CN107476892B - 发动机的控制方法、系统及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发动机的控制方法、系统及车辆。该方法包括以下步骤:获取发动机进气端的燃油蒸汽量;根据混合气的进气量和所述燃油蒸汽量确定混合气中新鲜空气量;根据所述新鲜空气量得到理论喷油量;根据所述燃油蒸汽量对所述理论喷油量进行修正,以得到实际喷油量。本发明的方法可以计算出发动机进气中的当前的燃油蒸气量,并将当前的燃油蒸气量作为喷油量控制的修正信号,进而对根据新鲜空气量计算得到的理论喷油量进行修正,由此,可在当前的循环内实现对喷油量的修正,进而,提高了喷油精度和控制响应时间,改善车辆的排放。

Description

发动机的控制方法、系统及车辆
技术领域
本发明涉及汽车技术领域,特别涉及一种发动机的控制方法、系统及车辆。
背景技术
相关技术中,无论是增压发动机还是自然吸气发动机,如图1a和图1b所示,进入发动机进气管里的燃油蒸气主要来源于两路:一路是炭罐脱附系统,另一路是曲轴箱通风系统(简称曲通系统),这两路输入到进气管内的燃油蒸气量在当前循环不作为喷油信号修正的。通常,喷油量计算主要是基于进气混合气,而非纯新鲜空气。这样,当有燃油蒸气进入进气管的情况下,实际进入气缸的燃油量较需求燃油量多,会导致本循环发动机空燃比控制偏浓、排放变差。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。
为此,本发明的第一个目的在于提出一种发动机的控制方法。该方法可在当前的循环内实现对喷油量的修正,进而,提高了喷油精度和控制响应时间,改善车辆的排放。
本发明的第二个目的在于提出一种发动机的控制系统。
本发明的第三个目的在于提出一种车辆。
为了实现上述目的,本发明的第一方面的实施例公开了一种发动机的控制方法,包括以下步骤:获取发动机进气端的燃油蒸汽量;根据混合气的进气量和所述燃油蒸汽量确定混合气中新鲜空气量;根据所述新鲜空气量得到理论喷油量;根据所述燃油蒸汽量对所述理论喷油量进行修正,以得到实际喷油量。
根据本发明实施例的车辆的控制方法,首先计算出发动机进气中的当前的燃油蒸气量,并将当前的燃油蒸气量作为喷油量控制的修正信号,进而对根据新鲜空气量计算得到的理论喷油量进行修正,由此,可在当前的循环内实现对喷油量的修正,进而,提高了喷油精度和控制响应时间,改善车辆的排放。
在一些示例中,所述获取发动机进气端的燃油蒸汽量,包括:获取发动机的混合气的进气量;采集所述混合气中的燃油蒸汽的浓度;根据所述燃油蒸汽的浓度确定所述混合气中所含的燃油蒸汽量。
在一些示例中,还包括:在炭罐脱附系统和曲轴箱通风系统处于工作状态时,判断所述混合气中的燃油蒸汽的浓度是否变小;如果是,则进一步判断节气门开度和进气压力是否正常;如果所述节气门开度和进气压力正常,则保持所述节气门开度不变,并调节截止阀开度和炭罐电磁阀开度,以判断炭罐脱附系统和曲轴箱通风系统是否存在故障。
在一些示例中,还包括:如果所述混合气中的燃油蒸汽的浓度保持不变,则判定所述炭罐脱附系统和曲轴箱通风系统存在堵塞故障;如果混合气中的燃油蒸汽的浓度变化,则调节节气门开度,并判断混合气中所含的燃油蒸汽量是否发生变化;如果混合气中所含的燃油蒸汽量的变化量小于预定阈值,则判断所述炭罐脱附系统和曲轴箱通风系统存在部分管路堵塞故障,否则为泄压故障。
在一些示例中,还包括:采集发动机运行参数;根据所述发动机运行参数判断炭罐脱附系统和曲轴箱通风系统是否处于工作状态。
