CN109751141A - 怠速控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种怠速控制方法和装置，通过比较当前排气温度和预设的目标排气温度，判断出车辆当前处于加热模式后，根据预先标定的怠速值与怠速排气温度的对应关系和当前排气温度，确定一个有效怠速值作为怠速设定值，使加热模式下车辆的怠速设定值对应的怠速排气温度大于当前排气温度，从而避免出现当前排气温度大于怠速排气温度的情况，防止低温废气带走后处理设备的热量，从而有效避免净化效率降低。

Description

怠速控制方法和装置

技术领域

本发明涉及自动控制领域，特别涉及一种怠速控制方法和装置。

背景技术

为了减少污染物排放量，柴油发动机产生的废气，需要通过后处理装置净化后才能排放到大气中。目前被广泛应用的一种后处理技术，只有在排气温度在一定区间内时才有较高的净化效率，若排气温度在该区间之外，净化效率将显著降低。

怠速是柴油发动机的一种工况，怠速控制则是指控制怠速工况下的发动机的转速。现有的一种怠速控制方法是，给定一个怠速设定值，控制怠速工况下的发动机转速，使其接近给定的怠速设定值。

这种方法的缺点在于，若车辆正常行驶时，发动机的当前排气温度低于上述区间，而高于给定的怠速设定值对应的怠速排气温度，则发动机从这种状态进入怠速工况后，发动机排出的废气会降低后处理装置的温度，使得怠速工况下废气净化效率降低。

发明内容

基于上述现有技术的不足，本发明提出一种怠速控制方法，通过调节柴油发动机的怠速设定值，调节发动机在怠速工况下的排气温度，实现减少污染物排放的目的。

现提出的方案如下：

本发明第一方面公开一种怠速控制方法，包括：

获取车辆的当前排气温度；

判断所述当前排气温度是否小于预设的目标排气温度；

若所述当前排气温度小于所述目标排气温度，则根据怠速值与怠速排气温度的对应关系，从多个预设的怠速值中选择一个有效怠速值作为怠速设定值；其中，所述怠速值与怠速排气温度的对应关系通过预先标定得到，所述有效怠速值对应的怠速排气温度大于所述当前排气温度。

可选的，所述则根据怠速值与怠速排气温度的对应关系，从多个预设的怠速值中选择一个有效怠速值作为怠速设定值，包括：

将所述当前排气温度逐个与多个预设的怠速值对应的怠速排气温度比较；

在所述多个预设的怠速值中，确定出其对应的怠速排气温度大于所述当前排气温度的怠速值，作为有效怠速值；

在确定出的有效怠速值中选择一个有效怠速值作为所述怠速设定值。

可选的，所述将所述当前排气温度逐个与多个预设的怠速值对应的怠速排气温度比较之后，还包括：

若所述多个怠速值中没有所述有效怠速值，则选择所述多个怠速值中最小的怠速值作为所述怠速设定值。

可选的，所述在确定出的有效怠速值中选择一个有效怠速值作为所述怠速设定值，包括：

选择所述确定出的有效怠速值中的任意一个有效怠速值，作为所述怠速设定值。

可选的，所述确定出的有效怠速值中选择一个有效怠速值作为所述怠速设定值，包括：

在所述确定出的有效怠速值中，选择数值最小的有效怠速值作为所述怠速设定值。

本发明第二方面公开一种怠速控制装置，包括：

获取单元，用于获取车辆的当前排气温度；

比较单元，用于判断所述当前排气温度是否小于预设的目标排气温度；

选择单元，用于若所述当前排气温度小于所述目标排气温度，则根据怠速值与怠速排气温度的对应关系，从多个预设的怠速值中选择一个有效怠速值作为怠速设定值，其中，所述怠速值与怠速排气温度的对应关系通过预先标定得到，所述有效怠速值对应的怠速排气温度大于所述当前排气温度。

