CN116971883B - 一种发动机烟度控制方法以及控制系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种发动机烟度控制方法以及控制系统，该方法包括：发动机故障诊断，基于发动机故障获取修正参数，再基于发动机转速和进气量得到烟度限值，之后基于修正系数、烟度限值、发动机理论空燃比和进气量得到限值喷油量，然后根据油门踏板的制动量获取需求喷油量，最后对限值喷油量和需求喷油量取小，作为发动机的实际喷油量。其中，限值喷油量为当前进气量下发动机允许的最大瞬态烟度对应的喷油量，因此该控制方法可以在发动机故障时，得到该故障工况下的限值喷油量以及需求喷油量，并将二者取小作为实际喷油量，从而可以保证发动机实际喷油量不超出当前进气量下发动机所允许的最大瞬态烟度对应的喷油量，以控制发动机的瞬态烟度。
Description
技术领域
本申请涉及发动机技术领域，尤其涉及一种发动机烟度控制方法以及控制系统。
背景技术
烟度（Soot）是柴油发动机的关键排放污染物，随着国六DPF（Diesel ParticulateFilter，柴油颗粒过滤器）的引入，致使柴油机的烟度控制，特别是瞬态烟度的控制更加重要。
柴油机运行在稳定工况下，其进气量和喷油量相对平衡，燃烧相对稳定，从而稳态烟度较小。但是瞬态工况下，会由于增压器运转的迟滞性和燃烧的不稳定性，使得瞬态烟度较大，一般是稳态烟度的几十倍。尤其在发动机出现异常的情况下，例如空气系统进气压力低（比如进气管路漏气、增压器本身老化等）和燃油系统喷油压力低（比如输油管进气或管路堵塞、冬季燃油粘度增加等），由于气和油的不匹配和燃烧的不稳定，其烟度会极度恶化，DPF会在短时间内堵塞，严重影响产品质量。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种发动机烟度控制方法，方案如下：
一种发动机烟度控制方法，包括：
在发动机出现异常状态时，诊断所述发动机的故障；
基于所述发动机的故障获取修正系数；
基于所述发动机的转速和所述发动机的进气量，获取烟度限值；
基于所述修正系数、所述烟度限值、所述发动机的理论空燃比以及所述发动机的进气量得到限值喷油量，所述限值喷油量为所述发动机当下所允许的最大喷油量；
基于所述发动机油门踏板的制动量获取需求喷油量；
对所述限值喷油量和所述需求喷油量进行取小，得到所述发动机的实际喷油量。
可选的，将所述修正系数记为λ1，将所述烟度限值记为λ2，将所述发动机的理论空燃比记为AF，将所述发动机的进气量记为Mair，将所述限值喷油量记为qsmk；
qsmk=Mair/(λ1×λ2×AF)。
可选的，所述发动机的故障包括第一故障，所述第一故障为所述发动机进气压力不足；基于所述发动机的故障获取所述修正系数包括：
基于所述第一故障调取第一修正曲线；
基于所述第一修正曲线和所述发动机的转速得到第一修正系数，所述第一修正系数为所述第一修正曲线中与所述发动机的转速相对应的值，并且所述修正系数等于所述第一修正系数。
可选的，所述第一故障为所述发动机的进气压力在第一阈值和第二阈值之间，或为所述发动机的进气压力低于所述第二阈值，所述第一阈值大于所述第二阈值；所述第一修正曲线包括第一子修正曲线和第二子修正曲线；
基于所述第一修正曲线和所述发动机的转速得到所述第一修正系数包括：
当所述发动机的进气压力在所述第一阈值和所述第二阈值之间时，基于所述第一子修正曲线和所述发动机的转速得到所述第一修正系数；
当所述发动机的进气压力低于所述第二阈值时，基于所述第二子修正曲线和所述发动机的转速得到所述第一修正系数。
可选的，所述发动机的故障还包括第二故障，所述第二故障为所述发动机的喷油压力不足；基于所述发动机的故障获取所述修正系数还包括：
基于所述第二故障调取第二修正曲线；
基于所述第二修正曲线和所述需求喷油量得到第二修正系数，所述第二修正系数为所述第二修正曲线中与所述需求喷油量相对应的值。
