CN114320627A - 一种车辆柴油发动机控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种车辆柴油发动机控制方法及装置，该方法包括：响应于车辆的触发操作，获取柴油价格和尿素价格；根据柴油价格和尿素价格，通过发动机原排与有效柴油消耗率和尿素消耗率的映射关系，获得发动机的目标原排，有效柴油消耗率为发动机在单位时间内输出固定功率的柴油消耗量，尿素消耗率为发动机在单位时间内输出固定功率的尿素消耗量；将发动机的控制模式调整为目标原排对应的控制模式。通过实时获取柴油的价格和尿素的价格，并实时通过柴油价格和尿素价格调整发动机原排，从而使得发动机消耗的柴油和尿素的比例随着柴油价格和尿素价格的变化而变化，提高了车辆柴油发动机的整体经济性，使得柴油发动机工作时消耗的总成本较低。

Description

一种车辆柴油发动机控制方法及装置
技术领域
本申请涉及车辆领域，尤其涉及一种车辆柴油发动机控制方法及装置。
背景技术
柴油发动机在工作时的主要成本包括，柴油发动机燃烧的柴油成本和用于还原车辆排放尾气中的有害气体(NOx)的尿素成本。当柴油发动机中的柴油燃烧较为充分时，发动机原排劣化，发动机需要消耗更多的尿素用于还原车辆排放气体，使得车辆的排放气体符合标准。当柴油发动机中的柴油燃烧较为不充分时，发动机消耗的尿素减少，但发动机做同样的功能需要消耗更多的柴油。
目前的车辆中，对车辆柴油发动机整体的柴油经济性的考虑较为粗略，导致车辆柴油发动机的经济性较差，在柴油发动机工作时消耗的总成本较高。
发明内容
为了解决上述技术问题，本申请提供了一种车辆柴油发动机控制方法及装置。
为了实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下：
本申请实施例提供一种车辆柴油发动机控制方法，包括：
响应于车辆的触发操作，获取柴油价格和尿素价格；
根据所述柴油价格和所述尿素价格，通过发动机原排与有效柴油消耗率和尿素消耗率的映射关系，获得发动机的目标原排，所述有效柴油消耗率为发动机在单位时间内输出固定功率的柴油消耗量，所述尿素消耗率为发动机在单位时间内输出固定功率的尿素消耗量；
将所述发动机的控制模式调整为所述目标原排对应的控制模式。
作为一种可能的实施方式，所述响应于触发操作，获取柴油价格和尿素价格，包括：
当车辆的电子控制单元ECU启动时，获取柴油价格和尿素价格。
作为一种可能的实施方式，所述获得发动机的目标原排，包括：
获得在发动机的柴油成本和尿素成本之和最低的目标原排。
作为一种可能的实施方式，所述将所述发动机的控制模式调整为所述目标原排对应的控制模式，包括：
将所述发动机的主喷提前角，轨压设定值和废气再循环EGR率调整为目标原排所对应的主喷提前角，轨压设定值和废气再循环EGR率。
作为一种可能的实施方式，所述响应于车辆的触发操作，获取柴油价格和尿素价格，包括：
响应于车辆的触发操作，车辆的电子控制单元ECU向车载联网终端T-box发送价格信息请求；
所述电子控制单元接收所述车载联网终端发送的价格信息，获取柴油价格和尿素价格。
作为一种可能的实施方式，还包括：
所述电子控制单元判断所述柴油价格是否在预设柴油价格区间内，且判断所述尿素价格是否在预设尿素价格区间内；
当所述柴油价格不在所述预设柴油价格区间内，和/或所述尿素价格不在预设尿素价格区间内，则电子控制单元重新向车载联网终端发送价格信息请求。
作为一种可能的实施方式，还包括：
当电子控制单元向车辆网***连续发送的价格信息请求的次数超过预设阈值时，电子控制单元不再向车辆网***发送价格信息请求。
作为一种可能的实施方式，在将所述发动机的控制模式调整为所述目标原排对应的控制模式之前，还包括：
确认所述发动机的状态能够进行原排调整。
本申请实施例还提供了一种车辆柴油发动机控制装置，包括：
价格获取模块，用于响应于车辆的触发操作，获取柴油价格和尿素价格；
目标原排获得模块，用于根据所述柴油价格和所述尿素价格，通过发动机原排与有效柴油消耗率和尿素消耗率的映射关系，获得发动机的目标原排，所述有效柴油消耗率为发动机在单位时间内输出固定功率的柴油消耗量，所述尿素消耗率为发动机在单位时间内输出固定功率的尿素消耗量；
控制模式切换模块，用于将所述发动机的控制模式调整为所述目标原排对应的控制模式。
作为一种可能的实施方式，所述价格获取模块具体用于：
当车辆的电子控制单元ECU启动时，获取柴油价格和尿素价格。
通过上述技术方案可知，本申请具有以下有益效果：
本申请实施例提供了一种车辆柴油发动机控制方法，包括：响应于车辆的触发操作，获取柴油价格和尿素价格；根据柴油价格和尿素价格，通过发动机原排与有效柴油消耗率和尿素消耗率的映射关系，获得发动机的目标原排，有效柴油消耗率为发动机在单位时间内输出固定功率的柴油消耗量，尿素消耗率为发动机在单位时间内输出固定功率的尿素消耗量；将发动机的控制模式调整为目标原排对应的控制模式。
