CN113006960B - 一种发动机的控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种发动机的控制方法及装置。该发动机的控制方法包括:若发动机的氮氧化物排放参数的实际值大于第一限值,则获取发动机的氮氧化物排放参数关于发动机的至少一种运行参数的函数关系式,其中,至少一种运行参数包括发动机的喷射器的主喷提前角;求函数关系式关于发动机的喷射器的主喷提前角的一阶导数;将至少一种运行参数的设定值代入一阶导数后,得到导数值;根据导数值,对发动机的喷射器的主喷提前角的设定值进行修正。本发明实施例的技术方案可在原排氮氧化物超限值的情况下对主喷提前角进行实时修正,使原排氮氧化物控制在一定范围内,降低尾气后处理控制难度,提高稳定性,防止排放超标。
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的控制方法及装置。
背景技术
随着汽车电子技术的不断发展,柴油机排放控制已经受到国家环保部门的重视。选择性催化还原技术(Selective catalyst reduction,SCR)是针对柴油车尾气排放中NOx的一项处理工艺,该技术被广泛应用于柴油机尾气后处理,使用车用尿素对氮氧化物(NOx)进行选择性催化还原,从而达到既节能、又减排的目的。
发动机尾气排放NOx控制方法是基于发动机原排水平和标定的氨氮比,计算尿素喷射量,当外界因素发生变化导致发动机原排NOx过大时,尿素喷射量也会随之增大,但由于受后处理转化效率的限制,尿素无法完全反应,而导致氨泄漏超标,同时尾排NOx也无法控制在原水平范围之内。
发明内容
本发明实施例提供一种发动机的控制方法及装置,以在原排NOx超限值的情况下对主喷提前角进行实时修正,使原排NOx控制在一定范围内,降低尾气后处理控制难度,提高稳定性,防止排放超标,防止SCR尿素过喷造成的氨泄漏问题发生。
第一方面,本发明实施例提供了一种发动机的控制方法,包括:
若发动机的氮氧化物排放参数的实际值大于第一限值,则获取发动机的氮氧化物排放参数关于发动机的至少一种运行参数的函数关系式,其中,至少一种运行参数包括发动机的喷射器的主喷提前角;
求函数关系式关于发动机的喷射器的主喷提前角的一阶导数;
将至少一种运行参数的设定值代入一阶导数后,得到导数值;
根据导数值,对发动机的喷射器的主喷提前角的设定值进行修正。
进一步地,根据导数值,对发动机的喷射器的主喷提前角的设定值进行修正包括:
根据发动机的氮氧化物排放参数的实际值减去第一限值的差值,以及导数值,对发动机的喷射器的主喷提前角的设定值进行修正。
进一步地,根据发动机的氮氧化物排放参数的实际值减去第一限值的差值,以及导数值,对发动机的喷射器的主喷提前角的设定值进行修正包括:
将发动机的氮氧化物排放参数的实际值减去第一限值的差值和导数值的乘积作为修正量;
将发动机的喷射器的主喷提前角的设定值减去修正量,得到修正后的主喷提前角的设定值。
进一步地,在将至少一种运行参数的设定值代入一阶导数后,得到导数值之前,还包括:
根据发动机的转速和发动机的喷射器的喷射量,确定发动机的喷射器的主喷提前角的设定值。
进一步地,运行参数为多种,多种运行参数还包括发动机的轨压、进气温度和进气压力中的至少一种;
发动机的氮氧化物排放参数包括氮氧化物排放浓度或氮氧化物比排放。
进一步地,发动机的控制方法还包括:
若发动机的氮氧化物排放参数的实际值小于或等于第一限值,则使发动机的喷射器按照主喷提前角的设定值执行。
第二方面,本发明实施例还提供了一种发动机的控制装置,包括:
获取模块,用于若发动机的氮氧化物排放参数的实际值大于第一限值,则获取发动机的氮氧化物排放参数关于发动机的至少一种运行参数的函数关系式,其中,至少一种运行参数包括发动机的喷射器的主喷提前角;
求导模块,用于求函数关系式关于发动机的喷射器的主喷提前角的一阶导数;
导数值计算模块,用于将至少一种运行参数的设定值代入一阶导数后,得到导数值;
修正模块,用于根据导数值,对发动机的喷射器的主喷提前角的设定值进行修正。
进一步地,修正模块用于根据发动机的氮氧化物排放参数的实际值减去第一限值的差值,以及导数值,对发动机的喷射器的主喷提前角的设定值进行修正。
