CN117967466A - 发动机的控制方法、装置、存储介质及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种发动机的控制方法、装置、存储介质及电子设备。该方法包括：获取催化器内气体的当前温度，其中，催化器用于将发动机排出的有害气体转化为无害气体；在当前温度大于第一温度且小于第二温度的情况下，计算温度变化率，其中，第一温度为使得气体的转化效率大于转化效率阈值的温度，第二温度为催化器处于安全条件下的最高温度，温度变化率为当前温度随时间变化的速率；在温度变化率大于变化率阈值的情况下，获取目标空燃比，并按照目标空燃比控制发动机喷射燃气，其中，目标空燃比为使得当前温度不降低的空燃比。通过本申请，解决了现有技术中发动机在低负荷及倒拖工况时，排出的污染物过多的问题。
Description
技术领域
本申请涉及发动机的控制领域，具体而言，涉及一种发动机的控制方法、装置、计算机可读存储介质及电子设备。
背景技术
随着排放法规的日趋苛刻，NOx（氮氧化物）的排放限值降低50%甚至降低90%，并且发动机低负荷工况下的排放越来越受关注，但是目前燃气发动机使用TWC（三元催化器，Three Way Catalyst，简称TWC）的后处理无法满足未来排放要求。TWC催化剂需要在较高的温度下才能处理氮氧化物（NOx）、碳氢化合物（HC）和一氧化碳（CO）等气体污染物。如果发动机长时间处于低负荷甚至怠速，将会导致TWC温度过低，无法起到转化气体污染物的作用，造成最终排放过高而超限。现有方案多通过推迟点火提前角、提高发动机转速等方式，用于冷启动热管理。目前的热管理方式当发动机冷启动结束后，即发动机热机后就不再进行热管理方式，无法作用于长时间低负荷及怠速工况。另外当发动机处于倒拖工况（发动机扭矩为负值，由整车拖动发动机运转）时，发动机停喷燃气，不再燃烧，造成污染物排放量过多。
因此，需要一种发动机的热管理方法，以降低污染物的排放。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种发动机的控制方法、装置、计算机可读存储介质及电子设备，以至少解决现有技术中发动机排出的污染物过多的问题。
为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种发动机的控制方法，包括：获取催化器内气体的当前温度，其中，所述催化器用于将发动机排出的有害气体转化为无害气体；在所述当前温度大于第一温度且小于第二温度的情况下，计算温度变化率，其中，所述第一温度为使得所述气体的转化效率大于转化效率阈值的温度，所述第二温度为所述催化器处于安全条件下的最高温度，所述温度变化率为所述当前温度随时间变化的速率；在所述温度变化率大于变化率阈值的情况下，获取目标空燃比，并按照所述目标空燃比控制所述发动机喷射燃气，其中，所述目标空燃比为使得所述当前温度不降低的空燃比。
可选地，在按照所述目标空燃比控制所述发动机喷射燃气之后，所述方法还包括：控制点火提前角小于目标角度或者停止点火，其中，所述目标角度为使得所述催化器内的所述气体不燃烧的角度。
可选地，获取催化器内气体的当前温度，包括：获取所述发动机的当前档位、当前转速和当前功率；在所述当前档位为非零档位、所述当前转速不为0且所述当前功率为负值的情况下，确定所述发动机处于倒拖工况，并获取所述当前温度。
可选地，所述方法还包括以下之一：在所述发动机处于所述倒拖工况且所述当前温度小于或等于所述第一温度的情况下，停止喷射燃气；在所述发动机处于所述倒拖工况且所述当前温度大于或等于所述第二温度的情况下，停止喷射燃气；在所述发动机处于所述倒拖工况且所述温度变化率小于或等于所述变化率阈值的情况下，停止喷射燃气。
可选地，获取催化器内气体的当前温度，包括：通过温度传感器检测所述气体的温度，得到所述当前温度；或者，获取所述气体的当前流量、当前燃气量以及所述发动机的当前工况，根据所述当前流量、所述当前燃气量和所述当前工况计算得到所述当前温度，其中，所述当前工况至少包括所述发动机的转速和扭矩。
可选地，计算温度变化率，包括：获取第一时刻与所述第一时刻对应的第三温度，并获取第二时刻与所述第二时刻对应的第四温度；计算所述第四温度与所述第三温度的差值，得到第一差值，并计算所述第二时刻与所述第一时刻的差值，得到第二差值；计算所述第一差值与所述第二差值的比值，得到所述温度变化率。
可选地，在获取催化器内气体的当前温度之前，所述方法还包括：获取多个空燃比，控制所述发动机分别为每个所述空燃比，其中，多个所述空燃比按照大小顺序排列且每相邻的两个所述空燃比的差值相同；记录每个所述空燃比对应的催化器内的气体温度，得到每个所述空燃比对应的所述气体温度；在至少三个所述气体温度大于前一个所述气体温度的情况下，确定最小的所述气体温度对应的所述空燃比为所述目标空燃比。
根据本申请的另一方面，提供了一种发动机的控制装置，包括：获取单元，用于获取催化器内气体的当前温度，其中，所述催化器用于将发动机排出的有害气体转化为无害气体；计算单元，用于在所述当前温度大于第一温度且小于第二温度的情况下，计算温度变化率，其中，所述第一温度为使得所述气体的转化效率大于转化效率阈值的温度，所述第二温度为所述催化器处于安全条件下的最高温度，所述温度变化率为所述当前温度随时间变化的速率；第一控制单元，用于在所述温度变化率大于变化率阈值的情况下，获取目标空燃比，并按照所述目标空燃比控制所述发动机喷射燃气，其中，所述目标空燃比为使得所述当前温度不降低的空燃比。
