CN116838488B - 柴油发动机的热管理方法、设备及存储介质 - Google Patents

柴油发动机的热管理方法、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种柴油发动机的热管理方法、设备及存储介质，涉及发动机技术领域。包括：根据启动阶段和第一参数判断整车是否处于低温状态；若是，执行启动阶段的第一热管理策略，其中，启动阶段包括冷启动阶段、冷态阶段和热态阶段，第一参数为DOC后温度、发动机水温、发动机环境温度中的一种或多种，第一热管理策略用于提升整车的热状态；根据启动阶段和第二参数判断发动机是否处于低排温状态；第二参数包括发动机平均有效压力和发动机转速；若发动机处于低排温状态，在执行启动阶段的第一热管理策略的同时，执行第二热管理策略；其中，第二热管理策略用于提升发动机的排气温度。本发明方法能够解决柴油发动机NOx的排放量过高的问题。

Description

柴油发动机的热管理方法、设备及存储介质
技术领域
本申请涉及发动机领域，尤其涉及一种柴油发动机的热管理方法、设备及存储介质。
背景技术
重型商用车面临的减碳压力越来越大，与此同时物流运输领域随着车辆运力的增加，物流成本逐渐降低，作为生产工具的重型商用车的创收能力逐渐降低，市场对高热效率发动机的需求加剧，促进主机厂加快50%热效率发动机的研发速度。
发动机高热效率的提升也就意味着燃烧室更高的燃烧温度，势必会导致排气流量的加大、排温的降低以及氮氧化物排放物的增加，排气流量加大导致流速加大，反应时间缩短，排温降低导致催化效率降低，氮氧化物排放物的增加导致需求的尿素量增大，三个不利因素最终会导致后处理系统结晶风险加大，尿素消耗量加大，尾排加大使得不通过法规的风险加大。高热效率发动机/后处理器系统开发的核心变成了热管理，高的排气温度是维持高催化效率的关键。
针对上述缺陷，亟需一种柴油发动机的热管理方法、设备及存储介质，以提高NOx的转化率，使NOx的排放满足现下的排放标准。
发明内容
本申请提供一种柴油发动机的热管理方法、设备及存储介质，用以解决柴油发动机NOx的排放量过高的问题。
第一方面，本申请提供一种柴油发动机的热管理方法，包括：
获取发动机启动时间，根据所述发动机启动时间确定启动阶段，根据所述启动阶段和第一参数判断整车的热状态是否处于低温状态；若是，执行所述启动阶段的第一热管理策略，其中，所述启动阶段包括冷启动阶段、冷态阶段和热态阶段，所述第一参数为DOC后温度、发动机水温、发动机环境温度中的一种或多种，所述第一热管理策略用于提升所述整车的热状态；
根据所述启动阶段和第二参数判断所述发动机是否处于低排温状态；所述第二参数包括发动机平均有效压力和发动机转速；
若所述发动机处于低排温状态，在执行所述启动阶段的第一热管理策略的同时，执行第二热管理策略；其中，所述第二热管理策略用于提升发动机的排气温度。
在一种可能的设计中，所述根据发动机的启动时间确定启动阶段，包括：
若所述发动机的启动时间小于预设第一启动时间，则确定所述发动机处于冷启动阶段；
若所述发动机的启动时间不小于所述预设第一启动时间且小于预设第二启动时间，则确定所述发动机处于冷态阶段；
若所述发动机的启动时间不小于所述预设第二启动时间，则确定所述发动机处于热态阶段；
其中所述预设第一启动时间小于所述预设第二启动时间。
在一种可能的设计中，所述根据所述启动阶段和第一参数判断整车的热状态是否处于低温状态，包括：
所述启动阶段为所述冷启动阶段时，若满足所述DOC后温度小于预设第一温度或所述发动机水温小于预设第二温度或所述发动机环境温度小于预设第三温度，确定所述整车的热状态处于低温状态；
所述启动阶段为所述冷态阶段时，若满足所述DOC后温度小于所述预设第一温度或所述发动机水温小于预设第四温度或所述发动机环境温度小于预设第五温度，确定所述整车的热状态处于低温状态；
所述启动阶段为所述热态阶段时，若满足所述DOC后温度小于预设第六温度，确定所述整车的热状态处于低温状态；
其中，所述预设第六温度小于所述预设第一温度，所述预设第二温度小于所述预设第四温度，所述预设第三温度小于所述预设第五温度。
在一种可能的设计中，所述启动阶段为冷启动阶段，所述执行所述启动阶段的第一热管理策略，包括：打开中冷器旁通阀、关闭主动进气格栅、电磁离合器风扇工作、打开排气门早开模式、打开进气门晚关模式、热EGR工作、液力缓速器设置为踏板触发；
所述启动阶段为冷态阶段，所述执行所述启动阶段的第一热管理策略，包括：关闭所述中冷器旁通阀、关闭所述主动进气格栅、所述电磁离合器风扇工作、所述排气门早开模式工作、打开所述进气门晚关模式、所述热EGR工作、所述液力缓速器设置为手柄触发；
所述启动阶段为热态阶段，所述执行所述启动阶段的第一热管理策略，包括：关闭所述中冷器旁通阀、所述主动进气格栅工作、所述电磁离合器风扇工作、关闭所述排气门早开模式、所述进气门晚关模式工作、所述热EGR工作、所述液力缓速器设置为手柄触发；
其中，所述排气门早开模式为排气门开启时刻的曲轴转角提前预设第一度数；所述进气门晚开模式为在进气门关闭时刻的曲度转角推迟预设第二度数。
在一种可能的设计中，所述根据所述启动阶段和第二参数判断发动机是否处于低排温状态。包括：
根据所述启动阶段确定高低温分界函数；其中，所述高低温分界函数的自变量为发动机转速，因变量为发动机平均有效压力；
获取发动机当前发动机转速和当前发动机平均有效压力，根据所述当前发动机转速获取所述高低温分界函数的计算值；
若满足所述当前发动机平均有效压力不大于所述高低温分界函数的计算值，则确定所述发动机处于低排温状态。
在一种可能的设计中，所述根据所述启动阶段确定高低温分界函数，包括：
若所述启动阶段为冷启动阶段，则确定所述高低温分界函数为y=f 1(x)，
