CN109139206B - 车辆颗粒捕集器的控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种车辆颗粒捕集器的控制方法及系统，包括：当车辆准备运行时，域控制器向地图服务器输入起始点和目的地位置信息，地图服务器根据起始点和目的地位置信息计算得出车辆前方的地图信息；域控制器从地图服务器获取到车辆前方的地图信息，并结合车辆传感器信息，生成起始点和目的地之间路况信息；整车控制器向域控制器发送混合动力系统状态信息；域控制器结合起始点和目的地之间路况信息和混合动力系统状态信息，得到起始点和目的地之间PM/PN预测排放曲线；域控制器根据起始点和目的地之间PM/PN预测排放曲线计算得到颗粒捕集器主动再生和被动再生分配策略；域控制器将颗粒捕集器主动再生和被动再生分配策略发送给整车控制器。

Description

车辆颗粒捕集器的控制方法及系统
技术领域
本发明涉及车辆控制技术领域，特别涉及一种车辆颗粒捕集器的控制方法及系统。
背景技术
汽油发动机颗粒捕集器(GPF)是汽油机的颗粒物捕集装置，其基本原理是当排气经过迷宫式载体时捕获排气中的颗粒物，捕集效率可以达到60～90％，因此GPF可以提高颗粒物排放的鲁棒性，同时GPF带有涂覆，具备一定的气态排放物转化能力，可以降低气体排放。
图1为传统汽油车辆的发动机及后处理系统结构图，该系统包含发动机53、发动机控制器42(EMS)、三元催化器101(TWC)和颗粒捕集器102(GPF)等。其中，TWC能够将发动机燃烧产生的气态有害排放物转化成对环境无污染的二氧化碳、氮气和水等，以降低气态有害排放物的目的；GPF系统能够将发动机燃烧过程产生的颗粒物质量(PM)/颗粒物数量(PN)先行收集起来，然后在特定的条件下内将其燃烧掉，以实现降低PM/PN排放的目的。图2所示为GPF再生示意图，GPF再生可分为两种类型：主动再生和被动再生，主动再生指的是EMS根据传感器输入的GPF内的温度和含氧量信息，主动调节发动机的进气量和点火时刻，使GPF内的温度和含氧量达到主动再生所需的条件，将GPF内的PM/PN燃烧掉；被动再生指的是当发动机断油工况激活时，如果此时GPF内的温度和含氧量达到主动再生所需的条件，将GPF内的PM/PN燃烧掉。在发动机控制器EMS内有一套预设的控制规则，该控制规则会结合相关传感器的输入信息，合理计算发动机的喷油时刻、喷油量、点火时刻以及进气量等参数，使发动机、三元催化器和颗粒捕集器能够协同工作，在降低车辆气态和PM/PN排放的同时，将车辆的油耗控制在一个合理的范围内。
对于如上现有的排放控制系统而言，EMS只能按照预设的固定控制规则来协调发动机、TWC和GPF的工作。对于GPF被动再生，EMS只能在断油工况触发后才能判断是否可以进行被动再生，而不能提前预知未来路况下是否会有断油工况，因此也不能提前预知未来是否适合被动再生。对于GPF主动再生，EMS只能根据GPF内的PM/PN累计量来判断是否触发主动再生，当累计量达到一定限制后，EMS会根据传感器输入的信息来强制调节发动机的喷油量、进气量和点火时刻，以保证主动再生能够顺利进行，同样的，由于不能提前预知未来的路况，也不能提前预知未来路况下是否适合进行主动再生。因此，目前的GPF再生控制策略的再生效率会受到影响，而且，在某些工况下强制再生会导致发动机的油耗和驾驶性受到不利的影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车辆颗粒捕集器的控制方法及系统，以解决现有的车辆颗粒捕集器再生不合理的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种车辆颗粒捕集器的控制方法，所述车辆颗粒捕集器的控制方法包括：
当车辆准备运行时，域控制器向地图服务器输入起始点和目的地位置信息，所述地图服务器根据起始点和目的地位置信息计算得出车辆前方的地图信息；
所述域控制器从所述地图服务器获取到所述车辆前方的地图信息，并结合车辆传感器信息，生成起始点和目的地之间路况信息；