可选的，若所述第一故障和所述第二故障同时发生，所述修正系数等于所述第一修正系数与所述第二修正系数之和；
若仅所述第二故障发生，所述修正系数等于所述第二修正系数。
可选的，所述第二故障为所述发动机的喷油压力在第三阈值和第四阈值之间，或为所述发动机的喷油压力低于所述第四阈值，所述第三阈值大于所述第四阈值；所述第二修正曲线包括第三子修正曲线和第四子修正曲线；
基于所述第二修正曲线和所述需求喷油量得到所述第二修正系数包括：
当所述发动机的喷油压力在所述第三阈值和所述第四阈值之间时，基于所述需求喷油量和所述第三子修正曲线得到所述第二修正系数；
当所述发动机的喷油压力低于所述第四阈值时，基于所述需求喷油量和所述第四子修正曲线得到所述第二修正系数。
一种发动机烟度控制系统，包括：
故障诊断模块，所述故障诊断模块用于在发动机出现异常状态时，诊断所述发动机的故障；
修正模块，所述修正模块用于根据所述发动机的故障获取修正系数；
信息处理模块，所述信息处理模块包括第一处理单元和第二处理单元，所述第一处理单元基于所述发动机的转速和所述发动机的进气量，获取烟度限值，并基于所述修正系数、所述烟度限值、所述发动机的理论空燃比以及所述发动机的进气量得到限值喷油量；所述第二处理单元基于所述发动机油门踏板的制动量获取需求喷油量；
判断模块，所述判断模块用于对所述限值喷油量和所述需求喷油量取小，得到所述发动机的实际喷油量。
可选的，所述发动机的故障包括第一故障，所述第一故障为所述发动机进气压力不足；所述修正模块包括第三处理单元和第四处理单元；
所述第三处理单元用于根据所述第一故障调取第一修正曲线；
所述第四处理单元基于所述第一修正曲线和所述发动机的转速得到所述第一修正系数，所述修正系数等于所述第一修正系数。
可选的，所述发动机的故障还包括第二故障，所述第二故障为所述发动机的喷油压力不足；
所述第三处理单元还用于根据所述第二故障调取第二修正曲线；
所述第四处理单元还基于所述第二修正曲线和所述需求喷油量得到所述第二修正系数；
若所述第一故障和所述第二故障同时发生，所述修正系数等于所述第一修正系数与所述第二修正系数之和；
若仅所述第二故障发生，所述修正系数等于所述第二修正系数。
与现有技术相比较，本申请的技术方案的有益效果为：
本申请提供的烟度控制方法包括：发动机故障诊断，基于发动机的故障获取修正参数，再基于发动机的当下转速和进气量得到烟度限值，之后基于修正系数、烟度限值、发动机理论空燃比和进气量得到限值喷油量。该控制方法还包括根据油门踏板的制动量获取需求喷油量，并对限值喷油量和需求喷油量取小，作为发动机的实际喷油量。其中限值喷油量为当前进气量下发动机允许的最大瞬态烟度对应的喷油量。由此可见，该控制方法可以在发动机故障时，得到故障工况下的最大允许喷油量以及需求喷油量，并将二者取小作为实际喷油量，从而可以保证发动机的喷油量不超出当前进气量下发动机所允许的最大喷油量，以控制故障工况下的发动机的瞬态烟度，减小DPF堵塞的可能性，提升产品满意度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，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申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本申请提供的一种发动机烟度控制方法的流程图；
图2为本申请提供的一种发动机烟度控制方法的逻辑图；
图3为本申请提供的一种发动机烟度控制方法中发动机转速与第一修正系数的对照图；
图4为本申请提供的一种发动机烟度控制方法中基于发动机的故障得到修正系数的逻辑图；
图5为本申请提供的一种发动机烟度控制方法中需求喷油量与第二修正系数的对照图；
