一种柴油机冷启动的控制方法、系统及装置与流程

本技术涉及发动机领域,尤其涉及一种柴油机冷启动的控制方法、系统及装置。

背景技术：

1、我国经纬度跨越大，地形地貌复杂，海拔落差大，气温变化幅度大。据统计，我国海拔1000m以上山地、高原约占陆地面积的59％，人口占比10.3％。全年低温天气(≤-35℃)最长超过20天，2023年底受降雪和寒潮的影响，在黑龙江和内蒙古呼伦贝尔出现低于-40℃的极寒天气。在这个背景下，大量以柴油机为动力的商用车及工程机械等运行在低温、高原区域，严峻的环境条件给车用柴油机车辆带来了低温冷起动困难的挑战。

2、在现有技术中，普通柴油机对低温环境的适应能力差，且柴油机在低温条件下的启动力矩减小、阻力矩增大，燃料的蒸发速率和气相分布均匀性受到影响，气缸内工质向燃烧室壁面的传热损失占比大，且因为后处理系统的温度较低，进而导致nox等污染物在冷启动阶段的排放量占比较高。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本技术提供了一种柴油机冷启动的控制方法、系统及装置，用于提高柴油机对低温环境的适应能力。

2、下面对本技术中提供的技术方案进行描述：

3、本技术第一方面提供了一种柴油机冷启动的控制方法,包括：

4、当发动机处于低温状态启动时，获取所述发动机的运行数据，所述发动机运行数据包含环境温度、冷却水温度、机油温度和大气压力；

5、根据所述冷却水温度和所述大气压力计算前预热时间和后预热时间，所述前预热时间为所述发动机启动前的预热时间，所述后预热时间为所述发动机启动后仍持续的预热时间；

6、根据所述冷却水温度确定基础扭矩和目标怠速；

7、根据所述大气压力和所述机油温度对所述基础扭矩进行修正，得到启动扭矩；

8、根据所述启动扭矩和所述目标怠速计算喷油策略，所述喷油策略包含喷油压力和喷油正时；

9、控制所述发动机根据所述前预热时间、所述后预热时间、所述启动扭矩和所述喷油策略进行启动。

10、可选的，所述根据所述冷却水温度和所述大气压力计算前预热时间和后预热时间包括：

11、获取预设的前预热时间映射表和预设的后预热时间映射表；

12、根据所述冷却水温度和所述大气压力获取对应所述前预热时间映射表的第一目标数据和所述后预热时间映射表的第二目标数据；

13、通过线性插值计算所述第一目标数据和所述第二目标数据，得到前预热时间和后预热时间。

14、可选的，根据所述冷却水温度确定基础扭矩和目标怠速包括：

15、获取基础扭矩映射表，并根据所述冷却水温度从所述基础扭矩映射表中获取第三目标数据；

16、根据线性插值计算所述第三目标数据，得到基础扭矩；

17、根据所述冷却水温度获取目标怠速。

18、可选的，根据所述大气压力和所述机油温度对所述基础扭矩进行修正，得到启动扭矩包括：

19、获取大气压力扭矩修正曲线，并根据所述大气压力获取第四目标数据；

20、获取机油温度扭矩修正曲线，并根据所述机油温度获取第五目标数据；

21、通过线性插值计算所述第四目标数据，得到第一修正扭矩；

22、通过线性插值计算所述第五目标数据，得到第二修正扭矩；

23、计算所述基础扭矩、所述第一修正扭矩和所述第二修正扭矩，得到启动扭矩。

24、可选的，所述根据所述启动扭矩和所述目标怠速计算喷油策略包括：

25、获取基础喷油量映射表和基础喷油时刻映射表；

26、根据当前扭矩和所述目标怠速获取所述基础喷油量映射表的第六目标数据和所述基础喷油时刻映射表的第七目标数据；

27、通过线性插值计算所述第六目标数据和所述第七目标数据，得到喷油策略。

28、可选的，通过线性插值计算所述第六目标数据和所述第七目标数据，得到喷油策略包括：

29、获取喷油量修正曲线和喷油时刻修正曲线；

30、根据所述第六目标数据，从所述喷油量修正曲线中获取喷油量修正数据；

31、根据所述第七目标数据，从所述喷油时刻修正曲线中获取喷油时刻修正数据；

32、通过线性插值计算所述喷油量修正数据和所述喷油时刻修正数据，分别得到喷油量修正值和喷油时刻修正值；

33、根据所述喷油量修正值和所述喷油时刻修正值对当前喷油策略中的喷油量和喷油时刻进行修正，得到喷油策略。

