CN113494366A - 一种车辆减排方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供的一种车辆减排方法和装置,应用于车辆中的发动机控制单元,所述方法包括:控制目标气缸的第一喷油器按照第一喷油相位喷射第一喷油量的燃油,所述目标气缸是处于停缸状态的气缸中需要运行的气缸;控制目标进气门进行进气,所述目标进气门是所述目标气缸中除预置数量的关闭进气门外的进气门;在所述目标气缸处于压缩进程时,控制所述目标气缸的第二喷油器按照第二喷油相位喷射第二喷油量的燃油。通过在气缸从停缸状态切换至工作状态时,通过采用部分进气门进气及在压缩进程中喷油的方式,增加了气缸内的流动,提高了燃油和空气混合的效果,显著减小了气缸燃烧的烟度。
Description
技术领域
本发明涉及汽车领域,特别涉及一种车辆减排方法和装置。
背景技术
汽车作为一种重要的交通工具,广泛的应用于人们日常生活的方方面面。但随着全球环境问题的日益严峻及能源匮乏等问题,更加苛刻的汽车排放标准及更低的油耗成为社会对于汽车发动机需求的主流趋势。
停缸技术是现阶段应用广泛的一种降低油耗的发动机技术,在发动机部分负荷运行时,通过切断部分气缸的燃油供给、点火和进排气,停止其工作,使得剩余工作气缸负荷率增大,从而提高发动机的工作效率,降低了燃油消耗。
但是这种方式中,停止运行的气缸,上一次循环没有燃烧,且气缸内由于进气门漏气处于负压状态,没有上一个工作循环残留的流动,所以造成再启动后的第一次燃烧,缸内流动不充分,燃油雾化不均匀,产生的排气烟度较高,导致汽车的排放不达标。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种车辆减排方法和装置,以解决现有技术中处于停缸状态的发动机气缸再次运行时由于缸内空气流动不足,使得燃油雾化不均匀,导致排气烟度较大的问题。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种车辆减排方法,应用于车辆中的发动机控制单元,所述方法包括:
控制目标气缸的第一喷油器按照第一喷油相位喷射第一喷油量的燃油,所述目标气缸是处于停缸状态的气缸中需要运行的气缸;
控制目标进气门进行进气,所述目标进气门是所述目标气缸中除预置数量的关闭进气门外的进气门;
在所述目标气缸处于压缩进程时,控制所述目标气缸的第二喷油器按照第二喷油相位喷射第二喷油量的燃油。
可选的,所述控制目标气缸的第一喷油器按照第一喷油相位喷射第一喷油量的燃油的步骤之前,还包括:
根据发动机的目标扭矩确定目标进气总量;
根据所述目标进气总量与停缸率确定所述目标气缸的目标进气量;
根据所述目标进气量以及进气量修正系数,得到所述目标气缸的实际进气量,所述进气量修正系数是根据发动机的转速以及所述目标扭矩确定的;
根据所述实际进气量确定所述目标气缸的所述第一喷油器的第一喷油相位及相对应的第一喷油量、所述第二喷油器的第二喷油相位及相对应的第二喷油量。
可选的,所述根据所述实际进气量确定所述目标气缸的所述第一喷油器的第一喷油相位及相对应的第一喷油量、所述第二喷油器的第二喷油相位及相对应的第二喷油量的步骤,包括:
根据所述实际进气量确定所述目标气缸的喷油总量;
根据所述喷油总量及所述发动机的转速,确定第一喷油相位及相对应的第一喷油量、第二喷油相位及相对应的第二喷油量,所述第一喷油器、第二喷油器为所述目标气缸的喷油器。
可选的,所述发动机的各气缸对应有第一数量的进气门,所述第一数量大于所述预置数量,所述根据所述目标进气总量与停缸率确定所述目标气缸的目标进气量的步骤,包括:
根据停缸率确定所述发动机的目标工作缸数;
利用所述目标工作缸数乘以所述第一数量,得到所述发动机的总进气门数量;
利用所述总进气门数量减去所述预置数量,得到所述发动机需要开启的目标进气门的第二数量;
利用所述目标进气总量除以所述第二数量并乘以所述第一数量,得到所述目标气缸的目标进气量。
可选的,所述控制目标气缸的第一喷油器按照第一喷油相位喷射第一喷油量的燃油的步骤之前,还包括:
在检测到发动机的目标扭矩发生变更时,确定与变更后的目标扭矩相对应的停缸率;
根据所述停缸率确定所述发动机需要运行的气缸;
