一种汽车排放的匹配控制系统及其控制方法
【专利摘要】本发明涉及一种汽车排放的匹配控制系统，包括控制模块、分别与所述控制模块连接的发动机管理系统和整车台架控制单元，所述控制模块设置排放标准，所述发动机管理系统采集汽车的运行数据并反馈给所述控制模块，所述整车台架控制单元采集汽车的污染物数据并反馈到所述控制模块，所述控制模块根据运行数据和排放标准的比较判断车速是否违规，当车速违规时，查找出超出标准的污染物类型并调整发动机控制参数，所述发动机管理系统根据所述控制模块发出的发动机控制参数控制汽车运行。该汽车污染物排放控制系统及其控制方法，提高了汽车排放匹配的速度和准确性。
【专利说明】一种汽车排放的匹配控制系统及其控制方法【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车排放【技术领域】，特别涉及一种汽车排放的匹配控制系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]随着汽车的日益增加，汽车尾气的污染物对环境的影响越来越大，国家对汽车排放物的要求也逐步提高，但在传统汽车中，对汽车排放的控制匹配过程还是通过人工手动修改参数进行，控制匹配人员通过商业匹配系统或汽车生产商自己开发的系统，通过实验相关数据，依靠匹配人员的经验对参数进行修改。需要匹配人员具有丰富的排放匹配经验及相关专业知识，在匹配过程中，相关污染物的量与控制参数的关系复杂，需要反复尝试找出最佳平衡点。只依靠技术人员的相关经验进行污染物控制匹配，完全使用人工手工操作进行，操作人员需进行大量数据分析及修改，工作量大，操作难度高，对操作人员要求较高，且不易对汽车污染物的排放做快速准确的调整。
【发明内容】
[0003]为解决现有技术中人工匹配汽车排放时不易对污染物的排放作出快速准确调整的问题，本发明提供了一种汽车污染物排放控制系统及其控制方法，提高了汽车排放匹配的速度和准确性。
[0004]本发明的技术方案是:
本发明的汽车排放的匹配控制系统，包括:控制模块、分别与所述控制模块连接的发动机管理系统和整车台架控制单元，所述控制模块设置排放标准，所述发动机管理系统采集汽车的运行数据并反馈给所述控制模块，所述整车台架控制单元采集汽车的污染物数据并反馈到所述控制模块，所述控制模块根据运行数据和排放标准的比较判断车速是否违规，当车速违规时，查找出超出标准的污染物类型并调整发动机控制参数，所述发动机管理系统根据所述控制模块发出的发动机控制参数控制汽车运行。
[0005]进一步地，所述控制模块根据运行数据和排放标准的比较判断车速是否违规，当车速没有违规，仅查找出超出标准的污染物类型。
[0006]进一步地,所述控制模块发出的发动机控制参数包括:喷油量、进气量,所述发动机管理系统采集的汽车的运行数据包括氧传感器信号值、车速值、喷油量、进气量以及空燃比。
[0007]进一步地，当汽车的车速值大于或小于排放标准要求的目标车速值时，所述控制模块判断车速违规。
[0008]进一步地，所述控制模块包括数据交互模块以及与所述数据交互模块连接的数据计算分析模块，所述数据交互模块将接收的运行数据及污染物数据传送到所述数据计算分析模块，所述数据计算分析模块对采集到的数据分析计算。
[0009]进一步地 ，所述控制模块通过CAN总线与所述发动机管理系统进行通信，所述控制模块通过TCP/IP协议采集所述整车台架控制单元的污染物数据。
[0010]进一步地，所述汽车排放的匹配控制系统还包括用户端口模块，所述用户端口模块与所述发动机管理系统相连以显示发动机控制参数。
[0011]一种汽车排放的匹配控制系统的控制方法，所述汽车污染物排放控制系统包括控制模块、发动机管理系统以及整车台架控制单元，所述汽车排放的匹配控制系统的控制方法包括以下步骤:步骤一，所述控制模块设置排放标准；步骤二，所述控制模块接收所述发动机管理系统采集的汽车的运行数据同时接收所述整车台架控制单元采集的汽车的污染物数据；步骤三，所述控制模块将采集的汽车的运行数据与排放标准进行比较判断车速是否违规；步骤四，当车速违规时，所述控制模块通过采集的汽车的污染物数据查找出超出标准的污染物类型，并调整发动机控制参数；步骤五，所述发动机管理系统根据所述控制模块发出的发动机控制参数控制汽车的运行。
[0012]进一步地，所述控制模块根据运行数据和排放标准的比较判断车速是否违规，当车速没有违规，仅查找出超出标准的污染物类型。