图6为本申请提供的一种发动机烟度控制方法中发动机转速和需求喷油量与第一修正系数的对照图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请中的实施例进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一区域实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
正如背景技术部分所述，柴油机的烟度控制，尤其是瞬态工况下的烟度控制尤为重要。瞬态烟度通常较大，一般是稳态烟度的几十倍，DPF会在短时间内堵塞，严重影响产品质量。
基于此，本申请提供了一种发动机烟度控制方法，如图1所示，图1为本申请提供的一种发动机烟度控制方法的流程图，该控制方法包括：
S1：在发动机出现异常状态时，诊断所述发动机的故障。可选的，在本申请的一个实施例中，上述发动机为柴油发动机，但本申请对此并不做限定，在本申请的其他实施例中，也可以为其他发动机。
S2：基于所述发动机的故障获取修正系数。
S3：基于所述发动机的转速和所述发动机的进气量，获取烟度限值。具体地，上述烟度限值可以基于发动机的转速和发动机的进气量通过查表得到，该烟度限值又叫过量空气修正系数，并且上述发动机的转速和进气量均为发动机当下的转速和进气量。
S4：基于所述修正系数、所述烟度限值、所述发动机的理论空燃比以及所述发动机的进气量得到限值喷油量，所述限值喷油量为所述发动机当下所允许的最大喷油量。
其中，烟度限值是在发动机无异常的状态下，根据发动机所能承受的最大瞬态烟度为准标定的，目的是为了在当前进气量下，得到发动机允许的最大喷油量，该最大喷油量也为当前进气量条件下，发动机所允许的最大瞬态烟度对应的喷油量，避免堵塞DPF。
S5：基于所述发动机的油门踏板的制动量获取需求喷油量。需要说明的是，所述发动机的油门踏板的制动量不同，也即油门踏板的踩踏量不同，对应不同的需求喷油量，可通过查表得到。
S6：对所述限值喷油量和所述需求喷油量进行取小，得到所述发动机的实际喷油量。具体为若限值喷油量大于需求喷油量，需求喷油量作为实际喷油量，若限值喷油量小于需求喷油量，限值喷油量作为实际喷油量，以保证实际喷油量始终不超出限值喷油量。
具体地，如图2所示，图2为本申请提供的一种发动机烟度控制方法的逻辑图，该烟度控制方法包括在发动机发动故障时，诊断发动机的故障原因，并根据发动机的故障原因得到对应的修正系数，然后根据修正系数、烟度限值、发动机的理论空燃比以及发动机的进气量得到限值喷油量。已知烟度限值是在发动机无异常的状态下，根据其所能承受的最大瞬态烟度为准标定的，因此可以基于烟度限值得到当前进气量条件下，发动机所允许的最大瞬态烟度对应的喷油量。而本申请提供的控制方法在烟度限值的基础上，增加了与故障工况相对应的修正系数，因此该控制方法基于修正系数、烟度限值、发动机的理论空燃比以及发动机的进气量得到的限值喷油量即为故障工况时，当前进气量条件下发动机所允许的最大瞬态烟度对应的喷油量。
得到上述限值喷油量之后，该控制方法还包括对限值喷油量与需求喷油量进行取小，将相对较小的喷油量作为发动机的实际喷油量，以保证发动机的实际喷油量始终不大于限值喷油量，从而可以保证故障工况时，发动机的实际喷油量不超出当前进气量下其所允许的最大喷油量，以控制故障工况下发动机的瞬态烟度，减小DPF堵塞的可能性，提升产品满意度。
在上述实施例的基础上，若将所述第一修正系数记为λ1，将所述烟度限值记为λ2，将所述发动机的理论空燃比记为AF，将所述发动机的进气量记为Mair，将所述限值喷油量记为qsmk1；qsmk1=Mair/(λ1×λ2×AF)，基于上述公式，在获取第一修正系数、烟度限值、发动机的理论空燃比以及发动机的进气量之后，就可以得知限值喷油量。
需要说明的是，发动机的进气压力不足是常见的一种发动机故障。因此，在本申请的一个实施例中，所述发动机的故障包括第一故障，所述第一故障为所述发动机进气压力不足。基于此，对于步骤S2，基于所述发动机的故障获取所述修正系数包括：
基于所述第一故障调取第一修正曲线。其中，该第一修正曲线为在实验室进行实验确定，并提前存储于发动机控制器ECU中的，对于该第一修正曲线，发动机转速与第一修正曲线上的各第一修正系数一一对应。
