CN115891966B - 混合动力车用dpf驻车再生控制方法及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明属于车辆技术领域，公开了混合动力车用DPF驻车再生控制方法及车辆，该混合动力车用DPF驻车再生控制方法，判断DOC上游实际温度是否达到起燃温度；若是，则发动机以设定发动机转速进行空转；若否，则判断车辆是否满足发电条件；若满足，则控制发动机与电机之间的离合器连接，以使发动机能带动电机发电；获取电池电量和电机实际转速；根据起燃温度、DOC上游实际温度、电池电量和电机实际转速，得到电机需求扭矩；根据电机需求扭矩，得到发动机需求扭矩；发动机以设定发动机转速和发动机需求扭矩进行工作，以使DOC上游实际温度达到起燃温度。能使DOC上游实际温度及时达到起燃温度，提高驻车再生的效率。

Description

混合动力车用DPF驻车再生控制方法及车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及混合动力车用DPF驻车再生控制方法及车辆。

背景技术

DPF(Diesel Particulate Filter，颗粒物捕集器)被用于进行发动机颗粒物的捕集，从而降低排放向大气中的灰尘量。DPF中捕集的颗粒物可以通过主动再生或被动再生燃烧掉，以保证DPF的过滤效率。主动再生包括行车再生和驻车再生。驻车再生是指在发动机怠速运行时利用发动机排气的能量燃烧沉积在DPF内的碳颗粒的过程。发动机的排气先经过DOC(Diesel Oxidation Catalysis，颗粒物的氧化催化技术)再经过DPF。当DOC上游温度达到起燃温度后，喷油器从DOC上游向DOC内喷入柴油，柴油与发动机的排气混合雾化，然后经过DOC氧化产生大量的热量，提高进入DPF内的排气温度，当进入DPF的发动机排气达到一定温度时，点燃DPF载体上吸附的颗粒物，从而完成清洁颗粒物的工作。

然而，现有技术中，混合动力车在驻车再生时，HCU（Hybrid Control Unit，混合动力整车控制器）对发动机进行恒转速控制，HCU与ECU（Eletronic Control Unit，电子控制单元）缺少信息交互，并没有考虑发动机在恒转速工作下，DOC上游温度能否达到起燃温度，若达不到将无法完成驻车再生，直到DOC上游温度达到起燃温度，才能进行下一步，导致驻车时间延长，甚至无法完成驻车再生，极易造成燃料浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供混合动力车用DPF驻车再生控制方法及车辆，以解决现有技术中，混合动力车在驻车再生时，没有考虑发动机在恒转速工作下，DOC上游温度能否达到起燃温度，导致驻车时间延长，甚至无法完成驻车再生，极易造成燃料浪费的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

混合动力车用DPF驻车再生控制方法，包括：

S1：判断驻车再生开关是否被按下，并且车辆是否静止且处于空挡状态；

若是，则进行S2；

S2：判断发动机实际转速是否达到设定发动机转速；

若是，则进行S3；

S3：实时检测DOC上游实际温度；判断所述DOC上游实际温度是否达到起燃温度；

若是，则发动机以所述设定发动机转速进行空转，并进行S6；

若否，则进行S4；

S4：判断车辆是否满足发电条件；

若是，则进行S5；

S5：控制发动机与电机之间的离合器连接，以使发动机能带动电机发电；

获取电池电量和电机实际转速；根据所述起燃温度、所述DOC上游实际温度、所述电池电量和所述电机实际转速，得到电机需求扭矩；

根据所述电机需求扭矩，得到发动机需求扭矩；发动机以所述设定发动机转速和所述发动机需求扭矩进行工作，以使所述DOC上游实际温度达到所述起燃温度；

S6：喷油器以第一喷油量向DOC内喷油；

S7：判断驻车再生完成条件是否满足；

若是，则完成驻车再生。

作为上述的混合动力车用DPF驻车再生控制方法的一种优选方案，判断驻车再生完成条件是否满足包括：

S71：判断DPF上游实际温度是否达到DPF上游设定温度；

若是，则进行S72；

S72：判断DPF上游实际温度达到所述DPF上游设定温度的持续时间是否达到设定时间；

若是，则满足驻车再生完成条件。

作为上述的混合动力车用DPF驻车再生控制方法的一种优选方案，S71中，若DPF上游实际温度未达到DPF上游设定温度，则根据所述DPF上游实际温度和所述DPF上游设定温度，得到DOC喷油量增加值；第一喷油量与DOC喷油量增加值相加得到第二喷油量，喷油器以所述第二喷油量向DOC喷油，以使所述DPF上游实际温度达到所述DPF上游设定温度。

