CN111845772A - Gpf主动再生方法、电子设备及可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种GPF主动再生方法、电子设备及可读存储介质，包括：实时监测车辆的GPF再生需求，若所述车辆的GPF再生需求达到再生阀值，则在进行所述车辆的行驶路线的选择时，计算多条行驶路线中特定路段的占比，并提示选择所述特定路段占比满足使GPF再生的行驶路线，其中，所述特定路段包括高速路段和/或爬坡路段。即，在需进行主动再生时，基于导航信息去适当调节GPF再生时机，导航时基于车辆再生需求提示优先选择高速路段和/或爬坡路段占比比较大的路线，便于GPF及时主动再生，如此便可避免通过推迟点火角等方式来提高GPF入口温度导致的车辆驾驶性和燃油经济性恶化。

Description

GPF主动再生方法、电子设备及可读存储介质
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种GPF主动再生方法及可读存储介质。
背景技术
随着国六排放法规的实施，颗粒物排放是汽油机排放的重要需求项，在排气系统加装GPF(汽油机颗粒物捕集器，Gasoline Particulate Filter)是满足颗粒物排放需求的关键技术手段之一。GPF可捕集排气中的积炭和积尘等颗粒物，随着颗粒物累积量的累加会导致排气管背压增大，造成发动机油耗增大；另外过多的积炭也会导致排气系统高温时积炭燃烧释放的热量增大，可能导致GPF损伤。综上所述，及时的GPF积炭清理有利于发动机节油和零部件自身安全保护，通过燃烧的手段对GPF积炭进行清理，该过程称为GPF再生。GPF再生需要较高的排气温度条件(如600℃以上)，排温达到阈值的条件下保证GPF处存在一定的氧含量即可实现GPF再生。能否达到GPF再生温度条件与车辆的工况、外部环境条件密切相关，通常车辆运行在外部温度较高的环境、发动机处于高负荷工况下、GPF紧耦合布置(GPF靠近发动机排气端，与催化器距离比较近)时GPF内部温度更高，更容易得到再生机会。根据再生所需温度的获取方式分为被动再生和主动再生，前者无需主动通过发动机管理系统(EMS)调整GPF排温大小，再生所需的高温、空燃比均由车辆运行自发进行；后者需要主动调整发动机进气、点火、油气比等参数，以保证GPF温度、含氧量满足再生需求。然而，通过增大发动机喷油量、增大发动机进气量或推迟点火角的方式来提高GPF入口温度时，会影响车辆驾驶性，用户体验变差，甚至出现安全隐患。另外，对于有些车辆来说，受车型、空间等的限制，会设计成底盘式GPF(underbody GPF)，即GPF安装在靠近车辆前端的位置，例如前排座椅下方，使得GPF离发动机排气端比较远，如此，便使得底盘式GPF再生困难，尤其是在低温条件下，不仅影响车辆燃油经济性，同时也存在烧毁GPF的风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种GPF主动再生方法、电子设备及可读存储介质，以解决现有技术中的一个或多个问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种GPF主动再生方法，包括：
实时监测车辆的GPF再生需求，若所述车辆的GPF再生需求达到再生阀值，则在进行所述车辆的行驶路线的选择时，计算多条行驶路线中特定路段的占比，并提示选择所述特定路段的占比满足使GPF再生的行驶路线，其中，所述特定路段包括高速路段和/或爬坡路段。
可选的，在所述的GPF主动再生方法中，所述GPF主动再生方法还包括：若供选择的多个车辆行驶路线的所述特定路段的占比均无法使所述GPF进行主动再生，则增大所述车辆的发动机的负荷驱动发电机发电。
可选的，在所述的GPF主动再生方法中，在增大发动机的负荷驱动发电机发电之前，所述GPF主动再生方法还包括：
判断所述车辆的电池是否处于可充电状态，若否，则降低所述电池的荷电量。
可选的，在所述的GPF主动再生方法中，所述实时监测车辆的GPF再生需求的方法包括：
基于所述车辆的碳载量计算模型计算所述GPF的累碳量，若GPF的累碳量达到第一设定阀值，则确定所述车辆的GPF再生需求达到再生阀值。
可选的，在所述的GPF主动再生方法中，所述监测车辆的GPF再生需求的方法包括：
监测所述GPF两端的压强差，若所述压强差达到第二设定阀值，则确定所述车辆的GPF再生需求达到再生阀值。