调取第一修正曲线之后，获取所述发动机的转速，基于所述第一修正曲线和所述发动机的转速得到所述第一修正系数，所述第一修正系数为所述第一修正曲线中与所述发动机转速对应的值。需要说明的是，当进气压力不足时，一般发动机动力会变差，在不知情的情况下，多数司机会加大踩油门的力度，以弥补动力需求，此时则会导致发动机瞬态烟度极度恶化。针对上述情况，由于发动机转速的变化范围较大，从而可以基于发动机转速，并通过实验得到第一修正曲线，再在实际使用中基于发动机转速查询到对应的第一修正系数，并基于第一修正系数以及上述其他参数得到限值喷油量，以得到第一故障时发动机所允许的最大瞬态烟度对应的喷油量，避免发动机的实际喷油量超出发动机当下所允许的最大瞬态烟度对应的喷油量，进而实现瞬态烟度的控制，减小DPF堵塞的可能性，提升产品满意度。
具体地，如图3所示，图3为发动机转速与第一修正系数的对照图，该对照图由上述第一修正曲线得到，依据该对照图，可以在发动机第一故障工况下，得到当前发动机转速所对应的第一修正系数，进而获取限值喷油量，以最终实现控制发动机烟度的目的。
由前述已知，第一故障为发动机的进气压力不足，而发动机进气压力不足还分为轻度进气压力不足和中重度进气压力不足，并且轻度进气压力不足和中重度进气压力不足各自对应的修正曲线也是不同的。因此，在本申请的一个实施例中，所述第一故障为所述发动机的进气压力的取值在第一阈值和第二阈值之间，或为所述发动机的进气压力低于第二阈值，所述第一阈值大于所述第二阈值，也就是说，发动机的进气压力的取值在第一阈值和第二阈值之间，对应发动机轻度进气压力不足，发动机的进气压力低于第二阈值对应发动机的中重度进气压力不足。基于上述，所述第一修正曲线也相应包括第一子修正曲线和第二子修正曲线，其中，第一子修正曲线对应发动机的进气压力在第一阈值和第二阈值之间的情况，即第一子修正曲线对应发动机的轻度进气压力不足，第二子修正曲线对应发动机的进气压力低于第二阈值的情况，即第二子修正曲线对应发动机的中重度进气压力不足。
在上述基础上，基于所述第一修正曲线和所述发动机的转速得到所述第一修正系数包括：
如图4所示，图4为基于发动机的故障得到修正系数的逻辑图，当所述发动机的进气压力的取值在所述第一阈值和所述第二阈值之间时，此时第一故障具体为轻度进气压力不足，对应的是第一子修正曲线，从而基于所述第一修正曲线和所述发动机的转速得到所述第一修正系数具体为基于所述第一子修正曲线和所述发动机的转速得到所述第一修正系数；
当所述发动机的进气压力低于所述第二阈值时，第一故障具体为中重度进气压力不足，从而基于所述第一修正曲线和所述发动机的转速得到所述第一修正系数具体为基于所述第二子修正曲线和所述发动机的转速得到所述第一修正系数。
具体地，由上述可知，本申请提供的烟度控制方法关于发动机故障为进气压力不足的情况时，对于轻度进气压力不足和中重度进气压力不足分别设定了不同的修正曲线，从而可以根据发动机进气压力故障的程度，选取对应的修正曲线，得到对应的限值喷油量，从而有助于精准的实现对限值喷油量的修正，以使得该烟度控制方法具有更好的烟度控制效果。
需要说明的是，第一阈值和第二阈值为设定值，不同型号的发动机以及不同的产品，该第一阈值和第二阈值的设定都可能不同，因此本申请对第一阈值和第二阈值的具体指并不做限定，具体视情况而定。
关于发动机故障除了上述发动机的进气压力故障以外，发动机的喷油压力故障也是目前市场上比较容易发生的故障，并且对发动机瞬态烟度的影响更大。因此，在本申请的一个实施例中，所述发动机的故障还包括第二故障，所述第二故障为所述发动机的喷油压力不足，基于所述发动机的故障获取所述修正系数还包括：
基于所述第二故障调取第二修正曲线，与第一修正曲线相同，该第二修正曲线也为在实验室进行实验确定的，并提前存储于发动机控制器ECU中，在该第二修正曲线中，发动机的需求喷油量与第二修正系数一一对应。需要说明的是，不同于进气压力低故障，喷油压力低故障对应的修正系数是基于需求喷油量进行查询的，并且需求喷油量越大时，修正系数也越大。
