CN106194361A - 一种降低vvt发动机过高排气温度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降低VVT发动机过高排气温度的方法，包括以下步骤：1)对发动机排气温度进行标定；2)对发动机进行台架扫点，测定各工况下各VVT进排气相位角度组合下的排气温度数值；3)确定催化器能够耐受的排气温度上限值；4)发动机运行期间，将步骤1)中标定的排气温度值与催化器能够耐受的上限排气温度值进行比较；5)若计算的排气温度值超过催化器能够耐受的上限排气温度值，计算两温度值之间的差值；6)步骤5)中计算的温度差值若超过设定的阀值，且超过阈值的连续保持时间大于设定时间，调节VVT进排气相位角到对应排气温度较低的角度，否则不做处理。具有节能减排的优势，相对成本低。
Description
技术领域
本发明涉及VVT发动机技术领域，尤其是涉及一种降低VVT发动机过高排气温度的方法。
背景技术
VVT(可变气门正时)技术是发动机进行节能减排的重要技术手段之一，当前发动机是否具备此项功能已成为衡量其技术先进程度的一个关键判定依据。利用VVT技术的发动机，可以在高转速大负荷阶段提升发动机的进气流量，从而提升发动机的输出功率；在部分负荷阶段可以利用VVT重叠角增加缸内废气残留量形成EGR效应，从而降低泵气损失提升发动机热效率达到节油的目的，同时EGR效应可以减缓燃烧放热速度进而降低燃烧温度，达到减少NOX排放量的目的；在小负荷阶段，控制VVT重叠角可以保证发动机的燃烧稳定性。总之，VVT技术将逐步成为发动机的标配技术。
发动机在大负荷阶段，由于功率需求大，因而发动机的进气流量多，从而发动机燃烧产生的热量多，在热功转换效率基本稳定的前提下，相对低负荷阶段，大负荷阶段的排气温度将异常高。排气流经催化器将对催化器进行加热，过高的排气温度将导致催化器上升到极高温度，催化器一般有温度耐受上限，超过此上限温度，将会导致催化器烧蚀。
催化器烧蚀可能引发的连锁故障有：烧蚀引起排气堵塞从而导致排气背压高使得发动机性能下降、催化器催化转化作用丧失导致整车排放超标、烧蚀的催化器粉末倒吸入汽缸内引发拉缸等，可见排气温度过高将能引发非常严重的故障后果，因此需要对发动机过高的排气温度进行控制，避免排气温度上升到能够引起催化器烧蚀的温度值。
目前的发动机过高排气温度降低方法主要是加浓保护，即多喷燃油，利用液态燃油汽化吸热从而降低燃烧温度，进而实现降低过高排气温度的目的，此种方法必然增加发动机的油耗和排放；其它方法有通过在排气位置处增加散热装置来实现降温，此种方法结构复杂成本高。
发明内容
针对现有技术不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种简单、快捷、无需增加额外辅助设备即可完成降低VVT发动机过高排气温度的方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
该降低VVT发动机过高排气温度的方法，所述方法包括以下步骤：
1)对发动机排气温度进行标定；
2)对发动机进行台架扫点，测定各工况下各VVT进排气相位角度组合下的排气温度数值，将此数值存储进发动机控制器中；
3)确定催化器能够耐受的排气温度上限值，将此值存储进发动机控制器中；
4)发动机运行期间，将步骤1)中标定的排气温度值与催化器能够耐受的上限排气温度值进行比较；
5)若计算的排气温度值超过催化器能够耐受的上限排气温度值，计算两温度值之间的差值；若计算的排气温度值未超过催化器能够耐受的上限排气温度值，则不做处理；
6)步骤5)中计算的温度差值若超过设定的阀值，且超过阈值的连续保持时间大于设定时间，调节VVT进排气相位角到对应排气温度较低的角度，否则不做处理。
其中，所述步骤1)中，对发动机标定的排气温度与实际测量的排气温度之间误差控制在±20℃内。
所述步骤1)中，对发动机标定的排气温度建立计算模型，存储在发动机控制器中。
所述步骤2)中，各工况为各转速和各负荷。
所述步骤6)之后，若计算的排气温度值仍高于催化器能够耐受的上限排气温度值，则继续调整VVT进排气相位角到对应更低排气温度的角度；否则过高排温控制目的达到，无需再降低排气温度，停止调整。
所述若计算的排气温度值仍高于催化器能够耐受的上限排气温度值，则继续进行VVT进排气相位角迭代调整，寻找其他排气温度更低的对应进排气相位，直至计算的排气温度低于催化器能够耐受的上限排气温度或者通过调整VVT角度不能再降低排气温度为止。
将所述降低VVT发动机过高排气温度的方法编程生成代码，代码经编译集成进发动机控制器中，由发动机控制器实施。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
该方法简单、快捷、无需增加额外辅助设备即可完成降低VVT发动机过高排气温度，相对传统方法不会增加发动机的油耗和排放，具有节能减排的优势，相对成本低。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