整车控制器向所述域控制器发送混合动力系统状态信息；
所述域控制器结合所述起始点和目的地之间路况信息和所述混合动力系统状态信息，得到起始点和目的地之间PM/PN预测排放曲线；
所述域控制器根据所述起始点和目的地之间PM/PN预测排放曲线计算得到颗粒捕集器主动再生和被动再生分配策略；
所述域控制器将所述颗粒捕集器主动再生和被动再生分配策略发送给所述整车控制器。
可选的，在所述的车辆颗粒捕集器的控制方法中，所述路况信息包括：当前所处位置和目的地路径之间车辆的目标车速信息。
可选的，在所述的车辆颗粒捕集器的控制方法中，所述路况信息由车流速度、道路最高限速、道路最低限速、各速度段对应的距离、车距及障碍物信息决定；
其中：所述车流速度、所述道路最高限速、所述道路最低限速和所述各速度段对应的距离从所述车辆前方的地图信息中获得；
所述道路最高限速、所述道路最低限速、所述车距及障碍物信息通过所述车辆传感器信息获得。
可选的，在所述的车辆颗粒捕集器的控制方法中，所述车辆颗粒捕集器的控制方法还包括：
当所述域控制器被上电后，所述整车控制器检查所述域控制器的功能是否可用，若是，所述域控制器进入预测颗粒捕集器再生控制策略模式，若否，所述整车控制器进入默认模式，并控制发动机控制器按照事先预定颗粒捕集器主动再生和被动再生控制规则进行计算。
可选的，在所述的车辆颗粒捕集器的控制方法中，所述混合动力系统状态信息包括发动机状态、电机状态、电池状态和变速箱状态；所述混合动力系统状态信息由事先预定颗粒捕集器主动再生和被动再生控制规则、高压电池剩余电量、发动机扭矩-转速曲线、电机扭矩-转速曲线和变速箱挡位决定；
所述事先预定颗粒捕集器主动再生和被动再生控制规则、高压电池剩余电量、发动机扭矩-转速曲线、电机扭矩-转速曲线和变速箱挡位由所述整车控制器通过CAN传输给所述域控制器。
可选的，在所述的车辆颗粒捕集器的控制方法中，电池管理系统向所述整车控制器发送所述高压电池剩余电量；电机控制器向所述整车控制器发送所述电机扭矩-转速曲线；所述发动机控制器向所述整车控制器发送所述发动机扭矩-转速曲线；自动变速箱控制单元向所述整车控制器发送所述变速箱挡位。
可选的，在所述的车辆颗粒捕集器的控制方法中，在车辆从起始点开往目的地的过程中，所述域控制器根据所述路况信息对整条路径下发动机和电机的工况点进行排列组合，根据所述混合动力系统状态信息对发动机和电机的工况点的排列组合进行筛选，计算得到不同发动机和电机的工况点的排列组合下的PM/PN排放曲线，选择其中一最低排放量的PM/PN排放曲线为所述起始点和目的地之间PM/PN预测排放曲线，根据所述起始点和目的地之间PM/PN预测排放曲线对应的发动机和电机的工况点的排列组合生成发动机工况需求和电机工况需求；
所述域控制器将所述发动机工况需求和所述电机工况需求发送给所述整车控制器。
可选的，在所述的车辆颗粒捕集器的控制方法中，在所述整车控制器中，
车辆驱动需求模块将所述发动机工况需求、所述电机工况需求和车辆驱动需求发送给电机和发动机扭矩分配模块，以使所述电机和发动机扭矩分配模块生成电机转速需求、电机扭矩需求、发动机转速需求和发动机扭矩需求；
所述电机和发动机扭矩分配模块将所述电机转速需求和所述电机扭矩需求发送给所述电机控制器；
所述电机和发动机扭矩分配模块将所述发动机转速需求和所述发动机扭矩需求发送给所述发动机控制器；
车辆驱动需求模块将所述发动机工况需求、所述电机工况需求和车辆驱动需求发送给变速箱档位选择模块，以使所述变速箱档位选择模块生成换挡需求，所述变速箱档位选择模块将所述换挡需求发送给所述自动变速箱控制单元；
车辆驱动需求模块将所述发动机工况需求、所述电机工况需求和车辆驱动需求发送给电池管理系统，以使所述电池管理系统生成电压需求和电流需求，所述电池管理系统将所述电压需求和所述电流需求发送给高压电池。
可选的，在所述的车辆颗粒捕集器的控制方法中，所述电机控制器根据所述电机转速需求和所述电机扭矩需求向电机提供电压和电流；
