一种用于GPF怠速再生试验的风扇转速确定方法

技术领域

本发明属于汽车技术领域，具体涉及一种用于GPF怠速再生试验的风扇转速确定方法。

背景技术

为了应对国六排放法规对缸内直喷汽油车对颗粒物的排放要求，很多车型采用了加装汽油颗粒捕捉器(GPF)的方法。GPF在用户使用工况中经常会发生堵塞，需要GPF主动再生，常用的再生工况有拉高速以怠速驻车再生。其中，怠速驻车再生是电脑控制怠速时维持在较高转速，会导致散热量大，发动机及排气系统周边零部件极易产生热害风险，要控制散热器冷却风扇对周边零部件进行降温，同时保证涡轮增压器的温度不能降的太低。

发明内容

针对现有技术中存在的GPF再生的效率低及车辆存在热损害风险等问题，本发明提供了一种用于GPF怠速再生试验的风扇转速确定方法，该方法基于轮增压器内部温度、零部件表面温度建立的模型从而确定风扇转速，其中，涡轮增压器内部温度可以用其他相关包括但不限于发动机出气温度、涡轮增压器表面温度等进行替换；零部件表面温度可以相关其他包括但不限于水槽盖板表面温度、线束表面温度等进行替换；通过本发明所述的方法，可以对于每一款有GPF再生需求的车型，快速的通过本发明确定风扇转速，通过台架进行验证可以保证随时检验GPF怠速再生试验的风险，大大缩短开发验证周期；综上，即保证了GPF再生的效率，也保证车辆没有热损害风险的产生。

本发明通过如下技术方案实现：

一种用于GPF怠速再生试验的风扇转速确定方法，具体包括如下步骤：

步骤一：车辆整备；

安装热电偶温度传感器、转速传感器，获取整车发动机转速及涡轮增压器内部温度；

步骤二：数据采集；

通过Iprtronic数采设备将温度、转速和OBD信号进行配置，进行GPF怠速试验和数据采集；

步骤三：数据分析；

分别利用线性回归方程拟合风扇转速与涡轮增压器内部温度正相关关系及风扇转速与零部件表面温度的逆相关关系，通过从项目输入获得保证GPF怠速再生试验能够进行的涡轮增压器内部最小温度T

步骤四：风扇转速确认。

进一步地，步骤一中所述车辆整备，具体包括：

在车辆零部件表面布置热电偶温度传感器，用于检测温度是否超过零部件温度限值；

在环境舱出风口处布置根热电偶温度传感器，用于检测环境温度；

在散热器风扇处布置转速传感器，用于检测风扇转速；

通过整车OBD获取整车发动机转速，用于试验过程检测控制发动机转速；

通过整车OBD获取涡轮增压器内部温度，用于检测热源温度。

进一步地，步骤一还包括：

将车辆放置到环境舱内，连接尾排系统，设置环境温度为30℃，其中，30℃为探访4S店获取的GPF怠速再生常用最高环境温度。

进一步地，步骤二中所述数据采集，具体包括：

通过温度模块分别与零部件表面温度和环境温度传感器连接，分别获取零部件的表面温度及环境温度；

通过转速模块与散热器风扇转速连接，获取风扇转速；

通过prtronic数采设备加载Dbc文件后与OBD针脚线束连接，获取整车动力CAN发动机ECU信息；

并将上述四个数值通过CAN传输至电脑，进行GPF怠速试验和数据采集。

进一步地，步骤二中所述GPF怠速试验，试验前需在环境舱内按照环境温度30℃浸车至少6小时，根据试验经验将试验时间定为30min。

进一步地，步骤二中所述GPF怠速试验，在风扇的工作范围内选择四个值进行四组GPF怠速再生试验，风扇的工作范围为0-3000r/min，具体地分别选取风扇的2000r/min、2100r/min、2200r/min、2400r/min四个值进行四组GPF怠速再生试验。

