CN117329009A - 一种车辆、发动机的控制系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆、发动机的控制系统及控制方法,该控制系统包括:监测控制模块、停缸控制模块以及发动机;发动机包括发动机本体、排气节流阀、温度检测模块以及后处理装置;后处理装置包括依次连接的第一SCR、DOC、DPF和第二SCR;温度检测模块用于检测第一SCR的温度、第二SCR的温度以及发动机中冷却液的温度;停缸控制模块在工作时用于控制发动机本体中的部分气缸停止工作;监测控制模块用于在第二SCR的温度小于第一预设温度时,控制发动机进入排温控制模式,用于在第二SCR的温度大于或等于第一预设温度且第二SCR的温度小于第二预设温度时,控制发动机进入保持模式。本发明可以减少发动机的油耗,也可以快速提高后处理装置的温度。
Description
技术领域
本发明涉及发动机技术领域,尤其涉及一种车辆、发动机的控制系统及控制方法。
背景技术
随着公众环保意识的提高,车辆排放法规也日趋严格。当前我国已在全国范围内分阶段实施了国六排放标准,预计2025年后将出台更严苛的排放和油耗法规。氮氧化物(NOx)是柴油发动机的主要排放物之一,控制NOx排放主要采用EGR(Exhaust GasRecirculation,废气再循环)与SCR(Selective Catalytic Reduction,选择性催化还原)两种技术措施。
为了满足未来法规要求,一方面需要在国六柴油机基础上进一步采用机内净化措施,更精确地控制NOx原机排放,另一方面需要采用更加高效的排温热管理技术来提高尾气温度,如尾气加热器、燃烧器、停缸、进气节流阀、排气节流阀等技术,从而使后处理器尽快达到高效温度区间。
发明内容
本发明提供了一种车辆、发动机的控制系统及控制方法,可以减少发动机的油耗,也可以快速提高后处理装置的温度。
根据本发明的一方面,提供了一种发动机的控制系统,该发动机的控制系统包括:监测控制模块、停缸控制模块以及发动机;
所述发动机包括发动机本体、排气节流阀、温度检测模块以及后处理装置;所述后处理装置包括依次连接的第一SCR、DOC、DPF和第二SCR;其中,所述第一SCR与所述发动机本体的尾气口相邻;所述温度检测模块用于检测所述第一SCR的温度、所述第二SCR的温度以及所述发动机中冷却液的温度;所述停缸控制模块在工作时用于控制所述发动机本体中的部分气缸停止工作;
所述监测控制模块用于在所述第二SCR的温度小于第一预设温度时,控制所述发动机进入排温控制模式,用于在所述第二SCR的温度大于或等于所述第一预设温度且所述第二SCR的温度小于第二预设温度时,控制所述发动机进入保持模式,还用于在所述第二SCR的温度大于或等于所述第二预设温度时,控制所述发动机进入排放控制模式;其中,所述第二预设温度大于所述第一预设温度;在所述排温控制模式中,所述监测控制模块用于在所述第一SCR的温度小于第三预设温度或所述冷却液的温度小于第四预设温度时,控制所述排气节流阀的开度小于所述排气节流阀的最大开度且控制所述停缸控制模块停止工作;在所述第一SCR的温度大于或等于所述第三预设温度,且所述冷却液的温度大于或等于所述第四预设温度时,控制所述排气节流阀的开度小于所述排气节流阀的最大开度且控制所述停缸控制模块工作;在所述保持模式中,所述监测控制模块控制所述排气节流阀的开度等于所述排气节流阀的最小开度同时控制所述停缸控制模块工作;在所述排放控制模式中,所述监测控制模块控制所述发动机本体的排放物的浓度在设定范围内同时控制所述停缸控制模块工作以及控制所述排气节流阀的开度等于排气节流阀的最小开度。
可选的,在所述排温控制模式中,所述监测控制模块用于根据所述发动机的转速和所述发动机的负荷确定所述排气节流阀的开度,以使所述排气节流阀的开度小于所述排气节流阀的最大开度。
可选的,所述发动机处于弱热管理模式下的所述排气节流阀的开度小于所述发动机处于强热管理模式下的所述排气节流阀的开度,其中,当所述第二SCR的温度小于所述第一预设温度且所述第一SCR的温度小于所述第三预设温度时或所述第二SCR的温度小于所述第一预设温度且所述冷却液的温度小于所述第四预设温度时,所述发动机处于强热管理模式中;当所述第二SCR的温度小于所述第一预设温度、所述第一SCR的温度大于或等于所述第三预设温度,且所述冷却液的温度大于或等于所述第四预设温度时,所述发动机处于弱热管理模式中。