根据本申请的再一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行任意一种所述的控制方法。
根据本申请的又一方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行任意一种所述的控制方法。
应用本申请的技术方案，获取催化器内气体的当前温度，在当前温度大于第一温度且小于第二温度的情况下，计算温度变化率，第一温度为使得气体的转化效率大于转化效率阈值的温度，第二温度为催化器处于安全条件下的最高温度；在温度变化率大于变化率阈值的情况下，获取目标空燃比，并按照使得当前温度不降低的空燃比即目标空燃比控制发动机喷射燃气。这样可以使发动机在上述情况下的尾气按照目标空燃比充分混合，降低有害气体的排放。与现有技术中，发动机在上述情况下，污染物燃烧不彻底，排出的污染物过多，对环境造成污染，本申请能够在上述情况下，按照目标空燃比充分混合，使有害气体分解，因此，能够解决现有技术中发动机在低负荷及倒拖工况时，排出的污染物过多的问题，达到降低有害气体排放的目的。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出了本申请的实施例提供的一种执行发动机的控制方法的移动终端的硬件结构框图；
图2示出了本申请的实施例提供的一种发动机的控制方法的流程示意图；
图3示出了本申请的实施例提供的一种发动机的控制方法中获取当前温度的流程示意图；
图4示出了本申请的实施例提供的一种发动机的控制方法中计算温度变化率的流程示意图；
图5示出了本申请的实施例提供的一种具体的发动机的控制方法的流程示意图；
图6示出了本申请的实施例提供的一种发动机的控制装置的结构框图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
102、处理器；104、存储器；106、传输设备；108、输入输出设备。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请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，以便这里描述的本申请的实施例。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。
为了便于描述，以下对本申请实施例涉及的部分名词或术语进行说明：
TWC：三元催化器，用于净化发动机废气的装置，有效去除废气中的氮氧化物（NOx）、碳氢化合物（HC）和一氧化碳（CO）；
倒拖工况：发动机的一种特殊状态，变速箱非空挡时，整车利用惯性带动发动机转动，此时发动机正常转动但作负功，发动机停喷燃料。倒拖工况一般发生在车辆带档下坡滑行过程；
点火提前角：从点火时刻起到活塞到达压缩上止点的这段时间内，曲轴转过的角度。
正如背景技术中所介绍的，现有技术中发动机在低负荷及倒拖工况时，排出的污染物过多，为解决发动机排出的污染物过多的问题，本申请的实施例提供了一种发动机的控制方法、装置、计算机可读存储介质及电子设备。
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。
本申请实施例中所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例，图1是本发明实施例的一种发动机的控制方法的移动终端的硬件结构框图。如图1所示，移动终端可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)和用于存储数据的存储器104，其中，上述移动终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述移动终端的结构造成限定。例如，移动终端还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。
存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的发动机的控制方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。传输设备106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输设备106包括一个网络适配器(Network Interface Controller，简称为NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输设备106可以为射频(Radio Frequency，简称为RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