进一步地,修正模块包括:
修正量计算单元,用于将发动机的氮氧化物排放参数的实际值减去第一限值的差值和导数值的乘积作为修正量;
修正单元,用于发动机的喷射器的主喷提前角的设定值减去修正量,得到修正后的主喷提前角的设定值。
进一步地,运行参数为多种,多种运行参数还包括发动机的轨压、进气温度和进气压力中的至少一种;
发动机的氮氧化物排放参数包括氮氧化物排放浓度或氮氧化物比排放;
发动机的控制装置还包括:
第一确定模块,用于在导数值计算模块将至少一种运行参数的设定值代入一阶导数后,得到导数值之前,根据发动机的转速和发动机的喷射器的喷射量,确定发动机的喷射器的主喷提前角的设定值。
本发明实施例的技术方案中,若发动机的氮氧化物排放参数的实际值大于第一限值,则获取发动机的氮氧化物排放参数关于发动机的至少一种运行参数的函数关系式,其中,至少一种运行参数包括发动机的喷射器的主喷提前角;求函数关系式关于发动机的喷射器的主喷提前角的一阶导数;将至少一种运行参数的设定值代入一阶导数后,得到导数值;根据导数值,对发动机的喷射器的主喷提前角的设定值进行修正,以便在氮氧化物排放参数超限值的情况下,根据氮氧化物排放参数在主喷提前角的设定值下的变化趋势,对主喷提前角的设定值进行精确实时修正,避免修正方向错误,修正系数过大或过小,导致发动机性能降低等情况发生,通过对主喷提前角的设定值进行实时修正,将氮氧化物排放参数控制在一定范围内,降低尾气后处理控制难度,提高稳定性,防止排放超标。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种发动机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的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的又一种发动机的控制方法的流程图;
图4为本发明实施例提供的又一种发动机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的控制方法的流程图;
图6为本发明实施例提供的一种控制原理示意图;
图7为本发明实施例提供的一种发动机的控制装置的结构示意图;
图8为本发明实施例提供的又一种发动机的控制装置的结构示意图;
图9为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
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的控制方法。图1为本发明实施例提供的一种发动机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的结构示意图。该方法可以由发动机的控制装置来执行,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(Electronic Control Unit,ECU)中。该方法具体包括如下步骤:
步骤110、若发动机的氮氧化物排放参数的实际值大于第一限值,则获取发动机的氮氧化物排放参数关于发动机的至少一种运行参数的函数关系式,其中,至少一种运行参数包括发动机的喷射器的主喷提前角。
其中,发动机的排气口12可与尾气处理装置20的进气口21连通。主喷提前角是指喷射器30开始喷射燃料时,活塞13距离压缩上止点的曲轴14转角。可选的,发动机的氮氧化物排放参数包括氮氧化物排放浓度或氮氧化物比排放。氮氧化物比排放是指内燃机单位功所排放的污染物质量,单位用g/kWh表示,也可以称为污染的排放率。发动机的氮氧化物排放参数可为发动机的排气口12与尾气处理装置20的进气口21之间的管道中的氮氧化物浓度或氮氧化物比排放值等氮氧化物排放参数。发动机的氮氧化物排放参数的实际值Y1可通过设置于发动机的排气口12与尾气处理装置20的进气口21之间的管道上的氮氧化物传感器23获得,或,通过发动机转速、燃料量、空燃比等参数建立的模型计算得到。发动机的氮氧化物排放参数可为尾气处理前的尾气中NOx的值,代表发动机的原排水平,也即尾气处理装置20的上游NOx。第一限值Ymax可结合尾气处理装置20的转化效率及尾气排放限值的规定等来设定。可选的,发动机可包括燃油发动机或燃气发动机。喷射器可包括喷油器等。尾气处理装置20可以包括选择性催化还原系统(SCR)等。
