CN110486125A - 一种燃油发动机催化剂起燃控制方法和系统 - Google Patents

一种燃油发动机催化剂起燃控制方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种燃油发动机催化剂起燃控制方法和系统，所述方法应用于车辆，所述方法包括：若判断所述发动机将在预设时间内启动，根据所述车辆的整体运行工况计算发动机预计的启动时间；检测所述车辆排气系统内的催化剂系统的当前温度；基于所述催化剂系统的当前温度和发动机预计的启动时间，得到加热控制信号；基于所述加热控制信号，对所述催化剂系统进行加热处理。通过本发明提供的燃油发动机催化剂起燃控制方法，能够在燃油发动机冷启动排放条件下，预先智能加热催化剂系统，提高催化剂系统的转化效率，减少车辆尾气的带来的环境污染。

Description

一种燃油发动机催化剂起燃控制方法和系统
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种燃油发动机催化剂起燃控制方法。
背景技术
目前，车辆燃油发动机排放的废气经由车辆排气系统内的催化剂系统进行废气转化。但在车辆燃油发动机由不工作向工作模式切换时，发动机会经历一次冷启动排放，在冷启动排放条件下，由于排气系统内的催化剂未达到理想的工作温度，催化剂系统废气转化效率较低，废气排放量较高，污染环境。
发明内容
本发明提供一种燃油发动机催化剂起燃控制方法，以解决现有技术中燃油发动机冷启动排放条件下，催化剂系统废气转化效率较低的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种燃油发动机催化剂起燃控制方法，所述方法应用于车辆，所述方法包括：
若判断所述发动机将在预设时间内启动，根据所述车辆的整体运行工况计算发动机预计的启动时间；
检测所述车辆排气系统内的催化剂系统的当前温度；
基于所述催化剂系统的当前温度和发动机预计的启动时间，得到加热控制信号；
基于所述加热控制信号，对所述催化剂系统进行加热处理。
第二方面，本发明实施例还提供了一种燃油发动机催化剂起燃控制系统，所述系统包括：
整车管理系统，用于若判断所述发动机将在预设时间内启动，根据所述车辆的整体运行工况计算发动机预计的启动时间；
检测系统，检测所述车辆排气系统内的催化剂系统的当前温度；
整车管理系统，还用于基于所述催化剂系统的当前温度和发动机预计的启动时间，得到加热控制信号；
加热系统，用于基于所述加热控制信号，对所述催化剂系统进行加热处理。
本发明实施例中，若判断所述发动机将在预设时间内启动，根据所述车辆的整体运行工况计算发动机预计的启动时间；检测所述车辆排气系统内的催化剂系统的当前温度；基于所述催化剂系统的当前温度和发动机预计的启动时间，得到加热控制信号；基于所述加热控制信号，对所述催化剂系统进行加热处理。能够在燃油发动机冷启动排放条件下，预先智能加热催化剂系统，提高催化剂系统的废气转化效率，减少车辆尾气的带来的环境污染。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的燃油发动机催化剂起燃控制方法的流程图；
图2是本发明又一实施例提供的燃油发动机催化剂起燃控制方法的流程图；
图3是本发明实施例提供的燃油发动机催化剂起燃控制系统的示意图。
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作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。
本发明实施例提供一种燃油发动机催化剂起燃控制方法，应用于车辆。参见图1，图1是本发明实施例提供的燃油发动机催化剂起燃控制方法的流程图，如图1所示，包括以下步骤：
步骤101、若判断所述发动机将在预设时间内启动，根据所述车辆的整体运行工况计算发动机预计的启动时间。
