CN115853650B - 一种发动机保护方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供的一种发动机保护方法及系统，获取发动机当前的燃烧信息；基于早燃次数信息，确定早燃次数信息对应的EGR率，作为第一EGR率；基于对应第一预设条件的爆震信息，确定满足第一预设条件的最大EGR率，作为第二EGR率；基于对应第二预设条件的爆震信息，确定满足第二预设条件的最大EGR率，作为第三EGR率；基于点火角信息，确定对应的最大EGR率，作为第四EGR率；基于发动机转速信息，确定对应的最大EGR率，作为第五EGR率；确定第一EGR率、第二EGR率、第三EGR率、第四EGR率和第五EGR率中的最大值，作为目标EGR率；获取发动机当前的EGR率，并在当前的EGR率大于目标EGR率时，执行保护动作，可以实现发动机的保护动作。
Description
技术领域
本发明涉及信息技术领域，特别是涉及一种发动机保护方法及系统。
背景技术
目前，EGR系统在改善排放，降低油耗和改善抗爆震能力上有一定优势。EGR废气降低燃烧温度，避免爆震，抑制点火提前角推迟。
然而，发明人研究发现在EGR率引入不当反而会影响到燃烧稳定性，影响发动机的保护动作。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种发动机保护方法及系统，可以计算并确定目标EGR率并在当前的EGR率大于目标EGR率时，执行保护动作，以实现发动机的保护动作。具体技术方案如下：
本发明实施例的第一方面，首先提供了一种发动机保护方法，包括：
获取发动机当前的燃烧信息，其中，所述燃烧信息包括早燃次数信息、对应第一预设条件的爆震信息、对应第二预设条件的爆震信息、点火角信息和发动机转速信息；
基于所述早燃次数信息，确定所述早燃次数信息对应的EGR率，作为第一EGR率；基于所述对应第一预设条件的爆震信息，确定满足第一预设条件的最大EGR率，作为第二EGR率；基于所述对应第二预设条件的爆震信息，确定满足第二预设条件的最大EGR率，作为第三EGR率；基于所述点火角信息，确定对应的最大EGR率，作为第四EGR率；基于所述发动机转速信息，确定对应的最大EGR率，作为第五EGR率；
确定所述第一EGR率、所述第二EGR率、所述第三EGR率、所述第四EGR率和所述第五EGR率中的最大值，作为目标EGR率；
获取发动机当前的EGR率，并在所述当前的EGR率大于所述目标EGR率时，执行保护动作。
在一种可能的实施方式中，所述基于所述早燃次数信息，确定所述早燃次数信息对应的EGR率，作为第一EGR率，包括：
基于所述早燃次数信息以及发动机转速、发动机水温和/或进气密度，确定所述早燃次数信息对应的EGR率，作为第一EGR率。
在一种可能的实施方式中，所述基于所述早燃次数信息以及发动机转速、发动机水温和/或进气密度，确定所述早燃次数信息对应的EGR率，作为第一EGR率，包括：
当早燃次数累计超过第一预设次数阈值时，根据所述发动机转速、发动机进气密度，确定所述第一EGR率，并设定第一预设时长后将早燃累计次数清零且将所述第一EGR率修改为第一默认EGR率，其中，所述第一预设时长是根据所述发动机转速、发动机水温确定的；
当所述早燃次数累计超过第二预设次数阈值时，根据所述发动机转速、发动机进气密度，确定所述第一EGR率；
当早燃次数累计超过第三预设次数阈值时，根据所述发动机转速、发动机进气密度，确定所述第一EGR率，并设定第二预设时长后对早燃累计次数进行修正，其中，所述第二预设时长是根据所述发动机转速、发动机水温确定的。
在一种可能的实施方式中，所述第一预设条件包括：
在爆震发生时，且爆震需要推迟的点火角变化量不小于爆震推迟前的点火角与最小点火角之差；或者在爆震发生时，爆震推迟的点火角变化量达到爆震推迟的允许最大点火角变化量。
在一种可能的实施方式中，所述第二预设条件包括：
在爆震发生时，爆震推迟的点火角变化量小于爆震推迟前的点火角与最小点火角之差，且爆震推迟的点火角变化量未达到爆震推迟的最大点火角变化量；且，当前基本点火角与最小点火角之差小于第一预设角度。
在一种可能的实施方式中，所述基于所述点火角信息，确定对应的最大EGR率，作为第四EGR率，包括：
在爆震未发生，且基本点火角与最小点火角之差小于第二预设角度，节气门后目标进气压力变化率超过预设变化率值时，根据当前实时的基本点火角、当前实时的最小点火角、基本点火角与最小点火角之差的角度裕度，设定最大EGR率限值作为第四EGR率，并设定该最大EGR率限值在第三预设时长后修改为第二默认EGR率，其中，所述第三预设时长是根据所述发动机转速、发动机水温确定的。
在一种可能的实施方式中，所述基于所述发动机转速信息，确定对应的最大EGR率，作为第五EGR率，包括：
在转速闭环控制工况下，爆震未发生，且基本点火角与最小点火角之差不小于第二预设角度，节气门后目标进气压力变化率未超过预设变化率值，发动机目标转速和实际转速之差绝对值超过预设转速值且维持时间超过目标时长时，确定转速波动时的最大EGR率，作为第五EGR率。