本发明的第二方面的实施例公开了一种发动机的控制系统,包括:获取模块,用于获取发动机进气端的燃油蒸汽量;新鲜空气量计算模块,用于根据混合气的进气量和所述燃油蒸汽量确定混合气中新鲜空气量;实际喷油量计算模块,用于根据所述新鲜空气量得到理论喷油量,并根据所述燃油蒸汽量对所述理论喷油量进行修正,以得到实际喷油量。
根据本发明实施例的车辆的控制系统,首先计算出发动机进气中的当前的燃油蒸气量,并将当前的燃油蒸气量作为喷油量控制的修正信号,进而对根据新鲜空气量计算得到的理论喷油量进行修正,由此,可在当前的循环内实现对喷油量的修正,进而,提高了喷油精度和控制响应时间,改善车辆的排放。
在一些示例中,所获取模块包括:混合气的进气量检测模块,用于检测发动机的混合气的进气量;燃油蒸汽的浓度采集模块,用于采集所述混合气中的燃油蒸汽的浓度;燃油蒸汽量计算模块,用于根据所述燃油蒸汽的浓度确定所述混合气中所含的燃油蒸汽量。
在一些示例中,所述燃油蒸汽的浓度采集模块包括气敏元件。
在一些示例中,还包括故障诊断模块,所述故障诊断模块用于:在炭罐脱附系统和曲轴箱通风系统处于工作状态时,判断所述混合气中的燃油蒸汽的浓度是否变小;如果是,则进一步判断节气门开度和进气压力是否正常;如果所述节气门开度和进气压力正常,则保持所述节气门开度不变,并调节截止阀开度和炭罐电磁阀开度,以判断炭罐脱附系统和曲轴箱通风系统是否存在故障。
在一些示例中,所述故障诊断模块还用于:如果所述混合气中的燃油蒸汽的浓度保持不变,则判定所述炭罐脱附系统和曲轴箱通风系统存在堵塞故障;如果混合气中的燃油蒸汽的浓度变化,则调节节气门开度,并判断混合气中所含的燃油蒸汽量是否发生变化;如果混合气中所含的燃油蒸汽量的变化量小于预定阈值,则判断所述炭罐脱附系统和曲轴箱通风系统存在部分管路堵塞故障,否则为泄压故障。
在一些示例中,还包括:运行状态判断模块,用于采集发动机运行参数,并根据所述发动机运行参数判断炭罐脱附系统和曲轴箱通风系统是否处于工作状态。
本发明的第三方面的实施例公开了一种车辆,包括:根据上述的第二方面的实施例所述的发动机的控制系统。该车辆可在当前的循环内实现对喷油量的修正,进而,提高了喷油精度和控制响应时间,改善车辆的排放。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述的或附加的方面和优点结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1a是增压发动机的燃油蒸汽流向示意图;
图1b是自然吸气发动机的燃油蒸汽流向示意图;
图2是根据本发明一个实施例的发动机的控制方法的流程图;
图3是根据本发明一个实施例的发动机的控制方法的详细流程图;
图4是根据本发明另一个实施例的发动机的控制方法的流程图;
图5是根据本发明另一个实施例的发动机的控制系统的结构框图。
附图标记说明:
车辆的控制系统500、获取模块510、新鲜空气量计算模块520、实际喷油量计算模块530。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
以下结合附图描述根据本发明实施例的发动机的控制方法、系统及车辆。
图2是根据本发明一个实施例的发动机的控制方法的流程图。如图2所示,并结合图3,根据本发明一个实施例的发动机的控制方法,包括如下步骤:
S201:获取发动机进气端的燃油蒸汽量。
如图3所示,并结合图1a和图1b,具体包括:
1、获取发动机的混合气的进气量。例如:根据进气温度压力传感器采集的信号计算出混合气进气量m,即:混合气的进气量。