本实施例中，在发动机未工作的状态下，即从发动机停止工作开始，基于整车的运行情况，对发动机的是否将在预设时间内启动进行判断，若判断所述发动机将在预设时间内启动，则进一步根据所述车辆的整体运行工况计算发动机预计的启动时间。
可选的，所述车辆为混合动力车辆，混合动力车辆利用燃油发动机和电机交替或共同驱动车辆，从而提高燃油的能源转化效率；其中燃油发动机和电机具体的启动时机，可以参考混合动力控制逻辑策略相关技术，在此不做具体限定。对应混合动力车辆而言，其可以基于燃油发动机和电机的混合动力控制逻辑策略，来判断所述燃油发动机是否将在预设时间内启动进行判断；例如，混合动力车辆以达到预设速度作为启动发动机的控制逻辑之一，那么基于车辆当前速度和加速度，预计车辆将在预设时间内达到预设速度，则判断所述发动机将在预设时间内启动，并可以计算发动机预计的启动时间；同样的，所述控制逻辑可以基于车辆的电机电量、坡道行驶、急加速、高速行驶等等车辆整体运行情况来控制发动机启动，其中具体的混合动力控制逻辑可以参照现有的相关技术，与控制逻辑相对应的具体判断方式在此不做具体限定。
对于纯燃油车辆，同样可以基于用户的操作习惯、车辆钥匙控制等因素来判断所述发动机是否将在预设时间内启动并计算发动机预计的启动时间，具体的判断方法和计算方法在此不作具体限定。
步骤102、检测所述车辆排气系统内的催化剂系统的当前温度。
在判断所述发动机将在预设时间内启动，并计算得到发动机预计的启动时间的情况下，进一步检测所述车辆排气系统内的催化剂系统的当前温度。
步骤103、基于所述催化剂系统的当前温度和发动机预计的启动时间，得到加热控制信号。
其中加热控制信号，用于对催化剂系统进行提前加热，使得发动机冷启动状态下，在发动机刚启动时，催化剂系统就已经提前达到最佳的工作温度区间，避免发动机冷启动状态下排气系统排温过低，催化剂工作温度不足，废气转化效率过低。在检测获得催化剂系统的当前温度的情况下，则能够获取当前温度和最佳的工作温度区间的温度差值，同时参考发动机预计的启动时间获取可加热时间，则可以推算出以预设时间和预设加热功率对催化剂系统进行加热，能够使得催化剂系统在发动机启动时已达到最佳的工作温度区间。
可选的，所述加热控制信号包括第一时间至第二时间的时间区之间至少部分时间对应的加热功率曲线；其中，所述第一时间为得到加热控制信号的时间，所述第二时间为上述发动机预计的启动时间，所述加热功率曲线由加热时间和加热功率值构成。
可选的，所述至少部分时间的结束时间为所述第二时间。
步骤104、基于所述加热控制信号，对所述催化剂系统进行加热处理。
可选的，所述加热控制信号包括加热功率曲线，基于所述加热控制信号，对所述催化剂系统进行加热处理，即在发动机预计的启动之前，在各个时间点采用对应加热功率对催化剂系统进行加热；
具体的加热处理能力来源，所述加热处理可以采用电阻或其他电热设备加热，或者，所述加热处理可以采用整车热流管理系统中的可循环能量加热；其中，采用整车热流管理系统中的可循环能量加热，能够进一步提供整车运行能源的利用效率。
本发明实施例的燃油发动机催化剂起燃控制方法，应用于车辆，若判断所述发动机将在预设时间内启动，根据所述车辆的整体运行工况计算发动机预计的启动时间；检测所述车辆排气系统内的催化剂系统的当前温度；基于所述催化剂系统的当前温度和发动机预计的启动时间，得到加热控制信号；基于所述加热控制信号，对所述催化剂系统进行加热处理；相比于传统的发动机催化剂系统，能够在发动机冷启动排放条件下，对催化剂进行提前加热，能够在发动机刚启动、排温较低时，使得催化剂系统迅速的升温达到催化剂最佳转化效率区间，迅速达到催化剂最佳工作效率。
参见图2，图2是本发明又一实施例提供的燃油发动机催化剂起燃控制方法的流程图，本发明该实施例与上一实施例的区别主要在于进一步限定了据所述车辆的整体运行工况计算发动机预计的启动时间，本发明实施例中，基于所述催化剂系统的当前温度、当前整车运行的环境工况和所述发动机预计的启动时间，得到加热控制信号。
