CN105298601A - 车辆怠速状态下尾气颗粒捕捉器控制方法 - Google Patents

车辆怠速状态下尾气颗粒捕捉器控制方法 Download PDF

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Abstract

车辆怠速状态下尾气颗粒捕捉器控制方法一种车辆怠速状态下尾气颗粒捕捉器控制方法，设定发动机转速阈值、车速阈值和颗粒量阈值后，当车辆进入怠速工况，此时控制器记录下尾气颗粒捕捉器的初始颗粒量；计算怠速工况下的怠速颗粒累积量；计算颗粒总累积量并进行判定，当颗粒总累积量超过颗粒量阈值后，控制器提醒驾驶员尾气颗粒捕捉器的颗粒量超标；颗粒总累积量=初始颗粒量+怠速颗粒累积量。本发明设定了车辆怠速的标准，当车辆进入到怠速状态时启用怠速颗粒控制方式，并且增加了颗粒捕捉器的过载提醒的功能，以防止车辆长时间处于怠速工况而导致颗粒捕捉器过载甚至堵塞后，驾驶人员仍然没有被提醒去进行有效再生，增加污染排放。

Description

车辆怠速状态下尾气颗粒捕捉器控制方法
技术领域
本发明涉及车辆尾气排放控制领域，尤其涉及一种颗粒捕捉器控制方法。
背景技术
为防治大气污染，保护和改善环境空气质量，保障公众健康，各国对于汽车尾气排放的要求越来越严格。为了满足日益严格的环保法规要求，柴油发动机在颗粒(PM)排放的控制中引入了DPF装置(DieselParticulateFilter)，该装置是不仅可以收集车辆尾气中的颗粒，而且可以通过再生的方式来燃烧消除掉捕集器中的颗粒物。
触发再生的边界条件是由发动机控制器中的DPF颗粒模型计算出的颗粒量来决定的。
在常规的颗粒量计算方法中，主要通过车辆的行驶里程，DPF两端的压差，发动机的运行负荷来综合计算DPF的颗粒量。但是这种控制逻辑无法覆盖到整车长怠速情况下颗粒实际的增长。
因为在长怠速的情况下，行驶里程没有增加，DPF两端压差在很小的排气流量的情况下变化有限，因此不能很好的反应长怠速工况下实际颗粒的增长量，而导致DPF过载甚至堵塞后驾驶人员仍然没有被提醒去进行有效的再生。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种车辆怠速状态下尾气颗粒捕捉器控制方法，该方法设定了车辆怠速的标准，当车辆进入到怠速状态时启用怠速颗粒控制方式，并且增加了颗粒捕捉器的过载提醒的功能，解决了现有技术中车辆在发生堵车、等人等长期怠速状态出现污染排放急剧增加的问题，保护了环境。
本发明是这样实现的：一种车辆怠速状态下尾气颗粒捕捉器控制方法，设定发动机转速阈值、车速阈值和颗粒量阈值后，包括以下步骤：
S1：当同时满足发动机转速低于发动机转速阈值、车速低于车速阈值时说明车辆进入怠速工况，此时控制器记录下车辆进入怠速工况时的尾气颗粒捕捉器的初始颗粒量；
S2：计算怠速工况下的怠速颗粒累积量；怠速颗粒累积量M由喷油量Q和发动机转速N的函数f(Q，N)，得到，M＝∫f(Q，N)dQ，f(Q，N)通过模拟实验得到；
S3：计算颗粒总累积量并进行判定，当颗粒总累积量超过颗粒量阈值后，控制器提醒驾驶员尾气颗粒捕捉器的颗粒量超标；颗粒总累积量＝初始颗粒量+怠速颗粒累积量。
所述步骤S2中还包括利用环境修正系数对怠速颗粒累积量进行修正的步骤；所述环境修正系数包括水温修正系数αT1、环境温度修正系数αT2、海拔高度修正系数αH；
其中，αT1通过水温函数f(T1，t)得到，
αT2通过环境温度函数f(T2，t)得到，
αH通过海拔高度函数f(H，t)得到，
t为怠速工况的时间，T1为发动机水温，T2为车辆周围环境温度，H为车辆当前位置的海拨高度；
水温函数f(T1，t)、环境温度函数f(T2，t)和海拔高度函数f(H，t)通过模拟实验得到；
所述怠速颗粒累积量M为：
M＝∫f(Q，N)dQ*(αT1+αT2+αH)＝∫f(Q，N)dQ*[∫f(T1，t)dt+∫f(T2，t)dt+∫f(H，t)dt]。
所述步骤S2中还包括利用燃烧修正系数对怠速颗粒累积量进行修正的步骤；所述燃烧修正系数包括柴油共轨系统油轨压力系数βP和喷油提前角系数βθ，
其中，βP通过水温函数f(P，t)得到，
βθ通过环境温度函数f(θ，t)得到，
t为怠速工况的时间，P为柴油共轨系统油轨压力，θ为喷油提前角；
水温函数f(P，t)和环境温度函数f(θ，t)通过模拟实验得到；
所述怠速颗粒累积量M为：
M＝∫f(Q，N)dQ*(βP+βθ)＝∫f(Q，N)dQ*[∫f(P，t)dt+∫f(θ，t)dt]。