2、采集混合气中的燃油蒸汽的浓度。在本发明的一个实施例中,可以根据气敏元件采集到的信号得到混合气中的燃油蒸汽的浓度ρ。
其中,可将气敏元件作为单独元件安装在发动机进气端的进气管道中,也可以将气敏元件与进气温度压力传感器集成一体。对于集成气敏元件的进气温度压力传感器,可以在进气温度压力传感器的取气室的薄膜表面涂覆上选择吸附碳氢气体的气敏层,当该气敏层与碳氢气体互相作用后,会使薄膜质量和导电率发生变化,进而输出不同电压值表征的燃油蒸汽的浓度。
3、根据燃油蒸汽的浓度确定混合气中所含的燃油蒸汽量。
例如:m1=m*ρ,其中,m1表示混合气中所含的燃油蒸汽量。
S202:根据混合气的进气量和燃油蒸汽量确定混合气中新鲜空气量。
其中,新鲜空气量表示为m2,则m2=m-m1
S203:根据新鲜空气量得到理论喷油量。
其中,理论喷油量表示为m3,则可以根据新鲜空气量m2计算得到理论喷油量。
S204:根据燃油蒸汽量对理论喷油量进行修正,以得到实际喷油量。
具体地说,实际喷油量表示为m4,则m4=m3-m1
根据本发明实施例的发动机的控制方法,首先计算出发动机进气中的当前的燃油蒸气量,并将当前的燃油蒸气量作为喷油量控制的修正信号,进而对根据新鲜空气量计算得到的理论喷油量进行修正,由此,可在当前的循环内实现对喷油量的修正,进而,提高了喷油精度和控制响应时间,改善车辆的排放。
本发明实施例的发动机的控制方法还可以对炭罐脱附系统和曲轴箱通风系统进行故障诊断,具体而言,如图4所示,该方法包括:在炭罐脱附系统和曲轴箱通风系统处于工作状态时,判断所述混合气中的燃油蒸汽的浓度是否变小。如果是,则进一步判断节气门开度和进气压力是否正常。如果所述节气门开度和进气压力正常,则保持所述节气门开度不变,并调节截止阀开度和炭罐电磁阀开度,以判断炭罐脱附系统和曲轴箱通风系统是否存在故障。如果所述混合气中的燃油蒸汽的浓度保持不变,则判定所述炭罐脱附系统和曲轴箱通风系统存在堵塞故障。如果混合气中的燃油蒸汽的浓度变化,则调节节气门开度,并判断混合气中所含的燃油蒸汽量是否发生变化。如果混合气中所含的燃油蒸汽量的变化量小于预定阈值,则判断所述炭罐脱附系统和曲轴箱通风系统存在部分管路堵塞故障,否则为泄压故障。
在炭罐脱附系统和曲轴箱通风系统处于工作状态时,判断所述混合气中的燃油蒸汽的浓度是否变小之前,首先采集发动机运行参数;根据发动机运行参数判断炭罐脱附系统和曲轴箱通风系统是否处于工作状态。
例如:炭罐脱附管路中设有炭罐电磁阀,炭罐电磁阀的开启与否及开度均可由相应的控制器控制,当炭罐电磁阀开启时来自炭罐脱附系统的燃油蒸气才能进入进气管中。曲通管路中设有截止阀,同炭罐电磁阀,其工作状态也受控制器控制。
具体来说,在发动机运行过程中,按照预先设定的采样频率采集发动机运行参数,并根据这些参数判定炭罐脱附系统和曲通系统的工作状态。如果两系统处于工作过程中,当控制器检测到气敏元件反馈的混合气中油蒸气浓度变稀后,进入故障诊断模式。首先校验节气门开度信号和进气压力信号,如果信号正常,说明炭罐脱附系统和曲通系统存在故障。然后保持节气门开度不变,控制器控制炭罐电磁阀和截止阀关闭再开启,如果在此过程中混合气中燃油蒸气浓度值保持不变,则两个系统都存在断开(堵塞)的故障。如果燃油蒸气浓度存在先变小再变大的过程,则需要进一步判断是哪部分管路断开(堵塞)、或泄漏。
进一步地,对于部分管路断开(堵塞)的情况,相同时间内进入到进气管路的燃油蒸气量是不变的,因此在调节节气门开度过程中,计算出燃油蒸气变化量,如果该变化量小于设定阈值,则管路存在部分断开(堵塞)。保持节气门开度不变,试探性关闭炭罐电磁阀,如果气敏元件探测到燃油蒸气浓度变化,则炭罐脱附系统存在堵塞;反之,曲通系统存在断开(堵塞)。剩下的情况,就是泄漏。