可选的,运行参数为多种,多种运行参数还包括发动机的轨压、进气温度和进气压力中的至少一种。运行参数为多种,可以较全面地反应NOx的变化趋势。发动机的轨压可为喷射器的喷射压力。进气温度可为发动机的进气口11处的进气温度。进气压力可为发动机的进气口11处的进气压力。图2示例性的画出燃油发动机的情况,燃油发动机燃油系统可包括:通过管道依次循环连通的油箱40、燃油滤清器50、油泵60、共轨管70、喷射器30。发动机的轨压(或称燃油压力)可通过设置于油泵60出口至喷射器30的进口之间的管道上的压力传感器获得。空气经进气口11进入气缸10的燃烧室15,空气与喷射器30喷射的燃料在燃烧室中燃烧,产生的废气经排气口12进入尾气处理装置20,经尾气处理后从处理装置20的排气口22排出。
可通过采集发动机台架试验数据作为NOx模型的数据库,可在发动机台架试验数据的基础上,利用相似模型原理建立基于一种或多种运行参数的NOx响应面模型,通过Matlab编程等对NOx响应面模型进行求解,得到发动机的氮氧化物排放参数关于发动机的一种或多种运行参数的函数关系式,即NOx响应面模型。响应面模型是指将体系的响应(如发动机的原排NOx水平)作为一个或多个因素(如主喷提前角、轨压)的函数,这个函数可以通过大量的试验数据建立一个合适的数学模型。示例性的,至少一种运行参数可包括发动机的喷射器的主喷提前角和发动机的轨压;发动机的氮氧化物排放参数y=f(x1,x2),其中,x1为发动机的喷射器的主喷提前角,x2为发动机的轨压。
步骤120、求函数关系式关于发动机的喷射器的主喷提前角的一阶导数。
示例性的,一阶导数dy/dx1=f′(x1,x2)。
步骤130、将至少一种运行参数的设定值代入一阶导数后,得到导数值。
示例性的,若发动机的喷射器的主喷提前角的设定值x11,发动机的轨压的设定值为x21,即令x1=x11,x2=x21,带入一阶导数dy/dx1=f′(x1,x2),得到导数值Fac=f′(x12,x21),导数值Fac可作为修正系数,代表NOx响应面模型对主喷提前角的敏感度。
其中,导数值Fac大于0,则说明发动机的氮氧化物排放参数y在主喷提前角的设定值x11下为上升趋势,即在主喷提前角的设定值x11附近,发动机的氮氧化物排放参数y随主喷提前角的设定值的增大而增大,发动机的氮氧化物排放参数y随主喷提前角的设定值的减小而减小。导数值Fac小于0,则说明发动机的氮氧化物排放参数y在主喷提前角的设定值x11下为下降趋势,即在主喷提前角的设定值x11附近,发动机的氮氧化物排放参数y随主喷提前角的设定值的增大而减小;发动机的氮氧化物排放参数y随主喷提前角的设定值的减小而增大。
步骤140、根据导数值,对发动机的喷射器的主喷提前角的设定值进行修正。
其中,可根据导数值Fac的正负,确定主喷提前角的设定值的修正方向。若导数值Fac大于0,则可减小发动机的喷射器的主喷提前角的设定值,即修正后的主喷提前角的设定值x12小于修正前的主喷提前角的设定值x11,以使喷射器按照修正后的主喷提前角的设定值x12执行,以使发动机的氮氧化物排放参数的实际值减小;若导数值Fac小于0,则可增大发动机的喷射器的主喷提前角的设定值,即修正后的主喷提前角的设定值x12大于修正前的主喷提前角的设定值x11,以使喷射器按照修正后的主喷提前角的设定值x12执行,以使发动机的氮氧化物排放参数的实际值减小,解决了发动机突然进入干燥富氧等环境时,气缸内燃烧温度和氧含量同时增大,使原排NOx会突然增大,尿素喷射量过大而容易造成氨泄漏的问题。通过不断循环实时修正主喷提前角,使发动机的氮氧化物排放参数的实际值减小,直至将氮氧化物排放参数的实际值控制在预设范围内,例如小于或等于第一限值Ymax,修正功能才关闭。可根据导数值Fac的绝对值大小,确定主喷提前角的设定值的修正的幅度。导数值Fac的绝对值越大,修正后的主喷提前角的设定值x12与修正前的主喷提前角的设定值x11的差值的绝对值越大。