如图2所示，本发明实施例提供的燃油发动机催化剂起燃控制方法包括以下步骤：
步骤201、若判断所述发动机将在预设时间内启动，则根据所述车辆的整体运行工况计算发动机预计的启动时间。
本实施例中，在发动机未工作的状态下，即从发动机停止工作开始，基于整车的运行情况，对发动机的是否将在预设时间内启动进行判断，若判断所述发动机将在预设时间内启动，则进一步根据所述车辆的整体运行工况计算发动机预计的启动时间。
可选的，所述车辆为混合动力车辆，混合动力车辆利用燃油发动机和电机交替或共同驱动车辆，从而提高燃油的能源转化效率；其中燃油发动机和电机具体的启动时机，可以参考混合动力控制逻辑策略相关技术，在此不做具体限定。对应混合动力车辆而言，其可以基于燃油发动机和电机的混合动力控制逻辑策略，来判断所述燃油发动机的是否将在预设时间内启动进行判断；例如，混合动力车辆以达到预设速度作为启动发动机的控制逻辑之一，那么基于车辆当前速度和加速度，预计车辆将在预设时间内达到预设速度，则判断所述发动机将在预设时间内启动，并可以计算发动机预计的启动时间；同样的，所述控制逻辑可以基于车辆的电机电量、坡道行驶、急加速、高速行驶等等车辆整体运行情况来控制发动机启动，其中具体的混合动力控制逻辑可以参照现有的相关技术，与控制逻辑相对应的具体判断方式在此不做具体限定。
对于纯燃油车辆，同样可以基于用户的操作习惯、车辆钥匙控制等因素来判断所述发动机是否将在预设时间内启动并计算发动机预计的启动时间，具体的判断方法和计算方法在此不作具体限定。
步骤202、检测所述车辆排气系统内的催化剂系统的当前温度和当前整车运行的环境工况。
在判断所述发动机将在预设时间内启动，并计算得到发动机预计的启动时间的情况下，进一步检测所述车辆排气系统内的催化剂系统的当前温度和当前整车运行的环境工况。
其中，所述整车运行环境工况包括车辆所处的外部环境条件，如温度、湿度或者高原等可能对发动机运转或者排气系统运行的产生影响的外部环境条件。
步骤203、基于所述催化剂系统的当前温度、所述发动机预计的启动时间和当前整车运行的环境工况，得到加热控制信号。
其中加热控制信号，用于对催化剂系统进行提前加热，使得发动机冷启动状态下，在发动机刚启动时，催化剂系统就已经提前达到最佳的工作温度区间，避免发动机冷启动状态下排气系统排温过低，催化剂工作温度不足，废气转化效率过低。在检测获得催化剂系统的当前温度的情况下，则能够获取当前温度和最佳的工作温度区间的温度差值，同时参考发动机预计的启动时间获取可加热时间，则可以推算出以预设时间和预设加热功率对催化剂系统进行加热，能够使得催化剂系统在发动机启动时已达到最佳的工作温度区间；
与此同时，参考当前整车运行的环境工况，能够判断周围环境对于加热处理的影响，从而得到更为精确的加热控制信号，一方面，能够使得催化剂系统的升温效果更为理想，一方面，也能够节约加热处理的能耗。
可选的，所述加热控制信号包括第一时间至第二时间的时间区之间至少部分时间对应的加热功率曲线；其中，所述第一时间为得到加热控制信号的时间，所述第二时间为上述发动机预计的启动时间，所述加热功率曲线由加热时间和加热功率值构成；
可选的，所述至少部分时间的结束时间为所述第二时间。
通过计算得到加热功率曲线，达到在满足加热功能同时能够降低加热能耗的目的，在确定功率输出模式后，启动加热系统。
步骤204、基于所述加热控制信号，对所述催化剂系统进行加热处理。
可选的，所述加热控制信号包括加热功率曲线，基于所述加热控制信号，对所述催化剂系统进行加热处理，即在发动机预计的启动之前，在各个时间点采用对应加热功率对催化剂系统进行加热；
具体的加热处理能力来源，所述加热处理可以采用电阻或其他电热设备加热，或者，所述加热处理可以采用整车热流管理系统中的可循环能量加热；其中，采用整车热流管理系统中的可循环能量加热，能够进一步提供整车运行能源的利用效率。