可选的,所述发动机还包括气体检测模块、EGR阀和VGT增压器;
所述发动机本体的排放物包括氮氧化物;
所述气体检测模块用于检测所述发动机本体排放的氮氧化物的气体浓度;
所述监测控制模块具体用于在所述第二SCR的温度大于或等于所述第二预设温度时,根据所述气体检测模块检测的氮氧化物的气体浓度确定所述氮氧化物的实际比排放值,并在所述实际比排放值大于预设比排放值时,控制所述VGT增压器的开度或所述EGR阀的开度,以使所述发动机本体排放的氮氧化物的气体浓度在所述设定范围内,在所述实际比排放值小于或等于所述预设比排放值时,控制所述VGT增压器的开度、所述EGR阀的开度、所述发动机本体中的轨压或所述发动机本体中的喷油提前角角度。
可选的,所述停缸控制模块在工作时用于根据所述发动机的转速和所述发动机的负荷控制所述发动机中停缸的数量。
可选的,所述温度检测模块包括第一温度检测单元、第二温度检测单元、第三温度检测单元以及第四温度检测单元;
所述第一温度检测单元位于所述第一SCR的进气口,所述第一温度检测单元用于检测所述第一SCR的进气口的温度;
所述第二温度检测单元位于所述第一SCR的出气口,所述第二温度检测单元用于检测所述第一SCR的出气口的温度;
所述第三温度检测单元位于所述第二SCR的进气口,所述第三温度检测单元用于检测所述第二SCR的进气口的温度;
所述第四温度检测单元位于所述第二SCR的出气口,所述第四温度检测单元用于检测所述第二SCR的出气口的温度;
所述监测控制模块用于根据所述第一SCR的进气口的温度和所述第一SCR的出气口的温度确定所述第一SCR的温度,还用于根据所述第二SCR的进气口的温度和所述第二SCR的出气口的温度确定所述第二SCR的温度。
可选的,所述发动机处于进入所述排温控制模式时的所述发动机本体中的停缸数量大于所述发动机处于所述保持模式时的所述发动机本体中的停缸数量;
所述发动机处于所述保持模式时的所述发动机本体中的停缸数量大于所述发动机处于所述排放控制模式时的所述发动机本体中的停缸数量。
可选的,所述第一SCR的体积小于第二SCR的体积。
根据本发明的另一方面,提供了一种发动机的控制方法,该控制方法应用于本发明任意实施例提供的发动机的控制系统中;
所述发动机的控制方法包括:
获取所述第二SCR的温度;
确定所述第二SCR的温度是否小于第一预设温度;
若是,则控制所述发动机进入排温控制模式;
若否,确定所述第二SCR的温度是否小于第二预设温度;
若是,则控制所述发动机进入保持模式,在保持模式中,控制所述排气节流阀的开度等于所述排气节流阀的最小开度同时控制所述停缸控制模块工作
若否,则控制所述发动机进入排放控制模式,在排放控制模式中,控制所述发动机本体的排放物的浓度在设定范围内同时控制所述停缸控制模块工作以及控制所述排气节流阀的开度等于所述排气节流阀的最小开度;
其中,所述第二预设温度大于所述第一预设温度;
在所述排温控制模式中:
获取所述第一SCR的温度和所述冷却液的温度;
确定所述第一SCR的温度是否小于第三预设温度;
若是,控制所述排气节流阀的开度小于所述排气节流阀的最大开度且控制所述停缸控制模块停止工作;
若否,确定所述冷却液的温度是否小于第四预设温度;
若是,控制所述排气节流阀的开度小于所述排气节流阀的最大开度且控制所述停缸控制模块停止工作;
若否,控制所述排气节流阀的开度小于所述排气节流阀的最大开度且控制所述停缸控制模块工作。
根据本发明的另一方面,提供了一种车辆,该车辆包括本发明任意实施例提供的发动机的控制系统。