本实施例的技术方案中,若发动机的氮氧化物排放参数的实际值大于第一限值,则获取发动机的氮氧化物排放参数关于发动机的至少一种运行参数的函数关系式,其中,至少一种运行参数包括发动机的喷射器的主喷提前角;求函数关系式关于发动机的喷射器的主喷提前角的一阶导数;将至少一种运行参数的设定值代入一阶导数后,得到导数值;根据导数值,对发动机的喷射器的主喷提前角的设定值进行修正,以便在氮氧化物排放参数超限值的情况下,根据氮氧化物排放参数在主喷提前角的设定值下的变化趋势,对主喷提前角的设定值进行精确实时修正,避免修正方向错误,修正系数过大或过小,导致发动机性能降低等情况发生,通过对主喷提前角的设定值进行实时修正,将氮氧化物排放参数控制在一定范围内,从而达到控制原排NOx排放的目的,保证各种环境下的原排NOx的一致性,环境适应性较强,解决因原排NOx增大,后处理效率即使达到最大,也无法满足尾排NOx限值,导致的尾排超标、氨泄漏过大和后处理结晶等问题,减轻后处理的负担,降低尾气后处理控制难度,提高稳定性,防止排放超标。
本发明实施例提供又一种发动机的控制方法。图3为本发明实施例提供的又一种发动机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210、若发动机的氮氧化物排放参数的实际值大于第一限值,则获取发动机的氮氧化物排放参数关于发动机的多种运行参数的函数关系式,其中,多种运行参数包括发动机的喷射器的主喷提前角和发动机的轨压。
步骤220、求函数关系式关于发动机的喷射器的主喷提前角的一阶导数。
步骤230、根据发动机的转速和发动机的喷射器的喷射量,确定发动机的喷射器的主喷提前角的设定值。
其中,可根据发动机的转速的设定值和发动机的喷射器的喷射量的设定值,确定发动机的喷射器的主喷提前角的设定值。可预先通过试验,建立发动机的喷射器的主喷提前角的设定值与发动机的转速和发动机的喷射器的喷射量的第一对应关系,以便根据第一对应关系,以及发动机的转速和发动机的喷射器的喷射量,确定发动机的喷射器的主喷提前角的设定值。
主喷提前角(又称喷油提前角)的大小对发动机(如柴油机)运行状况影响很大,主喷提前角过大时,将导致备燃期较长,而引起发动机工作粗暴。而主喷提前角过小时,将导致燃烧过程延后过多,最高压力值下降,从而使发动机热效率明显下降,因此若要保证发动机有良好的性能,必须选定最佳主喷提前角。最佳主喷提前角是指在发动机转速和喷射量(如循环喷油量)一定的条件下,能获得最大功率和最小燃油消耗率的主喷提前角。发动机机的最佳主喷提前角是变化的,它随喷射量和曲轴转速变化而变化,最佳主喷提前角随发动机机转速升高而增大。
步骤240、根据发动机的转速和发动机的喷射器的喷射量,确定发动机的轨压的设定值。
其中,可根据发动机的转速的设定值和发动机的喷射器的喷射量的设定值,确定发动机的轨压的设定值。可预先通过试验,建立发动机的轨压的设定值与发动机的转速和发动机的喷射器的喷射量的第二对应关系,以便根据第二对应关系,以及发动机的转速和发动机的喷射器的喷射量,确定发动机的轨压的设定值。
可选的,在步骤230之后,在步骤250之前,可根据发动机的冷却系统的水温、环境压力等,对发动机的喷射器的主喷提前角的设定值进行第二修正处理;在步骤240之后,在步骤250之前,可根据发动机的冷却系统的水温等,对发动机的轨压的设定值进行第三修正处理;之后将经第二修正处理后的主喷提前角的设定值、经第三修正处理后的轨压的设定值,以及其余运行参数的设定值代入一阶导数后,得到导数值,根据发动机的氮氧化物排放参数的实际值减去第一限值的差值,以及导数值,对第二修正处理后的主喷提前角的设定值再次进行修正。
步骤250、将多种运行参数的设定值代入一阶导数后,得到导数值。
步骤260、根据发动机的氮氧化物排放参数的实际值减去第一限值的差值,以及导数值,对发动机的喷射器的主喷提前角的设定值进行修正。
