CN113339151A - 用于发动机台架试验的发动机混合喷射控制***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种用于发动机台架试验的发动机混合喷射控制***及方法,该***包括GDI发动机***和PFI控制***;所述GDI发动机***包括:GDI发动机、具备GDI喷油控制芯片的第一发动机控制器、传感器和GDI执行器;所述PFI控制***包括:上位机、具备PFI喷油芯片的第二发动机控制器和PFI喷油器,所述上位机通过通用电气控制负载箱和所述第二发动机控制器、所述PFI喷油器和GDI发动机***中的传感器相连接。
Description
技术领域
本发明属于汽车发动机喷油控制领域,具体涉及一种用于发动机台架试验的发动机混合喷射控制***及方法。
背景技术
当前汽车发动机控制领域,在传统GDI发动机喷油控制的基础上开发了GDI(汽油缸内直喷)+PFI(喷嘴燃油喷射)的双喷控制技术,以实现不同工况、不同工作循环下GDI喷油***和PFI喷油***的控制(在一个工作循环中既能单独采用GDI或PFI,又可以GDI与PFI同时控制)。为了实现上述控制方式,现有技术的相关技术主要分为三种方式:一是通过EMS软件底层开发实现GDI+PFI协同控制;二是开发ECU硬件,需要具备GDI和PFI的喷油芯片,以支持驱动两种喷油;三是相关零部件的开发,比如高压喷油***的高压油泵和低压喷油***的低压油轨等,与普通的高压油泵相比会额外增加一个低压fitting(用于通往低压油轨进油口)。
为进一步降低发动机颗粒物排放以及解决发动机工作在高负荷区域时的颗粒物排放高的问题,需要对采用上述三种方式的进行双喷控制的技术进行发动机台架试验。现有技术的缺陷在于,为对发动机双喷控制技术进行台架试验,采用上述三种方式进行发动机台架试验,需要额外进行软硬件开发,导致软件、硬件的开发成本会很高,并且开发周期也很长。
发明内容
本发明的目的在于,利用通用设备提供一种用于发动机台架试验的发动机混合喷射控制***及方法,能够在台架试验阶段控制发动机实现不同工况、不同工作循环下GDI喷油和PFI喷油的混合喷油控制(在一个工作循环中既能单独采用GDI或PFI,又可以GDI与PFI同时控制),对研究进一步降低颗粒物排放、解决高负荷区域颗粒物排放高的问题提供了一种简便的控制方式,解决了常规开发方式软件、硬件开发成本高和开发周期长的问题。
本发明采用以下技术方案:
本发明实施例提供了一种用于发动机台架试验的发动机混合喷射控制***,包括GDI发动机***和PFI控制***;
所述GDI发动机***包括:GDI发动机、具备GDI喷油控制芯片的第一发动机控制器、传感器和GDI执行器;
所述PFI控制***包括:上位机、具备PFI喷油芯片的第二发动机控制器和PFI喷油器,所述上位机通过通用电气控制负载箱和所述第二发动机控制器、所述PFI喷油器和GDI发动机***中的传感器相连接;
在所述发动机混合喷射***完成搭建并启动后,所述第一发动机控制器先控制所述GDI执行器按照预先设定的初始喷油参数向所述GDI发动机进行喷油;同时,所述上位机向所述PFI喷油器发出使所述PFI喷油器不对所述GDI发动机喷油的控制信号;
所述第二发动机控制器用于根据所述传感器的信号进行判缸;使所述上位机基于判缸结果确定PFI喷油器所需的第一目标喷油参数;所述上位机将携带有所述第一目标喷油参数的输出喷油驱动信号至所述PFI喷油器,使其按照所述第一目标喷油参数向所述GDI发动机进行喷油;
所述第一发动机控制器在所述PFI喷油器向所述GDI发动机进行喷油后,再根据所述传感器的信号确定所述GDI执行器所需的第二目标喷油参数,所述第一发动机控制器将携带有所述第二目标喷油参数输出喷油驱动信号至所述GDI执行器,使所述GDI执行器按照所述第二目标喷油参数相所述GDI发动机进行喷油。