本实施例提供了一种发动机的控制系统,该控制系统包括监测控制模块、停缸控制模块和发动机。发动机包括发动机本体、排气节流阀和后处理装置。停缸控制模块可以控制发动机本体中部分气缸停止工作,后处理装置包括第一SCR和第二SCR,两个SCR可以提高发动机尾气中NOx最终排放量。监测控制模块在第二SCR的温度低于第一预设温度时,控制发动机进入排温控制模式。在排温控制模式中,排气节流阀单独工作或排气节流阀与停缸控制模块协同工作,从而可以显著提高尾气温度,使后处理装置快速升温。监测控制模块在第二SCR的温度大于或等于第一预设温度且小于第二预设温度时,控制发动机进入保持模式。在保持模式中,监测控制模块利用停缸控制模块提高后处理装置的温度并控制排气节流阀的开度调到最小。当第二SCR器的温度大于或等于第二预设温度时,监测控制模块控制发动机的排放物的浓度并控制停缸控制模块工作以减少发动机油耗,并快速提高后处理装置的温度。综上,本实施例提供的发动机的控制系统,可以减少发动机的油耗,也可以快速提高后处理装置的温度。
应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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,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是根据本发明实施例提供的一种发动机的控制系统的结构示意图;
图2是根据本发明实施例提供的一种发动机的控制方法的流程示意图;
图3是根据本发明实施例提供的一种发动机进入排温控制模式时的流程示意图;
图4是根据本发明实施例提供的一种发动机进入排放控制模式时的流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,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的实施例,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,都应当属于本发明保护的范围。
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”等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能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
图1是根据本发明实施例提供的一种发动机的控制系统的结构示意图,参考图1,本实施例提供的发动机的控制系统包括:停缸控制模块1、发动机以及监测控制模块40;发动机包括发动机本体2、排气节流阀4、温度检测模块10以及后处理装置30;后处理装置30包括依次连接的第一SCR31、DOC32、DPF33和第二SCR34;其中,第一SCR31与发动机本体2的尾气口相邻;温度检测模块10用于检测第一SCR31的温度、第二SCR34的温度以及发动机中冷却液的温度;停缸控制模块1在工作时用于控制发动机本体2中的部分气缸停止工作。
监测控制模块40用于在第二SCR34的温度小于第一预设温度时,控制发动机进入排温控制模式,用于在第二SCR34的温度大于或等于第一预设温度且第二SCR34的温度小于第二预设温度时,控制发动机进入保持模式,还用于在第二SCR34的温度大于或等于第二预设温度时,控制发动机进入排放控制模式;
在排温控制模式中,监测控制模块40用于在第一SCR31的温度小于第三预设温度或冷却液的温度小于第四预设温度时,控制排气节流阀4的开度小于排气节流阀4的最大开度且控制停缸控制模块40停止工作;在第一SCR31的温度大于或等于第三预设温度,且冷却液的温度大于或等于第四预设温度时,控制排气节流阀4的开度小于排气节流阀4的最大开度且控制停缸控制模块1工作;在保持模式中,监测控制模块40控制排气节流阀4的开度等于排气节流阀4的最小开度同时控制停缸控制模块1工作;在排放控制模式中,监测控制模块40控制发动机本体2的排放物的浓度在设定范围内同时控制停缸控制模块1工作以及控制排气节流阀4的开度等于排气节流阀4的最小开度;其中,第二预设温度大于第一预设温度。
具体的,本实施例中的发动机可以为柴油发动机。监测控制模块40与温度检测模块10电连接,监测控制模块40可以通过温度检测模块10获取第一SCR31的温度、第二SCR34的温度以及发动机中冷却液的温度。