若所述启动阶段为冷态阶段，则确定所述高低温分界函数为y=f 2(x)；
若所述启动阶段为热态阶段，则确定所述高低温分界函数为y=f 3(x)；
其中，所述y=f 1(x)为预设第一线性函数，所述y=f 2(x)为预设第二线性函数，所述y =f 3(x)为预设第三线性函数；其中，y为所述发动机平均有效压力，x为所述发动机转速，且所述预设第一线性函数、所述预设第二线性函数和所述预设第三线性函数满足f 1(x)＞f 2(x)＞f 3(x)。
在一种可能的设计中，所述执行第二热管理策略，包括：
将燃油喷射时刻推迟预设第一时长，将后喷射的曲轴转角增大预设第三度数，将节气门开度减小预设第四度数。
第二方面，本申请提供一种柴油发动机的热管理设备，包括：
第一判断模块，用于获取发动机启动时间，根据所述发动机启动时间确定启动阶段，根据所述启动阶段和第一参数判断整车的热状态是否处于低温状态；若是，执行所述启动阶段的第一热管理策略，其中，所述启动阶段包括冷启动阶段、冷态阶段和热态阶段，所述第一参数为DOC后温度、发动机水温、发动机环境温度中的一种或多种，所述第一热管理策略用于提升所述整车的热状态；
第二判断模块，用于根据所述启动阶段和第二参数判断所述发动机是否处于低排温状态；所述第二参数包括发动机平均有效压力和发动机转速；
执行模块，用于若所述发动机处于低排温状态，在执行所述启动阶段的第一热管理策略的同时，执行第二热管理策略；其中，所述第二热管理策略用于提升所述发动机的排气温度。
第三方面，本申请提供一种电子设备，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现柴油发动机的热管理方法。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现柴油发动机的热管理方法。
本申请提供的一种柴油发动机的热管理方法、设备及存储介质，通过发动机的启动时间确定发动机的启动阶段，根据所述启动阶段和第一参数确定整车是否处于低温状态，在整车处于低温状态下执行当前启动阶段下的第一热管理策略，在当前启动阶段的第一热管理策略下若发动机处于低排温状态时，同时执行当前启动阶段下的第一热管理策略和第二热管理策略；实现了如下技术效果：
本申请根据发动机启动时间划分不同的启动阶段，在当前启动阶段下若确定整车的热状态处于低温状态，执行当前启动阶段下的第一热管理策略，不同启动阶段下的第一热管理策略能够根据各个启动阶段的特点提升发动机的热状态，以满足后处理系统对温度的需求，提高后处理系统NOx的转化率，减少NOx的排放；在不同阶段下根据第二参数判断发动机是否处于低排温状态，在低排温状态时进行第二热管理策略，通过第二热管理策略调整发动机的排气温度，保证在车辆启动一直到稳定状态过程中后处理系统一直处于高效工作的温度范围内，以提高NOx的转化率，降低排放量；保证了整车在启动过程中后处理系统工作稳定性。
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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为柴油发动机后处理系统的原理图；
图2为本申请实施例提供的柴油发动机的热管理方法的应用场景图；
图3为本申请实施例提供的柴油发动机的热管理方法的流程示意图一；
图4为本申请实施例提供的柴油发动机的热管理方法的流程示意图二；
图5为本申请实施例提供的预设第一线性函数的函数图；
图6为本申请实施例提供的预设第二线性函数的函数图；
图7为本申请实施例提供的预设第三线性函数的函数图；
图8为本申请实施例提供的柴油发动机的热管理设备的结构示意图；
图9为本申请实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的设备和方法的例子，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在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
需要说明的是，本申请实施例中的“在……时”，可以为在某种情况发生的瞬时，也可以为在某种情况发生后的一段时间内，本申请实施例对此不作具体限定。
首先对本申请所涉及的相关概念或名词进行解释：
柴油发动机的后处理系统：国六阶段柴油车尾气净化技术主要包括废气再循环（EGR）、氧化型催化器(DOC)、柴油机颗粒捕集器(DPF)和选择性催化还原系统（SCR）和氨逃逸捕集器（ASC），用于进行NOx的转化再循环、排放的尾气的机构，如图1为柴油机后处理系统的原理图。
中冷器旁通阀：用于控制中冷器的开和关，当旁通阀关闭时，气流进入中冷器，能够降低增压后的高温空气温度、降低发动机的热负荷，提高进气量，进而增加发动机的功率；旁通阀打开时，气流不进入中冷器，不能够实现上述作用。
热EGR：EGR，Exhaust Gas Re-circulation，即废气再循环系统，属于发动机机内净化技术，把发动机排出的部分废气重新引入进气管，与新鲜混合气一同进入气缸，降低燃烧温度和氧浓度，从而使NOX的生成受到抑制。由于废气中含有大量的CO2等多原子气体，而CO2等气体不能燃烧却由于其比热容高而吸收大量的热，使气缸中混合气的最高燃烧温度降低，从而减少了NOx的生成量，经过EGR需要冷却的系统为冷EGR，不经过冷却的系统为热EGR。
SCR：Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原系统，针对排放物的尾气处理策略，该技术原理是利用还原剂在催化剂的作用下,在富氧的环境内将氮氧化物选择性还原生成氮气和水，SCR尾气后处理系统主要由催化器，尿素箱，尿素供给单元，尿素喷嘴，氮氧化物传感器，排气温度传感器，环境温度传感器，压差传感器，喷射线管路，压缩空气罐，空气滤等组成。