可选的，所述选择单元，包括：

比较子单元，用于将所述当前排气温度逐个与多个预设的怠速值对应的怠速排气温度比较；

确定单元，用于在所述多个预设的怠速值中，确定出其对应的怠速排气温度大于所述当前排气温度的怠速值，作为有效怠速值；

选择子单元，用于在确定出的有效怠速值中选择一个有效怠速值作为所述怠速设定值。

可选的，所述选择子单元还用于：

若所述多个怠速值中没有所述有效怠速值，则选择所述多个怠速值中最小的怠速值作为怠速设定值。

可选的，所述选择子单元执行在确定出的有效怠速值中选择一个有效怠速值作为所述怠速设定值时，用于：

选择所述确定出的有效怠速值中的任意一个有效怠速值，作为所述怠速设定值。

可选的，所述选择子单元执行在确定出的有效怠速值中选择一个有效怠速值作为所述怠速设定值时，用于：

在所述确定出的有效怠速值中，选择数值最小的有效怠速值作为所述怠速设定值。

本申请提供的怠速控制方法和装置，通过比较当前排气温度和预设的目标排气温度，判断出车辆当前处于加热模式后，根据预先标定的怠速值与怠速排气温度的对应关系和当前排气温度，确定一个有效怠速值作为怠速设定值，使加热模式下车辆的怠速设定值对应的怠速排气温度大于当前排气温度，从而避免出现当前排气温度大于怠速排气温度的情况，防止低温废气带走后处理设备的热量，从而有效避免净化效率降低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种怠速控制方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的另一种怠速控制方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种怠速控制装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种怠速控制装置中的选择单元的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了更好的理解本申请提供的方案，首先简要介绍本申请提供的方法和装置的应用场景以及一种现有技术作为参考。

为了满足尾气排放标准的要求，目前的柴油发动机都产生的废气都需要利用后处理技术进行净化，降低废气中的污染物含量。

目前一种应用较广泛的后处理技术是，将柴油机氧化催化器(DieselOxidationCatalyst，DOC)，柴油颗粒过滤器(Diesel Particulate Filter，DPF)和选择性催化还原器(Selective Catalytic Reduction，SCR)三种装置组合的欧六排气处理技术。其中，SCR主要用于处理废气中的氮氧化合物，使废气中的氮氧化合物转换成氮气和水。这一转换过程的效率与排气温度相关，当排气温度在250℃～500℃范围内时，SCR能够处理废气中的90％的氮氧化合物，但排气温度在上述范围之外，也就是排气温度低于250℃或高于500℃时，SCR的转换效率将显著降低，使得废气中的氮氧化合物直接排放至大气中，造成环境污染。

车辆在城市内行驶时，排气温度通常都低于上述温度区间。此时，车辆需要在加热模式下工作，也就是加热用于净化废气的后处理设备，以达到有效的对废气进行净化的目的。

怠速，是发动机的一种工况，在怠速工况下，发动机与车辆的驱动系统分离，发动机空转而不对车辆输出功率。在怠速工况下，发动机的排气温度与转速相关。怠速控制，就是对怠速工况下发动机的转速进行控制。

现有的怠速控制方法，一般是给定一个转速值(称为怠速设定值)，然后控制怠速工况下发动机的转速，使其接近给定的怠速设定值。与怠速设定值对应的排气温度，记为怠速排气温度。

采用上述怠速控制方法的车辆在加热模式下进入怠速工况后，若行驶时的排气温度(记为当前排气温度)大于怠速排气温度，则怠速工况下温度较低的废气会带走后处理设备的热量，使后处理设备的温度降低，从而导致后处理设备的净化效率降低。

为此，需要提出一种怠速控制方法，以避免车辆进入怠速工况后排气温度降低导致后处理设备的净化效率降低。

本申请实施例提供了一种怠速控制方法，请参考图1，该方法包括以下步骤：

S101、获取车辆的当前排气温度。

上述当前排气温度，是在发动机有负荷的工况下实时测量得到的发动机排除的废气的温度，具体可以利用车载的温度传感器按预设的时间间隔进行测量。

S102、判断当前排气温度是否小于预设的目标排气温度。

上述目标排气温度，可以设定为等于SCR的最低有效工作温度，即250℃。对于采用其他后处理技术的车辆，也可以设置为对应的温度值。

步骤S102的目的在于，判断车辆是否工作在加热模式下，若当前排气温度大于预设的目标排气温度，表明车辆未工作在加热模式下，可以不执行本申请实施例提供的方法的后续步骤，返回执行步骤S101；若当前排气温度小于预设的目标排气温度，表明车辆工作在加热模式下，执行步骤S103。

