一种DPF再生控制方法、系统、车辆及存储介质

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种DPF再生控制方法、系统、车辆及存储介质。

背景技术

柴油机在给人们带来便利的同时，也带来了严重的环境污染问题。为了应对环境污染问题，各国纷纷出台了日益严格的机动车排放法规，这使得颗粒物后处理技术成为柴油机排放控制的重要技术手段。目前，柴油机微粒捕集器(Diesel Particulate Filter，DPF)被认为是解决柴油机微粒排放问题的最有效手段，其主要通过扩散、沉积和撞击机理来过滤捕集柴油机废气中的微粒。

但是在过滤捕集过程中，随着微粒不断的在DPF中聚集积累，会引起柴油机排气背压升高，导致柴油机性能恶化。现有技术中通常通过DPF再生对微粒进行去除，以使DPF恢复到初始状态。现有的DPF再生技术，如申请号为CN201911321592.6的前期专利中所公开的控制DPF再生的方法，该方法基于发动机的运行时间、运行里程和油耗量中的任一参数评估是否进入至DPF再生，这容易导致DPF再生频繁被触发，DPF容易出现被烧毁的问题；并且该DPF再生的控制方法设置于ECU(发动机控制器，Engine control unit)中，无法对VCU(整车控制器，Vehicle Control Unit)的大数据进行有效利用。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种DPF再生控制方法、系统、车辆及存储介质，以解决现有的DPF再生技术中，DPF容易频繁被触发再生，容易导致DPF烧毁的问题，以及无法对VCU的大数据进行有效利用的问题。

一方面，本发明提供一种DPF再生控制方法，该DPF再生控制方法包括：

上一次DPF再生完成后，累计再生间隔时间；

确定所述再生间隔时间不小于设定再生间隔时间；

确定无DPF再生故障；

获取柴油机氧化型催化器的入口温度，并确定所述柴油机氧化型催化器的入口温度达到设定温度；

获取DPF的碳载量；

获取上一次DPF再生完成至当前时间节点的时间段内的发动机运行参数，所述发动机运行参数包括发动机运行时间、发动机运行里程以及发动机油耗量；

获取外部再生请求，所述外部再生请求包括请求DPF再生和非请求DPF再生；

基于所述DPF的碳载量、所述发动机运行参数和所述外部再生请求确定触发DPF再生请求；

进行DPF再生。

作为DPF再生控制方法的优选技术方案，基于所述DPF的碳载量、所述发动机运行参数和所述外部再生请求确定触发DPF再生请求包括：

当所述碳载量超过设定碳载量时，确定触发DPF再生请求；或者，

当所述发动机运行时间超过设定时长，所述发动机运行里程超过设定里程，或者所述发动机油耗量超过设定油量时，均确定触发DPF再生请求；或者，

当外部再生请求为请求DPF再生时，确定触发DPF再生请求。

作为DPF再生控制方法的优选技术方案，DPF再生控制方法还包括位于进行DPF再生之后的：

确定DPF开始再生；

累计再生时长；

基于所述再生时长评估DPF再生是否完成。

作为DPF再生控制方法的优选技术方案，基于所述再生时长评估DPF再生是否完成包括：

基于所述碳载量确定碳载率，所述碳载率为所述碳载量和最大再生碳载量的比值；

基于所述碳载率确定再生时间阈值；

比较再生时间阈值和再生最大保护时间的大小；

当所述再生时间阈值不大于所述再生最大保护时间时；

当所述再生时长等于所述再生时间阈值时，确定DPF再生完成。

作为DPF再生控制方法的优选技术方案，

当所述再生时间阈值大于所述再生最大保护时间时；

当所述再生时长等于所述再生最大保护时间时，确定DPF再生完成。

作为DPF再生控制方法的优选技术方案，当确定DPF再生完成后，再生请求发送DPF再生完成的信息至大数据处理中心。

作为DPF再生控制方法的优选技术方案，确定DPF开始再生包括：

获取DPF的作业模式，DPF的作业模式包括正常模式和再生模式；

获取DPF入口温度；

当所述DPF入口温度超过阈值温度且DPF的作业模式为再生模式时，确定DPF开始再生。

本发明还提供一种DPF再生控制系统，包括：

时间累计模块，用于在上一次DPF再生完成后，累计再生间隔时间；

再生间隔时间确定模块，用于确定所述再生间隔时间不小于设定再生间隔时间；

DPF再生故障确定模块，用于确定无DPF再生故障；

温度确定模块，用于确定柴油机氧化型催化器入口温度达到设定温度；

碳载量获取模块，用于获取DPF的碳载量；

发动机运行参数获取模块，用于获取上一次DPF再生完成至当前时间节点的时间段内的发动机运行参数，所述发动机运行参数包括发动机运行时间、发动机运行里程以及发动机油耗量；