调取第二修正曲线之后，基于所述第二修正曲线和所述需求喷油量得到第二修正系数，所述第二修正系数为所述第二修正曲线中与所需求喷油量相对应的值。具体地，如图5所示，图5为需求喷油量与第二修正系数的对照图，该对照通过第二修正曲线得到，基于该对照图，可以根据需求喷油量查找到对应的第二修正系数。
在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，得到需求喷油量对应的第二修正系数之后，若第一故障工况和第二故障工况同时发生，即第一故障和第二故障同时发生，此时所述修正系数等于所述第一修正系数和所述第二修正系数之和。之后根据此时的修正系数得到对应的限值喷油量，该限值喷油量对应的是第一故障和第二故障同时发生时发动机所允许的最大瞬态烟度对应喷油量。
在本申请的另一个实施例中，若仅所述第二故障发生，此时所述修正系数等于所述第二修正系数，根据此时的修正系数得到的限值喷油量为仅第二故障时发动机所允许的最大瞬态烟度对应的喷油量。
综合上述，本申请提供的控制方法针对发动机发生第一故障和/或第二故障时的情况，都进行了讨论，并得到了对应的限值喷油量，从而该控制方法可以保证发生第一故障时，发生第二故障时，以及第一故障和第二故障同时发生时，发动机的实际喷油量都不会超出最大瞬态烟度对应的最大喷油量，可以实现对瞬态烟度的控制，有效避免DPF堵塞。
基于上述，将所述第一修正系数记为λ11，将第二修正系数记为λ12，将所述烟度限值记为λ2，将所述发动机的理论空燃比记为AF，将所述发动机的进气量记为Mair。当仅第一故障发生时，限值喷油量qsmk=Mair/(λ11×λ2×AF)，当仅第二故障发生时，限值喷油量qsmk=Mair/(λ12×λ2×AF)，当第一故障和第二故障同时发生时，限值喷油量qsmk=Mair/((λ11+λ12)×λ2×AF)。
有上述可知，该控制方法分别对比较常见的两种故障进行了分情况处理，分别为第一故障和第二故障同时发生，以及仅第一故障发生和仅第二故障发生，从而该控制方法具有较广泛的普适性。
与进气压力不足相同的是，发动机的喷油压力不足也分为轻度喷油压力不足和中重度喷油压力不足，并且不同程度的喷油压力故障对应的修正曲线也是不同的。因此，在本申请的一个实施例中，所述第二故障为所述发动机的喷油压力在第三阈值和第四阈值之间，或所述发动机的喷油压力低于所述第四阈值，所述第三阈值大于所述第四阈值，从而所述发动机的喷油压力在第三阈值和第四阈值之间对应所述发动机轻度喷油压力不足，所述发动机的喷油压力低于第四阈值对应所述发动机中重度喷油压力不足。相应的，所述第二修正曲线也包括第三子修正曲线和第四子修正曲线，其中，第三子修正曲线对应发动机的喷油压力的取值在第三阈值和第四阈值之间的情况，即第三子修正曲线对应发动机的轻度喷油压力不足，第四子修正曲线对应发动机的喷油压力低于第四阈值的情况，即第四子修正曲线对应发动机的中重度喷油压力不足。
在上述基础上，基于所述第二修正曲线和所述需求喷油量得到所述第二修正系数包括：
当所述发动机的喷油压力在所述第三阈值和所述第四阈值之间时，基于所述需求喷油量和所述第三子修正曲线得到所述第二修正系数。
当所述发动机的喷油压力低于所述第四阈值时，基于所述需求喷油量和所述第四子修正曲线得到所述第二修正系数。
由上述可知，该控制方法关于发动机故障为喷油压力不足的情况时，对于轻度喷油压力不足和中重度喷油压力不足分别设定了不同的修正曲线，从而可以根据发动机喷油压力故障的程度，选取对应的修正曲线对限值喷油量修正，从而有助于精准的实现对发动机实际喷油量的控制，有效避免发动机的实际喷油量超出限值喷油量，进而可以实现更好的烟度控制效果。
需要说明的是，第一修正曲线中的参数除了包括发动机转速以外，还可以包括需求喷油量，从而第一修正系数除了可以根据发动机转速确定，还可以根据发动机转速和需求喷油量同时确定，因此，在本申请的一个实施例中，所述发动机的故障包括第一故障时，基于所述发动机的故障获取所述修正系数包括：