进一步地，步骤三中所述数据分析，具体包括：

将采集到的数据进行分析处理，利用线性回归方程拟合风扇转速与涡轮增压器内部温度的负相关关系，具体如下：

Y＝AX

Y—风扇转速，单位为转每分钟(r/min)；

X

A—为拟合公式斜率；

B—为拟合的截距；

通过从项目输入获得保证GPF怠速再生试验能够进行的涡轮增压器内部最小温度T

利用线性回归方程拟合风扇转速与零部件表面温度负相关关系，具体如下：

Y＝CX

Y—风扇转速，单位为转每分钟(r/min)；

X

C—为拟合公式斜率；

D—为拟合的截距；

通过从项目输入获得保证零部件不会产生热损害的零部件表面最大温度T

最终，获得风扇转速CT

进一步地，步骤四中所述风扇转速确认，具体包括：

选取最优风扇转速Y’＝AT

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本发明的一种用于GPF怠速再生试验的风扇转速确定方法，可以对于每一款有GPF再生需求的车型，快速的通过本发明确定风扇转速，通过台架进行验证可以保证随时检验GPF怠速再生试验的风险，大大缩短开发验证周期；综上，即保证了GPF再生试验风扇转速确认的效率、GPF再生试验的效果，也保证车辆没有热损害风险的产生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明的一种用于GPF怠速再生试验的风扇转速确定方法的流程示意图；

图2为本发明实施例2的一种用于GPF怠速再生试验的风扇转速确定方法的流程示意图；

图3为涡轮增压器内部温度与风扇转速关系图；

图4为零部件表面温度与风扇转速关系图。

具体实施方式

为清楚、完整地描述本发明所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据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“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

实施例1

一种用于GPF怠速再生试验的风扇转速确定方法，具体包括如下步骤：

步骤一：车辆整备；

安装热电偶温度传感器、转速传感器，获取整车发动机转速及涡轮增压器内部温度；

具体包括：

在车辆零部件表面布置热电偶温度传感器，用于检测温度是否超过零部件温度限值；

在环境舱出风口处布置根热电偶温度传感器，用于检测环境温度；

在散热器风扇处布置转速传感器，用于检测风扇转速；

通过整车OBD获取整车发动机转速，用于试验过程检测控制发动机转速；

通过整车OBD获取涡轮增压器内部温度，用于检测热源温度。

将车辆放置到环境舱内，连接尾排系统，设置环境温度为30℃，其中，30℃为探访4S店获取的GPF怠速再生常用最高环境温度。

步骤二：数据采集；

通过Iprtronic数采设备将温度、转速和OBD信号进行配置，进行GPF怠速试验和数据采集；

具体包括：

通过温度模块分别与零部件表面温度和环境温度传感器连接，分别获取零部件的表面温度及环境温度；

通过转速模块与散热器风扇转速连接，获取风扇转速；

通过prtronic数采设备加载Dbc文件后与OBD针脚线束连接，获取整车动力CAN发动机ECU信息；

并将上述四个数值通过CAN传输至电脑，进行GPF怠速试验和数据采集；

所述GPF怠速试验，试验前需在环境舱内按照环境温度30℃浸车至少6小时，根据试验经验将试验时间定为30min。

在风扇的工作范围内选择四个值进行四组GPF怠速再生试验，风扇的工作范围为0-3000r/min，具体地分别选取风扇的2000r/min、2100r/min、2200r/min、2400r/min四个值进行四组GPF怠速再生试验。

步骤三：数据分析；

分别利用线性回归方程拟合风扇转速与涡轮增压器内部温度正相关关系及风扇转速与零部件表面温度的逆相关关系，通过从项目输入的涡轮增压器最低温度和零部件表面最高温度确定风扇转速范围；

