CN112780427A - 一种发动机系统的控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种发动机系统的控制方法及装置。其中,发动机的排气口与三元催化器的入口连通,发动机系统的控制方法包括:根据三元催化器的出口处预设参数检测值和三元催化器的出口处预设参数设定值,调整三元催化器的入口处氧浓度设定值,其中,预设参数包括氧浓度或氮氧化物浓度;根据三元催化器的入口处氧浓度检测值和三元催化器的入口处氧浓度设定值,调整发动机气缸中的空燃比。本发明实施例提供的技术方案可以提高三元催化器的转化效率。
Description
技术领域
本发明涉及发动机技术领域,尤其涉及一种发动机系统的控制方法及装置。
背景技术
三元催化器是安装在汽车排气系统中最重要的净化装置,它可将汽车尾气排出的一氧化碳CO、氢碳化合物HC和氮氧化合物NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。当高温的汽车尾气通过净化装置时,三元催化器中的净化剂将增强一氧化碳CO、氮氧化合物NOx和氢碳化合物HC三种气体的活性,促使其进行一定的氧化还原化学反应,其中一氧化碳CO在高温下氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体;氢碳化合物HC化合物在高温下氧化成水和二氧化碳;氮氧化合物NOx还原成氮气和氧气。三种有害气体变成无害气体,使汽车尾气得以净化。
在三元催化器中,HC和CO进行氧化反应,NOx进行还原反应。富氧时HC、CO转化效率高,贫氧时NOx的转化效率高,故三元催化器中的氧浓度不能过高或过低。可通过控制发动机气缸中空气量与燃气量的比例(即空燃比),以控制三元催化器中的氧浓度。故如何提高三元催化器的转化效率至关重要。
发明内容
本发明实施例提供一种发动机系统的控制方法及装置,以提高三元催化器的转化效率。
第一方面,本发明实施例提供了一种发动机系统的控制方法,发动机的排气口与三元催化器的入口连通,发动机系统的控制方法包括:
根据三元催化器的出口处预设参数检测值和三元催化器的出口处预设参数设定值,调整三元催化器的入口处氧浓度设定值,其中,预设参数包括氧浓度或氮氧化物浓度;
根据三元催化器的入口处氧浓度检测值和三元催化器的入口处氧浓度设定值,调整发动机气缸中的空燃比。
进一步地,根据三元催化器的出口处预设参数检测值和三元催化器的出口处预设参数设定值,调整三元催化器的入口处氧浓度设定值包括:
若三元催化器的出口处预设参数检测值大于三元催化器的出口处预设参数设定值,则减小三元催化器的入口处氧浓度设定值;若三元催化器的出口处预设参数检测值小于三元催化器的出口处预设参数设定值,则增大三元催化器的入口处氧浓度设定值;
根据三元催化器的入口处氧浓度检测值和三元催化器的入口处氧浓度设定值,调整发动机气缸中的空燃比包括:
若三元催化器的入口处氧浓度检测值大于三元催化器的入口处氧浓度设定值,则减小发动机气缸中的空燃比;
若三元催化器的入口处氧浓度检测值小于三元催化器的入口处氧浓度设定值,则增大发动机气缸中的空燃比。
进一步地,根据三元催化器的出口处预设参数检测值和三元催化器的出口处预设参数设定值,调整三元催化器的入口处氧浓度设定值包括:
若三元催化器的入口处的气体温度高于第一阈值,发动机的转速变化率低于第二阈值,以及发动机的进气压力变化率低于第三阈值,则根据三元催化器的出口处预设参数检测值和三元催化器的出口处预设参数设定值,调整三元催化器的入口处氧浓度设定值。
进一步地,该发动机系统的控制方法还包括:
根据发动机的运行参数,确定三元催化器的入口处氮氧化物浓度模型值;
根据三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值和三元催化器的入口处氮氧化物浓度模型值,确定三元催化器的氮氧化物转化效率。
进一步地,在根据三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值和三元催化器的入口处氮氧化物浓度模型值,确定三元催化器的氮氧化物转化效率之前,还包括:
根据环境温度、环境气压和环境湿度中的至少一种,对三元催化器的入口处氮氧化物浓度模型值进行修正;
根据环境温度、环境气压、环境湿度和空燃比中的至少一种,对三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值进行修正;
相应的,根据三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值和三元催化器的入口处氮氧化物浓度模型值,确定三元催化器的氮氧化物转化效率包括:
根据三元催化器的修正后的出口处氮氧化物浓度检测值和修正后的入口处氮氧化物浓度模型值,确定三元催化器的氮氧化物转化效率。
第二方面,本发明实施例还提供了一种发动机系统的控制装置,发动机的排气口与三元催化器的入口连通,发动机系统的控制装置包括:
第一调整模块,用于根据三元催化器的出口处预设参数检测值和三元催化器的出口处预设参数设定值,调整三元催化器的入口处氧浓度设定值,其中,预设参数包括氧浓度或氮氧化物浓度;
第二调整模块,用于根据三元催化器的入口处氧浓度检测值和三元催化器的入口处氧浓度设定值,调整发动机气缸中的空燃比。
进一步地,第一调整模块用于若三元催化器的出口处预设参数检测值大于三元催化器的出口处预设参数设定值,则减小三元催化器的入口处氧浓度设定值;若三元催化器的出口处预设参数检测值小于三元催化器的出口处预设参数设定值,则增大三元催化器的入口处氧浓度设定值;
第二调整模块用于若三元催化器的入口处氧浓度检测值大于三元催化器的入口处氧浓度设定值,则减小发动机气缸中的空燃比;若三元催化器的入口处氧浓度检测值小于三元催化器的入口处氧浓度设定值,则增大发动机气缸中的空燃比。
进一步地,该发动机系统的控制装置还包括:
第一确定模块,用于根据发动机的运行参数,确定三元催化器的入口处氮氧化物浓度模型值;
第二确定模块,用于根据三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值和三元催化器的入口处氮氧化物浓度模型值,确定三元催化器的氮氧化物转化效率。
进一步地,该发动机系统的控制装置还包括:
第一修正模块,用于根据环境温度、环境气压和环境湿度中的至少一种,对三元催化器的入口处氮氧化物浓度模型值进行修正;
第二修正模块,用于根据环境温度、环境气压、环境湿度和空燃比中的至少一种,对三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值进行修正;
相应的,第二确定模块用于根据三元催化器的修正后的出口处氮氧化物浓度检测值和修正后的入口处氮氧化物浓度模型值,确定三元催化器的氮氧化物转化效率。
进一步地,预设参数包括氧浓度,
三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值和出口处氧浓度检测值通过设置于三元催化器的出口处的氮氧传感器获取;
三元催化器的入口处氧浓度检测值通过设置于三元催化器的入口处的氧传感器获取。
本发明实施例的技术方案中,根据三元催化器的出口处预设参数检测值和三元催化器的出口处预设参数设定值,调整三元催化器的入口处氧浓度设定值,其中,预设参数包括氧浓度或氮氧化物浓度;根据三元催化器的入口处氧浓度检测值和三元催化器的入口处氧浓度设定值,调整发动机气缸中的空燃比,从而使三元催化器的转化效率最佳,且使达到稳态时的氧浓度波动较小,避免仅基于三元催化器的入口处氧浓度检测值调整发动机气缸中的空燃比时,无法保证三元催化器的转化效率最佳,且避免仅基于三元催化器的出口处氧浓度检测值调整发动机气缸中的空燃比时,三元催化器的氧浓度由入口至出口的响应速度较慢,存在滞后问题,导致出口处氧浓度波动较大。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种发动机系统的控制方法的流程图;
图2为本发明实施例提供的一种发动机系统的局部结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种转换效率与三元催化器出口处氧浓度的关系曲线图;
图4为本发明实施例提供的又一种发动机系统的控制方法的流程图;
图5为本发明实施例提供的又一种发动机系统的控制方法的流程图;
图6为本发明实施例提供的又一种发动机系统的控制方法的流程图;
图7为本发明实施例提供的又一种发动机系统的控制方法的流程图;
图8为本发明实施例提供的一种发动机系统的控制装置的结构示意图;
图9为本发明实施例提供的又一种发动机系统的控制装置的结构示意图;
图10为本发明实施例提供的又一种发动机系统的控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本发明实施例提供一种发动机系统的控制方法。图1为本发明实施例提供的一种发动机系统的控制方法的流程图。该方法可以由发动机系统的控制装置来执行,该装置可以由软件和/或硬件的方式实现,该装置可以集成在发动机的电子控制单元(ElectronicControl Unit,ECU)中。发动机的排气口与三元催化器的入口连通。该方法具体包括如下步骤:
步骤110、根据三元催化器的出口处预设参数检测值和三元催化器的出口处预设参数设定值,调整三元催化器的入口处氧浓度设定值,其中,预设参数包括氧浓度或氮氧化物浓度。