基于所述第一故障调取第一修正曲线；
获取所述发动机的转速，基于所述第一修正曲线和所述发动机的转速以及所述需求喷油量得到第一修正系数，所述第一修正系数为所述第一修正曲线中与所述发动机的转速相对应，且同时与需求喷油量相对应的值，所述修正系数等于所述第一修正系数。
具体地，如图6所示，图6为第一修正系数与发动机转速以及需求喷油量的对照图，该对照图由上述实施例中的第一修正曲线获得，不同发动机转速以及需求喷油量对应唯一的第一修正系数，从而可以基于第一修正曲线、发动机的转速以及需求喷油量得到第一修正系数，进而得到对应的限值喷油量，以最终实现发动机的烟度控制。
相应的，本申请还提供了一种发动机烟度控制系统，上述任一实施例所述的烟度控制方法均应用于该烟度控制系统中，该控制系统包括：
故障诊断模块，所述故障诊断模块用于在发动机出现异常状态时，诊断所述发动机的故障。可选的，所述故障诊断模块具体为OBD诊断模块。
修正模块，所述修正模块用于根据所述发动机的故障获取修正系数。
信息处理模块，所述信息处理模块包括第一处理单元和第二处理单元，所述第一处理单元基于所述发动机的转速和所述发动机的进气量，获取烟度限值，并基于所述修正系数、所述烟度限值、所述发动机的理论空燃比以及所述发动机的进气量得到限值喷油量；所述第二处理单元用于基于所述发动机油门踏板的制动量获取需求喷油量。其中，烟度限值是在发动机无异常的状态下，其所能承受的最大瞬态烟度为准标定的，目的是为了在当前进气量下，得到最大的喷油量，也是为了能够得到当前进气量条件下，发动机所允许的最大瞬态烟度，避免堵塞DPF。
判断模块，所述判断模块用于对所述限值喷油量和所述需求喷油量取小，得到所述发动机的实际喷油量。
具体地，有上述可知，该烟度控制系统中的故障诊断模块诊断发动机的故障原因，诊断出故障原因之后，修正模块得到与发动机故障对应的修正系数，之后第一信息处理模块中的第一处理单元获取烟度限值，并基于修正系数、烟度限值、理论空燃比和发动机进气量得到限值喷油量，第二处理单元基于发动机油门踏板的制动量获取需求喷油量。已知烟度限值是在发动机无异常的状态下，根据其所能承受的最大瞬态烟度为准标定的，因此可以基于该烟度限值得到当前进气量条件下，发动机所允许的最大瞬态烟度对应的喷油量。而本申请提供的控制系统获取的限值喷油量是在烟度限值的基础上，增加了与故障工况相对应的修正系数得到的，从而该限值喷油量为故障工况时，当前进气量条件下发动机所允许的最大瞬态烟度对应的喷油量。
得到上述限值喷油量之后，该控制系统还包括判断模块，用于对限值喷油量与需求喷油量进行取小，将相对较小的喷油量作为发动机的实际喷油量，以保证发动机的实际喷油量小于或等于限值喷油量，从而该控制系统可以保证故障工况时，发动机的实际喷油量不超出当前进气量下其所允许的最大喷油量，以控制故障工况下发动机的瞬态烟度，减小DPF堵塞的可能性，提升产品满意度。
需要说明的是，发动机的进气压力不足是常见的一种发动机故障。因此，在本申请的一个实施例中，所述发动机的故障包括第一故障，所述第一故障为所述发动机进气压力不足。在此基础上，所述修正模块包括第三处理单元和第四处理单元，其中，所述第三处理单元用于根据所述第一故障调取第一修正曲线，该第一修正曲线中，发动机的转速与第一修正曲线上各处的第一修正系数一一对应。基于故障原因调取对应的第一修正曲线之后，所述第四处理单元基于所述第一修正曲线和所述发动机的转速得到所述第一修正系数，所述第一修正系数为所述第一修正曲线中与所述发动机转速对应的值，从而能够得到与第一故障对应的第一修正系数，此时前述修正系数则等于第一修正系数。
