发动机控制方法、装置、发动机及车辆

技术领域

本发明涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种发动机控制方法、装置、发动机及车辆。

背景技术

CNG汽车需要使用天然气减压阀，其作用是将高压储气罐里的高压燃气转化为低压燃气。其中CNG(压缩天然气)从高压腔到低压腔会快速膨胀吸收周围大量热量，导致温度下降、结霜结冰，减压阀结冰轻则降低其工作性能导致供气不足以及发动机功率不稳，重则损坏阀芯、膜片和阀体等件，缩短减压阀使用寿命，若有漏气还会造成安全隐患。对此，减压阀上针对气腔设置有加温装置，将发动机出水管和减压阀进水口连通，利用发动机冷却液对燃气进行加热。

现有的技术，将发动机出水管与减压阀进水口直接连通，减压阀气腔温度受限于发动机出水温度，尤其是在寒冷季节发动机刚起动时出水温度较低，为了降低减压阀结霜结冰风险需要通过一段时间的怠速暖车让冷却液升高到正常工作温度，耗费时间较长；且怠速时间由人为控制，若怠速还未使水温升高到正常温度就正常行驶，很容易导致减压阀结冰故障。

因此，亟需一种发动机控制方法、装置、发动机及车辆，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种发动机控制方法、装置、发动机及车辆，能够降低减压阀结霜结冰故障。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

发动机控制方法，用于发动机内部水升温，包括：

获得减压阀的初始进水温度；

比较初始进水温度与预设温度；若初始进水温度大于等于预设温度，则发动机正常工作；若初始进水温度小于预设温度，则提高发动机的转速，直至进水温度大于等于预设温度，发动机正常工作。

作为上述发动机控制方法的一种优选技术方案，若初始进水温度小于预设温度，则提高发动机转速，直至进水温度大于等于预设温度包括：

获得预设温度与初始进水温度的温度差值并确定温度提升次数，进水温度依照温度提升次数进行阶梯式升高，直至提升至预设温度；发动机转速依照温度提升次数进行发动机转速阶梯式升高，当前发动机转速等于预设增长速度和当前温度提升次数的乘积与原始发动机转速的和，当前进水温度等于每次提升的温度值和当前温度提升次数的乘积与初始进水温度的和；其中每次提升的温度值由温度差值与温度提升次数获得，预设增长速度为定值，原始发动机转速为怠速转速。

作为上述发动机控制方法的一种优选技术方案，当转速每次提升后，比较提升后的转速与极限转速的大小，并根据比较结果确定当前发动机的转速。

作为上述发动机控制方法的一种优选技术方案，若提升后的转速大于极限转速，则发动机依照极限转速转动；若提升后的转速小于等于极限转速，则发送机依照提升后的转速转动。

作为上述发动机控制方法的一种优选技术方案，若初始进水温度小于预设温度，则提高发动机转速包括：

获得预设温度与进水温度的温度差值，基于温度差值获得发动机提升转速，其中温度差值与发动机提升转速呈映射关系，所述发动机提升转速与当前转速之和小于等于极限转速。

本发明还提供了一种发动机控制装置，包括：

温度获取模块，用于获得减压阀的初始进水温度；

速度提升执行模块，用于确定初始进水温度小于预设温度时，则提高发动机转速，直至进水温度大于等于预设温度，发动机正常工作。

作为上述发动机控制装置的一种优选技术方案，所述速度提升执行模块包括：

温度差确定模块，用于确定温度提升次数并获得预设温度与初始进水温度的温度差值，初始水温依照温度提升次数进行温度升高；

速度增长确定模块，用于确定当前发动机转速，其中当前发动机转速等于预设增长速度和温度提升次数的乘积与原始发动机转速的和，在温度升高过程中进水温度呈阶梯式增长，且发动机转速呈阶梯式增长。

本发明还提供了一种发动机，使用上述任一方案所述的发动机控制方法控制减压阀内部循环水升温。

本发明还提供了一种车辆，包括上述任一方案所述的发动机。

本发明有益效果：

发动机转速提高，能够使水温快速升高到预设温度，这样可降低发动机正常工作的等待时间，另外，水温大于等于预设温度后发动机正常工作，能够防止水温没有达到预设温度就正常行驶，如此可保护减压阀，防止减压阀进入温度较低的水而结冰故障。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的发动机控制方法的主要步骤图；