本发明实施例的第二方面，提供了一种发动机保护系统，包括：
信息获取模块，用于获取发动机当前的燃烧信息，其中，所述燃烧信息包括早燃次数信息、对应第一预设条件的爆震信息、对应第二预设条件的爆震信息、点火角信息和发动机转速信息；
信息计算模块，用于基于所述早燃次数信息，确定所述早燃次数信息对应的EGR率，作为第一EGR率；基于所述对应第一预设条件的爆震信息，确定满足第一预设条件的最大EGR率，作为第二EGR率；基于所述对应第二预设条件的爆震信息，确定满足第二预设条件的最大EGR率，作为第三EGR率；基于所述点火角信息，确定对应的最大EGR率，作为第四EGR率；基于所述发动机转速信息，确定对应的最大EGR率，作为第五EGR率；
最大值确定模块，用于确定所述第一EGR率、所述第二EGR率、所述第三EGR率、所述第四EGR率和所述第五EGR率中的最大值，作为目标EGR率；
保护动作模块，用于获取发动机当前的EGR率，并在所述当前的EGR率大于所述目标EGR率时，执行保护动作。
在一种可能的实施方式中，所述信息计算模块，具体基于所述早燃次数信息以及发动机转速、发动机水温和/或进气密度，确定所述早燃次数信息对应的EGR率，作为第一EGR率。
在一种可能的实施方式中，所述信息计算模块，具体用于当早燃次数累计超过第一预设次数阈值时，根据所述发动机转速、发动机进气密度，确定所述第一EGR率，并设定第一预设时长后将早燃累计次数清零且将所述第一EGR率修改为第一默认EGR率，其中，所述第一预设时长是根据所述发动机转速、发动机水温确定的；
当所述早燃次数累计超过第二预设次数阈值时，根据所述发动机转速、发动机进气密度，确定所述第一EGR率；
当早燃次数累计超过第三预设次数阈值时，根据所述发动机转速、发动机进气密度，确定所述第一EGR率，并设定第二预设时长后对早燃累计次数进行修正，其中，所述第二预设时长是根据所述发动机转速、发动机水温确定的。
在一种可能的实施方式中，所述第一预设条件包括：
在爆震发生时，且爆震需要推迟的点火角变化量不小于爆震推迟前的点火角与最小点火角之差；或者在爆震发生时，爆震推迟的点火角变化量达到爆震推迟的允许最大点火角变化量。
在一种可能的实施方式中，所述第二预设条件包括：
在爆震发生时，爆震推迟的点火角变化量小于爆震推迟前的点火角与最小点火角之差，且爆震推迟的点火角变化量未达到爆震推迟的最大点火角变化量；且，当前基本点火角与最小点火角之差小于第一预设角度。
在一种可能的实施方式中，所述信息计算模块，具体用于在爆震未发生，且基本点火角与最小点火角之差小于第二预设角度，节气门后目标进气压力变化率超过预设变化率值时，根据当前实时的基本点火角、当前实时的最小点火角、基本点火角与最小点火角之差的角度裕度，设定最大EGR率限值作为第四EGR率，并设定该最大EGR率限值在第三预设时长后修改为第二默认EGR率，其中，所述第三预设时长是根据所述发动机转速、发动机水温确定的。
在一种可能的实施方式中，所述信息计算模块，具体用于在转速闭环控制工况下，爆震未发生，且基本点火角与最小点火角之差不小于第二预设角度，节气门后目标进气压力变化率未超过预设变化率值，发动机目标转速和实际转速之差绝对值超过预设转速值且维持时间超过目标时长时，确定转速波动时的最大EGR率，作为第五EGR率。
本发明实施例有益效果：
本发明实施例提供的一种发动机保护方法及系统，可以获取发动机当前的燃烧信息，其中，所述燃烧信息包括早燃次数信息、对应第一预设条件的爆震信息、对应第二预设条件的爆震信息、点火角信息和发动机转速信息；基于所述早燃次数信息，确定所述早燃次数信息对应的EGR率，作为第一EGR率；基于所述对应第一预设条件的爆震信息，确定满足第一预设条件的最大EGR率，作为第二EGR率；基于所述对应第二预设条件的爆震信息，确定满足第二预设条件的最大EGR率，作为第三EGR率；基于所述点火角信息，确定对应的最大EGR率，作为第四EGR率；基于所述发动机转速信息，确定对应的最大EGR率，作为第五EGR率；确定所述第一EGR率、所述第二EGR率、所述第三EGR率、所述第四EGR率和所述第五EGR率中的最大值，作为目标EGR率；获取发动机当前的EGR率，并在所述当前的EGR率大于所述目标EGR率时，执行保护动作。可见，通过本发明实施例的方法，可以计算并确定目标EGR率并在当前的EGR率大于目标EGR率时，执行保护动作，实现发动机的保护动作。
当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1为本发明实施例提供的发动机保护方法的一种流程示意图；
图2为本发明实施例提供的发动机保护方法的一种实例图；
图3为本发明实施例提供的发动机保护系统的一种结构示意图；
图4为本发明实施例提供的电子设备的一种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员基于本发明所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例的第一方面，首先提供了一种发动机保护方法，参见图1，包括：