由此可知，本申请实施例提供的车辆柴油发动机控制方法，通过实时获取柴油的价格和尿素的价格，并实时通过柴油价格和尿素价格调整发动机原排，从而使得发动机消耗的柴油和尿素的比例随着柴油价格和尿素价格的变化而变化，提高了车辆柴油发动机的整体经济性，使得柴油发动机工作时消耗的总成本较低。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种车辆柴油发动机控制方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的一种柴油价格和尿素价格请求的逻辑图；
图3为本申请实施例提供的一种使能条件的逻辑图；
图4为本申请实施例提供的一种原排调整的逻辑图；
图5为本申请实施例提供的一种车辆柴油发动机控制装置的示意图。
具体实施方式
为了帮助更好地理解本申请实施例提供的方案，在介绍本申请实施例提供的方法之前，先介绍本申请实施例方案的应用的场景。
柴油发动机在工作时的主要成本包括，柴油发动机燃烧的柴油成本和用于还原车辆排放尾气中的有害气体(NOx)的尿素成本。当柴油发动机中的柴油燃烧较为充分时，发动机原排劣化，发动机需要消耗更多的尿素用于还原车辆排放气体，使得车辆的排放气体符合标准。当柴油发动机中的柴油燃烧较为不充分时，发动机消耗的尿素减少，但发动机做同样的功能需要消耗更多的柴油。
目前的车辆中，对车辆柴油发动机整体的柴油经济性的考虑较为粗略。例如，在车辆使用期间，柴油价格和尿素价格存在较大的波动。但当柴油价格和尿素价格波动时，柴油发动机消耗的柴油和尿素的比例并没有变化，导致车辆柴油发动机消耗的柴油的和尿素的比例与柴油价格和尿素价格并不适应，进而导致柴油发动机工作时消耗的总成本较高。
本申请实施例提供了一种车辆柴油发动机控制方法，包括：响应于车辆的触发操作，获取柴油价格和尿素价格；根据柴油价格和尿素价格，通过发动机原排与有效柴油消耗率和尿素消耗率的映射关系，获得发动机的目标原排，有效柴油消耗率为发动机在单位时间内输出固定功率的柴油消耗量，尿素消耗率为发动机在单位时间内输出固定功率的尿素消耗量；将发动机的控制模式调整为目标原排对应的控制模式。
由此可知，本申请实施例提供的车辆柴油发动机控制方法，通过实时获取柴油的价格和尿素的价格，并实时通过柴油价格和尿素价格调整发动机的目标原排，从而使得发动机消耗的柴油和尿素的比例随着柴油价格和尿素价格的变化而变化，提高了车辆柴油发动机的整体经济性，使得柴油发动机工作时消耗的总成本较低。
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请实施例作进一步详细的说明。
参见图1，该图为本申请实施例提供的一种车辆柴油发动机控制方法的流程图。
如图1所示，本申请实施例提供的车辆柴油发动机控制方法包括：
S101：响应于车辆的触发操作，获取柴油价格和尿素价格。
需要说明的是，在本申请实施例中响应于车辆的触发操作可以为当车辆的电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)的启动操作，即在ECU上电时，ECU获取柴油价格和尿素价格。作为另一种可能的实施方式，也可以为ECU通过其他操作触发获取柴油价格和尿素价格，或者是ECU定时获取柴油价格和尿素价格，本申请实施例在此不做限定。
具体地，响应与车辆的触发操作，车辆的电子控制单元ECU可以向车载联网终端T-box发送价格信息请求；电子控制单元再接收车载联网终端发送的价格信息，获取柴油价格和尿素价格。进一步地，电子控制单元可以判断柴油价格是否在预设柴油价格区间内，且判断尿素价格是否在预设尿素价格区间内；当柴油价格不在预设柴油价格区间内，和/或尿素价格不在预设尿素价格区间内，则电子控制单元重新向车载联网终端发送价格信息请求。直至当电子控制单元向车辆网***连续发送的价格信息请求的次数超过预设阈值，电子控制单元不再向车辆网***发送价格信息请求。
下面将通过一个具体的实力对本申请实施例中的ECU获取柴油价格和尿素价格进行介绍。
参见图2，该图为本申请实施例提供的一种柴油价格和尿素价格请求的逻辑图。
如图2所示，ECU在每次初始化时将发送数据请求(价格信息请求)，车载联网终端(Telematics BOX，T-box)接收到ECU发送的数据请求后，以报文的形式向ECU反馈柴油价格和尿素价格。当ECU未接收到T-box反馈的价格信息时，请求次数加1，且ECU重新向T-box发送数据请求，直至请求次数超出预设阈值，则认为当前T-box故障或通讯异常，不再向T-box发送请求数据。当ECU接收到柴油价格和尿素价格后，判断T-box反馈的柴油价格和尿素价格是否合理。当ECU判断柴油价格和尿素价格合理时，结束向T-box发送数据请求。当ECU判断柴油价格和/或尿素价格不合理时，请求次数加1，且ECU重新向T-box发送数据请求，直至请求次数超出预设阈值，则认为当前T-box故障或通讯异常，不再向T-box发送请求数据。
S102：根据柴油价格和尿素价格，通过发动机原排与有效柴油消耗率和尿素消耗率的映射关系，获得发动机的目标原排。