其中,发动机可以包括燃气发动机等。发动机的燃料可包括天然气等可燃气体。图2为本发明实施例提供的一种发动机系统的局部结构示意图。发动机1的排气口12可通过管道与三元催化器2的入口21连通,发动机1的排出的废气经三元催化器2净化处理后排出。在三元催化器2中,HC和氧气可进行氧化反应,生成二氧化碳和水;CO和氧气可进行氧化反应,生成二氧化碳,CO还可以和水反应生成二氧化碳和氢气,氢气可和氧气反应,生成水;NOx进行还原反应,NOx可与CO反应,生成氮气和二氧化碳,NOx可与氢气反应生成氮气和水。富氧时HC、CO转化效率高,贫氧时NOx转化效率高,故三元催化器的氧浓度不能过高或过低,以使HC、CO、NOx转化效率均较高,如图3所示,图3为本发明实施例提供的一种转换效率与三元催化器出口处氧浓度的关系曲线图,横轴表示三元催化器出口处氧浓度,纵轴表示转化效率,曲线a表示HC转化效率,曲线b表示CO转化效率,曲线c表示NOx转化效率。三元催化器的出口处预设参数设定值可预先通过试验获得的,以使HC、CO、NOx转化效率均较高,三元催化器的转化效率最佳。可每隔第一预设时间段,执行一次步骤110,具体可以是根据当前三元催化器的出口处预设参数检测值与三元催化器的出口处预设参数设定值的差值,调整三元催化器的入口处氧浓度设定值,以使三元催化器的出口处预设参数检测值与三元催化器的出口处预设参数设定值的差值逐渐减小。三元催化器的出口处预设参数检测值与三元催化器的出口处预设参数设定值的差值越小,即三元催化器的出口处预设参数检测值与三元催化器的出口处预设参数设定值越接近,以使HC、CO、NOx转化效率均较高,三元催化器的转化效率越佳。
若预设参数为氧浓度,则根据三元催化器的出口处氧浓度检测值和三元催化器的出口处氧浓度设定值,调整三元催化器的入口处氧浓度设定值。三元催化器的出口处氧浓度检测值可通过设置于三元催化器2的出口22处的后氧传感器获取。若预设参数为氮氧化物浓度,则根据三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值和三元催化器的出口处氮氧化物浓度设定值,调整三元催化器的入口处氧浓度设定值。三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值可通过设置于三元催化器2的出口22处的氮氧传感器24获取。
步骤120、根据三元催化器的入口处氧浓度检测值和三元催化器的入口处氧浓度设定值,调整发动机气缸中的空燃比。
其中,三元催化器的入口处氧浓度检测值可通过设置于三元催化器2的入口21处的前氧传感器23获取。三元催化器的入口处实际氧浓度可随发动机气缸中的空燃比的增大而增大,进而三元催化器的出口处实际氧浓度可随三元催化器的入口处实际氧浓度的增大而增大。三元催化器的入口处实际氧浓度可随发动机气缸中的空燃比的减小而减小,进而三元催化器的出口处实际氧浓度可随三元催化器的入口处实际氧浓度的减小而减小。可每隔第二预设时间段,执行一次步骤120,具体可以是根据当前三元催化器的入口处氧浓度检测值与三元催化器的入口处氧浓度设定值的差值,调整发动机气缸中的空燃比,以使三元催化器的入口处氧浓度检测值与三元催化器的入口处氧浓度设定值的差值减小。第一预设时间段与第二预设时间段可以相等或不等。
通过调整发动机气缸中的空燃比,即通过调整从发动机进气口11进入发动机气缸中的空气量和燃气量的比例,以调整三元催化器的入口处实际氧浓度和出口处实际氧浓度,以使三元催化器的入口处氧浓度检测值等于三元催化器的入口处氧浓度设定值,进而使得三元催化器的出口处预设参数检测值等于三元催化器的出口处预设参数设定值,从而使三元催化器的转化效率最佳,且使达到稳态时的氧浓度波动较小,避免仅基于三元催化器的入口处氧浓度检测值调整发动机气缸中的空燃比时,无法保证三元催化器的转化效率最佳,且避免仅基于三元催化器的出口处氧浓度检测值调整发动机气缸中的空燃比时,三元催化器的氧浓度由入口至出口的响应速度较慢,存在滞后问题,导致出口处氧浓度波动较大。
本实施例的技术方案中,根据三元催化器的出口处预设参数检测值和三元催化器的出口处预设参数设定值,调整三元催化器的入口处氧浓度设定值,其中,预设参数包括氧浓度或氮氧化物浓度;根据三元催化器的入口处氧浓度检测值和三元催化器的入口处氧浓度设定值,调整发动机气缸中的空燃比,从而使三元催化器的转化效率最佳,且使达到稳态时的氧浓度波动较小,避免仅基于三元催化器的入口处氧浓度检测值调整发动机气缸中的空燃比时,无法保证三元催化器的转化效率最佳,且避免仅基于三元催化器的出口处氧浓度检测值调整发动机气缸中的空燃比时,三元催化器的氧浓度由入口至出口的响应速度较慢,存在滞后问题,导致出口处氧浓度波动较大。