步骤S11，获取发动机当前的燃烧信息；
步骤S12，基于所述早燃次数信息，确定所述早燃次数信息对应的EGR率，作为第一EGR率；基于所述对应第一预设条件的爆震信息，确定满足第一预设条件的最大EGR率，作为第二EGR率；基于所述对应第二预设条件的爆震信息，确定满足第二预设条件的最大EGR率，作为第三EGR率；基于所述点火角信息，确定对应的最大EGR率，作为第四EGR率；基于所述发动机转速信息，确定对应的最大EGR率，作为第五EGR率；
步骤S13，确定所述第一EGR率、所述第二EGR率、所述第三EGR率、所述第四EGR率和所述第五EGR率中的最大值，作为目标EGR率；
步骤S14，获取发动机当前的EGR率，并在所述当前的EGR率大于所述目标EGR率时，执行保护动作。
其中，本申请实施例中的EGR为废气再循环阀，EGR率为废气再循环率。本申请实施例中的燃烧信息包括早燃次数信息、对应第一预设条件的爆震信息、对应第二预设条件的爆震信息、点火角信息和发动机转速信息。其中，确定第一EGR率、第二EGR率、第三EGR率、第四EGR率和第五EGR率，可以基于早燃次数信息，确定早燃次数信息对应的EGR率，并将其作为第一EGR率；基于对应第一预设条件的爆震信息，确定满足第一预设条件的最大EGR率，并将其作为第二EGR率；基于对应第二预设条件的爆震信息，确定满足第二预设条件的最大EGR率，并将其作为第三EGR率；基于所述点火角信息，确定对应的最大EGR率，并将其作为第四EGR率；基于所述发动机转速信息，确定对应的最大EGR率，并将其作为第五EGR率，具体的，可以参见后续实施例。
在实际使用过程中，点火角包括MBT(汽车点火提前角)，基本点火角和最小点火角。其中，不同的点火角对应不同的点火效率，其中MBT点火角对应的点火效率是1；基本点火角是MBT点火角下避免爆震后并考虑发动机燃烧效率的情况下确定的基本点火角，基本点火角对应的点火效率小于1，基本点火角减去爆震推迟的点火角即可确定为最终允许的点火角；最小点火角是指：在发动机排温保护要求范围内和发动机燃烧稳定性允许范围内发动机允许达到的最小点火角，设置为最小点火角。最小点火角对应的点火效率不大于基本点火角对应的点火效率。
通过本申请实施例的方法，可以分级调控在早燃，高强度爆震，非高强度爆震，点火角受限，以及转速异常波动下，同时避免对燃烧稳定性和扭矩响应精度的影响，设计最大EGR率，既可以保护发动机，又可以保证EGR率的使用优势。
可见，通过本发明实施例的方法，可以计算并确定目标EGR率并在当前的EGR率大于目标EGR率时，执行保护动作，实现发动机的保护动作。
本发明实施例中，正常工况下，最大EGR率对应的发动机燃烧稳定性比异常工况下的发动机燃烧稳定性要求更高。但是在一些异常工况下，为了保护发动机，适当增大EGR率，降低燃烧稳定性要求，本实例无异常工况下的COV IMEP(燃烧稳定性)小于2.5％；异常工况下的COV IMEP小于3％。
本发明实施例中，在默认工况下，无异常情况下的工况下的默认最大EGR率为rEGRMaxDefault，以下工况为异常工况：早燃发生；爆震发生且很严重；爆震发生并不严重，但基本点火角与最小点火角很接近；爆震未发生，但基本点火角与最小点火角很接近；爆震未发生，基本点火角与最小点火角不接近，但是发动机实际转速与目标转速波动异常。
在一种可能的实施方式中，所述基于所述早燃次数信息，确定所述早燃次数信息对应的EGR率，作为第一EGR率，包括：基于所述早燃次数信息以及发动机转速、发动机水温和/或进气密度，确定所述早燃次数信息对应的EGR率，作为第一EGR率。
在一种可能的实施方式中，所述基于所述早燃次数信息以及发动机转速、发动机水温和/或进气密度，确定所述早燃次数信息对应的EGR率，作为第一EGR率，包括：当早燃次数累计超过第一预设次数阈值时，根据所述发动机转速、发动机进气密度，确定所述第一EGR率，并设定第一预设时长后将早燃累计次数清零且将所述第一EGR率修改为第一默认EGR率，其中，所述第一预设时长是根据所述发动机转速、发动机水温确定的；当所述早燃次数累计超过第二预设次数阈值时，根据所述发动机转速、发动机进气密度，确定所述第一EGR率；当早燃次数累计超过第三预设次数阈值时，根据所述发动机转速、发动机进气密度，确定所述第一EGR率，并设定第二预设时长后对早燃累计次数进行修正，其中，所述第二预设时长是根据所述发动机转速、发动机水温确定的。
具的体，本申请实施例中第一EGR率为基于早燃确定的最大EGR率rEGRMaxFor PreIgnitionFinal，第一预设次数阈值为0，第二预设次数阈值为1，第三预设次数阈值为2或大于2，第一预设时长为TLevel1，第二预设时长为TLevel2。其中，对早燃累计次数进行修正可以是对累计次数进行缩小，例如，超过一段时间TLevel2后降低早燃次数计数器，N为N-1。