其中,可选的,可根据导数值Fac的绝对值,以及发动机的氮氧化物排放参数的实际值减去第一限值的差值,确定主喷提前角的设定值的修正的幅度。示例性的,导数值Fac的绝对值一定时,发动机的氮氧化物排放参数的实际值减去第一限值的差值越大,修正后的主喷提前角的设定值x12与修正前的主喷提前角的设定值x11的差值的绝对值越大。发动机的氮氧化物排放参数的实际值减去第一限值的差值一定时,导数值Fac的绝对值越大,修正后的主喷提前角的设定值x12与修正前的主喷提前角的设定值x11的差值的绝对值越大。
示例性的,修正后的主喷提前角的设定值x12等于修正前的主喷提前角的设定值x11减去修正量的差值,或,修正后的主喷提前角的设定值x12等于修正前的主喷提前角的设定值x11与修正量的和,若发动机的氮氧化物排放参数的实际值Y1减去第一限值Ymax的差值Dvt较大,则修正量的绝对值可设置得较大些,以使发动机的氮氧化物排放参数的实际值快速减小。其中,Dvt=Y1-Ymax。示例性的,修正后的主喷提前角的设定值x12等于修正前的主喷提前角的设定值x11与修正比的乘积,若发动机的氮氧化物排放参数的实际值Y1减去第一限值Ymax的差值Dvt较大,导数值Fac大于0,则修正比可设置得较小些,以使发动机的氮氧化物排放参数快速减小;导数值Fac小于0,则修正比可设置得较大些,以使发动机的氮氧化物排放参数的实际值快速减小。
本发明实施例提供又一种发动机的控制方法。图4为本发明实施例提供的又一种发动机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310、根据发动机的转速和发动机的喷射器的喷射量,确定发动机的喷射器的主喷提前角的设定值。
步骤320、若发动机的氮氧化物排放参数的实际值大于第一限值,则获取发动机的氮氧化物排放参数关于发动机的至少一种运行参数的函数关系式,其中,至少一种运行参数包括发动机的喷射器的主喷提前角。
步骤330、求函数关系式关于发动机的喷射器的主喷提前角的一阶导数。
步骤340、将至少一种运行参数的设定值代入一阶导数后,得到导数值。
步骤350、根据发动机的氮氧化物排放参数的实际值减去第一限值的差值,以及导数值,对发动机的喷射器的主喷提前角的设定值进行修正。
其中,可根据发动机的氮氧化物排放参数的实际值减去第一限值的差值和导数值的乘积,对发动机的喷射器的主喷提前角的设定值进行修正。
步骤360、若发动机的氮氧化物排放参数的实际值小于或等于第一限值,则使发动机的喷射器按照主喷提前角的设定值执行。
其中,若发动机的氮氧化物排放参数的实际值Y1小于或等于第一限值Ymax,则无需进行修正,直接将主喷提前角的设定值x11输出至发动机的喷射器,以使发动机的喷射器按照主喷提前角的设定值x11执行。若发动机的氮氧化物排放参数的实际值Y1大于第一限值Ymax,则需进行修正,将修正后的主喷提前角的设定值x12输出至发动机的喷射器,以使发动机的喷射器按照修正后的主喷提前角的设定值x12执行,以使发动机的氮氧化物排放参数的实际值快速减小。
本发明实施例提供又一种发动机的控制方法。图5为本发明实施例提供的又一种发动机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、判断发动机的氮氧化物排放参数的实际值是否大于第一限值。
其中,若发动机的氮氧化物排放参数的实际值大于第一限值,则执行步骤420;若发动机的氮氧化物排放参数的实际值小于或等于第一限值,则执行步骤470。
步骤420、获取发动机的氮氧化物排放参数关于发动机的多种运行参数的函数关系式,其中,多种运行参数包括发动机的喷射器的主喷提前角和发动机的轨压。
步骤430、求函数关系式关于发动机的喷射器的主喷提前角的一阶导数。
步骤440、将多种运行参数的设定值代入一阶导数后,得到导数值。
步骤450、将发动机的氮氧化物排放参数的实际值减去第一限值的差值和导数值的乘积作为修正量。
其中,图6为本发明实施例提供的一种控制原理示意图。将发动机的氮氧化物排放参数的实际值Y1减去第一限值Ymax的差值Dvt和导数值Fac的乘积Fac*Dvt作为修正量Δ,即Δ=Fac*Dvt,Dvt=Y1-Ymax。
步骤460、发动机的喷射器的主喷提前角的设定值减去修正量,得到修正后的主喷提前角的设定值。