在本实施例中提供了一种运行于移动终端、计算机终端或者类似的运算装置的发动机的控制方法，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图2是根据本申请实施例的发动机的控制方法的流程图。如图2所示，该方法包括以下步骤：
步骤S201，获取催化器内气体的当前温度，其中，上述催化器用于将发动机排出的有害气体转化为无害气体；
具体地，本申请提出一种燃气发动机热管理及降低排放的控制方法，属于普通冷启动热管理的补充热管理方式，主要用于长时间低负荷导致的TWC温度降低的热管理。因此，首先获取TWC温度即当前温度，根据温度进行后续控制。
步骤S202，在上述当前温度大于第一温度且小于第二温度的情况下，计算温度变化率，其中，上述第一温度为使得上述气体的转化效率大于转化效率阈值的温度，上述第二温度为上述催化器处于安全条件下的最高温度，上述温度变化率为上述当前温度随时间变化的速率；
具体地，若当前温度T在第一温度T1和第二温度T2之内，即TWC温度在[T1,T2]范围内，温度达到T1之后，气体能有较高的转化效率，继续进行温度变化率的判断；当前温度若低于T1，气体转化效率较低，则不进行后续的点火。T2是为了保证催化器内气体的温度在安全范围之内。继续计算温度变化率，判断温度是否下降过快。
步骤S203，在上述温度变化率大于变化率阈值的情况下，获取目标空燃比，并按照上述目标空燃比控制上述发动机喷射燃气，其中，上述目标空燃比为使得上述当前温度不降低的空燃比。
具体地，温度变化率大于变化率阈值即温度下降过快，因此，按照目标空燃比控制发动机喷射燃气，使得空气和燃气充分混合。由于温度下降过快，因此，目标空燃比为使当前温度不降低的空燃比。
通过本实施例，获取催化器内气体的当前温度，在当前温度大于第一温度且小于第二温度的情况下，计算温度变化率，第一温度为使得气体的转化效率大于转化效率阈值的温度，第二温度为催化器处于安全条件下的最高温度；在温度变化率大于变化率阈值的情况下，获取目标空燃比，并按照使得当前温度不降低的空燃比即目标空燃比控制发动机喷射燃气。这样可以使发动机在上述情况下的尾气按照目标空燃比充分混合，降低有害气体的排放。与现有技术中，发动机在上述情况下，污染物燃烧不彻底，排出的污染物过多，对环境造成污染，本申请能够在上述情况下，按照目标空燃比充分混合，使有害气体分解，因此，能够解决现有技术中发动机在低负荷及倒拖工况时，排出的污染物过多的问题，达到降低有害气体排放的目的。
具体实现过程中，上述方法还包括以下步骤：控制点火提前角小于目标角度或者停止点火，其中，上述目标角度为使得上述催化器内的上述气体不燃烧的角度。该方法在按照目标空燃比喷射燃气之后，控制点火提前角减小或者停止点火，这样可以使得上述气体在不燃烧的情况下充分混合反应，将有害气体转化为无害气体。
具体地，发动机倒拖工况时按照设定的目标空燃比λ1喷射燃气，并停止点火系统对火花塞的点火控制或者正常点火但大幅推迟/提前点火提前角，这样含有燃气和空气的混合气进入发动机后无法被点燃，进入TWC内部使得混合气发生氧化放热反应，提高TWC内部温度，从而起到温度热管理的作用。
在一些可选的实施方式中，上述步骤S201获取催化器内气体的当前温度可以通过以下步骤实现：如图3所示，步骤S2011：获取上述发动机的当前档位、当前转速和当前功率；步骤S2012：在上述当前档位为非零档位、上述当前转速不为0且上述当前功率为负值的情况下，确定上述发动机处于倒拖工况，并获取上述当前温度。该方法通过上述步骤确定发动机处于倒拖工况，即本申请所应用的前提是发动机处于倒拖工况。
具体实现过程中，由于倒拖工况是发动机的一种特殊状态，变速箱非空挡时，整车利用惯性带动发动机转动，此时发动机正常转动但作负功，发动机停喷燃料。倒拖工况一般发生在车辆带档下坡滑行过程。因此，当前档位非零档位，当前转速不为0，当前功率为负值的情况下，确定发动机处于倒拖工况。
为了在发动机不适合的情况下不喷射燃气，上述方法还包括以下步骤之一：在上述发动机处于上述倒拖工况且上述当前温度小于或等于上述第一温度的情况下，停止喷射燃气；在上述发动机处于上述倒拖工况且上述当前温度大于或等于上述第二温度的情况下，停止喷射燃气；在上述发动机处于上述倒拖工况且上述温度变化率小于或等于上述变化率阈值的情况下，停止喷射燃气。该方法在上述情况下不喷射燃气，这样可以只在符合条件的情况下喷射燃气。
具体地，当前温度小于或等于第一温度，气体不能充分混合发生反应，因此也不能将有害气体完全转化，在当前温度大于或等于第二温度，则催化器内气体的温度可能会引起安全隐患，在温度变化率小的情况下，也无需通过喷射燃气使温度不降低，因此，在上述情况下，不喷射燃气。
在一些可选的实施方式中，上述步骤S201获取催化器内气体的当前温度还包括以下步骤：通过温度传感器检测上述气体的温度，得到上述当前温度；或者，获取上述气体的当前流量、当前燃气量以及上述发动机的当前工况，根据上述当前流量、上述当前燃气量和上述当前工况计算得到上述当前温度，其中，上述当前工况至少包括上述发动机的转速和扭矩。该方法通过上述步骤获取当前温度，这样可以准确获取得到当前温度。
具体实现过程中，当前温度可以由温度传感器测量得到，也可以通过公式根据当前流量、当前燃气量和当前工况计算得到。