可选的,根据三元催化器的出口处预设参数检测值和三元催化器的出口处预设参数设定值,调整三元催化器的入口处氧浓度设定值包括:若三元催化器的出口处预设参数检测值大于三元催化器的出口处预设参数设定值,则减小三元催化器的入口处氧浓度设定值;若三元催化器的出口处预设参数检测值小于三元催化器的出口处预设参数设定值,则增大三元催化器的入口处氧浓度设定值;若三元催化器的出口处预设参数检测值等于三元催化器的出口处预设参数设定值,则保持三元催化器的入口处氧浓度设定值不变。
本发明实施例提供又一种发动机系统的控制方法。图4为本发明实施例提供的又一种发动机系统的控制方法的流程图。在上述实施例的基础上,若预设参数为氧浓度,该发动机系统的控制方法包括:
步骤210、判断三元催化器的出口处氧浓度检测值与三元催化器的出口处氧浓度设定值的大小关系。
其中,若三元催化器的出口处氧浓度检测值n1大于三元催化器的出口处氧浓度设定值n2,说明三元催化器的出口处实际氧浓度大于三元催化器的出口处期望氧浓度,则可执行步骤220。若三元催化器的出口处氧浓度检测值n1小于三元催化器的出口处氧浓度设定值n2,说明三元催化器的出口处实际氧浓度小于三元催化器的出口处期望氧浓度,则可执行步骤230。若三元催化器的出口处氧浓度检测值n1等于三元催化器的出口处氧浓度设定值n2,说明三元催化器的出口处实际氧浓度等于三元催化器的出口处期望氧浓度,则可执行步骤240。
步骤220、减小三元催化器的入口处氧浓度设定值。
步骤230、增大三元催化器的入口处氧浓度设定值。
步骤240、保持三元催化器的入口处氧浓度设定值不变。
步骤250、判断三元催化器的入口处氧浓度检测值与三元催化器的入口处氧浓度设定值的大小关系。
其中,若三元催化器的入口处氧浓度检测值n3大于三元催化器的入口处氧浓度设定值n4,说明三元催化器的入口处实际氧浓度大于三元催化器的入口处期望氧浓度,则可执行步骤260,具体可使进入发动机进气口的空气量增加,或,进入发动机进气口的燃气量减少。若三元催化器的入口处氧浓度检测值n3小于三元催化器的入口处氧浓度设定值n4,说明三元催化器的入口处实际氧浓度小于三元催化器的入口处期望氧浓度,则可执行步骤270,具体可使进入发动机进气口的空气量减少,或,进入发动机进气口的燃气量增加。若三元催化器的入口处氧浓度检测值n3等于三元催化器的入口处氧浓度设定值n4,说明三元催化器的入口处实际氧浓度等于三元催化器的入口处期望氧浓度,则可执行步骤280。
步骤260、减小发动机气缸中的空燃比。
步骤270、增大发动机气缸中的空燃比。
步骤280、保持发动机气缸中的空燃比不变。
本发明实施例提供又一种发动机系统的控制方法。图5为本发明实施例提供的又一种发动机系统的控制方法的流程图。在上述实施例的基础上,若预设参数为氮氧化物浓度,该发动机系统的控制方法包括:
步骤310、判断三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值与三元催化器的出口处氮氧化物浓度设定值的大小关系。
其中,若三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值n5大于三元催化器的出口处氮氧化物浓度设定值n6,说明三元催化器的出口处实际氮氧化物浓度大于三元催化器的出口处期望氮氧化物浓度,说明NOx转化效率过低,HC、CO转化效率过高,三元催化器的出口处实际氧浓度较大,则可执行步骤320。若三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值n5小于三元催化器的出口处氮氧化物浓度设定值n6,说明三元催化器的出口处实际氮氧化物浓度小于三元催化器的出口处期望氮氧化物浓度,说NOx转化效率过高,HC、CO转化效率过低,明三元催化器的出口处实际氧浓度较小,则可执行步骤330。若三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值n5等于三元催化器的出口处氮氧化物浓度设定值n6,说明三元催化器的出口处实际氮氧化物浓度等于三元催化器的出口处期望氮氧化物浓度,则可执行步骤340。
步骤320、减小三元催化器的入口处氧浓度设定值。
步骤330、增大三元催化器的入口处氧浓度设定值。
步骤340、保持三元催化器的入口处氧浓度设定值不变。
步骤350、判断三元催化器的入口处氧浓度检测值与三元催化器的入口处氧浓度设定值的大小关系。
其中,若三元催化器的入口处氧浓度检测值n3大于三元催化器的入口处氧浓度设定值n4,则可执行步骤360。若三元催化器的入口处氧浓度检测值n3小于三元催化器的入口处氧浓度设定值n4,则可执行步骤370。若三元催化器的入口处氧浓度检测值n3等于三元催化器的入口处氧浓度设定值n4,则可执行步骤380。
