具有低压EGR系统的发动机的控制策略以及车辆的制作方法

专利2022-06-29  86


本发明涉及车辆技术领域,尤其是涉及一种具有低压egr系统的发动机的控制策略以及车辆。



背景技术:

相关技术中,发动机egr系统为外部egr,其是将催化器后的废气引到进气增压器前,需要经过增压器,进气中冷器以及节气门才能进入到发动机气缸内。这样,废气再次进入到发动机燃烧室内所需要经过的管路较长,在汽车瞬态运行时,不仅很难保证进入到发动机燃烧室内的egr率就是目标的egr率,而且在整车滑行和制动的情况下,egr阀所处位置,会影响到发动机的燃烧稳定性的问题。



技术实现要素:

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种具有低压egr系统的发动机的控制策略。

本发明的另一个目的在于提出一种采用上述发动机并通过上述控制策略对发动机进行控制的车辆。

根据本发明第一方面实施例的具有低压egr系统的发动机的控制策略,至少包括如下步骤:根据驾驶员松开油门的情况和制动踏板踩下的情况,判断车辆进入滑行模式还是制动模式;若检测到油门踏板松开后且制动踏板被踩下,初步判断车辆进入制动模式;若检测到油门踏板松开后且制动踏板未被踩下,初步判断车辆进入滑行模式;根据车辆所处的模式调整egr阀开度。

根据本发明实施例的具有低压egr系统的发动机控制策略,根据不同的驾驶模式,对应的选取合适的egr阀开度,使egr阀开度与不同驾驶模式更加切合。根据本发明的一些实施例,初步判断车辆进入滑行模式后,当检测到车速大于等于第一车速,且发动机转速大于等于第一发动机转速时,确定车辆处于滑行模式。

在一些实施例中,初步判断车辆进入滑行模式后,当检测到车速低于第一车速,且发动机转速低于第一发动机转速时,确定车辆进入制动模式。

可选地,所述第一车速为20km/h-40km/h,所述第一发动机转速为1300r/min-1500r/min。

进一步地,在确定车辆处于滑行模式后,根据滑行模式控制策略调整egr阀开度。

可选地,所述滑行模式控制策略包括:检测车辆的发动机转速;根据发动机转速确定egr阀基础开度;将所述egr阀基础开度和egr阀滑行系数相乘以得到egr阀的实际开度。

进一步地,检测车辆的发动机转速和车速,根据发动机转速、车速确定egr阀滑行系数。

进一步地,若车辆处于制动模式时,控制egr阀完全关闭。

根据本发明第二方面实施例的车辆,包括上述实施例中任一项所述的具有低压egr系统的发动机的控制策略。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是根据本发明实施例的低压egr系统的示意图;

图2是根据本发明实施例的控制策略的逻辑示意图;

图3是根据本发明实施例的发动机处于滑行模式时的低压egr系统的egr阀开度的控制过程示意图;

图4是根据本发明实施例的滑行系数map;

图5是根据本发明实施例的egr阀的开度变化曲线。

附图标记:

100-低压egr系统,

1-进气中冷器,2-喷油器,3-增压器、4-egr冷却器,5-egr阀,6-节气门。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示,本实施例的具有低压egr系统100的发动机,首先由催化器吸取废气,在经过egr阀5、egr冷却器4后,在引入到进气中冷器1之前,需要经过发动机的增压器3,进气中冷器1以及节气门6后进入到气缸内,并在气缸内与喷油器2喷出的油气混合。

这就导致了,由于废气需要流经的管路太长,故在车辆瞬态运行过程中,对于egr率的控制容易出现延迟。

进一步地,驾驶员在驾驶过程中,如果松开油门踏板或者减少油门踏板的开度,此时发动机处于被正在运行的整车拖动旋转的工况,此时的egr阀5开度会影响到实际进入气缸内的egr率,对燃烧造成一定的影响。

故而,需要根据驾驶员的意图,确定在驾驶员松开油门之后是要制动,还是滑行,从而根据驾驶员意图,确定egr阀5的工作模式。

进而,当车辆进入滑行模式时,驾驶员的进一步动作有可能是再加速,也有可能是制动,所以车辆在滑行模式的预期动作可能是继续维持滑行状态、也可能是进行制动。

这样,在驾驶过程中,一旦车辆进入到滑行模式,需要对驾驶员的后续动作进行判定,进而当驾驶员具有再加速预期时,egr阀5的开度不能留在原来的位置,也不能直接关闭,直接关闭会造成突然加速的情况下egr率对气路冲击。此时,应该将egr阀5置于一个合适的开度,开度过大造成整车加速无力,egr率过大,从而造成失火,过小造成egr率不足。