DOC后温度：氧化型催化转化器简称DOC（Diesel Oxidation Catalyst），是安装在发动机排气管路中，通过氧化反应，将发动机排气中一氧化碳（CO）和碳氢化合物（HC）转化成无害的水（H2O）和二氧化碳（CO2）的装置。如图1，DOC处理是柴油机尾气后处理的第一步，DOC前连接有排气节流阀，DOC后接通有DPF（Diesel Particulate Filter，柴油颗粒过滤器），由于DOC在工作时属于高温状态，其高温状态会影响到发动机甚至整车的温度，为了监测DOC的温度状况，在DOC之前安装有DOC前温度传感器，DOC之后安装有DOC后温度传感器，DOC后温度为DOC后温度传感器获取的温度信息。
发动机平均有效压力：指发动机在一次发动机运行周期中，发动机燃烧过程中发生的总的有效压力和排气过程发生的有效压力的差值，除以两个过程的总偏移量的结果。
下面结合附图对本申请实施例提供的柴油发动机的热管理方法详细地介绍。
图2为本申请实施例提供的柴油发动机的热管理方法场景示意图，如图2，应用于热管理控制单元201，与热管理控制单元201与执行机构连接，执行机构主要分为整车执行机构和发动机执行机构，主要包括：主动进气格栅202、电磁离合器风扇203、中冷器旁通阀204、发动机排气门205、发动机进气门206、热EGR207、液力缓速器208等；如图1，尤其是高热效率的柴油发动机，发动机热效率的提升伴随着排气流量的加大、排温的降低、氮氧化物排放的升高，排气流量加大导致流速加大，反应时间缩短，排温降低导致催化效率降低，氮氧化物排放物的增加导致需求的尿素量增大，三个不利因素最终会导致后处理系统结晶风险加大，尿素消耗量加大，尾排加大使得不通过法规的风险加大。传统方法中长期通过单一的、高能耗的热管理模式进行热状态管理，尾气处理的效果不理想且耗油量过大。
本发明方法通过根据发动机的实际情况对整车或者发动机的执行机构进行调整从而调整发动机的热状态，使其满足后处理系统的温度需求，提高后处理系统的NOx转化率，降低NOx的排放量。
图3申请实施例提供的柴油发动机的热管理方法流程示意图一。如图3所示，该方法包括：
S301、获取发动机启动时间，根据发动机启动时间确定启动阶段；根据启动阶段和第一参数判断整车的热状态是否处于低温状态；若是，执行启动阶段的第一热管理策略，其中，启动阶段包括冷启动阶段、冷态阶段和热态阶段，第一参数为DOC后温度、发动机水温、发动机环境温度中的一种或多种，第一热管理策略用于提升整车的热状态；
具体来说，获取发动机的启动时间，根据第一启动时间和第二启动时间确定发动机启动时间，具体的，若发动机的启动时间小于预设第一启动时间，则确定发动机处于冷启动阶段；若发动机的启动时间不小于预设第一启动时间且小于预设第二启动时间，则确定发动机处于冷态阶段；若发动机的启动时间不小于预设第二启动时间，则确定发动机处于热态阶段；
具体的，根据第一参数判断在各个阶段下整车的热状态是否处于低温状态；整车在冷启动阶段、冷态阶段、热态阶段下的低温状态，分别对应的热状态可以定义为差、较差、中等；第一热管理策略的目的是提升整车的温度，从而使后处理器系统能够在有效温度范围内对NOx进行催化转换，提高催化转化率。同时，提升排温的措施最终都会消耗能量，使燃油消耗量增加，通过启动状态的划定，可以选择在该状态下最具性价比的热管理措施。
S302、根据启动阶段和第二参数判断发动机是否处于低排温状态；第二参数包括发动机平均有效压力和发动机转速；
具体的，在不同启动阶段的第一热管理策略下，根据第二参数判断发动机是否处于低排温状态，通常在高排温的状态的不影响NOx的转化，在确定发动机处理低排温状下需要进行S303的操作。
具体的，根据启动阶段确定高低温分界函数；其中，高低温分界函数的自变量为发动机转速，因变量为发动机平均有效压力；获取发动机当前发动机转速和当前发动机平均有效压力，根据当前发动机转速获取高低温分界函数的计算值；若满足当前发动机平均有效压力不大于高低温分界函数的计算值，则确定发动机处于低排温状态。
具体的，冷启动阶段、冷态阶段和热态阶段下的高低温分界函数分别为预设第一线性函数、预设第二线性函数和预设第三线性函数。
S303、若发动机处于低排温状态，在执行启动阶段的第一热管理策略的同时，执行第二热管理策略；其中，第二热管理策略用于提升发动机的排气温度。
具体来说，在低排温状态下，需要控制发动机和执行机构执行当前启动阶段下第一热管理策略的同时执行第二热管理策略，在第一热管理策略和第二热管理策略的同时作用下，提高发动机排气温度以提升NOx的转化率。
本实施例提供的方法，通过发动机的启动时间确定发动机的启动阶段，根据启动阶段和第一参数确定整车是否处于低温状态，在整车处于低温状态下执行当前启动阶段下的第一热管理策略，在当前启动阶段的第一热管理策略下若发动机处于低排温状态时，同时执行当前启动阶段下的第一热管理策略和第二热管理策略；实现了如下技术效果：
本实施例根据发动机启动时间划分不同的启动阶段，在当前启动阶段下若确定整车的热状态处于低温状态，执行当前启动阶段下的第一热管理策略，不同启动阶段下的第一热管理策略能够根据各个启动阶段的特点提升发动机的热状态，以满足后处理系统对温度的需求，提高后处理系统NOx的转化率，减少NOx的排放；在不同阶段下根据第二参数判断发动机是否处于低排温状态，在低排温状态时进行第二热管理策略，通过第二热管理策略调整发动机的排气温度，保证在车辆启动一直到稳定状态过程中后处理系统一直处于高效工作的温度范围内，以提高NOx的转化率，降低排放量；保证了整车在启动过程中后处理系统工作稳定性。
