一种车辆的再生控制方法及再生控制系统

技术领域

本发明属于车辆控制领域，特别是涉及一种车辆的再生控制方法及再生控制系统。

背景技术

汽油机或柴油机的颗粒物排放是汽车排放物中需要控制的污染物之一。尤其对于直喷发动机，其循环颗粒物排放量是进气道喷射发动机的十倍。国六阶段排放法规将颗粒物的质量和数量纳入到控制监管范围，为降低颗粒物的排放量，从排放后处理的角度需要引入颗粒捕集器，例如汽油机颗粒捕集器GPF(Gasoline Particle Filter)或柴油机颗粒捕集器DPF(Diesel Particle Filter)。在车辆排气系统中安装颗粒捕集器之后，车辆使用过程中，约90％的碳颗粒排放物会被颗粒捕集器捕集，当颗粒捕集器捕集的碳颗粒达到一定阀值时会启动再生程序，该程序通过提高排温、减稀空燃比的方式，使碳颗粒物高温氧化燃烧，从而达到清空颗粒捕集器中的碳的目的。同时为防止再生频次过高、再生效率低下、长时间不再生等问题的出现，开发了驻车再生功能以便更有效地完成颗粒捕集器再生。

现有控制方案策略：通过调发动机怠速转速、怠速点火角、怠速目标空燃比来提升排气温度和排气氧含量使得颗粒捕集器内碳燃烧，同时设置目标再生时间，再生结束后会初始化颗粒捕集器模型碳载量。

目前策略车辆控制器无法区分正常行车再生和驻车再生，初始化值为同一值。此方案不能准确地反应正常行车再生和驻车再生后真实的碳载量，由此会导致下一次再生过程存在过分燃烧的风险。

发明内容

本发明第一方面的一个目的是提供一种车辆的再生控制方法，能够避免因碳载量模型不准引起断油工况烧坏颗粒捕集器造成排放超标问题。

本发明的进一步的一个目的是要满足了整车正常运行时以及驻车再生时发动机的冷却需求。

本发明第二方面的一个目的是提供一种用于执行上述再生控制方法的控制系统。

特别地，本发明提供了一种车辆的再生控制方法，包括：

在驻车再生结束后，将碳载量的初始值标定为高于试验经验值的第一阈值，所述试验经验值通过对所述车辆进行实际道路驻车再生试验标定得到；

所述车辆以所述第一阈值为初始值重新累计碳载量。

可选地，在驻车再生结束后，将碳载量的初始值标定为高于试验经验值的第一阈值的步骤之前，还包括：

根据预设的碳载量模型计算当前的模型碳载量；

当所述模型碳载量超过第二阈值时触发正常行车再生；

当所述模型碳载量超过第三阈值时触发驻车再生。

可选地，当所述模型碳载量超过第三阈值时触发驻车再生的步骤之后，包括：

在车辆驻车时控制所述车辆的发动机怠速转速提升至目标转速、控制所述发动机的点火角推迟至目标点火角，以提升所述发动机的排气温度；

在所述发动机的排气温度达到目标温度时，控制所述发动机的空燃比激活为目标空燃比；

在驻车再生的时间达到预设时间时停止所述驻车再生。

可选地，所述预设时间根据再生效率设定。

可选地，当所述模型碳载量超过第二阈值时触发正常行车再生的步骤之后，包括：

当实时的模型碳载量小于第四阈值时停止所述正常行车再生。

可选地，在驻车再生结束后，将碳载量的初始值标定为高于试验经验值的第一阈值的步骤之前，还包括：

在驻车再生开始后，采集颗粒捕集器的入口温度；

当所述入口温度达到开启阈值时，根据所述入口温度获取驻车再生时发动机的冷却需求；

根据所述驻车再生时的发动机冷却需求以及车辆的其他冷却需求控制驻车再生风扇运行。

可选地，根据所述入口温度获取驻车再生时发动机的冷却需求的步骤，包括：

根据所述入口温度查询预先标定的驻车再生时冷却需求标定曲线获取驻车再生时发动机的冷却需求。

可选地，所述其他冷却需要包括发动机水温及传动系统的冷却需求、发动机运行时的冷却需求、空调压缩机的冷却需求以及根据水温、环境温度和车速计算的散热需求。

可选地，根据所述驻车再生时的发动机冷却需求以及车辆的其他冷却需求控制驻车再生风扇运行的步骤之后，还包括：

当所述入口温度低于关闭阈值时关闭所述驻车再生风扇。

特别地，本发明还提供了一种车辆的再生控制系统，包括存储器和处理器，所述存储器内存储有控制程序，所述控制程序被所述处理器执行时用于实现根据上述任一项所述的车辆的再生控制方法。