S103、若当前排气温度小于目标排气温度，则根据怠速值与怠速排气温度的对应关系，从多个怠速值中选择一个有效怠速值作为怠速设定值。

步骤S103中提及的怠速值，用于指代发动机的转速值。选择其中一个怠速值作为怠速设定值，是指，在发动机的怠速工况下，控制发动机的转速，使其近似等于这个怠速值。

可选的，怠速值可以用转每分(Revolutions PerMinute，rpm)作为单位。

可选的，怠速值与怠速排气温度的对应关系，可以由技术人员根据发动机的历史工作数据标定得到。怠速值与怠速排气温度的对应关系可以用多种方式记录，例如，可以采用表1所示的方式记录怠速值与怠速排气温度的对应关系。

怠速值/rpm	n<sub>1</sub>	n<sub>2</sub>	n<sub>3</sub>	……	n<sub>m</sub>
						怠速排气温度/℃	T<sub>1</sub>	T<sub>2</sub>	T<sub>3</sub>	……	T<sub>m</sub>

表1

表1中第一行列出的n₁，n₂……n_m表示一个发动机可用的多个怠速值，也就是该发动机在怠速工况下可以稳定运行的多个转速值，T₁，T₂……T_m表示与上述怠速值对应的怠速排气温度。

步骤S103中提及的有效怠速值，是指对应的怠速排气温度大于当前排气温度的怠速值。

与怠速值对应的怠速排气温度，是指，发动机在怠速工况下，使转速等于某个怠速值时，排出的废气的温度。以表1给出的对应关系为例，怠速值n₁对应的怠速排气温度T₁是指，在怠速工况下，发动机转速为n₁时，发动机的排气温度是T₁。

当发动机进入怠速工况时，可以基于步骤S103中确定的怠速设定值对发动机转速进行控制，使怠速工况下发动机的转速近似等于步骤S103中确定的怠速设定值。

表1中列出的多个怠速值以及怠速值与怠速排气温度的对应关系，是与特定的发动机对应的，根据发动机的性能和历史工作数据预先确定的发动机在怠速工况下的多个可用转速值。也就是说，确定一台发动机后，即可确定出如表1所示的这台发动机对应的多个怠速值，以及怠速值与怠速排气温度的对应关系，相对的，这台发动机在怠速工况下的怠速设定值只能是对应的多个怠速值中的任意一个，本申请实施例提供的怠速控制方法，就是从发动机对应的多个怠速值中选择一个作为怠速设定值。

本申请实施例提供的怠速控制方法，通过比较当前排气温度和预设的目标排气温度，判断出车辆当前处于加热模式后，根据预先标定的怠速值与怠速排气温度的对应关系和当前排气温度，确定一个有效怠速值作为怠速设定值，使加热模式下车辆的怠速设定值对应的怠速排气温度大于当前排气温度，从而避免出现当前排气温度大于怠速排气温度的情况，防止低温废气带走后处理设备的热量，从而有效避免净化效率降低。

本申请另一实施例还提供了一种怠速控制方法，请参考图2，该方法包括以下步骤：

S201、获取车辆的当前排气温度。

S202、判断当前排气温度是否小于预设的目标排气温度。

若判断出当前排气温度大于或等于预设的目标排气温度，则返回执行步骤S201，若判断出当前排气温度小于预设的目标排气温度，则执行步骤S202。

S203、判断多个怠速值中是否有有效怠速值。

若判断出多个怠速值中有至少一个有效怠速值，则执行步骤S204，若判断出多个怠速值中没有有效怠速值，则执行步骤S205。

可选的，步骤S203的判断可以采用如下方式执行：

将当前排气温度逐个与多个怠速值对应的怠速排气温度比较，若多个怠速值中，有至少一个怠速值对应的怠速排气温度大于当前排气温度，则将对应的怠速排气温度大于当前排气温度的怠速值确定为有效怠速值；若多个怠速值中没有对应的怠速排气温度大于当前排气温度的怠速值，则判断出多个怠速值中没有有效怠速值。

S204、若上述多个怠速值中有至少一个有效怠速值，选择一个有效怠速值作为怠速设定值。

可选的，在上述多个怠速值中有多个有效怠速值时，可以采用多种方式从多个有效怠速值中确定一个有效怠速值作为怠速设定值。

可以将多个有效怠速值中的任意一个有效怠速值确定为怠速设定值，也可以选择多个有效怠速值中数值最小的有效怠速值作为怠速设定值。

选择多个有效怠速值中数值最小的有效怠速值作为怠速设定值，可以在保证怠速工况下的排气温度高于当前排气温度的基础上，减小怠速工况下发动机排出的废气的流量，避免怠速工况下大流量的废气带走后处理装置的热量，有效的提高了后处理装置的温度。