可选的，在所述的GPF主动再生方法中，所述实时监测车辆的GPF再生需求的方法包括：
统计所述车辆的行驶里程，若从上一次GPF再生到当前的时间区间内，所述车辆的累积行驶里程达到第三设定阀值，则确定所述车辆的GPF再生需求达到再生阀值。
可选的，在所述的GPF主动再生方法中，所述实时监测车辆的GPF再生需求的方法包括：
统计所述车辆的汽油消耗量，若从上一次GPF再生到当前的时间区间内，所述车辆的累积汽油消耗量到第四设定阀值，则确定车辆的GPF再生需求达到再生阀值。
可选的，在所述的GPF主动再生方法中，所述再生阀值依据所述GPF的耐受温度和安装位置而设定。
本发明还提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如上所述的GPF主动再生方法。
本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的GPF主动再生方法。
综上所述，本发明提供了一种GPF主动再生方法，所述GPF主动再生方法包括：实时监测车辆的GPF再生需求，若所述车辆的GPF再生需求达到再生阀值，则在进行所述车辆的行驶路线的选择时，提示选择高速路段占比满足使GPF再生的行驶路线。即，在需进行主动再生时，基于导航信息去适当调节GPF再生时机，导航时基于车辆再生需求提示优先选择高速段占比比较大的路线，便于GPF及时主动再生，如此便可避免通过推迟点火角等方式来提高GPF入口温度导致的车辆驾驶性和燃油经济性恶化。
进一步的，对于混合动力车辆而言，所述GPF主动再生方法还包括：若供选择的多个车辆行驶路线的高速段占比均无法使所述GPF进行主动再生，则增大所述车辆的发动机的负荷。即，对于混合动力车辆，在无法通过选择包含高速路段和/或爬坡路段来使GPF进行主动再生时，还可通过增大发动机负荷驱动发电机发电的方式来进行GPF主动再生，通过将发动机机械能转化为电能，在提高排气温度使得GPF主动再生的同时，也做到了能量的合理使用，而且更加灵活，可以适应不同的环境温度、不同驾驶风格、不同路况下的GPF再生，同时也可解决通过推迟点火角等方式带来的驾驶性和燃油经济性的问题。
附图说明
图1为本实施提供的一种GPF主动再生方法的流程图；
图2为本实施例提供的另一种GPF主动再生方法的流程图。
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GPF主动再生方法作进一步详细说明。根据下面说明，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。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。
现有的GPF主动再生策略中通常会通过推迟点火提前角来提高GPF入口温度，但这种方法会影响燃烧稳定性和驾驶性，同时也会影响燃油经济性。
有鉴于此，本发明实施例提供一种GPF主动再生方法，所述GPF主动再生方法包括：实时监测车辆的GPF再生需求，若所述车辆的GPF再生需求达到再生阀值，则在进行所述车辆的行驶路线的选择时，计算多条行驶路线中特定路段的占比，并提示选择所述特定路段的占比满足使GPF再生的行驶路线，其中，所述特定路段包括高速路段和/或爬坡路段。具体的，如图1所示，本实施例提供的所述GPF主动再生方法包括如下步骤：
S1，实时监测车辆的GPF再生需求；
S2，判断车辆的GPF再生需求是否达到再生阀值，若是，则执行S3，若否，则执行S1；
S3，在进行车辆行驶路线的选择时，计算多个行驶路线特定路段的占比；
S4，判断是否存在满足使GPF再生的行驶路线；若是，则执行步骤S5；
S5，提示选择所述特定路段的占比满足使GPF再生的行驶路线。
即，基于导航信息去适当调节GPF再生时机，导航时基于车辆再生需求提示优先选择高速路段和/或爬坡路段占比比较大的路线，便于GPF及时主动再生，如此便可避免通过推迟点火角等方式来提高GPF入口温度导致的车辆驾驶性和燃油经济性恶化。
一般的，当车辆行驶于市区路段或市郊路段时，由于车速的限制，使得车速不会很高，发动机通常运行在中低负荷，，该工况下GPF入口温度较低，不适合主动再生，尽管此时GPF的再生需求已经达到再生阀值，足以触发主动再生。此时如果通过导航信息选择一条高速路段和/或爬坡路段占比较高的路线行驶，那么可以保持该再生需求直到车辆达到高速路段或爬坡路段，使得车辆在高速行驶或爬坡时触发GPF主动再生，如此便可避免在GPF温度较低时通过推迟点火角来提高GPF入口温度，从而有利于提高驾驶性和燃油经济性。
