CN103291481B - 一种发动机的预喷控制方法、装置和发动机电控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种发动机的预喷控制方法、装置和发动机电控系统，其中方法包括如下步骤：当发动机处于冷启动状态下，根据发动机转速、主喷油量和环境参数获取修正后的预喷油量和修正后的预喷提前角；根据所述发动机转速和主喷油量查表获得对应的最大限制预喷油量、最小限制预喷油量和限制喷油提前角；若所述修正后的预喷油量在所述最大限制预喷油量和最小限制预喷油量之间且所述修正后的预喷提前角小于所述限制喷油提前角，根据所述修正后的预喷油量和修正后的预喷提前角执行预喷。通过本发明的发动机的预喷控制方法、装置和发动机电控系统，可实现以最佳的预喷油量和预喷提前角进行预喷以达到最佳的预喷效果,进而降低发动机冷启动过程中的大气污染物排放。
Description
技术领域
本发明涉及发动机领域，特别地，涉及一种发动机的预喷控制方法、装置和包括所述装置的发动机电控系统。
背景技术
目前，在“京五标准”的排放法规中，增加了关于冷启动WHTC工况下氮氧化物（NOx）的排放限值的规定，这改变了之前没有对发动机在启动过程中的排放进行规定与限制的情况。
柴油发动机在启动过程中，尤其在冷启动过程中，为了快速启动，往往标定了较大的启动油量，需要将大量柴油一次性地喷入压力与温度相对较低的气缸内。首先，由于柴油蒸发较慢，蒸发过程中会和汽缸壁面接触，从而导致了汽缸壁的积油现象。其次，在启动初期，由于油气混合不均匀而导致燃烧不充分，进而增加了碳氢化合物（HC）和一氧化碳（CO）的排放，且在启动后期，由于油量增大，燃烧后温度急剧上升，进而加剧了氮氧化物（NOx）的排放。
在现有的柴油发动机控制策略中，进行适当的预喷以解决上述问题。预喷产生的冷焰效应使得汽缸内的温度上升，提高缸内柴油的雾化率，使柴油与空气混合的更充分，进而使柴油燃烧的更充分，以减少HC和CO的产生；同时，由于预喷缩短了主喷的滞燃期，并减少了点火延迟期间的主喷油量，能够避免燃烧温度的急剧上升，以降低燃烧温度，从而减少NOx的排放。
但是，在冷启动过程中，由于大气温度、水温、大气压力的限制和变化，需要对预喷油量和预喷提前角进行修正后，以最佳的预喷油量和预喷提前角进行预喷才能达到优化的预喷效果，以更好的解决上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种发动机的预喷控制方法、装置和发动机电控系统，以最佳的预喷油量和预喷提前角进行预喷以达到最佳的预喷效果,进而降低发动机冷启动过程中的大气污染物排放。
本发明提出了一种发动机的预喷控制方法，包括如下步骤：
当发动机处于冷启动状态下，根据发动机转速、主喷油量和环境参数获取修正后的预喷油量和修正后的预喷提前角；
根据所述发动机转速和主喷油量查表获得对应的最大限制预喷油量、最小限制预喷油量和限制喷油提前角；
若所述修正后的预喷油量在所述最大限制预喷油量和最小限制预喷油量之间且所述修正后的预喷提前角小于所述限制喷油提前角，根据所述修正后的预喷油量和修正后的预喷提前角执行预喷。
优选的，所述根据发动机转速、主喷油量和环境参数获取修正后的预喷油量的步骤具体为：
根据所述发动机转速和主喷油量查表获取对应的基础预喷油量；
根据所述基础预喷油量和环境参数获取预喷油量修正值；
将所述预喷油量修正值与基础预喷油量相加获取修正后的预喷油量。
优选的，所述根据发动机转速、主喷油量和环境参数获取修正后的预喷提前角的步骤具体为：
根据所述发动机转速、主喷油量查表获取对应的基础预喷提前角；
根据所述基础预喷提前角和环境参数获取预喷提前角修正值；
将所述预喷提前角修正值与基础预喷提前角相加获取修正后的预喷提前角。
优选的，所述环境参数包括大气压力、大气温度和水温。
本发明还提出了一种发动机的预喷控制装置，包括：
第一获取单元，用于根据发动机在冷启动状态下的转速、主喷油量和环境参数获取修正后的预喷油量和修正后的预喷提前角；
第二获取单元，用于根据所述发动机转速和主喷油量查表获得对应的最大限制预喷油量、最小限制预喷油量和限制喷油提前角；
判断单元，用于判断所述修正后的预喷油量是否在所述最大限制预喷油量和最小限制预喷油量之间且所述修正后的预喷提前角是否小于所述限制喷油提前角；
执行单元，用于根据所述判断单元的输出结果控制预喷的执行，当所述修正后的预喷油量在所述最大限制预喷油量和最小限制预喷油量之间且所述修正后的预喷提前角小于所述限制喷油提前角，根据所述修正后的预喷油量和修正后的预喷提前角执行预喷。
优选的，所述第一获取单元包括：第一存储子单元，用于存储所述发动机转速、主喷油量、基础预喷油量和基础预喷提前角的关联关系表；
第一查询子单元，用于根据所述发动机转速和主喷油量从所述第一存储单元查表获取对应的基础预喷油量；
第一计算子单元，用于根据所述基础预喷喷油量和环境参数获取预喷油量修正值；