若所述需要运行的气缸处于停缸状态,则确定所述需要运行的气缸为目标气缸。
一种车辆减排装置,应用于车辆中的发动机控制单元,所述装置包括:
第一喷油模块,用于控制目标气缸的第一喷油器按照第一喷油相位喷射第一喷油量的燃油,所述目标气缸是处于停缸状态的气缸中需要运行的气缸;
进气模块,用于控制目标进气门进行进气,所述目标进气门是所述目标气缸中除预置数量的关闭进气门外的进气门;
第二喷油模块,用于在所述目标气缸处于压缩进程时,控制所述目标气缸的第二喷油器按照第二喷油相位喷射第二喷油量的燃油。
可选的,所述装置,还包括:
第一计算模块,用于根据发动机的目标扭矩确定目标进气总量;
第二计算模块,用于根据所述目标进气总量与停缸率确定所述目标气缸的目标进气量;
第三计算模块,用于根据所述目标进气量以及进气量修正系数,得到所述目标气缸的实际进气量,所述进气量修正系数是根据发动机的转速以及所述目标扭矩确定的。
第四计算模块,用于根据所述实际进气量确定所述目标气缸的所述第一喷油器的第一喷油相位及相对应的第一喷油量、所述第二喷油器的第二喷油相位及相对应的第二喷油量。
可选的,所述第四计算模块,包括:
第一计算子模块,用于根据所述实际进气量确定所述目标气缸的喷油总量;
第二计算子模块,用于根据所述喷油总量及所述发动机的转速,确定第一喷油相位及相对应的第一喷油量、第二喷油相位及相对应的第二喷油量,所述第一喷油器、第二喷油器为所述目标气缸的喷油器。
可选的,所述发动机的各气缸对应有第一数量的进气门,所述第一数量大于所述预置数量,所述第二计算模块,包括:
第三计算子模块,用于根据停缸率确定所述发动机的目标工作缸数;
第四计算子模块,用于利用所述目标工作缸数乘以所述第一数量,得到所述发动机的总进气门数量;
第五计算子模块,用于利用所述总进气门数量减去所述预置数量,得到所述发动机需要开启的目标进气门的第二数量;
第六计算子模块,用于利用所述目标进气总量除以所述第二数量并乘以所述第一数量,得到所述目标气缸的目标进气量。
可选的,所述装置,包括:
第一确定模块,用于在检测到发动机的目标扭矩发生变更时,确定与变更后的目标扭矩相对应的停缸率;
第二确定模块,用于根据所述停缸率确定所述发动机需要运行的气缸;
第三确定模块,用于若所述需要运行的气缸处于停缸状态,则确定所述需要运行的气缸为目标气缸。
相对于现有技术,本发明所述的一种车辆减排方法和装置具有以下优势:
本发明实施例提供的一种车辆减排方法和装置,应用于车辆中的发动机控制单元,所述方法包括:控制目标气缸的第一喷油器按照第一喷油相位喷射第一喷油量的燃油,所述目标气缸是处于停缸状态的气缸中需要运行的气缸;控制目标进气门进行进气,所述目标进气门是所述目标气缸中除预置数量的关闭进气门外的进气门;在所述目标气缸处于压缩进程时,控制所述目标气缸的第二喷油器按照第二喷油相位喷射第二喷油量的燃油。通过在气缸从停缸状态切换至工作状态时,通过采用部分进气门进气及在压缩进程中喷油的方式,增加了气缸内的流动,提高了燃油和空气混合的效果,显著减小了气缸燃烧的烟度。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例所述的一种车辆减排方法的步骤流程图;
图2为本发明实施例所述的另一种车辆减排方法的步骤流程图;
图3为本发明实施例所述的另一种车辆减排方法中确定目标进气量的步骤流程图;
图4为本发明实施例所述的另一种车辆减排方法中一种发动机的实际进气量计算过程的示意图;
图5为本发明实施例所述的另一种车辆减排方法中确定喷油器及相对应喷油量的步骤流程图;
图6为本发明实施例所述的另一种车辆减排方法中一种喷油量及喷油相位的计算过程的示意图;
图7为本发明实施例所述的一种车辆减排装置的结构框图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本实施例中将发动机的工作状态分为全缸工作状态和随机停缸工作状态。其中,全缸工作状态即是发动机的全部气缸都进行工作的状态;而随机停缸工作状态指的是在车辆行驶过程中,根据不同负荷下的扭矩需求控制发动机以不同的停缸率和停缸序列进行工作,也就是车辆会根据不同的扭矩需求随机控制部分气缸停止工作,以实现在满足扭矩需求的前提下以尽量少的气缸进行工作,使得发动机可以尽量实现最佳工况油耗。而本发明实施例是为了解决处于停缸状态的发动机气缸再次运行时由于缸内空气流动不足,燃油雾化不均匀,导致排气烟度较大的问题。
