CN111911268A - 一种混动车gpf再生质量阈值的计算方法 - Google Patents

一种混动车gpf再生质量阈值的计算方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及汽车控制技术领域，具体涉及一种混动车GPF再生质量阈值的计算方法。执行累碳流程；测量GPF的质量m11；执行再生流程；测量GPF的质量m12，并获取GPF的温度作为GPF再生温度T1；计算GPF的质量m11和GPF的质量m12的差值，得到GPF再生累碳质量m1；重复以上操作，直至得到多个样点数据；绘制横质量‑温度曲线图；根据质量‑温度曲线图得到CPF临界温度时对应的累碳质量，将其作为GPF再生质量阈值。可以避免温度升高至GPF极限造成的GPF烧蚀损坏。

Description

一种混动车GPF再生质量阈值的计算方法
技术领域
本发明涉及汽车控制技术领域，具体涉及一种混动车GPF再生质量阈值的计算方法。
背景技术
车辆行驶过程中，随着行驶里程的增加，GPF(颗粒捕集器)的累碳量会逐渐增多，系统背压会越来越大，从而影响整车的动力和油耗，为了保证车辆能正常行驶，GPF需要定期或不定期再生处理。
目前行业里面GPF再生方式主要分为主动再生和被动再生两种再生方式。主动再生指的是利用外界能量来提高捕捉器内的温度，使微粒着火燃烧。当捕集器中的温度达到550℃时，沉积的颗粒物就会氧化燃烧，如果温度达不到550℃，过多的沉积物就会堵塞捕捉器，这时就需要利用外加能源(例如电加热器，燃烧器或发动机操作条件的改变)来提高GPF内的温度，使颗粒物氧化燃烧。被动再生指的是利用燃油添加剂或者催化剂来降低微粒的着火温度，使微粒能在正常的发动机排气温度下着火燃烧。添加剂(有铈，铁和锶)要以一定的比例加到燃油中，添加剂过多会影响DOC的寿命，但是如果过少，就会导致再生延迟或再生温度升高。
GPF被动再生过程中会产生大量的热量，GPF温度会迅速升高，当温度升高到一定程度后，会超过GPF极限，颗粒捕集器会烧蚀损坏而失效，为保证颗粒捕集器能长时间正常工作，再生时的积碳量应该不宜过大或过小，本而如何合理的设置再生时的积碳量大小，依然是GPF再生控制的难点。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种的混动车GPF再生质量阈值的计算方法，能够准确的计算出GPF再生质量阈值，使再生时的积碳量大小适宜，有效防止颗粒捕集器损坏。
本发明技术方案为：包括
执行累碳流程；
累碳流程结束后，测量GPF的质量m11；
执行再生流程；
再生流程结束后，测量GPF的质量m12，并获取GPF的温度作为GPF再生温度T1；
计算GPF的质量m11和GPF的质量m12的差值，得到GPF再生累碳质量m1，将所述GPF再生累碳质量m1和GPF再生温度T1作为一个样点数据；
重复以上操作，直至得到多个样点数据；
根据多个所述样点数据，绘制横坐标为GPF再生累碳质量，纵坐标为GPF再生温度的质量-温度曲线图；
根据所述质量-温度曲线图得到GPF再生温度为CPF临界温度时对应的累碳质量，将所述CPF临界温度对应的累碳质量作为GPF再生质量阈值。
较为优选的，所述累碳流程包括：
将车辆前后电机供电线断开，将SOC消耗至平衡，并调节过量空气系数λ至设定值；
根据实测的积碳速率和设定的目标累碳量计算出累碳时长；
将车辆匀速行驶，直至达到所述累碳时长后，结束累碳流程。
较为优选的，所述再生流程包括：
车辆急加速至设定的第一车速，并在达到所述第一车速后，保持匀速行驶；
车辆匀速行驶达到设定距离后，以WOT工况加速至设定的第二车速，并在达到第二车速时松开加速踏板，使车速降低至第三车速，结束再生流程。
较为优选的，所述累碳流程前，进一步包括对GPF进行称重，得到GPF原始质量，所述实测的积碳速率通过GPF原始质量和累碳流程结束后的GPF质量进行计算。
较为优选的，所述获取GPF的温度的方法为：
将拆卸的GPF放入保温箱内保温，直至达到设定的保温时长后，获取布置在GPF中央位置的温度传感器的温度数据，将所述温度数据作为GPF的温度。
较为优选的，所述测量GPF的质量m12包括：
拆卸GPF放入保温箱内保温，直至达到设定的保温时长后，将所述GPF取出称重。
本发明的有益效果为：测量实车进行累碳流程和再生流程后的质量，计算出GPF再生累碳质量和GPF再生温度，并通过多次测量得到的样点数据绘制质量-温度曲线，从而能够获取GPF临界温度对应的累碳质量。将GPF临界温度对应的累碳质量作为GPF再生质量阈值，可以避免温度升高至GPF极限造成的GPF烧蚀损坏。
附图说明
图1为本发明流程示意图；
图2为本发明累碳流程示意图；
图3为本发明再生流程示意图；
图4为本发明步骤5的具体操作流程示意图；
图5为本发明绘制的质量-温度曲线示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
如图1所示，一种混动车GPF再生质量阈值的计算方法的流程如下：
步骤1，实验前将温度传感器和氧传感器及压差传感器均按要求布置好，将GFP前后改成快接法兰，GPF单独打孔放置温度传感器，便于称重前烘烤和称重需要单独拆下。然后对GPF进行称重，得到GPF原始质量。
步骤2，将GPF装车，执行累碳流程。
如图2所示，累碳流程包括：
步骤201，对于混动车辆需要将车辆负荷达到最大，车辆档位不超过3档，前后电机供电线断开，车辆实验前将整车SOC消耗到最低至平衡，车辆行驶过程速度不能过高，实验过程中保持30km/h的速度匀速行驶，行驶过程中不可断油，同时在车辆行驶前将过量空气系数λ调整为0.8；
步骤202，按照以上描述工况，车辆行驶1小时。在该过程中，车辆行驶时长(即累碳时长)根据实测的积碳速率和设定的目标累碳量计算。如，设定目标累碳量为2g，则根据上一次测量的累碳速率计算达到2g累碳量所需的时间，将该时间设置为车辆行驶时间。
步骤3，拆卸GPF进行称重，得到GPF的质量m11。同时，计算出积累碳量和积碳速率，该积碳速率可以用于下一次测量累碳流程的行驶时长计算。
步骤4，将GPF装车，执行再生流程。
如图3所示，再生流程包括：
步骤401，车辆驶入跑道后，急加至100km/h；
步骤402，车辆以100±5km/h的速度匀速行驶两圈以上，行驶过程中，车辆不得收油；
步骤403，匀速行驶完成后，车辆以WOT工况加速至130km/h；
步骤404，车辆速度达到130km/h后，车辆马上完全松开加速踏板滑行，车辆断油滑行至70km/h后匀速行驶到跑道出口；
步骤405，按照实验场地要求，车辆以低于30km/h的速度行驶出实验场地。
本实施例中，跑道一圈为3公里，具体可以根据跑道每圈的长度，设置步骤402中行驶的圈数。
步骤5，获取GPF再生累碳质量m1和GPF再生温度T1，如图4所示，具体包括：
步骤501，拆卸GPF；
步骤502，将拆卸的GPF放入200℃的保温箱内保温1h；
步骤503，将GPF取出称重，得到GPF的质量m12，以及读取中央温度传感器的温度数据(即GPF的温度)作为GPF再生温度T1，同时通过GPF上布置的压差传感器和氧传感器读取压力值和过量空气系数λ。
计算GPF的质量m11和GPF的质量m12的差值，得到GPF再生累碳质量m1，将GPF再生累碳质量m1和GPF再生温度T1作为一个样点数据。
步骤6，重复以上操作，直至得到多个样点数据，本实施例中选取测量5次，得到5个样点数据。第二个样点数据为GPF再生累碳质量m2和GPF再生温度T2，第5个样点数据为GPF再生累碳质量m5和GPF再生温度T5。根据多个样点数据，用描点法绘制横坐标为GPF再生累碳质量，纵坐标为GPF再生温度的质量-温度曲线图，如图5所示。根据质量-温度曲线图得到GPF再生温度为GPF临界温度时对应的累碳质量，将GPF临界温度对应的累碳质量作为GPF再生质量阈值。
每次重复测量时，累碳质量按照2g(可根据要求调整，数据越多越好)的速率递增。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (6)

