本發(fā)明涉及汽車技術領域，特別涉及一種發(fā)動機的控制方法、系統(tǒng)及車輛。

背景技術：

空燃比和點火提前角是汽油發(fā)動機運轉過程中重要的控制參數，空燃比和點火提前角對發(fā)動機的尾氣排放、發(fā)動機的動力性和經濟性都有很大的影響。目前，車輛中根據發(fā)動機的尾氣排放、發(fā)動機的動力性和經濟性對空燃比和點火提前角進行優(yōu)化，以便發(fā)動機的尾氣排放、發(fā)動機的動力性和經濟性滿足要求。

雖然通過空燃比和點火提前角可以在一定程度上優(yōu)化發(fā)動機的尾氣排放、發(fā)動機的動力性和經濟性，但是在某些運行工況下，發(fā)動機可能發(fā)生爆震，此時，發(fā)動機的排氣溫度會上升，甚至超過規(guī)定的溫度上限，從而對發(fā)動機造成損害，影響發(fā)動機的使用壽命。

技術實現要素：

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種發(fā)動機的控制方法，該方法可以避免發(fā)動機的排氣溫度過高而損害發(fā)動機，延長發(fā)動機的使用壽命。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現的：

一種發(fā)動機的控制方法，包括以下步驟：判斷發(fā)動機是否處于爆震狀態(tài)；如果所述發(fā)動機處于爆震狀態(tài)，則獲得所述發(fā)動機的實際排氣溫度與預設最高目標溫度之間的溫度偏差；根據所述溫度偏差確定空燃比修正值，其中，所述空燃比修正值隨所述溫度偏差的變化而改變；根據所述空燃比修正值和預設目標空燃比得到動態(tài)目標空燃比；根據所述動態(tài)目標空燃比和實際空燃比之間的空燃比偏差確定噴油量的修正值；根據所述噴油量的修正值調整噴油量，以將所述發(fā)動機的實際排氣溫度降至所述預設最高目標溫度以下。

進一步的，所述預設最高目標溫度根據實驗得到。

進一步的，在獲得所述發(fā)動機的實際排氣溫度與預設最高目標溫度之間的溫度偏差之前，還包括：檢測所述發(fā)動機的實際排氣溫度；判斷所述發(fā)動機的實際排氣溫度是否高于所述預設最高目標溫度；如果是，則獲得所述發(fā)動機的實際排氣溫度與預設最高目標溫度之間 的溫度偏差。

進一步的，所述發(fā)動機的實際排氣溫度與預設最高目標溫度之間的溫度偏差越大，所述空燃比修正值越大。

相對于現有技術，本發(fā)明所述的發(fā)動機的控制方法具有以下優(yōu)勢：

本發(fā)明所述的發(fā)動機的控制方法，可以根據發(fā)動機的排氣溫度動態(tài)地調整噴油量，進而改善燃燒，即使在發(fā)動機處于爆震狀態(tài)下，也可有效避免發(fā)動機的排氣溫度過高而損害發(fā)動機，延長發(fā)動機的使用壽命，提升車輛的安全性和可靠性。

本發(fā)明的另一個目的在于提出一種發(fā)動機的控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以避免發(fā)動機的排氣溫度過高而損害發(fā)動機，延長發(fā)動機的使用壽命。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現的：

一種發(fā)動機的控制系統(tǒng)，包括：爆震傳感器，用于檢測發(fā)動機的爆震信號；排氣溫度傳感器，用于檢測所述發(fā)動機的實際排氣溫度；氧傳感器，用于檢測所述發(fā)動機排氣中氧的濃度；發(fā)動機控制器，用于根據所述爆震信號判斷所述發(fā)動機是否處于爆震狀態(tài)，并根據噴油量的修正值調整噴油量，以將所述發(fā)動機的實際排氣溫度降至預設最高目標溫度以下；排氣溫度控制器，用于在所述發(fā)動機控制器判斷所述發(fā)動機處于爆震狀態(tài)時，根據所述發(fā)動機的實際排氣溫度與預設最高目標溫度之間的溫度偏差確定空燃比修正值，并根據所述空燃比修正值和預設目標空燃比得到動態(tài)目標空燃比，以及根據所述動態(tài)目標空燃比和實際空燃比之間的空燃比偏差確定所述噴油量的修正值，其中，所述空燃比修正值隨所述溫度偏差的變化而改變，所述實際空燃比根據所述發(fā)動機排氣中氧的濃度確定。