所述发动机控制器根据所述发动机转速需求和所述发动机扭矩需求控制发动机喷油、点火和进气；
所述自动变速箱控制单元根据所述换挡需求控制变速箱的离合器和电磁阀动作；
所述高压电池根据所述电压需求和所述电流需求向电机控制器提供电压和电流。
本发明还提供一种车辆颗粒捕集器的控制系统，所述车辆颗粒捕集器的控制系统包括地图服务器、域控制器和整车控制器，其中：
当车辆准备运行时，所述域控制器向所述地图服务器输入起始点和目的地位置信息，所述地图服务器根据起始点和目的地位置信息计算得出车辆前方的地图信息；
所述域控制器从所述地图服务器获取到所述车辆前方的地图信息，并结合车辆传感器信息，生成起始点和目的地之间路况信息；
所述整车控制器向所述域控制器发送混合动力系统状态信息；
所述域控制器结合所述起始点和目的地之间路况信息和所述混合动力系统状态信息，得到起始点和目的地之间PM/PN预测排放曲线；
所述域控制器根据所述起始点和目的地之间PM/PN预测排放曲线计算得到颗粒捕集器主动再生和被动再生分配策略；
所述域控制器将所述颗粒捕集器主动再生和被动再生分配策略发送给所述整车控制器。
在本发明提供的车辆颗粒捕集器的控制方法及系统中，通过域控制器结合起始点和目的地之间路况信息和混合动力系统状态信息，得到起始点和目的地之间PM/PN预测排放曲线，域控制器根据起始点和目的地之间PM/PN预测排放曲线计算得到颗粒捕集器主动再生和被动再生分配策略，实现了在混合动力车辆上使用预测PM/PN优化控制策略，有效的改善了混合动力车辆的PM/PN排放问题，降低了混合动力车辆在行驶过程中的PM/PN排放量。
附图说明
图1是现有的车辆颗粒捕集器控制系统示意图；
图2是现有的车辆颗粒捕集器再生方法示意图；
图3是本发明一实施例车辆颗粒捕集器的控制系统示意图；
图4是本发明另一实施例车辆颗粒捕集器的控制系统示意图；
图5是本发明另一实施例车辆颗粒捕集器的控制方法示意图；
图中所示：10-域控制器；20-整车控制器；21-车辆驱动需求模块；22-电机和发动机扭矩分配模块；23-变速箱档位选择模块；30-地图服务器；41-电池管理系统；42-发动机控制器；43-电机控制器；44-自动变速箱控制单元；51-电机；52-高压电池；53-发动机；54-变速箱；101-三元催化器；102-颗粒捕集器。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的车辆颗粒捕集器的控制方法及系统作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明的核心思想在于提供一种车辆颗粒捕集器的控制方法及系统，以解决现有的车辆颗粒捕集器再生不合理的问题。
为实现上述思想，本发明提供了一种车辆颗粒捕集器的控制方法及系统，所述车辆颗粒捕集器的控制方法包括：当车辆准备运行时，域控制器向地图服务器输入起始点和目的地位置信息，所述地图服务器根据起始点和目的地位置信息计算得出车辆前方的地图信息；所述域控制器从所述地图服务器获取到所述车辆前方的地图信息，并结合车辆传感器信息，生成起始点和目的地之间路况信息；整车控制器向所述域控制器发送混合动力系统状态信息；所述域控制器结合所述起始点和目的地之间路况信息和所述混合动力系统状态信息，得到起始点和目的地之间PM/PN预测排放曲线；所述域控制器根据所述起始点和目的地之间PM/PN预测排放曲线计算得到颗粒捕集器主动再生和被动再生分配策略；所述域控制器将所述颗粒捕集器主动再生和被动再生分配策略发送给所述整车控制器。
<实施例一>
本实施例提供一种车辆颗粒捕集器的控制方法，如图3～4所示，所述车辆颗粒捕集器的控制方法包括：当车辆准备运行时，域控制器10向地图服务器30输入起始点和目的地位置信息，所述地图服务器30根据起始点和目的地位置信息计算得出车辆前方的地图信息；所述域控制器10从所述地图服务器30获取到所述车辆前方的地图信息，并结合车辆传感器信息，生成起始点和目的地之间路况信息；整车控制器20向所述域控制器10发送混合动力系统状态信息；所述域控制器10结合所述起始点和目的地之间路况信息和所述混合动力系统状态信息，得到起始点和目的地之间PM/PN预测排放曲线；所述域控制器10根据所述起始点和目的地之间PM/PN预测排放曲线计算得到颗粒捕集器主动再生和被动再生分配策略；所述域控制器10将所述颗粒捕集器主动再生和被动再生分配策略发送给所述整车控制器20。
