本发明涉及发动机技术领域，特别是涉及一种发动机控制系统及汽车。
背景技术
近年来，随着大气污染的日益严重，机动车的燃油经济性和排放性能受到越来越严苛的限制。新能源汽车受到生产成本、续驶里程以及驾驶安全性等诸多方面的限制，难以短时间内得到推广使用，针对现有传统燃油进行技术升级是最为现实，且行之有效的方式，特别是egr(exhaustgasrecirculation，废气再循环)技术，能够有效改善汽油机的燃油消耗水平及排放性能，日益受到广泛关注。
egr技术改善发动机性能的原理在于，利用再循环废气比热较高的特点，降低缸内混合气的燃烧温度，从而改善中、高负荷工况的nox排放水平，缓解因排气温度过高而常采用的加浓策略。然而，现有egr技术在启动工况、怠速工况和外特性工况下，发动机的燃油经济性和排放性能差；且中、高负荷工况下也存在有能量浪费的情况。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种发动机控制系统及汽车，从而可以解决现有egr技术在启动工况、怠速工况和外特性工况下，发动机的燃油经济性和排放性能差；且中、高负荷工况下存在能量浪费的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供一种发动机控制系统，包括：
增压发动机；
与所述增压发动机连接的废气再循环系统；
与所述增压发动机连接的二次空气喷射系统；
分别与所述废气再循环系统中的废气再循环阀和所述二次空气喷射系统中的二次空气喷射阀电连接的电子控制单元；
其中，所述电子控制单元根据所述增压发动机的转速及负荷，控制所述废气再循环阀和所述二次空气喷射阀的开闭状态。
其中，所述增压发动机包括：
发动机本体；
与所述发动机本体连接的第一进气管路，所述第一进气管路中设有节气门；
与所述第一进气管路连接的中冷器；
与所述中冷器连接的第二进气管路；
与所述第二进气管路连通的第三进气管路；
与所述发动机本体连接的第一排气管路；
与所述第一排气管路连通的第二排气管路；
与所述第二排气管路连接的三元催化器；
与所述三元催化器连接的第三排气管路；
以及设置于所述第二进气管路与所述第一排气管路之间的增压器。
其中，所述废气再循环系统包括：
与所述第二排气管路连通的第一废气再循环管路；
与所述第一废气再循环管路连接的废气再循环冷却器；
与所述废气再循环冷却器连接的第二废气再循环管路；
与所述第二废气再循环管路连接的混合腔。
其中，所述废气再循环阀设置于所述第二废气再循环管路中。
其中，所述混合腔安装于所述第三进气管路。
其中，所述二次空气喷射系统包括：
与所述增压发动机的排气歧管连接的二次空气喷射管，所述二次空气喷射阀设于所述二次空气喷射管中；
与所述二次空气喷射管连接的二次空气泵；
与所述二次空气泵连接的连接管路，所述连接管路与所述第三进气管路连通；
其中，所述电子控制单元具体用于在所述增压发动机的转速及负荷满足第一预设条件时，控制所述废气再循环阀闭合，且所述二次空气喷射阀打开；
在所述增压发动机的转速及负荷满足第二预设条件时，控制所述废气再循环阀打开，且所述二次空气喷射阀闭合；
在所述增压发动机的转速及负荷满足处于第三预设条件时，控制所述废气再循环阀打开，且所述二次空气喷射阀打开。
其中，所述二次空气喷射管具有与所述排气歧管数量相同的支管部和与所述支管部连通的总喷射管部；
其中，所述支管部与所述排气歧管连接；
所述总喷射管部与所述二次空气泵连接；
所述二次空气喷射阀设于所述总喷射管部中。
其中，所述增压发动机的负荷为所述增压发动机的输出扭矩。
其中，还包括：
设置于所述第三进气管路的进气端处的空气滤清器；以及
位于所述空气滤清器与所述混合腔之间，且设置于所述第三进气管路内的进气混合阀。
本发明还提供一种汽车，包括：如上述所述的发动机控制系统。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