停缸控制模块1与监测控制模块40和发动机本体2连接,停缸控制模块1可以根据监测控制模块40的指令控制发动机本体2中的任意一个气缸的进、排气门停止工作,并处于关闭状态,同时,停止对该气缸的供油,实现停缸功能。停缸控制模块1可以控制发动机本体2中的多个气缸同时停缸。停缸控制模块1控制发动机本体2中的部分气缸停止工作可使发动机本体2在输出功率不变的前提下提高剩余工作气缸的负荷率,从而有效提高发动机本体2的排气温度,降低小负荷工况的油耗。发动机本体2中停缸数量越多,排气温度提升越大。监测控制模块40控制停缸控制模块1工作时,停缸控制模块1可以控制发动机本体2中的部分气缸停止工作,监测控制模块40控制停缸控制模块1停止作时,监测控制模块40控制发动机本体2中的所有气缸均工作。
第一SCR31和第二SCR34用于净化尾气中的NOx,第一SCR器31是净化尾气中NOx排放的前置装置,第二SCR器34是净化尾气中NOx排放的主装置,两个SCR能够对发动机本体2尾气中的NOx排放进行充分处理,减少NOx最终排放量。发动机本体2燃烧后的气体经过DOC32中蜂窝状载体的时候会被载体表面涂覆的铂系金属吸附,同时铂系金属作为催化剂与吸附的氧一起对于发动机本体2尾气中的一氧化碳和碳氢化合物气体氧化燃烧,成为对环境影响不大的二氧化碳气体与水。DPF33可以在微粒排放物质进入大气之前将其过滤出来并捕捉。DPF33能够减少发动机本体2所产生的烟灰达90%以上,捕捉到的微粒排放物质随后会燃烧殆尽,从而减少这些微粒直接排放到大气中,提高了发动机尾气排放的质量。
监测控制模块40与排气节流阀4连接,监测控制模块40可以控制排气节流阀4的开度。排气节流阀4位于发动机本体2的尾气口与第一SCR31之间。当排气节流阀4的开度小于排气节流阀4的最大开度时,排气节流阀4可以在发动机本体2冷启动和小负荷工况下减小排气流通截面积,从而可以有效提高排气温度,使后处理装置30快速升温。
第一预设温度的范围可以是180℃~190℃,第二预设温度的范围可以为220℃~240℃。第三预设温度的范围可以为170℃~180℃。第四预设温度的范围可以为35℃~45℃。
由于第二SCR34是净化尾气中NOx排放的主装置,因此,后处理装置30的温度以第二SCR34的温度为主要判定依据。当第二SCR34的温度低于第一预设温度时,说明发动机处于冷启动工况,此时控制发动机进入排温控制模式。在排温控制模式中,若监测控制模块40检测到第一SCR31的温度小于第三预设温度或发动机中冷却液的温度低于第四设定温度,则说明发动机依然处于冷启动工况中,此时监测控制模块40控制排气节流阀4的开度小于排气节流阀的最大开度,以减小排气流通截面积,从而提高排气温度,使后处理装置30快速升温,同时,监测控制模块40控制停缸控制模块1不工作,即使发动机本体2中的全部气缸均工作,从而避免停缸控制模块1在发动机处于冷启动工况时工作。在排温控制模式中,若监测控制模块40检测到第一SCR31的温度大于或等于第三预设温度且发动机中冷却液的温度大于或等于第四设定温度,则说明发动机温度不是特别低,监测控制模块40可以控制排气节流阀4的开度小于排气节流阀4的最大开度并控制停缸控制模块1工作,以使排气节流阀4和停缸控制模块1协同工作,从而显著提高尾气温度,使后处理装置30快速升温,并减少发动机的油耗。
在保持模式中,监测控制模块40控制排气节流阀4的开度等于排气节流阀4的最小开度,即停止使用排气节流阀4,从而不增加发动机的油耗。与此同时,监测控制模块40控制停缸控制模块1工作,即控制发动机本体2中的部分气缸停止工作,从而提高后处理装置30的温度且减少发动机的油耗。
在第二SCR34的温度大于或等于第二预设温度时,后处理装置30的温度处于正常温度区间,此时,根据发动机本体2排放的NOx的浓度控制发动机本体2的排放物的浓度在设定范围内,以减少发动机中污染物的排放。与此同时,监测控制模块40控制停缸控制模块1工作,即控制发动机本体2中的部分气缸停止工作,从而提高后处理装置30的温度且减少发动机的油耗。以及监测控制模块40控制排气节流阀4的开度等于排气节流阀4的最小开度,即停止使用排气节流阀4,从而不增加发动机的油耗。