基于导航信息的策略，当车辆有GPF主动再生需求或者即将达到主动再生需求时，由于当时工况所限，无法完成主动再生。此时从地点A到地点B导航时，假设有三条路线(路线1、路线2和路线3)可供选择，那么在进行所述车辆的行驶路线的选择时，可根据每条路线的所述特定路段的比例(高速路段和/爬坡路段的里程占从地点A到地点B整个路段总里程的比例)来预测再生机会。通常某条路线所述特定路段的比例越大，其再生机会越大。若通过计算，路线1的所述特定路段的占比为20％，路线2的所述特定路段的占比为50％，路线3的所述特定路段的占比为30％，则提示用户选择路线2，以使GPF的再生机会最大。在用户选择路线2后，在进入路线2爬坡路段或高速路段之前，GPF主动再生需求保持，直到车辆行驶到高速路段或爬坡路段，进行GPF主动再生，直至完成主动再生。
本实施例可采用多种途径来监测车辆的GPF再生需求。具体如下：
方案1：通过所述车辆的碳载量计算模型计算所述GPF的累碳量，若GPF的累碳量达到第一设定阀值，则确定所述车辆的GPF再生需求达到再生阀值。其中，所述碳载量计算模型包括两部分：(1)计算在一定温度、空燃比条件下燃料掉的碳，通过在发动机不同条件下(发动机负荷，GPF入口温度，空燃比)标定碳燃烧速率，以计算再生掉多少碳，(2)计算在一定工况下发动机原始碳排放，两部分最终共同决定了GPF上的碳载量。
方案2：在GPF两端设置压强传感器，监测GPF两端的压强差，若压强差达到第二设定阀值，则确定所述车辆的GPF再生需求达到再生阀值。
方案3：统计所述车辆的行驶里程，若从上一次GPF再生到当前的时间区间内，所述车辆的累积行驶里程达到第三设定阀值，则确定所述车辆的GPF再生需求达到再生阀值。
方案4：统计所述车辆的汽油消耗量，若从上一次GPF再生到当前的时间区间内，所述车辆的累积汽油消耗量到第四设定阀值，则确定车辆的GPF再生需求达到再生阀值。
本实施例中，列举了若干监测车辆的GPF再生需求的方案，但应理解，能够监测车辆GPF再生需求的方案应不止如此，例如，还可统计自一次GPF再生以来发动机累计起动次数或发动机运转累计时长等来监测车辆的GPF再生需求。具体GPF再生需求监测方案的选择，不应构成对本申请的限制。
另外，本实施例中，所述再生阀值依据所述GPF的耐受温度和安装位置而设定。一般的，GPF耐受温度越高、GPF距离发动机排气端更近，则GPF更容易再生，故可将再生阀值可设置的相对较大，而当GPF耐受温度较低、GPF距离发动机排气端较远时，GPF不容易再生，故可将再生阀值可设置的相对较小。
对于混合动力车辆而言，由于其有发动机和电机两套动力源，同时还有电池，可通过给电池充放电来在两套动力源之间进行协调。鉴于混合动力车辆的特殊性，本实施例提供的所述GPF主动再生方法还包括：若供选择的多个行驶路线的所述特定路段的占比均无法使所述GPF进行再生，则增大所述车辆的发动机的负荷。通过将发动机负荷从低负荷提高到高负荷，利用高负荷下较高的排气温度来满足GPF再生的温度条件；此时发动机除驱动车辆外多出来的动力由于驱动发电机发电，从而来给电池充电。
即，在无法通过选择包含高速路段和/或爬坡路段来使GPF进行主动再生(例如多个行驶路线的高速路段和爬坡路段均为0，或者占比很小)时，还可通过增大发动机负荷的驱动发电机发电的方式来进行GPF主动再生，通过发动机机械能转化为电能，在提高排气温度使得GPF主动再生的同时，也做到了能量的合理使用，而且更加灵活，可以适应不同的环境温度、不同驾驶风格、不同路况下的GPF再生，同时也可解决通过推迟点火角等方式带来的驾驶性和燃油经济性的问题。
另外，在增大发动机负荷之前，本实施例提供的所述GPF主动再生方法还包括：判断所述车辆的电池是否处于可充电状态，若否，则降低所述车辆的电池的荷电量，以保证在要通过增大发动机负荷来使排气温度升高时，增大的发动机的负荷，能够对电池发电。即，在增大发动机负荷之前，混合动力车辆若荷电状态(SOC)是满电或较高水平状态，则利用电池给车辆提供动力，以使电池的电量得以下降到某一较低水平。
也就是说，对于混合动力车辆而言，除了前文所述步骤1～5，如图2所示，还包括如下步骤：
步骤S4中，若不存在满足使GPF再生的行驶路线；则执行步骤S6；
S6，判断所述车辆的电池是否处于可充电状态；若是，则直接执行步骤S8，则否，则在执行完步骤S7之后再执行步骤S8；