具体的，在所述的车辆颗粒捕集器的控制方法中，所述路况信息包括：当前所处位置和目的地路径之间车辆的目标车速信息。所述路况信息由车流速度、道路最高限速、道路最低限速、各速度段对应的距离、车距及障碍物信息决定；其中：所述车流速度、所述道路最高限速、所述道路最低限速和所述各速度段对应的距离从所述车辆前方的地图信息中获得；所述道路最高限速、所述道路最低限速、所述车距及障碍物信息通过所述车辆传感器信息获得。
如图5所示，在所述的车辆颗粒捕集器的控制方法中，所述车辆颗粒捕集器的控制方法还包括：当所述域控制器10被上电后，所述整车控制器20检查所述域控制器10的功能是否可用，若是，所述域控制器10进入预测颗粒捕集器再生控制策略模式，若否，所述整车控制器20进入默认模式，并控制发动机控制器42按照事先预定颗粒捕集器主动再生和被动再生控制规则进行计算。
进一步的，如图4所示，在所述的车辆颗粒捕集器的控制方法中，所述混合动力系统状态信息包括发动机状态、电机状态、电池状态和变速箱状态；所述混合动力系统状态信息由事先预定颗粒捕集器主动再生和被动再生控制规则、高压电池52剩余电量、发动机扭矩-转速曲线、电机扭矩-转速曲线和变速箱挡位决定；所述事先预定颗粒捕集器主动再生和被动再生控制规则、高压电池52剩余电量、发动机扭矩-转速曲线、电机扭矩-转速曲线和变速箱挡位由所述整车控制器20通过CAN传输给所述域控制器10。电池管理系统41向所述整车控制器20发送所述高压电池52的剩余电量；电机控制器43向所述整车控制器20发送所述电机扭矩-转速曲线；所述发动机控制器42向所述整车控制器20发送所述发动机扭矩-转速曲线；自动变速箱控制单元44向所述整车控制器20发送所述变速箱挡位。
具体的，在所述的车辆颗粒捕集器的控制方法中，在车辆从起始点开往目的地的过程中，所述域控制器10根据所述路况信息对整条路径下发动机53和电机51的工况点进行排列组合，根据所述混合动力系统状态信息对发动机53和电机51的工况点的排列组合进行筛选，计算得到不同发动机和电机的工况点的排列组合下的PM/PN排放曲线，选择其中一最低排放量的PM/PN排放曲线为所述起始点和目的地之间PM/PN预测排放曲线，根据所述起始点和目的地之间PM/PN预测排放曲线对应的发动机和电机的工况点的排列组合生成发动机工况需求和电机工况需求；所述域控制器10将所述发动机工况需求和所述电机工况需求发送给所述整车控制器20。
如图4所示，在所述的车辆颗粒捕集器的控制方法中，在所述整车控制器20中，车辆驱动需求模块21将所述发动机工况需求、所述电机工况需求和车辆驱动需求发送给电机和发动机扭矩分配模块22，以使所述电机和发动机扭矩分配模块22生成电机转速需求、电机扭矩需求、发动机转速需求和发动机扭矩需求；所述电机和发动机扭矩分配模块22将所述电机转速需求和所述电机扭矩需求发送给所述电机控制器43；所述电机和发动机扭矩分配模块22将所述发动机转速需求和所述发动机扭矩需求发送给所述发动机控制器42；车辆驱动需求模块21将所述发动机工况需求、所述电机工况需求和车辆驱动需求发送给变速箱档位选择模块23，以使所述变速箱档位选择模块23生成换挡需求，所述变速箱档位选择模块23将所述换挡需求发送给所述自动变速箱控制单元44；车辆驱动需求模块21将所述发动机工况需求、所述电机工况需求和车辆驱动需求发送给电池管理系统41，以使所述电池管理系统41生成电压需求和电流需求，所述电池管理系统41将所述电压需求和所述电流需求发送给高压电池52。
