本發(fā)明涉及汽車技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)的控制方法、系統(tǒng)及車輛。
背景技術(shù):
隨著油耗標(biāo)準(zhǔn)的加嚴(yán),汽油機(jī)的油耗和排放壓力越來(lái)越大。相關(guān)技術(shù)中的汽油機(jī)工作存在以下缺點(diǎn):
當(dāng)汽油機(jī)在較大負(fù)荷運(yùn)行時(shí),如汽油機(jī)在中高轉(zhuǎn)速等大負(fù)荷工況下容易發(fā)生爆震,甚至產(chǎn)生強(qiáng)烈的爆震、排氣溫度隨之較高,導(dǎo)致油耗較高,以及排放惡劣,如尾氣中存在大量未燃燒的碳?xì)浠衔颒C以及一氧化碳CO等污染氣體。
相關(guān)技術(shù)中,利用排氣再循環(huán)系統(tǒng)EGR(Exhaust Gas Recirculation)來(lái)進(jìn)行EGR氣體的再次燃燒,以降低能耗和排放,但是,目前的排氣再循環(huán)系統(tǒng)EGR在發(fā)動(dòng)機(jī)處于大負(fù)荷的情況下EGR率較低,影響缸內(nèi)的火焰?zhèn)鞑ニ俣?,進(jìn)而影響排氣溫度以及尾氣污染物的排放。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明旨在提出一種發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法,該方法能夠有效降低甚至避免爆震的發(fā)生以及避免排氣溫度過(guò)高,并有效降低發(fā)動(dòng)機(jī)的能耗以及尾氣污染物的排放。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種發(fā)動(dòng)機(jī)的控制方法,包括以下步驟:S1:根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中氧的濃度判斷過(guò)量空氣系數(shù)是否位于預(yù)定范圍內(nèi);S2:如果所述過(guò)量空氣系數(shù)沒(méi)有位于所述預(yù)定范圍內(nèi),則進(jìn)一步判斷EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的EGR氣體的壓力是否大于第一預(yù)定壓力;S3:如果所述EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的EGR氣體的壓力大于所述第一預(yù)定壓力且所述發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷大于預(yù)定負(fù)荷,則向所述發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸進(jìn)行補(bǔ)入所述EGR氣體;S4:如果所述EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的EGR氣體的壓力未大于所述第一預(yù)定壓力且蓄電池的剩余電量大于預(yù)定電量,則向所述EGR氣體儲(chǔ)氣罐中充入所述EGR氣體。
進(jìn)一步的,所述發(fā)動(dòng)機(jī)的控制方法還包括:如果所述EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的EGR氣體的壓力未大于所述第一預(yù)定壓力且蓄電池的剩余電量未大于所述預(yù)定電量,則進(jìn)一步判斷車輛是 否處于減速或制動(dòng)狀態(tài);如果是,則進(jìn)行減速或制動(dòng)能量的回收,并利用回收的能量為所述蓄電池充電。
進(jìn)一步的,所述S3,進(jìn)一步包括:如果所述EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的EGR氣體的壓力大于所述第一預(yù)定壓力且所述發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷大于預(yù)定負(fù)荷,則根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸位置和凸輪軸位置判斷汽缸狀態(tài);根據(jù)所述汽缸狀態(tài)得到EGR氣體的補(bǔ)入時(shí)刻和補(bǔ)入量;根據(jù)所述EGR氣體的補(bǔ)入時(shí)刻和補(bǔ)入量向所述發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸進(jìn)行補(bǔ)氣。
進(jìn)一步的,所述發(fā)動(dòng)機(jī)的控制方法還包括:如果所述過(guò)量空氣系數(shù)位于所述預(yù)定范圍內(nèi),則進(jìn)一步判斷所述EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的EGR氣體的壓力是否大于第二預(yù)定壓力,其中,所述第二預(yù)定壓力大于所述第一預(yù)定壓力;如果是,則根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸位置和凸輪軸位置判斷汽缸狀態(tài),并根據(jù)所述汽缸狀態(tài)得到EGR氣體的補(bǔ)入時(shí)刻和補(bǔ)入量,以及根據(jù)所述EGR氣體的補(bǔ)入時(shí)刻和補(bǔ)入量向所述發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸進(jìn)行補(bǔ)氣。
