CN114215630A - 一种混合动力汽油车的尾气排放控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种混合动力汽油车的尾气排放控制方法，包括将产生的尾气通过三元催化转化器过滤，通入旁通阀：旁通阀关闭时，尾气通过GPF模块排出；旁通阀打开时，尾气直接排出；旁通阀连接控制器，控制器执行以下步骤：获取发动机的目标功率，根据目标功率和当前实际功率计算得到PN排放初始预测值；若PN排放初始预测值大于第一排放阈值，关闭旁通阀；若小于第一排放阈值，则获取尾气经过三元催化转化器过滤后的PN过滤排放浓度，将PN过滤排放浓度输入PN排放估算模型获取PN排放估计量；判断PN排放估计量是否不小于第二排放阈值，若是，则关闭旁通阀；若否，则打开旁通阀。与现有技术相比，本发明具有燃油经济性好等优点。

Description

一种混合动力汽油车的尾气排放控制方法
技术领域
本发明涉及汽车排放技术领域，尤其是涉及一种混合动力汽油车的尾气排放控制方法。
背景技术
在RDE(实际行驶污染物排放，Real Drive Emission)测试中，常常使用颗粒数量(PN)作为排放参数用以监控车辆实际行驶过程的排放水平。
混合动力汽车具有至少两个动力源，一般其中一个动力源为发动机，另一个动力源为电池。车辆行驶过程所需要的能量，一部分来自于内燃机，将燃料中的化学能转化成机械能；另一部分来自于动力电池，通过电机将电能转化为机械能。在混合动力汽车行驶过程中存在纯电驱动、纯内燃机驱动、行车充电和混合驱动等运行模式。因此同样会出现污染排放的问题。GPF(汽油颗粒物捕集器，Gasoline Particulate Filter)是一种颗粒物捕集装置，是满足汽油车PN排放要求的重要后处理技术。但是加装GPF会升高发动机排气系统的背压，恶化车辆的动力性和燃油经济性。
现有专利主要是集中在对GPF的应用控制，但是在现有技术中，GPF仍然需要一直处于工作状态，燃油经济性低。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种混合动力汽油车的尾气排放控制方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种混合动力汽油车的尾气排放控制方法，将产生的尾气通过三元催化转化器过滤，通入旁通阀：
所述旁通阀关闭时，尾气通过GPF模块排出；
所述旁通阀打开时，尾气直接排出；
所述旁通阀连接控制器，所述控制器执行以下步骤：
S1、获取发动机的目标功率，根据目标功率和当前实际功率计算得到PN排放初始预测值；
S2、判断PN排放初始预测值是否大于第一排放阈值，若是，关闭旁通阀；若否，执行步骤S3；
S3、获取尾气经过三元催化转化器过滤后的PN过滤排放浓度，将PN过滤排放浓度输入PN排放估算模型获取PN排放估计量；
S4、判断PN排放估计量是否不小于第二排放阈值，若是，则关闭旁通阀；若否，则打开旁通阀。
进一步地，在执行步骤S3前，若PN过滤排放浓度不小于第一浓度阈值，则关闭旁通阀，若小于第一浓度阈值，则再执行步骤S3。
进一步地，在打开旁通阀前，若尾气排放量小于第二排放阈值的时间或PN过滤排放浓度小于第一浓度阈值的时间不小于第一时间阈值，则打开旁通阀；反之关闭旁通阀。
进一步地，所述尾气排放估计模型的计算方法包括：
S31、根据发动机转速和发动机喷油量查询EGR修正表得到EGR率对PN排放的修正量；
S32、根据再生工况增大情况下的空燃比变化值查询空燃比修正表得到空燃比变化率对PN排放的修正量；
S33、将EGR率对PN排放的修正量、空燃比变化率对PN排放的修正量和PN过滤排放浓度相加，获取尾气排放估计量。
进一步地，所述PN排放初始预测值的计算方法如下：
将目标功率与实际功率相减，得到功率差值；将功率差值查询排放预测表，获取功率差值对应的PN排放初始预测值。
进一步地，所述排放预测表的获取方法为：
进行多次车辆行驶排放实验，记录每一次目标功率与实际功率的差值和实际排放量，以目标功率和实际功率的差值建立排放预测表，表中PN排放初始预测值即为实际排放量的值。
进一步地，所述PN过滤排放浓度可通过设置在三元催化转换器的一侧尾气传感器获取。
进一步地，所述PN过滤排放浓度可通过以下计算方法获取：
根据发动机转速和发动机喷油量查询原机稳态下碳烟MAP图获取尾气排放浓度，根据三元催化转换器过滤效率和尾气排放浓度计算得到PN过滤排放浓度。
进一步地，所述发动机的目标功率的获取方法如下：
获取车辆当前车速和与前车的车距，结合路况车速要求计算得到车辆需求功率，根据车辆电池信息和车速需求功率，获取发动机的目标功率。