除了上述发动机的进气压力故障以外，发动机的喷油压力故障也是目前市场上比较容易发生的故障，并且对发动机烟度的影响更大。因此，在本申请的一个实施例中，所述发动机的故障还包括第二故障，所述第二故障为所述发动机的喷油压力不足，所述第三处理单元还用于根据所述第二故障调取第二修正曲线，所述第四处理单元还基于所述第二修正曲线和所述需求喷油量得到所述第二修正系数，若所述第一故障和所述第二故障同时存在，所述修正系数等于所述第一修正系数与所述第二修正系数之和，若仅存在所述第二故障，所述修正系数等于所述第二修正系数。
具体地，由上述可知，若第一故障工况和第二故障工况同时发生，即第一故障和第二故障同时发生，此时前述修正系数等于第一修正系数和第二修正系数之和。根据此时的修正系数得到对应的限值喷油量，该限值喷油量对应的是第一故障和第二故障同时发生时发动机所允许的最大瞬态烟度对应喷油量。若仅第二故障发生，此时前述修正系数等于第二修正系数，根据此时的修正系数得到的限值喷油量为仅第二故障时发动机所允许的最大瞬态烟度对应的喷油量。
综合上述，本申请提供的控制系统可以针对发动机发生第一故障和/或第二故障时的情况，得到对应的限值喷油量，从而该控制系统可以保证发生第一故障时，发生第二故障时，以及第一故障和第二故障同时发生时，发动机的实际喷油量都不会超出最大瞬态烟度对应的最大喷油量，可以实现对瞬态烟度的控制，有效避免DPF堵塞。
基于上述，将所述第一修正系数记为λ11，将第二修正系数记为λ12，将所述烟度限值记为λ2，将所述发动机的理论空燃比记为AF，将所述发动机的进气量记为Mair。当仅第一故障发生时，限值喷油量qsmk=Mair/(λ11×λ2×AF)，当仅第二故障发生时，限值喷油量qsmk=Mair/(λ12×λ2×AF)，当第一故障和第二故障同时发生时，限值喷油量qsmk=Mair/((λ11+λ12)×λ2×AF)。
综合上述，本申请提供了一种发动机烟度控制方法以及控制系统，该控制方法包括：发动机故障诊断，基于发动机故障获取对应的修正参数，再基于发动机转速和进气量得到烟度限值，然后基于上述修正系数、烟度限值以及发动机理论空燃比和进气量得到限值喷油量，该限值喷油量即为故障工况时，当前进气量条件下发动机所允许的最大瞬态烟度对应的喷油量。得到上述限值喷油量之后，该控制方法还包括对限值喷油量与需求喷油量进行取小，将相对较小的喷油量作为发动机的实际喷油量，以保证发动机的实际喷油量小于或等于限值喷油量，从而可以保证故障工况时，发动机的实际喷油量不超出当前进气量下其所允许的最大喷油量，以控制故障工况下发动机的瞬态烟度，减小DPF堵塞的可能性，提升产品满意度。
本说明书中各个实施例采用递进、或并列、或递进和并列结合的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似区域互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法区域说明即可。
需要说明的是，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。
还需要说明的是，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，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (4)
1.一种发动机烟度控制方法，其特征在于，包括：
在发动机出现异常状态时，诊断所述发动机的故障；
基于所述发动机的故障获取修正系数；
基于所述发动机的转速和所述发动机的进气量，获取烟度限值；
基于所述修正系数、所述烟度限值、所述发动机的理论空燃比以及所述发动机的进气量得到限值喷油量，所述限值喷油量为所述发动机当下所允许的最大喷油量；将所述修正系数记为λ1，将所述烟度限值记为λ2，将所述发动机的理论空燃比记为AF，将所述发动机的进气量记为Mair，将所述限值喷油量记为qsmk，qsmk=Mair/(λ1×λ2×AF)；
基于所述发动机油门踏板的制动量获取需求喷油量；
对所述限值喷油量和所述需求喷油量进行取小，得到所述发动机的实际喷油量；