進(jìn)一步的,所述預(yù)定范圍為[0.99,1.01]。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制方法具有以下優(yōu)勢(shì):
本發(fā)明所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制方法,根據(jù)系統(tǒng)中氧傳感器檢測(cè)的氧濃度進(jìn)行過(guò)量空氣系數(shù)的判斷,如果判斷出過(guò)量空氣系數(shù)沒(méi)有在預(yù)定的范圍內(nèi),進(jìn)一步對(duì)EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的氣壓進(jìn)行判斷,如果判斷EGR氣體儲(chǔ)氣罐的氣壓大于第一預(yù)定壓力,并且發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷大于預(yù)定負(fù)荷,那么就向發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸補(bǔ)入EGR氣體,能夠有效降低甚至避免爆震的發(fā)生以及避免排氣溫度過(guò)高,并有效降低發(fā)動(dòng)機(jī)的能耗以及尾氣污染物的排放。如果判斷EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的氣壓并未大于第一預(yù)定壓力,并且蓄電池的剩余電量大于預(yù)定電量,那么通過(guò)EGR氣體儲(chǔ)氣罐收集EGR氣體,從而實(shí)現(xiàn)能量的有效回收。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠有效降低甚至避免爆震的發(fā)生以及避免排氣溫度過(guò)高,并有效降低發(fā)動(dòng)機(jī)的能耗以及尾氣污染物的排放。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng),包括:第一判斷模塊,用于根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中氧的濃度判斷過(guò)量空氣系數(shù)是否位于預(yù)定范圍內(nèi);第二判斷模塊,用于在所述過(guò)量空氣系數(shù)沒(méi)有位于所述預(yù)定范圍內(nèi)時(shí),判斷EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的EGR氣體的壓力是否大于第一預(yù)定壓力;控制器,所述控制器用于在所述EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的EGR氣體的壓力大于所述第一預(yù)定壓力且所述發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷大于預(yù)定負(fù)荷時(shí),向所述發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸進(jìn)行補(bǔ)入所述EGR氣體,并在所述EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的EGR氣體的壓力未大于所述第一預(yù)定壓力且蓄電池的剩余電量大于預(yù)定電量時(shí),向所述EGR氣體儲(chǔ)氣罐中充入所述EGR氣體。
進(jìn)一步的,所述發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)還包括:能量回收裝置,其中,所述控制器還用于: 在所述EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的EGR氣體的壓力未大于所述第一預(yù)定壓力且蓄電池的剩余電量未大于所述預(yù)定電量時(shí),進(jìn)一步判斷車輛是否處于減速或制動(dòng)狀態(tài),如果是,則控制所述能量回收裝置進(jìn)行減速或制動(dòng)能量的回收,并利用回收的能量為所述蓄電池充電。
進(jìn)一步的,所述控制器還用于:如果所述EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的EGR氣體的壓力大于所述第一預(yù)定壓力且所述發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷大于預(yù)定負(fù)荷,則根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸位置和凸輪軸位置判斷汽缸狀態(tài);根據(jù)所述汽缸狀態(tài)得到EGR氣體的補(bǔ)入時(shí)刻和補(bǔ)入量;根據(jù)所述EGR氣體的補(bǔ)入時(shí)刻和補(bǔ)入量向所述發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸進(jìn)行補(bǔ)氣。