为了准确计算温度变化率，上述步骤S202计算温度变化率可以通过以下步骤实现：如图4所示，步骤S2021：获取第一时刻与上述第一时刻对应的第三温度，并获取第二时刻与上述第二时刻对应的第四温度；步骤S2022：计算上述第四温度与上述第三温度的差值，得到第一差值，并计算上述第二时刻与上述第一时刻的差值，得到第二差值；步骤S2023：计算上述第一差值与上述第二差值的比值，得到上述温度变化率。该方法通过上述步骤计算温度变化率，这样可以准确计算得到温度变化率。
具体地，由于温度变化率是温度随时间的变化速率，因此，通过两个时刻和两个时刻对应的温度计算温度变化率。
在一些可选的实施方式中，在上述步骤S201获取催化器内气体的当前温度之前，上述方法还包括以下步骤：获取多个空燃比，控制上述发动机分别为每个上述空燃比，其中，多个上述空燃比按照大小顺序排列且每相邻的两个上述空燃比的差值相同；记录每个上述空燃比对应的催化器内的气体温度，得到每个上述空燃比对应的上述气体温度；在至少三个上述气体温度大于前一个上述气体温度的情况下，确定最小的上述气体温度对应的上述空燃比为上述目标空燃比。该方法通过上述步骤计算目标空燃比，这样可以准确计算得到使得当前温度不降低的空燃比。
具体实现过程中，可以预先通过标定的方式确定目标空燃比，即设置多个空燃比，每个空燃比的差值相同，确定每个空燃比对应的温度，在至少三个温度不降低的情况下，最低的气体温度对应的空燃比即为目标空燃比。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例对本申请的发动机的控制方法的实现过程进行详细说明。
本实施例涉及一种具体的发动机的控制方法，如图5所示，包括如下步骤：
步骤S1：开始；
步骤S2：T2（第二温度）＞TWC温度（当前温度）＞T1（第一温度），在是的情况下，执行步骤S3，在否的情况下，执行步骤S4；
步骤S3：判断温度下降变化率（温度变化率）＞Δt（变化率阈值），在否的情况下，执行步骤S4，在是的情况下，执行步骤S5；
步骤S4：倒拖时停喷燃气；
步骤S5：倒拖时按照设定λ1喷射燃气；
步骤S6：倒拖时停止点火或者大幅推迟点火提前角，继续执行步骤S2。
本申请实施例还提供了一种发动机的控制装置，需要说明的是，本申请实施例的发动机的控制装置可以用于执行本申请实施例所提供的用于发动机的控制方法。该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
以下对本申请实施例提供的发动机的控制装置进行介绍。
图6是根据本申请实施例的发动机的控制装置的示意图。如图6所示，该装置包括：
获取单元10，用于获取催化器内气体的当前温度，其中，上述催化器用于将发动机排出的有害气体转化为无害气体；
具体地，本申请提出一种燃气发动机热管理及降低排放的控制装置，属于普通冷启动热管理的补充热管理方式，主要用于长时间低负荷导致的TWC温度降低的热管理。因此，首先获取TWC温度即当前温度，根据温度进行后续控制。
计算单元20，用于在上述当前温度大于第一温度且小于第二温度的情况下，计算温度变化率，其中，上述第一温度为使得上述气体的转化效率大于转化效率阈值的温度，上述第二温度为上述催化器处于安全条件下的最高温度，上述温度变化率为上述当前温度随时间变化的速率；
具体地，若当前温度T在第一温度T1和第二温度T2之内，即TWC温度在[T1,T2]范围内，温度达到T1之后，气体能有较高的转化效率，继续进行温度变化率的判断；当前温度若低于T1，气体转化效率较低，则不进行后续的点火。T2是为了保证催化器内气体的温度在安全范围之内。继续计算温度变化率，判断温度是否下降过快。
第一控制单元30，用于在上述温度变化率大于变化率阈值的情况下，获取目标空燃比，并按照上述目标空燃比控制上述发动机喷射燃气，其中，上述目标空燃比为使得上述当前温度不降低的空燃比。
具体地，温度变化率大于变化率阈值即温度下降过快，因此，按照目标空燃比控制发动机喷射燃气，使得空气和燃气充分混合。由于温度下降过快，因此，目标空燃比为使当前温度不降低的空燃比。
通过本实施例，获取催化器内气体的当前温度，在当前温度大于第一温度且小于第二温度的情况下，计算温度变化率，第一温度为使得气体的转化效率大于转化效率阈值的温度，第二温度为催化器处于安全条件下的最高温度；在温度变化率大于变化率阈值的情况下，获取目标空燃比，并按照使得当前温度不降低的空燃比即目标空燃比控制发动机喷射燃气。这样可以使发动机在上述情况下的尾气按照目标空燃比充分混合，降低有害气体的排放。与现有技术中，发动机在上述情况下，污染物燃烧不彻底，排出的污染物过多，对环境造成污染，本申请能够在上述情况下，按照目标空燃比充分混合，使有害气体分解，因此，能够解决现有技术中发动机在低负荷及倒拖工况时，排出的污染物过多的问题，达到降低有害气体排放的目的。
具体实现过程中，上述装置还包括第二控制单元，用于控制点火提前角小于目标角度或者停止点火，其中，上述目标角度为使得上述催化器内的上述气体不燃烧的角度。该装置在按照目标空燃比喷射燃气之后，控制点火提前角减小或者停止点火，这样可以使得上述气体在不燃烧的情况下充分混合反应，将有害气体转化为无害气体。
具体地，发动机倒拖工况时按照设定的目标空燃比λ1喷射燃气，并停止点火系统对火花塞的点火控制或者正常点火但大幅推迟/提前点火提前角，这样含有燃气和空气的混合气进入发动机后无法被点燃，进入TWC内部使得混合气发生氧化放热反应，提高TWC内部温度，从而起到温度热管理的作用。
