CN113090398A - 发动机控制方法 - Google Patents

发动机控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113090398A
CN113090398A CN202010022976.4A CN202010022976A CN113090398A CN 113090398 A CN113090398 A CN 113090398A CN 202010022976 A CN202010022976 A CN 202010022976A CN 113090398 A CN113090398 A CN 113090398A
Authority
CN
China
Prior art keywords
engine
intake pressure
control method
catalyst
maximum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010022976.4A
Other languages
English (en)
Inventor
朱中伟
王中伟
褚列熙
吴志坚
张贤民
刘涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
United Automotive Electronic Systems Co Ltd
Original Assignee
United Automotive Electronic Systems Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by United Automotive Electronic Systems Co Ltd filed Critical United Automotive Electronic Systems Co Ltd
Priority to CN202010022976.4A priority Critical patent/CN113090398A/zh
Publication of CN113090398A publication Critical patent/CN113090398A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/024—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/0255—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus to accelerate the warming-up of the exhaust gas treating apparatus at engine start
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/08—Exhaust gas treatment apparatus parameters
    • F02D2200/0802—Temperature of the exhaust gas treatment apparatus

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

本发明提供一种发动机控制方法，包括：车辆的发动机起动后，通过所述发动机的初始冷却水温和进气量积分确定所述车辆的催化器的加热程度，当所述催化器的加热程度不满足使所述催化器的温度达到工作温度，则根据所述车辆的催化器的加热程度限制所述发动机的进气压力。即，本发明通过初始冷却水温和进气量积分判断催化器的加热程度，在催化器未完全升温起燃前，根据其加热程度，适当限制发动机的进气压力，防止出现非节流进气的高排放工况，从而减小车辆在暖机阶段的有害物排放。