進(jìn)一步的,所述發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)還包括:第三判斷模塊,用于在所述過(guò)量空氣系數(shù)位于所述預(yù)定范圍內(nèi)時(shí),判斷所述EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的EGR氣體的壓力是否大于第二預(yù)定壓力,其中,所述第二預(yù)定壓力大于所述第一預(yù)定壓力,所述控制器還用于在所述第三判斷模塊判斷所述EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的EGR氣體的壓力大于所述第二預(yù)定壓力時(shí),根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸位置和凸輪軸位置判斷汽缸狀態(tài),并根據(jù)所述汽缸狀態(tài)得到EGR氣體的補(bǔ)入時(shí)刻和補(bǔ)入量,以及根據(jù)所述EGR氣體的補(bǔ)入時(shí)刻和補(bǔ)入量向所述發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸進(jìn)行補(bǔ)氣。
所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)與上述的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制方法相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)所具有的優(yōu)勢(shì)相同,在此不再贅述。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種車輛,該車輛能夠有效降低甚至避免爆震的發(fā)生以及避免排氣溫度過(guò)高,并有效降低發(fā)動(dòng)機(jī)的能耗以及尾氣污染物的排放。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種車輛,設(shè)置有如上述實(shí)施例所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)。
所述的車輛與上述的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)所具有的優(yōu)勢(shì)相同,在此不再贅述。
附圖說(shuō)明
構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解,本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制方法的流程圖;
圖2為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法的流程圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖;
圖4為本發(fā)明實(shí)施例所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)另一個(gè)結(jié)構(gòu)框圖;以及
圖5為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)的示意圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明:
100-發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)、第一判斷模塊10、第二判斷模塊20、控制器30、能量回收裝置40、第三判斷模塊50、1-空氣濾清器、2-渦輪增壓器、3-中冷器、4-進(jìn)氣歧管、5-排氣歧管、6-冷凝器、7-過(guò)濾器、8-干燥器、9/11/13-控制閥、10-電動(dòng)空壓機(jī)、12-EGR儲(chǔ)氣罐、14-EGR噴嘴、15-EGR噴管、16-氧傳感器。
具體實(shí)施方式
需要說(shuō)明的是,在不沖突的情況下,本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制方法的流程圖。
如圖1所示,根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制方法,包括如下步驟:
S101:根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中氧的濃度判斷過(guò)量空氣系數(shù)是否位于預(yù)定范圍內(nèi)。
具體地,利用氧的濃度進(jìn)行判斷過(guò)量空氣系數(shù),通過(guò)與預(yù)定范圍進(jìn)行對(duì)比判斷出過(guò)量空氣系數(shù)是否位于預(yù)定范圍,即判斷過(guò)量系數(shù)是否小于0.99或大于1.01,進(jìn)而采取不同的應(yīng)對(duì)措施。其中,氧的濃度可以通過(guò)對(duì)應(yīng)的傳感器進(jìn)行檢測(cè),過(guò)量空氣系數(shù)就是燃料燃燒時(shí),實(shí)際空氣供給量與理論空氣需求量的比值,其中,在本發(fā)明的具體示例中,預(yù)定范圍為[0.99,1.01]。
S102:如果過(guò)量空氣系數(shù)沒(méi)有位于預(yù)定范圍內(nèi),則進(jìn)一步判斷EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的EGR氣體的壓力是否大于第一預(yù)定壓力。