本发明实施例的上述方案中，通过在增压发动机上设置分别与其连接的废气再循环系统和二次空气喷射系统，以及将废气再循环阀和二次空气喷射阀均与电子控制单元电连接，由电子控制单元根据增压发动机的转速及负荷，控制废气再循环阀和二次空气喷射阀的开闭状态，从而充分发挥egr技术的优势，降低燃油消耗率，提高增压汽油机启动及怠速工况和外特性工况的排放性能，实现全负荷范围内兼顾增压发动机的燃油经济性能、动力性能和排放性能。
附图说明
图1为本发明实施例的发动机控制系统的工作流程图之一；
图2为本发明实施例的发动机控制系统不同转速和负荷对应的工况示意图。
图3为本发明实施例的发动机控制系统的工作流程图之二；
图4为本发明实施例的发动机控制系统的工作流程图之三。
附图标记说明：
1-增压发动机；2-废气再循环阀；3-二次空气喷射阀；4-发动机本体；5-第一进气管路；6-节气门；7-中冷器；8-第二进气管路；9-第三进气管路；10-第一排气管路；11-第二排气管路；12-三元催化器；13-第三排气管路；14-增压器；15-第一废气再循环管路；16-废气再循环冷却器；17-第二废气再循环管路；18-混合腔；19-二次空气喷射管；20-二次空气泵；21-连接管路；22-支管部；23-总喷射管部；24-空气滤清器；25-进气混合阀；26-压气机；27-涡轮。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
如图1所示，本发明实施例提供一种发动机控制系统，包括：增压发动机1；与增压发动机1连接的废气再循环系统；与增压发动机1连接的二次空气喷射系统；分别与废气再循环系统中的废气再循环阀2和二次空气喷射系统中的二次空气喷射阀3电连接的电子控制单元(图中未显示)；其中，电子控制单元根据增压发动机1的转速及负荷，控制废气再循环阀2和二次空气喷射阀3的开闭状态。
需说明的是，废气再循环系统即egr系统，用于把发动机排出的部分废气回送到进气歧管，并与新鲜混合气一起再次进入气缸。由于废气中含有大量的co2等多原子气体，而co2等气体不能燃烧却由于其比热容高而吸收大量的热，使气缸中混合气的最高燃烧温度降低，从而减少nox的生成量。
这里，废气再循环系统中的废气再循环阀2用于将发动机燃烧排出的废气，引导至进气歧管参与燃烧。
这里，二次空气喷射系统用于将新鲜空气送入发动机排气歧管内，从而使排气的碳化氢和一氧化碳进一步氧化和燃烧，降低排气中的碳化氢和一氧化碳的排放量。
电子控制单元(ecu，electroniccontrolunit)，又称“行车电脑”、“车载电脑”等。
具体的，电子控制单元可通过发动机转速传感器获取增压发动机1的转速；通过节气门位置传感器以及空气流量计获取增压发动机1的负荷情况。电子控制单元根据增压发动机的转速及负荷，控制废气再循环阀2和二次空气喷射阀3的开闭状态，从而充分发挥egr技术的优势，实现全负荷范围内兼顾增压发动机的燃油经济性能、动力性能和排放性能。
如图1所示，本发明实施例中增压发动机1包括：发动机本体4；与发动机本体4连接的第一进气管路5，第一进气管路5中设有节气门6；与第一进气管路5连接的中冷器7；与中冷器7连接的第二进气管路8；与第二进气管路8连通的第三进气管路9；与发动机本体4连接的第一排气管路10；与第一排气管路10连通的第二排气管路11；与第二排气管路11连接的三元催化器12；与三元催化器12连接的第三排气管路13；以及设置于第二进气管路8与第一排气管路10之间的增压器14。
这里，第一进气管路5的一端与发动机本体4连接，另一端与中冷器7连接；第二进气管路8的一端与中冷器7连接，另一端与第三进气管路9连接；第一进气管路5与第二进气管路8连通，即第二进气管路8通过中冷器7与第二进气管路8连通。