Description

发动机控制方法
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种发动机控制方法。
背景技术
催化器对汽车发动机排放物(CO/HC/NOx)的催化转化需要有合适的温度条件，通常当催化器被废气加热到约300度以上时才能有较高的转化效率。在汽车发动机起动后暖机阶段，催化器温度较低，对废气中排放物的催化转化效率低，大部分有害物排放在该阶段产生。
同时在模拟高海拔(低压环境仓)的排放试验中发现，由于气压较低动力下降，暖机阶段的加速过程容易导致节气门接近全开，实测排放对比结果显示HC(碳氢化合物)/NMHC(非甲烷总烃)排放会在节气门接近全开的暖机工况中显著升高。进一步分析可知，发动机控制器(ECU)中定义进气系统UGD点(进气压力和节气门前压力的比值为0.95)为节气门节流和非节流区域的边界点，UGD点对应的节气门开度往往只有30～40％，而一旦需求扭矩继续增大使得节气门目标开度超过UGD点，节气门会直接趋于全开。高原排放试验表明，节气门突破UGD点这样显著的开度变化，会使燃烧产生大量的HC和颗粒物。针对这个现象在平原环境也进行了发动机台架测试，发现冷机时当节气门开度持续增加到进气压力接近环境大气压时，HC排放浓度会在进气压力突破UGD点时显著升高。
与此同时，国六要求的真实路况行驶排放(Real-Driving Emission RDE)要求能适应更加剧烈的工况变化，暖机阶段也更易出现大流量大负荷工况，对这一阶段的减排必然提出了更高的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发动机控制方法，以解决车辆在暖机阶段有害物排放量高的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种发动机控制方法，包括：
车辆的发动机起动后，通过所述发动机的初始冷却水温和进气量积分确定所述车辆的催化器的加热程度，当所述催化器的加热程度不满足使所述催化器的温度达到工作温度，则根据所述车辆的催化器的加热程度限制所述发动机的进气压力。
可选的，在所述的发动机控制方法中，所述发动机控制方法还包括：根据环境因子修正所述发动机的进气压力的限制程度。
可选的，在所述的发动机控制方法中，所述环境因子包括环境气压或海拔高度。
可选的，在所述的发动机控制方法中，所述发动机控制方法还包括：
获取所述发动机的排气温度；
通过所述排气温度进一步判断所述催化器的加热程度。
可选的，在所述的发动机控制方法中，所述工作温度为所述催化器对所述发动机的排放物进行催化的温度。
可选的，在所述的发动机控制方法中，通过限制所述发动机的最大负荷来限制所述发动机的进气压力。
可选的，在所述的发动机控制方法中，通过限制所述发动机的最大负荷来限制所述发动机的进气压力的步骤包括：
得到当前所述发动机的允许最大进气压力值；
利用所述发动机的充气模型计算当前所述发动机的允许最大进气压力值所对应的所述发动机的最大负荷；
限制所述发动机的最大负荷以限制所述发动机的进气压力。
可选的，在所述的发动机控制方法中，所述发动机控制方法还包括：
在所述催化器的温度达到所述工作温度后，解除对所述进气压力的限制。
可选的，在所述的发动机控制方法中，所述发动机控制方法还包括：
计算节气门处于节流状态下的所述发动机的第一最大进气压力；
根据所述第一最大进气压力限制所述发动机的进气压力。
可选的，在所述的发动机控制方法中，根据所述第一最大进气压力限制所述发动机的进气压力包括：
若所述催化器的温度未达到工作温度，则限制所述发动机的进气压力至少不超过所述第一最大进气压力。
可选的，在所述的发动机控制方法中，计算得到所述第一最大进气压力后，所述发动机控制方法还包括：
设置所述第一最大进气压力的冗余量，以计算得到第二最大进气压力，所述第二最大进气压力小于所述第一最大进气压力；
根据所述第二最大进气压力限制所述发动机的进气压力。
可选的，在所述的发动机控制方法中，所述冗余量根据发动机目标工况标定得到。
在本发明提供的所述发动机控制方法中，包括：车辆的发动机起动后，通过所述发动机的初始冷却水温和进气量积分确定所述车辆的催化器的加热程度，当所述催化器的加热程度不满足使所述催化器的温度达到工作温度，则根据所述车辆的催化器的加热程度限制所述发动机的进气压力。即，本发明通过发动机的初始冷却水温和进气量积分判断催化器的加热程度，在催化器未完全升温起燃前，根据其加热程度，适当限制发动机的进气压力，防止出现非节流进气的高排放工况，从而减小车辆在暖机阶段的有害物排放。
附图说明
图1所示为本发明实施例提供的发动机控制方法的流程图；
图2所示为本发明实施例提供的发动机的进气压力限制过程示意图。
具体实施方式
目前常规的发动机控制策略中，由驾驶员的油门踏板需求驱动发动机实现大负荷/全负荷运作，发动机控制策略并不会在暖机条件(发动机开启初期)下特别对负荷进行限制。为了降低车辆暖机阶段废气污染物排放，本发明旨在提供一种发动机控制方法，包括：车辆的发动机起动后，通过所述发动机的初始冷却水温和进气量积分确定所述车辆的催化器的加热程度，当所述催化器的加热程度不满足使所述催化器的温度达到工作温度，则根据所述车辆的催化器的加热程度限制所述发动机的进气压力。即，通过发动机的初始冷却水温和进气量积分判断催化器的加热程度，在催化器未完全升温起燃前，根据其加热程度，适当限制发动机的最大负荷(进气压力/节气门开度)，防止出现非节流进气的高排放工况，从而减小车辆在暖机阶段的有害物排放。