在一些可选的实施方式中，上述获取单元包括第一获取模块和第二获取模块，第一获取模块用于获取上述发动机的当前档位、当前转速和当前功率；第二获取模块用于在上述当前档位为非零档位、上述当前转速不为0且上述当前功率为负值的情况下，确定上述发动机处于倒拖工况，并获取上述当前温度。该装置通过上述步骤确定发动机处于倒拖工况，即本申请所应用的前提是发动机处于倒拖工况。
具体实现过程中，由于倒拖工况是发动机的一种特殊状态，变速箱非空挡时，整车利用惯性带动发动机转动，此时发动机正常转动但作负功，发动机停喷燃料。倒拖工况一般发生在车辆带档下坡滑行过程。因此，当前档位非零档位，当前转速不为0，当前功率为负值的情况下，确定发动机处于倒拖工况。
为了在发动机不适合的情况下不喷射燃气，上述装置还包括第一停止单元、第二停止单元和第三停止单元，第一停止单元用于在上述发动机处于上述倒拖工况且上述当前温度小于或等于上述第一温度的情况下，停止喷射燃气；第二停止单元用于在上述发动机处于上述倒拖工况且上述当前温度大于或等于上述第二温度的情况下，停止喷射燃气；第三停止单元用于在上述发动机处于上述倒拖工况且上述温度变化率小于或等于上述变化率阈值的情况下，停止喷射燃气。该装置在上述情况下不喷射燃气，这样可以只在符合条件的情况下喷射燃气。
具体地，当前温度小于或等于第一温度，气体不能充分混合发生反应，因此也不能将有害气体完全转化，在当前温度大于或等于第二温度，则催化器内气体的温度可能会引起安全隐患，在温度变化率小的情况下，也无需通过喷射燃气使温度不降低，因此，在上述情况下，不喷射燃气。
在一些可选的实施方式中，上述获取单元还包括检测模块和第一计算模块，检测模块用于通过温度传感器检测上述气体的温度，得到上述当前温度；第一计算模块用于获取上述气体的当前流量、当前燃气量以及上述发动机的当前工况，根据上述当前流量、上述当前燃气量和上述当前工况计算得到上述当前温度，其中，上述当前工况至少包括上述发动机的转速和扭矩。该装置通过上述步骤获取当前温度，这样可以准确获取得到当前温度。
具体实现过程中，当前温度可以由温度传感器测量得到，也可以通过公式根据当前流量、当前燃气量和当前工况计算得到。
为了准确计算温度变化率，上述计算单元包括第三获取模块、第二计算模块和第三计算模块，第三获取模块用于获取第一时刻与上述第一时刻对应的第三温度，并获取第二时刻与上述第二时刻对应的第四温度；第二计算模块用于计算上述第四温度与上述第三温度的差值，得到第一差值，并计算上述第二时刻与上述第一时刻的差值，得到第二差值；第三计算模块用于计算上述第一差值与上述第二差值的比值，得到上述温度变化率。该装置通过上述步骤计算温度变化率，这样可以准确计算得到温度变化率。
具体地，由于温度变化率是温度随时间的变化速率，因此，通过两个时刻和两个时刻对应的温度计算温度变化率。
在一些可选的实施方式中，上述装置还包括第三控制单元、记录单元和确定单元，第三控制单元用于获取多个空燃比，控制上述发动机分别为每个上述空燃比，其中，多个上述空燃比按照大小顺序排列且每相邻的两个上述空燃比的差值相同；记录单元用于记录每个上述空燃比对应的催化器内的气体温度，得到每个上述空燃比对应的上述气体温度；第三控制单元用于在至少三个上述气体温度大于前一个上述气体温度的情况下，确定最小的上述气体温度对应的上述空燃比为上述目标空燃比。该装置通过上述步骤计算目标空燃比，这样可以准确计算得到使得当前温度不降低的空燃比。
具体实现过程中，可以预先通过标定的方式确定目标空燃比，即设置多个空燃比，每个空燃比的差值相同，确定每个空燃比对应的温度，在至少三个温度不降低的情况下，最低的气体温度对应的空燃比即为目标空燃比。
上述发动机的控制装置包括处理器和存储器，上述获取单元、计算单元和第一控制单元等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来解决了发动机在低负荷及倒拖工况时排出的污染物过多的问题。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在上述程序运行时控制上述计算机可读存储介质所在设备执行上述发动机的控制方法。
具体地，发动机的控制方法包括：
步骤S201，获取催化器内气体的当前温度，其中，上述催化器用于将发动机排出的有害气体转化为无害气体；
具体地，本申请提出一种燃气发动机热管理及降低排放的控制方法，属于普通冷启动热管理的补充热管理方式，主要用于长时间低负荷导致的TWC温度降低的热管理。因此，首先获取TWC温度即当前温度，根据温度进行后续控制。
步骤S202，在上述当前温度大于第一温度且小于第二温度的情况下，计算温度变化率，其中，上述第一温度为使得上述气体的转化效率大于转化效率阈值的温度，上述第二温度为上述催化器处于安全条件下的最高温度，上述温度变化率为上述当前温度随时间变化的速率；
具体地，若当前温度T在第一温度T1和第二温度T2之内，即TWC温度在[T1,T2]范围内，温度达到T1之后，气体能有较高的转化效率，继续进行温度变化率的判断；当前温度若低于T1，气体转化效率较低，则不进行后续的点火。T2是为了保证催化器内气体的温度在安全范围之内。继续计算温度变化率，判断温度是否下降过快。
