CN112761759B - 一种基于温度模型控制汽油机颗粒捕集器断油再生的方法 - Google Patents

一种基于温度模型控制汽油机颗粒捕集器断油再生的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及汽油机颗粒捕集器技术领域，具体地说是一种基于温度模型控制汽油机颗粒捕集器断油再生的方法，步骤1，从ECU系统中获取汽油颗粒捕集器当前温度值T0；步骤2，计算断油再生碳燃烧所产生的温升值∆T；步骤3，判断T0+∆T与汽油颗粒捕集器耐受温度的大小，如T0+∆T≥汽油颗粒捕集器耐受温度，则禁止断油再生，如T0+∆T小于汽油颗粒捕集器耐受温度，则进行步骤4；步骤4，断油再生并返回步骤2。本发明同现有技术相比，通过表征安全性的温度高低作为再生控制的唯一输入，节约断油安全性相关的台架转毂验证工作，节约资源，提高效率；扩大了再生的工况范围，有利于碳量清除，减小背压，提高动力和经济性；断油次数增加，降低油耗改善体验。

Description

一种基于温度模型控制汽油机颗粒捕集器断油再生的方法
技术领域
本发明涉及汽油机颗粒捕集器技术领域，具体地说是一种基于温度模型控制汽油机颗粒捕集器断油再生的方法。
背景技术
目前，对汽油颗粒捕集器是否允许断油再生，是通过汽油颗粒捕集器中的当前碳载量和中心温度来控制的。为了找到允许断油再生的边界，需要做大量的温度和碳载量的组合试验，占用了大量的试验资源。
由于考虑到对断油后碳燃烧速率的精度以及策略的安全性，现有策略同时采用碳载量和中心温度进行判断。当中心温度符合要求时，判断碳载量是否小于不允许断油限值碳量，如是，则允许断油再生，如不是，则禁止断油再生。其中，不允许断油限值碳量＝（汽油颗粒捕集器耐受温度-汽油颗粒捕集器当前温度）×汽油颗粒捕集器的质量×汽油颗粒捕集器的比热容/碳的热值。
现有策略中，存在部分工况，其碳载量可以满足部分再生的条件，但会被判断为不能断油再生，现有策略忽视了这些工况再生的机会。此外，现有策略中，碳的燃烧只考虑加热汽油颗粒捕集器，比较片面。
因此，需要设计一种基于温度模型控制汽油机颗粒捕集器断油再生的方法，在保障安全的前提下，能够更直观地判断汽油机颗粒捕集器是否断油再生，以节约资源、提高效率。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供了一种基于温度模型控制汽油机颗粒捕集器断油再生的方法，在保障安全的前提下，能够更直观地判断汽油机颗粒捕集器是否断油再生，以节约资源、提高效率。
为了达到上述目的，本发明提供一种基于温度模型控制汽油机颗粒捕集器断油再生的方法，包括如下步骤：步骤1，从ECU系统中获取汽油颗粒捕集器当前温度值T0；步骤2，计算断油再生碳燃烧所产生的温升值∆T；步骤3，判断T0+∆T与汽油颗粒捕集器耐受温度的大小，如T0+∆T≥汽油颗粒捕集器耐受温度，则禁止断油再生，如T0+∆T小于汽油颗粒捕集器耐受温度，则进行步骤4；步骤4，断油再生并返回步骤2 。
可选的，所述的断油再生碳燃烧所产生的温升值
Figure 652517DEST_PATH_IMAGE001
/(MGPF * CGPF+Mgas * Cgas) ，MGPF为汽油颗粒捕集器的质量，CGPF为汽油颗粒捕集器的比热容，Mgas为汽油颗粒捕集器中的气体质量，Cgas为汽油颗粒捕集器中的气体比热容。
可选的，在ECU系统中建立了基于可燃物、氧含量、温度的燃烧速率模型，将台架上的实际累碳测试数据应用到燃烧速率模型中，ECU系统实时计算并输出所述的碳燃烧速率。
可选的，所述的碳燃烧速率根据汽油颗粒捕集器进行标定：对颗粒捕集器进行实际累碳，测量不同碳量下，不同汽油颗粒捕集器温度和氧流量下的燃烧速率，将所测的燃烧速率填入在ECU系统中的燃烧速率模型中。
可选的，所述的汽油颗粒捕集器耐受温度为物体的物理耐受温度。
可选的，所述的汽油颗粒捕集器耐受温度为物体的物理耐受温度加50℃~150℃的安全冗余值。
本发明同现有技术相比，通过表征安全性的温度高低作为再生控制的唯一输入，节约了断油安全性相关的台架转毂验证工作，节约了资源，提高了效率。本发明扩大了再生的工况范围，有利于碳量的清除，从而减小背压，提高动力性和经济性；断油次数的增加，也可以降低油耗、提高驾驶体验。
附图说明
图1为本发明基于温度模型控制汽油机颗粒捕集器断油再生的方法的工作流程图。
图2为本发明实施例中，中心温度与碳量随时间变化的示意图。
具体实施方式
现结合附图对本发明做进一步描述。
参见图1，本发明提供一种基于温度模型控制汽油机颗粒捕集器断油再生的方法，包括如下步骤：
步骤1，从ECU系统中获取汽油颗粒捕集器当前温度值T0。
步骤2，计算断油再生碳燃烧所产生的温升值∆T，断油再生碳燃烧所产生的温升值
Figure 516567DEST_PATH_IMAGE001
/(MGPF * CGPF+Mgas * Cgas)。其中，MGPF为汽油颗粒捕集器的质量，CGPF为汽油颗粒捕集器的比热容。Mgas为汽油颗粒捕集器中的气体质量，Cgas为汽油颗粒捕集器中的气体比热容。
燃烧三要素为可燃物、氧含量、温度。目前，在ECU系统中，已经建立了基于可燃物、氧含量、温度燃烧三要素的燃烧速率模型，将台架上的实际累碳测试数据应用到燃烧速率模型中，ECU系统实时计算并输出碳燃烧速率；并且碳燃烧速率根据汽油颗粒捕集器进行标定：对颗粒捕集器进行实际累碳，测量不同碳量下，不同汽油颗粒捕集器温度和氧流量下的燃烧速率，将所测的燃烧速率填入在ECU系统中的燃烧速率模型中，从而保证了断油后碳燃烧速率的精度。当断油后的燃烧速率精度能得到保证，则通过本发明的算法，能将温度准确的反应到汽油颗粒捕集器的中心温度上，这样就可以在保障安全的前提下，准确的选择禁止断油的时机。
步骤3，判断T0+∆T与汽油颗粒捕集器耐受温度的大小，如T0+∆T≥汽油颗粒捕集器耐受温度，则禁止断油再生，如T0+∆T小于汽油颗粒捕集器耐受温度，则进行步骤4。
汽油颗粒捕集器耐受温度为物体的物理耐受温度，汽油颗粒捕集器的供应商会提供该数值。出于安全考虑，会在供应商会提供该数值上增加一定的安全冗余，即汽油颗粒捕集器耐受温度为物体的物理耐受温度加50℃~150℃的安全冗余值。
步骤4，断油再生并返回步骤2 。断油再生过程中碳的燃烧会反应到温度的升高，即断油再生碳燃烧所产生的温升值∆T会进一步升高，所以根据温度可以更加直观地去判断是否满足断油再生的条件。
实施例1
如图2所示，在断油前的GPF 中心温度为725℃，此时碳量为5.8g，如采用采用碳载量和中心温度的再生策略，是不允许断油再生的。但是采用本发明的方法时，由于GPF 中心温度未达到预设的阀值，所以允许先断油再生，b_sa=1，断油再生烧碳产生热量导致GPF中心温度上升，当GPF中心温度上升到设定的阀值后，不允许断油再生了，b_sa=0。在测试样例中，碳量减小了0.38g。很明显，本发明在保障GPF安全的前提下，极大的提高了断油再生的效率，提升终端用户的满意度，降低排气背压阻力。
本发明通过表征安全性的温度高低作为再生控制的唯一输入，节约了断油安全性相关的台架转毂验证工作，节约了资源，提高了效率。本发明扩大了再生的工况范围，有利于碳量的清除，从而减小背压，提高动力性和经济性；断油次数的增加，也可以降低油耗、提高驾驶体验。