所述发动机的故障包括第一故障，所述第一故障为所述发动机进气压力不足；基于所述发动机的故障获取所述修正系数包括：
基于所述第一故障调取第一修正曲线；
基于所述第一修正曲线和所述发动机的转速得到第一修正系数，所述第一修正系数为所述第一修正曲线中与所述发动机的转速相对应的值，并且所述修正系数等于所述第一修正系数；
其中，所述第一故障为所述发动机的进气压力在第一阈值和第二阈值之间，或为所述发动机的进气压力低于所述第二阈值，所述第一阈值大于所述第二阈值；所述第一修正曲线包括第一子修正曲线和第二子修正曲线；基于所述第一修正曲线和所述发动机的转速得到所述第一修正系数包括：
当所述发动机的进气压力在所述第一阈值和所述第二阈值之间时，基于所述第一子修正曲线和所述发动机的转速得到所述第一修正系数；
当所述发动机的进气压力低于所述第二阈值时，基于所述第二子修正曲线和所述发动机的转速得到所述第一修正系数；
所述发动机的故障还包括第二故障，所述第二故障为所述发动机的喷油压力不足；基于所述发动机的故障获取所述修正系数还包括：
基于所述第二故障调取第二修正曲线；
基于所述第二修正曲线和所述需求喷油量得到第二修正系数，所述第二修正系数为所述第二修正曲线中与所述需求喷油量相对应的值。
2.根据权利要求1所述的发动机烟度控制方法，其特征在于，若所述第一故障和所述第二故障同时发生，所述修正系数等于所述第一修正系数与所述第二修正系数之和；
若仅所述第二故障发生，所述修正系数等于所述第二修正系数。
3.根据权利要求1所述的发动机烟度控制方法，其特征在于，所述第二故障为所述发动机的喷油压力在第三阈值和第四阈值之间，或为所述发动机的喷油压力低于所述第四阈值，所述第三阈值大于所述第四阈值；所述第二修正曲线包括第三子修正曲线和第四子修正曲线；
基于所述第二修正曲线和所述需求喷油量得到所述第二修正系数包括：
当所述发动机的喷油压力在所述第三阈值和所述第四阈值之间时，基于所述需求喷油量和所述第三子修正曲线得到所述第二修正系数；
当所述发动机的喷油压力低于所述第四阈值时，基于所述需求喷油量和所述第四子修正曲线得到所述第二修正系数。
4.一种发动机烟度控制系统，其特征在于，包括：
故障诊断模块，所述故障诊断模块用于在发动机出现异常状态时，诊断所述发动机的故障，所述发动机的故障包括第一故障和第二故障，所述第一故障为所述发动机进气压力不足，所述第二故障为所述发动机的喷油压力不足；所述发动机进气压力不足为所述发动机的进气压力在第一阈值和第二阈值之间，或为所述发动机的进气压力低于所述第二阈值，所述第一阈值大于所述第二阈值；
修正模块，所述修正模块用于基于所述发动机的故障获取修正系数；
信息处理模块，所述信息处理模块包括第一处理单元和第二处理单元，所述第一处理单元用于基于所述发动机的转速和所述发动机的进气量，获取烟度限值，并基于所述修正系数、所述烟度限值、所述发动机的理论空燃比以及所述发动机的进气量得到限值喷油量，所述限值喷油量为所述发动机当下所允许的最大喷油量；所述第二处理单元用于基于所述发动机油门踏板的制动量获取需求喷油量；
判断模块，所述判断模块用于对所述限值喷油量和所述需求喷油量进行取小，得到所述发动机的实际喷油量；
其中，所述修正模块包括第三处理单元和第四处理单元，所述第三处理单元用于基于所述第一故障调取第一修正曲线以及基于所述第二故障调取第二修正曲线，所述第四处理单元用于基于所述第一修正曲线和所述发动机的转速得到第一修正系数以及基于所述第二修正曲线和所述需求喷油量得到第二修正系数，所述第一修正系数为所述第一修正曲线中与所述发动机的转速相对应的值，所述修正系数等于所述第一修正系数，所述第二修正系数为所述第二修正曲线中与所述需求喷油量相对应的值；若所述第一故障和所述第二故障同时发生，所述修正系数等于所述第一修正系数与所述第二修正系数之和，若仅所述第二故障发生，所述修正系数等于所述第二修正系数。
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