图4本申请实施例提供的柴油发动机的热管理方法流程示意图二。如图4所示，方法包括：
S401、获取发动机启动时间，根据发动机启动时间确定启动阶处于冷启动阶段或冷态阶段或热态阶段，处于冷启动阶段执行S402~S404；处于冷态阶段，执行S405~S407；处于热态阶段执行S408~S410；
具体来说，若发动机的启动时间小于预设第一启动时间，则确定发动机处于冷启动阶段，执行S402~S404；若发动机的启动时间不小于预设第一启动时间且小于预设第二启动时间，则确定发动机处于冷态阶段，执行S405~S407；若发动机的启动时间不小于预设第二启动时间，则确定发动机处于热态阶段，执行S408~S410；
具体的，其中预设第一启动时间小于预设第二启动时间，在本实施例中，预设第一启动时间为10min，预设第二启动时间为30min。
S402、判断是否满足DOC后温度小于预设第一温度或发动机水温小于预设第二温度或发动机环境温度小于预设第三温度；若是，执行S403；
具体的，在冷启动阶段下，判断整车是否处于低温状态，判断的条件为：满足DOC后温度小于预设第一温度、发动机水温小于预设第二温度和发动机环境温度小于预设第三温度中的任意一项，则确定整车的热状态处于低温状态，进行下一步骤操作；若不满足上述条件，当前的车辆不需要执行第一热管理策略；
具体的，在本实施例中，预设第一温度为250℃，预设第二温度为0℃，预设第三温度为0℃。
S403、执行冷启动阶段的第一热管理策略，包括：打开中冷器旁通阀、关闭主动进气格栅、电磁离合器风扇工作、打开排气门早开模式、打开进气门晚关模式、热EGR工作、液力缓速器设置为踏板触发；
具体来说，如表1为冷启动阶段的第一热管理策略执行机构的状态，其中，中冷器旁通阀打开，压气机之后的空气不再进行冷却，直接进入缸内，提升进气温度从而提升排气温度；关闭主动进气格栅，减少中冷器以及机体散热；打开排气门早开模式，提升排气温度，与此同时还能提升内部EGR率，降低NOx排放；进气门晚关模式，提升排气温度，油耗不降低；液力缓速器，进入踏板触发模式，该模式下当驾驶员踩下制动踏板时，液力缓速器和行车制动器采用并联制动，液力缓速器将整车制动能量转换为发动机冷却液的热能，使发动机机体温度快速提升，从而实现快速热机。
具体的，其中排气门早开模式为排气门开启时刻的曲轴转角提前预设第一度数；进气门晚开模式为在进气门关闭时刻的曲度转角推迟预设第二度数，在本实施例中，预设第一度数为30°，预设第二度数为60°。
具体的，其中本方法中描述的打开排气门早开模式指排气门早开模式设置为常开的状态，打开进气门晚开模式指进气门晚开模式进入常开的状态；上述两种模式工作指为适应不同工况按照一般性标定程序进行运行，电磁离合器风扇和热EGR均以一般性标定程序运行，本方法中执行机构“工作”的状态均为以现有技术中一般性标定程序运行，在下文不进行赘述。
具体的，热EGR的工作模式的一般标定控制策略为：1）怠速及低负荷时，NOx排放浓度较低，为保证正常燃烧，不进行EGR；2）发动机温度低（冷却液温度低时），NOx排放浓度也较低，为防止EGR恶化燃烧过程，不进行EGR；3）大负荷、高速或油门全开时，为保证发动机的动力性，不进行EGR；4）加浓状态下，燃烧室温度降低，NOx排放浓度较低，不进行EGR；5）其他进行EGR的工况下，EGR率一般不超过20%；带冷却装置的EGR率略高一些。根据上述策略通过在已知EGR流量的情况下获取EGR率；另一种方式是根据期望EGR率MAP，在已知EGR流量的情况下获取EGR开度。其中，EGR流量相关参数由供应商提供。
本实施例方法中，发动机在冷启动阶段下存在温度低、热机速度慢、发动机的NOx排放量较高的特点，冷启动阶段的第一热管理策略能够使发动机快速升温，能够在减少NOx排放量的同时，使发动机快速升温，提升NOx的转化率。
S404、若当前发动机平均有效压力小于等于f 1(x)，在执行冷启动阶段的第一热管理策略的同时，执行第二热管理策略，其中x为当前发动机转速，f 1(x)为预设第一线性函数；
具体的，在冷启动阶段的第一热管理策略下，根据预设第一线性函数y=f 1(x)将发动机状态划分为高排温状态和低排温状态，将当前发动机转速代入f 1(x)中获取预设第一线性函数的计算值，即发动机平均有效压力的计算值；若当前发动机平均有效压力小于等于发动机平均有效压力的计算值，确认发动机处于低排温的状态，否则确认发动机处于高排温的状态。
具体的，发动机处于低排温状态时，排气温度不能够满足后处理机构对温度的需求从而导致NOx转化率降低、NOx排放量降低；后处理器入口温度将低于SCR催化器的工作温度区间，从而无法对NOx进行有效的催化转化；此时，在第一热管理策略下需要同时执行第二热管理策略，以提高排气温度，提高NOx转化率；相应的，若发动机处于高排温状态时，不需要执行第二热管理策略。
具体的，在本实施例中，如图5为本申请实施例提供的预设第一线性函数的函数图，预设第一线性函数的表达式为：f 1(x)=-x/600+16, 600≤x≤1800。
具体的，执行第二热管理策略，包括：将燃油喷射时刻推迟预设第一时长，将后喷射的曲轴转角增大预设第三度数，将节气门开度减小预设第四度数。
S405、判断是否满足DOC后温度小于预设第一温度或发动机水温小于预设第四温度或发动机环境温度小于预设第五温度；若是，执行S406；
具体的，在冷态阶段下，若满足DOC后温度小于预设第一温度、发动机水温小于预设第四温度和发动机环境温度小于预设第五温度中的任意一项，则确定整车的热状态处于低温状态，进行下一步骤操作，若不满足上述条件，当前的车辆不需要执行第一热管理策略；