外部再生请求获取模块，用于获取外部再生请求；

再生请求触发确定模块，用于基于所述DPF的碳载量、所述发动机运行参数和所述外部再生请求确定触发DPF再生请求；

DPF再生模块，用于进行DPF再生。

本发明还提供一种车辆，包括发动机和设置于所述发动机的尾气排放管路中的DPF和柴油机氧化型催化器，所述车辆还包括：

发动机控制器，用于接收外部再生请求；

温度传感器，用于检测柴油机氧化型催化器的入口温度，并将检测的柴油机氧化型催化器的入口温度发送给ECU；

压差传感器，用于检测所述DPF的前后压差，并将检测的前后压差发送给所述发动机控制器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述发动机控制器执行时，使得所述发动机控制器控制车辆实现任一上述方案中所述的DPF再生控制方法。

本发明还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被发动机控制器执行时，车辆实现如本发明还提供所述的DPF再生控制方法。

本发明的有益效果为：

本发明提供一种DPF再生控制方法、系统、车辆及存储介质，该DPF再生控制方法，在上一次DPF再生完成后，累计再生间隔时间；当确定所述再生间隔时间不小于设定再生间隔时间、确定无DPF再生故障且确定触发DPF再生请求后进行DPF再生。由于DPF的碳载量达到一定阈值、发动机的运行参数符合一定的要求，以及外部再生请求为DPF再生均可触发再生请求，可通过设定再生间隔时间避免DPF被频繁触发再生，以对DPF进行保护，同时，通过引入外部再生请求触发DPF再生请求，可实现ECU和VCU之间的交互，进而ECU通过VCU和大数据处理中心交互以对大数据处理中心的大数据进行有效利用。

附图说明

图1为本发明实施例中DPF再生控制方法的流程图一；

图2为本发明实施例中DPF再生控制方法的流程图二；

图3为本发明实施例中DPF再生控制系统的结构示意图；

图4为本发明实施例中车辆的结构示意图。

图中：

301、时间累计模块；302、再生间隔时间确定模块；303、DPF再生故障确定模块；304、温度确定模块；305、碳载量获取模块；306、发动机运行参数获取模块；307、外部再生请求获取模块；308、再生请求触发确定模块；309、DPF再生模块；

401、发动机；402、DPF；403、柴油机氧化型催化器；404、发动机控制器；405、温度传感器；406、压差传感器；407、存储器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

现有技术中提供的DPF再生控制方法，基于发动机的运行时间、运行里程和油耗量中的任一参数评估是否进入至DPF再生，这容易导致DPF再生被频繁触发，出现DPF烧毁的问题；并且该方法设置于ECU中，无法对VCU的大数据进行有效利用。

对此，本实施例提供一种DPF再生控制方法以解决上述问题。该DPF再生控制方法通过DPF再生控制系统来执行，该DPF再生控制系统可以通过软件和/或硬件的方式实现，并集成在车辆中，具体地，如图1所示，该DPF再生控制方法包括如下步骤。

S100：上一次DPF再生完成后，累计再生间隔时间。

S110：确定再生间隔时间不小于设定再生间隔时间。

其中，设定再生间隔时间可根据实际车辆型号和DPF型号进行设定。通过步骤S100和S110，可保证两次DPF再生之间至少间隔设定再生间隔时间，从而可避免DPF被频繁触发再生，以避免DPF烧毁。

需要注意的是，本实施例提供的DPF再生控制方法可循环执行。当车辆初次使用时或者DPF更换后，在DPF进行第一次再生之前，步骤S100和步骤S110不执行，也即可从以下步骤S120开始执行；当DPF进行过一次再生后，步骤S100和步骤S110参与循环。

S120：确定无DPF再生故障。

具体地，DPF再生故障是指用于检测后处理温度的温度传感器、用于检测DPF前后压差的压差传感器等再生所需部件发生故障，如当压差传感器电路接线出现故障，会导致ECU无法接收到压差传感器检测到的信号。通过确定无DPF再生故障，以保证后续的DPF再生可顺利实施。