S205、若上述多个怠速值中没有有效怠速值，则选择多个怠速值中数值最小的怠速值作为怠速设定值。

若发动机对应的多个怠速值中没有有效怠速值，说明不论选择哪个可用的怠速值作为怠速设定值，都会出现怠速设定值对应的怠速排气温度小于当前排气温度的情况，也就是说，发动机进入怠速工况后，无论如何选择怠速设定值，发动机排出的废气都会降低后处理设备的温度。

这种情况下，通过将发动机可用的多个怠速值中最小的怠速值作为怠速设定值，使发动机在怠速工况下的转速保持在最低转速附近，可以有效的减小废气的流量，从而缓解发动机排出的废气对后处理设备的降温效果。

本申请实施例，根据当前排气温度与多个怠速值对应的怠速排气温度的关系，从多个怠速值中确定一个怠速值作为怠速设定值；一方面，在多个怠速值中有至少一个有效怠速值时，确定一个有效怠速值作为怠速设定值，使得发动机在怠速工况下的怠速排气温度高于当前排气温度，避免怠速工况下废气降低后处理设备的温度；另一方面，在多个怠速值中没有有效怠速值时，确定其中最小的怠速值作为怠速设定值，减小废气流量，缓解怠速工况下温度较低的废气对后处理设备的降温效果。综上所述，本申请实施例提供的方法能够在发动机的多种工况下保持后处理设备的净化效率，避免后处理设备的净化效率因为发动机的工况变化而显著降低。

基于上述本申请实施例提供的怠速控制方法，本申请实施例还提供了一种怠速控制装置，请参考图3，该装置包括以下结构：

获取单元301，用于获取车辆的当前排气温度。

比较单元302，用于判断当前排气温度是否小于预设的目标排气温度。

选择单元303，用于若当前排气温度小于目标排气温度，则根据怠速值与怠速排气温度的对应关系，从多个预设的怠速值中选择一个有效怠速值作为怠速设定值。

其中，怠速值与怠速排气温度的对应关系通过预先标定得到，有效怠速值对应的怠速排气温度大于所述当前排气温度。

本实施例中各个单元的具体过程，可参见对应图1的方法实施例的内容，此处不再赘述。

可选的，本申请的另一实施例中，选择单元303，如图4所示，包括：

比较子单元401，用于将当前排气温度逐个与多个预设的怠速值对应的怠速排气温度比较；

确定单元402，用于在多个预设的怠速值中，确定出其对应的怠速排气温度大于当前排气温度的怠速值，作为有效怠速值；

选择子单元403，用于在确定出的有效怠速值中选择一个有效怠速值作为怠速设定值。

其中，本实施例中各个单元的的具体过程，可参见对应图2的方法实施例的内容，此处不再赘述。

可选的，本申请的另一实施例中，选择子单元403还用于：

若确定单元402确定出多个预设的怠速值中没有有效怠速值，则选择多个怠速值中最小的怠速值作为怠速设定值。

其中，本实施例中选择子单元403的具体过程，可参见对应图2的方法实施例的内容，此处不再赘述。

可选的，本申请的另一实施例中，若在多个预设的怠速值中确定出多个有效怠速值，则选择子单元403可以选择确定出的多个有效怠速值中的任意一个有效怠速值，作为怠速设定值。

其中，本实施例公开的选择子单元403的具体工作过程，可参见对应的方法实施例内容，此处不再赘述。

可选的，本申请的另一实施例中，选择子单元403可以选择确定出的多个有效怠速值中，数值最小的有效怠速值作为怠速设定值。

其中，本实施例公开的选择子单元403的具体工作过程，可参见对应的方法实施例内容，此处不再赘述。

还需要说明的是，本申请实施例提供的怠速控制装置中，利用比较单元302判断出当前排气温度小于预设的目标排气温度后，确定车辆工作在加热模式下；在加热模式下，选择单元303根据当前排气温度与多个预设的怠速值对应的怠速排气温度的关系，从多个预设的怠速值中确定一个怠速值作为怠速设定值；一方面，在多个怠速值中有至少一个有效怠速值时，选择单元303选择一个有效怠速值作为怠速设定值，使得发动机在怠速工况下的怠速排气温度高于当前排气温度，避免怠速工况下废气降低后处理设备的温度；另一方面，在多个怠速值中没有有效怠速值时，选择单元303选择多个预设的怠速值中数值最小的怠速值作为怠速设定值，减小废气流量，缓解怠速工况下温度较低的废气对后处理设备的降温效果。