具體地,當(dāng)過(guò)量空氣系數(shù)沒(méi)有位于預(yù)定范圍時(shí),即過(guò)量空氣系數(shù)小于0.99或大于1.01,通過(guò)ECU(Electronic Control Unit,電子控制單元)對(duì)EGR氣體儲(chǔ)氣罐進(jìn)行判斷是否大于第一預(yù)定壓力。其中,第一預(yù)定壓力可以是預(yù)先設(shè)定好的壓力限值,用來(lái)衡量EGR氣體儲(chǔ)氣罐中氣壓大小,以確定是否需要對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)氣等。
S103:如果EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的EGR氣體的壓力大于第一預(yù)定壓力且發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷大于預(yù)定負(fù)荷,則向發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸進(jìn)行補(bǔ)入EGR氣體。
具體地,如果EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的EGR氣體的壓力大于第一預(yù)定壓力且發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷大于預(yù)定負(fù)荷,則根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸位置和凸輪軸位置判斷汽缸狀態(tài);根據(jù)汽缸狀態(tài)得到EGR氣體的補(bǔ)入時(shí)刻和補(bǔ)入量;根據(jù)EGR氣體的補(bǔ)入時(shí)刻和補(bǔ)入量向發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸進(jìn)行補(bǔ)氣。也就是說(shuō),當(dāng)EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的EGR氣體的壓力大于第一預(yù)定壓力且發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷大于預(yù)定負(fù)荷時(shí),ECU觸發(fā)EGR噴嘴,并進(jìn)行判缸,輸出EGR時(shí)刻及脈寬。通過(guò)ECU進(jìn)行調(diào)控能夠有效使過(guò)量空氣系數(shù)往1靠近,降低發(fā)動(dòng)機(jī)油耗和排放。
S104:如果EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的EGR氣體的壓力未大于第一預(yù)定壓力且蓄電池的剩余電 量大于預(yù)定電量,則向EGR氣體儲(chǔ)氣罐中充入EGR氣體。
具體地,當(dāng)EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的EGR氣體的壓力未大于第一預(yù)定壓力且蓄電池的剩余電量大于預(yù)定電量時(shí),電動(dòng)空壓機(jī)就會(huì)開(kāi)始工作并對(duì)EGR氣體儲(chǔ)氣罐進(jìn)行充氣。其中,首先經(jīng)過(guò)冷凝、過(guò)濾、干燥后,電動(dòng)空壓機(jī)能夠?qū)怏w進(jìn)行壓縮,進(jìn)而將壓縮的高壓廢氣儲(chǔ)存在EGR氣體儲(chǔ)氣罐內(nèi)。
可以理解,通過(guò)EGR儲(chǔ)氣罐存儲(chǔ)廢氣可以降低燃料的浪費(fèi),進(jìn)行能源的回收,并減少了空氣污染物的排放。
根據(jù)本發(fā)明所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制方法,根據(jù)系統(tǒng)中氧傳感器檢測(cè)的氧濃度進(jìn)行過(guò)量空氣系數(shù)的判斷,如果判斷出過(guò)量空氣系數(shù)沒(méi)有在預(yù)定的范圍內(nèi),進(jìn)一步對(duì)EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的氣壓進(jìn)行判斷,如果判斷EGR氣體儲(chǔ)氣罐的氣壓大于第一預(yù)定壓力,并且發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷大于預(yù)定負(fù)荷,那么就向發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸補(bǔ)入EGR氣體,能夠有效降低甚至避免爆震的發(fā)生以及避免排氣溫度過(guò)高,并有效降低發(fā)動(dòng)機(jī)的能耗以及尾氣污染物的排放。如果判斷EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的氣壓并未大于第一預(yù)定壓力,并且蓄電池的剩余電量大于預(yù)定電量,那么通過(guò)EGR氣體儲(chǔ)氣罐收集EGR氣體,從而實(shí)現(xiàn)能量的有效回收。
如圖2所示,該發(fā)動(dòng)機(jī)的控制方法還包括以下步驟:
如果所述EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的EGR氣體的壓力未大于所述第一預(yù)定壓力且蓄電池的剩余電量未大于所述預(yù)定電量,則進(jìn)一步判斷車輛是否處于減速或制動(dòng)狀態(tài);如果是,則進(jìn)行減速或制動(dòng)能量的回收,并利用回收的能量為所述蓄電池充電。
也就是說(shuō),當(dāng)判斷出EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的氣壓沒(méi)有超過(guò)第一預(yù)定壓力,并且蓄電池的剩余電量也沒(méi)有超過(guò)預(yù)定電量,就需要ECU對(duì)車輛的工作狀態(tài)進(jìn)行判斷,如果車輛處于減速或制動(dòng)狀態(tài)時(shí),利用制動(dòng)能量回收裝置對(duì)蓄電池進(jìn)行充電;否則,不進(jìn)行充電。通過(guò)對(duì)EGR氣體儲(chǔ)氣罐的壓力以及蓄電池剩余電量進(jìn)行判斷,進(jìn)而做出與之相應(yīng)的操作(例如充電或不充電),這樣就能夠有效的進(jìn)行能量回收,降低能耗的損失。
如果所述過(guò)量空氣系數(shù)位于所述預(yù)定范圍內(nèi),則進(jìn)一步判斷所述EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的EGR氣體的壓力是否大于第二預(yù)定壓力,其中,所述第二預(yù)定壓力大于所述第一預(yù)定壓力;如果是,則根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸位置和凸輪軸位置判斷汽缸狀態(tài),并根據(jù)所述汽缸狀態(tài)得到EGR氣體的補(bǔ)入時(shí)刻和補(bǔ)入量,以及根據(jù)所述EGR氣體的補(bǔ)入時(shí)刻和補(bǔ)入量向所述發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸進(jìn)行補(bǔ)氣。
也就是說(shuō),當(dāng)判斷出過(guò)量空氣系數(shù)處于預(yù)定范圍內(nèi)時(shí),則需要進(jìn)一步判斷EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的氣壓是否超過(guò)第二預(yù)定壓力,當(dāng)判斷出EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的氣壓高于第二預(yù)定壓力時(shí),ECU就會(huì)觸發(fā)補(bǔ)氣噴嘴并進(jìn)行判缸,并輸出EGR時(shí)刻及脈寬,進(jìn)行補(bǔ)氣操作;否則,不進(jìn)行 EGR的補(bǔ)氣操作。通過(guò)對(duì)EGR氣體儲(chǔ)氣罐的氣壓進(jìn)行判斷能夠有效確定出是否對(duì)EGR氣體儲(chǔ)氣罐進(jìn)行補(bǔ)氣操作,能夠有效避免能量的浪費(fèi),提高能量的回收率。
該方法能夠改善缸內(nèi)混合氣體的流動(dòng)速度,使空氣燃油混合更加均勻,有效降低油耗。
結(jié)合圖2所示,該發(fā)動(dòng)機(jī)的控制方法,可以有以下步驟:
S201:ECU采集油門(mén)踏板、凸輪軸、曲軸、氣罐壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及蓄電池電壓等信號(hào)。
S202:判斷過(guò)量空氣系數(shù)是否小于0.99或者大于1.01;如果是,執(zhí)行步驟S203;否則,則執(zhí)行步驟S208。
S203:判斷EGR儲(chǔ)氣罐壓力是否充足;如果是,執(zhí)行步驟204;否則,則執(zhí)行S210。
S204:判斷是否處于大負(fù)荷工況;如果是,執(zhí)行步驟S205;否則,則執(zhí)行步驟S209。
S205:EGR噴嘴、控制閥觸發(fā);進(jìn)一步執(zhí)行步驟S206。
S206:根據(jù)凸輪軸、曲軸信號(hào)進(jìn)行判缸;進(jìn)一步執(zhí)行步驟S207。
S207:ECU輸出補(bǔ)EGR時(shí)刻、脈寬。
S208:ECU對(duì)EGR儲(chǔ)氣罐的壓力進(jìn)行判斷是否高于中小負(fù)荷補(bǔ)EGR限值;如果是,執(zhí)行步驟S205;否則,則執(zhí)行步驟S209。
S209:不補(bǔ)EGR。
S210:ECU對(duì)蓄電池電量是否充足進(jìn)行判斷;如果是,執(zhí)行步驟S211;否則,則執(zhí)行步驟S212。
S211:空壓機(jī)開(kāi)啟工作,對(duì)EGR儲(chǔ)氣罐進(jìn)行充氣。
S212:ECU對(duì)車輛是否處于減速、剎車狀態(tài)進(jìn)行判斷;如果是,執(zhí)行步驟S213;否則,則執(zhí)行步驟S214。
S213:利用制動(dòng)能量回收系統(tǒng)對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。
S214:蓄電池不充電。