本实施例提供了一种发动机的控制系统,该控制系统包括监测控制模块、停缸控制模块和发动机。发动机包括发动机本体、排气节流阀和后处理装置。停缸控制模块可以控制发动机本体中部分气缸停止工作,后处理装置包括第一SCR和第二SCR,两个SCR可以提高发动机尾气中NOx最终排放量。监测控制模块在第二SCR的温度低于第一预设温度时,控制发动机进入排温控制模式。在排温控制模式中,排气节流阀单独工作或排气节流阀与停缸控制模块协同工作,从而可以显著提高尾气温度,使后处理装置快速升温。监测控制模块在第二SCR的温度大于或等于第一预设温度且小于第二预设温度时,控制发动机进入保持模式。在保持模式中,监测控制模块利用停缸控制模块提高后处理装置的温度并控制排气节流阀的开度调到最小。当第二SCR器的温度大于或等于第二预设温度时,监测控制模块控制发动机的排放物的浓度并控制停缸控制模块工作以减少发动机油耗,并快速提高后处理装置的温度。综上,本实施例提供的发动机的控制系统,可以减少发动机的油耗,也可以快速提高后处理装置的温度。
可选的,在排温控制模式中,监测控制模块用于根据发动机的转速和发动机的负荷确定排气节流阀的开度,以使排气节流阀的开度小于排气节流阀的最大开度。
具体的,监测控制模块可以先获取发动机的转速和发动机的负荷,根据发动机的转速和发动机的负荷在发动机转速和负荷表中查找对应的排气节流阀的开度,并调节排气节流阀的开度至相应的开度。
可选的,发动机处于弱热管理模式下的排气节流阀的开度小于发动机处于强热管理模式下的排气节流阀的开度,其中,当第二SCR的温度小于第一预设温度且第一SCR的温度小于第三预设温度时或第二SCR的温度小于第一预设温度且冷却液的温度小于第四预设温度时,发动机处于强热管理模式中;当第二SCR的温度小于第一预设温度、第一SCR的温度大于或等于第三预设温度,且冷却液的温度大于或等于第四预设温度时,发动机处于弱热管理模式中。
具体的,在强热管理模式下,监测控制模块通过控制排气节流阀的开度提高后处理装置的温度,不通过停缸控制模块提高后处理装置的温度,因此,在强热管理模式下排气节流阀的开度大于弱热管理模式下排气节流阀的开度,可以快速提高后处理装置的温度。在弱热管理模式下,监测控制模块通过控制排气节流阀的开度和停缸控制模块工作来提高后处理装置的温度,在这种情况下,控制排气节流阀的开度较小,可以不过多增加发动机的油耗。
在强热管理模式下,监测控制模块可以控制使用排气节流阀的工况区域更多,在弱热管理模式下,监测控制模块可以控制使用排气节流阀的工况区域减少。
可选的,继续参考图1,发动机还包括气体检测模块21、EGR阀5和VGT增压器3;发动机本体2的排放物包括氮氧化物;气体检测模块21用于检测发动机本体2排放的氮氧化物的气体浓度;监测控制模块40具体用于在第二SCR34的温度大于或等于第二预设温度时,根据气体检测模块21检测的氮氧化物的气体浓度确定氮氧化物的实际比排放值,并在实际比排放值大于预设比排放值时,控制VGT增压器3的开度或EGR阀5的开度,以使发动机本体排放的氮氧化物的气体浓度在设定范围内,在实际比排放值小于或等于预设比排放值时,控制VGT增压器3的开度、EGR阀5的开度、发动机本体2中的轨压或发动机本体2中的喷油提前角角度。
具体的,发动机还包括EGR冷却器6。VGT增压器3的开度能够根据发动机本体2的需求实时调节,从而改变发动机本体2的进气压力和排气压力,为发动机本体2提供合适的新鲜进气量和废气再循环量。EGR阀5可以把发动机本体2排气管中的废气再通过EGR阀5进入发动机本体2的进气系统,废气和空气混合以后进入气缸内燃烧,由于有部分废气参与了燃烧,可以有效抑制发动机尾气中氮氧化物的形成,达到降低发动机的尾气排放作用。气体检测模块21位于第一SCR31的进气口,可以提高气体检测模块21检测的准确度。气体检测模块21可以为气体传感器。