随机停缸工作状态可以节约发动机能耗,其原理在于:
发动机在工作过程中通过消耗燃油产生推动活塞使曲轴旋转,但所消耗的燃油产生的能量除了用于推动活塞使曲轴旋转外,还有一部分能量被高温尾气及冷却水带走,也有一部分能量则用于克服摩擦阻力做功,另外还有一部分能量则用于克服泵气损失。而且发动机排量越大,摩擦及泵气损失所造成的能力损失也越大,因而,输出同样的扭矩,小排量的发动机所耗费的克服摩擦及泵气的能量损失小于大排量发动机的。因此,如果控制发动机在小负荷工作之时,即目标扭矩较小时,关闭部分工作缸并保证继续工作的工作缸输出的扭矩可以满足发动机的目标扭矩需求,因为部分工作缸被关闭,相当于发动机的排量减小了,因而可以降低泵气损失及摩擦损失。
可以看出,随机停缸工作状态的工作原理,等效于根据不同的工况,动态调节发动机的排量,从而实现降低发动机能耗。而为了实现随机停缸工作状态,发动机的每个气缸均应具有可以随时单独关闭或开启的进气门与排气门。
为了实现上述随机停缸工作状态,发动机的各气缸应具有可单独开启与关闭的进气门和、排气门、喷油嘴和点火装置,以实现可随时通过关闭进、排气门,停止任何一个缸的进、排气,并且同时停止点火及喷油,进而实现随机停缸效果。
具体的,本实施例的随机停缸的控制过程可以包括:获取发动机的目标扭矩;确定是否需要进入随机停缸工作状态;如果需要进入随机停缸工作状态,确定所述车辆的行驶状态;在所述车辆的行驶状态为稳态时,则根据所述目标扭矩,确定与所述目标扭矩对应的目标停缸率;在所处车辆的行驶状态为瞬态时,则根据所述目标扭矩以及所述车辆的加减速状态,确定与所述目标扭矩对应的目标停缸率;其中,所述加减速状态包括加速状态和减速状态,所述加速状态对应的所述目标停缸率大于所述减速状态对应的所述目标停缸率;控制所述发动机按照所述目标停缸率进行工作。
其中,不同的停缸率对应不同的外特性曲线图,所述外特性曲线图由扭矩和发动机转速确定,所述外特性曲线图中设置有预设最佳耗油区,该预设最佳油耗区预先根据实际使用获得。因为该外特性曲线图由扭矩和发动机转速确定,且该外特性曲线图中设置有预设最佳耗油区,因而可以在确定了发动机需要进入随机停缸工作状态之后,根据目标扭矩及当前转速确定对应的目标停缸率,使得目标扭矩在所述外特性曲线图的最佳耗油区内,这样不仅可以让发动机可以输入目标扭矩,同时使发动机在输出目标扭矩的前提下,以最佳的耗油状态进行工作,节省油耗。
另外,还可以预置的停缸率与停缸表的对应关系,获取所述目标停缸率对应的停缸表;其中,所述停缸表中预置了多个工作循环中停缸的缸数以及停缸的缸序。根据所述停缸表中多个工作循环中停缸的缸数以及停缸的缸序,控制所述发动机进行工作。在满足目标停缸率的基础上,可以按停缸表控制发动机进行停缸。该停缸表可以考虑噪声、振动和不平顺性的因素,使得发动机在同等的停缸率下工作时的振动最小。
由上述内容可知,在发动机运行的过程中,发动机的随机停缸率会随着工作负荷发生变化,从而发动机的气缸也会根据不同的停缸率在停缸状态和工作状态间进行切换,此时若对处于停缸状态的气缸再次切换至工作状态就会导致缸内空气流动不足,燃油雾化不均匀,导致排气烟度较大。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参照图1,示出了本发明实施例所述的一种车辆减排方法的步骤流程图。
一种车辆减排方法,应用于车辆中的发动机控制单元,所述方法可以包括:
步骤101,控制目标气缸的第一喷油器按照第一喷油相位喷射第一喷油量的燃油,所述目标气缸是处于停缸状态的气缸中需要运行的气缸。