另外，在所述的车辆颗粒捕集器的控制方法中，所述电机控制器43根据所述电机转速需求和所述电机扭矩需求向电机51提供电压和电流；所述发动机控制器42根据所述发动机转速需求和所述发动机扭矩需求控制发动机53喷油、点火和进气；所述自动变速箱控制单元44根据所述换挡需求控制变速箱54的离合器和电磁阀动作；所述高压电池52根据所述电压需求和所述电流需求向电机控制器43提供电压和电流。
综上，上述实施例对车辆颗粒捕集器的控制方法及系统的不同构型进行了详细说明，当然，本发明包括但不局限于上述实施中所列举的构型，任何在上述实施例提供的构型基础上进行变换的内容，均属于本发明所保护的范围。本领域技术人员可以根据上述实施例的内容举一反三。
<实施例二>
本实施例还提供一种车辆颗粒捕集器的控制系统，如图3～4所示，所述车辆颗粒捕集器的控制系统包括地图服务器30、域控制器10和整车控制器20，其中：当车辆准备运行时，所述域控制器10向所述地图服务器30输入起始点和目的地位置信息，所述地图服务器30根据起始点和目的地位置信息计算得出车辆前方的地图信息；所述域控制器10从所述地图服务器30获取到所述车辆前方的地图信息，并结合车辆传感器信息，生成起始点和目的地之间路况信息；所述整车控制器20向所述域控制器10发送混合动力系统状态信息；所述域控制器10结合所述起始点和目的地之间路况信息和所述混合动力系统状态信息，得到起始点和目的地之间PM/PN预测排放曲线；所述域控制器10根据所述起始点和目的地之间PM/PN预测排放曲线计算得到颗粒捕集器主动再生和被动再生分配策略；所述域控制器10将所述颗粒捕集器主动再生和被动再生分配策略发送给所述整车控制器20。
域控制器10是新一代车载域控制器，该控制器可以通过4G信号和车外的地图服务器30进行通信，也可以通过CAN协议和车载的其他控制器进行通信。同时域控制器10还具备数据处理功能，它能够将获取的信息处理成其他控制器需要的命令并提供给其他控制器。
本发明基于如上域控制器的功能，当车辆准备运行时，域控制器向地图服务器输入起始点和目的地位置信息，然后域控制器从地图服务器获取到车辆前方的地图信息，并结合车辆本身的相关传感器(雷达和摄像头)信息，生成起始点和目的地之间的路况信息。域控制器结合发动机控制器当前的信息输入，经过处理后得到该段路程内PMPN的预测排放曲线，然后域控制器根据此PMPN的预测排放曲线合理分配GPF主动再生和被动再生的规则。
本发明在传统车辆的基础上增加了一个域控制器，域控制器将当前起始点和目的地信息上传至地图服务器后，可以从地图服务器获取车辆前方的地图等信息，并结合车辆本身的相关传感器(雷达和摄像头)信息生成整条路径下的路况信息。然后结合发动机的PMPN排放规律等信息得到该路径下的预测PMPN排放曲线，然后对整个路径下的GPF主动再生和被动再生进行规划，得到该路径下最优的主动再生和被动再生规律。然后域控制器将该信息发送给整车控制器，整车控制器收到域控制器的主动再生和被动再生命令后，再控制发动机的喷油量、进气量和点火时刻，实施主动再生和被动再生策略，达到优化PMPN排放的目的。
该预测型GPF再生控制策略，其技术实现方案是基于现有的车辆系统结构(如图1所示)，通过增加地图服务器、域控制器控制器及其软件功能设计来实现的，相对于现有技术(如图2所示)，采用主要的技术手段如下：
首先，信息获取能力不同：现有的发动机控制系统不包含域控制器域控制器，发动机控制器只能获取车载传感器信息而无法从外界的地图服务器获取详细的导航信息，而本发明在常规发动机控制系统的基础上增加了域控制器域控制器，域控制器不仅能够获取车载传感器信息，还能够跟外界的地图服务器进行通信以获得导航信息，同时域控制器也可以获取车辆动力系统的状态信息以用于后续的信息处理，因此具备了更为强大的信息获取能力。
其次，信息处理能力不同：现有技术利用车载传感器仅可以探测车辆周围有限范围内的信息供给车辆动力控制系统使用，导航信息虽然可以预知整个路径信息，但是目前的车辆动力控制系统无法有效的整合这些信息来实现车辆的有效控制。在本发明中，域控制器控制器不仅可以将获取到的包括车载传感器和导航信息在内的所有信息进行综合处理，以提供PMPN的预测排放曲线，而且还能够根据路况信息和车辆动力系统的状态信息确定预测型GPF再生所需的路况信息。
