[發明專利]TGDI發動機的排氣溫度控制方法及排氣溫度控制裝置

有效

• 申請號: 201510325186.2
• 申請日: 2015-06-11
• 公開（公告）號: CN104847509B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 涂安全;王洪靜;韓曉峰;吳瓊;任冰冰;張士路
• 申請（專利權）人: 安徽江淮汽車集團股份有限公司
• 主分類號: F02D41/00
• 分類號: F02D41/00
• 代理公司: 北京維澳專利代理有限公司11252
• 代理人: 張春雨,逢京喜

技術領域

本發明涉及發動機控制技術領域，尤其涉及一種TGDI發動機的排氣溫度控制方法。本發明還涉及一種TGDI發動機的排氣溫度控制裝置。

背景技術

為滿足日益嚴格的排放和油耗法規要求，TGDI(渦輪增壓+缸內直噴)技術成為當前汽油機小型化主要的發展趨勢，也是實現節油與降低碳排放量最為主流的核心技術路線之一。

眾所周知，TGDI發動機在經濟性、動力性、排放等方面相對傳統發動機有明顯優勢，但同時，由于其小型化的特點加上缸內直噴壓縮比較大，在大負荷工況下其熱負荷相對一般發動機要高很多，若長時間運行在較高的熱負荷區域，將對發動機的潤滑系統和零部件本身(如增壓器、氣門、活塞軸瓦等等)帶來致命的傷害。

因此熱負荷問題是發動機不得不特別關注的難題之一，除在發動機設計中合理處理好其熱負荷影響和優化整車熱管理系統以外，從發動機電子控制角度來說，可以利用ECU精確控制發動機噴油量來主動控制排氣溫度，達到優化熱負荷的目的。

TGDI發動機的排氣溫度控制可借鑒傳統技術中的PFI(進氣道噴射)發動機的排氣溫度控制方法，該PFI發動機主要通過排溫保護功能來抑制排氣溫度過高的問題，即ECU控制系統根據發動機轉速、負荷、進氣溫度、車速等信息，對發動機實際排氣溫度進行合理預估，當預估溫度大于設定的排氣過熱保護溫度限值且持續時間大于某個設定值時，控制系統自動啟動排氣過熱保護控制功能，將當前空燃比改為排氣過熱保護空燃比，通過加濃空燃比降低燃燒溫度，達到抑制排溫的目的。

然而，如若將上述PFI發動機的排氣溫度控制方法應用于TGDI發動機，則會出現以下問題：為降低排溫，若空燃比加濃太多時，由于燃燒不充分，在TGDI發動機內會產生更多的顆粒物和黑煙，同時，此時會有燃油濺到TGDI發動機的缸壁，產生機油稀釋問題，長期會降低機油潤滑效果。因此，上述技術方案會降低TGDI發動機的性能。

發明內容

本發明的目的是提供一種TGDI發動機的排氣溫度控制方法，以提高TGDI發動機的性能。本發明的另一目的是提供一種應用上述排氣溫度控制方法的排氣溫度控制裝置。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種TGDI發動機的排氣溫度控制方法，包括以下步驟：

S11、根據發動機的初始運行參數計算初始預估排氣溫度；

S12、判斷是否所述初始預估排氣溫度大于或等于過溫保護設定溫度，且過溫持續時間大于或等于過溫設定時間，如果是，則進入步驟S13；

S13、將空燃比由當前空燃比降低，降低后的空燃比不低于機油稀釋臨界空燃比；

S14、根據發動機的第一當前運行參數計算第一當前預估排氣溫度；

S15、判斷所述第一當前預估排氣溫度是否小于退出溫度限值，如果否，則進入步驟S16；

S16、判斷降低后的空燃比與所述機油稀釋臨界空燃比之間的差值是否為0，如果否，則返回步驟S13。

優選的，在上述排氣溫度控制方法中，所述步驟S16中，如果降低后的空燃比與所述機油稀釋臨界空燃比之間的差值為0，則進入步驟S17；

S17、將發動機扭矩降低；

S18、根據發動機的第二當前運行參數計算第二當前預估排氣溫度；

S19、判斷所述第二當前預估排氣溫度是否小于所述退出溫度限值，如果否，則進入步驟S17。

優選的，在上述排氣溫度控制方法中，所述初始預估排氣溫度、所述第一當前預估排氣溫度和所述第二當前預估排氣溫度均通過下述預估排氣溫度T_est的計算公式得到：

T_est＝T_base+T_spark+T_AF+T_speed+T_air

其中：T_base為基礎排氣預估溫度，T_spark為點火角對排氣溫度的影響值，T_AF為空燃比對排氣溫度的影響值，T_speed為車速對排氣溫度的影響值，T_air為發動機進氣溫度對排氣溫度的影響值。

優選的，在上述排氣溫度控制方法中，所述初始運行參數、所述第一當前運行參數和所述第二當前運行參數均包括：發動機轉速、發動機負荷、車速和發動機進氣溫度。

一種TGDI發動機的排氣溫度控制裝置，包括：