提高发动机废气排放一致性的方法、设备及存储介质

文档序号:797868 发布日期:2021-04-13 浏览:35次 >En<

阅读说明:本技术 提高发动机废气排放一致性的方法、设备及存储介质 (Method, equipment and storage medium for improving consistency of engine exhaust emission ) 是由 耿磊 袁志玲 王孝莉 刘正锐 于 2020-12-14 设计创作,主要内容包括:本申请涉及发动机领域,公开一种提高发动机废气排放一致性的方法、设备及存储介质。该方法包括以下步骤:根据发动机排放废气中的氮氧测量值调整增压器的空气进气量和废气进气量,以使氮氧测量值与增压器在标定工况下的氮氧标定值的比较值满足第一预设值。利用该方法解决现有发动机中增压器在中低压工况下运行时会导致发动机裸排氮氧化物差异较大的问题。(The application relates to the field of engines, and discloses a method, equipment and a storage medium for improving exhaust emission consistency of an engine. The method comprises the following steps: and adjusting the air intake quantity and the exhaust gas intake quantity of the supercharger according to the measured value of the nitrogen and oxygen in the exhaust gas discharged by the engine, so that the comparison value of the measured value of the nitrogen and oxygen and the calibrated value of the nitrogen and oxygen of the supercharger under the calibrated working condition meets a first preset value. The method solves the problem that the difference of the naked nitrogen oxide of the engine is large when the supercharger in the existing engine operates under the working condition of medium and low pressure.)

提高发动机废气排放一致性的方法、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及发动机领域,特别涉及一种提高发动机废气排放一致性的方法、设备及存储介质。

背景技术

在发动机中,通常用在发动机气缸前设置增压器以增加发动机气缸进气压力的装置。进入发动机气缸前的空气先经增压器压缩以提高空气的密度,使更多的空气填充到气缸中,从而增大发动机的功率。为了降低发动机排出气体中的氮氧化物以及提高燃料的利用率,通常利用废弃再循环(exhaust gas recirculation,EGR)技术将发动机的废气部分通入增压器,以使废气中的可然气体能够被循环利用。

当增压器在标定工况下运行时,其输送到发动机内的进气总量为标定工况下的标定空气进气量和标定废气进气量,且在标定工况下,废气中的氮氧化物的含量控制在氮氧标定值范围内。但是,增压器因正常磨损、装配制造差异、一致性差异等情况下,会进入中低压工作状态,由此,会导致进气能力下降,即实际进气总量达不到标定进气总量。此时,若EGR阀控制方式依然以标定空气进气量和标定废气进气量进气,会导致发动机裸排氮氧化物常常差异很大,裸排氮氧差异间接导致尾排和PM排放超标风险提高。

发明内容

本申请公开了一种提高发动机废气排放一致性的方法、设备及存储介质,以解决现有发动机中增压器在中低压工况下运行时会导致发动机裸排氮氧化物差异较大的问题。

为达到上述目的,本申请提供以下技术方案:

第一方面,本申请提供一种提高发动机废气排放一致性的方法,包括以下步骤:

根据发动机排放废气中的氮氧测量值调整增压器的空气进气量和废气进气量,以使氮氧测量值与增压器在标定工况下的氮氧标定值的比较值满足第一预设值。

进一步地,在根据发动机排放废气中的氮氧测量值调整增压器的空气进气量和废气进气量步骤之前,方法还包括:

获取增压器在实际工况下的实际进气总量;

确定实际进气总量与增压器在标定工况下的标定进气总量的比较值超过第二预设值。

进一步地,实际进气总量与标定进气总量的比较值为实际进气总量与标定进气总量的差值。

进一步地,第二预设值为标定进气总量的8%-15%。

进一步地,根据发动机排放废气中的氮氧测量值调整增压器的空气进气量和废气进气量,包括:

根据氮氧测量值调整发动机的EGR阀的开度,以调整增压器的空气进气量和废气进气量,直至氮氧测量值与增压器在标定工况下的氮氧标定值的比较值满足第二预设值。

第二方面,一种设备,包括:处理器以及存储器,其中,存储器存储有程序代码,当程序代码被处理器执行时,使得处理器执行以下步骤:

根据发动机排放废气中的氮氧测量值调整增压器的空气进气量和废气进气量,以使氮氧测量值与增压器在标定工况下的氮氧标定值的比较值满足第一预设值。

进一步地,处理器在执行根据发动机排放废气中的氮氧测量值调整增压器的空气进气量和废气进气量步骤之前,还用于执行以下步骤:

获取增压器在实际工况下的实际进气总量;

确定实际进气总量与增压器在标定工况下的标定进气总量的比较值超过第二预设值。

进一步地,处理器具体用于,将实际进气总量与标定进气总量的差值作为实际进气总量与标定进气总量的比较值。

进一步地,处理器具体用于通过以下方式实现根据发动机排放废气中的氮氧测量值调整增压器的空气进气量和废气进气量:

根据氮氧测量值调整发动机的EGR阀的开度,以调整增压器的空气进气量和废气进气量,直至氮氧测量值与增压器在标定工况下的氮氧标定值的比较值满足第二预设值。

第三方面,一种存储介质,存储介质中存储程序代码,程序代码被设置为运行时执行本申请提供的第一方面的方法中的步骤。

采用本申请的技术方案,产生的有益效果如下:

本申请提供的方法,根据发动机排放废气中的氮氧测量值调整空气进气量和废气进气量,以使氮氧测量值与增压器在标定工况下的氮氧标定值的比较值满足第一预设值。该方法中,当增压器能力不足时,通过优化调节氮氧测量值与氮氧标定值之间的差异,使两者之间的比较值满足第一预设值,可提高发动机裸排氮氧一致性,进而降低尾排中的氮氧化合物和PM排放。本申请的方法通过控制裸排氮氧一致性,对控制发动机油耗、提高燃油经济性有重要意义。另外,本申请提供的方法可适用于WP2.3N/3N国六发动机,可提高发动机出厂检查、抽检一致性,提高用户使用过程中的燃油经济性,产生的经济效益深远。

附图说明

图1为本申请一种实施例提供的提高发动机废气排放一致性的方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部份实施例,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它实施例,都属于本申请保护的范围。

本申请实施例描述的应用场景是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案,并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定,本领域普通技术人员可知,随着新应用场景的出现,本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题,同样适用。其中,在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

本申请实施例提供一种提高发动机废气排放一致性的方法,包括以下步骤:

根据发动机排放废气中的氮氧测量值调整增压器的空气进气量和废气进气量,以使氮氧测量值与增压器在标定工况下的氮氧标定值的比较值满足第一预设值。

本申请实施例提供的提高发动机废气排放一致性的方法,根据发动机排放废气中的氮氧测量值调整空气进气量和废气进气量,以使氮氧测量值与增压器在标定工况下的氮氧标定值的比较值满足第一预设值。该方法中,当增压器能力不足时,通过优化调节氮氧测量值与氮氧标定值之间的差异,使两者之间的比较值满足第一预设值,可提高发动机裸排氮氧一致性,进而降低尾排中的氮氧化合物和PM排放。本申请的方法通过控制裸排氮氧一致性,对控制发动机油耗、提高燃油经济性有重要意义。另外,本申请提供的方法可适用于WP2.3N/3N国六发动机,可提高发动机出厂检查、抽检一致性,提高用户使用过程中的燃油经济性,产生的经济效益深远。

其中,第一预设值可为氮氧测量值与氮氧标定值的比较值,也可以为氮氧测量值与氮氧标定值的比值,还可以为氮氧测量值和氮氧标定值之差与氮氧标定值的比值。具体可根据增压器具体的情况进行设置。

其中,氮氧测量值可利用设置于发动机废气排放口处的传感器实时检测废气中的氮氧化物含量。

在本申请的一种实施例中,第一预设值为氮氧测量值和氮氧标定值之差与氮氧标定值的比值,该比值的绝对值例如可控制在1%范围内,该范围内,可近似认为氮氧测量值与氮氧标定值相同。

在本申请的一种实施例中,该方法还包括:获取增压器在实际工况下的实际进气总量;确定实际进气总量与增压器在标定工况下的标定进气总量的比较值是否超过第二预设值,以确定是否根据发动机排放废气中的氮氧测量值调整增压器的空气进气量和废气进气量。

通过控制增压器的实际进气总量与标定进气总量的比较值是否超过第二预设值,可确定增压器是否在标定工况下运行。

其中,在本申请一种实施例中,根据发动机排放废气中的氮氧测量值调整增压器的空气进气量和废气进气量包括:当实际进气总量与增压器在标定工况下的标定进气总量的比较值超过第二预设值,根据发动机排放废气中的氮氧测量值调整增压器的空气进气量和废气进气量。