图2为本发明实施例提供的发动机控制方法的详细步骤图；

图3为本发明实施例提供的发动机控制装置的方框图。

图中：

301、温度获取模块；302、速度提升执行模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

现有技术的减压器能够保证气体燃料稳定进入发动机，稳定的压力控制使得其燃料混合比严格精确，保证了车辆的正常运行。现有技术公开了一种天然气汽车用天然气减压阀电子加热控制装置。安装在高压室外侧的陶瓷加热器和安装在陶瓷加热器外侧且由绝热材料组成的保温壳体，保温壳体布设在金属外壳内。保温壳体为中空壳体且保温壳体上设置有分别与其内部空腔相通的预热水入口和预热水出口，保温壳体上设置有与高压室内部相通的高压气体入口和高压气体出口。汽车在启动前，先通过陶瓷加热器对高压室(此时高压室内部为低压状态)进行加热，打开高压开关使得高压天然气通过高压气体入口进入高压室，在高压变化为低压时天然气要吸收周围的热量，此时陶瓷加热器为高压室提供热能，经过转化的天然气低压顺利经过高压气体出口进入第二级减压。高压室与内部空调互不连通，如此防止水气混合。

发动机出水管与减压阀进水口直接连通，因此减压阀气腔温度与发动机出水温度相同，尤其是在寒冷季节发动机刚起动时出水温度较低，容易导致加压阀结冰故障。为此，本实施例中提供了一种发动机控制方法，用于发动机内部水升温，以降低减压阀结霜结冰故障。

如图1所示，该发动机控制方法主要包括：

S101、获得减压阀的初始进水温度；

减压阀的进水口与发动机的出水口连通，因此，不考虑管路热量损耗的前提下，减压阀的进水口的进水温度与发动机的出水温度相同。故对于减压阀的初始进水温度可通过设置在发动机的出水口处的温度传感器获得，当然还可以通过设置在减压阀的进水口处的温度传感器获得，或者通过连通减压阀的进水口和发动机的出水口的管路上的温度传感器获得。

在本实施例中，优选采用设置在减压阀的进水口处的温度传感器获得进水温度。

S102、比较初始进水温度与预设温度；若初始进水温度大于等于预设温度，则发动机正常工作；若初始进水温度小于预设温度，则提高发动机的转速，直至进水温度大于等于预设温度，发动机正常工作。

发动机转速提高，能够使水温快速升高到预设温度，可以理解的是，预设温度即为目标温度，这样可降低发动机正常工作的等待时间，另外，水温大于等于预设温度后发动机正常工作，能够防止水温没有达到预设温度就正常行驶，如此可保护减压阀，防止减压阀进入温度较低的水而发生结冰故障。

进一步地，若初始进水温度小于预设温度，则提高发动机转速，直至进水温度大于等于预设温度包括：

获得预设温度与初始进水温度的温度差值并确定温度提升次数，进水温度依照温度提升次数进行阶梯式升高，直至提升至预设温度；发动机转速依照温度提升次数进行发动机转速阶梯式升高，当前发动机转速等于预设增长速度和当前温度提升次数的乘积与原始发动机转速的和，当前进水温度等于每次提升的温度值和当前温度提升次数的乘积与初始进水温度的和；其中每次提升的温度值由温度差值与温度提升次数获得，预设增长速度为定值，原始发动机转速为怠速转速。

举例地，初始进水水温为T1，预设水温为T，初始水温小于预设水温，预设水温与初始水温之间的差值为t，由初始水温提升至预设水温需要提升N次，每次提升M℃，其中T＝T1+T*n，其中，n＝1、2、3、…、N。可以理解的是，提升N次每次提升M℃后，实际获得的进水温度大于等于预设温度，当实际获得的金属温度达到预设温度后，发动机正常运行。原始发动机转速为V1，预设增长速度为V2，当前发动机转速为V3，其中V3＝V1+V2*n，其中，n＝1、2、3、…、N。原始发动机转速为怠速转速，可在550rpm-800rpm中选取。本实施例中不做具体限定。

在本实施例中，基于温度差值与提升次数之间的对应关系，获得与温度差值所对应的提升次数。也即温度差值与提升次数之间为一一对应的关系，且在每次加热过程中会多次提升温度，而每次提升的温度值均相同。示例性的，可以通过仿真或试验标定确定温度差值和提升次数之间的对应关系，如map图或数据表格等。