利用相同转速节气门开度下的VVT发动机，选择不同的进排气相位，发动机排气温度将不同，且一般VVT发动机优选后的VVT角度对应的排气温度往往不是最低的原理，当发生排气温度过高的状况时，调整进排气相位到对应排气温度低的角度，从而实现降低过高排气温度的效果。
具体降低VVT发动机过高排气温度的方法为：
1)对发动机排气温度进行标定，对发动机标定的排气温度建立计算模型，存储在发动机控制器中，发动机标定的排气温度与实际测量的排气温度之间误差控制在±20℃内；
2)对发动机进行台架扫点，测定各工况下各VVT进排气相位角度组合下的排气温度数值，将此数值存储进发动机控制器中；
3)确定催化器能够耐受的排气温度上限值，将此值存储进发动机控制器中；
4)发动机运行期间，将步骤1)中建立的排温计算模型中标定的排气温度值与催化器能够耐受的上限排气温度值进行比较；
5)若计算的排气温度值超过催化器能够耐受的上限排气温度值，计算两温度值之间的差值；若计算的排气温度值未超过催化器能够耐受的上限排气温度值，则不做处理；
6)步骤5)中计算的温度差值若超过设定的阀值，且超过阈值的连续保持时间大于设定时间，调节VVT进排气相位角到对应排气温度较低的角度，否则不做处理。
7)所述步骤6)之后，若计算的排气温度值仍高于催化器能够耐受的上限排气温度值，则继续调整VVT进排气相位角到对应更低排气温度的角度；否则过高排温控制目的达到，无需再降低排气温度，停止调整。
8)所述若计算的排气温度值仍高于催化器能够耐受的上限排气温度值，则继续进行VVT进排气相位角迭代调整，寻找其他排气温度更低的对应进排气相位，直至计算的排气温度低于催化器能够耐受的上限排气温度或者通过调整VVT角度不能再降低排气温度为止。
将所述降低VVT发动机过高排气温度的方法编程生成代码，代码经编译集成进发动机控制器ECU中，由发动机控制器ECU实施。
其中，步骤2)中，各工况为各转速和各负荷。
VVT发动机进排气门开启关闭相位一般经过台架标定进行优化选择，相位选择的一般原则是在满足各具体工况发动机性能需求的前提下选择油耗和排放最优的相位，排气温度高低这一要素反而不是进行VVT相位选择最优先考虑的因素，因而VVT发动机完成标定后，在某一优选VVT相位后的工况点下运行的发动机，该相位往往对应综合最优的性能而非最低的排气温度，这就是利用VVT角度调节进行排气温度控制(降低排气温度)的原理依据。
利用VVT角度调节进行排气温度控制，与传统的利用加浓保护对排气温度进行控制方法相比，能够降低发动机的油耗和排放；同时由于应用VVT角度进行排气温度调节的本质是不减小节气门开度的前提下降低进气流量减少产热量，与通过直接减小节气门开度减少进气流量进行排气温度降低方法相比，还能够降低泵气损失。另外此种新方法还可以和加浓保护的传统方法结合，进一步提升发动机对过高排气温度进行控制降低的能力。
上面对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种降低VVT发动机过高排气温度的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
1)对发动机排气温度进行标定；
2)对发动机进行台架扫点，测定各工况下各VVT进排气相位角度组合下的排气温度数值，将此数值存储进发动机控制器中；
3)确定催化器能够耐受的排气温度上限值，将此值存储进发动机控制器中；
4)发动机运行期间，将步骤1)中标定的排气温度值与催化器能够耐受的上限排气温度值进行比较；
5)若计算的排气温度值超过催化器能够耐受的上限排气温度值，计算两温度值之间的差值；若计算的排气温度值未超过催化器能够耐受的上限排气温度值，则不做处理；
6)步骤5)中计算的温度差值若超过设定的阀值，且超过阈值的连续保持时间大于设定时间，调节VVT进排气相位角到对应排气温度较低的角度，否则不做处理。
2.如权利要求1所述降低VVT发动机过高排气温度的方法，其特征在于：所述步骤1)中，对发动机标定的排气温度与实际测量的排气温度之间误差控制在±20℃内。
3.如权利要求1所述降低VVT发动机过高排气温度的方法，其特征在于：所述步骤1)中，对发动机标定的排气温度建立计算模型，存储在发动机控制器中。
4.如权利要求1所述降低VVT发动机过高排气温度的方法，其特征在于：所述步骤2)中，各工况为各转速和各负荷。
5.如权利要求1所述降低VVT发动机过高排气温度的方法，其特征在于：所述步骤6)之后，若计算的排气温度值仍高于催化器能够耐受的上限排气温度值，则继续调整VVT进排气相位角到对应更低排气温度的角度；否则过高排温控制目的达到，无需再降低排气温度，停止调整。
6.如权利要求5所述降低VVT发动机过高排气温度的方法，其特征在于：所述若计算的排气温度值仍高于催化器能够耐受的上限排气温度值，则继续进行VVT进排气相位角迭代调整，寻找其他排气温度更低的对应进排气相位，直至计算的排气温度低于催化器能够耐受的上限排气温度或者通过调整VVT角度不能再降低排气温度为止。
7.如权利要求1至6任一项所述降低VVT发动机过高排气温度的方法，其特征在于：将所述降低VVT发动机过高排气温度的方法编程生成代码，代码经编译集成进发动机控制器中，由发动机控制器实施。
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