以下结合附图对本发明提出的发动机控制方法作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。
请参阅图1，其是本发明实施例提供的发动机控制方法的流程图，所述发动机控制方法用于在车辆发动机起动后，所述发动机控制方法包括如下步骤：
S11，通过所述发动机的初始冷却水温和进气量积分判断车辆的催化器的加热程度；
S12，判断所述催化器的加热程度是否满足使所述催化器的温度达到工作温度；若不满足，则执行步骤S13；若满足，则不对所述发动机的进气压力进气限制；
S13，根据所述车辆的催化器的加热程度限制所述发动机的进气压力。
可选的，还包括，在步骤S13之后，再次执行步骤S12，若所述催化器的加热程度满足使所述催化器的温度达到工作温度，则取消对所述发动机的进气压力的限制。
步骤S11中，所述催化器具体可为三元催化器，当三元催化器达到工作温度，例如温度达到300度以上时，能够增强发动机的排放物(CO/HC/NOx)的活性，促使其进行一定的氧化-还原反应，使得CO氧化成为无色、无毒的二氧化碳气体；HC化合物氧化成水和二氧化碳；NOx还原成氮气和氧气。三种有害气体变成无害气体，从而使排放物(汽车尾气)得以净化。
当对催化器加热到一定程度时，便会使其达到工作温度，所述工作温度是指所述催化器能够对发动机的排放物进行催化的温度。
步骤S11中，通过发动机的冷却水温和进气量积分来判断催化器的加热程度，主要是因为通过发动机的初始冷却水温可以大致判断催化器的初始温度状态，进气量积分值(与排气量积分值大致相等)与催化器受到的加热热量基本呈正比，所以可以结合发动机的初始冷却水温和进气量积分，作为判断催化器是否足够加热的条件。而事实上，催化器受到的加热热量不仅与进气量积分值相关，也会受到发动机的排气温度的影响，发动机的排气温度越高，催化器受到的加热热量也会越高，故为了进一步提高所述催化器的加热程度的精度，优选的，本发明实施例提供的所述发动机控制方法还包括：获取所述发动机的排气温度，进而通过所述排气温度进一步判断所述催化器的加热程度。
步骤S13中，可通过限制所述发动机的最大负荷来限制所述发动机的进气压力，其实施过程具体包括：得到当前所述发动机的允许最大进气压力值；利用所述发动机的充气模型计算当前所述发动机的允许最大进气压力值所对应的所述发动机的最大负荷；限制所述发动机的最大负荷以限制所述发动机的进气压力。
请参阅图2，一般的，发动机进气系统设有节气门和歧管，通过节气门开度和歧管进气压力来控制发动机的进气量，而且发动机的最大负荷、节气门开度以及发动机的进气压力存在一定的转换关系。在得到发动机的进气压力之后，通过充气模型转化为发动机的最大负荷，从而通过限制发动机的最大负荷来限制发动机的进气压力，又由于发动机的进气压力与节气门开度相关，因此，最终可转变为对节气门开度的限制。
请继续参阅图2，优选的，本发明实施例提供的发动机控制方法还包括：根据环境因子修正所述发动机的进气压力的限制程度。所述环境因子包括环境气压或海拔高度。如前文所述，在空气相对稀薄的地方，例如高原上，由于气压较低，动力下降，暖机过程大负荷工况下更容易导致节气门接近全开，所以相较平原更容易产生高排放。因此，本发明实施例在限制发动机的进气压力时，还引入环境因子进行修正，环境气压较低的情况，允许的进气压力越小。若是应用在高原场景下，还可直接利用海拔高度修正所述发动机的进气压力的限制程度，海拔较高的情况，允许的进气压力较小。
此外，较佳的，本发明实施例提供的所述发动机控制方法还包括：计算节气门处于节流状态下的所述发动机的第一最大进气压力；根据所述第一最大进气压力限制所述发动机的进气压力。其中，根据所述第一最大进气压力限制所述发动机的进气压力包括：若所述催化器的温度未达到工作温度，则限制所述发动机的进气压力至少不超过所述第一最大进气压力。
如前文所述，发动机进气系统的ECU中定义UGD点为节气门节流和非节流区域的边界点，UGD点对应的节气门开度往往只有30～40％，而一旦需求扭矩继续增大使得节气门目标开度超过UGD点，节气门会直接趋于全开。节气门突破UGD点这样显著的开度变化，会使燃烧产生大量的HC和颗粒物。因此，本实施例通过计算节气门处于节流状态下的所述发动机的第一最大进气压力，即计算节气门开度30～40％时发动机的进气压力，以此进气压力作为阈值，限制所述发动机的进气压力，以避免当通过所述发动机的冷却水温、进气量积分和进气温度来进行计算时，因计算误差而使得进气压力大于可被允许的最大进气压力，而导致节气门全开的情况发生。
进一步的，计算得到所述第一最大进气压力后，所述发动机控制方法还可包括：设置所述第一最大进气压力的冗余量(Delta值)，以计算得到第二最大进气压力，所述第二最大进气压力小于所述第一最大进气压力；根据所述第二最大进气压力限制所述发动机的进气压力，以避免在非正常情况下，气节门全开。其中，所述冗余量可根据具体发动机工况进行标定。
采用本发明实施例提供的发动机控制方法，通过在高原暖机过程限制进气压力，对比了同一辆车，同一个操作员的操作结果，经过进气压力(发动机负荷)限制的排放循环中HC/NMHC和PN都大幅度降低，结果也比较稳定。在没有增加任何硬件成本的基础上，把HC/NMHC和PN降低了大约1/3。
本发明提供的发动机控制方法适用于自然吸气发动机，对于增压发动机，是否有效，尚未考察，不排除可以拓展的可能。
综上所述，本发明提供的发动机控制方法，解决了车辆在暖机阶段有害物排放量高的问题。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (12)