S130：获取柴油机氧化型催化器的入口温度，并确定柴油机氧化型催化器的入口温度达到设定温度。

其中，设定温度可根据需要进行设置。当柴油机氧化型催化器的入口温度达到设定温度时，在进行DPF再生时，向柴油机氧化型催化器前喷射柴油，能够保证柴油能够充分燃烧。

S140：获取DPF的碳载量。

可通过压差传感器检测DPF的前后压差，基于检测的压差从预先设置于控制器中的前后压差-碳载量map中查询对应的DPF的碳载量。其中，前后压差和碳载量呈正比例关系，前后压差-碳载量的map可通过前期大量试验获得。

S150：获取上一次DPF再生完成至当前时间节点的时间段内的发动机运行参数。

发动机运行参数包括发动机运行时间、发动机运行里程以及发动机油耗量，其中，发动机运行时间、发动机运行里程以及发动机油耗量依次是指上一次DPF再生完成至当前时间节点时间段内发动运行的累计时间、累计里程和累计燃油消耗量。

S160：获取外部再生请求，外部再生请求包括请求DPF再生和非请求DPF再生。

外部再生请求来源于大数据处理中心，大数据处理中心如云端数据处理中心。其中，外部再生请求可直接来源于大数据处理中心，亦可间接来源于大数据处理中心。本实施例中，外部再生请求通过整车开控制器(VCU)间接来源于大数据处理中心。具体地，VCU可通过和大数据处理中心交互，以获取大数据处理中心所收集的不同区域、不同用途车辆反馈回来的再生相关大数据，以及大数据处理中心对大数据的分析结果，分析结果包括对不同区域、不同用途车辆的再生限值的标定数据，当大数据处理中心依据再生限值的标定数据判断达到再生限值后，通过VCU向发动机控制器(ECU)请求DPF再生和非请求DPF再生。例如，当再生限值的标定数据为时间值时，大数据处理中心每间隔该时间值通过VCU向ECU发送请求DPF再生。

S170：基于DPF的碳载量、发动机运行参数和外部再生请求确定触发DPF再生请求。

S180：进行DPF再生。

其中，DPF再生有主动再生和被动再生两种方法：主动再生指的是利用外界能量来提高DPF内的温度，使颗粒物着火燃烧。当DPF前后压差传感器检测到DPF前后的背压过大时，认为已达到DPF所能承载的碳累积量，此时通过外界能量，例如在DOC前喷射柴油并燃烧，来提高DPF内的温度，使DPF内的温度达到一定温度，沉积的颗粒物就会氧化燃烧，达到再生的目的。DPF温度上升至550℃以上使其中捕集的颗粒进行燃烧从而使DPF恢复捕集能力。被动再生指的是在一定温度区间内，尾气中的NO

可以理解的是，DPF的碳载量达到一定阈值、发动机的运行参数符合一定的要求后、以及外部再生请求为请求DPF再生，均可触发再生请求，此时可进行DPF再生。

本实施例提供的DPF再生控制方法，在上一次DPF再生完成后，累计再生间隔时间；当确定再生间隔时间不小于设定再生间隔时间、确定无DPF再生故障且确定触发DPF再生请求后进行DPF再生。由于DPF的碳载量达到一定阈值、发动机的运行参数符合一定的要求后、以及外部再生请求为请求DPF再生均可触发DPF再生请求，可通过设定再生间隔时间避免DPF被频繁触发再生，以对DPF进行保护，同时，通过引入外部再生请求触发DPF再生请求，实现ECU和VCU之间的交互，进而ECU通过VCU和大数据处理中心交互以对大数据处理中心的大数据进行有效利用。