再次，优化方式不同：现有的技术无法根据导航信息对GPF再生进行优化，无论何种路况下只能按照发动机控制器预定的控制规则执行；在本发明中域控制器根据导航和传感器信息生成路况信息，结合该段路径内发动机的PMPN排放规律、发动机扭矩-转速曲线和变速箱挡位等车辆动力系统的状态信息，提前预测PMPN的排放曲线，然后根据此曲线合理分配GPF主动再生和被动再生的控制规则，发动机控制器再根据域控制器的命令执行预定的控制规则。
本发明的车辆颗粒捕集器的控制方法如图5所示，当域控制器控制器被上电后，系统会首先检查域控制器功能是否可用，只有在确认域控制器功能可用后，系统才会触发预测型GPF再生控制策略模式，否则系统将会采用默认模式，默认模式下域控制器不给发动机控制器输入任何预测型信息，发动机控制器按照预定的控制规则进行计算。
在预测型GPF再生控制策略模式下，域控制器系统会要求输入目的地，目的地输入后，域控制器将起始点和目的地信息上传给地图服务器，同时从地图服务器获取整条路径的导航信息，然后开始分析整条路径下的路况信息，并根据车辆动力系统状态信息，计算出该条路径下预测PMPN排放曲线，然后根据该曲线计算电机和发动机的工况点分配，域控制器将电机和发动机的工况点分配发送给整车控制器，整车控制器根据收到的电机和发动机工况点分配计算执行相应的控制规则。
关键控制参数的确定包括路况信息、混合动力系统的状态信息、最优PMPN排放曲线和电机和发动机的工况点分配。
路况信息是指当前所处位置和目的地路径之间车辆的目标车速信息，路况信息主要跟以下因素有关：车流速度、道路最高限速、道路最低限速、各速度段对应的距离、车距及障碍物信息有关，因此路况信息是如下参数的函数，即：
路况信息＝f(车流速度，道路最高限速，道路最低限速，各速度段对应的距离，车距信息，障碍物信息)
其中：车流速度、道路最高限速、道路最低限速以及各速度段对应的具体均可以从导航数据中获得，车距信息和障碍物信息可以通过车载传感器获得，同时道路最高限速、道路最低限速和障碍物信息也可以通过车载摄像头进行校核。
混合动力系统的状态信息指的是整个混合动力系统包含发动机、电机、电池和变速箱在内的各个动力装置的状态，混合动力系统的状态主要跟以下因素有关：发动机的PMPN排放规律、高压电池SOC、发动机扭矩-转速曲线、电机扭矩-转速曲线和变速箱挡位等，因此混合动力系统的状态信息是如下参数的函数，即：
混合动力系统的状态信息＝f(发动机的PMPN排放规律，高压电池SOC，发动机扭矩-转速曲线，电机扭矩-转速曲线，变速箱挡位)
其中：发动机的PMPN排放规律、高压电池SOC、发动机扭矩-转速曲线、电机扭矩-转速曲线和变速箱挡位等参数是整车控制器通过CAN传输给域控制器的。
在车辆从起始点开往目的地的过程中，不同的分配策略决定了不同的发动机和电机工况点组合，这些工况点组合对应着不同的车辆PMPN排放曲线。因此，域控制器首先根据路况信息对整条路径下发动机和电机的工况点进行排列组合，然后根据混合动力系统的状态信息对这些工况点组合进行筛选，对筛选后的工况点组合进行计算以得到不同工况点组合下的PMPN曲线，从中选择一条最低的PMPN排放曲线，将该曲线定为最优PMPN排放曲线。最优PMPN排放曲线主要跟以下因素有关：路况信息和混合动力系统的状态信息，因此最优PMPN排放曲线是如下参数的函数，即：最优PMPN排放曲线＝f(路况信息，混合动力系统的状态信息)
最优PMPN排放曲线确定后，该最优PMPN排放曲线对应的发动机和电机工况点分配也随之确定，域控制器将该确定的发动机和电机的工况点分配发送至整车控制器。电机和发动机的工况点分配主要跟最优PMPN排放曲线有关，因此电机和发动机的工况点分配是如下参数的函数，
即：电机和发动机的工况点分配＝f(最优PMPN排放曲线)
