动。
学习后启动怠速包括两部分：空气量＝基础设定量+空气量学习值；燃料量＝基础设定量+ISCV作动燃料补正量+实时燃料学习量。
空气量学习控制包括：转速高于设定目标值，减少ISCV补正值,并把ISCV作动值变化量记录在ECU中；转速低于设定目标值，增加ISCV补正值,并把ISCV作动值变化量记录在ECU中。
实时作动燃料量＝基础设定量+ISCV作动燃料补正量+实时燃料学习量。
学习后，熄火再启动时，空燃比处于适合范围，怠速正常。
如下表一和图5所示，为现有技术方案的实现数据表及示意图；
如下表二和图6所示，为本发明实施例实现数据表及示意图：
X ISCV作动值 ISCV学习值 O2FB学习值
1 10 5 15
2 10 5 15
2 8.5 6.5 15
3 8.5 6.5 15
3 8.5 6.5 16
4 8.5 6.5 16
4 8.5 6.5 17
5 8.5 6.5 17
5 8.5 6.5 18
6 8.5 6.5 18
表一
Figure GDA0002285964410000061
Figure GDA0002285964410000071
表二
从而，可以在方法变更后，即使没有进气压力传感器的系统，在吸入空气量发生变化时，燃料补正量学习值可以同步完成变更，减少了反馈学习的记录时间，提高系统的可靠性，改善车辆驾驶时的不良现象。
本发明实施的优点：本发明所述的内燃机长期学习值控制装置，包括：空气量学习控制部分，用于在转速高于或低于设定目标值时，减少或增加ISCV补正值,并把ISCV作动值变化量记录在ECU中作为空气量学习值；燃料学习控制部分，用于在ISCV作动值变化量被记录时，氧反馈的学习值同时变化并被记录在ECU中；在空气量学习发生时，燃料学习值在空气量学习值变化的同时被ECU记录；因此，即使在没有进气压力传感器的情况下，怠速空气量变化被记录时，燃油喷射量的变更同时被记录；可以在方法变更后，即使没有进气压力传感器的系统，在吸入空气量发生变化时，燃料补正量学习值可以同步完成变更，减少了反馈学习的记录时间，提高系统的可靠性，改善车辆驾驶时的不良现象。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种内燃机长期学习值控制装置，是搭载于车辆的内燃机的长期学习值控制装置，其特征在于，包括：
空气量学习控制部分，用于在转速高于或低于设定目标值时，减少或增加怠速空气阀补正值,并把怠速空气阀作动值变化量记录在ECU中作为空气量学习值；
燃料学习控制部分，用于在怠速空气阀作动值变化量被记录时，氧反馈的学习值同时变化并被记录在ECU中。
2.根据权利要求1所述的内燃机长期学习值控制装置，其特征在于，还包括：启动控制部分，用于根据学习后空气量学习值和燃料学习值进行启动。
3.根据权利要求2所述的内燃机长期学习值控制装置，其特征在于，学习后启动怠速包括两部分：空气量＝基础设定量+空气量学习值；燃料量＝基础设定量+怠速空气阀作动燃料补正量+实时燃料学习量。
4.根据权利要求1所述的内燃机长期学习值控制装置，其特征在于，空气量学习控制包括：转速高于设定目标值，减少怠速空气阀补正值,并把怠速空气阀作动值变化量记录在ECU中；转速低于设定目标值，增加怠速空气阀补正值,并把怠速空气阀作动值变化量记录在ECU中。
5.根据权利要求3所述的内燃机长期学习值控制装置，其特征在于，所述实时作动燃料量＝基础设定量+怠速空气阀作动燃料补正量+实时燃料学习量。
6.根据权利要求5所述的内燃机长期学习值控制装置，其特征在于，学习后，熄火再启动时，空燃比处于适合范围，怠速正常。
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