根据本发明实施例的发动机的控制方法,可以诊断炭罐脱附系统和曲轴箱通风系统,具有诊断简单、方便、诊断结果准确可靠的优点。
图5是根据本发明一个实施例的发动机的控制系统的结构框图。如图5所示,根据本发明一个实施例的发动机的控制系统500,包括:获取模块510、新鲜空气量计算模块520和实际喷油量计算模块530。
其中,获取模块510用于获取发动机进气端的燃油蒸汽量。新鲜空气量计算模块520用于根据混合气的进气量和所述燃油蒸汽量确定混合气中新鲜空气量。实际喷油量计算模块530用于根据所述新鲜空气量得到理论喷油量,并根据所述燃油蒸汽量对所述理论喷油量进行修正,以得到实际喷油量。
在本发明的一个实施例中,所获取模块510包括:混合气的进气量检测模块,用于检测发动机的混合气的进气量;燃油蒸汽的浓度采集模块,用于采集所述混合气中的燃油蒸汽的浓度;燃油蒸汽量计算模块,用于根据所述燃油蒸汽的浓度确定所述混合气中所含的燃油蒸汽量。
在本发明的一个实施例中,所述燃油蒸汽的浓度采集模块包括气敏元件。
根据本发明实施例的车辆的控制系统,首先计算出发动机进气中的当前的燃油蒸气量,并将当前的燃油蒸气量作为喷油量控制的修正信号,进而对根据新鲜空气量计算得到的理论喷油量进行修正,由此,可在当前的循环内实现对喷油量的修正,进而,提高了喷油精度和控制响应时间,改善车辆的排放。
在本发明的一个实施例中,还包括故障诊断模块(图5中没有示出),所述故障诊断模块用于:在炭罐脱附系统和曲轴箱通风系统处于工作状态时,判断所述混合气中的燃油蒸汽的浓度是否变小;如果是,则进一步判断节气门开度和进气压力是否正常;如果所述节气门开度和进气压力正常,则保持所述节气门开度不变,并调节截止阀开度和炭罐电磁阀开度,以判断炭罐脱附系统和曲轴箱通风系统是否存在故障;如果所述混合气中的燃油蒸汽的浓度保持不变,则判定所述炭罐脱附系统和曲轴箱通风系统存在堵塞故障;如果混合气中的燃油蒸汽的浓度变化,则调节节气门开度,并判断混合气中所含的燃油蒸汽量是否发生变化;如果混合气中所含的燃油蒸汽量的变化量小于预定阈值,则判断所述炭罐脱附系统和曲轴箱通风系统存在部分管路堵塞故障,否则为泄压故障。
进一步地,还包括:运行状态判断模块(图5中没有示出),用于采集发动机运行参数,并根据所述发动机运行参数判断炭罐脱附系统和曲轴箱通风系统是否处于工作状态。
根据本发明实施例的发动机的控制系统,可以诊断炭罐脱附系统和曲轴箱通风系统,具有诊断简单、方便、诊断结果准确可靠的优点。
需要说明的是,本发明实施例的发动机的控制系统的具体实现方式与本发明实施例的发动机的控制方法的具体实现方式类似,具体请参见方法部分的描述,为了减少冗余,此处不做赘述。
进一步地,本发明的实施例公开了一种车辆,包括:根据上述任意一个实施例所述的发动机的控制系统。该车辆可以计算出发动机进气中的当前的燃油蒸气量,并将当前的燃油蒸气量作为喷油量控制的修正信号,进而对根据新鲜空气量计算得到的理论喷油量进行修正,由此,可在当前的循环内实现对喷油量的修正,进而,提高了喷油精度和控制响应时间,改善车辆的排放。