进一步地，获取发动机的目标功率后，将目标功率输出至发动机和电机，获取发动机的实际功率。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明根据目标功率和实际功率预测尾气中的PN排放量，并根据预测结果通过旁通阀的开关来控制油路管道是否连接GPF模块，由于设置了三元催化转化器，即使在GPF不工作时也可以满足排放测试需求，同时使GPF无需一直处于工作状态，改善了混合动力车辆的燃油经济性。
2、本发明除了对尾气中的PN排放量的大小进行判断，还对PN排放量满足要求的时间进行判断，若不满足阈值，仍会开启GPF工作，进一步确保了排放可满足排放测试需求。
3、本发明通过PN排放估计模型对PN排放量进行修正，确保了计算的准确性。
4、本发明可通过PN传感器直接获取PN过滤排放浓度或通过计算获取PN过滤排放浓度，若PN传感器故障，流程依然可以正常进行，系统的鲁棒性强。
附图说明
图1为本发明的实施例1的流程示意图。
图2为本发明的PN排放装置示意图。
图3为本发明的实施例2的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1：
本实施例提供了一种混合动力汽油车的PN排放控制方法，流程如图1所示，其中涉及到一种混合动力汽油车的PN排放装置，如图2所示，在发动机排出尾气后，尾气在油路管道中会先经过三元催化转化器，过滤后经过旁通阀，旁通阀在打开状态时，油路管道直接与外界连接，GPF模块不工作；而旁通阀处于关闭状态时，油路管道通过GPF模块与外界连接，GPF模块正常工作。PN排放控制方法具体包括以下步骤：
步骤S1、通过毫米波雷达和驾驶员踏板获取车速信息，通过车载摄像头获取与前车的车距，根据车速信息和车距结合当前路况的车速要求，计算得到车辆需求功率。根据车辆的电池信息和车辆需求功率，计算得到车辆的目标功率。将目标功率输出至发动机和电机，并获取此时车辆的实际功率。根据目标功率和当前实际功率计算得到PN排放初始预测值。计算方法具体为：
将目标功率与实际功率相减，得到功率差值；将功率差值查询排放预测表，获取功率差值对应的PN排放初始预测值；排放预测表为现有的参考表，获取方法如下：
在此前先进行多次车辆行驶排放实验，记录每一次目标功率与实际功率的差值和实际排放量，以目标功率和实际功率的差值为基础建立排放预测表，表中PN排放初始预测值即为实际排放量的值。
步骤S2、对获取的PN排放初始预测值进行判断，若PN排放初始预测值大于排放阈值，关闭旁通阀；若小于排放阈值，执行步骤S3。
步骤S3、获取PN过滤排放浓度，在本实施例中，PN过滤排放浓度可根据三元催化转化器一侧的PN传感器获取，除此之外，为了防止PN传感器故障，PN过滤排放浓度还可通过计算获取，计算方法如下：
根据发动机转速和发动机喷油量查询现有的原机稳态下碳烟MAP图获取PN排放浓度，将三元催化转换器过滤效率乘以PN排放浓度计算得到PN过滤排放浓度。
得到PN过滤排放浓度后，将PN过滤排放浓度输入PN排放估算模型获取PN排放估计量；其中PN排放估算模型的计算方法具体包括：
步骤S31、根据发动机转速和发动机喷油量查询现有的EGR修正表得到EGR率对PN的修正量。
步骤S32、根据在再生工况增大的情况下的空燃比变化值查询现有的空燃比修正表得到空燃比变化率对PN的修正量。
步骤S33、将PN过滤排放浓度相继加上EGR率对PN的修正量和空燃比变化率对PN的修正量，获取PN排放估计量。
步骤S4、判断PN排放估计量是否不小于第二排放阈值，若是，则关闭旁通阀；若否，则打开旁通阀。
实施例2：
实施例2提供了一种混合动力汽油车的PN排放控制方法，流程如图3所示，其中涉及到一种如图2所示的混合动力汽油车的PN排放装置。PN排放控制方法具体包括以下步骤：
步骤S1、通过毫米波雷达和驾驶员踏板获取车速信息，通过车载摄像头获取与前车的车距，根据车速信息和车距结合当前路况的车速要求，计算得到车辆需求功率。根据车辆的电池信息和车辆需求功率，计算得到车辆的目标功率。将目标功率输出至发动机和电机，并获取此时车辆的实际功率。根据目标功率和当前实际功率计算得到PN排放初始预测值。计算方法具体为：
将目标功率与实际功率相减，得到功率差值；将功率差值查询排放预测表，获取功率差值对应的PN排放初始预测值；排放预测表为现有的参考表，获取方法如下：
在此前先进行多次车辆行驶排放实验，记录每一次目标功率与实际功率的差值和实际排放量，以目标功率和实际功率的差值为基础建立排放预测表，表中PN排放初始预测值即为实际排放量的值。
步骤S2、对获取的PN排放初始预测值进行判断，若PN排放初始预测值大于排放阈值，关闭旁通阀；若小于排放阈值，执行步骤S3。
步骤S3、获取PN过滤排放浓度，在本实施例中，PN过滤排放浓度可根据三元催化转化器一侧的PN传感器获取，除此之外，为了防止PN传感器故障，PN过滤排放浓度还可通过计算获取，计算方法如下：
