CN112832915B - 一种车辆发动机的控制方法、控制系统及车辆 - Google Patents

一种车辆发动机的控制方法、控制系统及车辆 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种车辆发动机的控制方法、控制系统及车辆，涉及车辆发动机领域。本发明先在车辆熄火后的第一预设时间内蒸气系统中的压力处于预设压力范围内时控制导通第一回路，以使得发动机内的油蒸气进入到碳罐中，第一回路包括相互连接的发动机的曲轴箱通风系统和碳罐；然后在车辆下次起动时控制断开第一回路，之后获取发动机的运行参数信息，最后当发动机内的压力达到预设压力阈值时导通第二回路，以使得发动机内的油蒸气进入到发动机的进气系统中，其中，曲轴箱通风系统还与进气系统连接以形成第二回路，运行参数信息至少包括发动机内的压力。本发明能够有效降低发动机起动后通过曲通箱进入发动机的油蒸气浓度，以降低发动机甲醇和甲醛的排放。

Description

一种车辆发动机的控制方法、控制系统及车辆
技术领域
本发明涉及车辆发动机领域，特别是涉及一种车辆发动机的控制方法、控制系统及车辆。
背景技术
甲醇汽车尾气排放中的甲醇、甲醛主要来自冷机阶段，研究表明发动机起动后来自曲轴通风系统的油蒸气是产生甲醇、甲醛排放的一个重要原因。发动机压缩行程部分液化燃料通过活塞环进入机油是普遍存在的现象，这部分燃料会随着机油温度的升高挥发出来，并通过曲轴通风系统进入进气系统并最终参与燃烧。
由于甲醇汽车通常以甲醇作为主燃料，传统燃料做为辅助燃料进行优势互补，车辆更多的是运行在甲醇模式，因此机油挥发出来的油蒸气主要成分是甲醇。虽然甲醇汽车通常是以传统燃料起动，由于发动机尚处于冷机阶段，此时通过曲轴通风系统过来的油蒸气未能充分燃烧且三元催化装置未达起燃温度，直接导致甲醇、甲醛排放大幅增加。
发明内容
本发明第一方面的目的是要提供一种车辆发动机的控制方法，解决现有技术中发动机甲醇、甲醛排放量较大的技术问题。
本发明第一方面的进一步目的是要提高发动机油蒸气的利用率。
本发明第二方面的目的是要提供一种车辆发动机的控制系统。
本发明第三方面的目的是要提供一种具有上述控制系统的车辆。
根据本发明第一方面的目的，本发明提供了一种车辆发动机的控制方法，包括：
在车辆熄火后的第一预设时间内蒸气系统中的压力处于预设压力范围内时控制导通第一回路，以使得发动机内的油蒸气进入到碳罐中，所述第一回路包括相互连接的所述发动机的曲轴箱通风系统和所述碳罐，所述碳罐与所述车辆的油箱形成所述蒸气系统；
在车辆下次起动时控制断开所述第一回路；
获取所述发动机的运行参数信息，所述运行参数信息至少包括所述发动机内的压力；
当所述发动机内的压力达到预设压力阈值时导通第二回路，以使得所述发动机内的油蒸气进入到所述发动机的进气系统中。其中，所述曲轴箱通风系统还与所述进气系统连接以形成所述第二回路。
可选地，获取所述发动机的运行参数信息的步骤之后，还包括：
当所述运行参数信息满足预设条件时导通第三回路以使得所述碳罐中吸附的油蒸气进入到所述进气系统中，其中，所述碳罐还与所述进气系统连接以形成所述第三回路。
可选地，所述运行参数信息还包括所述发动机的水温、所述发动机的喷油脉宽、与所述发动机断油间隔的时间以及用于指示所述发动机是否发生故障的故障信息；
所述预设条件包括所述发动机的水温超过预设温度、所述发动机的喷油脉宽大于预设喷油脉宽、与所述发动机断油间隔的时间大于第二预设时间且所述发动机无故障。
可选地，所述第一回路还包括设置在所述曲轴箱通风系统和所述碳罐之间的开关，在控制所述开关打开时导通所述第一回路、在控制所述开关关闭时断开所述第一回路。
可选地，所述第二回路还包括设置在所述曲轴箱通风系统和所述进气系统之间的压力阀，以使得在所述发动机内的压力达到所述预设压力阈值时打开所述压力阀，从而导通所述第二回路。
可选地，所述第三回路还包括设置在所述碳罐和所述进气系统之间的碳罐电磁阀，当所述发动机满足所述预设条件时控制所述碳罐电磁阀打开，以导通所述第三回路。
可选地，所述预设压力阈值为范围在4.5kpa～5.5kpa之间的任一数值；
所述预设温度为范围在50℃～60℃之间的任一数值。
根据本发明第二方面的目的，本发明还提供了一种车辆发动机的控制系统，包括：
获取模块，用于获取所述发动机的运行参数信息，所述运行参数信息至少包括所述发动机内的压力；以及