其中,发动机的喷射器的主喷提前角的设定值x11减去修正量Δ,得到修正后的主喷提前角的设定值x12,即x12=x11-Δ。执行步骤460之后,可返回执行步骤410,通过不断实时修正主喷提前角,使发动机的氮氧化物排放参数的实际值减小,直至将氮氧化物排放参数的实际值控制在预设范围内,例如小于或等于第一限值Ymax,修正功能才关闭。
步骤470、使发动机的喷射器按照主喷提前角的设定值执行。
其中,Dvt大于0时,开关Swt置1,修正开关Swt打开,修正功能开启,主喷提前角就会被修正,x11被修正成x12,将x12发送给喷射器执行;Dvt小于0时,开关Swt置0,修正开关Swt关闭,修正功能关闭,不修正主喷提前角,将x11发送给喷射器执行。执行步骤470之后,可返回执行步骤410。
需要说明的是,喷射器的喷射过程可包括预喷、主喷和后喷。预喷主要是为了降低燃烧噪声,后喷主要为了降燃烧烟度,主喷的油量是喷射燃料的主要形式,预喷和后喷的量远小于主喷的量,所以原排NOx主要来源于主喷。需要说明的是,发动机运行时,发动机的氮氧化物排放参数并非一直随主喷提前角的增大而增大,或是,并非一直随主喷提前角的增大而减小。需要说明的是,轨压对烟度影响很大,故未通过修正轨压,来控制原排NOx。
本发明实施例提供一种发动机的控制装置。图7为本发明实施例提供的一种发动机的控制装置的结构示意图。该发动机的控制装置可用于执行本发明实施例提供的发动机的控制方法。该发动机的控制装置可以集成在发动机的电子控制单元(ElectronicControl Unit,ECU)中。该发动机的控制装置包括:获取模块510、求导模块520、导数值计算模块530和修正模块540。
其中,获取模块510用于若发动机的氮氧化物排放参数的实际值大于第一限值,则获取发动机的氮氧化物排放参数关于发动机的至少一种运行参数的函数关系式,其中,至少一种运行参数包括发动机的喷射器的主喷提前角;求导模块520用于求函数关系式关于发动机的喷射器的主喷提前角的一阶导数;导数值计算模块530用于将至少一种运行参数的设定值代入一阶导数后,得到导数值;修正模块540用于根据导数值,对发动机的喷射器的主喷提前角的设定值进行修正。
本发明实施例提供的发动机的控制装置可用于执行本发明实施例提供的发动机的控制方法,因此本发明实施例提供的发动机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,在上述实施例的基础上,修正模块540用于根据发动机的氮氧化物排放参数的实际值减去第一限值的差值,以及导数值,对发动机的喷射器的主喷提前角的设定值进行修正。
可选的,在上述实施例的基础上,图8为本发明实施例提供的又一种发动机的控制装置的结构示意图,修正模块540包括:修正量计算单元541和修正单元542。
其中,修正量计算单元541用于将发动机的氮氧化物排放参数的实际值减去第一限值的差值和导数值的乘积作为修正量;修正单元542用于发动机的喷射器的主喷提前角的设定值减去修正量,得到修正后的主喷提前角的设定值。
可选的,运行参数为多种,多种运行参数还包括发动机的轨压、进气温度和进气压力中的至少一种。
可选的,发动机的氮氧化物排放参数包括氮氧化物排放浓度或氮氧化物比排放;
可选的,在上述实施例的基础上,继续参见图8,发动机的控制装置还包括:第一确定模块550,用于在导数值计算模块530将所述至少一种运行参数的设定值代入所述一阶导数后,得到导数值之前,根据发动机的转速和发动机的喷射器的喷射量,确定发动机的喷射器的主喷提前角的设定值。
可选的,在上述实施例的基础上,继续参见图8,发动机的控制装置还包括:非修正模块560,用于若发动机的氮氧化物排放参数的实际值小于或等于第一限值,则使所述发动机的喷射器按照所述主喷提前角的设定值执行。
可选的,在上述实施例的基础上,继续参见图8,发动机的控制装置还包括:第二确定模块570,用于在导数值计算模块530将所述至少一种运行参数的设定值代入所述一阶导数后,得到导数值之前,根据所述发动机的转速和所述发动机的喷射器的喷射量,确定所述发动机的轨压的设定值。
上述发动机的控制装置可执行本发明任意实施例所提供的发动机的控制方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