实施例二

如图2所示，本实施例提供一种DPF再生控制方法，在上述实施例一的基础上进行具体化。该DPF再生控制方法包括以下步骤。

S200：上一次DPF再生完成后，累计再生间隔时间。

S210：确定再生间隔时间不小于设定再生间隔时间。

S220：确定无DPF再生故障。

S230：获取柴油机氧化型催化器的入口温度，并确定柴油机氧化型催化器的入口温度达到设定温度。

S240：获取DPF的碳载量。

S250：获取上一次DPF再生完成至当前时间节点的时间段内的发动机运行参数。

S260：获取外部再生请求。

S270：基于DPF的碳载量、发动机运行参数和外部再生请求确定触发DPF再生请求。

具体地，基于DPF的碳载量、发动机运行参数和外部再生请求确定触发DPF再生请求包括以下步骤：

当碳载量超过设定碳载量时，确定触发DPF再生请求；或者，当发动机运行时间超过设定时长，发动机运行里程超过设定里程，或者发动机油耗量超过设定油量时，均确定触发DPF再生请求；或者，当外部再生请求为请求DPF再生时，确定触发DPF再生请求。

其中，当碳载量达到设定碳载量时，表明此时需要进行DPF再生；当上一次DPF再生完成后，发动机运行时间超过设定时长，表明此时需要进行DPF再生；当上一次DPF再生完成后，发动机运行里程超过设定里程，表明此时需要进行DPF再生；当上一次DPF再生完成后，发动机油耗量超过设定油量，表明此时需要进行DPF再生；当外部再生请求为请求DPF再生时，表明通过大数据处理中心的判定，此时需要进行DPF再生。其中，设定碳载量、设定时长、设定里程、设定油量可根据需要进行设定。并且设定时间不小于设定再生间隔时间。

当碳载量未达到设定碳载量、且发动机运行时间超过设定时长、且发动机运行里程超过设定里程、且发动机油耗量超过设定油量、且外部再生请求为非请求DPF时，返回步骤S220。

S280：进行DPF再生。

S290：确定DPF开始再生。

具体地，确定DPF开始再生包括以下步骤：

S2901：获取DPF的作业模式，DPF的作业模式包括正常模式和再生模式。

其中，当未进行DPF再生时，DPF的作业模式为正常模式，当进行DPF再生时，系统会进入再生模式。但是当进行DPF再生时，如果系统未进入再生模式，表明此时系统出现异常。

S2902：获取DPF入口温度；

S2903：当DPF入口温度超过阈值温度且DPF的作业模式为再生模式时，确定DPF开始再生。

当进行DPF再生时，DPF入口温度会提升至阈值温度以上，比如可通过在柴油机氧化型催化器前喷射柴油并燃烧，以提升DPF入口温度。当DPF入口温度达到阈值温度时，DPF捕获的微粒可充分燃烧，因此，可通过DPF入口温度与阈值温度的大小进行比较，以判断DPF是否开始再生。

S291：累计再生时长。

S292：基于再生时长评估DPF再生是否完成。

其中，基于再生时长评估DPF再生是否完成包括：

S2921：基于碳载量确定碳载率，碳载率为碳载量和最大再生碳载量的比值。

可根据碳载量查询预设于ECU中的碳载量-碳载率关系图，以获得碳载率。或者通过碳载量和最大再生碳载量相除计算出碳载率。

S2922：基于碳载率确定再生时间阈值。

其中，再生时间阈值，是指当再生时间达到再生时间阈值时，能够将当前碳载率降低至许可范围内。可根据碳载量查询预设于ECU中的碳载率-再生时间阈值的关系图表以获得再生时间阈值。

S2923：比较再生时间阈值和再生最大保护时间的大小。

当再生时间阈值不大于再生最大保护时间时，执行S2924；当再生时间阈值大于再生最大保护时间时，执行S2925。

S2924：当再生时长等于再生时间阈值时，确定DPF再生完成；

S2925：当再生时长等于再生最大保护时间时，确定DPF再生完成。

可以理解的是，再生时间阈值为一个变化值，再生最大保护时间为一个定值，当DPF进行再生时，如果再生时长超过再生最大保护时间，将容易导致DPF烧毁，通过上述步骤S2923-S2925，在再生时间阈值超过再生最大保护时间时，依据再生最大保护时间对再生是否完成进行判断，当再生时间阈值未超过再生最大保护时间时，依据再生时间阈值对再生是否完成进行判断，可对DPF进行有效的防护。

S2926：发送DPF再生完成的信息至大数据处理中心。

当步骤S2924和步骤S2925中确定DPF再生完成后，执行步骤S2926。具体地，当确定DPF再生完成后，ECU通过和VCU交互，将DPF再生完成的信息发送给VCU，由VCU发送给大数据处理中心。