控制模块，所述控制模块包括存储器和处理器，所述存储器内存储有计算程序，所述计算程序被所述处理器执行时用于实现上述的控制方法。
可选地，所述发动机的曲轴箱通风系统具有两个接口，其中一个接口通过管路与所述碳罐的一个接口连接以形成所述第一回路，另外一个接口通过管路与所述发动机的进气系统的连接以形成所述第二回路，所述碳罐的另一个接口与所述进气系统连接以形成所述第三回路。
根据本发明第三方面的目的，本发明还提供了一种车辆，其安装有上述的控制系统。
本发明先在车辆熄火后的第一预设时间内蒸气系统中的压力处于预设压力范围内时控制导通第一回路，以使得发动机内的油蒸气进入到碳罐中，第一回路包括相互连接的发动机的曲轴箱通风系统和碳罐，碳罐与车辆的油箱形成蒸气系统；然后在车辆下次起动时控制断开第一回路，之后获取发动机的运行参数信息，最后当发动机内的压力达到预设压力阈值时导通第二回路，以使得发动机内的油蒸气进入到发动机的进气系统中，其中，曲轴箱通风系统还与进气系统连接以形成第二回路，运行参数信息至少包括发动机内的压力。本发明将车辆熄火后从发动机机油中挥发出来的油蒸气引入碳罐进行吸附，从而有效降低发动机起动后通过曲通箱进入发动机的油蒸气浓度，以降低发动机甲醇和甲醛的排放。
进一步地，本发明当发动机满足预设条件时导通第三回路以使得碳罐中吸附的油蒸气进入到进气系统中参与发动机燃烧，其中，碳罐还与进气系统连接以形成第三回路。本发明被碳罐吸附的油蒸气最终会以更成熟、可靠的碳罐冲洗功能进入发动机参与燃烧，从而可以提高发动机油蒸气的利用率。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的车辆发动机的控制方法的示意性流程图；
图2是根据本发明另一个实施例的车辆发动机的控制方法的示意性流程图；
图3是根据本发明一个实施例的车辆发动机的控制系统的示意性结构图；
图4是根据本发明另一个实施例的车辆发动机的控制系统的示意性结构图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
图1是根据本发明一个实施例的车辆发动机的控制方法的示意性流程图。如图1所示，在一个具体地实施例中，车辆发动机的控制方法一般性地可包括以下步骤：
S100，在车辆熄火后的第一预设时间内蒸气系统中的压力处于预设压力范围内时控制导通第一回路，以使得发动机内的油蒸气进入到碳罐中，第一回路包括相互连接的发动机的曲轴箱通风系统和碳罐，碳罐与车辆的油箱形成蒸气系统，这里，第一预设时间为范围在700s～740s之间的任一数值，预设压力范围根据车辆的具体设计或型号来具体设定；
S200，在车辆下次起动时控制断开第一回路；
S300，获取发动机的运行参数信息，运行参数信息至少包括发动机内的压力；
S400，当发动机内的压力达到预设压力阈值时导通第二回路，以使得发动机内的油蒸气进入到发动机的进气系统中，其中，曲轴箱通风系统还与进气系统连接以形成第二回路。
本发明将车辆熄火后从发动机机油中挥发出来的油蒸气引入碳罐进行吸附，从而有效降低发动机起动后通过曲通箱进入发动机的油蒸气浓度，以降低发动机甲醇和甲醛的排放。并且本发明在熄火之后还会对车辆的蒸气系统进行检测，在满足一定条件下才会控制发动机内的油蒸气进入到碳罐中，从而可以提高车辆的安全性，避免法规风险。
图2是根据本发明另一个实施例的车辆发动机的控制方法的示意性流程图。如图2所示，在另一个实施例中，获取发动机的运行参数信息的步骤S300之后，还包括以下步骤：
S500，当运行参数信息满足预设条件时导通第三回路以使得碳罐中吸附的油蒸气进入到进气系统中，碳罐还与进气系统连接以形成第三回路。具体地，运行参数信息还包括发动机的水温、发动机的喷油脉宽、与发动机断油间隔的时间以及用于指示发动机是否发生故障的故障信息。
进一步地，预设条件包括发动机的水温超过预设温度、发动机的喷油脉宽大于预设喷油脉宽、与发动机断油间隔预设时间且发动机无故障。本发明同时满足以上条件时才能够控制碳罐电磁阀打开以导通第三回路，可以确保发动机能够正常运行。这里的预设温度为范围在50℃～60℃之间的任一数值。预设温度还可以根据发动机的具体设计需求设定。
在另一个实施例中，预设条件还需要同时满足前氧过露点并经一定延时以及未进行蒸发系统泄露诊断。另外，预设条件还可以根据具体设计设定。