在本发明实施例中,现有的车辆发动机中,气缸所配的喷油器通常可以通过调整喷油相位,在气缸运行的不同时刻进行喷油,例如通过调整喷油相位在气缸处于进气进程、压缩进程、做功进程、排气进程等中的某一时刻进行喷油。由于所述目标气缸之前处于停缸状态,因此气缸内的气流流动不足,会影响喷油后燃油与空气混合的效果,导致排气的烟度大。此处可采用按照两次不同喷油相位进行喷油的方式,在进气门将要打开前,通过目标气缸中的第一喷油器,按照第一喷油相位先进行一次喷油,从而可以利用进气的气流将所述第一喷油量的燃油与空气进行初步的均匀混合,后续将详细说明如何进行第二次喷油。所述第一喷油相位可以是根据实际使用发动机在不同转速条件下,通过实验测得的燃油消耗率最低时喷油相位。可以理解,适应于不同的发动机及车辆,所述第一喷油器在发动机的不同转速下的喷油相位也不同,具体可以根据实际需要实验确定。例如:可以将进气进程作为第一喷油相位,让空气进入目标气缸时马上与燃油进行混合,从而使得与空气混合后的燃油直接进入目标气缸。
步骤102,控制目标进气门进行进气,所述目标进气门是所述目标气缸中除预置数量的关闭进气门外的进气门。
在本发明实施例中,为了进行一步在目标气缸从停缸状态切换至工作状态的过程中,增加所述目标气缸中的流动,通过采用关闭目标气缸中预置数量的关闭进气门,利用目标气缸中除所述关闭进气门外的目标进行门进行进气,从而增加进气门吸入气流的流速,进一步提高所述目标气缸中的气流流动,使得燃油和空气可以混合的更加充分,降低发动机排气烟度。所述预置数量具体可以根据实际需求及发动机中各气缸中进气门的数量进行确定,例如:当某一车辆的发动机的每个气缸中有两个进气门时,可通过在进气进程中关闭需要运行的目标气缸中两个进气门中的一个,采用单气门进气,以提高目标气缸中气流流动。
步骤103,在所述目标气缸处于压缩进程时,控制所述目标气缸的第二喷油器按照第二喷油相位喷射第二喷油量的燃油。
在本发明实施例中,为了进一步提高目标气缸中的气流流动,可通过在所述目标气缸处于压缩进程时,通过所述目标气缸的第二喷油器按照第二喷油相位向目标气缸内喷射第二喷油量的燃油,从而利用喷油的动能进一步增加目标气缸中的流动,从而减小目标气缸燃烧的烟度。可以理解,适应于不同的发动机及车辆,所述第二喷油器在发动机的不同转速下的第二喷油相位也不同,具体可以根据实际需要实验确定。例如:可以将所述目标气缸压缩进程作为该第二喷油器的第二喷油相位,在压缩进程中可以直接将燃油喷射到气缸中,以增加目标启动中的流动。需要说明的是,该第二喷油器与第一喷油器可以为同一喷油器,也可以是不同的喷油器,此处仅是为了区分两次喷油过程,具体可以根据实际需求和发动机气缸所包含的喷油器的数量确定,此处不做具体限定。
综上所述,本发明实施例提供的一种车辆减排方法,应用于车辆中的发动机控制单元,所述方法包括:控制目标气缸的第一喷油器按照第一喷油相位喷射第一喷油量的燃油,所述目标气缸是处于停缸状态的气缸中需要运行的气缸;控制目标进气门进行进气,所述目标进气门是所述目标气缸中除预置数量的关闭进气门外的进气门;在所述目标气缸处于压缩进程时,控制所述目标气缸的第二喷油器按照第二喷油相位喷射第二喷油量的燃油。通过在气缸从停缸状态切换至工作状态时,通过采用部分进气门进气及在压缩进程中喷油的方式,增加了气缸内的流动,提高了燃油和空气混合的效果,显著减小了气缸燃烧的烟度。
参照图2,示出了本发明实施例所述的另一种车辆减排方法的步骤流程图。
另一种车辆减排方法,应用于车辆中的发动机控制单元,所述方法包括:
步骤201,在检测到发动机的目标扭矩发生变更时,确定与变更后的目标扭矩相对应的停缸率。
在本发明实施例中,所述车辆发动机的每个气缸中具有可单独控制进气门与排气门,可以随时开启或关闭气缸中任一进气门、排气门,从而灵活控制发动机中任何一个气缸进行进气、排气,并且通过控制火花塞和喷油器来实现任一时刻的点火和喷油。发动机的工作负荷发生变化时,发动机所需输出的目标扭矩及最低油耗区域会发生变更。因此为了保障所述车辆的燃油消耗较低,可通过调整停缸率从而调整发动机的目标扭矩,不同的停缸率对应的目标扭矩随着停缸率的降低逐渐降低,最佳油耗所对应的扭矩也逐渐减小。在发动机控制单元检测到发动机目标扭矩需要进行调整时,可通过扭矩-停缸率线形图进行查询,所对应的停缸率。所述扭矩-停缸率线形图可以是通过针对实际使用车辆中的发动机,根据预设的燃油消耗标准进行实验测得的,不同的发动机具有不同的属性,因此其扭矩-停缸率线形图也因车辆种类及发动机种类的不同而不同。
步骤202,根据所述停缸率确定所述发动机需要运行的气缸。