其中，当早燃次数累计超过第一预设次数阈值时，根据所述发动机转速、发动机进气密度，确定所述第一EGR率，并设定第一预设时长后将早燃累计次数清零且将所述第一EGR率修改为第一默认EGR率。可以在发动机早燃次数计数器从0开始累加早燃次数，在发动机早燃次数累计显示发生1次，设定最大EGR率限值rEGRMaxForPreIgnitionLevel1(n,rho)，该值由发动机转速n和进入气缸新鲜空气进气密度rho共同决定。
其中，当所述早燃次数累计超过第二预设次数阈值时，根据所述发动机转速、发动机进气密度，确定所述第一EGR率。例如，可以在早燃次数累计显示发生1次的设定最大EGR率限值rEGRMaxForPreIgnitionLevel1(n,rho)时间超过一段时间TLevel1后降低早燃次数计数器为0，恢复成无异常工况下的默认最大EGR率为rEGRMaxDefault，该值TLevel1可根据发动机转速n和发动机水温TCoolant共同决定；在发动机早燃次数计数器为1时，如果再次发生发动机早燃，更新早燃次数累计为2次，设定最大EGR率限值rEGRMaxForPreIgnitionLevel2(n,rho)，该值由发动机转速n和进入气缸新鲜空气进气密度rho共同决定；在发动机早燃次数计数器为N(大于2)时，如果再次发生早燃，更新早燃次数累计为N次，设定目标的气量限值rEGRMaxForPreIgnitionLevel2(n,rho)，该值由发动机转速n和进入气缸新鲜空气进气密度rho共同决定。
其中，当早燃次数累计超过第三预设次数阈值时，根据所述发动机转速、发动机进气密度，确定所述第一EGR率，并设定第二预设时长后对早燃累计次数进行修正。可以在早燃次数累计显示发生2次或大于2次的设定最大EGR率限值rEGRMaxForPreIgnitionLevel2(n,rho)时间超过一段时间TLevel2后降低早燃次数计数器，为N-1。如果N-1≥2,维持最大EGR率限值rEGRMaxForPreIgnitionLevel2(n,rho)；如果N-1＝1，调整最大EGR率限值为rEGRMaxForPreIgnitionLevel1(n,rho)。该值TLevel2可根据发动机转速n和发动机水温TCoolant共同决定，水温越高早燃风险越大；最终早燃发生时最大EGR率限值rEGRMaxFor PreIgnition会限制其最大变化率，最大变化率取决于发动机转速n，自此，最终的基于早燃发生的最大EGR率限值rEGRMaxForPr eIgnitionFinal全部确定。以上标定数据的确定方法是基于避免早燃的发生而设定，同时避免EGR率增加过多而造成发动机燃烧稳定性COV IMEP不小于3％和扭矩响应性较差(扭矩响应精度不低于±5％)。
根据发动机早燃发生的次数(严重程度)，不同程度限制EGR率，既能抑制早燃的进一步发生，也能尽可能维持发动机的动力性。
在一种可能的实施方式中，所述第一预设条件包括：在爆震发生时，且爆震需要推迟的点火角变化量不小于爆震推迟前的点火角与最小点火角之差；或者在爆震发生时，爆震推迟的点火角变化量达到爆震推迟的允许最大点火角变化量。
本申请实施例中，基于所述对应第一预设条件的爆震信息，确定满足第一预设条件的最大EGR率，并将其作为第二EGR率。其中，第二EGR率为基于高强度爆震确定的最大EGR率为rEGRMaxForHighKnockFinal。具体的，在爆震发生时，且爆震需要推迟的点火角变化量不小于爆震推迟前的点火角与最小点火角之差；在爆震发生时，爆震推迟的点火角变化量达到爆震推迟的允许最大点火角变化量(爆震发生允许的最大变化量不可以过小，否则会造成爆震进一步发生的风险；同样不可以过大，影响发动机的动力性，本实例爆震推迟的允许最大点火角变化量设置为10°)时，两个条件至少满足其一，发动机发生高强度爆震。为了进一步抑制爆震，降低发动机爆震，设定最大EGR率限值rEGRMaxForHighKnock(n,rho)时间超过一段时间THighKnock后恢复成无异常工况下的默认最大EGR率为rEGRMaxDefault，该值THighKnock可根据发动机转速n和发动机水温TCoolant共同决定。最终高强度爆震发生时最大EGR率限值rEGRMaxForHighKnock会限制其最大变化率，最大变化率取决于发动机转速n，自此，最终的基于高强度爆震发生的最大EGR率限值rEGRMaxForHighKnockFinal全部确定。以上标定数据的确定方法是基于避免高强度爆震的发生而设定，同时避免EGR率增加过多而造成发动机燃烧稳定性COVIMEP不小于3％和扭矩响应性较差(扭矩响应精度不低于±5％)。
在一种可能的实施方式中，所述第二预设条件包括：在爆震发生时，爆震推迟的点火角变化量小于爆震推迟前的点火角与最小点火角之差，且爆震推迟的点火角变化量未达到爆震推迟的最大点火角变化量；且，当前基本点火角与最小点火角之差小于第一预设角度。