具体包括：

将采集到的数据进行分析处理，利用线性回归方程拟合风扇转速与涡轮增压器内部温度的负相关关系，具体如下：

Y＝AX

Y—风扇转速，单位为转每分钟(r/min)；

X

A—为拟合公式斜率；

B—为拟合的截距；

通过从项目输入获得保证GPF怠速再生试验能够进行的涡轮增压器内部最小温度T

利用线性回归方程拟合风扇转速与零部件表面温度负相关关系，具体如下：

Y＝CX

Y—风扇转速，单位为转每分钟(r/min)；

X

C—为拟合公式斜率；

D—为拟合的截距；

通过从项目输入获得保证零部件不会产生热损害的零部件表面最大温度T

最终，获得风扇转速CT

步骤四：风扇转速确认，具体包括：

选取最优风扇转速Y’＝AT

实施例2

在某款汽车品牌车型开发过程中，采用了本实施例的方法进行GPF怠速再生试验，快速的确定了实验过程中最佳风扇转速。

如图2所示为本实施例的一种用于GPF怠速再生试验的风扇转速确定方法的流程示意图，具体包括如下步骤：

步骤一：车辆整备；

按照GB/T 12534要求进行车辆安全检查。

根据试验经验，发动机装饰罩距离热源较近，容易发生热损害风险，本次试验已发动机装饰罩作为评价的零部件。

在发动机装饰罩表面距离热源最近处布置1根热电偶温度传感器用于检测温度是否超过零部件温度限值，在环境舱出风口处布置1根热电偶温度传感器用于检测环境温度，在散热器风扇处布置一根转速传感器用于检测风扇转速，通过整车OBD获取整车发动机转速用于试验过程检测控制发动机转速，通过整车OBD获取涡轮增压器内部温度用于检测热源温度。

将车辆放置到环境舱内，连接尾排系统，设置环境温度为30℃。

步骤二：数据采集；

通过Ipetronic温度模块与发动机装饰罩表面温度和环境温度传感器连接，通过转速模块与散热器风扇转速连接，通过Dbc文件连接OBD针脚线束获取整车动力CAN发动机ECU信息。通过CAN将以上信号连接到电脑。

风扇的工作范围为0-3000r/min，分别选取风扇的2000r/min、2100r/min、2200r/min、2400r/min四个值进行四组GPF怠速再生试验。每组试验前在环境舱内按照环境温度30℃浸车至少6小时。根据试验经验将试验时间定为30min；采集试验过程所有测量参数的全部数据。

步骤三：数据分析；

将采集到的数据进行分析处理，所有测量参数取试验最后4min平衡时的平均值。

如图3所示，利用线性回归方程拟合风扇转速与涡轮增压器内部温度负相关关系：Y＝-8.2358X

Y—风扇转速，单位为转每分钟(r/min)；

X

通过从项目输入获得涡轮增压器内部温度X

如图4所示，利用线性回归方程拟合风扇转速与零部件表面温度负相关关系。得到一元线性方程：Y＝-18.675X

Y—风扇转速，单位为转每分钟(r/min)；

X

通过从项目输入获得发动机装饰罩表面温度X

最终获得风扇转速1680.05≤Y≤2582.64。

步骤四：风扇转速确认；

考虑到GPF怠速再生工况一般发生在用户GPF堵塞到4S店进行处理，时间过久可能会导致用户抱怨。涡轮增压器内部温度越高再剩的时间越短，所以选取风扇转速Y＝1700r/min作为GPF怠速再生风扇转速。

本实施例是基于轮增压器内部温度、零部件表面温度建立的模型确定风扇转速，其中涡轮增压器内部温度可以用其他相关包括但不限于发动机出气温度、涡轮增压器表面温度等进行替换。零部件表面温度可以相关其他包括但不限于水槽盖板表面温度、线束表面温度等进行替换。

本实施例是试验的环境温度温30℃，可以根据不同地区和时间的特殊需求进行更改，如销往中东地区的试验环境温度可以提升至当地常用环境温度45℃。

本实施例是在环境舱内进行，实际也可以在环境条件相对稳定的自然条件下进行。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。