根據(jù)本發(fā)明所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制方法,根據(jù)系統(tǒng)中氧傳感器檢測(cè)的氧濃度進(jìn)行過(guò)量空氣系數(shù)的判斷,如果判斷出過(guò)量空氣系數(shù)沒(méi)有在預(yù)定的范圍內(nèi),進(jìn)一步對(duì)EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的氣壓進(jìn)行判斷,如果判斷EGR氣體儲(chǔ)氣罐的氣壓大于第一預(yù)定壓力,并且發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷大于預(yù)定負(fù)荷,那么就向發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸補(bǔ)入EGR氣體,能夠有效降低甚至避免爆震的發(fā)生以及避免排氣溫度過(guò)高,并有效降低發(fā)動(dòng)機(jī)的能耗以及尾氣污染物的排放。如果判斷EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的氣壓并未大于第一預(yù)定壓力,并且蓄電池的剩余電量大于預(yù)定電量,那么通過(guò)EGR氣體儲(chǔ)氣罐收集EGR氣體,從而實(shí)現(xiàn)能量的有效回收。
進(jìn)一步地,如圖3所示,本發(fā)明的實(shí)施例公開(kāi)了一種發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)100,包括:第一判斷模塊10、第二判斷模塊20和控制器30。
具體而言,結(jié)合圖3所示,第一判斷模塊10用于根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中氧的濃度判斷過(guò)量空氣系數(shù)是否位于預(yù)定范圍內(nèi);第二判斷模塊20用于在所述過(guò)量空氣系數(shù)沒(méi)有位于所述預(yù)定范圍內(nèi)時(shí),判斷EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的EGR氣體的壓力是否大于第一預(yù)定壓力;控制器30用于在所述EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的EGR氣體的壓力大于所述第一預(yù)定壓力且所述發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷大于預(yù)定負(fù)荷時(shí),向所述發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸進(jìn)行補(bǔ)入所述EGR氣體,并在所述EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的EGR氣體的壓力未大于所述第一預(yù)定壓力且蓄電池的剩余電量大于預(yù)定電量時(shí),向所述EGR氣體儲(chǔ)氣罐中充入所述EGR氣體。
其中,第一判斷模塊10利用氧的濃度進(jìn)行判斷過(guò)量空氣系數(shù),通過(guò)與預(yù)定范圍進(jìn)行對(duì)比判斷出過(guò)量空氣系數(shù)是否位于預(yù)定范圍,即過(guò)量系數(shù)是否小于0.99或大于1.01,進(jìn)而采取不同的應(yīng)對(duì)措施。其中,氧的濃度可以通過(guò)對(duì)應(yīng)的傳感器進(jìn)行檢測(cè),過(guò)量空氣系數(shù)就是燃料燃燒時(shí),實(shí)際空氣供給量與理論空氣需求量的比值,其中,在本發(fā)明的具體實(shí)施例中,預(yù)定范圍為[0.99,1.01]。
第二判斷模塊20在過(guò)量空氣系數(shù)沒(méi)有位于預(yù)定范圍時(shí),即過(guò)量空氣系數(shù)小于0.99或大于1.01,通過(guò)ECU對(duì)EGR氣體儲(chǔ)氣罐進(jìn)行判斷是否大于第一預(yù)定壓力。其中,第一預(yù)定壓力可以是預(yù)先設(shè)定好的壓力限值,用來(lái)衡量EGR氣體儲(chǔ)氣罐中氣壓大小,以確定是否需要對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)氣處理操作。
控制器30在EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的EGR氣體的壓力大于第一預(yù)定壓力且發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷大于預(yù)定負(fù)荷時(shí),根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸位置和凸輪軸位置判斷汽缸狀態(tài);根據(jù)汽缸狀態(tài)得到EGR氣體的補(bǔ)入時(shí)刻和補(bǔ)入量;根據(jù)EGR氣體的補(bǔ)入時(shí)刻和補(bǔ)入量向發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸進(jìn)行補(bǔ)氣。也就是說(shuō),當(dāng)EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的EGR氣體的壓力大于第一預(yù)定壓力且發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷大于預(yù)定負(fù)荷時(shí),ECU觸發(fā)EGR噴嘴,并進(jìn)行判缸,輸出EGR時(shí)刻及脈寬。通過(guò)ECU進(jìn)行調(diào)控能夠有效使過(guò)量空氣系數(shù)往1靠近,降低發(fā)動(dòng)機(jī)油耗和排放。