進一步的，所述預設最高目標溫度根據實驗得到。

進一步的，在根據所述發(fā)動機的實際排氣溫度與預設最高目標溫度之間的溫度偏差確定空燃比修正值之前，所述排氣溫度控制器還用于：判斷所述發(fā)動機的實際排氣溫度是否高于所述預設最高目標溫度；如果是，則獲得所述發(fā)動機的實際排氣溫度與預設最高目標溫度之間的溫度偏差，并根據所述發(fā)動機的實際排氣溫度與預設最高目標溫度之間的溫度偏差確定空燃比修正值。

進一步的，所述發(fā)動機的實際排氣溫度與預設最高目標溫度之間的溫度偏差越大，所述空燃比修正值越大。

進一步的，所述排氣溫度控制器包括：第一PID控制器(第一比例積分微分控制器，PID全稱：Proportional integral derivation)，所述第一PID控制器用于根據所述發(fā)動機的實際排氣溫度與預設最高目標溫度之間的溫度偏差確定空燃比修正值；第二PID控制器(第二比例積分微分控制器，PID全稱：Proportional integral derivation)，所述第二PID控制器用于根據所 述動態(tài)目標空燃比和實際空燃比之間的空燃比偏差確定所述噴油量的修正值。

所述的發(fā)動機的控制系統(tǒng)與上述的發(fā)動機的控制方法相對于現有技術所具有的優(yōu)勢相同，在此不再贅述。

本發(fā)明的另一個目的在于提出一種車輛，該車輛可以避免發(fā)動機的排氣溫度過高而損害發(fā)動機，延長發(fā)動機的使用壽命。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現的：

一種車輛，設置有如上述實施例所述的發(fā)動機的控制系統(tǒng)。

所述的車輛與上述的發(fā)動機的控制系統(tǒng)相對于現有技術所具有的優(yōu)勢相同，在此不再贅述。

附圖說明

構成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實施例所述的發(fā)動機的控制方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實施例所述的發(fā)動機的控制系統(tǒng)的結構框圖；

圖3為本發(fā)明實施例所述的發(fā)動機的控制系統(tǒng)中排氣溫度控制器的工作原理圖。

附圖標記說明：

200-發(fā)動機的控制系統(tǒng)、210-爆震傳感器、220-排氣溫度傳感器、230-氧傳感器、240-發(fā)動機控制器、250-排氣溫度控制器、251-第一PID控制器、252-第二PIDE控制器、T_actual-發(fā)動機的實際排氣溫度、T_demand-預設最高目標溫度、e_(T)-溫度偏差、λ_demand-動態(tài)目標空燃比、λ_actual-實際空燃比、e_(λ)-空燃比偏差。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。

圖1是根據本發(fā)明一個實施例的發(fā)動機的控制方法的流程圖。

在以下描述中，發(fā)動機可以為氣道噴射汽油的發(fā)動機，也可以為直噴型發(fā)動機。

如圖1所示，根據本發(fā)明一個實施例的發(fā)動機的控制方法，包括如下步驟：

S101：判斷發(fā)動機是否處于爆震狀態(tài)。

可以通過爆震傳感器實時地采集爆震信號，然后根據爆震信號判斷發(fā)動機是否發(fā)生爆震，即判斷出發(fā)動機是否處于爆震狀態(tài)。

S102：如果發(fā)動機處于爆震狀態(tài)，則獲得發(fā)動機的實際排氣溫度與預設最高目標溫度之間的溫度偏差。其中，預設最高目標溫度記為：T_demand，發(fā)動機的實際排氣溫度記為：T_actual，溫度偏差記為：e_(T)。

發(fā)動機的實際排氣溫度T_actual可以通過排氣溫度傳感器檢測得到；預設最高目標溫度T_demand可以通過實驗得到，例如：如果發(fā)動機的實際排氣溫度T_actual過高，容易導致發(fā)動機的增壓器、三元催化器以及其它排氣組件等損壞，因此，可以預先通過實驗的方式確定出發(fā)動機的增壓器、三元催化器以及其它排氣組件等的耐高溫程度，從而確定出發(fā)動機的增壓器、三元催化器以及其它排氣組件等可以承受的最高溫度，并將這最高溫度作為預設最高目標溫度T_demand，例如：預設最高目標溫度T_demand為950℃左右。