所述步骤S2中还包括利用尾气中氧浓度值对怠速颗粒累积量进行修正的步骤，在设定标准尾气氧浓度值λSTD后，通过计算得到尾气氧浓度差值△λ＝λ-λSTD，λ为氧传感器检测得到的尾气中的氧浓度当前值，然后通过△λ得到对应的尾气氧浓度修正系数γ△λ，所述尾气氧浓度修正系数γ△λ通过尾气氧浓度函数f(△λ，t)得到，尾气氧浓度函数f(△λ，t)通过模拟实验得到；
所述怠速颗粒累积量M为：
M＝∫f(Q，N)dQ*γ△λ＝∫f(Q，N)dQ*∫f(Δλ，t)dt。
所述步骤S3中，控制器采用故障灯、报警器或显示屏对驾驶员进行提醒。
本发明车辆怠速状态下尾气颗粒捕捉器控制方法设定了车辆怠速的标准，当车辆进入到怠速状态时启用怠速颗粒控制方式，并且增加了颗粒捕捉器的过载提醒的功能，以防止车辆长时间处于怠速工况而导致颗粒捕捉器过载甚至堵塞后，驾驶人员仍然没有被提醒去进行有效再生，增加污染排放；采用了本发明方法进行控制后有效降低了车辆运行过程中的颗粒排放量，保护了环境。
附图说明
图1为本发明车辆怠速状态下尾气颗粒捕捉器控制方法的原理框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明表述的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
如图1所示，一种车辆怠速状态下尾气颗粒捕捉器控制方法，设定发动机转速阈值、车速阈值和颗粒量阈值后，包括以下步骤：
S1：当同时满足发动机转速低于发动机转速阈值、车速低于车速阈值时说明车辆进入怠速工况，此时控制器记录下车辆进入怠速工况时的尾气颗粒捕捉器的初始颗粒量；
S2：计算怠速工况下的怠速颗粒累积量；怠速颗粒累积量M由喷油量Q和发动机转速N的函数f(Q，N)得到，M＝∫f(Q，N)dQ，f(Q，N)通过模拟实验得到的数据，利用MAP和Curve插值的方式得到；
S3：计算颗粒总累积量并进行判定，当颗粒总累积量超过颗粒量阈值后，控制器提醒驾驶员尾气颗粒捕捉器的颗粒量超标；颗粒总累积量＝初始颗粒量+怠速颗粒累积量，控制器采用故障灯、报警器或显示屏对驾驶员进行提醒，驾驶员根据提醒让车辆进入到有效的再生工况中，避免污染颗粒的排放。
所述步骤S2中还包括利用环境修正系数对怠速颗粒累积量进行修正的步骤；所述环境修正系数包括水温修正系数αT1、环境温度修正系数αT2、海拔高度修正系数αH；
其中，αT1通过水温函数f(T1，t)得到，
αT2通过环境温度函数f(T2，t)得到，
αH通过海拔高度函数f(H，t)得到，
t为怠速工况的时间，T1为发动机水温，T2为车辆周围环境温度，H为车辆当前位置的海拨高度；
水温函数f(T1，t)、环境温度函数f(T2，t)和海拔高度函数f(H，t)通过模拟实验得到的数据，利用MAP和Curve插值的方式得到；
所述怠速颗粒累积量M为：
M＝∫f(Q，N)dQ*(αT1+αT2+αH)＝∫f(Q，N)dQ*[∫f(T1，t)dt+∫f(T2，t)dt+∫f(H，t)dt]。
所述步骤S2中还包括利用燃烧修正系数对怠速颗粒累积量进行修正的步骤；所述燃烧修正系数包括柴油共轨系统油轨压力系数βP和喷油提前角系数βθ，
其中，βP通过水温函数f(P，t)得到，
βθ通过环境温度函数f(θ，t)得到，
t为怠速工况的时间，P为柴油共轨系统油轨压力，θ为喷油提前角；
水温函数f(P，t)和环境温度函数f(θ，t)通过模拟实验得到的数据，利用MAP和Curve插值的方式得到；
所述怠速颗粒累积量M为：
M＝∫f(Q，N)dQ*(βP+βθ)＝∫f(Q，N)dQ*[∫f(P，t)dt+∫f(θ，t)dt]。
所述步骤S2中还包括利用尾气中氧浓度值对怠速颗粒累积量进行修正的步骤，在设定标准尾气氧浓度值λSTD后，通过计算得到尾气氧浓度差值△λ＝λ-λSTD，λ为氧传感器检测得到的尾气中的氧浓度当前值，然后通过△λ得到对应的尾气氧浓度修正系数γ△λ，所述尾气氧浓度修正系数γ△λ通过尾气氧浓度函数f(△λ，t)得到，尾气氧浓度函数f(△λ，t)通过模拟实验得到的数据，利用MAP和Curve插值的方式得到；
所述怠速颗粒累积量M为：
M＝∫f(Q，N)dQ*γ△λ＝∫f(Q，N)dQ*∫f(Δλ，t)dt。
在本实施例中，考虑到最终控制的精确性，同时采用以上所有修正值对怠速颗粒累积量进行修正，即最终怠速颗粒累积量M＝∫f(Q，N)dQ*(αT1+αT2+αH)*(βP+βθ)*γ△λ。

