一种发动机后喷油量的控制方法、装置、设备及介质与流程

1.本技术涉及发动机控制技术领域，尤其涉及一种发动机后喷油量的控制方法、装置、设备及介质。


背景技术：

2.随着柴油车国六排放法规的发布，国六排放标准对于pm(颗粒物)的限值加严。为满足法规要求，国六柴油机后处理系统增加了柴油机颗粒捕捉器(diesel particulate filter，dpf)部件，该部件是通过颗粒捕集的方式收集柴油机工作过程中产生的碳烟。随着dpf内部捕集碳烟量的增多，需要定期对dpf进行再生处理，将废气污染物转化为无污染气体排放。dpf再生可分为驻车再生、行车再生两种方式，驻车再生是车辆原地静止，通过采用提排温手段，将颗粒捕集器内收集的碳烟消除。
3.驻车再生过程主要是分阶段提升温度，以防止出现温度过高的风险。可以通过后喷油方式提升柴油机氧化型催化器((diesel oxidation catalyst，doc)的载体温度至某个预设值，以缓慢提升dpf前温度，方便dpf再生阶段在预设doc载体温度下氧化柴油放热，以再次提升dpf前温度，从而可以通过氧化反应将dpf捕捉的积碳消除。
4.但是在提升doc载体温度的阶段过程中，如果后喷油量控制不合适，会导致未燃烧柴油进入doc内部，快速氧化产生大量的热量，造成doc载体出现热损害。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术提供了一种发动机后喷油量的控制方法、装置、设备及介质，以通过控制后喷油量降低doc载体出现热损害的风险。
6.第一方面，本技术提供了一种发动机后喷油量的控制方法，所述方法包括：
7.当发动机处于目标运行状态时，获取所述发动机的doc前温度和dpf前温度；
8.基于所述doc前温度和所述dpf前温度，确定后喷油量的控制策略；
9.基于所述控制策略控制所述后喷油量。
10.在一种可能的实现方式中，所述基于所述doc前温度和所述dpf前温度，确定后喷油量的控制策略，包括：
11.当在所述目标运行状态时所述dpf前温度大于所述doc前温度的持续时间大于或等于预设时间，并且所述dpf前温度的上升速率大于或等于第一预设速率时，确定减少所述后喷油量。
12.在一种可能的实现方式中，所述确定减少所述后喷油量，包括：
13.基于所述dpf前温度以及预期温度，确定目标减少热量；
14.基于所述目标减少热量和燃料低热值，确定所述后喷油量的减少量；
15.所述基于所述控制策略控制所述后喷油量，包括：
16.控制所述后喷油量减少所述减少量。
17.在一种可能的实现方式中，所述第一预设速率的确定过程包括：
18.获取历史dpf前温度处于正常上升状态时所对应的上升速率范围；
19.确定所述上升速率范围中的最大上升速率的第一预设比例为所述第一预设速率。
20.在一种可能的实现方式中，所述基于所述doc前温度和所述dpf前温度，确定后喷油量的控制策略，包括：
21.当在所述目标运行状态时所述dpf前温度大于所述doc前温度的持续时间小于所述预设时间，并且所述dpf前温度的上升速率小于第二预设速率时，增加所述后喷油量，所述第二预设速率小于所述第一预设速率。
22.在一种可能的实现方式中，所述第二预设速率的确定过程包括：
23.获取历史dpf前温度处于正常上升状态时所对应的上升速率范围；
24.确定所述上升速率范围中的最小上升速率的第二预设比例为所述第二预设速率。
25.在一种可能的实现方式中，所述目标运行状态包括：驻车再生过程的dry阶段。
26.第二方面，本技术提供了一种发动机后喷油量的控制装置，所述装置包括：
27.获取单元，用于当发动机处于目标运行状态时，获取所述发动机的doc前温度和dpf前温度；
28.确定单元，用于基于所述doc前温度和所述dpf前温度，确定后喷油量的控制策略；
29.控制单元，用于基于所述控制策略控制所述后喷油量。
30.第三方面，本技术提供了一种发动机后喷油量的控制设备，所述设备包括：存储器以及处理器；
31.所述存储器用于存储相关的程序代码；
32.所述处理器用于调用所述程序代码，执行上述第一方面任意一种实现方式所述的发动机后喷油量的控制方法。
33.第四方面，本技术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用于存储计算机程序，所述计算机程序用于执行上述第一方面任意一种实现方式所述的发动机后喷油量的控制方法。