图9为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图,如图9所示,该电子设备包括处理器70、存储器71、输入装置72和输出装置73;电子设备中处理器70的数量可以是一个或多个,图9中以一个处理器70为例;电子设备中的处理器70、存储器71、输入装置72和输出装置73可以通过总线或其他方式连接,图9中以通过总线连接为例。
存储器71作为一种计算机可读存储介质,可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块,如本发明实施例中的发动机的控制方法对应的程序指令/模块(例如,发动机的控制装置中的获取模块510、求导模块520、导数值计算模块530和修正模块540)。处理器70通过运行存储在存储器71中的软件程序、指令以及模块,从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理,即实现上述的发动机的控制方法。
存储器71可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序;存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外,存储器71可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中,存储器71可进一步包括相对于处理器70远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至电子设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置72可用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与电子设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置73可包括显示屏等显示设备。
本发明实施例提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质,计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种发动机的控制方法,该方法包括:
若发动机的氮氧化物排放参数的实际值大于第一限值,则获取发动机的氮氧化物排放参数关于发动机的至少一种运行参数的函数关系式,其中,至少一种运行参数包括发动机的喷射器的主喷提前角;
求函数关系式关于发动机的喷射器的主喷提前角的一阶导数;
将至少一种运行参数的设定值代入一阶导数后,得到导数值;
根据导数值,对发动机的喷射器的主喷提前角的设定值进行修正。
当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的发动机控制方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现,当然也可以通过硬件实现,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是,上述搜索装置的实施例中,所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的,但并不局限于上述的划分,只要能够实现相应的功能即可;另外,各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本发明的保护范围。
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 (6)
1.一种发动机的控制方法,其特征在于,包括:
若所述发动机的氮氧化物排放参数的实际值大于第一限值,则获取所述发动机的氮氧化物排放参数关于所述发动机的运行参数的函数关系式,其中,所述运行参数至少包括所述发动机的喷射器的主喷提前角;
求所述函数关系式关于所述发动机的喷射器的主喷提前角的一阶导数;
将所述运行参数的设定值代入所述一阶导数后,得到导数值;