当增压器的实际进气总量与标定进气总量的比较值超过第二预设值时,可认为增压器已在标定工况之外运行,此时,增压器的增压能力下降,其实际进气总量已不能满足增压器在标定工况下各项参数的指标要求。此时,需要根据发动机排放废气中的氮氧测量值调整增压器的空气进气量和废气进气量,以使实际进气总量满足发动机所需。

可以理解的是,实际进气总量与标定进气总量的比较值可为实际进气总量与标定进气总量的差值,也可为实际进气总量与标定进气总量的比值,还可以为实际进行总量和标定进气总量的差值与标定进气总量的比值。

在本申请的一种实施例中,实际进气总量与标定进气总量的比较值为实际进气总量与标定进气总量的差值,第二预设值为标定进气总量的8-15vol%。第二预设值例如可以为标定进气总量的8vol%、9vol%、10vol%、11vol%、12vol%、13vol%、14vol%或15vol%等等。

利用实际进气总量和标定进气总量的差值作为两者的比较值,可更直观地评价两者之间的差异。当实际进气总量和标定进气总量之间的差值超过标定进气总量的8-15vol%时,需要对增压器的进气总量进行调节,以使实际进气总量满足发动机所需。

其中,实际进气总量可利用设置于增压器进气口处的流量计进行测量。

在本申请的一种实施例中,根据发动机排放废气中的氮氧测量值调整增压器的空气进气量和废气进气量,包括:根据氮氧测量值调整发动机的EGR阀的开度,以调整增压器的空气进气量和废气进气量,直至氮氧测量值与增压器在标定工况下的氮氧标定值的比较值满足第一预设值。

其中,EGR阀连接增压器的进气端,与新鲜的空气混合后共同送入增压器。EGR阀可控制通入增压器中的废气的通入量,当EGR阀的开度未完全关闭同时也未完全打开时,有部分废气被通入增压器中,进而再进入发动机内进行循环利用;当EGR阀的开度为0时,此时,进入增压器中的气体全部为新鲜的空气;当EGR阀的开度为100%时,此时,发动机排放的废气全部再经增压器进入发动机内部进行循环再利用。

需要说明的是,当增压器的工况发生变化后,其总的进气量为实际进气总量,通过调整EGR阀的开度,可调整实际进气总量中空气进气量和废气进气量,两者混合后的实际进气总量所含的氧气能够满足发动机中燃料的消耗,继而使发动机排放废气中的氮氧测量值满足氮氧标定值。

其中,EGR阀开度的调节可依靠发动机控制系统进行闭环调节。例如,当EGR阀处于某一开度时,将氮氧测量值与氮氧标定值进行比较,若两者的比较值在不满足第一预设值的要求时,继续调整EGR阀的开度;若对应的氮氧测量值与氮氧标定值相等,此时,可将EGR阀控制在该开度下,完成EGR阀开度的调节。

下面结合图1,对本申请一种实施例的提高发动机废气排放一致性的方法进行解释说明。如图1所示,该方法包括以下步骤:

S11)利用设置于增压器进气端的气体流量计测量实际进气流量C1;

S12)将实际进气总量C1与标定进气总量C0进行比较;

S13)当实际进气总量C1与标定进气总量C0的差值超过标定进气总量C0的10vol%时,获取发动机排放废气中的氮氧测量值N1;

S14)将氮氧测量值N1与氮氧标定值N0进行比较,若两者不同,调整EGR开度;

S15)不断重复步骤S14),直至氮氧测量值N1与氮氧标定值N0相等,此时的空气进气量为A1,废气进气量为B1,实际进气总量C1为空气进气量为A1和废气进气量为B1之和。

基于同样的发明构思,本申请实施例提供一种设备,该设备包括:处理器以及存储器,其中,存储器存储有程序代码,当程序代码被处理器执行时,使得处理器执行以下步骤:根据发动机排放废气中的氮氧测量值调整增压器的空气进气量和废气进气量,以使氮氧测量值与增压器在标定工况下的氮氧标定值的比较值满足第一预设值。

本申请提供的设备,根据发动机排放废气中的氮氧测量值调整空气进气量和废气进气量,以使氮氧测量值与增压器在标定工况下的氮氧标定值的比较值满足第一预设值。该方法中,当增压器能力不足时,通过优化调节氮氧测量值与氮氧标定值之间的差异,使两者之间的比较值满足第一预设值,可提高发动机裸排氮氧一致性,进而降低尾排中的氮氧化合物和PM排放。本申请的设备通过控制裸排氮氧一致性,对控制发动机油耗、提高燃油经济性有重要意义。另外,本申请提供的设备可适用于WP2.3N/3N国六发动机,可提高发动机出厂检查、抽检一致性,提高用户使用过程中的燃油经济性,产生的经济效益深远。

