一种发动机废气再循环方法、起动装置、介质及控制器与流程

本发明属于发动机控制，尤其涉及一种发动机废气再循环方法、起动装置、介质及控制器。

背景技术：

1、 废气再循环egr（exhaust gas re-circulation）过程是发动机改善运行效率和排放质量的一种有效途径；一般认为，egr过程将二氧化碳co2（carbon dioxide）和水蒸气带入了发动机，使做功介质的比热容增大；同时，稀释后的混合气也降低了氧浓度，致使燃烧速度减缓、燃烧过程的最高温度和平均温度都不同程度地降低，破坏了氮氧化合物nox（nitrogen oxides）生成的条件，从而也减少了nox的排放。

2、 但是，包括如图1所示的低压废气再循环lpegr（low pressure exhaust gas re-circulation）系统在内的外部型egr结构，在发动机的不同工况下，对发动机排放的改善存在显著的差异；此外，在发动机冷机工况或暖机过程，发动机系统的燃烧稳定性受egr的影响明显，常造成燃烧恶劣、油耗陡增和排放质量变差，亟需改进其实现过程，以确保egr在各类工况和环境条件下的可靠、有效运行。

技术实现思路

1、本发明实施例公开了一种发动机废气再循环方法，其核心过程在于包括第一条件判断步骤和第二比率调整步骤；其中，第一条件判断步骤采集、累积和/或比较第一环境温度、第二水温、第三转速、第四负荷、第五起动后时间信息与预设阈值序列的关系，用以确认egr的控制时机，适时进行调节。

2、 其中，如第一环境温度不小于第一温度阈值t1、第二水温属于第二水温阈值t2与第三水温阈值t3形成的闭区间、第三转速属于第一转速阈值n1与第二转速阈值n2形成的闭区间、第四负荷属于第一负荷阈值r1与第二负荷阈值r2形成的闭区间，且当第五起动后时间不小于第一时间阈值tt1时，则允许执行其第二比率调整步骤对废气循环阀开度和/或废气循环比率egrr（egr ratio）的干预过程，也即实现了前述的“确认egr的控制时机、适时进行调节”。

3、具体地，其第二比率调整步骤可通过发动机台架测试，并针对温度小于预设第九温度阈值时的扫描数据，调整废气循环阀开度和/或废气循环比率egrr；这里的第九温度阈值是为了明确界定车辆处于冷启动或冷机状态而引入的参数；避免描述中的歧义或不准确的表达。

4、 进一步地，其第二比率调整步骤还以减少指定排放物集合的排放值集合中对应元素取值为目标参数，进行废气循环阀开度、废气循环阀开度曲线和/或废气循环比率egrr动作阈值的标定；其排放物集合包括氮氧化物nox（nitrogen oxides）、颗粒物数量pn（particle number）。

5、 具体地，其第一温度阈值t1、第二水温阈值t2、第三水温阈值t3、第一转速阈值n1、第二转速阈值n2、第一负荷阈值r1、第二负荷阈值r2和/或第一时间阈值tt1（timethreshold 1）可通过实验室标定和/或通过发动机的设计参数或额定值确定。

6、进一步地，其第二比率调整步骤还可根据预设的第三标定参数和/或第四标定参数集调整废气循环阀的开度和/或废气循环比率egrr；该第三标定参数和/或第四标定参数集在其第二水温阈值与第三水温阈值形成的闭区间限定的温度下，相较于大于第三水温阈值且大于第二水温阈值的温度下，减少排放值集合中预设的元素值；也就是说：在暖车阶段，针对指定的污染物排放，可以进行对应的处置，使得该类污染物专门得到处置或限制。

7、进一步地，该发动机废气再循环方法还可设置有第三辅助干预步骤，用以改善egr运行效果或者通过缩短暖车过程，使发动机尽快进入排放指标更优的工况；其第三辅助干预步骤可通过调整第三转速和/或第四负荷的当前值以增大第二水温随时间增加的梯度或斜率，也即加快热车的进度，缩短发动机温升的时间。

8、其中，第三辅助干预步骤还可通过增加排气温度以缩短发动机起动时刻至催化器起燃时刻的第五时间间隔，亦即通过调整发动机的运行状态，使催化器尽快工作，使排放物的无害化处理提前。

9、具体地，如第二水温大于或等于第三水温阈值且大于或等于第二水温阈值并持续时间超过第三热车时间阈值，也就是说当发动机达到热车状态的判定条件后，则通过禁止本发明的方法，包括禁止第二比率调整步骤对发动机、废气循环阀和干预废气循环比率egrr的干预过程，使发动机进入其它热车状态的控制流程。