步骤S203，在上述温度变化率大于变化率阈值的情况下，获取目标空燃比，并按照上述目标空燃比控制上述发动机喷射燃气，其中，上述目标空燃比为使得上述当前温度不降低的空燃比。
具体地，温度变化率大于变化率阈值即温度下降过快，因此，按照目标空燃比控制发动机喷射燃气，使得空气和燃气充分混合。由于温度下降过快，因此，目标空燃比为使当前温度不降低的空燃比。
可选地，在按照上述目标空燃比控制上述发动机喷射燃气之后，上述方法还包括：控制点火提前角小于目标角度或者停止点火，其中，上述目标角度为使得上述催化器内的上述气体不燃烧的角度。
可选地，获取催化器内气体的当前温度，包括：获取上述发动机的当前档位、当前转速和当前功率；在上述当前档位为非零档位、上述当前转速不为0且上述当前功率为负值的情况下，确定上述发动机处于倒拖工况，并获取上述当前温度。
可选地，上述方法还包括以下之一：在上述发动机处于上述倒拖工况且上述当前温度小于或等于上述第一温度的情况下，停止喷射燃气；在上述发动机处于上述倒拖工况且上述当前温度大于或等于上述第二温度的情况下，停止喷射燃气；在上述发动机处于上述倒拖工况且上述温度变化率小于或等于上述变化率阈值的情况下，停止喷射燃气。
可选地，获取催化器内气体的当前温度，包括：通过温度传感器检测上述气体的温度，得到上述当前温度；或者获取上述气体的当前流量、当前燃气量以及上述发动机的当前工况，根据上述当前流量、上述当前燃气量和上述当前工况计算得到上述当前温度，其中，上述当前工况至少包括上述发动机的转速和扭矩。
可选地，计算温度变化率，包括：获取第一时刻与上述第一时刻对应的第三温度，并获取第二时刻与上述第二时刻对应的第四温度；计算上述第四温度与上述第三温度的差值，得到第一差值，并计算上述第二时刻与上述第一时刻的差值，得到第二差值；计算上述第一差值与上述第二差值的比值，得到上述温度变化率。
可选地，在获取催化器内气体的当前温度之前，上述方法还包括：获取多个空燃比，控制上述发动机分别为每个上述空燃比，其中，多个上述空燃比按照大小顺序排列且每相邻的两个上述空燃比的差值相同；记录每个上述空燃比对应的催化器内的气体温度，得到每个上述空燃比对应的上述气体温度；在至少三个上述气体温度大于前一个上述气体温度的情况下，确定最小的上述气体温度对应的上述空燃比为上述目标空燃比。
本发明实施例提供了一种电子设备，电子设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现至少以下步骤：
步骤S201，获取催化器内气体的当前温度，其中，上述催化器用于将发动机排出的有害气体转化为无害气体；
步骤S202，在上述当前温度大于第一温度且小于第二温度的情况下，计算温度变化率，其中，上述第一温度为使得上述气体的转化效率大于转化效率阈值的温度，上述第二温度为上述催化器处于安全条件下的最高温度，上述温度变化率为上述当前温度随时间变化的速率；
步骤S203，在上述温度变化率大于变化率阈值的情况下，获取目标空燃比，并按照上述目标空燃比控制上述发动机喷射燃气，其中，上述目标空燃比为使得上述当前温度不降低的空燃比。
本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。
可选地，在按照上述目标空燃比控制上述发动机喷射燃气之后，上述方法还包括：控制点火提前角小于目标角度或者停止点火，其中，上述目标角度为使得上述催化器内的上述气体不燃烧的角度。
可选地，获取催化器内气体的当前温度，包括：获取上述发动机的当前档位、当前转速和当前功率；在上述当前档位为非零档位、上述当前转速不为0且上述当前功率为负值的情况下，确定上述发动机处于倒拖工况，并获取上述当前温度。
可选地，上述方法还包括以下之一：在上述发动机处于上述倒拖工况且上述当前温度小于或等于上述第一温度的情况下，停止喷射燃气；在上述发动机处于上述倒拖工况且上述当前温度大于或等于上述第二温度的情况下，停止喷射燃气；在上述发动机处于上述倒拖工况且上述温度变化率小于或等于上述变化率阈值的情况下，停止喷射燃气。
可选地，获取催化器内气体的当前温度，包括：通过温度传感器检测上述气体的温度，得到上述当前温度；或者获取上述气体的当前流量、当前燃气量以及上述发动机的当前工况，根据上述当前流量、上述当前燃气量和上述当前工况计算得到上述当前温度，其中，上述当前工况至少包括上述发动机的转速和扭矩。
可选地，计算温度变化率，包括：获取第一时刻与上述第一时刻对应的第三温度，并获取第二时刻与上述第二时刻对应的第四温度；计算上述第四温度与上述第三温度的差值，得到第一差值，并计算上述第二时刻与上述第一时刻的差值，得到第二差值；计算上述第一差值与上述第二差值的比值，得到上述温度变化率。
可选地，在获取催化器内气体的当前温度之前，上述方法还包括：获取多个空燃比，控制上述发动机分别为每个上述空燃比，其中，多个上述空燃比按照大小顺序排列且每相邻的两个上述空燃比的差值相同；记录每个上述空燃比对应的催化器内的气体温度，得到每个上述空燃比对应的上述气体温度；在至少三个上述气体温度大于前一个上述气体温度的情况下，确定最小的上述气体温度对应的上述空燃比为上述目标空燃比。