还有，第一排气管路10的一端与发动机本体4连接，另一端与第二排气管路11连接，第一排气管路10与第二排气管路11连通；第二排气管路11的一端与第一排气管路10连接，另一端与三元催化器12连接；第三排气管路13的一端与三元催化器12连接，另一端通向外界环境，第三排气管路13与第二排气管路11连通，即第三排气管路13通过三元催化器12与第二排气管路11连通。
需要说明的是，优选的，如图1所示，增压器14为涡轮增压器，其中，涡轮增压器包括：压气机26和涡轮27。这里，压气机26位于第二进气管路8内，涡轮27位于第一排气管路10内。
具体的，如图1所示，废气再循环系统包括：与第二排气管路11连通的第一废气循环管路15；与第一废气再循环管路15连接的废气再循环冷却器16；与废气再循环冷却器16连接的第二废气再循环管路17；与第二废气再循环管路17连接的混合腔18。
这里，废气再循环阀2设置于第二废气再循环管路17中；混合腔18安装于第三进气管路9。
具体的，第一废气再循环管路15的一端与第二排气管路11连通，另一端与废气再循环冷却器16；第二废气再循环管路17的一端与废气再循环冷却器16连接，另一端与混合腔18连接。
需要说明的是，第一废气再循环管路15的一端与第二排气管路11连通，即三元催化器12之前具有第二排气管路11和第一废气再循环管路15两个分支。也就是，本发明实施例的废气循环系统采用上游取气方式，充分利用排气中含有的未燃烧碳氢化合物和一氧化碳等易燃及可燃物质改善混合气燃烧过程，提高发动机燃油经济性。
如图1所示，本发明实施例中的二次空气喷射系统包括：与增压发动机1的排气歧管(图中未显示)连接的二次空气喷射管19，二次空气喷射阀3设于二次空气喷射管19中；与二次空气喷射管19连接的二次空气泵20；与二次空气泵20连接的连接管路21，连接管路21与第三进气管路9连通。
具体的，二次空气喷射管19具有与排气歧管数量相同的支管部22和与支管部22连通的总喷射管部23；其中，支管部22与排气歧管连接。
其中，电子控制单元具体用于在增压发动机1的转速及负荷满足第一预设条件时，控制废气再循环阀2闭合，且二次空气喷射阀3打开；
在增压发动机1的转速及负荷满足第二预设条件时，控制所述废气再循环阀2打开，且二次空气喷射阀3闭合；
在增压发动机1的转速及负荷满足处于第三预设条件时，控制废气再循环阀2打开，且二次空气喷射阀3打开。
需要说明的是，优选的，本发明实施例中增压发动机1的负荷为增压发动机1的输出扭矩t。
这里，如图2所示，为本发明实施例发动机控制系统不同转速和负荷对应的工况示意图。其中，横坐标表示增压发动机的转速n；纵坐标表示增压发动机的输出扭矩t。
第一预设条件具体指增压发动机1处于启动和怠速工况，具体如图2中的区域①部分，即0<n<n1，且0<t<t1，n1表示第一预设转速，t1表示第一预设扭矩；
第二预设条件具体指增压发动机1处于中等负荷至高负荷未加浓工况，具体如图2中的区域②部分；该工况下发动机的转速和/或发动机的输出扭矩对应大于启动和怠速工况下发动机的转速和/或发动机的输出扭矩。
第三预设条件具体指增压发动机1处于大负荷加浓工况，具体如图2中的区域③部分；该工况下发动机的输出扭矩大部分都大于中等负荷至高负荷未加浓工况下的发动机的输出扭矩。
这里，区域①、区域②以及区域③互不重叠。
具体的，本发明实施例的发动机控制系统还包括：设置于所述第三进气管路9的进气端处的空气滤清器24；以及位于空气滤清器24与混合腔18之间，且设置于第三进气管路9内的进气混合阀25。
下面就图1并结合图3和图4具体说明本发明实施例的发动机控制系统的工作工程。
如图1所示，电子控制单元在增压发动机1的转速及负荷满足第一预设条件，即增压发动机1处于启动和怠速工况时，控制废气再循环阀2闭合，且二次空气喷射阀3打开；