需要说明的是，有效柴油消耗率为发动机在单位时间内输出固定功率的柴油消耗量，尿素消耗率为发动机在单位时间内输出固定功率的尿素消耗量。作为一种可能的实施方式，ECU可以根据柴油价格和尿素价格，通过发动机原排与有效柴油消耗率和尿素消耗率的映射关系，获得在发动机的柴油成本和尿素成本之和最低的目标原排。需要说明的是，本申请实施例中尿素价格和柴油价格仅为影响成本的两个主要条件，在实际的应用中，还可以添加其他影响条件来来获得发动机的目标原排，本申请实施例在此不做限定。
构建具体的代价函数的方法如下所示：
构建代价函数：
C＝Pfuel*Vfuel+Purea*Vurea (1)
其中，C为成本，Pfuel为柴油价格，Vfuel为柴油体积，Purea为尿素价格，Vurea为尿素体积。
Vurea可以近似为
Figure BDA0003473800090000061
其中NOx指的是发动机原排，那么方程(1)可重写为：
Figure BDA0003473800090000062
变形为：
Figure BDA0003473800090000063
此处Vfule是原排NOx的函数
Figure BDA0003473800090000064
其中，W为发动机做的功，bsfc为有效柴油消耗率，ρfuel为柴油密度。方程(2)可改写为：
Figure BDA0003473800090000065
或者
Figure BDA0003473800090000066
由方程(3)或方程(4)所知，在柴油价格和尿素价格已知的情况下，发动机的运行成本与发动机原排成函数关系。本申请实施例中的ECU可以根据柴油价格和尿素价格，推断出最低成本对应的发动机原排。
S103：将发动机的控制模式调整为目标原排对应的控制模式。
需要说明的是，在将所述发动机的控制模式调整为所述目标原排对应的控制模式之前，还可以包括：确认所述发动机的状态能够进行原排调整。
参见图3，该图为本申请实施例提供的一种使能条件的逻辑图。
如图3所示，在将所述发动机的控制模式调整为所述目标原排对应的控制模式之前，对使能条件进行判断，只有所有的使能条件均满足时，才将发动机的控制模式进行调整(原排调整)。具体地，使能条件包括如下：
(a)发动机运行模式为正常模式，其他模式不进行原排调整；
(b)环境压力小于环境压力阈值，防止极端条件下排放超标；
(c)发动机温度小于发动机温度阈值，防止原排调整导致发动机运行温度异常导致***降级；
(d)发动机运行工况为常用工况点，在此工况发动机运行稳定，排放限值余量较大，瞬态工况较少；
(e)无相关故障降级请求；
(f)发动机运行里程小于里程阈值，防止发动机零部件劣化后，原排调整排放超标。
作为一种可能的实施方式，将发动机的控制模式调整为目标原排对应的控制模式，包括：将发动机的主喷提前角，轨压设定值和废气再循环EGR率调整为目标原排所对应的主喷提前角，轨压设定值和废气再循环EGR率。
参见图4，该图为本申请实施例提供的一种原排调整的逻辑图。
如图4所示，根据T-box反馈的柴油和尿素价格，计算柴油价格与尿素价格比值，通过比值和柴油价格查‘最优原排NOx水平MAP’得到最优原排NOx水平，将原排水平转为‘原排调整MAP索引号’，通过索引号实现不同原排水平MAP的切换，包括‘主喷提前角调整MAP’‘轨压设定值调整MAP’以及‘EGR率调整MAP’。
综上所述，本申请实施例提供的车辆柴油发动机控制方法，在ECU上电时获取柴油的价格和尿素的价格，并实时通过柴油价格和尿素价格调整发动机原排，从而使得发动机消耗的柴油和尿素的比例随着柴油价格和尿素价格的变化而变化。例如，在柴油价格上涨，尿素价格下跌时，使得发动机中的柴油燃烧得更加充分，从而减少发动机消耗的柴油，增加发动机消耗的尿素，使得发动机整体的经济性提高，从而使得柴油发动机工作时消耗的总成本较低。
根据上述实施例提供的车辆柴油发动机控制装置，本申请实施例还提供了一种车辆柴油发动机控制装置。
参见图5，该图为本申请实施例提供的一种车辆柴油发动机控制装置的示意图。
如图5所示，本申请实施例中的车辆柴油发动机控制装置，包括：
价格获取模块100，用于响应于车辆的触发操作，获取柴油价格和尿素价格。
目标原排获得模块200，用于根据柴油价格和尿素价格，通过发动机原排与有效柴油消耗率和尿素消耗率的映射关系，获得发动机的目标原排，有效柴油消耗率为发动机在单位时间内输出固定功率的柴油消耗量，尿素消耗率为发动机在单位时间内输出固定功率的尿素消耗量。
控制模式切换模块300，用于将发动机的控制模式调整为目标原排对应的控制模式。
作为一种可能的实施方式，价格获取模块具体用于：当车辆的电子控制单元ECU启动时，获取柴油价格和尿素价格。