当驾驶员具有制动预期时,可以完全关闭egr阀5,防止新鲜空气直接流入排气系统,防止过氧氧化,造成催化器烧结。

综上,基于上述低压egr系统100具有的问题以及具有低压egr系统100的车辆行驶过程中,需要进行的egr阀5的调整方式,提出本实施例的控制策略,以行之有效地解决上述问题。

下面参考图1-图5描述根据本发明实施例的具有低压egr系统100的发动机的控制策略。

如图2所示,根据本发明第一方面实施例的具有低压egr系统100的发动机的控制策略,至少包括如下步骤:根据驾驶员松开油门的情况和制动踏板踩下的情况,判断车辆进入制动模式还是滑行模式;若检测到油门踏板松开后且制动踏板被踩下,初步判断车辆进入制动模式;若检测到油门踏板松开后且制动踏板未被踩下,初步判断车辆进入滑行模式,并根据车辆所处的模式调整egr阀5开度。

具体而言,首先根据驾驶员的操作动作,先判定驾驶员是否松开油门(即采集节气门6开度信号),再判断驾驶员是否踩下制动踏板(即踏板行程传感器),以判定车辆进入滑行模式还是进入到制动模式,并在对应的模式下,选取合适的egr阀5开度(即调整egr阀5开度)。

根据本发明实施例的具有低压egr系统100的发动机控制策略,根据不同的驾驶模式,对应的选取合适的egr阀5开度,使egr阀5开度与不同驾驶模式更加切合。

如图3所示,初步判断车辆进入滑行模式后,当检测到车速大于等于第一车速,且发动机转速大于等于第一发动机转速时,确定车辆处于滑行模式。也就是说,当车速大于等于第一车速、发动机转速大于等于第一发动机转速时,低压egr系统100判定驾驶员不具有制动预期,车辆仍然处于滑行模式。

如图3所示,初步判断为车辆处于滑行模式后,车速低于第一车速,且发动机转速低于第一发动机转速时,确定车辆即将进入制动模式。

其中,第一车速为20km/h-40km/h、第一发动机转速为1300r/min-1500r/min。并在确定车辆进入到滑行模式后,根据滑行模式控制策略调整egr阀5开度,确定车辆处于制动模式时,控制egr阀5完全关闭(即低压egr系统100将控制egr阀5逐渐关闭,从而避免车辆进入到制动模式后,新鲜空气进入到排气系统)。

综上,当车辆处于滑行模式时,根据车辆的车速情况及发动机转速情况对车辆的后续行驶模式进行判断,当车速大于等于第一车速、且发动机转速大于等于第一发动机转速时,此时低压egr系统100认为,驾驶员的再加速预期强烈,确认车辆维持在滑行模式,并控制egr阀5的开度实时调整;当车速低于第一车速、且发动机转速低于第一发动机转速时,此时低压egr系统100判定驾驶员的制动预期强烈,确认车辆即将进入到制动模式,并控制egr阀5逐渐关闭。

需要说明的是,第一车速以及第一发动机转速均为标定量(例如:1500r/min以及30km/h),是发明人在多次试验以及多年的工作经验下,根据车辆试验以及车辆平顺性所进行选取并标定的标准量。

在图2所示的具体的实施例中,若检测到油门踏板松开且制动踏板未被踩下时,判断车辆进入滑行模式。

可以理解的是,当油门踏板松开时,燃油供给系统少量向发动机供给燃油混合气,车辆在惯性的带动下滑行,发动机处于被带动以转动的工况下,此时驾驶员可能加速、也可能进行制动,因此,需要在滑行模式时对egr阀5的开度进行实时的控制,从而避免驾驶员进行加速时,单位时间内的egr进气量不足,导致车辆的动力不足,并可以使车辆的egr率更加合理、准确,以减少气路冲击,从而提高进气系统的工作稳定性。

如图2所示,滑行模式控制策略包括:检测车辆的发动机转速;根据发动机转速和egr阀滑行开度曲线确定egr阀基础开度;将egr阀基础开度和egr阀滑行系数相乘以得到egr阀的实际开度。