其中，第二EGR率为基于爆震确定的最大EGR率为rEGRMaxForSoftKnockFinal。第一预设角度为预设角度C1。具体的，如果爆震发生，但爆震推迟的点火角变化量小于爆震推迟前的点火角与最小点火角之差，且爆震推迟的点火角变化量未达到爆震推迟的最大点火角变化量，说明发动机未发生高强度爆震；同时，当前基本点火角与最小点火角之差小于预设角度C1，本实例取3°。说明如果EGR率设置过大可能会造成进一步爆震的风险，但是此时点火角的调整过小，可能无法及时避免爆震的发生。以上条件均满足时，为了进一步抑制爆震，降低发动机爆震的可能，设定最大EGR率限值rEGRMaxForSoftKnock(n,rho)时间超过一段时间TSoftKnock后恢复成无异常工况下的默认最大EGR率为rEGRMaxDefault，该值TSoftKnock可根据发动机转速n和发动机水温TCoolant共同决定。相同的发动机转速和进入气缸新鲜rEGRMaxForSoftKnock(n,rho)不大于基于高强度爆震发生确定的最大EGR率限值rEGRMaxForHighKnock(n,rho)，同样TSoftKnock不大于THighKnock。最终爆震发生时最大EGR率限值rEGRMaxForSoftKnock会限制其最大变化率，最大变化率取决于发动机转速n，自此，最终的基于爆震发生的最大EGR率限值rEGRMaxForSoftKnockFinal全部确定。以上标定数据的确定方法是基于避免爆震的发生而设定，同时避免EGR率增加过多而造成发动机燃烧稳定性COV IMEP不小于3％和扭矩响应性较差(扭矩响应精度不低于±5％)。
在一种可能的实施方式中，所述基于所述点火角信息，确定对应的最大EGR率，作为第四EGR率，包括：在爆震未发生，且基本点火角与最小点火角之差小于第二预设角度，节气门后目标进气压力变化率超过预设变化率值时，根据当前实时的基本点火角、当前实时的最小点火角、基本点火角与最小点火角之差的角度裕度，设定最大EGR率限值作为第四EGR率，并设定该最大EGR率限值在第三预设时长后修改为第二默认EGR率，其中，所述第三预设时长是根据所述发动机转速、发动机水温确定的。
其中，第四EGR率为基于点火角确定的最大EGR率为rEGRMaxFoSparkAngleFinal，第三预设时长为预设时间的值TSparkAngle，第二默认EGR率为默认最大EGR率为rEGRMaxDefault，第二预设角度为预设角度C2，该第二预设角度不大于第一预设角度，预设变化率值为节气门后目标进气压力变化率ΔMAPDsrd。具体的，当前爆震未发生，但基本点火角与最小点火角之差小于预设角度C2，可以取1.2°，且节气门后目标进气压力变化率ΔMAPDsrd超过预设值(本实例取4000kPa/s)。说明发动机负荷在增大，但是点火角可调整的裕度过小，如果EGR率设置过小可能会造成爆震发生的风险。设定最大EGR率限值时间超过一段预设时间TSparkAngle后恢复成无异常工况下的默认最大EGR率为rEGRMaxDefault，该预设时间的值TSparkAngle可根据发动机转速n和发动机水温TCoolant共同决定。其中/>为当前实时的基本点火角，phiMin为当前实时的最小点火角，/>为基本点火角与最小点火角之差的角度裕度，本实例取3.5°。在/>小于1，且值越小时或者ΔMAPDsrd越大时，越大，进一步抑制爆震的发生。最终爆震发生时EGR率限值会限制其变化率，变化率取决于发动机转速n，自此，最终的基于点火角的EGR率限值rEGRMaxFoSparkAngleFinal全部确定。以上标定数据的确定方法是基于避免爆震和排温超限风险的发生而设定，同时避免EGR率增加过多而造成发动机燃烧稳定性COV IMEP不小于3％和扭矩响应性较差(扭矩响应精度不低于±5％)。
在一种可能的实施方式中，所述基于所述发动机转速信息，确定对应的最大EGR率，作为第五EGR率，包括：在转速闭环控制工况下，爆震未发生，且基本点火角与最小点火角之差不小于第二预设角度，节气门后目标进气压力变化率未超过预设变化率值，发动机目标转速和实际转速之差绝对值超过预设转速值且维持时间超过目标时长时，确定转速波动时的最大EGR率，作为第五EGR率。
其中，第五EGR率为基于转速波动确定的最大EGR率为rEGRMaxFoEngineSpeedDiffFinal，第二预设角度为预设角度C2，预设转速值可以为多种数值，具体可以为50rpm，目标时长为TSparkAngle。具体的，基于转速波动确定的最大EGR率为rEGRMaxFoEngineSpeedDiffFinal，在转速闭环控制工况下，当前爆震未发生，基本点火角与最小点火角之差不小于预设角度C2，节气门后目标进气压力变化率ΔMAPDsrd未超过预设值(本实例取4000kPa/s)，但发动机目标转速和实际转速之差绝对值nEngSpeedDiff超过预设值，本实例取(50rpm)并维持时间T1超过1.2s。