當(dāng)EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的EGR氣體的壓力未大于第一預(yù)定壓力且蓄電池的剩余電量大于預(yù)定電量時(shí),電動(dòng)空壓機(jī)就會(huì)開(kāi)始工作并對(duì)EGR氣體儲(chǔ)氣罐進(jìn)行充氣。其中,首先經(jīng)過(guò)冷凝、過(guò)濾、干燥后,電動(dòng)空壓機(jī)能夠?qū)怏w進(jìn)行壓縮,進(jìn)而將壓縮的高壓廢氣儲(chǔ)存在EGR氣體儲(chǔ)氣罐內(nèi)??梢岳斫?,通過(guò)EGR儲(chǔ)存罐存儲(chǔ)廢氣可以能夠降低燃料的浪費(fèi),減少了空氣污染物的排放。
該發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng),如圖4所示:
如果所述EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的EGR氣體的壓力未大于所述第一預(yù)定壓力且蓄電池的剩余電量未大于所述預(yù)定電量,則進(jìn)一步判斷車輛是否處于減速或制動(dòng)狀態(tài);如果是,則進(jìn)行減速或制動(dòng)能量的回收,并利用回收的能量為所述蓄電池充電。
也就是說(shuō),當(dāng)判斷出EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的氣壓沒(méi)有超過(guò)第一預(yù)定壓力,并且蓄電池的剩余電量也沒(méi)有超過(guò)預(yù)定電量,就需要ECU對(duì)車輛的工作狀態(tài)進(jìn)行判斷,如果車輛處于減速或制動(dòng)狀態(tài)時(shí),利用制動(dòng)能量回收裝置對(duì)蓄電池進(jìn)行充電;否則,不進(jìn)行充電。通過(guò)對(duì)EGR氣體儲(chǔ)氣罐的壓力以及蓄電池剩余電量進(jìn)行判斷,進(jìn)而做出與之相應(yīng)的操作(例如充電或不充電),這樣就能夠有效的進(jìn)行能量回收,降低能耗的損失。
進(jìn)一步地,該發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)還包括:第三判斷模塊(50),用于在所述過(guò)量空氣系數(shù)位于所述預(yù)定范圍內(nèi)時(shí),判斷所述EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的EGR氣體的壓力是否大于第二預(yù)定壓力,其中,所述第二預(yù)定壓力大于所述第一預(yù)定壓力,所述控制器(30)還用于在所述第三判斷模塊(50)判斷所述EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的EGR氣體的壓力大于所述第二預(yù)定壓力時(shí),根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸位置和凸輪軸位置判斷汽缸狀態(tài),并根據(jù)所述汽缸狀態(tài)得到EGR氣體的補(bǔ)入時(shí)刻和補(bǔ)入量,以及根據(jù)所述EGR氣體的補(bǔ)入時(shí)刻和補(bǔ)入量向所述發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸進(jìn)行補(bǔ)氣。
也就是說(shuō),當(dāng)判斷出過(guò)量空氣系數(shù)處于預(yù)定范圍內(nèi)時(shí),則需要進(jìn)一步判斷EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的氣壓是否超過(guò)第二預(yù)定壓力,當(dāng)判斷出EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的氣壓高于第二預(yù)定壓力時(shí),ECU就會(huì)觸發(fā)補(bǔ)氣噴嘴并進(jìn)行判缸,并輸出EGR時(shí)刻及脈寬,進(jìn)行補(bǔ)氣操作;否則,不進(jìn)行EGR的補(bǔ)氣操作。通過(guò)對(duì)EGR氣體儲(chǔ)氣罐的氣壓進(jìn)行判斷能夠有效確定出是否對(duì)EGR氣體儲(chǔ)氣罐進(jìn)行補(bǔ)氣操作,能夠有效避免能量的浪費(fèi),提高能量的回收率。
由此可知,EGR的控制靈活,能夠?qū)崿F(xiàn)EGR分層,同時(shí)增加了進(jìn)氣滾流比,有效改善缸內(nèi)混合氣體的流動(dòng)速度,使空氣燃油混合更加均勻,有效降低油耗的使用。
舉例說(shuō)明,如圖5所示,具體地。該發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng),包括:1-空氣濾清器、2-渦輪增壓器、3-中冷器、4-進(jìn)氣歧管、5-排氣歧管、6-冷凝器、7-過(guò)濾器、8-干燥器、9/11/13-控制閥、10-電動(dòng)空壓機(jī)、12-EGR儲(chǔ)氣罐、14-EGR噴嘴、15-EGR噴管、16-氧傳感器。