当第二SCR34的温度大于或等于第二预设温度时,监测控制模块40控制停缸控制模块1工作,此时使用停缸控制模块1的目的是为了节省发动机的油耗,但停缸控制模块1改善燃油经济性的同时也可能导致发动机本体2的实际比排放值的变化,因此,为了在减少发动机油耗的同时,需控制发动机本体2排放氮氧化物的气体浓度。监测控制模块40与气体检测模块21电连接,监测控制模块40获取气体检测模块21检测发动机本体2排放的氮氧化物的气体浓度,并结合发动机本体2的排气流量得到实际比排放值。当实际比排放值大于预设比排放值时,监测控制模块40控制VGT增压器3的开度或EGR阀5的开度,以减少发动机本体2排放的氮氧化物的气体浓度。当实际比排放值小于或等于预设比排放值时,监测控制模块40控制VGT增压器3的开度、EGR阀5的开度、发动机本体2中的轨压或发动机本体2中的喷油提前角角度,以降低发动机的油耗。
需要说明的是,当氮氧化物的气体浓度在设定范围内时,实际比排放值可以小于或等于预设比排放值。
可选的,停缸控制模块在工作时用于根据发动机的转速和发动机的负荷控制发动机中停缸的数量。
具体的,监测控制模块获取到发动机的转速和发动机的负荷时,根据发动机的转速和发动机的负荷在发动机转速和负荷表中查找对应的停缸数量,并控制发动机本体的停缸数量为对应的停缸数量。
可选的,继续参考图1,温度检测模块10包括第一温度检测单元11、第二温度检测单元12、第三温度检测单元13以及第四温度检测单元14;第一温度检测单元11位于第一SCR31的进气口,第一温度检测单元11用于检测第一SCR31的进气口的温度;第二温度检测单元12位于第一SCR31的出气口,第二温度检测单元12用于检测第一SCR31的出气口的温度;第三温度检测单元13位于第二SCR34的进气口,第三温度检测单元13用于检测第二SCR34的进气口的温度;第四温度检测单元14位于第二SCR34的出气口,第四温度检测单元14用于检测第二SCR34的出气口的温度;监测控制模块40用于根据第一SCR31的进气口的温度和第一SCR31的出气口的温度确定第一SCR31的温度,还用于根据第二SCR34的进气口的温度和第二SCR34的出气口的温度确定第二SCR34的温度。
具体的,第一温度检测单元11、第二温度检测单元12、第三温度检测单元13以及第四温度检测单元14均可以为温度传感器。监测控制模块与第一温度检测单元、第二温度检测单元12、第三温度检测单元13以及第四温度检测单元14电连接,监测控制模块可以获取第一温度检测单元检测的温度、第二温度检测单元12检测的温度、第三温度检测单元13检测的温度以及第四温度检测单元13检测的温度。监测控制模块可以根据第一温度检测单元检测的温度与第二温度检测单元检测的温度的平均值确定第一SCR的温度,还可以根据第三温度检测单元检测的温度与第四温度检测单元检测的温度的平均值确定第二SCR的温度。
可选的,继续参考图1,发动机处于进入排温控制模式时的发动机本体中的停缸数量大于发动机处于保持模式时的发动机本体中的停缸数量;发动机处于保持模式时的发动机本体中的停缸数量大于发动机处于排放控制模式时的发动机本体中的停缸数量,这样设置,可以在排温控制模式中控制后处理装置快速升温,在保持模式和排放控制模式中减少油耗。
可选的,第一SCR的体积小于第二SCR的体积,这样设置可以减少第一SCR的成本,从而降低制作发动机的控制系统的成本。
本实施例提供了一种发动机的控制方法,该控制方法应用于本发明任意实施例提供的发动机的控制系统中;
图2是根据本发明实施例提供的一种发动机的控制方法的流程示意图,参考图2,发动机的控制方法包括如下步骤:
S110、获取第二SCR的温度。
S120、确定第二SCR的温度是否小于第一预设温度;
若是,则执行步骤S130,若否,则执行步骤S140。
S130、控制发动机进入排温控制模式。
S140、确定第二SCR的温度是否小于第二预设温度。
若是,则执行步骤S150,若否,则执行步骤S160。
S150、控制发动机进入保持模式,在保持模式中,控制排气节流阀的开度等于排气节流阀的最小开度同时控制停缸控制模块工作。
S160、控制发动机进入排放控制模式,在排放控制模式中,控制发动机本体的排放物的浓度在设定范围内同时控制停缸控制模块工作以及控制排气节流阀的开度等于排气节流阀的最小开度。
其中,第二预设温度大于第一预设温度。
图3是根据本发明实施例提供的一种发动机进入排温控制模式时的流程示意图,参考图3,在排温控制模式中具体包括如下步骤:
S131、获取第一SCR的温度和冷却液的温度。
S132、确定第一SCR的温度是否小于第三预设温度。