优选地,所述传感器包括曲轴转速传感器和凸轮轴转速传感器。
优选地,所述上位机基于预先存储的判缸结果、不同发动机转速和负荷工况下的喷油脉宽和喷油时间的预定对应关系,确定当前发动机转速和负荷工况下对应的喷油脉宽和喷油时间。
本发明实施例还提供了一种用于发动机台架试验的发动机混合喷射控制方法,应用于上述的一种用于发动机台架试验的发动机混合喷射控制***,在所述发动机混合喷射***完成搭建并启动后,所述方法包括:
步骤S101,在所述发动机混合喷射***完成搭建并启动后,所述第一发动机控制器先控制所述GDI执行器按照预先设定的初始喷油参数向所述GDI发动机进行喷油;同时,所述上位机向所述PFI喷油器发出使所述PFI喷油器不对所述GDI发动机喷油的控制信号;
步骤S102,所述第二发动机控制器用于根据所述传感器的信号进行判缸;使所述上位机基于判缸结果确定PFI喷油器所需的第一目标喷油参数;所述上位机将携带有所述第一目标喷油参数的输出喷油驱动信号至所述PFI喷油器,使其按照所述第一目标喷油参数向所述GDI发动机进行喷油;
步骤S103,所述第一发动机控制器在所述PFI喷油器向所述GDI发动机进行喷油后,再根据所述传感器的信号确定所述GDI执行器所需的第二目标喷油参数,所述第一发动机控制器将携带有所述第二目标喷油参数输出喷油驱动信号至所述GDI执行器,使所述GDI执行器按照所述第二目标喷油参数相所述GDI发动机进行喷油;
重复执行步骤S102和步骤S103,直至停止进行发动机台架试验。
优选地,步骤S102中:所述上位机基于预先存储的判缸结果、不同发动机转速和负荷工况下的喷油脉宽和喷油时间的预定对应关系,确定当前发动机转速和负荷工况下对应的喷油脉宽和喷油时间。
本发明的有益效果为:
利用通用设备提供一种用于发动机台架试验的发动机混合喷射控制***及方法,能够在台架试验阶段控制发动机实现不同工况、不同工作循环下GDI喷油和PFI喷油的混合喷油控制(在一个工作循环中既能单独采用GDI或PFI,又可以GDI与PFI同时控制),对研究进一步降低颗粒物排放、解决高负荷区域颗粒物排放高的问题提供了一种简便的控制方式,解决了常规开发方式软件、硬件开发成本高和开发周期长的问题。
附图说明
图1为现有***控制技术方案图;
图2为本发明的***技术方案图;
图3为本发明的***技术流程图。
具体实施方式
本发明利用通用设备提供一种发动机GDI+PFI混合喷射的控制方法,能够控制发动机实现不同工况、不同工作循环下GDI喷油***和PFI喷油***的控制(在一个工作循环中既能单独采用GDI或PFI,又可以GDI与PFI同时控制)。
参照图2,本实施例中,提供了一种利用通用设备实现发动机台架试验时的发动机GDI+PFI混合喷射的控制***,包括:
一套GDI发动机***(其包含第一发动机控制器、(该第一发动机控制器具备GDI喷油控制芯片)1及GDI发动机2、GDI执行器8及传感器7等),一套PFI控制***(其包含一套第二发动机控制器(该第二发动机控制器具备PFI喷油控制芯片)3,一套通用电气控制负载箱4,一套PFI喷油器5,一台具备汽车标定软件INCA的上位机6)。
本实施例中,在现有***控制技术方案的基础上,增加以下特征:
在现有GDI发动机***的传感器信号端引出GDI***的曲轴转速信号和凸轮轴转速信号,将此两种信号引入通用电气控制负载箱4;将第二发动机控制器(具备PFI喷油控制芯片)3的输出端与通用电气控制负载箱4连接;将上位机6连接通用电气控制负载箱4,使其间接连接控制外设PFI发动机***的第二发动机控制器3;将PFI喷油器5线束一端接入通用电气控制负载箱4,PFI喷油器5一端引入GDI发动机2。
第二发动机控制器3通过接收曲轴转速和凸轮轴转速信号实现判缸(判缸的具体过程为现有技术),从而使得上位机基于判缸结果进行PFI喷油器向GDI发动机喷油的第二目标喷参数的计算。
具体来说,上位机基于预先存储的判缸结果、不同发动机转速和负荷工况下的喷油脉宽和喷油时间的预定对应关系,确定当前发动机转速和负荷工况下对应的喷油脉宽和喷油时间。本实施例中,该喷油脉宽和喷油时间即为第二目标喷油参数。
上位机6将包含该第二喷油参数的喷油驱动信号至PFI喷油器5,控制PFI喷油器5动作,将燃油喷入GDI发动机2中。
PFI控制器5将燃油喷入到GDI发动机2中后,传感器采集到的曲轴转速信号和凸轮轴转速信号会发生变化,第一发动机控制器1经过计算,得到作用于GDI执行器8的第一目标喷油参数(该计算过程为现有技术),然后输出携带有该第一目标喷油的喷油驱动信号控制GDI执行器8喷油将燃油喷入GDI发动机2中,实现GDI喷油***和PFI喷油***的协同喷油控制。
本实施例中,对上位机6的PFI发动机控制***软件进行简单修改,将上位机6连接通用电气控制负载箱4,间接连接控制外设PFI发动机***的第二发动机控制器3,以实现喷油开环手动控制,即可手动控制喷油量,通过手动控制喷油脉宽和喷油时刻来实现。
本发明实施例中,在进行台架试验时的具体控制流程为:
步骤S1.检查GDI发动机***无故障;
步骤S2.搭建发动机混合喷射控制***,具体包括:
步骤S21.将GDI发动机***的传感器7采集到的凸轮轴转速及曲轴转速信号用另外加的线束引出(此处注意,连接处要稳固,否则会出现凸轮轴和曲轴信号丢真),将上述引出的曲轴转速、凸轮轴转速信号接入通用电气控制负载箱4的信号接收控制面板,作为PFI发动机控制***的输入信号,可使GDI发动机控制***与PFI发动机控制***处于同步状态;
S22.将PFI发动机***的第二发动机控制器3接入通用电气控制负载箱4;
S23.将PFI喷油器5接入GDI发动机2的各进气道处,将PFI喷油器5线束端引入通用电气控制负载箱4的输出信号控制面板。
S24.使用上位机6连接通用电气控制负载箱4,上位机6中手动设置PFI喷油器5的喷油脉宽为0(目的是为了使PFI喷油器5在刚开始不会对GDI发动机2喷油),上位机6通过该电气控制负载箱4间接连接控制PFI发动机***的第二发动机控制器3。
S3.检查搭建完成后的新发动机混合喷射控制***无故障。
S4.运行整个发动机混合喷射控制***。
S5.通过使用上位机6中的INCA软件实现PFI发动机***喷油开环手动控制,通过手动控制喷油脉宽和喷油时间来实现PFI喷油手动控制,操作GDI发动机***台架实现GDI喷油。
S6.通过上述流程,能够简单控制发动机实现在不同工况、不同工作循环下的GDI喷油***和PFI喷油***控制(如在一个工作循环中既能单独采用GDI或PFI,又可以GDI与PFI同时控制)。
本发明上述实施例,能够在台架试验阶段控制发动机实现不同工况、不同工作循环下GDI喷油和PFI喷油的混合喷油控制(在一个工作循环中既能单独采用GDI或PFI,又可以GDI与PFI同时控制),对研究进一步降低颗粒物排放、解决高负荷区域颗粒物排放高的问题提供了一种简便的控制方式,解决了常规开发方式软件、硬件开发成本高和开发周期长的问题。
Claims (5)
1.一种用于发动机台架试验的发动机混合喷射控制***,其特征在于,包括GDI发动机***和PFI控制***;
所述GDI发动机***包括:GDI发动机(2)、具备GDI喷油控制芯片的第一发动机控制器(1)、传感器(7)和GDI执行器(8);
所述PFI控制***包括:上位机(6)、具备PFI喷油芯片的第二发动机控制器(3)和PFI喷油器(5),所述上位机(6)通过通用电气控制负载箱(4)和所述第二发动机控制器(3)、所述PFI喷油器(5)和GDI发动机***中的传感器(7)相连接;
在所述发动机混合喷射***完成搭建并启动后,所述第一发动机控制器(1)先控制所述GDI执行器(8)按照预先设定的初始喷油参数向所述GDI发动机(2)进行喷油;同时,所述上位机(6)向所述PFI喷油器(5)发出使所述PFI喷油器(5)不对所述GDI发动机(2)喷油的控制信号;
所述第二发动机控制器(3)用于根据所述传感器(7)的信号进行判缸;使所述上位机(6)基于判缸结果确定PFI喷油器(5)所需的第一目标喷油参数;所述上位机(6)将携带有所述第一目标喷油参数的输出喷油驱动信号至所述PFI喷油器(5),使其按照所述第一目标喷油参数向所述GDI发动机(2)进行喷油;
所述第一发动机控制器(1)在所述PFI喷油器(5)向所述GDI发动机(2)进行喷油后,再根据所述传感器(7)的信号确定GDI执行器(8)所需的第二目标喷油参数,所述第一发动机控制器将携带有所述第二目标喷油参数输出喷油驱动信号至所述GDI执行器(8),使所述GDI执行器(8)按照所述第二目标喷油参数相所述GDI发动机(2)进行喷油。
2.根据权利要求1所述的***,其特征在于,所述传感器(7)包括曲轴转速传感器和凸轮轴转速传感器。
3.根据权利要求1所述的***,其特征在于,所述上位机(6)基于预先存储的判缸结果、不同发动机转速和负荷工况下的喷油脉宽和喷油时间的预定对应关系,确定当前发动机转速和负荷工况下对应的喷油脉宽和喷油时间。
4.一种用于发动机台架试验的发动机混合喷射控制方法,应用于权利要求1至3任一项所述的一种用于发动机台架试验的发动机混合喷射控制***,其特征在于,在所述发动机混合喷射***完成搭建并启动后,所述方法包括:
步骤S101,在所述发动机混合喷射***完成搭建并启动后,所述第一发动机控制器(1)先控制所述GDI执行器(8)按照预先设定的初始喷油参数向所述GDI发动机(2)进行喷油;同时,所述上位机(6)向所述PFI喷油器(5)发出使所述PFI喷油器(5)不对所述GDI发动机(2)喷油的控制信号;
步骤S102,所述第二发动机控制器(3)用于根据所述传感器(7)的信号进行判缸;使所述上位机(6)基于判缸结果确定PFI喷油器(5)所需的第一目标喷油参数;所述上位机(6)将携带有所述第一目标喷油参数的输出喷油驱动信号至所述PFI喷油器(5),使其按照所述第一目标喷油参数向所述GDI发动机(2)进行喷油;
步骤S103,所述第一发动机控制器(1)在所述PFI喷油器(5)向所述GDI发动机(2)进行喷油后,再根据所述传感器(7)的信号确定所述GDI执行器(8)所需的第二目标喷油参数,所述第一发动机控制器(1)将携带有所述第二目标喷油参数输出喷油驱动信号至所述GDI执行器(8),使所述GDI执行器(8)按照所述第二目标喷油参数相所述GDI发动机(2)进行喷油;
重复执行步骤S102和步骤S103,直至停止进行发动机台架试验。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤S102中:所述上位机(6)基于预先存储的判缸结果、不同发动机转速和负荷工况下的喷油脉宽和喷油时间的预定对应关系,确定当前发动机转速和负荷工况下对应的喷油脉宽和喷油时间。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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