进一步地，第一回路还包括设置在曲轴箱通风系统和碳罐之间的开关，在控制开关打开时导通第一回路、在控制开关关闭时断开第一回路。
进一步地，第三回路还包括设置在碳罐和进气系统之间的碳罐电磁阀，当发动机满足预设条件时控制碳罐电磁阀打开，以导通第三回路。这里的预设条件参照以上关于预设条件的描述。
进一步地，第二回路还包括设置在曲轴箱通风系统和进气系统之间的压力阀，以使得在发动机内的压力达到预设压力阈值时打开压力阀，从而导通第二回路。在一个实施例中，预设压力阈值为范围在4.5kpa～5.5kpa之间的任一数值。在一个优选地实施例中，预设压力阈值可以选择5kpa。另外，预设压力阈值还可以根据车辆发动机的具体设计需求具体设定。
图3是根据本发明一个实施例的车辆发动机的控制系统100的示意性结构图。如图3所示，在一个具体地实施例中，车辆发动机的控制系统100包括用于获取发动机的运行参数信息的获取模块10以及控制模块20，发动机的运行参数信息至少包括发动机内的压力，控制模块20包括存储器21和处理器22，存储器21内存储有计算程序，计算程序被处理器22执行时用于实现上述任一项实施例中的控制方法。处理器22可以是一个中央处理单元(central processing unit，简称CPU)，或者为数字处理单元等等。处理器22通过通信接口收发数据。存储器21用于存储处理器22执行的程序。存储器21是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何介质，也可以是多个存储器21的组合。上述计算程序可以从计算机可读存储介质下载到相应计算/处理设备或者经由网络(例如因特网、局域网、广域网和/或无线网络)下载到计算机或外部存储设备。这里的控制模块20包括发动机控制器。
图4是根据本发明另一个实施例的车辆发动机的控制系统100的示意性结构图。如图4所示，在另一个实施例中，发动机30的曲轴箱通风系统31具有两个接口，其中一个接口通过管路与碳罐40的一个接口连接以形成第一回路60，另外一个接口通过管路与发动机30的进气系统50的连接以形成第二回路70，碳罐40的另一个接口与进气系统50连接以形成第三回路80。
进一步地，第一回路60还包括设置在曲轴箱通风系统31和碳罐40之间的开关41，在控制开关41打开时导通第一回路60、在控制开关41关闭时断开第一回路60。
进一步地，第三回路80还包括设置在碳罐40和进气系统50之间的碳罐电磁阀81，碳罐电磁阀81与碳罐40通过管路连接，且碳罐电磁阀81也属于车辆的蒸气系统，当发动机30满足预设条件时控制碳罐电磁阀81打开，以导通第三回路80。这里，预设条件包括发动机30的水温超过预设温度、发动机30的喷油脉宽大于预设喷油脉宽、发动机30断油预设时间后且发动机30无故障。本发明同时满足以上条件时才能够控制碳罐电磁阀81打开以导通第三回路80，可以确保发动机30能够正常运行。这里的预设温度为范围在50℃～60℃之间的任一数值。预设温度还可以根据发动机30的具体设计需求设定。
在又一个实施例中，预设条件还需要同时满足前氧过露点并经一定延时以及未进行蒸发系统泄露诊断。另外，预设条件还可以根据具体设计设定。
进一步地，第二回路70还包括设置在曲轴箱通风系统31和进气系统50之间的压力阀，以使得在发动机30内的压力达到预设压力阈值时打开压力阀，从而导通第二回路70。在一个实施例中，预设压力阈值为范围在4.5kpa～5.5kpa之间的任一数值。在一个优选地实施例中，预设压力阈值可以选择5kpa。另外，预设压力阈值还可以根据车辆发动机30的具体设计需求具体设定。
本发明还提供了一种车辆，其安装有上述任一项实施例中车辆发动机的控制系统100。对于车辆发动机的控制系统100，这里不一一赘述。