作为上述的混合动力车用DPF驻车再生控制方法的一种优选方案，根据所述DPF上游实际温度和所述DPF上游设定温度，得到DOC喷油量增加值包括：

所述DPF上游设定温度减去所述DPF上游实际温度，得到DPF上游温度差值；

根据DPF上游温度差值，得到DOC喷油量增加值。

作为上述的混合动力车用DPF驻车再生控制方法的一种优选方案，根据DPF上游温度差值，得到DOC喷油量增加值包括：

根据DPF上游温度差值，通过DPF温度差值-DOC喷油量增加值关系表，得到DOC喷油量增加值。

作为上述的混合动力车用DPF驻车再生控制方法的一种优选方案，根据所述起燃温度、所述DOC上游实际温度、所述电池电量和所述电机实际转速，得到电机需求扭矩包括：

所述起燃温度减去所述DOC上游实际温度，得到DOC上游温度差值；

根据所述DOC上游温度差值，得到修正系数；

根据所述电池电量，得到电池充电功率；

所述电池充电功率乘以所述修正系数，得到电池充电功率优化值；

所述电池充电功率优化值乘以9550，再除以所述电机实际转速，得到所述电机需求扭矩。

作为上述的混合动力车用DPF驻车再生控制方法的一种优选方案，根据所述DOC上游温度差值，得到修正系数包括：

根据所述DOC上游温度差值，通过DOC上游温度差值-修正系数关系表，得到修正系数。

作为上述的混合动力车用DPF驻车再生控制方法的一种优选方案，根据所述电池电量，得到电池充电功率包括：

根据所述电池电量，通过电池电量-电池充电功率关系表，得到所述电池充电功率。

作为上述的混合动力车用DPF驻车再生控制方法的一种优选方案，判断车辆是否满足发电条件包括：

判断电机使能是否正常，并且蓄电池的电量是否低于设定电量；

若是，则车辆满足发电条件。

本发明还包括车辆，该车辆采用上述的混合动力车用DPF驻车再生控制方法，所述车辆包括：HCU、发动机、电机和离合器，所述离合器的两端分别与所述发动机和所述电机传动连接，所述离合器连接能使发动机带动电机发电，所述HCU能控制所述离合器连接或断开。

本发明的有益效果：

本发明提供了混合动力车用DPF驻车再生控制方法及车辆，该混合动力车用DPF驻车再生控制方法，在驻车再生时，若DOC上游实际温度未达到起燃温度，则判断车辆是否满足发电条件，若满足发电条件，则发动机与电机之间的离合器连接，以使发动机以设定发动机转速和发动机需求扭矩进行工作，带动电机发电。发动机带动电机发电，给发动机增加了负载，从而能提高发动机排气的温度。由于发动机需求扭矩根据电机需求扭矩得到，电机需求扭矩根据起燃温度、DOC上游实际温度、电池电量和电机实际转速得到，从而，发动机以设定发动机转速和发动机需求扭矩进行工作，能够使DOC上游实际温度达到起燃温度。从而，能提高驻车再生的效率，防止由于DOC上游实际温度长时间未达到起燃温度而无法进行喷油导致的驻车再生时间过长问题，且能使发动机尽量工作在燃油经济性曲线上，且在提高驻车再生效率的同时兼顾电机发电效率最优。

附图说明

图1是本发明具体实施例提供的混合动力车用DPF驻车再生控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本发明提供混合动力车用DPF驻车再生控制方法，如图1所示，该混合动力车用DPF驻车再生控制方法包括：

S1：判断驻车再生开关是否被按下，并且车辆是否静止且处于空挡状态；若是，则进行S2。

当DPF内的碳载量达到设定碳载量时，将触发驻车再生请求，并在驾驶室的显示屏上显示需要进行驻车再生的提示。驾驶员看到提示后，可以选择是否按下驻车再生开关。

S2：判断发动机实际转速是否达到设定发动机转速；若是，则进行S3。

ECU（Eletronic Control Unit，电子控制单元）内存储有设定发动机转速。当车辆处于静止且空挡的状态，且驻车再生开关被按下后，ECU将设定发动机转速发送给HCU（Hybrid Control Unit，混合动力整车控制器），HCU控制发动机以设定发动机转速转动。

S3：实时检测DOC上游实际温度；判断DOC上游实际温度是否达到起燃温度；若是，则发动机以设定发动机转速进行空转，并进行S6；若否，则进行S4。

其中，DOC上游设有第一温度传感器，第一温度传感器能检测DOC上游实际温度。第一温度传感器与ECU电连接，ECU存储有起燃温度，ECU判断DOC上游实际温度是否达到起燃温度，若是，则ECU发送信号给HCU，使HCU控制发动机以设定发动机转速转动。本实施例中，起燃温度为280℃。