34.由此可见，本技术具有如下有益效果：
35.在本技术的上述实现方式中，为了降低doc载体出现热损害的风险，当发动机处于目标运行状态时，可以获取发动机的doc前温度和dpf前温度，以便基于doc前温度和dpf前温度，确定后喷油量的控制策略。例如当dpf前温度上升速率过快并且长时间超过doc前温度时，可以减少后喷油量。在确定相应的控制策略后，即可以基于控制策略控制后喷油量。通过本技术所提供的发动机后喷油量的控制方法，可以在发动机处于目标运行状态时，基于doc前温度和dpf前温度，控制后喷油量，以降低doc载体出现热损害的风险。
附图说明
36.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本技术中提供的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
37.图1为本技术实施例提供的一种驻车再生过程温度变化的示意图；
38.图2为本技术实施例提供的另一种驻车再生过程温度变化的示意图；
39.图3为本技术实施例提供的一种发动机后喷油量的控制方法的流程图；
40.图4为本技术实施例提供的一种发动机后喷油量的控制装置的示意图；
41.图5为本技术实施例提供的一种发动机后喷油量的控制设备的示意图。
具体实施方式
42.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，所描述的实施例仅为本技术示例性的实施方式，并非全部实现方式。本领域技术人员可以结合本技术的实施例，在不进行创造性劳动的情况下，获得其他的实施例，而这些实施例也在本技术的保护范围之内。
43.为了便于理解本技术所提供的技术方案，下面将首先介绍本技术所涉及的技术背景。
44.目前驻车再生过程主要分为四个阶段，包括lof阶段、dry阶段、rgn阶段及cooldown阶段。lof阶段可以通过向发动机缸内预喷燃油以及减小节流阀开度(以减少发动机的进气量)，实现对doc和dpf初步的预热，可以使doc前温度达到180度左右；dry阶段主要通过向发动机气缸后喷燃油以及减小节流阀开度，对doc和dpf进一步的预热，将doc前温度提升至280℃左右，以便于在rgn阶段可以氧化柴油快速提升dpf前温度；rgn阶段为再生阶段，采用后喷、增加hc喷射并且同时减小节流阀开度，其中hc喷射是向排气管喷射燃油，使柴油随排气进行doc氧化放热，可以使dpf前温度提升至600℃左右，从而将dpf捕捉的碳烟在高温下氧化燃烧，达到消除碳烟的目的；cooldown阶段为冷却阶段，通过设定合适的发动机转速，将dpf再生时内部产生的热量快速吹散，降低后处理温度。
45.参见图1，为本技术实施提供的一种驻车再生过程温度变化的示意图。图1中为发动机在正常的驻车再生过程中，doc前温度和dpf前温度变化的趋势，由图1可知，在rgn阶段之前，doc前温度一直高于dpf前温度，由于doc位于dpf之前，所以该现象符合气体流动过程的能量递减规律。在图2所示的温度变化示意图中，lof阶段doc前温度一直高于dpf前温度，而在dry阶段后期，dpf前温度逐渐超越doc前温度，并呈现快速上升趋势。在dry阶段跳转至rgn阶段瞬间，dpf前温度已经达到330℃左右，远超过doc前温度(280℃左右)，说明此时doc内部后喷油量喷射过多，导致柴油氧化放热，产生的热量使dpf前温度快速升高，会造成doc载体出现热损害。
46.基于此，本技术实施例提供了一种发动机后喷油量的控制方法，实现通过控制后喷油量降低doc载体出现热损害的风险。具体地，为了降低doc载体出现热损害的风险，当发动机处于目标运行状态时，可以获取发动机的doc前温度和dpf前温度，以便基于doc前温度和dpf前温度，确定后喷油量的控制策略。例如当dpf前温度上升速率过快并且长时间超过doc前温度时，可以减少后喷油量。在确定相应的控制策略后，即可以基于控制策略控制后喷油量。通过本技术所提供的发动机后喷油量的控制方法，可以在发动机处于目标运行状态时，基于doc前温度和dpf前温度，控制后喷油量，以降低doc载体出现热损害的风险。
47.下面将结合附图对本技术实施例所提供的发动机后喷油量的控制方法进行具体介绍。
48.参见图3，图3为本技术实施例提供的一种发动机后喷油量的控制方法的流程图。