本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序：
步骤S201，获取催化器内气体的当前温度，其中，上述催化器用于将发动机排出的有害气体转化为无害气体；
步骤S202，在上述当前温度大于第一温度且小于第二温度的情况下，计算温度变化率，其中，上述第一温度为使得上述气体的转化效率大于转化效率阈值的温度，上述第二温度为上述催化器处于安全条件下的最高温度，上述温度变化率为上述当前温度随时间变化的速率；
步骤S203，在上述温度变化率大于变化率阈值的情况下，获取目标空燃比，并按照上述目标空燃比控制上述发动机喷射燃气，其中，上述目标空燃比为使得上述当前温度不降低的空燃比。
可选地，在按照上述目标空燃比控制上述发动机喷射燃气之后，上述方法还包括：控制点火提前角小于目标角度或者停止点火，其中，上述目标角度为使得上述催化器内的上述气体不燃烧的角度。
可选地，获取催化器内气体的当前温度，包括：获取上述发动机的当前档位、当前转速和当前功率；在上述当前档位为非零档位、上述当前转速不为0且上述当前功率为负值的情况下，确定上述发动机处于倒拖工况，并获取上述当前温度。
可选地，上述方法还包括以下之一：在上述发动机处于上述倒拖工况且上述当前温度小于或等于上述第一温度的情况下，停止喷射燃气；在上述发动机处于上述倒拖工况且上述当前温度大于或等于上述第二温度的情况下，停止喷射燃气；在上述发动机处于上述倒拖工况且上述温度变化率小于或等于上述变化率阈值的情况下，停止喷射燃气。
可选地，获取催化器内气体的当前温度，包括：通过温度传感器检测上述气体的温度，得到上述当前温度；或者获取上述气体的当前流量、当前燃气量以及上述发动机的当前工况，根据上述当前流量、上述当前燃气量和上述当前工况计算得到上述当前温度，其中，上述当前工况至少包括上述发动机的转速和扭矩。
可选地，计算温度变化率，包括：获取第一时刻与上述第一时刻对应的第三温度，并获取第二时刻与上述第二时刻对应的第四温度；计算上述第四温度与上述第三温度的差值，得到第一差值，并计算上述第二时刻与上述第一时刻的差值，得到第二差值；计算上述第一差值与上述第二差值的比值，得到上述温度变化率。
可选地，在获取催化器内气体的当前温度之前，上述方法还包括：获取多个空燃比，控制上述发动机分别为每个上述空燃比，其中，多个上述空燃比按照大小顺序排列且每相邻的两个上述空燃比的差值相同；记录每个上述空燃比对应的催化器内的气体温度，得到每个上述空燃比对应的上述气体温度；在至少三个上述气体温度大于前一个上述气体温度的情况下，确定最小的上述气体温度对应的上述空燃比为上述目标空燃比。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器 (CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存 (PRAM)、静态随机存取存储器 (SRAM)、动态随机存取存储器 (DRAM)、其他类型的随机存取存储器 (RAM)、只读存储器 (ROM)、电可擦除可编程只读存储器 (EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘 (DVD) 或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体 (transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，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、商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、商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，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：
1）、本申请的发动机的控制方法中，获取催化器内气体的当前温度，在当前温度大于第一温度且小于第二温度的情况下，计算温度变化率，第一温度为使得气体的转化效率大于转化效率阈值的温度，第二温度为催化器处于安全条件下的最高温度；在温度变化率大于变化率阈值的情况下，获取目标空燃比，并按照使得当前温度不降低的空燃比即目标空燃比控制发动机喷射燃气。这样可以使发动机在上述情况下的尾气按照目标空燃比充分混合，降低有害气体的排放。与现有技术中，发动机在上述情况下，污染物燃烧不彻底，排出的污染物过多，对环境造成污染，本申请能够在上述情况下，按照目标空燃比充分混合，使有害气体分解，因此，能够解决现有技术中发动机在低负荷及倒拖工况时，排出的污染物过多的问题，达到降低有害气体排放的目的。