步骤360、减小发动机气缸中的空燃比。
步骤370、增大发动机气缸中的空燃比。
步骤380、保持发动机气缸中的空燃比不变。
本发明实施例提供又一种发动机系统的控制方法。图6为本发明实施例提供的又一种发动机系统的控制方法的流程图。在上述实施例的基础上,该方法包括:
步骤410、根据三元催化器的出口处预设参数检测值和三元催化器的出口处预设参数设定值,调整三元催化器的入口处氧浓度设定值,其中,预设参数包括氧浓度或氮氧化物浓度。
步骤420、根据三元催化器的入口处氧浓度检测值和三元催化器的入口处氧浓度设定值,调整发动机气缸中的空燃比。
步骤430、根据发动机的运行参数,确定三元催化器的入口处氮氧化物浓度模型值。
其中,可选的,发动机的运行参数可包括下述至少一种:转速、负荷率、空燃比等。负荷率可为发动机的当前扭矩与发动机在当前转速下达到的最大外特性扭矩的比值。可预先通过试验,建立发动机的运行参数与三元催化器的入口处氮氧化物浓度模型值的对应关系,以便根据发动机的运行参数,以及建立发动机的运行参数与三元催化器的入口处氮氧化物浓度模型值的对应关系,确定三元催化器的入口处氮氧化物浓度模型值。
步骤440、根据三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值和三元催化器的入口处氮氧化物浓度模型值,确定三元催化器的氮氧化物转化效率。
其中,可选的,三元催化器的氮氧化物转化效率为100%–(n5/n7),其中,n5为三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值,n7为三元催化器的入口处氮氧化物浓度模型值的比值。若三元催化器的氮氧化物转化效率低于第四阈值,则进行报警,若三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值高于第五阈值,则进行报警,具体可以是通过控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)等通信方式,将三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值和氮氧化物转化效率外发至平台终端,以提示用户对三元催化器进行保养。
可选的,预设参数包括氧浓度,三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值和出口处氧浓度检测值通过设置于三元催化器的出口处的氮氧传感器24获取。三元催化器的入口处氧浓度检测值通过设置于三元催化器的入口处的氧传感器23获取。氮氧传感器24(又称NOx传感器)包括第一测量室和第二测量室,第一测量室包括氧泵电极,在该氧泵电极上加上一定电压,首先将废气中较大部分的氧气泵出,燃烧可燃气体,同时将废气中NO2转化为NO,将转化后的气体通入第二测量室中;第二测量室包括一个辅助电极与一个测量电极,其中辅助电极的作用是除去剩余的O2,而测量电极的作用是使工作室内的NO发生还原反应,生成N2和O2,然后根据分解产生的氧气的含量,即可计算出排气中NOx的含量。第一测量室相当于一氧传感器,可用于检测三元催化器的出口处的氧浓度,以获取三元催化器的出口处氧浓度检测值。氮氧传感器24可包括氧化锆(ZrO2)型电化学氮氧传感器。
本发明实施例提供又一种发动机系统的控制方法。图7为本发明实施例提供的又一种发动机系统的控制方法的流程图。在上述实施例的基础上,该方法包括:
步骤510、若三元催化器的入口处的气体温度高于第一阈值,发动机的转速变化率低于第二阈值,以及发动机的进气压力变化率低于第三阈值,则根据三元催化器的出口处预设参数检测值和三元催化器的出口处预设参数设定值,调整三元催化器的入口处氧浓度设定值,其中,预设参数包括氧浓度或氮氧化物浓度。
其中,在三元催化器的入口处的气体温度高于第一阈值时,对空燃比等进行控制,计算三元催化器的氮氧化物转化效率等,避免温度不合适对三元催化器的转化效率计算的影响。若发动机的转速变化率低于第二阈值,以及发动机的进气压力变化率低于第三阈值,则说明发动机达到稳态工况,以保证检测值的准确性,避免瞬态对三元催化器的转化效率计算的影响。可预先通过试验,获取第一阈值、第二阈值和第三阈值的经验值。若三元催化器的入口处的气体温度低于第一阈值,或,发动机的转速变化率高于第二阈值,或,发动机的进气压力变化率高于第三阈值,则继续监测三元催化器的入口处的气体温度、发动机的转速变化率和发动机的进气压力变化率。
其中,若预设参数包括氮氧化物浓度,根据环境温度、环境气压和环境湿度中的至少一种,对三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值进行修正,根据三元催化器的修正后的出口处氮氧化物浓度检测值与三元催化器的出口处氮氧化物浓度设定值,调整三元催化器的入口处氧浓度设定值。