在基于所述加热控制信号，对所述催化剂系统进行加热处理步骤之后，所述方法还包括：
检测催化剂系统加热处理后的温度；可实时监测催化剂系统的工作温度；
判断所述催化剂系统加热处理后的温度是否达到预设温度，若达到预设温度，则停止加热。
其中，所述预设温度为催化剂在最佳废气转化效率模式下对应的温度；可选的，所述预设温度大于300℃。
该实施例通过在基于所述加热控制信号，对所述催化剂系统进行加热处理步骤之后对催化剂系统加热处理后的温度进行检测、判断，能在催化剂系统达到催化剂最佳转化效率后，停止加热，节省能源。
可选的，若没有达到预设温度，基于所述催化剂系统加热处理后的温度，或者催化剂系统加热处理后的温度和当前整车运行的环境工况，得到新的加热控制信号，从而实现催化剂系统加热的闭环控制，进而实现智能化的、低功耗的加热控制，其中，所述闭环控制以发动机停止工作作为闭环控制的开始，在发动机启动时，且监测到催化剂温度在预设温度后，表明催化剂系统已经工作在最佳转化效率模式下，此时加热系统立即停止对催化剂系统的加热处理，结束这一个闭环控制工作策略，等待下一个循环的开启。
本发明实施例的燃油发动机催化剂起燃控制方法，应用于车辆，若判断所述发动机将在预设时间内启动，根据所述车辆的整体运行工况计算发动机预计的启动时间；检测所述车辆排气系统内的催化剂系统的当前温度当前整车运行的环境工况；基于所述催化剂系统的当前温度、发动机预计的启动时间和当前整车运行的环境工况，得到加热控制信号；基于所述加热控制信号，对所述催化剂系统进行加热处理；相比于传统的发动机催化剂系统，能够在发动机冷启动排放条件下，对催化剂进行提前加热，并参考当前整车运行的环境工况，提高加热控制信号的准确性，提高加热处理有效性的同时，节约加热能耗。
参见图3，图3是本发明实施例提供的燃油发动机催化剂起燃控制系统的示意图。如图3所示，燃油发动机催化剂起燃控制系统300包括：
整车管理系统301，用于若判断所述发动机将在预设时间内启动，根据所述车辆的整体运行工况计算发动机预计的启动时间；
检测系统302，检测所述车辆排气系统内的催化剂系统的当前温度；
整车管理系统301，还用于基于所述催化剂系统的当前温度和发动机预计的启动时间，得到加热控制信号；
加热系统303，用于基于所述加热控制信号，对所述催化剂系统进行加热处理。
可选的，所述检测模块302，还用于检测当前整车运行的环境工况；
整车管理系统301，具体用于基于所述催化剂系统的当前温度、所述发动机预计的启动时间和当前整车运行的环境工况，得到加热控制信号。
可选的，所述加热控制信号包括第一时间至第二时间的时间区之间至少部分时间对应的加热功率曲线；其中，所述第一时间为得到加热控制信号的时间，所述第二时间为上述发动机预计的启动时间。
可选的，所述检测系统302，还用于在加热系统对所述催化剂系统进行加热处理之后，检测催化剂系统加热处理后的温度；
整车管理系统301，还用于判断所述催化剂系统加热处理后的温度是否达到预设温度，若达到预设温度，则控制加热系统停止加热。
可选的，所述加热处理采用电阻加热，或者，所述加热处理采用整车热流管理系统中的可循环能量加热。
本发明实施例提供的燃油发动机催化剂起燃控制系统能够实现图1至图2所述方法实施例中实现的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。