另外，本发明可适用于不同拓扑结构的车型，例如：P0、P1、P2、P3、P0+P3、P0+P4和P1+P4。本发明有四种技术手段：域控制器模式、域控制器+整车控制器模式、云端服务器+域控制器模式，以及云端服务器+域控制器+整车控制器模式。
具体的，域控制器模式是指在混合动力车辆上加装域控制器，同时取消混合动力控制系统中的整车控制器，此时域控制器承担原车整车控制器的相关功能，以及导航信息和车载传感器信息收集功能、导航信息和车载传感器信息处理功能、最优PMPN排放曲线确定功能以及电机和发动机工况点分配功能。
进一步的，域控制器+整车控制器模式是指在混合动力车辆上加装域控制器，同时原车的混合动力控制系统保持不变，此时域控制器承担导航信息和车载传感器信息收集功能、导航信息和车载传感器信息处理功能、最优PMPN排放曲线确定功能以及电机和发动机工况点分配功能。
更进一步的，云端服务器+域控制器模式是指设立远程云端服务器，同时在混合动力车辆上加装域控制器，取消原来混动控制系统中的整车控制器，此时域控制器承担车载传感器信息收集和处理、云端服务器处理后的导航信息的接收、利用传感器信息对接收到的云端服务器处理后的导航信息进行校核、最优PMPN排放曲线确定功能以及电机和发动机工况点分配功能，以及原车整车控制器的相关功能、云端服务器承担以下功能和导航信息的收集和处理。
最后，云端服务器+域控制器+整车控制器模式是指设立远程云端服务器，同时在混合动力车辆上加装域控制器，原车的混合动力控制系统保持不变，此时域控制器承担车载传感器信息收集和处理、云端服务器处理后的导航信息的接收、利用传感器信息对接收到的云端服务器处理后的导航信息进行校核、最优PMPN排放曲线确定功能和电机和发动机工况点分配功能，以及云端服务器承担以下功能和导航信息的收集和处理。
在本发明提供的车辆颗粒捕集器的控制方法及系统中，通过域控制器10结合起始点和目的地之间路况信息和混合动力系统状态信息，得到起始点和目的地之间PM/PN预测排放曲线，域控制器10根据起始点和目的地之间PM/PN预测排放曲线计算得到颗粒捕集器主动再生和被动再生分配策略，实现了在混合动力车辆上使用预测PM/PN优化控制策略，有效的改善了混合动力车辆的PM/PN排放问题，降低了混合动力车辆在行驶过程中的PM/PN排放量。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种车辆颗粒捕集器的控制方法，其特征在于，所述车辆颗粒捕集器的控制方法包括：
当车辆准备运行时，域控制器向地图服务器输入起始点和目的地位置信息，所述地图服务器根据起始点和目的地位置信息计算得出车辆前方的地图信息；
所述域控制器从所述地图服务器获取到所述车辆前方的地图信息，并结合车辆传感器信息，生成起始点和目的地之间路况信息；
整车控制器向所述域控制器发送混合动力系统状态信息；
所述域控制器结合所述起始点和目的地之间路况信息和所述混合动力系统状态信息，得到起始点和目的地之间PM/PN预测排放曲线；
所述域控制器根据所述起始点和目的地之间PM/PN预测排放曲线计算得到颗粒捕集器主动再生和被动再生分配策略；
所述域控制器将所述颗粒捕集器主动再生和被动再生分配策略发送给所述整车控制器。
2.如权利要求1所述的车辆颗粒捕集器的控制方法，其特征在于，所述路况信息包括：当前所处位置和目的地路径之间车辆的目标车速信息。
3.如权利要求2所述的车辆颗粒捕集器的控制方法，其特征在于，所述路况信息由车流速度、道路最高限速、道路最低限速、各速度段对应的距离、车距及障碍物信息决定；
其中：所述车流速度、所述道路最高限速、所述道路最低限速和所述各速度段对应的距离从所述车辆前方的地图信息中获得；
所述道路最高限速、所述道路最低限速、所述车距及障碍物信息通过所述车辆传感器信息获得。
4.如权利要求1所述的车辆颗粒捕集器的控制方法，其特征在于，所述车辆颗粒捕集器的控制方法还包括：
当所述域控制器被上电后，所述整车控制器检查所述域控制器的功能是否可用，若是，所述域控制器进入预测颗粒捕集器再生控制策略模式，若否，所述整车控制器进入默认模式，并控制发动机控制器按照事先预定颗粒捕集器主动再生和被动再生控制规则进行计算。