也就是说,在滑行模式下,可以通过上述控制策略获取egr阀5的实际开度,以使滑行模式下egr阀5的开度更加合理,满足使用要求。

需要说明的是,本发明中的egr阀5滑行开度曲线是发明人经过多次试验后、通过大量的试验数据得到的,可以根据发动机转速和egr阀5滑行开度曲线确定egr阀5基础开度,当然也可以采用其他方式或方法获得发动机转速对应的egr阀5基础开度,本发明不对egr阀5基础开度的获取方式进行限定。

进一步地,检测车辆的发动机转速和车速,根据发动机转速、车速以及滑行系数map确定egr阀5滑行系数。

具体而言,当车辆进入滑行模式后,可以根据发动机转速查阅egr阀5滑行开度曲线,得到当前发动机转速所对应的egr阀5开度,根据发动机转速及车速,查阅egr滑行系数map得到对应的滑行系数,egr阀5开度与滑行系数相乘得到egr阀5滑行开度。

需要说明的是,本发明中的egr滑行系数map是发明人经过多次试验后、通过大量的试验数据得到的,可以根据发动机转速、车速和egr滑行系数map确定滑行系数,当然也可以采用其他方式或方法获得发动机转速、车速对应的滑行系数,本发明不对滑行系数的获取方式进行限定。

在车辆滑行过程中,驾驶员随时可能再加速,此时如果egr阀5关闭,可能造成当驾驶员加速时,egr阀5的动作存在滞后现象,或者egr阀5突然打开,造成egr突然进入到气缸内,对气缸内的燃烧造成冲击,影响排放。

因此,此时需要将egr阀5置于一个较为合适的开度,一方面保证驾驶员加速的时候气量充足,另一方面保证驾驶员加速的时候egr率尽量准确,不对气缸以及排气系统造成冲击。

需要说明的是,如图4和图5所示,egr阀5滑行曲线的横坐标为发动机转速,纵坐标为滑行状态基础开度,根据试验及公式计算得到,并经过试验进行标定。egr滑行系数map的横坐标为车速,纵坐标为发动机转速,内容为修正系数,此修正系数由试验采集及验证获得。

若车辆处于制动模式时,控制egr阀5完全关闭,这样,可以有效地避免制动模式下,新鲜空气进入到排气系统中,防止催化器烧结。

需要说明的是,车辆可以在两种情况下进入到制动模式,第一种是在正常行驶模式下,驾驶员松开油门踏板的同时踩下制动踏板,此时车辆直接进入到制动模式,第二种是在正常行驶模式下,先松开油门踏板,此时车辆处于滑行模式,进而踩下制动踏板,车辆由滑行模式过渡到制动模式。

也就是说,低压egr系统100的发动机的控制策略对车辆是否处于制动模式具有两种对应的判定过程:第一种判定过程对应着车辆直接进入到制动模式的情况,油门踏板松开的同时制动踏板踩下时,车辆直接进入到制动模式;第二种判定过程为,车辆先进入到滑行模式,在滑行模式下,传感器持续工作,并在制动踏板被踏下时,快速地切换至制动模式。

需要说明的是,第一种情况下进入到制动模式的判定逻辑在图2中用实线示出,第二种情况下进入到制动模式的判定逻辑在图2中用虚线示出。

下面,参照图2对本实施例在滑行模式以及制动模式下的控制过程进行详细说明。

当初步判定确定车辆处于滑行模式时,在车辆处于滑行模式期间,根据车辆的行驶速度以及发动机转速判定车辆维持滑行模式还是即将有滑行模式切换至制动模式(即驾驶员是否具有制动预期),进而根据在车辆处于滑行模式时,实时的控制egr阀5的开度,并在驾驶员具有制动预期,并踩踏制动踏板时,关闭egr阀5。根据本发明实施例的具有低压egr系统100的发动机控制策略,在驾驶员未踩踏油门踏板时,将车辆的行驶状态细分为滑行模式和制动模式,并使具有低压egr系统100的发动机在两种模式下,egr阀5具有不同的工况、尤其是在滑行模式下egr阀5的开度可以被实时的调节。这样,不仅使低压egr系统100的egr率控制更加准确、egr阀5的工况与滑行模式更加切合,egr阀5开度更加合理,从而可以避车辆加速响应慢、egr率过大导致发动机失火、egr率过小加剧燃油的浪费,而且可以在车辆进入到制动模式时,控制egr阀5关闭,从而可以防止氧含量更高的新鲜空气进入到排气系统中,以避免过氧氧化导致催化器烧结,提高低压egr系统100的使用寿命以及工作稳定性。