本发明实施例的燃油发动机催化剂起燃控制系统，应用于车辆，包括：整车管理系统，用于若判断所述发动机将在预设时间内启动，根据所述车辆的整体运行工况计算发动机预计的启动时间；检测系统，检测所述车辆排气系统内的催化剂系统的当前温度；整车管理系统，还用于基于所述催化剂系统的当前温度和发动机预计的启动时间，得到加热控制信号；加热系统，用于基于所述加热控制信号，对所述催化剂系统进行加热处理。相比于传统的发动机催化剂系统，能够在发动机冷启动排放条件下，对催化剂进行提前加热，能够在发动机刚启动、排温较低时，使得催化剂系统迅速的升温达到催化剂最佳转化效率区间，迅速达到催化剂最佳工作效率。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种燃油发动机催化剂起燃控制方法，所述方法应用于车辆，其特征在于：
若判断所述发动机将在预设时间内启动，根据所述车辆的整体运行工况计算发动机预计的启动时间；
检测所述车辆排气系统内的催化剂系统的当前温度；
基于所述催化剂系统的当前温度和发动机预计的启动时间，得到加热控制信号；
基于所述加热控制信号，对所述催化剂系统进行加热处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测所述车辆排气系统内的催化剂系统的当前温度时，所述方法还包括：检测当前整车运行的环境工况；
所述基于所述催化剂系统的当前温度和发动机预计的启动时间，得到加热控制信号步骤包括：
基于所述催化剂系统的当前温度、所述发动机预计的启动时间和当前整车运行的环境工况，得到加热控制信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热控制信号包括第一时间至第二时间的时间区之间至少部分时间对应的加热功率曲线；其中，所述第一时间为得到加热控制信号的时间，所述第二时间为所述发动机预计的启动时间。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述加热控制信号，对所述催化剂系统进行加热处理步骤之后，所述方法还包括：
检测催化剂系统加热处理后的温度；
判断所述催化剂系统加热处理后的温度是否达到预设温度，若达到预设温度，则停止加热；
所述预设温度为催化剂在最佳废气转化效率模式下对应的温度。
5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述加热处理采用电阻加热，或者，所述加热处理采用整车热流管理系统中的可循环能量加热。
6.一种燃油发动机催化剂起燃控制系统，所述系统应用于车辆，其特征在于：
整车管理系统，用于若判断所述发动机将在预设时间内启动，根据所述车辆的整体运行工况计算发动机预计的启动时间；
检测系统，检测所述车辆排气系统内的催化剂系统的当前温度；
整车管理系统，还用于基于所述催化剂系统的当前温度和发动机预计的启动时间，得到加热控制信号；
加热系统，用于基于所述加热控制信号，对所述催化剂系统进行加热处理。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，
所述检测模块，还用于检测当前整车运行的环境工况；
整车管理系统，具体用于基于所述催化剂系统的当前温度、所述发动机预计的启动时间和当前整车运行的环境工况，得到加热控制信号。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述加热控制信号包括第一时间至第二时间的时间区之间至少部分时间对应的加热功率曲线；其中，所述第一时间为得到加热控制信号的时间，所述第二时间为所述发动机预计的启动时间。
9.根据权利要求6-8任一项所述的系统，其特征在于，
所述检测系统，还用于在加热系统对所述催化剂系统进行加热处理之后，检测催化剂系统加热处理后的温度；
整车管理系统，还用于判断所述催化剂系统加热处理后的温度是否达到预设温度，若达到预设温度，则控制加热系统停止加热。
10.根据权利要求6-8任一项所述的系统，其特征在于，所述加热处理采用电阻加热，或者，所述加热处理采用整车热流管理系统中的可循环能量加热。
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