具体的，预设第二温度小于预设第四温度，预设第三温度小于预设第五温度，在本实施例中，预设第四温度为85°，预设第五温度为10°。
S406、执行冷态阶段的第一热管理策略，包括：关闭中冷器旁通阀、关闭主动进气格栅、电磁离合器风扇工作、排气门早开模式工作、打开进气门晚关模式、热EGR工作、液力缓速器设置为手柄触发；
具体来说，如表2为冷态阶段的第一热管理策略执行机构的状态，其中在冷态阶段下整体机构的运行基本稳定，具体第一热管理策略为：关闭中冷器旁通阀，关闭主动进气格栅、打开进气门晚关模式，其中，不需要液力缓速器进行踏板制动转换热量，设置为手柄触发。进气门晚关模式在S403中已具体说明，在这里不在赘述。
S407、若当前发动机平均有效压力小于等于f 2(x)，在执行冷启动阶段的第一热管理策略的同时，执行第二热管理策略，其中x为当前发动机转速，f 2(x)为预设第二线性函数；
具体的，在冷态阶段的第一热管理策略下，根据预设第二线性函数y=f 2(x)将发动机状态划分为高排温状态和低排温状态，将当前发动机转速代入f 2(x)中获取预设第二线性函数的计算值，即发动机平均有效压力的计算值；若当前发动机平均有效压力小于等于发动机平均有效压力的计算值，确认发动机处于低排温的状态，否则确认发动机处于高排温的状态。
具体的，发动机处于低排温状态时，排气温度不能够满足后处理机构对温度的需求从而导致NOx转化率降低、NOx排放量降低；后处理器入口温度将低于SCR催化器的工作温度区间，从而无法对NOx进行有效的催化转化；此时，在第一热管理策略下需要同时执行第二热管理策略，以提高排气温度，提高NOx转化率；相应的，若发动机处于高排温状态时，不需要执行第二热管理策略。
在本实施例中，如图6为本申请实施例提供的预设第二线性函数的函数图，预设第二线性函数的表达式为：f 2(x)=-x/1200+11.5, 600≤x≤1800。
具体的，第二热管理策略已经在S404中说明，不再进行赘述。
S408、判断是否满足DOC后温度小于预设第六温度，若是，执行S409；
具体的，在热态阶段下，若DOC后温度小于预设第六温度，则确定整车的热状态处于低温状态，进行下一步骤操作，若不满足上述条件，则不需要执行第一热管理策略；
具体的，预设第六温度小于预设第一温度，在本实施例中，预设第六温度为230℃。
S409、执行热态阶段的第一热管理策略，包括：关闭中冷器旁通阀，主动进气格栅工作、电磁离合器工作、关闭排气门早开模式、进气门晚关模式工作、热EGR工作、液力缓速器设置为手柄触发；
具体的，如表3，热态阶段为三个阶段中热状态最好的一个阶段，采用燃油经济性较高的方式进行热管理，控制主动进气格栅工作、电磁离合器风扇工作、进气门晚关模式工作、热EGR工作，其中，排气门早开进入关闭模式，该种模式的燃油经济性最差，因此这种策略非必要不使用，热态下主要依靠进气门晚关和热EGR来进行热管理，上述两种热管理策略能够确保燃油经济性不损失。
S410、若当前发动机平均有效压力小于等于f 3(x)，在执行热态阶段的第一热管理策略的同时，执行第二热管理策略，其中x为当前发动机转速，f 3(x)为预设第三线性函数。
具体的，在热态阶段的第一热管理策略下，根据预设第三线性函数y=f 3(x)将发动机状态划分为高排温状态和低排温状态，将当前发动机转速代入f 3(x)中获取预设第三线性函数的计算值，即发动机平均有效压力的计算值；若当前发动机平均有效压力小于等于发动机平均有效压力的计算值，确认发动机处于低排温的状态，否则确认发动机处于高排温的状态。
具体的，发动机处于低排温状态时，排气温度不能够满足后处理机构对温度的需求从而导致NOx转化率降低、NOx排放量降低；后处理器入口温度将低于SCR催化器的工作温度区间，从而无法对NOx进行有效的催化转化；此时，在第一热管理策略下需要同时执行第二热管理策略，以提高排气温度，提高NOx转化率；相应的，若发动机处于高排温状态时，不需要执行第二热管理策略。
具体的，在本实施例中，如图7为本申请实施例提供的预设第三线性函数的函数图，预设第三线性函数的表达式为：f 3(x)=-5x/2400+8.75，600≤x≤1800；考虑到冷启动阶段、冷态阶段和热态阶段中发动机和整车的热状态情况，预设第一线性函数、预设第二线性函数、预设第三线性函数满足：f 1(x)＞f 2(x)＞f 3(x)。
具体的，第二热管理策略已经在S404中说明，不再进行赘述。
采用本实施例提供的方法，通过发动机的启动时间确定发动机的启动阶段，根据当前启动阶段和第一参数判断整车是否处于低温状态，在确定整车处于低温状态时执行当前启动阶段下的第一热管理策略，在第一热管理策略下根据第二参数判断发动机是否处于低排温状态，若是，同时执行第一热管理策略和第二热管理策略；可以实现如下技术效果：
本实施例根据启动时间划分为不同的启动阶段，包括冷启动阶段、冷态阶段、热态阶段；根据当前启动阶段和第一参数判断整车是否处于低温状态，整车在冷启动阶段、冷态阶段、热态阶段下的低温状态，分别对应的热状态可以定义为差、较差、中等；根据不同阶段的特点在正常处于低温状态时执行当前启动阶段下的第一热管理策略，以满足后处理系统对温度的需求，提高后处理系统NOx的转化和排放效率；
根据启动阶段确定高低温分界函数，根据第二参数和高低温分界函数判断发动机是否处于低排温状态，在低排温状态时进行第二热管理策略，通过第二热管理策略调整发动机的排气温度，保证车辆从启动到稳定状态的过程中，其后处理系统一直处于高效工作的温度范围内，以提高NOx的转化率，降低排放量。
本发明在调控发动机热状态的同时，能够兼顾油耗的问题，解决了传统方法中因长期采用采用高油耗的热管理模式而导致的油耗增加的问题，提高燃油经济性。