步骤520、根据三元催化器的入口处氧浓度检测值和三元催化器的入口处氧浓度设定值,调整发动机气缸中的空燃比。
步骤530、根据发动机的运行参数,确定三元催化器的入口处氮氧化物浓度模型值。
步骤540、根据环境温度、环境气压和环境湿度中的至少一种,对三元催化器的入口处氮氧化物浓度模型值进行修正。
其中,三元催化器中NOx发生的还原反应受环境温度、环境气压和环境湿度的影响。不同的环境温度、环境气压和环境湿度,NOx发生的还原反应的快慢和进行程度不同。环境温度可通过温度传感器获取,环境气压可通过压力传感器获取,环境湿度可通过湿度传感器获取。通过对三元催化器的入口处氮氧化物浓度模型值n7进行修正,以提高其准确性。可预先通过试验,建立环境温度、环境气压和环境湿度中的至少一种与三元催化器的入口处氮氧化物浓度模型值的第一修正因子的对应关系,以便根据环境温度、环境气压和环境湿度中的至少一种,以及环境温度、环境气压和环境湿度中的至少一种与三元催化器的入口处氮氧化物浓度模型值对应的第一修正因子的对应关系,对三元催化器的入口处氮氧化物浓度模型值进行修正。
步骤550、根据环境温度、环境气压、环境湿度和空燃比中的至少一种,对三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值进行修正。
其中,通过对三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值n5进行修正,以提高其准确性。可预先通过试验,建立环境温度、环境气压、环境湿度和空燃比中的至少一种与三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值的第二修正因子的对应关系,以便根据环境温度、环境气压、环境湿度和空燃比中的至少一种,以及环境温度、环境气压、环境湿度和空燃比中的至少一种与三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值的第二修正因子的对应关系,对三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值进行修正。
步骤560、根据三元催化器的修正后的出口处氮氧化物浓度检测值和修正后的入口处氮氧化物浓度模型值,确定三元催化器的氮氧化物转化效率。
本发明实施例提供一种发动机系统的控制装置。图8为本发明实施例提供的一种发动机系统的控制装置的结构示意图。该发动机系统的控制装置可用于执行本发明实施例提供的发动机系统的控制方法。发动机系统的控制装置可设置于发动机的电子控制单元(Electronic Control Unit,ECU)中。发动机的排气口与三元催化器的入口连通。该发动机系统的控制装置包括:第一调整模块610和第二调整模块620。
其中,第一调整模块610用于根据三元催化器的出口处预设参数检测值和三元催化器的出口处预设参数设定值,调整三元催化器的入口处氧浓度设定值,其中,预设参数包括氧浓度或氮氧化物浓度;第二调整模块620用于根据三元催化器的入口处氧浓度检测值和三元催化器的入口处氧浓度设定值,调整发动机气缸中的空燃比。
本发明实施例提供的发动机系统的控制装置可用于执行本发明实施例提供的发动机系统的控制方法,因此本发明实施例提供的发动机系统的控制装置也具备上述实施例中所描述的有益效果,此处不再赘述。
可选的,第一调整模块610用于若三元催化器的出口处预设参数检测值大于三元催化器的出口处预设参数设定值,则减小三元催化器的入口处氧浓度设定值;若三元催化器的出口处预设参数检测值小于三元催化器的出口处预设参数设定值,则增大三元催化器的入口处氧浓度设定值;若三元催化器的出口处预设参数检测值等于三元催化器的出口处预设参数设定值,则保持三元催化器的入口处氧浓度设定值不变。
可选的,若预设参数包括氧浓度,第一调整模块610用于若三元催化器的出口处氧浓度检测值大于三元催化器的出口处氧浓度设定值,则减小三元催化器的入口处氧浓度设定值;若三元催化器的出口处氧浓度检测值小于三元催化器的出口处氧浓度设定值,则增大三元催化器的入口处氧浓度设定值;若三元催化器的出口处氧浓度检测值等于三元催化器的出口处氧浓度设定值,则保持三元催化器的入口处氧浓度设定值不变。