[0013]进一步地，所述控制模块发出的发动机控制参数包括:喷油量、进气量，所述发动机管理系统采集的汽车的运行数据包括氧传感器信号值、车速值、喷油量、进气量以及空燃比。
[0014]进一步地，当汽车的车速值大于排放标准要求的目标车速值时，所述控制模块判断车速违规，将当前的进气量减少第一进气量预定值以使车速不违规；当汽车的车速小于排放标准要求的目标车速值时，所述控制模块也判断车速违规，将当前的进气量增加第二进气量预定以使车速不违规。
[0015]进一步地，所述步骤四中，如果查找出超出标准的污染物为HC及CO，且HC及CO超出标准的第二预定值时，采用以下公式对喷油量进行调整:ΛΧ=(1-λ)/λ X100%，其中，Λ X是应减小的喷油量的百分比，λ为此违规时刻的空燃比。
[0016]进一步地，如果HC及CO没有超出标准的所述第二预定值，且空燃比小于第一空燃比预定值，同时NOx不超出标准的第三预定值时，将喷油量减小第四预设值。
[0017]进一步地，所述步骤四中，如果查找出超标的污染物为NOx，且NOx超出标准的第五预定值时，采用以下公式对喷油量进行调整:
ΛΥ=(λ' -1)/ λ' Χ100%，其中，Λ Y是应增加的喷油量的百分比，λ'为此违规时刻的空燃比。
[0018]进一步地，如果NOx没有超出标准的所述第五预定值，且空燃比小于第二空燃比预定值，同时HC及CO不超出标准的第六预定值时，将喷油量增加第七预定值。
[0019]本发明具有以下优点:通过采用对汽车排放的自动匹配控制，解决了现有技术中依靠技术人员手动对汽车排放的匹配时工作量大以及操作难度高的问题，能实现对汽车排放的匹配做快速准确的调整，提高了汽车对污染物排放匹配的准确性和易用性，使匹配更加简单，匹配控制更加快速准确。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本发明汽车排放的匹配控制系统的系统框图。
[0021]图2是本发明汽车排放的匹配控制系统的控制方法一种实施方式的流程图。[0022]图3是本发明汽车排放的匹配控制系统的控制方法另一种实施方式的流程图。【具体实施方式】
[0023]为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0024]以下结合附图对本发明做进一步详细的描述:前面写到各个部分的时候可以说明某个部分带来的优点。
[0025]如图1所示，一种汽车排放的匹配控制系统，包括控制模块100、分别与所述控制模块100连接的发动机管理系统110和整车台架控制单元120，所述控制模块100设置排放标准，所述发动机管理系统110采集汽车的运行数据并反馈给所述控制模块100，所述整车台架控制单元120采集汽车130的污染物数据并反馈到所述控制模块100，所述控制模块100根据运行数据和排放标准的比较判断车速是否违规，当车速违规时，查找出超出标准的污染物类型并调整发动机控制参数，所述发动机管理系统110根据所述控制模块100发出的发动机控制参数控制汽车130运行。
[0026]在此需要说明的是，所述发动机管理系统110是集成燃油喷射、点火角和排放控制为一体的汽油发动机管理系统110，通过电子控制手段对发动机点火、喷油、空气与燃油的比率、排放废气等进行优化控制，使发动机工作在最佳工况，达到提高性能、安全、节能、降低废气排放的目的。所述发动机管理系统主要包括:燃油喷射控制、点火系统控制、怠速控制、尾气排放控制、进气控制、增压控制、失效保护等，其中本实施例中突出的是所述发动机管理系统Iio的尾气排放控制。
[0027]具体实施中，所述控制模块100根据运行数据和排放标准的比较判断车速是否违规，当车速没有违规，仅查找出超出标准的污染物类型。
[0028]具体实施中，所述控制模块100发出的发动机控制参数包括:喷油量、进气量,所述发动机管理系统110采集的汽车的运行数据包括氧传感器信号值、车速值、喷油量、进气量以及空燃比。
[0029]在此需要说明的是，汽车的运行数据有多种，包括车速、油耗、里程、发动机转速、电机电流电压、油门开度等等，所述汽车排放的匹配控制系统需采集汽车的运行数据中主要是实际车速值。
[0030]在此需要说明的是，所述数据交互模块101与所述数据计算分析模块102进行数据交换。在此需要说明的是，所述数据交互模块101与其他模块相互通讯并采集其数据信息，并将采集到的数据信息传输到所述数据计算分析模块102，由所述计算分析模块102对采集到的数据信息进行计算和分析。