49.该方法可以由发动机的控制器执行，例如，该控制器可以为电子控制单元ecu。该方法可以包括以下步骤：
50.s301：当发动机处于目标运行状态时，获取发动机的doc前温度和dpf前温度。
51.其中，该目标运行状态可以为发动机驻车再生过程的dry阶段。为了防止dry阶段后喷油量控制的不合适，导致doc前温度和dpf温度上升趋势出现异常从而损害doc内部的载体，发动机的控制器可以实时获取doc前温度和dpf前温度，以便可以根据doc前温度和dpf前温度及时调整后喷油量的控制策略，防止doc内部载体出现热损害。
52.s302：基于doc前温度和dpf前温度，确定后喷油量的控制策略。
53.在获取发动机的doc前温度和dpf前温度后，控制器即可以根据doc前温度和dpf前温度，确定后喷油量的控制策略，以便后续根据控制策略来控制后喷油量。
54.具体实现时，当发动机处于驻车再生过程的dry阶段时，如果所获取的dpf前温度大于doc前温度的持续时间大于或等于预设时间，并且dpf前温度的上升速率大于或等于第一预设速率，表明此时发动机的后喷油量过多，导致部分未燃烧的柴油进入doc并发生了氧化反应进行放热，导致dpf前温度过高，由此发动机所确定的后喷油量的控制策略为减少后喷油量。如果dpf前温度大于doc前温度的持续时间小于预设时间，并且dpf前温度的上升速率小于第二预设速率时，表明此时发动机的后喷油量过少，导致dpf前温度上升速率过小，由此发动机所确定的后喷油量的控制策略为增加后喷油量。
55.为了进一步准确地控制发动机的后喷油量，可选地，当dpf前温度大于doc前温度的持续时间大于或等于预设时间，并且dpf前温度的上升速率大于或等于第一预设速率时，可以基于当前的dpf前温度以及dpf的预期温度，确定需要降低的目标减少热量。也就是，可以基于dpf前温度与预期温度的温度差值，确定相对应的目标减少热量，根据热量计算公式可以确定目标减少热量q＝cm
△
t，其中，c表示比热容，m表示需要减少的柴油质量，
△
t表示dpf前温度和预期温度的温度差。然后基于目标减少热量以及燃料低热值，确定后喷油量的减少量。其中，燃料低热值表示单位质量的燃料完全燃烧所释放的热量。因此可以根据目标减少热量以及柴油对应的燃料低热值，确定后喷柴油的减少量，即后喷油量的减少量。后续控制器即可以基于所确定的减少量控制后喷油量减少。
56.其中，当比较dpf前温度的上升速率与第一预设速率的大小关系时，可选地，第一预设速率的确定方式可以为，首先获取历史dpf前温度，当历史dpf前温度处于正常上升状态时，基于确定历史dpf前温度所对应的上升速率范围，然后可以确定在上升速率范围中的最大上升速率的第一预设比例为第一预设速率。其中，该第一预设比例的具体数值可以结合具体应用场景进行确定，本技术实施例对此不做限定。例如，可以确定该第一预设比例为1.5，也就是当dpf前温度的上升速率大于历史dpf前温度最大正常温度的1.5倍时，表明dpf前温度的上升速率过快，需要减少后喷油量。
57.根据上述实施例可知，当dpf前温度大于doc前温度的持续时间小于预设时间，并且dpf前温度的上升速率小于第二预设速率时，表明此时发动机的后喷油量过少，需要控制发动机增加后喷油量。其中，第二预设速率的确定方式可以为，在确定历史dpf前温度处于正常上升状态时所对应的上升速率范围后，确定上升速率范围中的最小上升速率的第二预设比例为第二预设速率。其中，该第二预设比例的具体数值可以结合具体应用场景进行确定，本技术实施例对此不做限定。例如，可以确定该第二预设比例为1，也就是当dpf前温度的上升速率小于历史dpf前温度最小正常温度时，表明dpf前温度的上升速率过慢，需要增加后喷油量。此外，当控制后喷油量增加时，也可以基于当前dpf前温度与预期温度的差值
进行确定，具体增加后喷油量的确定方式可以参见上述实施例，在此不再赘述。
58.s303：基于控制策略控制后喷油量。
59.在确定发动机后喷油量的控制策略后，即可根据控制策略控制后喷油量。例如，当确定后喷油量的减少量之后，即可控制后喷油量减少所确定的减少量。
60.通过本技术实施例所提供的发动机后喷油量的控制方法，可以在发动机处于目标运行状态时，也就是驻车再生过程的dry阶段，可以在dpf前温度持续超过doc前温度并且上升速率过快时，控制后喷油量减少，以降低doc载体出现热损害的风险。并且在dpf前温度上升速率过慢时，控制后喷油量增加，以提高再生过程的速度。