若是,则执行步骤S133,若否,则执行步骤S134。
S133、控制排气节流阀的开度小于排气节流阀的最大开度且控制停缸控制模块停止工作。
S134、确定冷却液的温度是否小于第四预设温度。
若是,则执行步骤S133,若否,则执行步骤S135。
S135、控制排气节流阀的开度小于排气节流阀的最大开度且控制停缸控制模块工作。
图4是根据本发明实施例提供的一种发动机进入排放控制模式时的流程示意图,参考图4,在排放控制模式中具体包括如下步骤:
S161、控制停缸控制模块工作以及控制排气节流阀的开度等于排气节流阀的最小开度。
S162、获取发动机本体排放的氮氧化物的气体浓度。
S163、根据氮氧化物的气体浓度确定氮氧化物的实际比排放值。
S164、确定实际比排放值是否大于预设比排放值。
若是,则执行步骤S165,若否,则执行S166。
S165、控制VGT增压器的开度或EGR阀的开度,以使发动机本体排放的氮氧化物的气体浓度在设定范围内。
S166、控制VGT增压器的开度、EGR阀的开度、发动机本体中的轨压或发动机本体中的喷油提前角角度。
本实施例提供的发动机的控制方法与本发明任意实施例提供的发动机的控制装置具有相应的有益效果,未在本实施例详尽的技术细节,详见本发明任意实施例提供的发动机的控制装置。
本实施例还提供了一种车辆,该车辆包括本发明任意实施例提供的发动机的控制系统。
应该理解,可以使用上面所示的各种形式的流程,重新排序、增加或删除步骤。例如,本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行,只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果,本文在此不进行限制。
上述具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (10)
1.一种发动机的控制系统,其特征在于,包括:监测控制模块、停缸控制模块以及发动机;
所述发动机包括发动机本体、排气节流阀、温度检测模块以及后处理装置;所述后处理装置包括依次连接的第一SCR、DOC、DPF和第二SCR;其中,所述第一SCR与所述发动机本体的尾气口相邻;所述温度检测模块用于检测所述第一SCR的温度、所述第二SCR的温度以及所述发动机中冷却液的温度;所述停缸控制模块在工作时用于控制所述发动机本体中的部分气缸停止工作;
所述监测控制模块用于在所述第二SCR的温度小于第一预设温度时,控制所述发动机进入排温控制模式,用于在所述第二SCR的温度大于或等于所述第一预设温度且所述第二SCR的温度小于第二预设温度时,控制所述发动机进入保持模式,还用于在所述第二SCR的温度大于或等于所述第二预设温度时,控制所述发动机进入排放控制模式;其中,所述第二预设温度大于所述第一预设温度;在所述排温控制模式中,所述监测控制模块用于在所述第一SCR的温度小于第三预设温度或所述冷却液的温度小于第四预设温度时,控制所述排气节流阀的开度小于所述排气节流阀的最大开度且控制所述停缸控制模块停止工作;在所述第一SCR的温度大于或等于所述第三预设温度,且所述冷却液的温度大于或等于所述第四预设温度时,控制所述排气节流阀的开度小于所述排气节流阀的最大开度且控制所述停缸控制模块工作;在所述保持模式中,所述监测控制模块控制所述排气节流阀的开度等于所述排气节流阀的最小开度同时控制所述停缸控制模块工作;在所述排放控制模式中,所述监测控制模块控制所述发动机本体的排放物的浓度在设定范围内同时控制所述停缸控制模块工作以及控制所述排气节流阀的开度等于排气节流阀的最小开度。
2.根据权利要求1所述的发动机的控制系统,其特征在于,在所述排温控制模式中,所述监测控制模块用于根据所述发动机的转速和所述发动机的负荷确定所述排气节流阀的开度,以使所述排气节流阀的开度小于所述排气节流阀的最大开度。
3.根据权利要求1所述的发动机的控制系统,其特征在于,所述发动机处于弱热管理模式下的所述排气节流阀的开度小于所述发动机处于强热管理模式下的所述排气节流阀的开度,其中,当所述第二SCR的温度小于所述第一预设温度且所述第一SCR的温度小于所述第三预设温度时或所述第二SCR的温度小于所述第一预设温度且所述冷却液的温度小于所述第四预设温度时,所述发动机处于强热管理模式中;当所述第二SCR的温度小于所述第一预设温度、所述第一SCR的温度大于或等于所述第三预设温度,且所述冷却液的温度大于或等于所述第四预设温度时,所述发动机处于弱热管理模式中。