根据发动机转速和发动机喷油量查询现有的原机稳态下碳烟MAP图获取PN排放浓度，将三元催化转换器过滤效率乘以PN排放浓度计算得到PN过滤排放浓度。
得到PN过滤排放浓度后，将PN过滤排放浓度输入PN排放估算模型获取PN排放估计量；其中PN排放估算模型的计算方法具体包括：
步骤S31、根据发动机转速和发动机喷油量查询现有的EGR修正表得到EGR率对PN的修正量。
步骤S32、根据在再生工况增大的情况下的空燃比变化值查询现有的空燃比修正表得到空燃比变化率对PN的修正量。
步骤S33、将PN过滤排放浓度相继加上EGR率对PN的修正量和空燃比变化率对PN的修正量，获取PN排放估计量。
步骤S4、判断PN排放估计量是否大于等于第二排放阈值或PN过滤排放浓度是否大于等于第一浓度阈值，若均满足，则关闭旁通阀；反之，则执行步骤S5。
步骤S5、判PN排放估计量小于第二排放阈值的时间或PN过滤排放浓度小于第一浓度阈值的时间是否不小于第一时间阈值，若是，则打开旁通阀；反之，则关闭旁通阀。
在其它实施例中，还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本实施例中提到的混合动力汽油车的PN排放控制方法，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种混合动力汽油车的尾气排放控制方法，其特征在于，将产生的尾气通过三元催化转化器过滤，通入旁通阀：
所述旁通阀关闭时，尾气通过GPF模块排出；
所述旁通阀打开时，尾气直接排出；
所述旁通阀连接控制器，所述控制器执行以下步骤：
S1、获取发动机的目标功率，根据目标功率和当前实际功率计算得到PN排放初始预测值；
S2、判断PN排放初始预测值是否大于第一排放阈值，若是，关闭旁通阀；若否，执行步骤S3；
S3、获取尾气经过三元催化转化器过滤后的PN过滤排放浓度，将PN过滤排放浓度输入PN排放估算模型获取PN排放估计量；
S4、判断PN排放估计量是否不小于第二排放阈值，若是，则关闭旁通阀；若否，则打开旁通阀。
2.根据权利要求1所述的一种混合动力汽油车的尾气排放控制方法，其特征在于，在执行步骤S3前，若PN过滤排放浓度不小于第一浓度阈值，则关闭旁通阀，若小于第一浓度阈值，则再执行步骤S3。
3.根据权利要求2所述的一种混合动力汽油车的尾气排放控制方法，其特征在于，在打开旁通阀前，若尾气排放量小于第二排放阈值的时间或PN过滤排放浓度小于第一浓度阈值的时间不小于第一时间阈值，则打开旁通阀；反之关闭旁通阀。
4.根据权利要求1所述的一种混合动力汽油车的尾气排放控制方法，其特征在于，所述尾气排放估计模型的计算方法包括：
S31、根据发动机转速和发动机喷油量查询EGR修正表得到EGR率对PN排放的修正量；
S32、根据再生工况增大情况下的空燃比变化值查询空燃比修正表得到空燃比变化率对PN排放的修正量；
S33、将EGR率对PN排放的修正量、空燃比变化率对PN排放的修正量和PN过滤排放浓度相加，获取尾气排放估计量。
5.根据权利要求1所述的一种混合动力汽油车的尾气排放控制方法，其特征在于，所述PN排放初始预测值的计算方法如下：
将目标功率与实际功率相减，得到功率差值；将功率差值查询排放预测表，获取功率差值对应的PN排放初始预测值。
6.根据权利要求5所述的一种混合动力汽油车的尾气排放控制方法，其特征在于，所述排放预测表的获取方法为：
进行多次车辆行驶排放实验，记录每一次目标功率与实际功率的差值和实际排放量，以目标功率和实际功率的差值建立排放预测表，表中PN排放初始预测值即为实际排放量的值。
7.根据权利要求1所述的一种混合动力汽油车的尾气排放控制方法，其特征在于，所述PN过滤排放浓度可通过设置在三元催化转换器的一侧尾气传感器获取。
8.根据权利要求1所述的一种混合动力汽油车的尾气排放控制方法，其特征在于，所述PN过滤排放浓度可通过以下计算方法获取：
根据发动机转速和发动机喷油量查询原机稳态下碳烟MAP图获取尾气排放浓度，根据三元催化转换器过滤效率和尾气排放浓度计算得到PN过滤排放浓度。
9.根据权利要求1所述的一种混合动力汽油车的尾气排放控制方法，其特征在于，所述发动机的目标功率的获取方法如下：
获取车辆当前车速和与前车的车距，结合路况车速要求计算得到车辆需求功率，根据车辆电池信息和车速需求功率，获取发动机的目标功率。
10.根据权利要求1所述的一种混合动力汽油车的尾气排放控制方法，其特征在于，获取发动机的目标功率后，将目标功率输出至发动机和电机，获取发动机的实际功率。
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