在一些实施例中，发动机在单次加热过程中，每次提升的温度值相同；当然，在其他一些实施例中，发动机单次加热时对应的提升的温度值不同。例如，在初始进水温度为10℃时，每次提升的温度值为10℃，而在初始进水温度为30℃时，每次提升的温度值可为8℃，每次提升的温度值可根据多次试验获得。

需要说明的是，转速在升高过程中不能超过极限转速，若超过，则认为发动机正常工作。为此，进一步地，当转速每次提升后，比较提升后的转速与极限转速的大小，并根据比较结果确定当前发动机的转速。

在本实施例中，预设温度可设定为60℃，每次提升10℃，预设增长速度为100rpm，而极限转速则为1000rpm。

更进一步地，若提升后的转速大于极限转速，则发动机依照极限转速转动；若提升后的转速小于等于极限转速，则发送机依照提升后的转速转动。这样可防止发动机转速过高而造成能源的浪费。

当然，在其他一些实施例中，若初始进水温度小于预设温度，则提高发动机转速包括：获得预设温度与进水温度的温度差值，基于温度差值获得发动机提升转速，其中温度差值与发动机提升转速呈映射关系，发动机提升转速与当前转速之和小于等于极限转速。也即发动机根据温度差值以确定转速，发动机根据确定的转速进行工作，直至进水温度大于等于预设温度。温度差值与发动机提升转速呈一一对应的关系，示例性的，可以通过仿真或试验标定确定温度差值和发动机提升转速之间的对应关系，如map图或数据表格等。但需要说明的是，转速不能超过极限转速，这样可防止发动机转速过高而造成能源的浪费。

在本实施例中，发动机ECU获得初始进水温度，并控制发动机转速。温度传感器定时获得减压阀的进水温度，进水温度达到预设温度后，发动机正常工作。

如图2所示，该方法具体包括如下步骤：

S201、起车；

S202、获得减压阀的初始进水温度；

S203、判断初始进水温度是否小于预设温度，若是，则执行S204，若否则执行S209；

S204、确定温度提升次数并获得预设温度与初始进水温度的温度差值，进水温依照温度提升次数进行阶梯式升高；发动机转速依照温度提升次数进行发动机转速阶梯式升高，当前发动机转速等于预设增长速度和当前温度提升次数的乘积与原始发动机转速的和，当前进水温度等于每次提升的温度值和当前温度提升次数的乘积与初始进水温度的和；

S205、判断当前转速是否大于极限转速，若是，则执行S206，若否，则执行S207；

S206、发动机按照极限转速转动，并执行S208；

S207、发动机按照当前发动机转速等于预设增长速度和当前温度提升次数的乘积与原始发动机转速的和获得发动机转速进行转动；

S208、进水温度大于等于预设温度；

S209、发动机正常工作。

在本发明的实施例中还提供了一种发动机控制装置，如图3所示，该发动机控制装置包括温度获取模块301和速度提升执行模块302，其中温度获取模块301用于获得减压阀的初始进水温度；速度提升执行模块302用于确定初始进水温度小于预设温度时，则提高发动机转速，直至进水温度大于等于预设温度，发动机正常工作。

更为具体地，速度提升执行模块302包括温度场确定模块和速度增长确定模块，其中温度差确定模块用于确定温度提升次数并获得预设温度与初始进水温度的温度差值，初始水温依照温度提升次数进行温度升高；速度增长确定模块用于用于确定当前发动机转速，其中当前发动机转速等于预设增长速度和温度提升次数的乘积与原始发动机转速的和。在温度升高过程中进水温度呈阶梯式增长，且发动机转速呈阶梯式增长；也即进水温度增长呈增大趋势时，转速呈增大趋势。速度提升执行模块能够根据温度差确定发动机转速，提高水温升温的能力。

本实施例中还提供了一种发动机，该发动机使用本实施例提供的发动机控制方法控制减压阀内部循环水升温。由于使用上述的发动机控制方法，故本发明实施例的发动机有上述实施例的所有优点和有益效果，此处不再赘述。

本实施例中还提供了一种车辆，包括本实施例提供的发动机。由于包括上述的发动机，故本发明实施例的车辆有上述实施例的所有优点和有益效果，此处不再赘述。

此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。