S4：判断车辆是否满足发电条件；若是，则进行S5。

具体地，判断电机使能是否正常，并且蓄电池的电量是否低于设定电量；若是，则车辆满足发电条件。

S5：控制发动机与电机之间的离合器连接，以使发动机能带动电机发电；获取电池电量和电机实际转速；根据起燃温度、DOC上游实际温度、电池电量和电机实际转速，得到电机需求扭矩；根据电机需求扭矩，得到发动机需求扭矩；发动机以设定发动机转速和发动机需求扭矩进行工作，以使DOC上游实际温度达到起燃温度。

具体地，根据起燃温度、DOC上游实际温度、电池电量和电机实际转速，得到电机需求扭矩的具体步骤为：先将起燃温度减去DOC上游实际温度得到DOC上游温度差值，再根据DOC上游温度差值，通过DOC上游温度差值-修正系数关系表得到修正系数，之后根据电池电量，通过电池电量-电池充电功率关系表得到电池充电功率，电池充电功率乘以修正系数得到电池充电功率优化值，最后电池充电功率优化值乘以9550，再除以电机实际转速，得到电机需求扭矩。

其中，DOC上游温度差值-修正系数关系表是前期通过大量试验得到的，且参考了发动机万有特性曲线图。电池电量-电池充电功率关系表是前期通过大量试验得到的，且参考了电机效率特性图。

若ECU判断DOC上游实际温度未达到起燃温度，则继续判断电机使能是否正常，并且判断蓄电池的电量是否低于设定电量，若电机正常使能且蓄电池的电量低于设定电量，则ECU发送信号给HCU，使HCU控制发动机与电机之间的离合器连接，以使发动机以设定发动机转速和发动机需求扭矩进行工作，带动电机发电。发动机带动电机发电，给发动机增加了负载，从而能提高发动机排气的温度。由于发动机需求扭矩根据电机需求扭矩得到，电机需求扭矩根据起燃温度、DOC上游实际温度、电池电量和电机实际转速得到，从而，发动机以设定发动机转速和发动机需求扭矩进行工作，能够使DOC上游实际温度达到起燃温度。驻车再生过程中ECU与HCU进行交互，当DOC上游实际温度未达到起燃温度时，能够及时控制发动机带动电机工作，以增加发动机的负载，提高发动机排气温度，从而使DOC上游实际温度及时达到起燃温度，以提高驻车再生的效率，防止由于DOC上游实际温度长时间未达到起燃温度而无法进行喷油导致的驻车再生时间过长问题。而且由于发动机需求扭矩根据电机需求扭矩得到，且DOC上游温度差值-修正系数关系表参考了发动机万有特性曲线图，电池电量-电池充电功率关系表参考了电机效率特性图，能使发动机尽量工作在燃油经济性曲线上，且在提高驻车再生效率的同时兼顾电机发电效率最优。

S6：喷油器以第一喷油量向DOC内喷油。当DOC上游实际温度达到起燃温度，喷油器开始从DOC上游向DOC内喷油。

S7：判断驻车再生完成条件是否满足；若是，则完成驻车再生。

具体地，判断驻车再生完成条件是否满足的具体步骤为：

S71：判断DPF上游实际温度是否达到DPF上游设定温度；若是，则进行S72；若DPF上游实际温度未达到DPF上游设定温度，则根据DPF上游实际温度和DPF上游设定温度，得到DOC喷油量增加值；第一喷油量与DOC喷油量增加值相加得到第二喷油量，喷油器以第二喷油量向DOC喷油，以使DPF上游实际温度达到DPF上游设定温度。通过增加喷油量来提高DPF上游实际温度，从而使DPF上游实际温度及时达到DPF上游设定温度，从而提高驻车再生的效率。

其中，DPF上游设有第二温度传感器，第二温度传感器能检测DPF上游实际温度。本实施例中，DPF上游设定温度为600℃。

具体地，DPF上游设定温度减去DPF上游实际温度，得到DPF上游温度差值；根据DPF上游温度差值，通过DPF温度差值-DOC喷油量增加值关系表，得到DOC喷油量增加值。其中，DPF温度差值-DOC喷油量增加值关系表是前期通过大量试验得到的。

S72：判断DPF上游实际温度达到DPF上游设定温度的持续时间是否达到设定时间；若是，则满足驻车再生完成条件。

当DPF上游实际温度达到DPF上游设定温度，则判断DPF上游实际温度达到DPF上游设定温度的持续时间是否达到设定时间；若是，则满足驻车再生完成条件，则完成驻车再生。能使发动机的燃油经济性最优。