根据所述导数值,对所述发动机的喷射器的主喷提前角的设定值进行修正,以在所述发动机的所述氮氧化物排放超限值的情况下对所述主喷提前角进行实时修正,使所述氮氧化物排放控制在一定范围内;
所述获取所述发动机的氮氧化物排放参数关于所述发动机的运行参数的函数关系式,包括:
采集发动机台架试验数据作为氮氧化物排放参数模型的数据库,在发动机台架试验数据的基础上,利用相似模型原理建立基于运行参数的氮氧化物排放参数响应面模型,对氮氧化物排放参数响应面模型进行求解,得到发动机的氮氧化物排放参数关于发动机的运行参数的函数关系式;
根据所述导数值,对所述发动机的喷射器的主喷提前角的设定值进行修正包括:
根据所述发动机的氮氧化物排放参数的实际值减去第一限值的差值,以及所述导数值,对所述发动机的喷射器的主喷提前角的设定值进行修正;
根据所述发动机的氮氧化物排放参数的实际值减去第一限值的差值,以及所述导数值,对所述发动机的喷射器的主喷提前角的设定值进行修正包括:
将所述发动机的氮氧化物排放参数的实际值减去第一限值的差值和所述导数值的乘积作为修正量;
将所述发动机的喷射器的主喷提前角的设定值减去所述修正量,得到修正后的主喷提前角的设定值。
2.根据权利要求1所述的发动机的控制方法,其特征在于,在将所述运行参数的设定值代入所述一阶导数后,得到导数值之前,还包括:
根据所述发动机的转速和所述发动机的喷射器的喷射量,确定所述发动机的喷射器的主喷提前角的设定值。
3.根据权利要求1所述的发动机的控制方法,其特征在于,所述运行参数为多种,多种运行参数还包括所述发动机的轨压、进气温度和进气压力中的至少一种;
所述发动机的氮氧化物排放参数包括氮氧化物排放浓度或氮氧化物比排放。
4.根据权利要求1所述的发动机的控制方法,其特征在于,所述发动机的控制方法还包括:
若所述发动机的氮氧化物排放参数的实际值小于或等于第一限值,则使所述发动机的喷射器按照所述主喷提前角的设定值执行。
5.一种发动机的控制装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于若所述发动机的氮氧化物排放参数的实际值大于第一限值,则获取所述发动机的氮氧化物排放参数关于所述发动机的运行参数的函数关系式,其中,所述运行参数至少包括所述发动机的喷射器的主喷提前角;
求导模块,用于求所述函数关系式关于所述发动机的喷射器的主喷提前角的一阶导数;
导数值计算模块,用于将所述运行参数的设定值代入所述一阶导数后,得到导数值;
修正模块,用于根据所述导数值,对所述发动机的喷射器的主喷提前角的设定值进行修正,以在所述发动机的所述氮氧化物排放超限值的情况下对所述主喷提前角进行实时修正,使所述氮氧化物排放控制在一定范围内;
所述获取所述发动机的氮氧化物排放参数关于所述发动机的运行参数的函数关系式,包括:
采集发动机台架试验数据作为氮氧化物排放参数模型的数据库,在发动机台架试验数据的基础上,利用相似模型原理建立基于运行参数的氮氧化物排放参数响应面模型,对氮氧化物排放参数响应面模型进行求解,得到发动机的氮氧化物排放参数关于发动机的运行参数的函数关系式;
所述修正模块用于根据所述发动机的氮氧化物排放参数的实际值减去第一限值的差值,以及所述导数值,对所述发动机的喷射器的主喷提前角的设定值进行修正;
所述修正模块包括:
修正量计算单元,用于将所述发动机的氮氧化物排放参数的实际值减去第一限值的差值和所述导数值的乘积作为修正量;
修正单元,用于所述发动机的喷射器的主喷提前角的设定值减去所述修正量,得到修正后的主喷提前角的设定值。
6.根据权利要求5所述的发动机的控制装置,其特征在于,所述运行参数为多种,多种运行参数还包括所述发动机的轨压、进气温度和进气压力中的至少一种;
所述发动机的氮氧化物排放参数包括氮氧化物排放浓度或氮氧化物比排放;
所述发动机的控制装置还包括:
第一确定模块,用于在所述导数值计算模块将所述运行参数的设定值代入所述一阶导数后,得到导数值之前,根据所述发动机的转速和所述发动机的喷射器的喷射量,确定所述发动机的喷射器的主喷提前角的设定值。
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