[0031]具体实施中，当汽车的车速值大于或小于排放标准要求的目标车速值时，所述控制模块100判断车速违规。具体实施中，所述控制模块100包括数据交互模块101以及与所述数据交互模块101连接的数据计算分析模块102，所述数据交互模块101将接收的运行数据及污染物数据传送到所述数据计算分析模块102，所述数据计算分析模块102对采集到的数据分析计算。
[0032]在此需要说明的是，在试验开始前，技术人员选择需要的排放标准，并将该排放标准设置在所述数据计算分析模块102中。所述数据计算分析模块102将由所述数据交互模块101传输过来的运行数据与设置的排放标准进行比较，所述控制模块判断实际车速是否违规，所述数据计算分析模块102通过所述数据交互模块101将控制程序传输到所述发动机管理系统110，然后通过所述发动机管理系统110控制所述汽车130运行。在此需要说明的是，所述数据交互模块101将采集到的所述发动机管理系统110的数据与所述数据计算分析模块102中预先设置的排放标准进行比较，所述数据计算分析模块102根据比较的结果选择控制程序，对所述发动机管理系统110发送信息数据。
[0033]如图1所示，所述控制模块通过CAN总线与所述发动机管理系统进行通信，所述控制模块通过TCP/IP协议采集所述整车台架控制单元的污染物数据。
[0034]在此需要说明的是，所述汽车130的控制系统中各模块间数据的相互传输交换一般通过CAN总线130进行通信，交换信息。
[0035]在此需要说明的是，所述数据计算分析模块102将调整后的喷油量及进气量通过CAN总线103发送给所述发动机管理系统110，由所述发动机管理系统110根据所述控制模块100发送的数据对程序进行修改。
[0036]如图1所示，所述汽车污染物排放控制系统还包括用户端口模块140，所述用户端口模块140与所述发动机管理系统110相连以显示发动机控制参数。
[0037]在此需要说明的是，所述数据交互模块101通过所述CAN总线103实时采集所述发动机管理系统110的数据参数，所述数据交互模块101通过TCP/IP协议接收整车台架控制单元120的整个试验过程中的污染物数据，当所述数据交互模块101接收完全部数据信息后传递到所述数据计算分析模块102，由所述数据计算分析模块102对采集到的数据进行计算分析。
[0038]在此需要说明的是，所述数据交互模块101采集的所述发动机管理系统110的数据与排放标准进行比较，在实际操作中为:整个排放过程中的车速值与排放标准要求的目标车速值进行比较，查找所述车速超出标准的违规时刻。
[0039]进一步需要说明的是，若违规时车速值大于目标车速值时，通过所述发动机管理系统110将此违规时刻的进气量比之前减少第一进气量预定值；若违规时车速值小于目标车速值时，通过所述发动机管理系统110将此违规时刻的进气量比之前增加第二进气量预定值。
[0040]在此需要说明的是，对比所述整车台架控制单元120采集所述汽车130的污染物数据，主要得出HC、CO及NOx的数据，通过所述发动机管理系统110调整汽车130的喷油量。
[0041]如图2所示，一种汽车排放的匹配控制系统的控制方法，所述汽车污染物排放控制系统包括控制模块100、发动机管理系统110以及整车台架控制单元120，其中所述汽车排放的匹配控制系统的控制方法包括以下步骤:
步骤一，所述控制模块100设置排放标准；
步骤二，所述控制模块100接收所述发动机管理系统110采集的汽车的运行数据同时接收所述整车台架控制单元120采集的汽车的污染物数据；
步骤三，所述控制模块100将采集的汽车的运行数据与排放标准进行比较判断车速是否违规；步骤四，当车速违规时，所述控制模块100通过采集的汽车的污染物数据查找出超出标准的污染物类型，并调整发动机控制参数；
步骤五，所述发动机管理系统110根据所述控制模块100发出的发动机控制参数控制汽车130的运行。
[0042]在此需要说明的是，所述控制模块100包括数据交互模块101以及与所述数据交互模块101相连接的数据计算分析模块102，所述数据交互模块101通过CAN总线103实时采集所述发动机控制系统110的运行数据，同时通过TCP/IP协议接收所述整车台架控制单元120采集的汽车的污染物数据。