第二计算子单元，用于将所述预喷油量修正值与基础预喷油量相加获取修正后的预喷油量。
第二查询子单元，用于根据所述发动机转速和主喷油量从所述第一存储子单元查表获取对应的基础预喷提前角；
第三计算子单元，用于根据所述基础预喷提前角和环境参数获取预喷提前角修正值；
第四计算子单元，用于将所述预喷提前角修正值与基础预喷提前角相加获取修正后的预喷提前角。
优选的，所述第二获取单元包括：
第二存储子单元，用于存储所述发动机转速、主喷油量、最大限制喷油量、最小限制喷油量和限制喷油提前角的关联关系表。
优选的，所述环境参数包括大气压力、大气温度和水温。
本发明同时提出了一种包括所述预喷控制装置的发动机电控系统。
本发明提出的发动机的预喷控制方法、装置和发动机电控系统，可实现以最佳的预喷油量和预喷提前角进行预喷以达到最佳的预喷效果,进而降低发动机冷启动过程中的大气污染物排放。
附图说明
图1是本发明发动机的预喷控制方法实施例的流程图；
图2是本发明发动机的预喷控制装置实施例的示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图1，示出了本发明发动机的预喷控制方法实施例的流程图，包括如下步骤：S11，当发动机处于冷启动状态下，根据发动机转速、主喷油量和环境参数获取修正后的预喷油量和修正后的预喷提前角；S12，根据发动机转速和主喷油量查表获得对应的最大限制预喷油量、最小限制预喷油量和限制喷油提前角；S13，判断修正后的预喷油量是否在最大限制预喷油量和最小限制预喷油量之间，若判断结果为是，则转S14；S14，判断修正后的预喷提前角是否小于限制喷油提前角，若判断结果为是，则转S15；S15，根据修正后的预喷油量和修正后的预喷提前角执行预喷。其中，若S13的判断结果为否或S14的判断结果为否，则不执行预喷。需要说明的是，对S13和S14的执行顺序没有限制，可根据需要进行调换。
通过本发明的预喷控制方法，可实现以最佳的预喷油量和预喷提前角进行预喷以达到最佳预喷效果,进而降低发动机冷启动过程中的大气污染物排放。
进一步的，在S11中，根据发动机转速、主喷油量和环境参数获取修正后的预喷油量的步骤具体为：S111，根据发动机转速和主喷油量查表获取对应的基础预喷油量；S112，根据基础预喷油量和环境参数获取预喷油量修正值；S113，将预喷油量修正值与基础预喷油量相加获取修正后的预喷油量。
进一步的，在S11中，根据发动机转速、主喷油量和环境参数获取修正后的预喷提前角的步骤具体为：S114，根据发动机转速和主喷油量查表获取对应的基础预喷提前角；S115，根据基础预喷提前角和环境参数获取预喷提前角修正值；S116，将预喷提前角修正值与基础预喷提前角相加获取修正后的预喷提前角。
其中，环境参数包括大气压力、大气温度和水温，通过结合环境参数对基础预喷油量和基础预喷提前角进行修正，以获得更适合更精确的修正后预喷油量和修正后预喷提前角，根据修正后的预喷油量和修正后的预喷提前角执行预喷以达到最佳预喷效果。
参看图2，示出了本发明发动机的预喷控制装置实施例的示意图，包括第一获取单元21，用于根据发动机在冷启动状态下的转速、主喷油量和环境参数获取修正后的预喷油量和修正后的预喷提前角；第二获取单元22，用于根据发动机转速和主喷油量查表获得对应的最大限制预喷油量、最小限制预喷油量和限制喷油提前角；第一判断单元23，用于判断修正后的预喷油量是否在最大限制预喷油量和最小限制预喷油量之间；第二判断单元24，用于判断修正后的预喷提前角是否小于限制喷油提前角；执行单元25，若第一判断单元23和第二判断单元24的判断结果都为是，则根据修正后的预喷油量和修正后的预喷提前角执行预喷。
通过本发明的预喷控制装置，可实现以最佳的预喷油量和预喷提前角进行预喷以达到最佳的预喷效果,进而降低发动机冷启动过程中的大气污染物排放。
进一步的，第一获取单元21包括第一存储子单元211，用于存储发动机转速、主喷油量、基础预喷油量和基础预喷提前角的关联关系表；第一查询子单元212，用于根据发动机转速和主喷油量从第一存储单元211查表获取对应的基础预喷油量；第一计算子单元213，用于根据基础预喷油量和环境参数获取预喷油量修正值；第二计算子单元214，用于将预喷油量修正值与基础预喷油量相加获取修正后的预喷油量；第二查询子单元215，用于根据发动机转速和主喷油量从第一存储子单元查211表获取对应的基础预喷提前角；第三计算子单元216，用于根据基础预喷提前角和环境参数获取预喷提前角修正值；第四计算子单元217，用于将预喷提前角修正值与基础预喷提前角相加获取修正后的预喷提前角。
其中,环境参数包括大气压力、大气温度和水温。通过结合环境参数对基础预喷油量和基础预喷提前角进行修正，以获得更适合更精确的修正后预喷油量和修正后预喷提前角，根据修正后的预喷油量和修正后的预喷提前角执行预喷以达到最佳预喷效果。