Claims (5)

1.一种车辆怠速状态下尾气颗粒捕捉器控制方法，其特征是，设定发动机转速阈值、车速阈值和颗粒量阈值后，包括以下步骤：
S1：当同时满足发动机转速低于发动机转速阈值、车速低于车速阈值时说明车辆进入怠速工况，此时控制器记录下车辆进入怠速工况时的尾气颗粒捕捉器的初始颗粒量；
S2：计算怠速工况下的怠速颗粒累积量；怠速颗粒累积量M由喷油量Q和发动机转速N的函数f(Q，N)，得到，M＝∫f(Q，N)dQ，f(Q，N)通过模拟实验得到；
S3：计算颗粒总累积量并进行判定，当颗粒总累积量超过颗粒量阈值后，控制器提醒驾驶员尾气颗粒捕捉器的颗粒量超标；颗粒总累积量＝初始颗粒量+怠速颗粒累积量。
2.权利要求1所述的车辆怠速状态下尾气颗粒捕捉器控制方法，其特征是：所述步骤S2中还包括利用环境修正系数对怠速颗粒累积量进行修正的步骤；所述环境修正系数包括水温修正系数αT1、环境温度修正系数αT2、海拔高度修正系数αH；
其中，αT1通过水温函数f(T1，t)得到，
αT2通过环境温度函数f(T2，t)得到，
αH通过海拔高度函数f(H，t)得到，
t为怠速工况的时间，T1为发动机水温，T2为车辆周围环境温度，H为车辆当前位置的海拨高度；
水温函数f(T1，t)、环境温度函数f(T2，t)和海拔高度函数f(H，t)通过模拟实验得到；
所述怠速颗粒累积量M为：
M＝∫f(Q，N)dQ*(αT1+αT2+αH)＝∫f(Q，N)dQ*[∫f(T1，t)dt+∫f(T2，t)dt+∫f(H，t)dt]。
3.权利要求1所述的车辆怠速状态下尾气颗粒捕捉器控制方法，其特征是：所述步骤S2中还包括利用燃烧修正系数对怠速颗粒累积量进行修正的步骤；所述燃烧修正系数包括柴油共轨系统油轨压力系数βP和喷油提前角系数βθ，
其中，βP通过水温函数f(P，t)得到，
βθ通过环境温度函数f(θ，t)得到，
t为怠速工况的时间，P为柴油共轨系统油轨压力，θ为喷油提前角；
水温函数f(P，t)和环境温度函数f(θ，t)通过模拟实验得到；
所述怠速颗粒累积量M为：
M＝∫f(Q，N)dQ*(βP+βθ)＝∫f(Q，N)dQ*[∫f(P，t)dt+∫f(θ，t)dt]。
4.权利要求1所述的车辆怠速状态下尾气颗粒捕捉器控制方法，其特征是：所述步骤S2中还包括利用尾气中氧浓度值对怠速颗粒累积量进行修正的步骤，在设定标准尾气氧浓度值λSTD后，通过计算得到尾气氧浓度差值△λ＝λ-λSTD，λ为氧传感器检测得到的尾气中的氧浓度当前值，然后通过△λ得到对应的尾气氧浓度修正系数γ△λ，所述尾气氧浓度修正系数γ△ λ通过尾气氧浓度函数f(△λ，t)得到，尾气氧浓度函数f(△λ，t)通过模拟实验得到；
所述怠速颗粒累积量M为：
M＝∫f(Q，N)dQ*γ△λ＝∫f(Q，N)dQ*∫f(Δλ，t)dt。
5.权利要求1所述的车辆怠速状态下尾气颗粒捕捉器控制方法，其特征是：所述步骤S3中，控制器采用故障灯、报警器或显示屏对驾驶员进行提醒。
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