本发明实施例可以根据上述方法示例对电子设备或主控设备进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本发明实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
图8为本申请实施例提供的柴油发动机的热管理设备的结构示意图。如图8所示，该设备80包括：
第一判断模块801，用于获取发动机启动时间，根据发动机启动时间确定启动阶段，根据启动阶段和第一参数判断整车的热状态是否处于低温状态；若是，执行启动阶段的第一热管理策略，其中，启动阶段包括冷启动阶段、冷态阶段和热态阶段，第一参数为DOC后温度、发动机水温、发动机环境温度中的一种或多种，第一热管理策略用于提升整车的热状态；
第二判断模块802，用于根据启动阶段和第二参数判断发动机是否处于低排温状态；第二参数包括发动机平均有效压力和发动机转速；
执行模块803，用于若发动机处于低排温状态，在执行启动阶段的第一热管理策略的同时，执行第二热管理策略；其中，第二热管理策略用于提升发动机的排气温度。
进一步的，第一判断模块801，具体用于：
若发动机的启动时间小于预设第一启动时间，则确定发动机处于冷启动阶段；
若发动机的启动时间不小于预设第一启动时间且小于预设第二启动时间，则确定发动机处于冷态阶段；
若发动机的启动时间不小于预设第二启动时间，则确定发动机处于热态阶段；
其中预设第一启动时间小于预设第二启动时间。
进一步的，第一判断模块801，具体还用于：
根据启动阶段和第一参数判断整车的热状态是否处于低温状态，包括：
启动阶段为冷启动阶段时，若满足DOC后温度小于预设第一温度或发动机水温小于预设第二温度或发动机环境温度小于预设第三温度，确定整车的热状态处于低温状态；
启动阶段为冷态阶段时，若满足DOC后温度小于预设第一温度或发动机水温小于预设第四温度或发动机环境温度小于预设第五温度，确定整车的热状态处于低温状态；
启动阶段为热态阶段时，若满足DOC后温度小于预设第六温度，确定整车的热状态处于低温状态；
其中，预设第六温度小于预设第一温度，预设第二温度小于预设第四温度，预设第三温度小于预设第五温度。
进一步的，第一判断模块801，具体用于：
执行冷启动阶段的第一热管理策略，包括：打开中冷器旁通阀、关闭主动进气格栅、电磁离合器风扇工作、打开排气门早开模式、打开进气门晚关模式、热EGR工作、液力缓速器设置为踏板触发；
执行冷态阶段的第一热管理策略，包括：关闭中冷器旁通阀、关闭主动进气格栅、电磁离合器风扇工作、排气门早开模式工作、打开进气门晚关模式、热EGR工作、液力缓速器设置为手柄触发；
执行热态阶段的第一热管理策略，包括：关闭中冷器旁通阀、主动进气格栅工作、电磁离合器风扇工作、关闭排气门早开模式、进气门晚关模式工作、热EGR工作、液力缓速器设置为手柄触发；
其中，排气门早开模式为排气门开启时刻的曲轴转角提前预设第一度数；进气门晚开模式为在进气门关闭时刻的曲度转角推迟预设第二度数。
进一步的，第二判断模块802，具体还用于：
根据启动阶段确定高低温分界函数；其中，高低温分界函数的自变量为发动机转速，因变量为发动机平均有效压力；
获取发动机当前发动机转速和当前发动机平均有效压力，根据当前发动机转速获取高低温分界函数的计算值；
若满足当前发动机平均有效压力不大于高低温分界函数的计算值，则确定发动机处于低排温状态。
进一步的，排温状态确认模块802，具体还用于：
若启动阶段为冷启动阶段，则确定高低温分界函数为y=f 1(x)，
若启动阶段为冷态阶段，则确定高低温分界函数为y=f 2(x)；
若启动阶段为热态阶段，则确定高低温分界函数为y=f 3(x)；
其中，y=f 1(x)为预设第一线性函数，y=f 2(x)为预设第二线性函数，y=f 3(x)为预设第三线性函数；y为发动机平均有效压力，x为发动机转速，且预设第一线性函数、预设第二线性函数和预设第三线性函数满足f 1(x)＞f 2(x)＞f 3(x)。
进一步的，执行模块803，具体用于：
将燃油喷射时刻推迟预设第一时长，将后喷射的曲轴转角增大预设第三度数，将节气门开度减小预设第四度数。
本实施例提供的柴油发动机的热管理设备，可执行上述实施例的柴油发动机的热管理方法，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。
在前述的柴油发动机的热管理设备的具体实现中，各模块可以被实现为处理器，处理器可以执行存储器中存储的计算机执行指令，使得处理器执行上述的柴油发动机的热管理控制方法。
图9为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。如图9所示，该电子设备90包括：至少一个处理器901和存储器902。该电子设备90还包括通信部件903。其中，处理器901、存储器902以及通信部件903通过总线904连接。
在具体实现过程中，至少一个处理器901执行存储器902存储的计算机执行指令，使得至少一个处理器901执行如上电子设备侧所执行的柴油发动机的热管理方法。
处理器901的具体实现过程可参见上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。
在上述实施例中，应理解，处理器可以是中央处理单元（英文：CentralProcessing Unit，简称：CPU），还可以是其他通用处理器、数字信号处理器（英文：DigitalSignal Processor，简称：DSP）、专用集成电路（英文：Application Specific IntegratedCircuit，简称：ASIC）等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