61.基于上述方法实施例，本技术实施例还提供一种发动机后喷油量的控制装置。参见图4，图4为本技术实施例提供的一种发动机后喷油量的控制装置的示意图。
62.该装置400包括：获取单元401、确定单元402以及控制单元403；
63.获取单元401，用于当发动机处于目标运行状态时，获取所述发动机的doc前温度和dpf前温度；
64.确定单元402，用于基于所述doc前温度和所述dpf前温度，确定后喷油量的控制策略；
65.控制单元403，用于基于所述控制策略控制所述后喷油量。
66.在一种可能的实现方式中，所述确定单元402，具体用于当在所述目标运行状态时所述dpf前温度大于所述doc前温度的持续时间大于或等于预设时间，并且所述dpf前温度的上升速率大于或等于第一预设速率时，确定减少所述后喷油量。
67.在一种可能的实现方式中，所述确定单元402，具体用于基于所述dpf前温度以及预期温度，确定目标减少热量；基于所述目标减少热量和燃料低热值，确定所述后喷油量的减少量；
68.所述控制单元403，具体用于控制所述后喷油量减少所述减少量。
69.在一种可能的实现方式中，所述第一预设速率的确定过程包括：
70.获取历史dpf前温度处于正常上升状态时所对应的上升速率范围；确定所述上升速率范围中的最大上升速率的第一预设比例为所述第一预设速率。
71.在一种可能的实现方式中，所述确定单元402，具体用于当在所述目标运行状态时所述dpf前温度大于所述doc前温度的持续时间小于所述预设时间，并且所述dpf前温度的上升速率小于第二预设速率时，增加所述后喷油量，所述第二预设速率小于所述第一预设速率。
72.在一种可能的实现方式中，所述第二预设速率的确定过程包括：
73.获取历史dpf前温度处于正常上升状态时所对应的上升速率范围；确定所述上升速率范围中的最小上升速率的第二预设比例为所述第二预设速率。
74.在一种可能的实现方式中，所述目标运行状态包括：驻车再生过程的dry阶段。
75.本技术实施例提供的发动机后喷油量的控制装置所具有的有益效果可参见上述方法实施例，在此不再赘述。
76.基于上述方法实施例和装置实施例，本技术实施例还提供一种发动机后喷油量的控制设备。参见图5，图5为本技术实施例提供的一种发动机后喷油量的控制设备的示意图。
77.该设备500包括：存储器501以及处理器502；
78.所述存储器501用于存储相关的程序代码；
79.所述处理器502用于调用所述程序代码，执行上述方法实施例所述的发动机后喷油量的控制方法。
80.此外，本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序用于执行上述方法实施例所述的发动机后喷油量的控制方法。
81.需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。尤其，对于系统或装置实施例而言，由于其基本类似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关部分参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元或模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元或模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上，可以根据实际需要选择其中的部分或者全部单元或模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
82.应当理解，在本技术中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“a和/或b”可以表示：只存在a，只存在b以及同时存在a和b三种情况，其中a，b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
83.还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
84.结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
85.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。