本发明主要优化因机油稀释引起的发动机30排放问题，通过设计一种新型的发动机30的管路结构，既保持了原有结构和功能，将曲轴箱通风系统31中的油气烧掉，又实现了降低车辆在冷机阶段的甲醇、甲醛排放的效果。本发明在发动机30运行期间，维持曲轴箱通风系统31的窜气功能正常。在车辆熄火后，虽然发动机30已停止运行，由于机油温度仍较高，静置一段时间后会有甲醇挥发出来，当车辆的蒸气系统满足一定条件时打开第一回路60中的开关41使油蒸气进入碳罐40进行吸附。当下次起动发动机30时，关闭第一回路60中的开关41，气流将无法通过第一回路60进入碳罐40，只能通过第二回路70进入发动机30的进气系统50。车辆熄火期间从机油中挥发出来的甲醇蒸气大部分被碳罐40吸附，这部分油气最终会以更成熟、可靠的碳罐40冲洗功能进入发动机30的进气系统50中参与燃烧，而会引起甲醇、甲醛原始排放增加的第二回路70中的油气浓度，由于第一回路60的存在出现大幅下降，最终实现的效果是冷机阶段仅有少量油蒸气进入发动机30的进气系统50。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种车辆发动机的控制方法，其特征在于，包括：
在车辆熄火后的第一预设时间内蒸气系统中的压力处于预设压力范围内时控制导通第一回路，以使得发动机内的油蒸气进入到碳罐中，所述第一回路包括相互连接的所述发动机的曲轴箱通风系统和所述碳罐，所述碳罐与所述车辆的油箱形成所述蒸气系统；
在车辆下次起动时控制断开所述第一回路；
获取所述发动机的运行参数信息，所述运行参数信息至少包括所述发动机内的压力；
当所述发动机内的压力达到预设压力阈值时导通第二回路，以使得所述发动机内的油蒸气进入到所述发动机的进气系统中，其中，所述曲轴箱通风系统还与所述进气系统连接以形成所述第二回路。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，获取所述发动机的运行参数信息的步骤之后，还包括：
当所述运行参数信息满足预设条件时导通第三回路以使得所述碳罐中吸附的油蒸气进入到所述进气系统中，其中，所述碳罐还与所述进气系统连接以形成所述第三回路。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，
所述运行参数信息还包括所述发动机的水温、所述发动机的喷油脉宽、与所述发动机断油间隔的时间以及用于指示所述发动机是否发生故障的故障信息；
所述预设条件包括所述发动机的水温超过预设温度、所述发动机的喷油脉宽大于预设喷油脉宽、与所述发动机断油间隔的时间大于第二预设时间且所述发动机无故障。
4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，
所述第一回路还包括设置在所述曲轴箱通风系统和所述碳罐之间的开关，在控制所述开关打开时导通所述第一回路、在控制所述开关关闭时断开所述第一回路。
5.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，
所述第二回路还包括设置在所述曲轴箱通风系统和所述进气系统之间的压力阀，以使得在所述发动机内的压力达到所述预设压力阈值时打开所述压力阀，从而导通所述第二回路。
6.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，
所述第三回路还包括设置在所述碳罐和所述进气系统之间的碳罐电磁阀，当所述发动机满足所述预设条件时控制所述碳罐电磁阀打开，以导通所述第三回路。
7.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，
所述预设压力阈值为范围在4.5kpa~5.5kpa之间的任一数值；
所述预设温度为范围在50℃~60℃之间的任一数值。
8. 一种车辆发动机的控制系统，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取所述发动机的运行参数信息，所述运行参数信息至少包括所述发动机内的压力；以及
控制模块，所述控制模块包括存储器和处理器，所述存储器内存储有计算程序，所述计算程序被所述处理器执行时用于实现根据权利要求1-7中任一项所述的控制方法。
9.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于，
所述发动机的曲轴箱通风系统具有两个接口，其中一个接口通过管路与所述碳罐的一个接口连接以形成所述第一回路，另外一个接口通过管路与所述发动机的进气系统的连接以形成所述第二回路，所述碳罐的另一个接口与所述进气系统连接以形成第三回路。
10.一种车辆，其特征在于，所述车辆安装有如权利要求8-9中任一项所述的控制系统。
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