存储器可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储NVM，例如至少一个磁盘存储器。
总线可以是工业标准体系结构（Industry Standard Architecture，ISA）总线、外部设备互连（Peripheral Component，PCI）总线或扩展工业标准体系结构（ExtendedIndustry Standard Architecture，EISA）总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。
上述针对电子设备以及主控设备所实现的功能，对本发明实施例提供的方案进行了介绍。可以理解的是，电子设备或主控设备为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。结合本发明实施例中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本发明实施例能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同的方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明实施例的技术方案的范围。
本申请还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行计算机执行指令时，实现如上柴油发动机的热管理方法。
上述的计算机可读存储介质，上述可读存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器（SRAM），电可擦除可编程只读存储器（EEPROM），可擦除可编程只读存储器（EPROM），可编程只读存储器（PROM），只读存储器（ROM），磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。可读存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
一种示例性的可读存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该可读存储介质读取信息，且可向该可读存储介质写入信息。当然，可读存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和可读存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuits，简称：ASIC)中。当然，处理器和可读存储介质也可以作为分立组件存在于电子设备或主控设备中。
本申请还提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品包括：计算机程序，计算机程序存储在可读存储介质中，电子设备的至少一个处理器可以从可读存储介质读取计算机程序，至少一个处理器执行计算机程序使得电子设备执行上述任一实施例提供的方案。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种柴油发动机的热管理方法，其特征在于，所述方法包括：
获取发动机启动时间，根据所述发动机启动时间确定启动阶段；所述启动阶段包括冷启动阶段、冷态阶段和热态阶段；
若所述发动机的启动时间小于预设第一启动时间，则确定所述发动机处于所述冷启动阶段；
若所述发动机的启动时间不小于所述预设第一启动时间且小于预设第二启动时间，则确定所述发动机处于所述冷态阶段；
若所述发动机的启动时间不小于所述预设第二启动时间，则确定所述发动机处于所述热态阶段；
其中所述预设第一启动时间小于所述预设第二启动时间；
根据所述启动阶段和第一参数判断整车的热状态是否处于低温状态；所述第一参数为DOC后温度、发动机水温、发动机环境温度中的一种或多种；
所述根据所述启动阶段和第一参数判断整车的热状态是否处于低温状态，包括：
所述启动阶段为所述冷启动阶段时，若满足所述DOC后温度小于预设第一温度或所述发动机水温小于预设第二温度或所述发动机环境温度小于预设第三温度，确定所述整车的热状态处于低温状态；
所述启动阶段为所述冷态阶段时，若满足所述DOC后温度小于所述预设第一温度或所述发动机水温小于预设第四温度或所述发动机环境温度小于预设第五温度，确定所述整车的热状态处于低温状态；
所述启动阶段为所述热态阶段时，若满足所述DOC后温度小于预设第六温度，确定所述整车的热状态处于低温状态；
其中，所述预设第六温度小于所述预设第一温度，所述预设第二温度小于所述预设第四温度，所述预设第三温度小于所述预设第五温度；
若所述整车的热状态处于低温状态，执行所述启动阶段的第一热管理策略，所述第一热管理策略用于提升所述整车的热状态；
若所述启动阶段为所述冷启动阶段，所述执行所述启动阶段的第一热管理策略，包括：打开中冷器旁通阀、关闭主动进气格栅、电磁离合器风扇工作、打开排气门早开模式、打开进气门晚关模式、热EGR工作、液力缓速器设置为踏板触发；
若所述启动阶段为所述冷态阶段，所述执行所述启动阶段的第一热管理策略，包括：关闭所述中冷器旁通阀、关闭所述主动进气格栅、所述电磁离合器风扇工作、所述排气门早开模式工作、打开所述进气门晚关模式、所述热EGR工作、所述液力缓速器设置为手柄触发；
若所述启动阶段为所述热态阶段，所述执行所述启动阶段的第一热管理策略，包括：关闭所述中冷器旁通阀、所述主动进气格栅工作、所述电磁离合器风扇工作、关闭所述排气门早开模式、所述进气门晚关模式工作、所述热EGR工作、所述液力缓速器设置为手柄触发；
其中，所述排气门早开模式为排气门开启时刻的曲轴转角提前预设第一度数；所述进气门晚关模式为在进气门关闭时刻的曲度转角推迟预设第二度数；