进一步的，第二获取单元22包括：第二存储子单元221，用于存储发动机转速、主喷油量、最大限制喷油量、最小限制喷油量和限制喷油提前角的关联关系表。第二获取单元22根据发动机转速和主喷油量从第二存储子单元221查表获得对应的最大限制预喷油量、最小限制预喷油量和限制喷油提前角。
本发明同时还提出了一种包括上述预喷控制装置的发动机电控系统。
通过本发明提供的发动机的预喷控制方法、装置和包括所述装置的发动机电控系统，可实现以最佳的预喷油量和预喷提前角进行预喷以达到最佳的预喷效果,进而降低发动机冷启动过程中的大气污染物排放。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置、系统实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上对本发明所提供的发动机的预喷控制方法、装置和包括所述装置的发动机电控系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种发动机的预喷控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
当发动机处于冷启动状态下，根据发动机转速、主喷油量和环境参数获取修正后的预喷油量和修正后的预喷提前角；
根据所述发动机转速和主喷油量查表获取对应的最大限制预喷油量、最小限制预喷油量和限制喷油提前角；
若所述修正后的预喷油量在所述最大限制预喷油量和最小限制预喷油量之间且所述修正后的预喷提前角小于所述限制喷油提前角，根据所述修正后的预喷油量和修正后的预喷提前角执行预喷；
其中，所述根据发动机转速、主喷油量和环境参数获取修正后的预喷油量的步骤具体为：
根据所述发动机转速和主喷油量查表获取对应的基础预喷油量，所述表为存储所述发动机转速、主喷油量、基础预喷油量和基础预喷提前角的关联关系表；
根据所述基础预喷油量和环境参数获取预喷油量修正值；
将所述预喷油量修正值与基础预喷油量相加获取修正后的预喷油量。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据发动机转速、主喷油量和环境参数获取修正后的预喷提前角的步骤具体为：
根据所述发动机转速和主喷油量查表获取对应的基础预喷提前角；
根据所述基础预喷提前角和环境参数获取预喷提前角修正值；
将所述预喷提前角修正值与基础预喷提前角相加获取修正后的预喷提前角。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环境参数包括大气压力、大气温度和水温。
4.一种发动机的预喷控制装置，其特征在于，包括：
第一获取单元，用于根据发动机在冷启动状态下的转速、主喷油量和环境参数获取修正后的预喷油量和修正后的预喷提前角；
第二获取单元，用于根据所述发动机转速和主喷油量查表获取对应的最大限制预喷油量、最小限制预喷油量和限制喷油提前角；
判断单元，用于判断所述修正后的预喷油量是否在所述最大限制预喷油量和最小限制预喷油量之间且所述修正后的预喷提前角是否小于所述限制喷油提前角；
执行单元，用于根据所述判断单元的输出结果控制预喷的执行，当所述修正后的预喷油量在所述最大限制预喷油量和最小限制预喷油量之间且所述修正后的预喷提前角小于所述限制喷油提前角，根据所述修正后的预喷油量和修正后的预喷提前角执行预喷；
其中，所述第一获取单元，包括：
第一存储子单元，用于存储所述发动机转速、主喷油量、基础预喷油量和基础预喷提前角的关联关系表；
第一查询子单元，用于根据所述发动机转速和主喷油量从所述第一存储单元查表获取对应的基础预喷油量；
第一计算子单元，用于根据所述基础预喷油量和环境参数获取预喷油量修正值；
第二计算子单元，用于将所述预喷油量修正值与基础预喷油量相加获取修正后的预喷油量。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一获取单元还包括：
第二查询子单元，用于根据所述发动机转速和主喷油量从所述第一存储子单元查表获得对应的基础预喷提前角；
第三计算子单元，用于根据所述基础预喷提前角和环境参数获取预喷提前角修正值；
第四计算子单元，用于将所述预喷提前角修正值与基础预喷提前角相加获取修正后的预喷提前角。
6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二获取单元包括：
第二存储子单元，用于存储所述发动机转速、主喷油量、最大限制喷油量、最小限制喷油量和限制喷油提前角的关联关系表。
7.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述环境参数包括大气压力、大气温度和水温。
8.一种发动机电控系统，其特征在于，包括如权利要求4至7中任一项所述的预喷控制装置。
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20160217 |