其中,第一预设值可为氮氧测量值与氮氧标定值的比较值,也可以为氮氧测量值与氮氧标定值的比值,还可以为氮氧测量值和氮氧标定值之差与氮氧标定值的比值。具体可根据增压器具体的情况进行设置。

其中,氮氧测量值可利用设置于发动机废气排放口处的传感器实时检测废气中的氮氧化物含量。

在本申请的一种实施例中,第一预设值为氮氧测量值和氮氧标定值之差与氮氧标定值的比值,该比值的绝对值例如可控制在1%范围内,该范围内,可近似认为氮氧测量值与氮氧标定值相同。

在本申请的一种实施例中,处理器还用于执行以下步骤:获取增压器在实际工况下的实际进气总量;确定实际进气总量与增压器在标定工况下的标定进气总量的比较值是否超过第二预设值,以确定是否根据发动机排放废气中的氮氧测量值调整增压器的空气进气量和废气进气量。

通过控制增压器的实际进气总量与标定进气总量的比较值是否超过第二预设值,可确定增压器是否在标定工况下运行。

在本申请的一种实施例中,处理器具体用于,通过以下方式根据发动机排放废气中的氮氧测量值调整增压器的空气进气量和废气进气量:当实际进气总量与增压器在标定工况下的标定进气总量的比较值超过第二预设值,根据发动机排放废气中的氮氧测量值调整增压器的空气进气量和废气进气量。

当增压器的实际进气总量与标定进气总量的比较值超过第二预设值时,可认为增压器已在标定工况之外运行,此时,增压器的增压能力下降,其实际进气总量已不能满足增压器在标定工况下各项参数的指标要求。此时,需要根据发动机排放废气中的氮氧测量值调整增压器的空气进气量和废气进气量,以使实际进气总量满足发动机所需。

可以理解的是,实际进气总量与标定进气总量的比较值可为实际进气总量与标定进气总量的差值,也可为实际进气总量与标定进气总量的比值,还可以为实际进行总量和标定进气总量的差值与标定进气总量的比值。

在本申请的一种实施例中,实际进气总量与标定进气总量的比较值为实际进气总量与标定进气总量的差值,第二预设值为标定进气总量的8-15vol%。

在本申请一种实施例中,处理器具体用于根据发动机排放废气中的氮氧测量值调整增压器的空气进气量和废气进气量:根据氮氧测量值调整发动机的EGR阀的开度,以调整增压器的空气进气量和废气进气量,直至氮氧测量值与增压器在标定工况下的氮氧标定值的比较值满足第一预设值。

其中,EGR阀连接增压器的进气端,与新鲜的空气混合后共同送入增压器。EGR阀可控制通入增压器中的废气的通入量。

其中,EGR阀开度的调节可依靠发动机控制系统进行闭环调节。例如,当EGR阀处于某一开度时,将氮氧测量值与氮氧标定值进行比较,若两者的比较值在不满足第一预设值的要求时,继续调整EGR阀的开度;若对应的氮氧测量值与氮氧标定值相等,此时,可将EGR阀控制在该开度下,完成EGR阀开度的调节。

基于同样的发明构思,本申请实施例提供一种存储介质,存储介质中存储程序代码,程序代码被设置为运行时执行本申请实施例的提高发动机废气排放一致性的方法中的步骤。

以上参照示出根据本申请实施例的方法、装置(系统)和/或计算机程序产品的框图和/或流程图描述本申请。应理解,可以通过计算机程序指令来实现框图和/或流程图示图的一个块以及框图和/或流程图示图的块的组合。可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机的处理器和/或其它可编程数据处理装置,以产生机器,使得经由计算机处理器和/或其它可编程数据处理装置执行的指令创建用于实现框图和/或流程图块中所指定的功能/动作的方法。

相应地,还可以用硬件和/或软件(包括固件、驻留软件、微码等)来实施本申请。更进一步地,本申请可以采取计算机可使用或计算机可读存储介质上的计算机程序产品的形式,其具有在介质中实现的计算机可使用或计算机可读程序代码,以由指令执行系统来使用或结合指令执行系统而使用。在本申请上下文中,计算机可使用或计算机可读介质可以是任意介质,其可以包含、存储、通信、传输、或传送程序,以由指令执行系统、装置或设备使用,或结合指令执行系统、装置或设备使用。

显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

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