在本发明实施例中,在确定所述发动机的需要切换到的停缸率之后,根据该停缸率对应的停缸策略确定之前处于停缸状态,此时需要切换到工作状态的目标气缸。所述停缸策略是指针对不同的停缸率,例如:某一车辆的发动机有4个气缸,停缸率为50%,仅运行发动机中处于内侧的两个气缸,当需要将停缸率切换为0%时,则需要将所述发动机中两个之前处于停缸状态的外侧气缸切换为工作状态,则确定两个所述外侧气缸作为目标气缸。
步骤203,若所述需要运行的气缸处于停缸状态,则确定所述需要运行的气缸为目标气缸。
在本发明实施例中,车辆中的发动机处于停缸运转时,工作气缸的负荷直接与燃油消耗率相关,当工作气缸的负荷过大时,燃油的消耗随之增大,这时就需要通过调整停缸率,将之前处于停缸状态的目标气缸切换为工作状态,降低各气缸的负荷,从而降低燃油的消耗率。相应的根据需要切换至的停缸率,可以确定需要从停缸状态切换至工作状态的目标气缸。
步骤204,根据发动机的目标扭矩确定目标进气总量。
在本发明实施例中,为了保证发动机中三效催化器的排气处理效率,通常要保证气缸中的进气量与燃油的混合比达到14.7:1,可以通过目标扭矩乘以发动机转速确定发动机的输出功率,并除以发动机的燃油消耗率得到所需的喷油总量,最后利用所述喷油总量除以14.7即可得到理想状态下发动机的目标进气总量。
步骤205,根据所述目标进气总量与停缸率确定所述目标气缸的目标进气量。
在本发明实施例中,根据不同的停缸率,处于工作状态的气缸会将发动机通过总进气管吸入的空气通过各自所对接的进气门吸入到气缸中,因此可以根据不同的停缸率确定目标气缸所吸入的进气量。
可选的,所述发动机的各气缸对应有第一数量的进气门,所述第一数量大于所述预置数量;参照图3,所述步骤205,可以包括:
步骤2051,根据所述停缸率确定所述发动机的目标工作缸数。
步骤2052,利用所述目标工作缸数乘以所述第一数量,得到所述发动机的总进气门数量。
步骤2053,利用所述总进气门数量减去所述预置数量,得到所述发动机开启的目标进气门的第二数量。
步骤2054,利用所述目标进气总量除以所述第二数量并乘以所述第一数量,得到所述目标气缸的目标进气量。
在本发明实施例中,具体可通过下述公式(1)计算得到目标气缸的目标进气量。
所述V总指目标进气总量,所述V目标指目标气缸的目标进气量,所述a指发动机的目标工作缸数,所述n总指每个发动机对接的进气门的第一数量,所述n关闭指需要目标气缸的关闭气门的预置数量。
可以理解,所述发动机通过a×n总-n关闭个进气门吸入的目标进气总量理论上会被等额分配至各个气缸,其中就包含目标气缸。
步骤206,根据所述目标进气量以及进气量修正系数,得到所述目标气缸的实际进气量,所述进气量修正系数是根据发动机的转速以及所述目标扭矩确定的。
在本发明实施例中,由于发动机的目标扭矩及转速值的不同,发动机中各气缸中的温度也不同,通常情况下,由于停缸状态的气缸中温度较低,气流更偏向于向低温区域流动,因此目标扭矩及转速值不同,目标气缸的进气门的吸气能力也会有差异,并且由于目标气缸采用的是部分进气门进行吸气,因此其所吸入的实际进气量会明显高于全部进气门开启时的进气量。因此可以根据发动机的不同转速及不同扭矩进行实验测得,反映不同转速及扭矩下目标进气量与实际进气量之间的关系的进气量修正系数,从而获得转速、扭矩与进气量修正系数之间的映射关系,从而可以通过将目标进气量结合进气量修正系数求得目标气缸的实际进气量,进一步的,可以根据所述转速、扭矩与进气量修正系数之间的映射关系生成相对应的进气量修正系数表,以供后续查询使用。该进气量修正系数通过实验测试在不同发动机转速和扭矩的情况下,发动机的目标进气量和实际进气量得到的,通过将各进气量修正系数进行汇总,即可得到进气量修正系数表。可以理解,发动机的扭矩和转速的乘积等于发动机的输出功率,而输出功率和发动机的进气量是呈非线性相关的,因此发动机的不同的转速、扭矩下实际进行量和目标进气量会有一定差距。