10、其中，如第三转速大于或等于预设的怠速阈值并持续超过第四怠速时间阈值，或第三转速和第四负荷的波动均小于预设的波动百分比时，则禁止第二比率调整步骤对发动机、废气循环阀和干预废气循环比率egrr的干预过程。

11、相应地，本发明实施例还公开了一种发动机起动装置，其核心结构包括第一条件判断单元、第二比率调整单元；该第一条件判断单元类似地采集、累积和/或比较第一环境温度、第二水温、第三转速、第四负荷、第五起动后时间信息与预设阈值序列的关系；如第一环境温度不小于第一温度阈值t1、第二水温属于第二水温阈值t2与第三水温阈值t3形成的闭区间、第三转速属于第一转速阈值n1与第二转速阈值（132）n2形成的闭区间、第四负荷属于第一负荷阈值r1与第二负荷阈值r2形成的闭区间，且当第五起动后时间不小于第一时间阈值tt1时，允许执行第二比率调整单元对废气循环阀开度和/或废气循环比率egrr的干预过程。

12、其中，类似地，其第二比率调整单元可通过发动机台架测试，并可针对温度小于预设第九温度阈值时的扫描数据，调整其废气循环阀开度和/或废气循环比率egrr；其第二比率调整单元还以减少指定排放物集合的排放值集合中对应元素取值为目标参数，设定废气循环阀开度、废气循环阀开度曲线和/或废气循环比率egrr动作阈值；其排放物集合同样包括氮氧化物nox、颗粒物数量pn。

13、类似地，其第一温度阈值t1、第二水温阈值t2、第三水温阈值t3、第一转速阈值n1、第二转速阈值n2、第一负荷阈值r1、第二负荷阈值r2和/或第一时间阈值tt1可通过实验室标定和/或通过发动机的设计参数或额定值确定；其第二比率调整单元还可根据预设的第三标定参数和/或第四标定参数集调整废气循环阀的开度和/或废气循环比率egrr；其第三标定参数和/或第四标定参数集在第二水温阈值与第三水温阈值形成的闭区间限定的温度下，相较于大于其第三水温阈值且大于第二水温阈值的温度下，减少排放值集合中预设的元素值。

14、进一步地，该发动机起动装置还可设置有第三辅助干预单元；用以调整其第三转速和/或第四负荷的当前值以增大第二水温随时间增加的梯度或斜率；该第三辅助干预单元还可通过增加排气温度以缩短发动机起动时刻至催化器起燃时刻的第五时间间隔；其中：如第二水温大于或等于第三水温阈值且大于或等于第二水温阈值并持续时间超过第三热车时间阈值，则可禁止第二比率调整单元对发动机、废气循环阀和废气循环比率egrr的干预过程。

15、其中，如第三转速大于或等于预设的怠速阈值并持续超过第四怠速时间阈值或第三转速和第四负荷的波动均小于预设的波动百分比时，则可禁止其第二比率调整单元对发动机、废气循环阀和废气循环比率egrr的干预过程。

16、此外，本发明实施例还公开了一种计算机存储介质和控制器；其数据集存储介质包括用于存储计算机程序的存储介质本体；当计算机程序在被微处理器执行时，可实现如上任一项的发动机废气再循环方法；其控制器可配置有如上任一项的发动机起动装置和/或计算机存储介质，用以解决类似的技术问，题即在第一条件判断单元界定的暖机过程中，以第二条件调整单元和/或第三辅助干预单元的手段优化发动机的原始排放。

17、综上，本发明第一条件判断步骤/单元采集、累积和/或比较第一环境温度、第二水温、第三转速、第四负荷、第五起动后时间与预设阈值序列的关系以判定暖机状态，继而使能第二比率调整步骤/单元对废气循环阀开度和/或废气循环比率egrr的干预过程；第三辅助干预步骤/单元调整第三转速和/或第四负荷等的当前值以缩短暖机过渡时间，使发动机尽快进入预设的热机状态，以进一步改善排放；其方法和产品可改善egr系统在冷机或冷起动运行阶段的排放控制，提升发动机的燃烧品质和运行稳定性。

18、需要说明的是，在本文中采用的“第一”、“第二”等类似的语汇，仅仅是为了描述技术方案中的各组成要素，并不构成对技术方案的限定，也不能理解为对相应要素重要性的指示或暗示；带有“第一”、“第二”等类似语汇的要素，表示在对应技术方案中，该要素至少包含一个。