通過(guò)帶控制閥9的管路,從排氣歧管5總管出口或催化器后處收集過(guò)量空氣系數(shù)小于0.99或大于1.01工況的廢氣,經(jīng)過(guò)冷凝器6、過(guò)濾器7、干燥器8后,由電動(dòng)空壓機(jī)10壓縮,將高壓廢氣經(jīng)過(guò)控制閥11后,儲(chǔ)存到EGR儲(chǔ)氣罐12中。在大負(fù)荷及中小負(fù)荷工況,通過(guò)ECU打開(kāi)EGR儲(chǔ)氣罐12下游的控制閥13及EGR噴嘴14(EGR噴嘴由EGR導(dǎo)軌固定,圖未示),經(jīng)過(guò)EGR導(dǎo)軌把高壓廢氣均勻分配到EGR噴管15。
通過(guò)電動(dòng)空壓機(jī)10收集汽油機(jī)過(guò)量空氣系數(shù)小于0.99或者大于1.01工況下的廢氣,儲(chǔ)存在EGR儲(chǔ)氣罐12中,降低汽油機(jī)HC、CO排放,同時(shí)大負(fù)荷等工況下通過(guò)強(qiáng)制EGR技術(shù),HC、CO二次燃燒,進(jìn)一步降低了發(fā)動(dòng)機(jī)油耗。通過(guò)該發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng),能夠使EGR率控制靈活,同時(shí)增加了進(jìn)氣滾流比,改善了缸內(nèi)混合氣的流動(dòng)速度,使空氣燃油混合更加均勻,能夠降低油耗。EGR對(duì)渦輪增壓器2、中冷器3、進(jìn)氣歧管4沒(méi)有污染,提高了渦輪增壓器2、 中冷器3、進(jìn)氣歧管4的使用壽命。
在車輛剎車和減速狀態(tài)下,利用制動(dòng)能量回收裝置對(duì)蓄電池進(jìn)行充電,提高了發(fā)動(dòng)機(jī)能量利用率。
本發(fā)明所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng),根據(jù)系統(tǒng)中氧傳感器檢測(cè)的氧濃度進(jìn)行過(guò)量空氣系數(shù)的判斷,如果判斷出過(guò)量空氣系數(shù)沒(méi)有在預(yù)定的范圍內(nèi),進(jìn)一步對(duì)EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的氣壓進(jìn)行判斷,如果判斷EGR氣體儲(chǔ)氣罐的氣壓大于第一預(yù)定壓力,并且發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷大于預(yù)定負(fù)荷,那么就向發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸補(bǔ)入EGR氣體,能夠有效降低甚至避免爆震的發(fā)生以及避免排氣溫度過(guò)高,并有效降低發(fā)動(dòng)機(jī)的能耗以及尾氣污染物的排放。如果判斷EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的氣壓并未大于第一預(yù)定壓力,并且蓄電池的剩余電量大于預(yù)定電量,那么通過(guò)EGR氣體儲(chǔ)氣罐收集EGR氣體,從而實(shí)現(xiàn)能量的有效回收。
需要說(shuō)明的是,本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方式與本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制方法的具體實(shí)現(xiàn)方式類似,具體請(qǐng)參見(jiàn)方法部分的描述,為了減少冗余,不做贅述。
進(jìn)一步地,本發(fā)明的實(shí)施例公開(kāi)了一種車輛,該車輛設(shè)置有上述實(shí)施例所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)。該車輛根據(jù)系統(tǒng)中氧傳感器檢測(cè)的氧濃度進(jìn)行過(guò)量空氣系數(shù)的判斷,如果判斷出過(guò)量空氣系數(shù)沒(méi)有在預(yù)定的范圍內(nèi),進(jìn)一步對(duì)EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的氣壓進(jìn)行判斷,如果判斷EGR氣體儲(chǔ)氣罐的氣壓大于第一預(yù)定壓力,并且發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷大于預(yù)定負(fù)荷,那么就向發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸補(bǔ)入EGR氣體,能夠有效降低甚至避免爆震的發(fā)生以及避免排氣溫度過(guò)高,并有效降低發(fā)動(dòng)機(jī)的能耗以及尾氣污染物的排放。如果判斷EGR氣體儲(chǔ)氣罐中的氣壓并未大于第一預(yù)定壓力,并且蓄電池的剩余電量大于預(yù)定電量,那么通過(guò)EGR氣體儲(chǔ)氣罐收集EGR氣體,從而實(shí)現(xiàn)能量的有效回收。
另外,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車輛的其它構(gòu)成以及作用對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言都是已知的,為了減少冗余,不做贅述。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。