2）、本申请的发动机的控制装置中，获取催化器内气体的当前温度，在当前温度大于第一温度且小于第二温度的情况下，计算温度变化率，第一温度为使得气体的转化效率大于转化效率阈值的温度，第二温度为催化器处于安全条件下的最高温度；在温度变化率大于变化率阈值的情况下，获取目标空燃比，并按照使得当前温度不降低的空燃比即目标空燃比控制发动机喷射燃气。这样可以使发动机在上述情况下的尾气按照目标空燃比充分混合，降低有害气体的排放。与现有技术中，发动机在上述情况下，污染物燃烧不彻底，排出的污染物过多，对环境造成污染，本申请能够在上述情况下，按照目标空燃比充分混合，使有害气体分解，因此，能够解决现有技术中发动机在低负荷及倒拖工况时，排出的污染物过多的问题，达到降低有害气体排放的目的。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种发动机的控制方法，其特征在于，包括：
获取催化器内气体的当前温度，其中，所述催化器用于将发动机排出的有害气体转化为无害气体；
在所述当前温度大于第一温度且小于第二温度的情况下，计算温度变化率，其中，所述第一温度为使得所述气体的转化效率大于转化效率阈值的温度，所述第二温度为所述催化器处于安全条件下的最高温度，所述温度变化率为所述当前温度随时间变化的速率；
在所述温度变化率大于变化率阈值的情况下，获取目标空燃比，并按照所述目标空燃比控制所述发动机喷射燃气，其中，所述目标空燃比为使得所述当前温度不降低的空燃比。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在按照所述目标空燃比控制所述发动机喷射燃气之后，所述方法还包括：
控制点火提前角小于目标角度或者停止点火，其中，所述目标角度为使得所述催化器内的所述气体不燃烧的角度。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，获取催化器内气体的当前温度，包括：
获取所述发动机的当前档位、当前转速和当前功率；
在所述当前档位为非零档位、所述当前转速不为0且所述当前功率为负值的情况下，确定所述发动机处于倒拖工况，并获取所述当前温度。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括以下之一：
在所述发动机处于所述倒拖工况且所述当前温度小于或等于所述第一温度的情况下，停止喷射燃气；
在所述发动机处于所述倒拖工况且所述当前温度大于或等于所述第二温度的情况下，停止喷射燃气；
在所述发动机处于所述倒拖工况且所述温度变化率小于或等于所述变化率阈值的情况下，停止喷射燃气。
5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，获取催化器内气体的当前温度，包括：
通过温度传感器检测所述气体的温度，得到所述当前温度；或者，
获取所述气体的当前流量、当前燃气量以及所述发动机的当前工况，根据所述当前流量、所述当前燃气量和所述当前工况计算得到所述当前温度，其中，所述当前工况至少包括所述发动机的转速和扭矩。
6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，计算温度变化率，包括：
获取第一时刻与所述第一时刻对应的第三温度，并获取第二时刻与所述第二时刻对应的第四温度；
计算所述第四温度与所述第三温度的差值，得到第一差值，并计算所述第二时刻与所述第一时刻的差值，得到第二差值；
计算所述第一差值与所述第二差值的比值，得到所述温度变化率。
7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在获取催化器内气体的当前温度之前，所述方法还包括：
获取多个空燃比，控制所述发动机分别为每个所述空燃比，其中，多个所述空燃比按照大小顺序排列且每相邻的两个所述空燃比的差值相同；
记录每个所述空燃比对应的催化器内的气体温度，得到每个所述空燃比对应的所述气体温度；
在至少三个所述气体温度大于前一个所述气体温度的情况下，确定最小的所述气体温度对应的所述空燃比为所述目标空燃比。
8.一种发动机的控制装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取催化器内气体的当前温度，其中，所述催化器用于将发动机排出的有害气体转化为无害气体；
计算单元，用于在所述当前温度大于第一温度且小于第二温度的情况下，计算温度变化率，其中，所述第一温度为使得所述气体的转化效率大于转化效率阈值的温度，所述第二温度为所述催化器处于安全条件下的最高温度，所述温度变化率为所述当前温度随时间变化的速率；
第一控制单元，用于在所述温度变化率大于变化率阈值的情况下，获取目标空燃比，并按照所述目标空燃比控制所述发动机喷射燃气，其中，所述目标空燃比为使得所述当前温度不降低的空燃比。
9.一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包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述的控制方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行权利要求1至7中任意一项所述的控制方法。
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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 | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |