[发明专利]一种混合动力发动机的空燃比控制系统及方法

说明书

本发明涉及一种混合动力发动机的空燃比控制系统，包括：扭矩协调计算模块，将混合动力控制单元的目标有效扭矩转化为目标指示扭矩；扭矩估计模块，根据发动机的运行状态得到估计指示扭矩；空燃比反馈控制模块，通过扭矩估计模块的估计指示扭矩与扭矩协调计算模块的目标指示扭矩之间的差值产生反馈修正因子；空燃比前馈控制模块，根据标定参数和发动机转速将扭矩协调计算模块的目标指示扭矩转化为空燃比前馈控制信号，空燃比前馈控制信号经空燃比反馈控制模块的反馈修正因子修正后得到目标空燃比，目标空燃比作用于发动机，实现空燃比控制。与现有技术相比，可以使发动机快速响应并满足混合动力控制单元的转矩跟随性要求。

技术领域

本发明涉及汽车电子控制领域，尤其是涉及一种混合动力发动机的空燃比控制系统及方法。

背景技术

混合动力发动机由于为了满足三元催化器的工作条件，需使发动机空燃比控制在当量空燃比附近，因此喷油系统的循环喷油量是由循环进气质量、空燃比、Lambda传感器反馈值共同决定。

混合动力发动机的扭矩需求来自于混合动力控制单元(Hybrid Control Unit,HCU)。在行车稳态过程，HCU根据能量管理策略，分配各驱动源扭矩；在模式切换以及换挡过程，HCU将协调控制各驱动源的扭矩输出，达到模式的平顺过渡和无动力中断换挡。

本发明主要针对空燃比的控制，影响预混合点燃式发动机空燃比不是当量空燃比的因素主要如下：

1.高负荷工况下，排气温度高于后处理系统温度限值，为满足动力性要求，通常加浓混合气来降低排气温度；

2.急加速工况，需要尽可能消耗缸内氧气，因此需要加浓混合气；

3.松油门滑行工况，一般采用断油方式；

4.GPF(汽油机颗粒捕集器)再生工况，排气中需要一定的氧气，用于GPF中沉积颗粒物的被动再生。

不考虑限值排气温度、GPF再生等工况需求，混合动力发动机不会出现滑行断油的工况，因此只考虑急加速和急减速工况下的空燃比控制需求。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种混合动力发动机的空燃比控制系统及方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种混合动力发动机的空燃比控制系统，包括：

扭矩协调计算模块，将混合动力控制单元的目标有效扭矩转化为目标指示扭矩；

扭矩估计模块，根据发动机的运行状态得到估计指示扭矩；

空燃比反馈控制模块，通过扭矩估计模块的估计指示扭矩与扭矩协调计算模块的目标指示扭矩之间的差值产生反馈修正因子；

空燃比前馈控制模块，根据标定参数和发动机转速将扭矩协调计算模块的目标指示扭矩转化为空燃比前馈控制信号，空燃比前馈控制信号经空燃比反馈控制模块的反馈修正因子修正后得到目标空燃比，目标空燃比作用于发动机，实现空燃比控制。

所述的扭矩协调计算模块将扭矩估计模块的估计指示扭矩转化为估计有效扭矩，估计有效扭矩经混合动力控制单元产生电机扭矩控制信号。

所述扭矩协调计算模块将混合动力控制单元的目标有效扭矩转T_目标有效化为目标指示扭矩T_目标指示的过程为：

T_目标指示＝T_目标有效+T_摩擦+T_附件

其中，T_摩擦为发动机机械摩擦扭矩，T_附件为附件消耗扭矩。