根据所述启动阶段和第二参数判断发动机是否处于低排温状态；所述第二参数包括发动机平均有效压力和发动机转速；所述根据所述启动阶段和第二参数判断发动机是否处于低排温状态，包括：
根据所述启动阶段确定高低温分界函数；其中，所述高低温分界函数的自变量为发动机转速，因变量为发动机平均有效压力；
获取发动机当前发动机转速和当前发动机平均有效压力，根据所述当前发动机转速获取所述高低温分界函数的计算值；
若满足所述当前发动机平均有效压力不大于所述高低温分界函数的计算值，则确定所述发动机处于低排温状态；
若所述发动机处于低排温状态，在执行所述启动阶段的第一热管理策略的同时，执行第二热管理策略；其中，所述第二热管理策略用于提升所述发动机的排气温度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述启动阶段确定高低温分界函数，包括：
若所述启动阶段为所述冷启动阶段，则确定所述高低温分界函数为y=f 1(x)；
若所述启动阶段为所述冷态阶段，则确定所述高低温分界函数为y=f 2(x)；
若所述启动阶段为所述热态阶段，则确定所述高低温分界函数为y=f 3(x)；
其中，所述y=f 1(x)为预设第一线性函数，所述y=f 2(x)为预设第二线性函数，所述y=f 3(x)为预设第三线性函数；其中，y为所述发动机平均有效压力， x为所述发动机转速，且所述预设第一线性函数、所述预设第二线性函数和所述预设第三线性函数满足f 1(x)＞f 2(x)＞f 3(x)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述执行第二热管理策略，包括：
将燃油喷射时刻推迟预设第一时长，将后喷射的曲轴转角增大预设第三度数，将节气门开度减小预设第四度数。
4.一种柴油发动机的热管理设备，其特征在于，包括：
第一判断模块，用于获取发动机启动时间，根据所述发动机启动时间确定启动阶段；所述启动阶段包括冷启动阶段、冷态阶段和热态阶段；
若所述发动机的启动时间小于预设第一启动时间，则确定所述发动机处于所述冷启动阶段；
若所述发动机的启动时间不小于所述预设第一启动时间且小于预设第二启动时间，则确定所述发动机处于所述冷态阶段；
若所述发动机的启动时间不小于所述预设第二启动时间，则确定所述发动机处于所述热态阶段；
其中所述预设第一启动时间小于所述预设第二启动时间；
根据所述启动阶段和第一参数判断整车的热状态是否处于低温状态；所述第一参数为DOC后温度、发动机水温、发动机环境温度中的一种或多种；
所述根据所述启动阶段和第一参数判断整车的热状态是否处于低温状态，包括：
所述启动阶段为所述冷启动阶段时，若满足所述DOC后温度小于预设第一温度或所述发动机水温小于预设第二温度或所述发动机环境温度小于预设第三温度，确定所述整车的热状态处于低温状态；
所述启动阶段为所述冷态阶段时，若满足所述DOC后温度小于所述预设第一温度或所述发动机水温小于预设第四温度或所述发动机环境温度小于预设第五温度，确定所述整车的热状态处于低温状态；
所述启动阶段为所述热态阶段时，若满足所述DOC后温度小于预设第六温度，确定所述整车的热状态处于低温状态；
其中，所述预设第六温度小于所述预设第一温度，所述预设第二温度小于所述预设第四温度，所述预设第三温度小于所述预设第五温度；
若所述整车的热状态处于低温状态，执行所述启动阶段的第一热管理策略，所述第一热管理策略用于提升所述整车的热状态；
若所述启动阶段为所述冷启动阶段，所述执行所述启动阶段的第一热管理策略，包括：打开中冷器旁通阀、关闭主动进气格栅、电磁离合器风扇工作、打开排气门早开模式、打开进气门晚关模式、热EGR工作、液力缓速器设置为踏板触发；
若所述启动阶段为所述冷态阶段，所述执行所述启动阶段的第一热管理策略，包括：关闭所述中冷器旁通阀、关闭所述主动进气格栅、所述电磁离合器风扇工作、所述排气门早开模式工作、打开所述进气门晚关模式、所述热EGR工作、所述液力缓速器设置为手柄触发；
若所述启动阶段为所述热态阶段，所述执行所述启动阶段的第一热管理策略，包括：关闭所述中冷器旁通阀、所述主动进气格栅工作、所述电磁离合器风扇工作、关闭所述排气门早开模式、所述进气门晚关模式工作、所述热EGR工作、所述液力缓速器设置为手柄触发；
其中，所述排气门早开模式为排气门开启时刻的曲轴转角提前预设第一度数；所述进气门晚关模式为在进气门关闭时刻的曲度转角推迟预设第二度数；
第二判断模块，用于根据所述启动阶段和第二参数判断发动机是否处于低排温状态；所述第二参数包括发动机平均有效压力和发动机转速；所述根据所述启动阶段和第二参数判断发动机是否处于低排温状态，包括：
根据所述启动阶段确定高低温分界函数；其中，所述高低温分界函数的自变量为发动机转速，因变量为发动机平均有效压力；
获取发动机当前发动机转速和当前发动机平均有效压力，根据所述当前发动机转速获取所述高低温分界函数的计算值；
若满足所述当前发动机平均有效压力不大于所述高低温分界函数的计算值，则确定所述发动机处于低排温状态；
执行模块，用于若所述发动机处于低排温状态，在执行所述启动阶段的第一热管理策略的同时，执行第二热管理策略；其中，所述第二热管理策略用于提升所述发动机的排气温度。
5.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现如权利要求1至3中任一项所述的方法。
6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1至3任一项所述的方法。
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