这里，当增压发动机处于启动及怠速工况时，为保障发动机可靠启动，常采取加浓策略，由于气缸内工质相对较少，增压发动机燃烧稳定性较差，因此无法使用egr技术改善增压发动机启动及怠速工况的燃油经济性能和排放性能，所以电子控制单元在增压发动机1处于启动和怠速工况时，控制废气再循环阀2闭合，且控制二次空气喷射阀3打开。
具体工作流程为：新鲜空气经过空气滤清器24进入二次空气泵20入口，经过二次空气泵20后到达二次空气喷射阀3入口，由于此时二次空气喷射阀3开启，空气经过二次空气喷射管19进入到各缸排气歧管中，与未燃碳氢化合物发生化学反应，改善增压发动机排放性能。
需说明的是，增压发动机1处在启动及怠速工况下时，仅使用二次空气喷射系统，将空气喷入排气歧管内，与过量燃油进行氧化放热反应，降低碳化氢和一氧化碳的排放，同时迅速提升三元催化器12温度，实现良好的排放性能。
如图3所示，电子控制单元在增压发动机1的转速及负荷满足第二预设条件，即增压发动机1处于中等负荷至高负荷未加浓工况时，控制废气再循环阀2打开，且二次空气喷射阀3闭合；
具体工作流程为：新鲜空气经空气滤清器24和进气混合阀25后，与经过废气再循环冷却器16和废气再循环阀2的低压废气再循环气体在混合腔18中完成混合，并通过中冷器7以及节气门6后，最终进入增压发动机的气缸内。
这里，废气再循环系统采用三元催化器12上游取气方式，可充分利用催前排气中存在的少量未燃碳氢化合物和一氧化碳等易燃及可燃物质，改善混合气燃烧过程，避免能量浪费，提高发动机燃油经济性。
如图4所示，电子控制单元在增压发动机1的转速及负荷满足第三预设条件，即增压发动机1处于大负荷加浓工况时，控制废气再循环阀2打开，且二次空气喷射阀3打开；
这里，为提高增压发动机的动力性能，同时降低排气温度，特别是大负荷工况一般使用加浓策略；虽然egr技术能够降低气缸内燃烧温度，但egr用量受最大增压压力和燃烧稳定性限制不能过高，因此大负荷加浓工况时，仅打开废气再循环阀2会使得增压发动机1燃油经济性和排放性能降低，所以还需打开二次空气喷射阀3。
具体流程工作流程为：增压发动机1的排气歧管排出的废气经过涡轮27后直接进入废气再循环冷却器16，通过废气再循环阀2后与新鲜空气在混合腔18内完成混合，经过压气机26、中冷器7和节气门6后进入气缸中；另外，由于二次空气喷射阀3打开，空气经过空气滤清器24、二次空气泵20和二次空气喷射阀3，通过二次空气喷射管19喷射到各气缸排气歧管中。
这里，大负荷加浓工况，同时采用egr技术，即废气再循环系统和二次空气喷射系统。即使用低压egr技术可显著降低气缸内燃烧温度，因此加浓需求下降，燃油经济性能改善；同时由于排气温度下降，为采用二次空气喷射技术提供了升温空间，因此，该工况下采用低压egr技术匹配二次空气喷射系统，可同时改善大负荷工况发动机的燃油经济性能和动力性能。
需说明的是，电子控制单元可实现增压发动机1的三类工况模式的切换，通过废气再循环阀2、二次空气喷射阀3的协同操作进行控制，中间设置过渡区域(如图2中的区域①、区域②以及区域③之间的过渡带，图中粗线部分)，防止电动阀门频繁动作。其中，二次空气泵20具有超压放气阀，可将多余的空气排出，且二次空气泵的运行和停止由电子控制单元根据发动机的转速和负荷的变化进行调整。
本发明实施例提供的发动机控制系统，电子控制单元根据发动机的转速和负荷的变化确定废气再循环系统的废气再循环阀和二次空气再循环系统的二次空气喷射阀的匹配方式，即启动及怠速工况，使用二次空气喷射系统改善排放性能；中等负荷至高负荷未加浓工况，采用催化器上游取气的低压egr方式改善发动机燃油经济性能；大负荷加浓工况采用废气再循环系统匹配二次空气喷射系统改善发动机的排放性能，实现全负荷范围内兼顾增压发动机的燃油经济性能、动力性能和排放性能。
本发明实施例还提供一种汽车，包括：如上述所述的发动机控制系统。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。