1.一种混动车GPF再生质量阈值的计算方法，其特征在于：包括
执行累碳流程；
累碳流程结束后，测量GPF的质量m11；
执行再生流程；
再生流程结束后，测量GPF的质量m12，并获取GPF的温度作为GPF再生温度T1；
计算GPF的质量m11和GPF的质量m12的差值，得到GPF再生累碳质量m1，将所述GPF再生累碳质量m1和GPF再生温度T1作为一个样点数据；
重复以上操作，直至得到多个样点数据；
根据多个所述样点数据，绘制横坐标为GPF再生累碳质量，纵坐标为GPF再生温度的质量-温度曲线图；
根据所述质量-温度曲线图得到GPF再生温度为CPF临界温度时对应的累碳质量，将所述CPF临界温度对应的累碳质量作为GPF再生质量阈值。
2.根据权利要求1所述的一种混动车GPF再生质量阈值的计算方法，其特征在于：所述累碳流程包括：
将车辆前后电机供电线断开，将SOC消耗至平衡，并调节过量空气系数λ至设定值；
根据实测的积碳速率和设定的目标累碳量计算出累碳时长；
将车辆匀速行驶，直至达到所述累碳时长后，结束累碳流程。
3.根据权利要求1所述的一种混动车GPF再生质量阈值的计算方法，其特征在于：所述再生流程包括：
车辆急加速至设定的第一车速，并在达到所述第一车速后，保持匀速行驶；
车辆匀速行驶达到设定距离后，以WOT工况加速至设定的第二车速，并在达到第二车速时松开加速踏板，使车速降低至第三车速，结束再生流程。
4.根据权利要求2所述的一种混动车GPF再生质量阈值的计算方法，其特征在于：所述累碳流程前，进一步包括对GPF进行称重，得到GPF原始质量，所述实测的积碳速率通过GPF原始质量和累碳流程结束后的GPF质量进行计算。
5.根据权利要求1所述的一种混动车GPF再生质量阈值的计算方法，其特征在于：所述获取GPF的温度的方法为：
将拆卸的GPF放入保温箱内保温，直至达到设定的保温时长后，获取布置在GPF中央位置的温度传感器的温度数据，将所述温度数据作为GPF的温度。
6.根据权利要求1所述的一种混动车GPF再生质量阈值的计算方法，其特征在于：所述测量GPF的质量m12包括：
拆卸GPF放入保温箱内保温，直至达到设定的保温时长后，将所述GPF取出称重。
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