说明转速波动大，如果EGR率设置过大可能会造成转速波动加剧的风险，限制最大EGR率限值rEGRMaxFoEngineSpeedDiff(n,rho)×k(n，nEngSpeedDiff)时间超过一段时间TSparkAngle后恢复成无异常工况下的默认最大EGR率为rEGRMaxDefault，该值TSparkAngle可根据发动机转速n和发动机水温TCoolant共同决定。在发动机转速n越小且转速之差绝对值nEngSpeedDiff越大时，k(n，nEngSpeedDiff)越小，改善转速波动。最终转速波动发生时最大EGR率限值rEGRMaxFoEngineSpeedDiff(n,rho)×k(n，nEngSpeedDiff)会限制其最大变化率，最大变化率取决于发动机转速n，自此，最终的基于转速波动的最大EGR率限值rEGRMaxFoEngineSpeedDiffFinal全部确定。以上标定数据的确定方法是基于避免因为EGR率导致转速波动超过精度要求(本实例取±20rpm)的发生而设定，同时尽可能避免EGR率降低过多而影响EGR率的作用优势。
为了说明本申请实施例的方法，以下结合具体实施例进行说明，参见图2，通过本发明实施例的方法，可以计算早燃发生的最大EGR率，计算高强度爆震发生下的最大EGR率，计算非高强度爆震发生下的最大EGR率，以及计算点火角排温超限保护下的最大EGR率，计算转速异常波动下的最大EGR率，确定最终的最大EGR率。本发明实施例的方法可以实现，分级调控在早燃，高强度爆震，非高强度爆震，点火角受限，以及转速异常波动下，同时避免对燃烧稳定性和扭矩响应精度的影响，设计了最大EGR率，既保护了发动机，同时尽可能保证EGR率的使用优势。
本发明实施例的第二方面，提供了一种发动机保护系统，参见图3，包括：
信息获取模块301，用于获取发动机当前的燃烧信息，其中，所述燃烧信息包括早燃次数信息、对应第一预设条件的爆震信息、对应第二预设条件的爆震信息、点火角信息和发动机转速信息；
信息计算模块302，用于基于所述早燃次数信息，确定所述早燃次数信息对应的EGR率，作为第一EGR率；基于所述对应第一预设条件的爆震信息，确定满足第一预设条件的最大EGR率，作为第二EGR率；基于所述对应第二预设条件的爆震信息，确定满足第二预设条件的最大EGR率，作为第三EGR率；基于所述点火角信息，确定对应的最大EGR率，作为第四EGR率；基于所述发动机转速信息，确定对应的最大EGR率，作为第五EGR率；
最大值确定模块303，用于确定所述第一EGR率、所述第二EGR率、所述第三EGR率、所述第四EGR率和所述第五EGR率中的最大值，作为目标EGR率；
保护动作模块304，用于获取发动机当前的EGR率，并在所述当前的EGR率大于所述目标EGR率时，执行保护动作。
在一种可能的实施方式中，所述信息计算模块，具体基于所述早燃次数信息以及发动机转速、发动机水温和/或进气密度，确定所述早燃次数信息对应的EGR率，作为第一EGR率。
在一种可能的实施方式中，所述信息计算模块，具体用于当早燃次数累计超过第一预设次数阈值时，根据所述发动机转速、发动机进气密度，确定所述第一EGR率，并设定第一预设时长后将早燃累计次数清零且将所述第一EGR率修改为第一默认EGR率，其中，所述第一预设时长是根据所述发动机转速、发动机水温确定的；
当所述早燃次数累计超过第二预设次数阈值时，根据所述发动机转速、发动机进气密度，确定所述第一EGR率；
当早燃次数累计超过第三预设次数阈值时，根据所述发动机转速、发动机进气密度，确定所述第一EGR率，并设定第二预设时长后对早燃累计次数进行修正，其中，所述第二预设时长是根据所述发动机转速、发动机水温确定的。
在一种可能的实施方式中，所述第一预设条件包括：
在爆震发生时，且爆震需要推迟的点火角变化量不小于爆震推迟前的点火角与最小点火角之差；或者在爆震发生时，爆震推迟的点火角变化量达到爆震推迟的允许最大点火角变化量。
在一种可能的实施方式中，所述第二预设条件包括：
在爆震发生时，爆震推迟的点火角变化量小于爆震推迟前的点火角与最小点火角之差，且爆震推迟的点火角变化量未达到爆震推迟的最大点火角变化量；且，当前基本点火角与最小点火角之差小于第一预设角度。
在一种可能的实施方式中，所述信息计算模块，具体用于在爆震未发生，且基本点火角与最小点火角之差小于第二预设角度，节气门后目标进气压力变化率超过预设变化率值时，根据当前实时的基本点火角、当前实时的最小点火角、基本点火角与最小点火角之差的角度裕度，设定最大EGR率限值作为第四EGR率，并设定该最大EGR率限值在第三预设时长后修改为第二默认EGR率，其中，所述第三预设时长是根据所述发动机转速、发动机水温确定的。
在一种可能的实施方式中，所述信息计算模块，具体用于在转速闭环控制工况下，爆震未发生，且基本点火角与最小点火角之差不小于第二预设角度，节气门后目标进气压力变化率未超过预设变化率值，发动机目标转速和实际转速之差绝对值超过预设转速值且维持时间超过目标时长时，确定转速波动时的最大EGR率，作为第五EGR率。
可见，通过本发明实施例的系统，可以计算并确定目标EGR率并在当前的EGR率大于目标EGR率时，执行保护动作，实现发动机的保护动作。