[0043]具体实施中，所述控制模块根据运行数据和排放标准的比较判断车速是否违规，当车速没有违规，仅查找出超出标准的污染物类型。[0044]具体实施中，所述控制模块发出的发动机控制参数包括:喷油量、进气量，所述发动机管理系统采集的汽车的运行数据包括氧传感器信号值、车速值、喷油量、进气量以及空燃比。
[0045]具体实施中，当汽车的车速值大于排放标准要求的目标车速值时，所述控制模块100判断实际车速违规，将当前的进气量减少第一进气量预定值使车速不违规；当汽车的车速小于排放标准要求的目标车速值时，所述控制模块也判断车速违规，将当前的进气量增加第二进气量预定值使车速不违规。
[0046]在此需要说明的是，当汽车的车速值超过排放标准要求的目标车速值时，所述控制模块100判断实际车速违规，将当前的进气量减少第一进气量预定值；当汽车的车速值小于排放标准要求的目标车速值时，所述控制模块100判断实际车速违规，并将当前的进气量增加第二进气量预定值；当汽车的车速值与排放标准要求的目标车速值相同时，所述控制模块100对进气量不做处理。
[0047]在此需要进一步说明的是，所述第一进气量预定值和第二进气量预定值指的是经验数值或者是经验数值范围。
[0048]如图3所示,具体实施中,所述步骤四中如果查找出超出标准的污染物为HC及CO,且HC及CO超出标准的第二预定值时，采用以下公式对喷油量进行调整:
ΛΧ=(1-λ/λ) X 100%，
其中，Λ X是应减小的喷油量的百分比，λ为此违规时刻的空燃比。
[0049]在此需要说明的是，假设原来的喷油量为a，则此时减少的喷油量为:aX Δ X，该时刻的喷油量为:aX (1-ΔΧ)；
具体实施中，如果HC及CO没有超出标准的所述第二预定值，且空燃比小于第一空燃比预定值，同时NOx不超出标准的第三预定值时，将喷油量直接减小第四预设值。
[0050]在此需要说明的是，如果HC及CO没有超出标准的所述第二预定值，且空燃比不小于第一空燃比预定值，同时NOx不超出标准的第四预定值时所述汽车排放的匹配控制系统对汽车排放的匹配不做处理。
[0051]具体实施中，如果查找出超出标准的污染物为NOx，且NOx超出标准的所述第五预定值时，采用以下公式对喷油量进行调整:
Λ Υ=(λ ' -1)/ λ ' X 100%,
其中，ΛΥ是应增加的喷油量的百分比，λ'为此违规时的空燃比。[0052]具体实施中，如果NOx没有超出标准的所述第五预定值，且空燃比小于第二空燃比预定值，同时HC及CO不超出标准的所述第六预定值时，将喷油量直接增加第七预定值。
[0053]在此需要说明的是，如果NOx没有超出标准的所述第五预定值，且空燃比不小于第二空燃比预定值，同时HC及CO不超出标准的所述第六预定值时所述汽车排放的匹配控制系统对汽车排放的匹配不做处理。
[0054]在此需要说明的是，所述第一进气量预定值、所述第二进气量预定值、所述第二预定值、所述第三预定值、所述第四预定值、所述第五预定值、所述第六预定值、所述第七预定值、所述第一空燃比预定值以及第二空燃比预定值为技术人员的经验积累参考数值，也可以是一个参考的数值范围。
[0055]进一步需要说明的是，所述第二预定值与所述第五预定值可以为相同的数值或数值范围；所述第三预定值与所述第六预定值可以为相同的数值或数值范围；同样的，所示第一进气量预定值与所述第二进气量预定值可以为相同的数值或数值范围。
[0056]在此需要说明的是，所述HC为碳氢化合物，所述CO为碳氧化合物，所NOx为氮氧化合物。
[0057]使用该汽车排放的匹配控制系统避免了人工操作中需进行的大量数据分析及修改，减少了工作量，降低了操作的难度，并能对汽车的污染物排放做快速准确的匹配调整；提高了工作效率，节省了人力资源，降低操作人员的相关专业知识及经验要求，方便用户使用和操作。
[0058]该汽车排放的自动匹配控制实现了对汽车排放的匹配做快速准确的调整，提高了汽车对污染物排放匹配的准确性和易用性，使匹配更加简单，匹配控制更加快速准确。
[0059]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种汽车排放的匹配控制系统，其特征在于，包括:控制模块、分别与所述控制模块连接的发动机管理系统和整车台架控制单元，所述控制模块设置排放标准，所述发动机管理系统采集汽车的运行数据并反馈给所述控制模块，所述整车台架控制单元采集汽车的污染物数据并反馈到所述控制模块，所述控制模块根据运行数据和排放标准的比较判断车速是否违规，当车速违规时，查找出超出标准的污染物类型并调整发动机控制参数，所述发动机管理系统根据所述控制模块发出的发动机控制参数控制汽车运行。