可选的,若预设参数包括氮氧化物浓度,第一调整模块610用于若三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值大于三元催化器的出口处氮氧化物浓度设定值,则减小三元催化器的入口处氧浓度设定值;若三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值小于三元催化器的出口处氮氧化物浓度设定值,则增大三元催化器的入口处氧浓度设定值;若三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值等于三元催化器的出口处氮氧化物浓度设定值,则保持三元催化器的入口处氧浓度设定值不变。
可选的,第二调整模块620用于若三元催化器的入口处氧浓度检测值大于三元催化器的入口处氧浓度设定值,则减小发动机气缸中的空燃比;若三元催化器的入口处氧浓度检测值小于三元催化器的入口处氧浓度设定值,则增大发动机气缸中的空燃比;若三元催化器的入口处氧浓度检测值等于三元催化器的入口处氧浓度设定值,则保持发动机气缸中的空燃比不变。
可选的,第一调整模块610用于若三元催化器的入口处的气体温度高于第一阈值,发动机的转速变化率低于第二阈值,以及发动机的进气压力变化率低于第三阈值,则根据三元催化器的出口处预设参数检测值和三元催化器的出口处预设参数设定值,调整三元催化器的入口处氧浓度设定值。
可选的,在上述实施例的基础上,图9为本发明实施例提供的又一种发动机系统的控制装置的结构示意图,该发动机系统的控制装置还包括:第一确定模块630和第二确定模块640。
其中,第一确定模块630用于根据发动机的运行参数,确定三元催化器的入口处氮氧化物浓度模型值;第二确定模块640用于根据三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值和三元催化器的入口处氮氧化物浓度模型值,确定三元催化器的氮氧化物转化效率。
可选的,在上述实施例的基础上,图10为本发明实施例提供的又一种发动机系统的控制装置的结构示意图,该发动机系统的控制装置还包括:第一修正模块650和第二修正模块660。
其中,第一修正模块650用于根据环境温度、环境气压和环境湿度中的至少一种,对三元催化器的入口处氮氧化物浓度模型值进行修正;第二修正模块660用于根据环境温度、环境气压、环境湿度和空燃比中的至少一种,对三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值进行修正;相应的,第二确定模块640用于根据三元催化器的修正后的出口处氮氧化物浓度检测值和修正后的入口处氮氧化物浓度模型值,确定三元催化器的氮氧化物转化效率。
可选的,预设参数包括氧浓度,三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值和出口处氧浓度检测值通过设置于三元催化器的出口处的氮氧传感器获取。
可选的,三元催化器的入口处氧浓度检测值通过设置于三元催化器的入口处的氧传感器获取。
上述发动机系统的控制装置可执行本发明任意实施例所提供的发动机系统的控制方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种发动机系统的控制方法,其特征在于,发动机的排气口与三元催化器的入口连通,所述发动机系统的控制方法包括:
根据所述三元催化器的出口处预设参数检测值和所述三元催化器的出口处预设参数设定值,调整所述三元催化器的入口处氧浓度设定值,其中,所述预设参数包括氧浓度或氮氧化物浓度;
根据所述三元催化器的入口处氧浓度检测值和所述三元催化器的入口处氧浓度设定值,调整所述发动机气缸中的空燃比。
2.根据权利要求1所述的发动机系统的控制方法,其特征在于,根据三元催化器的出口处预设参数检测值和所述三元催化器的出口处预设参数设定值,调整所述三元催化器的入口处氧浓度设定值包括:
若所述三元催化器的出口处预设参数检测值大于所述三元催化器的出口处预设参数设定值,则减小所述三元催化器的入口处氧浓度设定值;若所述三元催化器的出口处预设参数检测值小于所述三元催化器的出口处预设参数设定值,则增大所述三元催化器的入口处氧浓度设定值;
根据所述三元催化器的入口处氧浓度检测值和所述三元催化器的入口处氧浓度设定值,调整所述发动机气缸中的空燃比包括:
若所述三元催化器的入口处氧浓度检测值大于所述三元催化器的入口处氧浓度设定值,则减小所述发动机气缸中的空燃比;若所述三元催化器的入口处氧浓度检测值小于所述三元催化器的入口处氧浓度设定值,则增大所述发动机气缸中的空燃比。
3.根据权利要求1所述的发动机系统的控制方法,其特征在于,根据三元催化器的出口处预设参数检测值和所述三元催化器的出口处预设参数设定值,调整所述三元催化器的入口处氧浓度设定值包括:
若所述三元催化器的入口处的气体温度高于第一阈值,所述发动机的转速变化率低于第二阈值,以及所述发动机的进气压力变化率低于第三阈值,则根据三元催化器的出口处预设参数检测值和所述三元催化器的出口处预设参数设定值,调整所述三元催化器的入口处氧浓度设定值。