1.一种发动机控制方法，其特征在于，包括：
车辆的发动机起动后，通过所述发动机的初始冷却水温和进气量积分确定所述车辆的催化器的加热程度，当所述催化器的加热程度不满足使所述催化器的温度达到工作温度，则根据所述车辆的催化器的加热程度限制所述发动机的进气压力。
2.如权利要求1所述的发动机控制方法，其特征在于，所述发动机控制方法还包括：根据环境因子修正所述发动机的进气压力的限制程度。
3.如权利要求2所述的发动机控制方法，其特征在于，所述环境因子包括环境气压或海拔高度。
4.如权利要求1所述的发动机控制方法，其特征在于，所述发动机控制方法还包括：
获取所述发动机的排气温度；
通过所述排气温度进一步判断所述催化器的加热程度。
5.如权利要求1所述的发动机控制方法，其特征在于，所述工作温度为所述催化器对所述发动机的排放物进行催化的温度。
6.如权利要求1所述的发动机控制方法，其特征在于，通过限制所述发动机的最大负荷来限制所述发动机的进气压力。
7.如权利要求6所述的发动机控制方法，其特征在于，通过限制所述发动机的最大负荷来限制所述发动机的进气压力的步骤包括：
得到当前所述发动机的允许最大进气压力值；
利用所述发动机的充气模型计算当前所述发动机的允许最大进气压力值所对应的所述发动机的最大负荷；
限制所述发动机的最大负荷以限制所述发动机的进气压力。
8.如权利要求1所述的发动机控制方法，其特征在于，所述发动机控制方法还包括：
在所述催化器的温度达到所述工作温度后，解除对所述进气压力的限制。
9.如权利要求1～8任一项所述的发动机控制方法，其特征在于，所述发动机控制方法还包括：
计算节气门处于节流状态下的所述发动机的第一最大进气压力；
根据所述第一最大进气压力限制所述发动机的进气压力。
10.如权利要求9所述的发动机控制方法，其特征在于，根据所述第一最大进气压力限制所述发动机的进气压力包括：
若所述催化器的温度未达到工作温度，则限制所述发动机的进气压力至少不超过所述第一最大进气压力。
11.如权利要求9所述的发动机控制方法，其特征在于，计算得到所述第一最大进气压力后，所述发动机控制方法还包括：
设置所述第一最大进气压力的冗余量，以计算得到第二最大进气压力，所述第二最大进气压力小于所述第一最大进气压力；
根据所述第二最大进气压力限制所述发动机的进气压力。
12.如权利要求11所述的发动机控制方法，其特征在于，所述冗余量根据发动机目标工况标定得到。
CN202010022976.4A 2020-01-09 2020-01-09 发动机控制方法 Pending CN113090398A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010022976.4A CN113090398A (zh) 2020-01-09 2020-01-09 发动机控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010022976.4A CN113090398A (zh) 2020-01-09 2020-01-09 发动机控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113090398A true CN113090398A (zh) 2021-07-09