本发明实施例还提供了一种电子设备，如图4所示，包括处理器401、通信接口402、存储器403和通信总线404，其中，处理器401，通信接口402，存储器403通过通信总线404完成相互间的通信，
存储器403，用于存放计算机程序；
处理器401，用于执行存储器403上所存放的程序时，实现如下步骤：
获取发动机当前的燃烧信息，其中，所述燃烧信息包括早燃次数信息、对应第一预设条件的爆震信息、对应第二预设条件的爆震信息、点火角信息和发动机转速信息；
基于所述早燃次数信息，确定所述早燃次数信息对应的EGR率，作为第一EGR率；基于所述对应第一预设条件的爆震信息，确定满足第一预设条件的最大EGR率，作为第二EGR率；基于所述对应第二预设条件的爆震信息，确定满足第二预设条件的最大EGR率，作为第三EGR率；基于所述点火角信息，确定对应的最大EGR率，作为第四EGR率；基于所述发动机转速信息，确定对应的最大EGR率，作为第五EGR率；
确定所述第一EGR率、所述第二EGR率、所述第三EGR率、所述第四EGR率和所述第五EGR率中的最大值，作为目标EGR率；
获取发动机当前的EGR率，并在所述当前的EGR率大于所述目标EGR率时，执行保护动作。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一发动机保护方法的步骤。
在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一发动机保护方法。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、电子设备、存储介质及计算机程序产品实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (14)
1.一种发动机保护方法，其特征在于，包括：
获取发动机当前的燃烧信息，其中，所述燃烧信息包括早燃次数信息、对应第一预设条件的爆震信息、对应第二预设条件的爆震信息、点火角信息和发动机转速信息；
基于所述早燃次数信息，确定所述早燃次数信息对应的EGR率，作为第一EGR率；基于所述对应第一预设条件的爆震信息，确定满足第一预设条件的最大EGR率，作为第二EGR率；基于所述对应第二预设条件的爆震信息，确定满足第二预设条件的最大EGR率，作为第三EGR率；基于所述点火角信息，确定对应的最大EGR率，作为第四EGR率；基于所述发动机转速信息，确定对应的最大EGR率，作为第五EGR率；
确定所述第一EGR率、所述第二EGR率、所述第三EGR率、所述第四EGR率和所述第五EGR率中的最大值，作为目标EGR率；
获取发动机当前的EGR率，并在所述当前的EGR率大于所述目标EGR率时，执行保护动作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述早燃次数信息，确定所述早燃次数信息对应的EGR率，作为第一EGR率，包括：
基于所述早燃次数信息以及发动机转速、发动机水温和/或进气密度，确定所述早燃次数信息对应的EGR率，作为第一EGR率。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述早燃次数信息以及发动机转速、发动机水温和/或进气密度，确定所述早燃次数信息对应的EGR率，作为第一EGR率，包括：
当早燃次数累计超过第一预设次数阈值时，根据所述发动机转速、发动机进气密度，确定所述第一EGR率，并设定第一预设时长后将早燃累计次数清零且将所述第一EGR率修改为第一默认EGR率，其中，所述第一预设时长是根据所述发动机转速、发动机水温确定的；
当所述早燃次数累计超过第二预设次数阈值时，根据所述发动机转速、发动机进气密度，确定所述第一EGR率；
当早燃次数累计超过第三预设次数阈值时，根据所述发动机转速、发动机进气密度，确定所述第一EGR率，并设定第二预设时长后对早燃累计次数进行修正，其中，所述第二预设时长是根据所述发动机转速、发动机水温确定的。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预设条件包括：
在爆震发生时，且爆震需要推迟的点火角变化量不小于爆震推迟前的点火角与最小点火角之差；或者在爆震发生时，爆震推迟的点火角变化量达到爆震推迟的允许最大点火角变化量。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二预设条件包括：
在爆震发生时，爆震推迟的点火角变化量小于爆震推迟前的点火角与最小点火角之差，且爆震推迟的点火角变化量未达到爆震推迟的最大点火角变化量；且，当前基本点火角与最小点火角之差小于第一预设角度。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述点火角信息，确定对应的最大EGR率，作为第四EGR率，包括：