另外,本发明实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的,为了减少冗余,此处不做赘述。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不是必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种发动机的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取发动机进气端的燃油蒸汽量;
根据混合气的进气量和所述燃油蒸汽量确定混合气中新鲜空气量;
根据所述新鲜空气量得到理论喷油量;
根据所述燃油蒸汽量对所述理论喷油量进行修正,以得到实际喷油量;
还包括:在炭罐脱附系统和曲轴箱通风系统处于工作状态时,判断所述混合气中的燃油蒸汽的浓度是否变小;如果是,则进一步判断节气门开度和进气压力是否正常;如果所述节气门开度和进气压力正常,则保持所述节气门开度不变,并调节截止阀开度和炭罐电磁阀开度,以判断炭罐脱附系统和曲轴箱通风系统是否存在故障。
2.根据权利要求1所述的发动机的控制方法,其特征在于,所述获取发动机进气端的燃油蒸汽量,包括:
获取发动机的混合气的进气量;
采集所述混合气中的燃油蒸汽的浓度;
根据所述燃油蒸汽的浓度确定所述混合气中所含的燃油蒸汽量。
3.根据权利要求1所述的发动机的控制方法,其特征在于,还包括:
如果所述混合气中的燃油蒸汽的浓度保持不变,则判定所述炭罐脱附系统和曲轴箱通风系统存在堵塞故障;
如果混合气中的燃油蒸汽的浓度变化,则调节节气门开度,并判断混合气中所含的燃油蒸汽量是否发生变化;
如果混合气中所含的燃油蒸汽量的变化量小于预定阈值,则判断所述炭罐脱附系统和曲轴箱通风系统存在部分管路堵塞故障,否则为泄压故障。
4.根据权利要求1或3所述的车辆的控制方法,其特征在于,还包括:
采集发动机运行参数;
根据所述发动机运行参数判断炭罐脱附系统和曲轴箱通风系统是否处于工作状态。
5.一种发动机的控制系统,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取发动机进气端的燃油蒸汽量;
新鲜空气量计算模块,用于根据混合气的进气量和所述燃油蒸汽量确定混合气中新鲜空气量;
实际喷油量计算模块,用于根据所述新鲜空气量得到理论喷油量,并根据所述燃油蒸汽量对所述理论喷油量进行修正,以得到实际喷油量;
故障诊断模块,所述故障诊断模块用于:在炭罐脱附系统和曲轴箱通风系统处于工作状态时,判断所述混合气中的燃油蒸汽的浓度是否变小;如果是,则进一步判断节气门开度和进气压力是否正常;如果所述节气门开度和进气压力正常,则保持所述节气门开度不变,并调节截止阀开度和炭罐电磁阀开度,以判断炭罐脱附系统和曲轴箱通风系统是否存在故障。
6.根据权利要求5所述的发动机的控制系统,其特征在于,所获取模块包括:
混合气的进气量检测模块,用于检测发动机的混合气的进气量;
燃油蒸汽的浓度采集模块,用于采集所述混合气中的燃油蒸汽的浓度;
燃油蒸汽量计算模块,用于根据所述燃油蒸汽的浓度确定所述混合气中所含的燃油蒸汽量。
7.根据权利要求5所述的发动机的控制系统,其特征在于,所述故障诊断模块还用于:
如果所述混合气中的燃油蒸汽的浓度保持不变,则判定所述炭罐脱附系统和曲轴箱通风系统存在堵塞故障;
如果混合气中的燃油蒸汽的浓度变化,则调节节气门开度,并判断混合气中所含的燃油蒸汽量是否发生变化;
如果混合气中所含的燃油蒸汽量的变化量小于预定阈值,则判断所述炭罐脱附系统和曲轴箱通风系统存在部分管路堵塞故障,否则为泄压故障。
8.一种车辆,其特征在于,包括:根据权利要求5-7任一项所述的发动机的控制系统。
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