本发明通过对驻车再生后的碳载量的初始值进行重新标定，使之区别于正常行车再生。并且将驻车再生后的碳载量的初始值设置为高于试验经验值的第一阈值，保证颗粒捕集器驻车再生后模型碳载量大于实际碳载量，避免因碳载量模型不准引起断油工况烧坏颗粒捕集器造成排放超标问题，进而保证颗粒物排放满足法规要求。

进一步地，本发明可应用于不同动力总成单独标定，从而从根本上解决驻车再生后模型碳载量大于实际碳载量问题。

进一步地，本发明基于驻车再生本身的特殊性，对控制策略增加一路驻车再生冷却需求，在控制驻车再生风扇时考虑了驻车再生时发动机的冷却需求，区别于正常行车的冷却需求，同时满足了整车正常运行时以及驻车再生时发动机的冷却需求，进而满足驻车再生时机舱的温度场要求，进而避免了实际进行驻车再生时机舱内温度会超过零部件限制导致缩短机舱内零部件寿命、损害机舱内零部件的问题。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的车辆的再生控制方法的流程图；

图2是根据本发明另一个实施例的车辆的再生控制方法的流程图；

图3是根据本发明再一个实施例的车辆的再生控制方法的流程图。

具体实施方式

驻车再生是对正常行车再生的补充，只有当正常行车再生因为客户用车工况老化不能满足要求无法进行正常行车再生(不影响驾驶)，当碳累积到一定程度(背压的增加会影响油耗、驾驶性)再提醒客户进行清碳的一种方法。发明人发现在车辆进行再生时，由于正常行车再生和驻车再生的结束条件不同会导致再生后的碳载量不同。例如正常行车再生以碳载量低于一定值作为再生结束的条件，而驻车再生则以再生时间达到一定值作为再生结束的时间。有时候我们需要进行多次驻车再生。这样就存在着驻车再生后的碳载量并不是与正常行车再生后的碳载量一致的数值。基于此，发明人提出了以下发明内容，通过对驻车再生与正常行车再生后的碳载量的初始值进行区别标定，来避免原有将对驻车再生与正常行车再生后的碳载量的初始值标定为同一值导致的问题。

图1是根据本发明一个实施例的车辆的再生控制方法的流程图。如图1所示，一个实施例中，本发明的车辆的再生控制方法包括：

步骤S10：在驻车再生结束后，将碳载量的初始值标定为高于试验经验值的第一阈值，试验经验值通过对车辆进行实际道路驻车再生试验标定得到。具体地，对实车进行驻车再生试验，驻车再生结束后，对颗粒捕集器内的碳载量进行称重。发明人通过将实车再生试验后的颗粒捕集器的碳载量数据进行收集整理，发现一般车辆在进行驻车再生后碳载量通常高于正常行车再生后的碳载量，发明人将驻车再生后的碳载量进行统计后得到上述试验经验值。

步骤S20：车辆以第一阈值为初始值重新累计碳载量。

本实施例通过对驻车再生后的碳载量的初始值进行重新标定，使之区别于正常行车再生。并且将驻车再生后的碳载量的初始值设置为高于试验经验值的第一阈值，保证颗粒捕集器驻车再生后模型碳载量大于实际碳载量，避免因碳载量模型不准引起断油工况烧坏颗粒捕集器造成排放超标问题，进而保证颗粒物排放满足法规要求。本实施例可应用于不同动力总成单独标定，从而从根本上解决驻车再生后模型碳载量大于实际碳载量问题。

图2是根据本发明另一个实施例的车辆的再生控制方法的流程图。如图2所示，另一个实施例中，步骤S10之前还包括：

步骤S2：根据预设的碳载量模型计算当前的模型碳载量。

步骤S3：判断模型碳载量是否超过第二阈值；若是进入步骤S4，否则返回步骤S2继续计算。

步骤S4：触发正常行车再生。

步骤S5：判断模型碳载量是否超过第三阈值；若是进入步骤S6，否则返回步骤S2继续计算。

步骤S6：触发驻车再生。

进一步的一个实施例中，步骤S6之后包括步骤S62至步骤S64。

步骤S62：在车辆驻车时控制车辆的发动机怠速转速提升至目标转速、控制发动机的点火角推迟至目标点火角，以提升发动机的排气温度。

步骤S63：在发动机的排气温度达到目标温度时，控制发动机的空燃比激活为目标空燃比，以提高排气氧含量。

步骤S64：在驻车再生的时间达到预设时间时停止驻车再生。

也就是说，本实施例中，驻车再生的结束条件是驻车再生的时间达到预设时间。可选地，预设时间设置为2700s。驻车再生的结束条件可以表达为：再生时间/需要再生时间(可标定)≥100％。

一个实施例中，预设时间根据再生效率设定。

驻车再生是高怠速转速，再生时间过长，一方面会引起客户抱怨，客户一般不愿看到自己的车一直处于高怠速状态；另一方面，在一定时间内再生效率可以达到80％就可以了，如果再想提升到90％，时间可能延长一倍，没有太大必要。因此，将驻车再生的时间设置成能够保证有一定的再生效率即可，如此设置也是导致驻车再生后的碳载量高于正常行车再生后的碳载量的原因之一。