可以理解的是,当车辆进入到滑行模式时,对应的低压egr系统100进入到滑行状态,当车辆进入到制动模式时,对应的低压egr系统100进入到制动状态。

需要说明的是,egr率是指egr与吸入到发动机气缸(燃烧室)内的进气总量的比值,是燃油经济性的重要表征,过大或者过小在车辆处于怠速状态或者发动机停机状态时,对发动机均具有负面的影响。

进一步地,当车辆进入到制动模式后,egr阀5完全关闭。这样,可以避免新鲜空气进入到排气系统中,从而避免催化器过氧氧化,延长低压egr系统100的使用寿命。

根据本发明第二方面实施例的车辆,包括如上述实施例中的具有低压egr系统100的发动机,且发动机受上述实施例中的具有低压egr系统100的发动机的控制策略控制。

根据本发明实施例的车辆,不仅可以使车辆的行驶更加稳定、动力更加充沛,而且可以提高车辆的燃油经济性,延长车辆的低压egr系统100的使用寿命。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述,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发明的限制。

在本发明的描述中,“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中,第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本发明的描述中,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。


技术特征:

1.一种具有低压egr系统的发动机的控制策略,其特征在于,至少包括如下步骤:

根据驾驶员松开油门的情况和制动踏板踩下的情况,判断车辆进入滑行模式还是制动模式;

若检测到油门踏板松开后且制动踏板被踩下,初步判断车辆进入制动模式;

若检测到油门踏板松开后且制动踏板未被踩下,初步判断车辆进入滑行模式;

根据车辆所处的模式调整egr阀开度。

2.根据权利要求1所述的具有低压egr系统的发动机的控制策略,其特征在于,初步判断车辆进入滑行模式后,当检测到车速大于等于第一车速,且发动机转速大于等于第一发动机转速时,确定车辆处于滑行模式。

3.根据权利要求2所述的具有低压egr系统的发动机的控制策略,其特征在于,初步判断车辆进入滑行模式后,当检测到车速低于第一车速,且发动机转速低于第一发动机转速时,确定车辆进入制动模式。

4.根据权利要求2或3所述的具有低压egr系统的发动机的控制策略,其特征在于,所述第一车速为20km/h-40km/h,所述第一发动机转速为1300r/min-1500r/min。

5.根据权利要求2所述的具有低压egr系统的发动机的控制策略,其特征在于,在确定车辆处于滑行模式后,根据滑行模式控制策略调整egr阀开度。

6.根据权利要求5所述的具有低压egr系统的发动机的控制策略,其特征在于,所述滑行模式控制策略包括:

检测车辆的发动机转速;

根据发动机转速确定egr阀基础开度;

将所述egr阀基础开度和egr阀滑行系数相乘以得到egr阀的实际开度。

7.根据权利要求6所述的具有低压egr系统的发动机的控制策略,其特征在于,检测车辆的发动机转速和车速,根据发动机转速、车速确定egr阀滑行系数。

8.根据权利要求1或3所述的具有低压egr系统的发动机的控制策略,其特征在于,若车辆处于制动模式时,控制egr阀完全关闭。

9.一种车辆,其特征在于,包括权利要求1-8中任一项所述的具有低压egr系统的发动机的控制策略。

技术总结
根据本发明第一方面实施例的具有低压EGR系统的发动机的控制策略,至少包括如下步骤:根据驾驶员松开油门的情况和制动踏板踩下的情况,判断车辆进入滑行模式还是制动模式;若检测到油门踏板松开后且制动踏板被踩下,初步判断车辆进入制动模式;若检测到油门踏板松开后且制动踏板未被踩下,初步判断车辆进入滑行模式;根据车辆所处的模式调整EGR阀开度。这样,根据不同的驾驶模式,对应的选取合适的EGR阀开度,使EGR阀开度与不同驾驶模式更加切合。

技术研发人员:崔亚彬;张春辉;吴飞;齐洪飞
受保护的技术使用者:长城汽车股份有限公司
技术研发日:2018.11.30
技术公布日:2020.06.09

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