由此可知，本申请实施例提供的车辆柴油发动机控制装置，通过实时获取柴油的价格和尿素的价格，并实时通过柴油价格和尿素价格调整发动机原排，从而使得发动机消耗的柴油和尿素的比例随着柴油价格和尿素价格的变化而变化，提高了车辆柴油发动机的整体经济性，使得柴油发动机工作时消耗的总成本较低。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法中的全部或部分步骤可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者诸如媒体网关等网络通信设备，等等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
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。对于实施例公开的方法而言，由于其与实施例公开的***相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见***部分说明即可。
还需要说明的是，在本文中，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。
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申请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申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请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。

Claims (10)

1.一种车辆柴油发动机控制方法，其特征在于，包括：
响应于车辆的触发操作，获取柴油价格和尿素价格；
根据所述柴油价格和所述尿素价格，通过发动机原排与有效柴油消耗率和尿素消耗率的映射关系，获得发动机的目标原排，所述有效柴油消耗率为发动机在单位时间内输出固定功率的柴油消耗量，所述尿素消耗率为发动机在单位时间内输出固定功率的尿素消耗量；
将所述发动机的控制模式调整为所述目标原排对应的控制模式。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述响应于车辆的触发操作，获取柴油价格和尿素价格，包括：
当车辆的电子控制单元ECU启动时，获取柴油价格和尿素价格。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得发动机的目标原排，包括：
获得在发动机的柴油成本和尿素成本之和最低的目标原排。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述发动机的控制模式调整为所述目标原排对应的控制模式，包括：
将所述发动机的主喷提前角，轨压设定值和废气再循环EGR率调整为目标原排所对应的主喷提前角，轨压设定值和废气再循环EGR率。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述响应于车辆的触发操作，获取柴油价格和尿素价格，包括：
响应于车辆的触发操作，车辆的电子控制单元ECU向车载联网终端T-box发送价格信息请求；
所述电子控制单元接收所述车载联网终端发送的价格信息，获取柴油价格和尿素价格。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：
所述电子控制单元判断所述柴油价格是否在预设柴油价格区间内，且判断所述尿素价格是否在预设尿素价格区间内；
当所述柴油价格不在所述预设柴油价格区间内，和/或所述尿素价格不在预设尿素价格区间内，则电子控制单元重新向车载联网终端发送价格信息请求。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
当电子控制单元向车辆网***连续发送的价格信息请求的次数超过预设阈值时，电子控制单元不再向车辆网***发送价格信息请求。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述发动机的控制模式调整为所述目标原排对应的控制模式之前，还包括：
确认所述发动机的状态能够进行原排调整。
9.一种车辆柴油发动机控制装置，其特征在于，包括：
价格获取模块，用于响应于车辆的触发操作，获取柴油价格和尿素价格；
目标原排获得模块，用于根据所述柴油价格和所述尿素价格，通过发动机原排与有效柴油消耗率和尿素消耗率的映射关系，获得发动机的目标原排，所述有效柴油消耗率为发动机在单位时间内输出固定功率的柴油消耗量，所述尿素消耗率为发动机在单位时间内输出固定功率的尿素消耗量；
控制模式切换模块，用于将所述发动机的控制模式调整为所述目标原排对应的控制模式。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述价格获取模块具体用于：
当车辆的电子控制单元ECU启动时，获取柴油价格和尿素价格。
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