可选地，由步骤S2924来执行S2926时，S2926还包括将碳载量清零。由步骤S2925来执行S2926时，S2926不清除碳载量。

步骤S2926之后重复执行步骤S200。

本实施例提供的DPF再生控制方法，在上述实施例一的基础上，当进行DPF再生时，先通过DPF是否位于再生模式，以及DPF入口温度是否超过阈值温度来评估DPF是否开始再生，当确定DPF开始再生后，累计再生时长，并当再生时长达到再生时间阈值和再生最大保护时间两者中的较小值后，确定再生完成，可对DPF进行有效防护，并且发送DPF再生完成的信息至大数据处理中心。

实施例三

本实施例提供一种DPF再生控制系统，该DPF再生控制系统可以执行上述实施例所述的DPF再生控制方法。

具体地，如图3所示，该DPF再生控制系统包括时间累计模块301、再生间隔时间确定模块302、DPF再生故障确定模块303、温度确定模块304、碳载量获取模块305、发动机运行参数获取模块306、外部再生请求获取模块307、再生请求触发确定模块308和DPF再生模块309。

其中，时间累计模块301用于在上一次DPF再生完成后，累计再生间隔时间。再生间隔时间确定模块302用于确定再生间隔时间不小于设定再生间隔时间。DPF再生故障确定模块303用于确定无DPF再生故障。温度确定模块304用于确定柴油机氧化型催化器入口温度达到设定温度。碳载量获取模块305用于获取DPF的碳载量。发动机运行参数获取模块306用于获取上一次DPF再生完成至当前时间节点的时间段内的发动机运行参。外部再生请求获取模块307用于获取外部再生请求。再生请求触发确定模块308用于基于DPF的碳载量、发动机运行参数和外部再生请求确定触发DPF再生请求。DPF再生模块309用于进行DPF再生。

本实施例提供的DPF再生控制系统，通过时间累计模301在上一次DPF再生完成后，累计再生间隔时间；通过再生间隔时间确定模块302确定再生间隔时间不小于设定再生间隔时间；通过DPF再生故障确定模块303确定无DPF再生故障；通过温度确定模块304确定柴油机氧化型催化器入口温度达到设定温度；通过碳载量获取模块305获取DPF的碳载量。通过发动机运行参数获取模块306获取上一次DPF再生完成至当前时间节点的时间段内的发动机运行参；通过外部再生请求获取模块307获取外部再生请求；通过再生请求触发确定模块308基于DPF的碳载量、发动机运行参数和外部再生请求确定触发DPF再生请求；通过DPF再生模块309进行DPF再生。能够保证两次DPF再生之间至少间隔设定再生间隔时间，防止DPF频繁被触发再生。

实施例四

本实施例提供一种车辆，如图4所示，该车辆包括发动机401、DPF402、柴油机氧化型催化器403、发动机控制器404、温度传感器405、压差传感器406和存储器407。其中，发动机401、DPF402、柴油机氧化型催化器403、发动机控制器404、温度传感器405、压差传感器406、VCU407和存储器407可通过总线连接。具体地，DPF402和柴油机氧化型催化器403设置于发动机401的尾气排放管路中，温度传感器405用于检测柴油机氧化型催化器403的入口温度，并将检测的柴油机氧化型催化器403的入口温度发送给发动机控制器404；压差传感405器用于检测DPF402的前后压差，并将检测的前后压差发动机给发动机控制器404发动机控制器404，发动机控制器404还用于获取外部再生请求。

存储器407作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的DPF再生控制方法对应的程序指令/模块。ECU通过运行存储在存储器407中的软件程序、指令以及模块，从而执行车辆的各种功能应用以及数据处理，即实现上述实施例的DPF再生控制方法。

存储器407主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器407可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器407可进一步包括相对于发动机控制器404远程设置的存储器407，这些远程存储器可以通过网络连接至车辆。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

本发明实施例四提供的车辆与上述实施例提供的DPF再生控制方法属于同一发明构思，未在本实施例中详尽描述的技术细节可参见上述实施例，并且本实施例具备执行DPF再生控制方法相同的有益效果。

实施例五

本发明实施例五提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被ECU执行时，车辆实现如本发明上述实施例所述的DPF再生控制方法。

当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的DPF再生控制方法中的操作，还可以执行本发明实施例所提供的DPF再生控制方法装置中的相关操作，且具备相应的功能和有益效果。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是机器人，个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的DPF再生控制方法。

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，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。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。