4.根据权利要求1所述的发动机的控制系统,其特征在于,所述发动机还包括气体检测模块、EGR阀和VGT增压器;
所述发动机本体的排放物包括氮氧化物;
所述气体检测模块用于检测所述发动机本体排放的氮氧化物的气体浓度;
所述监测控制模块具体用于在所述第二SCR的温度大于或等于所述第二预设温度时,根据所述气体检测模块检测的氮氧化物的气体浓度确定所述氮氧化物的实际比排放值,并在所述实际比排放值大于预设比排放值时,控制所述VGT增压器的开度或所述EGR阀的开度,以使所述发动机本体排放的氮氧化物的气体浓度在所述设定范围内,在所述实际比排放值小于或等于所述预设比排放值时,控制所述VGT增压器的开度、所述EGR阀的开度、所述发动机本体中的轨压或所述发动机本体中的喷油提前角角度。
5.根据权利要求1所述的发动机的控制系统,其特征在于,所述停缸控制模块在工作时用于根据所述发动机的转速和所述发动机的负荷控制所述发动机中停缸的数量。
6.根据权利要求1所述的发动机的控制系统,其特征在于,所述温度检测模块包括第一温度检测单元、第二温度检测单元、第三温度检测单元以及第四温度检测单元;
所述第一温度检测单元位于所述第一SCR的进气口,所述第一温度检测单元用于检测所述第一SCR的进气口的温度;
所述第二温度检测单元位于所述第一SCR的出气口,所述第二温度检测单元用于检测所述第一SCR的出气口的温度;
所述第三温度检测单元位于所述第二SCR的进气口,所述第三温度检测单元用于检测所述第二SCR的进气口的温度;
所述第四温度检测单元位于所述第二SCR的出气口,所述第四温度检测单元用于检测所述第二SCR的出气口的温度;
所述监测控制模块用于根据所述第一SCR的进气口的温度和所述第一SCR的出气口的温度确定所述第一SCR的温度,还用于根据所述第二SCR的进气口的温度和所述第二SCR的出气口的温度确定所述第二SCR的温度。
7.根据权利要求1所述的发动机的控制系统,其特征在于,所述发动机处于进入所述排温控制模式时的所述发动机本体中的停缸数量大于所述发动机处于所述保持模式时的所述发动机本体中的停缸数量;
所述发动机处于所述保持模式时的所述发动机本体中的停缸数量大于所述发动机处于所述排放控制模式时的所述发动机本体中的停缸数量。
8.根据权利要求1所述的发动机的控制系统,其特征在于,所述第一SCR的体积小于第二SCR的体积。
9.一种发动机的控制方法,其特征在于,应用于权利要求1-8任一项所述的发动机的控制系统中;
所述发动机的控制方法包括:
获取所述第二SCR的温度;
确定所述第二SCR的温度是否小于第一预设温度;
若是,则控制所述发动机进入排温控制模式;
若否,确定所述第二SCR的温度是否小于第二预设温度;
若是,则控制所述发动机进入保持模式,在保持模式中,控制所述排气节流阀的开度等于所述排气节流阀的最小开度同时控制所述停缸控制模块工作
若否,则控制所述发动机进入排放控制模式,在排放控制模式中,控制所述发动机本体的排放物的浓度在设定范围内同时控制所述停缸控制模块工作以及控制所述排气节流阀的开度等于所述排气节流阀的最小开度;
其中,所述第二预设温度大于所述第一预设温度;
在所述排温控制模式中:
获取所述第一SCR的温度和所述冷却液的温度;
确定所述第一SCR的温度是否小于第三预设温度;
若是,控制所述排气节流阀的开度小于所述排气节流阀的最大开度且控制所述停缸控制模块停止工作;
若否,确定所述冷却液的温度是否小于第四预设温度;
若是,控制所述排气节流阀的开度小于所述排气节流阀的最大开度且控制所述停缸控制模块停止工作;
若否,控制所述排气节流阀的开度小于所述排气节流阀的最大开度且控制所述停缸控制模块工作。
10.一种车辆,其特征在于,包括权利要求1-8任一项所述的发动机的控制系统。
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