在爆震未发生，且基本点火角与最小点火角之差小于第二预设角度，节气门后目标进气压力变化率超过预设变化率值时，根据当前实时的基本点火角、当前实时的最小点火角、基本点火角与最小点火角之差的角度裕度，设定最大EGR率限值作为第四EGR率，并设定该最大EGR率限值在第三预设时长后修改为第二默认EGR率，其中，所述第三预设时长是根据所述发动机转速、发动机水温确定的。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述发动机转速信息，确定对应的最大EGR率，作为第五EGR率，包括：
在转速闭环控制工况下，爆震未发生，且基本点火角与最小点火角之差不小于第二预设角度，节气门后目标进气压力变化率未超过预设变化率值，发动机目标转速和实际转速之差绝对值超过预设转速值且维持时间超过目标时长时，确定转速波动时的最大EGR率，作为第五EGR率。
8.一种发动机保护系统，其特征在于，包括：
信息获取模块，用于获取发动机当前的燃烧信息，其中，所述燃烧信息包括早燃次数信息、对应第一预设条件的爆震信息、对应第二预设条件的爆震信息、点火角信息和发动机转速信息；
信息计算模块，用于基于所述早燃次数信息，确定所述早燃次数信息对应的EGR率，作为第一EGR率；基于所述对应第一预设条件的爆震信息，确定满足第一预设条件的最大EGR率，作为第二EGR率；基于所述对应第二预设条件的爆震信息，确定满足第二预设条件的最大EGR率，作为第三EGR率；基于所述点火角信息，确定对应的最大EGR率，作为第四EGR率；基于所述发动机转速信息，确定对应的最大EGR率，作为第五EGR率；
最大值确定模块，用于确定所述第一EGR率、所述第二EGR率、所述第三EGR率、所述第四EGR率和所述第五EGR率中的最大值，作为目标EGR率；
保护动作模块，用于获取发动机当前的EGR率，并在所述当前的EGR率大于所述目标EGR率时，执行保护动作。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，
所述信息计算模块，具体基于所述早燃次数信息以及发动机转速、发动机水温和/或进气密度，确定所述早燃次数信息对应的EGR率，作为第一EGR率。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，
所述信息计算模块，具体用于当早燃次数累计超过第一预设次数阈值时，根据所述发动机转速、发动机进气密度，确定所述第一EGR率，并设定第一预设时长后将早燃累计次数清零且将所述第一EGR率修改为第一默认EGR率，其中，所述第一预设时长是根据所述发动机转速、发动机水温确定的；当所述早燃次数累计超过第二预设次数阈值时，根据所述发动机转速、发动机进气密度，确定所述第一EGR率；当早燃次数累计超过第三预设次数阈值时，根据所述发动机转速、发动机进气密度，确定所述第一EGR率，并设定第二预设时长后对早燃累计次数进行修正，其中，所述第二预设时长是根据所述发动机转速、发动机水温确定的。
11.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述第一预设条件包括：
在爆震发生时，且爆震需要推迟的点火角变化量不小于爆震推迟前的点火角与最小点火角之差；或者在爆震发生时，爆震推迟的点火角变化量达到爆震推迟的允许最大点火角变化量。
12.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述第二预设条件包括：
在爆震发生时，爆震推迟的点火角变化量小于爆震推迟前的点火角与最小点火角之差，且爆震推迟的点火角变化量未达到爆震推迟的最大点火角变化量；且，当前基本点火角与最小点火角之差小于第一预设角度。
13.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，
所述信息计算模块，具体用于在爆震未发生，且基本点火角与最小点火角之差小于第二预设角度，节气门后目标进气压力变化率超过预设变化率值时，根据当前实时的基本点火角、当前实时的最小点火角、基本点火角与最小点火角之差的角度裕度，设定最大EGR率限值作为第四EGR率，并设定该最大EGR率限值在第三预设时长后修改为第二默认EGR率，其中，所述第三预设时长是根据所述发动机转速、发动机水温确定的。
14.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，
所述信息计算模块，具体用于在转速闭环控制工况下，爆震未发生，且基本点火角与最小点火角之差不小于第二预设角度，节气门后目标进气压力变化率未超过预设变化率值，发动机目标转速和实际转速之差绝对值超过预设转速值且维持时间超过目标时长时，确定转速波动时的最大EGR率，作为第五EGR率。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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