4.根据权利要求1所述的发动机系统的控制方法,其特征在于,还包括:
根据所述发动机的运行参数,确定所述三元催化器的入口处氮氧化物浓度模型值;
根据所述三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值和所述三元催化器的入口处氮氧化物浓度模型值,确定所述三元催化器的氮氧化物转化效率。
5.根据权利要求4所述的发动机系统的控制方法,其特征在于,在根据所述三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值和所述三元催化器的入口处氮氧化物浓度模型值,确定所述三元催化器的氮氧化物转化效率之前,还包括:
根据环境温度、环境气压和环境湿度中的至少一种,对所述三元催化器的入口处氮氧化物浓度模型值进行修正;
根据环境温度、环境气压、环境湿度和空燃比中的至少一种,对所述三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值进行修正;
相应的,根据所述三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值和所述三元催化器的入口处氮氧化物浓度模型值的比值,确定所述三元催化器的氮氧化物转化效率包括:
根据所述三元催化器的修正后的出口处氮氧化物浓度检测值和修正后的入口处氮氧化物浓度模型值,确定所述三元催化器的氮氧化物转化效率。
6.一种发动机系统的控制装置,其特征在于,发动机的排气口与三元催化器的入口连通,所述发动机系统的控制装置包括:
第一调整模块,用于根据三元催化器的出口处预设参数检测值和所述三元催化器的出口处预设参数设定值,调整所述三元催化器的入口处氧浓度设定值,其中,预设参数包括氧浓度或氮氧化物浓度;
第二调整模块,用于根据所述三元催化器的入口处氧浓度检测值和所述三元催化器的入口处氧浓度设定值,调整所述发动机气缸中的空燃比。
7.根据权利要求6所述的发动机系统的控制装置,其特征在于,所述第一调整模块用于若所述三元催化器的出口处预设参数检测值大于所述三元催化器的出口处氧浓度设定值,则减小所述三元催化器的入口处氧浓度设定值;若所述三元催化器的出口处氧浓度检测值小于所述三元催化器的出口处氧浓度设定值,则增大所述三元催化器的入口处氧浓度设定值;
若所述预设参数包括氮氧化物浓度,所述第一调整模块用于若所述三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值大于所述三元催化器的出口处氮氧化物浓度设定值,则增大所述三元催化器的入口处氧浓度设定值;若所述三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值小于所述三元催化器的出口处氮氧化物浓度设定值,则减小所述三元催化器的入口处氧浓度设定值;
所述第二调整模块用于若所述三元催化器的入口处氧浓度检测值大于所述三元催化器的入口处氧浓度设定值,则减小所述发动机气缸中的空燃比;若所述三元催化器的入口处氧浓度检测值小于所述三元催化器的入口处氧浓度设定值,则增大所述发动机气缸中的空燃比。
8.根据权利要求6所述的发动机系统的控制装置,其特征在于,还包括:
第一确定模块,用于根据所述发动机的运行参数,确定所述三元催化器的入口处氮氧化物浓度模型值;
第二确定模块,用于根据所述三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值和所述三元催化器的入口处氮氧化物浓度模型值,确定所述三元催化器的氮氧化物转化效率。
9.根据权利要求8所述的发动机系统的控制装置,其特征在于,还包括:
第一修正模块,用于根据环境温度、环境气压和环境湿度中的至少一种,对所述三元催化器的入口处氮氧化物浓度模型值进行修正;
第二修正模块,用于根据环境温度、环境气压、环境湿度和空燃比中的至少一种,对所述三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值进行修正;
相应的,所述第二确定模块用于根据所述三元催化器的修正后的出口处氮氧化物浓度检测值和修正后的入口处氮氧化物浓度模型值,确定所述三元催化器的氮氧化物转化效率。
10.根据权利要求8所述的发动机系统的控制装置,其特征在于,所述预设参数包括氧浓度,
所述三元催化器的出口处氮氧化物浓度检测值和出口处氧浓度检测值通过设置于所述三元催化器的出口处的氮氧传感器获取;
所述三元催化器的入口处氧浓度检测值通过设置于所述三元催化器的入口处的氧传感器获取。
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