另一个实施例中，步骤S4中正常行车再生的过程与驻车再生的过程大致相同，不同之处在于，正常行车再生的结束条件是碳载量小于一定值。即实时的模型碳载量小于第四阈值时停止正常行车再生，这个第四阈值即为本次再生后碳载量模型的初始值。其中，实时的模型碳载量等于开始正常行车再生时的碳载量加上实时累积的碳载量再减去实时燃烧的碳载量。具体地，正常行车再生结束条件表达为：(再生开始时的模型碳载量-实时模型碳载量)/(再生开始时的模型碳载量-第二阈值)≥100％。

为了更好地说明上述再生控制过程，下面以具体数值举例进行说明。

假设第一阈值为3g，第二阈值为4g，第三阈值为12g，第四阈值为1g。若模型碳载量达到4g，此时开始正常行车再生。正常行车再生时的车速可高可低、负荷可大可小，车辆停停走走，因为不可控，为了尽可能的再生完全，相对应的结束再生阀值比较低(和初始值一样)，这样再生时间会长些。当模型碳载量降为1g时结束正常行车再生。当正常行车再生不能很好地清除积碳(例如工况不满足无法进入正常行车再生)，则需要通过驻车再生进行除碳，驻车再生开始时的模型碳载量为12g，进行一段时间的驻车再生后认为再生结束，再将碳载量的初始值标定为3g，接下来碳载量模型又开始以3g为初始值进行累计。

当前风扇控制策略冷却需求主要来自以下几个方面：发动机水温及传动系统冷却需求，发动机运行冷却需求，空调相关冷却需求、根据水温、环境温度和车速确定的散热需求，变速器散热冷却需求。

整车正常运行使用的冷却需求是根据水温、环境温度、车速进行标定的，随着发动机水温升高、车速增大冷却需求也相应增大。GPF驻车再生时当前策略用到的冷却需求也是上述标定的值。由于驻车再生时无车速存在，机舱温度比正常行车更为恶劣，同时为了不影响正常行车时冷却需求，当前标定无法更改，如果更改将会影响正常NVH性能影响整车品质。也就是说，目前风扇控制策略无法同时满足整车正常运行时以及GPF驻车再生时发动机冷却需求，进而不能满足热管理开发机舱温度场要求。因此，本发明基于驻车再生本身特殊性，对控制策略增加一路驻车再生冷却需求，具体方案如下。

图3是根据本发明再一个实施例的车辆的再生控制方法的流程图。如图3所示，一个实施例中，步骤S10之前还包括：

步骤S11：在驻车再生开始后，采集颗粒捕集器的入口温度。可以通过温度传感器进行实时监测。

步骤S12：判断入口温度是否达到开启阈值，若是进入步骤S13，否则返回步骤S11继续采集颗粒捕集器的入口温度。

步骤S13：根据入口温度获取驻车再生时发动机的冷却需求。

步骤S14：根据驻车再生时的发动机冷却需求以及车辆的其他冷却需求控制驻车再生风扇运行。这里的其他冷却需要可以包括发动机水温及传动系统的冷却需求、发动机运行时的冷却需求、空调压缩机的冷却需求以及根据水温、环境温度和车速计算的散热需求。这里可以控制驻车再生风扇的输出功率或转速。

本实施例基于驻车再生本身的特殊性，对控制策略增加一路驻车再生冷却需求，在控制驻车再生风扇时考虑了驻车再生时发动机的冷却需求，区别于正常行车的冷却需求，同时满足了整车正常运行时以及驻车再生时发动机的冷却需求，进而满足驻车再生时机舱的温度场要求，进而避免了实际进行驻车再生时机舱内温度会超过零部件限制导致缩短机舱内零部件寿命、损害机舱内零部件的问题。本实施例在不影响正常行车冷却风扇控制前提下，可应用于不同动力总成、不同车型，且可单独灵活标定，从根本上解决驻车再生时机舱热管理开发相关温度场问题。

进一步的一个实施例中，步骤S13包括：

根据入口温度查询预先标定的驻车再生时冷却需求标定曲线获取驻车再生时发动机的冷却需求。也就是说，通过提前的标定实验获取了颗粒捕集器的入口温度和该工况下的冷却需求的对应关系，即上述的驻车再生时冷却需求标定曲线，以便在获得一个入口温度时，能够通过该曲线快速获得对应的冷却需求。

如图3所示，另一个实施例中，步骤S14之后还包括：

步骤S15：判断入口温度是否低于关闭阈值，若是进入步骤S16，否则返回步骤S13。

步骤S16：关闭驻车再生风扇。

本发明还提供了一种车辆的再生控制系统，包括存储器和处理器，存储器内存储有控制程序，控制程序被处理器执行时用于实现根据上述任一项的车辆的再生控制方法。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。