Family

ID=76664071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010022976.4A Pending CN113090398A (zh) 2020-01-09 2020-01-09 发动机控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113090398A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1463322A (zh) * 2001-07-30 2003-12-24 日产自动车株式会社 预热排气处理装置的催化剂的方法
US20070144145A1 (en) * 2005-12-27 2007-06-28 Rie Takatsuto Diagnostic apparatus and diagnostic method for an internal combustion engine
CN101144410A (zh) * 2007-11-09 2008-03-19 奇瑞汽车有限公司 一种控制汽油发动机冷起动使催化剂快速起燃的方法
US20090118979A1 (en) * 2007-11-06 2009-05-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Throttle controlling apparatus for diesel engine with supercharger
CN103874833A (zh) * 2011-11-16 2014-06-18 三菱重工业株式会社 内燃机的排气净化系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1463322A (zh) * 2001-07-30 2003-12-24 日产自动车株式会社 预热排气处理装置的催化剂的方法
US20070144145A1 (en) * 2005-12-27 2007-06-28 Rie Takatsuto Diagnostic apparatus and diagnostic method for an internal combustion engine
US20090118979A1 (en) * 2007-11-06 2009-05-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Throttle controlling apparatus for diesel engine with supercharger
CN101144410A (zh) * 2007-11-09 2008-03-19 奇瑞汽车有限公司 一种控制汽油发动机冷起动使催化剂快速起燃的方法
CN103874833A (zh) * 2011-11-16 2014-06-18 三菱重工业株式会社 内燃机的排气净化系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7536851B2 (en) Catalyst condition monitor based on differential area under the oxygen sensors curve algorithm
US7620490B2 (en) Fuel injection control device for internal combustion engine
US8484946B2 (en) Method and device for determining an oxygen storage capacity of a catalytic converter of an internal combustion engine and method and device for determining a dynamic time duration for exhaust probes of an internal combustion engine
US7730724B2 (en) Turbocharger shaft over-speed compensation
US8141349B2 (en) Exhaust emission control device and method for internal combustion engine, and engine control unit
US9863343B2 (en) Method and device for operating an exhaust gas recirculation of a self-ignition internal combustion engine, in particular of a motor vehicle
RU2730216C2 (ru) Способ работы двигателя в сборе
US20070043498A1 (en) Learned egr valve position control
US20060254261A1 (en) Exhaust gas purifying apparatus and method for internal combustion engine, and engine control unit
JPWO2002081888A1 (ja) 内燃機関の制御装置
US6705077B2 (en) Exhaust gas recirculation control system and method and engine control unit for internal combustion engine
CN114508430A (zh) 用于控制用于内燃机的氢气的喷入量的控制设备
US7854113B2 (en) Catalyst temperature estimation device
JP2005023850A (ja) 内燃機関の空燃比制御装置
CN112177785B (zh) 一种降低直喷汽油机低温下暖机阶段颗粒物排放的方法和系统
CN114810376A (zh) 用于控制发动机进气量的方法、装置、存储介质及电子设备
US6295806B1 (en) Catalyst temperature model
CN113090398A (zh) 发动机控制方法
EP2000654B1 (en) Method of operating a compression ignition engine
US7658098B2 (en) Method for controlling vehicle emissions
EP2059664B1 (en) Exhaust gas purification system and method for internal combustion engine
US9217384B2 (en) Diagnosis method and device for operating an internal combustion engine
CN100348853C (zh) 电控汽油机大负荷工况基于排气温度空燃比反馈控制方法
EP1972768A1 (en) Control system and method for internal combustion engine
KR101400616B1 (ko) 예열 및 에어히터 제어 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210709

RJ01 Rejection of invention patent application after publication