在实际应用中,参照图4所示的一种发动机的实际进气量计算过程的示意图,该发动机中的各气缸配备有双进气门,在确定发动机的目标扭矩A1后,根据目标扭矩A1求得发动机的输出功率,然后根据所述输出功率求得喷油总量,再根据喷油总量、燃油消耗率及三效催化剂有效燃油混合比求得目标进气总量A3;根据停缸率A2计算得到当前运行的工作缸数aA4,目标进气总量A3除以a-0.5得到目标气缸的目标进气量A5;根据目标扭矩以及发动机转速查询进气量修正系数表(包含有发动机的目标扭矩、转速与进气量修正系数之间的关联关系),得到进气量修正系数A6,通过利用所述目标进气量A5结合进气量修正系数A6,得到目标气缸的实际进气量A7。进一步的,可以利用发动机的目标进气总量A3减去目标气缸的实际进气量A7后除以a-1得到其他缸进气量A9。
步骤207,根据所述实际进气量确定所述目标气缸的所述第一喷油器的第一喷油相位及相对应的第一喷油量、所述第二喷油器的第二喷油相位及相对应的第二喷油量。
可选的,参照图5,步骤207可以包括:
步骤2071,根据所述实际进气量确定所述目标气缸的喷油总量。
在本发明实施例中,为了保证发动机中三效催化器的排气处理效率,通常要保证空气与燃油的混合比达到14.7:1,因此在已知实际进气量的情况下,可通过将实际进气量除以14.7得到目标气缸的喷油总量。
步骤2072,根据所述喷油总量及所述发动机的转速,确定第一喷油相位及相对应的第一喷油量、第二喷油相位及相对应的第二喷油量,所述第一喷油器、第二喷油器为所述目标气缸的喷油器。
在本发明实施例中,所述第一喷油相位及相对应的第一喷油量、第二喷油相位及相对应的第二喷油量具体可针对不同的发动机及车辆,通过根据不同的喷油总量及所述发动机转速进行实验,检测不同第一喷油相位及第一喷油量、第二喷油相位及第二喷油量所对应的燃油消耗率,从而确定在不同喷油量及发动机转速时,燃油消耗率最高的第一喷油相位、第一喷油量、第二喷油相位、第二喷油量与喷油总量之间的映射关系,可根据该第一喷油相位、第一喷油量、第二喷油相位、第二喷油量与喷油总量之间的映射关系生成相应的喷油管理表供后续查询使用。该第一喷油相位、第二喷油相位是指喷油器的喷油时刻,例如在发动机的进气进程、压缩进程、做功进程、排气进程等中的某一时刻进行喷油。
在实际应用中,参照图6示出的一种喷油量及喷油相位的计算过程的示意图,根据目标气缸的实际进气量B1除以三效催化器有效燃气混合比14.7得到喷油总量B2,然后根据喷油总量B2及发动机的转速值B3查阅喷油管理表B7(该喷油管理表B7包括第一喷油相位及相对应的第一喷油量、第二喷油相位及相对应的第二喷油量与喷油总量之间的映射关系)得到第一喷油量、第二喷油量B4、相对应的第一喷油相位B5以及第二喷油相位B6。
步骤208,控制目标气缸的第一喷油器按照第一喷油相位喷射第一喷油量的燃油,所述目标气缸是处于停缸状态的气缸中需要运行的气缸。
该步骤101可参照步骤的详细描述,此处不再赘述。
步骤209,控制目标进气门进行进气,所述目标进气门是所述目标气缸中除预置数量的关闭进气门外的进气门。
该步骤102可参照步骤的详细描述,此处不再赘述。
步骤210,在所述目标气缸处于压缩行程时,控制所述目标气缸的第二喷油器按照第二喷油相位喷射第二喷油量的燃油。
该步骤103可参照步骤的详细描述,此处不再赘述。
综上所述,本发明实施例提供的另一种车辆减排方法,应用于车辆中的发动机控制单元,所述方法包括:控制目标气缸的第一喷油器按照第一喷油相位喷射第一喷油量的燃油,所述目标气缸是处于停缸状态的气缸中需要运行的气缸;控制目标进气门进行进气,所述目标进气门是所述目标气缸中除预置数量的关闭进气门外的进气门;在所述目标气缸处于压缩进程时,控制所述目标气缸的第二喷油器按照第二喷油相位喷射第二喷油量的燃油。通过在气缸从停缸状态切换至工作状态时,通过采用部分进气门进气及在压缩进程中喷油的方式,增加了气缸内的流动,提高了燃油和空气混合的效果,显著减小了气缸燃烧的烟度。
参照图7,示出了本发明实施例提供的一种车辆减排装置,应用于车辆中的发动机控制单元,所述装置包括:
一种车辆减排装置,应用于车辆中的发动机控制单元,所述装置包括:
第一喷油模块301,用于控制目标气缸的第一喷油器按照第一喷油相位喷射第一喷油量的燃油,所述目标气缸是处于停缸状态的气缸中需要运行的气缸。
进气模块302,用于控制目标进气门进行进气,所述目标进气门是所述目标气缸中除预置数量的关闭进气门外的进气门。
第二喷油模块303,用于在所述目标气缸处于压缩进程时,控制所述目标气缸的第二喷油器按照第二喷油相位喷射第二喷油量的燃油。
可选的,所述装置,还包括:
第一计算模块304,用于根据发动机的目标扭矩确定目标进气总量。
第二计算模块305,用于根据所述目标进气总量与停缸率确定所述目标气缸的目标进气量。
第三计算模块306,用于根据所述目标进气量以及进气量修正系数,得到所述目标气缸的实际进气量,所述进气量修正系数是根据发动机的转速以及所述目标扭矩确定的。
第四计算模块307,用于根据所述实际进气量确定所述目标气缸的所述第一喷油器的第一喷油相位及相对应的第一喷油量、所述第二喷油器的第二喷油相位及相对应的第二喷油量。
可选的,所述第四计算模块307,包括:
第一计算子模块3071,用于根据所述实际进气量确定所述目标气缸的喷油总量。
第二计算子模块3072,用于根据所述喷油总量及所述发动机的转速,确定第一喷油相位及相对应的第一喷油量、第二喷油相位及相对应的第二喷油量,所述第一喷油器、第二喷油器为所述目标气缸的喷油器。
可选的,所述发动机的各气缸对应有第一数量的进气门,所述第一数量大于所述预置数量,所述第二计算模块305,包括:
第三计算子模块3051,用于根据停缸率确定所述发动机的目标工作缸数。
第四计算子模块3052,用于利用所述目标工作缸数乘以所述第一数量,得到所述发动机的总进气门数量。
第五计算子模块3053,用于利用所述总进气门数量减去所述预置数量,得到所述发动机需要开启的目标进气门的第二数量。
第六计算子模块3054,用于利用所述目标进气总量除以所述第二数量并乘以所述第一数量,得到所述目标气缸的目标进气量。
可选的,所述装置,包括:
第一确定模块308,用于在检测到发动机的目标扭矩发生变更时,确定与变更后的目标扭矩相对应的停缸率。
第二确定模块309,用于根据所述停缸率确定所述发动机需要运行的气缸。
第三确定模块310,用于若所述需要运行的气缸处于停缸状态,则确定所述需要运行的气缸为目标气缸。
综上所述,本发明实施例提供的一种车辆减排装置,应用于车辆中的发动机控制单元,所述装置包括:第一计算模块,用于根据发动机的目标扭矩确定目标进气总量;第二计算模块,用于根据所述目标进气总量与停缸率确定所述目标气缸的目标进气量;第三计算模块,用于根据所述目标进气量以及进气量修正系数,得到所述目标气缸的实际进气量,所述进气量修正系数是根据发动机的转速以及所述目标扭矩确定的。第四计算模块,用于根据所述实际进气量确定所述目标气缸的所述第一喷油器的第一喷油相位及相对应的第一喷油量、所述第二喷油器的第二喷油相位及相对应的第二喷油量。通过在气缸从停缸状态切换至工作状态时,通过采用部分进气门进气及在压缩进程中喷油的方式,增加了气缸内的流动,提高了燃油和空气混合的效果,显著减小了气缸燃烧的烟度。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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)
1.一种车辆减排方法,其特征在于,应用于车辆中的发动机控制单元,所述方法包括:
控制目标气缸的第一喷油器按照第一喷油相位喷射第一喷油量的燃油,所述目标气缸是处于停缸状态的气缸中需要运行的气缸;
控制目标进气门进行进气,所述目标进气门是所述目标气缸中除预置数量的关闭进气门外的进气门;
在所述目标气缸处于压缩进程时,控制所述目标气缸的第二喷油器按照第二喷油相位喷射第二喷油量的燃油。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制目标气缸的第一喷油器按照第一喷油相位喷射第一喷油量的燃油的步骤之前,还包括:
根据发动机的目标扭矩确定目标进气总量;
根据所述目标进气总量与停缸率确定所述目标气缸的目标进气量;
根据所述目标进气量以及进气量修正系数,得到所述目标气缸的实际进气量,所述进气量修正系数是根据发动机的转速以及所述目标扭矩确定的;
根据所述实际进气量确定所述目标气缸的所述第一喷油器的第一喷油相位及相对应的第一喷油量、所述第二喷油器的第二喷油相位及相对应的第二喷油量。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述实际进气量确定所述目标气缸的所述第一喷油器的第一喷油相位及相对应的第一喷油量、所述第二喷油器的第二喷油相位及相对应的第二喷油量的步骤,包括:
根据所述实际进气量确定所述目标气缸的喷油总量;
根据所述喷油总量及所述发动机的转速,确定第一喷油相位及相对应的第一喷油量、第二喷油相位及相对应的第二喷油量,所述第一喷油器、第二喷油器为所述目标气缸的喷油器。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述发动机的各气缸对应有第一数量的进气门,所述第一数量大于所述预置数量,所述根据所述目标进气总量与停缸率确定所述目标气缸的目标进气量的步骤,包括:
根据停缸率确定所述发动机的目标工作缸数;
利用所述目标工作缸数乘以所述第一数量,得到所述发动机的总进气门数量;
利用所述总进气门数量减去所述预置数量,得到所述发动机需要开启的目标进气门的第二数量;
利用所述目标进气总量除以所述第二数量并乘以所述第一数量,得到所述目标气缸的目标进气量。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制目标气缸的第一喷油器按照第一喷油相位喷射第一喷油量的燃油的步骤之前,还包括:
在检测到发动机的目标扭矩发生变更时,确定与变更后的目标扭矩相对应的停缸率;
根据所述停缸率确定所述发动机需要运行的气缸;
若所述需要运行的气缸处于停缸状态,则确定所述需要运行的气缸为目标气缸。
6.一种车辆减排装置,其特征在于,应用于车辆中的发动机控制单元,所述装置包括:
第一喷油模块,用于控制目标气缸的第一喷油器按照第一喷油相位喷射第一喷油量的燃油,所述目标气缸是处于停缸状态的气缸中需要运行的气缸;
进气模块,用于控制目标进气门进行进气,所述目标进气门是所述目标气缸中除预置数量的关闭进气门外的进气门;
第二喷油模块,用于在所述目标气缸处于压缩进程时,控制所述目标气缸的第二喷油器按照第二喷油相位喷射第二喷油量的燃油。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述装置,还包括:
第一计算模块,用于根据发动机的目标扭矩确定目标进气总量;
第二计算模块,用于根据所述目标进气总量与停缸率确定所述目标气缸的目标进气量;
第三计算模块,用于根据所述目标进气量以及进气量修正系数,得到所述目标气缸的实际进气量,所述进气量修正系数是根据发动机的转速以及所述目标扭矩确定的;
第四计算模块,用于根据所述实际进气量确定所述目标气缸的所述第一喷油器的第一喷油相位及相对应的第一喷油量、所述第二喷油器的第二喷油相位及相对应的第二喷油量。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述第四计算模块,包括:
第一计算子模块,用于根据所述实际进气量确定所述目标气缸的喷油总量;
第二计算子模块,用于根据所述喷油总量及所述发动机的转速,确定第一喷油相位及相对应的第一喷油量、第二喷油相位及相对应的第二喷油量,所述第一喷油器、第二喷油器为所述目标气缸的喷油器。
9.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述发动机的各气缸对应有第一数量的进气门,所述第一数量大于所述预置数量,所述第二计算模块,包括:
第三计算子模块,用于根据停缸率确定所述发动机的目标工作缸数;
第四计算子模块,用于利用所述目标工作缸数乘以所述第一数量,得到所述发动机的总进气门数量;
第五计算子模块,用于利用所述总进气门数量减去所述预置数量,得到所述发动机需要开启的目标进气门的第二数量;
第六计算子模块,用于利用所述目标进气总量除以所述第二数量并乘以所述第一数量,得到所述目标气缸的目标进气量。
10.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述装置,包括:
第一确定模块,用于在检测到发动机的目标扭矩发生变更时,确定与变更后的目标扭矩相对应的停缸率;
第二确定模块,用于根据所述停缸率确定所述发动机需要运行的气缸;
第三确定模块,用于若所述需要运行的气缸处于停缸状态,则确定所述需要运行的气缸为目标气缸。
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