综上所述，本申请实施例提供的装置能够在发动机的多种工况下保持后处理设备的净化效率，避免后处理设备的净化效率因为发动机的工况变化而显著降低。

专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种怠速控制方法，其特征在于，包括：

获取车辆的当前排气温度；

判断所述当前排气温度是否小于预设的目标排气温度；

若所述当前排气温度小于所述目标排气温度，则根据怠速值与怠速排气温度的对应关系，从多个预设的怠速值中选择一个有效怠速值作为怠速设定值；其中，所述怠速值与怠速排气温度的对应关系通过预先标定得到，所述有效怠速值对应的怠速排气温度大于所述当前排气温度。

2.根据权利要求1所述的怠速控制方法，其特征在于，所述则根据怠速值与怠速排气温度的对应关系，从多个预设的怠速值中选择一个有效怠速值作为怠速设定值，包括：

将所述当前排气温度逐个与多个预设的怠速值对应的怠速排气温度比较；

在所述多个预设的怠速值中，确定出其对应的怠速排气温度大于所述当前排气温度的怠速值，作为有效怠速值；

在确定出的有效怠速值中选择一个有效怠速值作为所述怠速设定值。

3.根据权利要求2所述的怠速控制方法，其特征在于，所述将所述当前排气温度逐个与多个预设的怠速值对应的怠速排气温度比较之后，还包括：

若所述多个怠速值中没有所述有效怠速值，则选择所述多个怠速值中最小的怠速值作为所述怠速设定值。

4.根据权利要求2所述的怠速控制方法，其特征在于，所述在确定出的有效怠速值中选择一个有效怠速值作为所述怠速设定值，包括：

选择所述确定出的有效怠速值中的任意一个有效怠速值，作为所述怠速设定值。

5.根据权利要求2所述的怠速控制方法，其特征在于，所述确定出的有效怠速值中选择一个有效怠速值作为所述怠速设定值，包括：

在所述确定出的有效怠速值中，选择数值最小的有效怠速值作为所述怠速设定值。

6.一种怠速控制装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取车辆的当前排气温度；

比较单元，用于判断所述当前排气温度是否小于预设的目标排气温度；

选择单元，用于若所述当前排气温度小于所述目标排气温度，则根据怠速值与怠速排气温度的对应关系，从多个预设的怠速值中选择一个有效怠速值作为怠速设定值，其中，所述怠速值与怠速排气温度的对应关系通过预先标定得到，所述有效怠速值对应的怠速排气温度大于所述当前排气温度。

7.根据权利要求6所述的怠速控制装置，其特征在于，所述选择单元，包括：

比较子单元，用于将所述当前排气温度逐个与多个预设的怠速值对应的怠速排气温度比较；

确定单元，用于在所述多个预设的怠速值中，确定出其对应的怠速排气温度大于所述当前排气温度的怠速值，作为有效怠速值；

选择子单元，用于在确定出的有效怠速值中选择一个有效怠速值作为所述怠速设定值。

8.根据权利要求7所述的怠速控制装置，其特征在于，所述选择子单元还用于：

若所述多个怠速值中没有所述有效怠速值，则选择所述多个怠速值中最小的怠速值作为怠速设定值。

9.根据权利要求7所述的怠速控制装置，其特征在于，所述选择子单元执行在确定出的有效怠速值中选择一个有效怠速值作为所述怠速设定值时，用于：

选择所述确定出的有效怠速值中的任意一个有效怠速值，作为所述怠速设定值。

10.根据权利要求7所述的怠速控制装置，其特征在于，所述选择子单元执行在确定出的有效怠速值中选择一个有效怠速值作为所述怠速设定值时，用于：

在所述确定出的有效怠速值中，选择数值最小的有效怠速值作为所述怠速设定值。