Claims (3)

1.一种基于温度模型控制汽油机颗粒捕集器断油再生的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1，从ECU系统中获取汽油颗粒捕集器当前温度值T0；步骤2，计算断油再生碳燃烧所产生的温升值∆T；步骤3，判断T0+∆T与汽油颗粒捕集器耐受温度的大小，如T0+∆T≥汽油颗粒捕集器耐受温度，则禁止断油再生，如T0+∆T小于汽油颗粒捕集器耐受温度，则进行步骤4；步骤4，断油再生并返回步骤2 ， 所述的断油再生碳燃烧所产生的温升值
Figure DEST_PATH_IMAGE002
，MGPF为汽油颗粒捕集器的质量，CGPF为汽油颗粒捕集器的比热容，Mgas为汽油颗粒捕集器中的气体质量，Cgas为汽油颗粒捕集器中的气体比热容， 在ECU系统中建立了基于可燃物、氧含量、温度的燃烧速率模型，将台架上的实际累碳测试数据应用到燃烧速率模型中，ECU系统实时计算并输出所述的碳燃烧速率， 所述的碳燃烧速率根据汽油颗粒捕集器进行标定：对颗粒捕集器进行实际累碳，测量不同碳量下，不同汽油颗粒捕集器温度和氧流量下的燃烧速率，将所测的燃烧速率填入在ECU系统中的燃烧速率模型中。
2.根据权利要求1所述的一种基于温度模型控制汽油机颗粒捕集器断油再生的方法，其特征在于：所述的汽油颗粒捕集器耐受温度为物体的物理耐受温度。
3.根据权利要求1所述的一种基于温度模型控制汽油机颗粒捕集器断油再生的方法，其特征在于：所述的汽油颗粒捕集器耐受温度为物体的物理耐受温度加50℃~150℃的安全冗余值。
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