2.如权利要求1所述的汽车排放的匹配控制系统，其特征在于，所述控制模块根据运行数据和排放标准的比较判断车速是否违规，当车速没有违规，仅查找出超出标准的污染物类型。
3.如权利要求1所述的汽车排放的匹配控制系统，其特征在于，所述控制模块发出的发动机控制参数包括:喷油量、进气量，所述发动机管理系统采集的汽车的运行数据包括氧传感器信号值、车速值、喷油量、进气量以及空燃比。
4.如权利要求3所述的汽车排放的匹配控制系统，其特征在于，当汽车的车速值大于或小于排放标准要求的目标车速值时，所述控制模块判断车速违规。
5.如权利要求1所述的汽车排放的匹配控制系统，其特征在于，所述控制模块包括数据交互模块以及与所述数据交互模块连接的数据计算分析模块，所述数据交互模块将接收的运行数据及污染物数据传送到所述数据计算分析模块，所述数据计算分析模块对采集到的数据分析计算。
6.如权利要求1所述的汽车排放的匹配控制系统，其特征在于，所述控制模块通过CAN总线与所述发动机管理系统进行通信，所述控制模块通过TCP/IP协议采集所述整车台架控制单元的污染物数据。
7.如权利要求1所述的汽车排放的匹配控制系统，其特征在于，所述汽车排放的匹配控制系统还包括用户端口模块，所述用户端口模块与所述发动机管理系统相连以显示发动机控制参数。
8.一种汽车排放的匹配控制系统的控制方法，所述汽车污染物排放控制系统包括控制模块、发动机管理系统以及整车台架控制单元，其特征在于，所述汽车排放的匹配控制系统的控制方法包括以下步骤: 步骤一，所述控制模块设置排放标准； 步骤二，所述控制模块接收所述发动机管理系统采集的汽车的运行数据同时接收所述整车台架控制单元采集的汽车的污染物数据； 步骤三，所述控制模块将采集的汽车的运行数据与排放标准进行比较判断车速是否违规； 步骤四，当车速违规时，所述控制模块通过采集的汽车的污染物数据查找出超出标准的污染物类型，并调整发动机控制参数； 步骤五，所述发动机管理系统根据所述控制模块发出的发动机控制参数控制汽车的运行。
9.如权利要求8所述的控制 方法，其特征在于，所述控制模块根据运行数据和排放标准的比较判断车速是否违规，当车速没有违规，仅查找出超出标准的污染物类型。
10.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述控制模块发出的发动机控制参数包括:喷油量、进气量，所述发动机管理系统采集的汽车的运行数据包括氧传感器信号值、车速值、喷油量、进气量以及空燃比。
11.如权利要求10所述的控制方法，其特征在于， 当汽车的车速值大于排放标准要求的目标车速值时，所述控制模块判断车速违规，将当前的进气量减少第一进气量预定值以使车速不违规；当汽车的车速小于排放标准要求的目标车速值时，所述控制模块也判断车速违规，将当前的进气量增加第二进气量预定以使车速不违规。
12.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述步骤四中，如果查找出超出标准的污染物为HC及CO，且HC及CO超出标准的第二预定值时，采用以下公式对喷油量进行调整:
Δ Χ=(1-λ )/λ X 100%, 其中，Λ X是应减小的喷油量的百分比，λ为此违规时刻的空燃比。
13.如权利要求12所述的控制方法，其特征在于，如果HC及CO没有超出标准的所述第二预定值，且空燃比小于第一空燃比预定值，同时NOx不超出标准的第三预定值时，将喷油量减小第四预设值。
14.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述步骤四中，如果查找出超标的污染物为NOx，且NOx超出标准的第五预定值时，采用以下公式对喷油量进行调整:
Λ Υ=(λ ' -1)/ λ ' X 100%, 其中，ΛΥ是应增加的喷油量的百分比，λ'为此违规时刻的空燃比。
15.如权利要求14所述的控制方法，其特征在于，如果NOx没有超出标准的所述第五预定值，且空燃比小于第二空燃比预定值，同时HC及CO不超出标准的第六预定值时，将喷油量增加第七预定值。
【文档编号】F02D43/00GK103899429SQ201210588552
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月29日 优先权日:2012年12月29日
【发明者】王睿, 徐建栋 申请人:比亚迪股份有限公司