[发明专利]TGDI发动机的排气温度控制方法及排气温度控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及发动机控制技术领域，尤其涉及一种TGDI发动机的排气温度控制方法。本发明还涉及一种TGDI发动机的排气温度控制装置。

背景技术

为满足日益严格的排放和油耗法规要求，TGDI(涡轮增压+缸内直喷)技术成为当前汽油机小型化主要的发展趋势，也是实现节油与降低碳排放量最为主流的核心技术路线之一。

众所周知，TGDI发动机在经济性、动力性、排放等方面相对传统发动机有明显优势，但同时，由于其小型化的特点加上缸内直喷压缩比较大，在大负荷工况下其热负荷相对一般发动机要高很多，若长时间运行在较高的热负荷区域，将对发动机的润滑系统和零部件本身(如增压器、气门、活塞轴瓦等等)带来致命的伤害。

因此热负荷问题是发动机不得不特别关注的难题之一，除在发动机设计中合理处理好其热负荷影响和优化整车热管理系统以外，从发动机电子控制角度来说，可以利用ECU精确控制发动机喷油量来主动控制排气温度，达到优化热负荷的目的。

TGDI发动机的排气温度控制可借鉴传统技术中的PFI(进气道喷射)发动机的排气温度控制方法，该PFI发动机主要通过排温保护功能来抑制排气温度过高的问题，即ECU控制系统根据发动机转速、负荷、进气温度、车速等信息，对发动机实际排气温度进行合理预估，当预估温度大于设定的排气过热保护温度限值且持续时间大于某个设定值时，控制系统自动启动排气过热保护控制功能，将当前空燃比改为排气过热保护空燃比，通过加浓空燃比降低燃烧温度，达到抑制排温的目的。

然而，如若将上述PFI发动机的排气温度控制方法应用于TGDI发动机，则会出现以下问题：为降低排温，若空燃比加浓太多时，由于燃烧不充分，在TGDI发动机内会产生更多的颗粒物和黑烟，同时，此时会有燃油溅到TGDI发动机的缸壁，产生机油稀释问题，长期会降低机油润滑效果。因此，上述技术方案会降低TGDI发动机的性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种TGDI发动机的排气温度控制方法，以提高TGDI发动机的性能。本发明的另一目的是提供一种应用上述排气温度控制方法的排气温度控制装置。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种TGDI发动机的排气温度控制方法，包括以下步骤：

S11、根据发动机的初始运行参数计算初始预估排气温度；

S12、判断是否所述初始预估排气温度大于或等于过温保护设定温度，且过温持续时间大于或等于过温设定时间，如果是，则进入步骤S13；

S13、将空燃比由当前空燃比降低，降低后的空燃比不低于机油稀释临界空燃比；

S14、根据发动机的第一当前运行参数计算第一当前预估排气温度；

S15、判断所述第一当前预估排气温度是否小于退出温度限值，如果否，则进入步骤S16；

S16、判断降低后的空燃比与所述机油稀释临界空燃比之间的差值是否为0，如果否，则返回步骤S13。

优选的，在上述排气温度控制方法中，所述步骤S16中，如果降低后的空燃比与所述机油稀释临界空燃比之间的差值为0，则进入步骤S17；

S17、将发动机扭矩降低；

S18、根据发动机的第二当前运行参数计算第二当前预估排气温度；

S19、判断所述第二当前预估排气温度是否小于所述退出温度限值，如果否，则进入步骤S17。

优选的，在上述排气温度控制方法中，所述初始预估排气温度、所述第一当前预估排气温度和所述第二当前预估排气温度均通过下述预估排气温度T_est的计算公式得到：

T_est＝T_base+T_spark+T_AF+T_speed+T_air

其中：T_base为基础排气预估温度，T_spark为点火角对排气温度的影响值，T_AF为空燃比对排气温度的影响值，T_speed为车速对排气温度的影响值，T_air为发动机进气温度对排气温度的影响值。

优选的，在上述排气温度控制方法中，所述初始运行参数、所述第一当前运行参数和所述第二当前运行参数均包括：发动机转速、发动机负荷、车速和发动机进气温度。

一种TGDI发动机的排气温度控制装置，包括：