5.如权利要求4所述的车辆颗粒捕集器的控制方法，其特征在于，所述混合动力系统状态信息包括发动机状态、电机状态、电池状态和变速箱状态；所述混合动力系统状态信息由事先预定颗粒捕集器主动再生和被动再生控制规则、高压电池剩余电量、发动机扭矩-转速曲线、电机扭矩-转速曲线和变速箱挡位决定；
所述事先预定颗粒捕集器主动再生和被动再生控制规则、高压电池剩余电量、发动机扭矩-转速曲线、电机扭矩-转速曲线和变速箱挡位由所述整车控制器通过CAN传输给所述域控制器。
6.如权利要求5所述的车辆颗粒捕集器的控制方法，其特征在于，电池管理系统向所述整车控制器发送所述高压电池剩余电量；电机控制器向所述整车控制器发送所述电机扭矩-转速曲线；所述发动机控制器向所述整车控制器发送所述发动机扭矩-转速曲线；自动变速箱控制单元向所述整车控制器发送所述变速箱挡位。
7.如权利要求6所述的车辆颗粒捕集器的控制方法，其特征在于，在车辆从起始点开往目的地的过程中，所述域控制器根据所述路况信息对整条路径下发动机和电机的工况点进行排列组合，根据所述混合动力系统状态信息对发动机和电机的工况点的排列组合进行筛选，计算得到不同发动机和电机的工况点的排列组合下的PM/PN排放曲线，选择其中一最低排放量的PM/PN排放曲线为所述起始点和目的地之间PM/PN预测排放曲线，根据所述起始点和目的地之间PM/PN预测排放曲线对应的发动机和电机的工况点的排列组合生成发动机工况需求和电机工况需求；
所述域控制器将所述发动机工况需求和所述电机工况需求发送给所述整车控制器。
8.如权利要求7所述的车辆颗粒捕集器的控制方法，其特征在于，在所述整车控制器中，
车辆驱动需求模块将所述发动机工况需求、所述电机工况需求和车辆驱动需求发送给电机和发动机扭矩分配模块，以使所述电机和发动机扭矩分配模块生成电机转速需求、电机扭矩需求、发动机转速需求和发动机扭矩需求；
所述电机和发动机扭矩分配模块将所述电机转速需求和所述电机扭矩需求发送给所述电机控制器；
所述电机和发动机扭矩分配模块将所述发动机转速需求和所述发动机扭矩需求发送给所述发动机控制器；
车辆驱动需求模块将所述发动机工况需求、所述电机工况需求和车辆驱动需求发送给变速箱档位选择模块，以使所述变速箱档位选择模块生成换挡需求，所述变速箱档位选择模块将所述换挡需求发送给所述自动变速箱控制单元；
车辆驱动需求模块将所述发动机工况需求、所述电机工况需求和车辆驱动需求发送给电池管理系统，以使所述电池管理系统生成电压需求和电流需求，所述电池管理系统将所述电压需求和所述电流需求发送给高压电池。
9.如权利要求8所述的车辆颗粒捕集器的控制方法，其特征在于，所述电机控制器根据所述电机转速需求和所述电机扭矩需求向电机提供电压和电流；
所述发动机控制器根据所述发动机转速需求和所述发动机扭矩需求控制发动机喷油、点火和进气；
所述自动变速箱控制单元根据所述换挡需求控制变速箱的离合器和电磁阀动作；
所述高压电池根据所述电压需求和所述电流需求向电机控制器提供电压和电流。
10.一种车辆颗粒捕集器的控制系统，其特征在于，所述车辆颗粒捕集器的控制系统包括地图服务器、域控制器和整车控制器，其中：
当车辆准备运行时，所述域控制器向所述地图服务器输入起始点和目的地位置信息，所述地图服务器根据起始点和目的地位置信息计算得出车辆前方的地图信息；
所述域控制器从所述地图服务器获取到所述车辆前方的地图信息，并结合车辆传感器信息，生成起始点和目的地之间路况信息；
所述整车控制器向所述域控制器发送混合动力系统状态信息；
所述域控制器结合所述起始点和目的地之间路况信息和所述混合动力系统状态信息，得到起始点和目的地之间PM/PN预测排放曲线；
所述域控制器根据所述起始点和目的地之间PM/PN预测排放曲线计算得到颗粒捕集器主动再生和被动再生分配策略；
所述域控制器将所述颗粒捕集器主动再生和被动再生分配策略发送给所述整车控制器。
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