預設最高目標溫度T_demand以950℃為例，如果排氣溫度傳感器檢測到的當前的發(fā)動機的實際排氣溫度T_actual為1000℃，則溫度偏差e_(T)為50℃。

S103：根據溫度偏差e_(T)確定空燃比修正值，其中，空燃比修正值隨溫度偏差的變化而改變。即溫度偏差e_(T)的不同，空燃比修正值也是不同的，空燃比修正值是一個隨著溫度偏差e_(T)變化而動態(tài)改變的。例如：發(fā)動機在3000r/min時，汽油燃料的空燃比從12.5變化到14.3，排氣溫度大約下降44℃，即溫度偏差e_(T)為44℃。

例如：發(fā)動機的實際排氣溫度T_actual與預設最高目標溫度T_demand之間的溫度偏差e_(T)越大，空燃比修正值越大。具體而言，通常發(fā)動機產生的爆震越劇烈，發(fā)動機的實際排氣溫度T_actual上升的越快越高，而發(fā)動機產生的爆震越劇烈，通常是由于空燃比越小，燃料燃燒越不充分造成的，因此，在溫度偏差e_(T)越大時，空燃比修正值應該越大。

S104：根據空燃比修正值和預設目標空燃比(即：如圖3所示的基本目標空燃比)得到動態(tài)目標空燃比，動態(tài)目標空燃比記為λ_demand。

具體地，將空燃比修正值和預設目標空燃比相加得到動態(tài)目標空燃比λ_demand。由于空燃比修正值是一個隨著溫度偏差e_(T)變化而動態(tài)改變的，因此空燃比修正值和預設目標空燃比相加得到的也是一個動態(tài)目標空燃比λ_demand。其中，對于汽油發(fā)動機而言，預設目標空燃比例如為：14.7：1。

S105：根據動態(tài)目標空燃比λ_demand和實際空燃比之間的空燃比偏差確定噴油量的修正值(即：如圖3所示的油量修正值)。實際空燃比記為：λ_actual，空燃比偏差記為：e_(λ)。

需要說明的是，通過該噴油量的修正值，可以盡可能地將實際空燃比接近與動態(tài)目標空燃比λ_demand。

S106：根據噴油量的修正值調整噴油量，以將發(fā)動機的實際排氣溫度T_actual降至預設最高目標溫度T_demand以下。即：通過對噴油量的修正，能夠改善燃燒，進而防止實際排氣溫度 T_actual超限(即：避免實際排氣溫度T_actual超過預設最高目標溫度T_demand)，對發(fā)動機進行有效的保護，提升發(fā)動機使用壽命。

根據本發(fā)明實施例的發(fā)動機的控制方法，可以根據發(fā)動機的排氣溫度動態(tài)地調整噴油量，進而改善燃燒，即使在發(fā)動機處于爆震狀態(tài)下，也可有效避免發(fā)動機的排氣溫度過高而損害發(fā)動機，延長發(fā)動機的使用壽命，提升車輛的安全性和可靠性。

在本發(fā)明的一個實施例中，在獲得發(fā)動機的實際排氣溫度T_actual與預設最高目標溫度T_demand之間的溫度偏差e_(T)之前，還包括：檢測發(fā)動機的實際排氣溫度T_actual；判斷發(fā)動機的實際排氣溫度T_actual是否高于預設最高目標溫度T_demand；如果是，則獲得發(fā)動機的實際排氣溫度T_actual與預設最高目標溫度T_demand之間的溫度偏差e_(T)。即：在發(fā)動機的實際排氣溫度T_actual高于預設最高目標溫度T_demand的情況下，才根據發(fā)動機的排氣溫度動態(tài)地調整噴油量，進而改善燃燒，延長發(fā)動機的使用壽命，在發(fā)動機的實際排氣溫度T_actual低于預設最高目標溫度T_demand的情況下，無需根據發(fā)動機的排氣溫度動態(tài)地調整噴油量，從而減少非必要的工作，達到提升工作效率的目的。

圖2是根據本發(fā)明一個實施例的發(fā)動機的控制系統(tǒng)的結構框圖。如圖2所示，并結合圖3，根據本發(fā)明一個實施例的發(fā)動機的控制系統(tǒng)200，包括：爆震傳感器210、排氣溫度傳感器220、氧傳感器230、發(fā)動機控制器240(即：ECU，Engine control unit)和排氣溫度控制器250。