34、可选的，所述获取发动机的运行数据包括：

35、初始化发动机系统和内置传感器；

36、通过所述内置传感器获取环境参数和工作状态，所述环境参数包括大气压力和环境温度，所述工作状态包括冷却水温度和机油温度。

37、本技术第二方面提供了一种柴油机冷启动的控制系统,包括：

38、获取单元，用于当发动机处于低温状态启动时，获取所述发动机的运行数据，所述发动机运行数据包含环境温度、冷却水温度、机油温度和大气压力；

39、第一计算单元，用于根据所述冷却水温度和所述大气压力计算前预热时间和后预热时间，所述前预热时间为所述发动机启动前的预热时间，所述后预热时间为所述发动机启动后仍持续的预热时间；

40、确定单元，用于根据所述冷却水温度确定基础扭矩和目标怠速；

41、修正单元，用于根据所述大气压力和所述机油温度对所述基础扭矩进行修正，得到启动扭矩；

42、第二计算单元，用于根据所述启动扭矩和所述目标怠速计算喷油策略，所述喷油策略包含喷油压力和喷油正时；

43、启动单元，用于控制所述发动机根据所述前预热时间、所述后预热时间、所述启动扭矩和所述喷油策略进行启动。

44、可选的，所述第一计算单元还用于：

45、获取预设的前预热时间映射表和预设的后预热时间映射表；

46、根据所述冷却水温度和所述大气压力获取对应所述前预热时间映射表的第一目标数据和所述后预热时间映射表的第二目标数据；

47、通过线性插值计算所述第一目标数据和所述第二目标数据，得到前预热时间和后预热时间。

48、可选的，所述确定单元还用于：

49、获取基础扭矩映射表，并根据所述冷却水温度从所述基础扭矩映射表中获取第三目标数据；

50、根据线性插值计算所述第三目标数据，得到基础扭矩；

51、根据所述冷却水温度获取目标怠速。

52、可选的，所述修正单元还用于：

53、获取大气压力扭矩修正曲线，并根据所述大气压力获取第四目标数据；

54、获取机油温度扭矩修正曲线，并根据所述机油温度获取第五目标数据；

55、通过线性插值计算所述第四目标数据，得到第一修正扭矩；

56、通过线性插值计算所述第五目标数据，得到第二修正扭矩；

57、计算所述基础扭矩、所述第一修正扭矩和所述第二修正扭矩，得到启动扭矩。

58、可选的，所述第二计算单元还用于：

59、获取基础喷油量映射表和基础喷油时刻映射表；

60、根据当前扭矩和所述目标怠速获取所述基础喷油量映射表的第六目标数据和所述基础喷油时刻映射表的第七目标数据；

61、通过线性插值计算所述第六目标数据和所述第七目标数据，得到喷油策略。

62、可选的，所述第二计算单元还用于：

63、获取喷油量修正曲线和喷油时刻修正曲线；

64、根据所述第六目标数据，从所述喷油量修正曲线中获取喷油量修正数据；

65、根据所述第七目标数据，从所述喷油时刻修正曲线中获取喷油时刻修正数据；

66、通过线性插值计算所述喷油量修正数据和所述喷油时刻修正数据，分别得到喷油量修正值和喷油时刻修正值；

67、根据所述喷油量修正值和所述喷油时刻修正值对当前喷油策略中的喷油量和喷油时刻进行修正，得到喷油策略。

68、可选的，所述获取单元还用于：

69、初始化发动机系统和内置传感器；

70、通过所述内置传感器获取环境参数和工作状态，所述环境参数包括大气压力和环境温度，所述工作状态包括冷却水温度和机油温度。

71、本技术第三方面提供了一种柴油机冷启动的控制装置，所述装置包括：

72、处理器、存储器、输入输出单元以及总线；

73、所述处理器与所述存储器、所述输入输出单元以及所述总线相连；

74、所述存储器保存有程序，所述处理器调用所述程序以执行第一方面以及第一方面中任一项可选的所述方法。

75、本技术第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上保存有程序，所述程序在计算机上执行时执行第一方面以及第一方面中任一项可选的所述方法。

76、从以上技术方案可以看出，本技术具有以下优点：

77、本方案通过在低温环境下根据冷却水温度作为主要输入数据对进气预热时间、修正扭矩和对燃油策略进行对应温度的计算，从而提升柴油机在冷启动时的缸内温度，并根据当前温度对扭矩及喷油策略的修正，增强柴油机的冷起动能力。