S7，降低所述车辆的电池的荷电量；
S8，增大所述车辆的发动机的负荷。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以计算机程序的形式体现出来，该计算机程序可以存储在可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等。故而，本发明实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现本发明实施例或者实施例的某些部分所述的方法。此外，本发明实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，本发明实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
综上所述，本实施例提供的GPF主动再生方法、电子设备及可读存储介质，对于常规非混合动力车辆，根据导航信息获取前方路况，通过优先选择包含高速路段和/或爬坡路段比例更高的路线，同时保持GPF再生需求至行驶至高速路或爬坡路段进行主动再生，避免了通过推迟点火角等方式来提高GPF入口温度导致的车辆驾驶性和燃油经济性恶化。
此外，对于混合动力汽车，一方面先结合车辆导航信息，动态地调节GPF再生时刻，尽可能让GPF在高速段再生，另一方面根据主动再生需求合理地调节混合动力汽车的扭矩分配，将发动机工况点从低负荷提高到高负荷，额外的扭矩可以用来给电池充电。该策略不受GPF布置、车辆状态和路况的影响，相比于原GPF主动再生策略更加灵活，可以适应不同的环境温度、不同驾驶风格、不同路况下的GPF再生，同时也避免了原主动再生策略带来的驾驶性和燃油经济性的问题，间接地降低了终端用户维护保养GPF的成本。
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GPF主动再生方法，其特征在于，包括：
实时监测车辆的GPF再生需求，若所述车辆的GPF再生需求达到再生阀值，则在进行所述车辆的行驶路线的选择时，计算多条行驶路线中特定路段的占比，并提示选择所述特定路段的占比满足使GPF再生的行驶路线，其中，所述特定路段包括高速路段和/或爬坡路段。
2.如权利要求1所述的GPF主动再生方法，其特征在于，所述GPF主动再生方法还包括：若供选择的多个行驶路线的所述特定路段的占比均无法使所述GPF进行再生，则增大所述车辆的发动机的负荷驱动发电机发电。
3.如权利要求2所述的GPF主动再生方法，其特征在于，在增大发动机的负荷驱动发电机发电之前，所述GPF主动再生方法还包括：
判断所述车辆的电池是否处于可充电状态，若否，则降低所述电池的荷电量。
4.如权利要求1所述的GPF主动再生方法，其特征在于，所述实时监测车辆的GPF再生需求的方法包括：
基于所述车辆的碳载量计算模型计算所述GPF的累碳量，若GPF的累碳量达到第一设定阀值，则确定所述车辆的GPF再生需求达到再生阀值。
5.如权利要求1所述的GPF主动再生方法，其特征在于，所述实时监测车辆的GPF再生需求的方法包括：
监测所述GPF两端的压强差，若所述压强差达到第二设定阀值，则确定所述车辆的GPF再生需求达到再生阀值。
6.如权利要求1所述的GPF主动再生方法，其特征在于，所述实时监测车辆的GPF再生需求的方法包括：
统计所述车辆的行驶里程，若从上一次GPF再生到当前的时间区间内，所述车辆的累积行驶里程达到第三设定阀值，则确定所述车辆的GPF再生需求达到再生阀值。
7.如权利要求1所述的GPF主动再生方法，其特征在于，所述实时监测车辆的GPF再生需求的方法包括：
统计所述车辆的汽油消耗量，若从上一次GPF再生到当前的时间区间内，所述车辆的累积汽油消耗量达到第四设定阀值，则确定所述车辆的GPF再生需求达到再生阀值。
8.如权利要求1所述的GPF主动再生方法，其特征在于，所述再生阀值依据所述GPF的耐受温度和安装位置而设定。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现权利要求1至8中任一项所述的GPF主动再生方法。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1至8中任一项所述的GPF主动再生方法。
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