本发明还包括车辆，该车辆采用上述的混合动力车用DPF驻车再生控制方法，车辆包括：HCU、发动机、电机和离合器，离合器的两端分别与发动机和电机传动连接，离合器连接能使发动机带动电机发电，HCU能控制离合器连接或断开。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.混合动力车用DPF驻车再生控制方法，其特征在于，包括：

S1：判断驻车再生开关是否被按下，并且车辆是否静止且处于空挡状态；

若是，则进行S2；

S2：判断发动机实际转速是否达到设定发动机转速；

若是，则进行S3；

S3：实时检测DOC上游实际温度；判断所述DOC上游实际温度是否达到起燃温度；

若是，则发动机以所述设定发动机转速进行空转，并进行S6；

若否，则进行S4；

S4：判断车辆是否满足发电条件；

若是，则进行S5；

S5：控制发动机与电机之间的离合器连接，以使发动机能带动电机发电；

获取电池电量和电机实际转速；根据所述起燃温度、所述DOC上游实际温度、所述电池电量和所述电机实际转速，得到电机需求扭矩；

根据所述电机需求扭矩，得到发动机需求扭矩；发动机以所述设定发动机转速和所述发动机需求扭矩进行工作，以使所述DOC上游实际温度达到所述起燃温度；

S6：喷油器以第一喷油量向DOC内喷油；

S7：判断驻车再生完成条件是否满足；

若是，则完成驻车再生；

根据所述起燃温度、所述DOC上游实际温度、所述电池电量和所述电机实际转速，得到电机需求扭矩包括：

所述起燃温度减去所述DOC上游实际温度，得到DOC上游温度差值；

根据所述DOC上游温度差值，得到修正系数；

根据所述电池电量，得到电池充电功率；

所述电池充电功率乘以所述修正系数，得到电池充电功率优化值；

所述电池充电功率优化值乘以9550，再除以所述电机实际转速，得到所述电机需求扭矩；

根据所述DOC上游温度差值，得到修正系数包括：

根据所述DOC上游温度差值，通过DOC上游温度差值-修正系数关系表，得到修正系数；

根据所述电池电量，得到电池充电功率包括：

根据所述电池电量，通过电池电量-电池充电功率关系表，得到所述电池充电功率；

DOC上游温度差值-修正系数关系表参考了发动机万有特性曲线图，电池电量-电池充电功率关系表参考了电机效率特性图。

2.根据权利要求1所述的混合动力车用DPF驻车再生控制方法，其特征在于，判断驻车再生完成条件是否满足包括：

S71：判断DPF上游实际温度是否达到DPF上游设定温度；

若是，则进行S72；

S72：判断DPF上游实际温度达到所述DPF上游设定温度的持续时间是否达到设定时间；

若是，则满足驻车再生完成条件。

3.根据权利要求2所述的混合动力车用DPF驻车再生控制方法，其特征在于，S71中，若DPF上游实际温度未达到所述DPF上游设定温度，则根据所述DPF上游实际温度和所述DPF上游设定温度，得到DOC喷油量增加值；第一喷油量与DOC喷油量增加值相加得到第二喷油量，喷油器以所述第二喷油量向DOC喷油，以使所述DPF上游实际温度达到所述DPF上游设定温度。

4.根据权利要求3所述的混合动力车用DPF驻车再生控制方法，其特征在于，根据所述DPF上游实际温度和所述DPF上游设定温度，得到DOC喷油量增加值包括：

所述DPF上游设定温度减去所述DPF上游实际温度，得到DPF上游温度差值；

根据DPF上游温度差值，得到DOC喷油量增加值。

5.根据权利要求4所述的混合动力车用DPF驻车再生控制方法，其特征在于，根据DPF上游温度差值，得到DOC喷油量增加值包括：

根据DPF上游温度差值，通过DPF温度差值-DOC喷油量增加值关系表，得到DOC喷油量增加值。

6.根据权利要求1所述的混合动力车用DPF驻车再生控制方法，其特征在于，判断车辆是否满足发电条件包括：

判断电机使能是否正常，并且蓄电池的电量是否低于设定电量；

若是，则车辆满足发电条件。

7.车辆，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的混合动力车用DPF驻车再生控制方法，所述车辆包括：HCU、发动机、电机和离合器，所述离合器的两端分别与所述发动机和所述电机传动连接，所述离合器连接能使发动机带动电机发电，所述HCU能控制所述离合器连接或断开。