其中，爆震傳感器210用于檢測發(fā)動機的爆震信號。排氣溫度傳感器220用于檢測發(fā)動機的實際排氣溫度T_actual。氧傳感器230用于檢測發(fā)動機排氣中氧的濃度。發(fā)動機控制器240用于根據爆震信號判斷發(fā)動機是否處于爆震狀態(tài)，并根據噴油量的修正值調整噴油量，以將發(fā)動機的實際排氣溫度降至預設最高目標溫度T_demand以下。排氣溫度控制器250用于在發(fā)動機控制器240判斷發(fā)動機處于爆震狀態(tài)時，根據發(fā)動機的實際排氣溫度T_actual與預設最高目標溫度T_demand之間的溫度偏差e_(T)確定空燃比修正值，并根據空燃比修正值和預設目標空燃比得到動態(tài)目標空燃比λ_demand，以及根據動態(tài)目標空燃比λ_demand和實際空燃比λ_actual之間的空燃比偏差e_(λ)確定噴油量的修正值，其中，空燃比修正值隨溫度偏差的變化而改變，實際空燃比λ_actual可以根據發(fā)動機排氣中氧的濃度確定。

在本發(fā)明的一個實施例中，預設最高目標溫度T_demand根據實驗得到。

在本發(fā)明的一個實施例中，在根據發(fā)動機的實際排氣溫度T_actual與預設最高目標溫度T_demand之間的溫度偏差e_(T)確定空燃比修正值之前，排氣溫度控制器250還用于：判斷發(fā)動機的實際排氣溫度T_actual是否高于預設最高目標溫度T_demand；如果是，則獲得發(fā)動機的實際排氣溫度T_actual與預設最高目標溫度T_demand之間的溫度偏差e_(T)，并根據發(fā)動機的實際排氣 溫度T_actual與預設最高目標溫度T_demand之間的溫度偏差e_(T)確定空燃比修正值。即：在發(fā)動機的實際排氣溫度T_actual高于預設最高目標溫度T_demand的情況下，才根據發(fā)動機的排氣溫度動態(tài)地調整噴油量，進而改善燃燒，延長發(fā)動機的使用壽命，在發(fā)動機的實際排氣溫度T_actual低于預設最高目標溫度T_demand的情況下，無需根據發(fā)動機的排氣溫度動態(tài)地調整噴油量，從而減少非必要的工作，達到提升工作效率的目的。

在本發(fā)明的一個實施例中，發(fā)動機的實際排氣溫度T_actual與預設最高目標溫度T_demand之間的溫度偏差e_(T)越大，空燃比修正值越大。

如圖3所示，在本發(fā)明的一個實施例中，排氣溫度控制器250包括：第一PID控制器251和第二PID控制器252。其中，第一PID控制器用于根據發(fā)動機的實際排氣溫度T_actual與預設最高目標溫度T_demand之間的溫度偏差e_(T)確定空燃比修正值。第二PID控制器用于根據動態(tài)目標空燃比λ_demand和實際空燃比之間的空燃比偏差e_(λ)確定噴油量的修正值。

根據本發(fā)明實施例的發(fā)動機的控制系統(tǒng)，可以根據發(fā)動機的排氣溫度動態(tài)地調整噴油量，進而改善燃燒，即使在發(fā)動機處于爆震狀態(tài)下，也可有效避免發(fā)動機的排氣溫度過高而損害發(fā)動機，延長發(fā)動機的使用壽命，提升車輛的安全性和可靠性。

需要說明的是，本發(fā)明實施例的發(fā)動機的控制系統(tǒng)的具體實現方式與本發(fā)明實施例的發(fā)動機的控制方法的具體實現方式類似，具體請參見方法部分的描述，為了減少冗余，此處不做贅述。

進一步地，本發(fā)明的實施例公開了一種車輛，設置有如上述實施例所述的發(fā)動機的控制系統(tǒng)。該車輛可以根據發(fā)動機的排氣溫度動態(tài)地調整噴油量，進而改善燃燒，即使在發(fā)動機處于爆震狀態(tài)下，也可有效避免發(fā)動機的排氣溫度過高而損害發(fā)動機，延長發(fā)動機的使用壽命，提升車輛的安全性和可靠性。

另外，根據本發(fā)明實施例的車輛的其它構成以及作用對于本領域的普通技術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，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。