[發明專利]一種汽油機顆粒過濾器再生控制方法及裝置

在審

• 申請號: 201911128163.7
• 申請日: 2019-11-18
• 公開（公告）號: CN112814794A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 顧德富;周苗;李棟;范永奇;杜雪偉;劉斐;吳旭陵
• 申請（專利權）人: 上海汽車集團股份有限公司
• 主分類號: F02D41/14
• 分類號: F02D41/14;F02D41/02;F02D41/30;F02D13/02;F02D41/00;F01N13/00
• 代理公司: 北京信遠達知識產權代理有限公司 11304
• 代理人: 姚瑩麗

本發明實施例公開了一種汽油機顆粒過濾器再生控制方法及裝置，所述方法包括：采集溫度數據與壓力數據；所述溫度數據包括三元催化器前口溫度、所述三元催化器后口溫度、所述顆粒過濾器后口溫度，所述壓力數據包括所述顆粒過濾器前口壓力、所述顆粒過濾器后口壓力；根據所述溫度數據與所述壓力數據計算得到碳載量；在所述顆粒過濾器處于被動再生時，若所述碳載量小于所述顆粒過濾器有效過濾所需的碳載量，調整空燃比，以實現被動再生終止。本申請提供的技術方案，在不改變現有發動機相關硬件的條件下，通過對空燃比進行調節，進而實現尾氣含氧量的降低，提升再生所需溫度值，以實現當前工況條件下，顆粒過濾器被動再生終止。

技術領域

本發明涉及發動機尾氣處理領域，尤其是涉及一種汽油機顆粒過濾器再生控制方法及裝置。

背景技術

在我國，隨著霧霾天氣逐漸成為天氣的常態，對人們的身體健康和交通出行造成了嚴重的影響。霧霾主要來源于空氣中懸浮的細小顆粒物，而汽車尾氣是城市顆粒物排放的主要來源之一。為了改善空氣質量，2016年，中國輕型車排放標準第六階段正式發布。國六標準對汽油機顆粒物質量(particle mass，PM)和顆粒物數量(particle number，PN)的排放提出了嚴格的要求，不僅PM的限制降低為3mg/km，而且PN不得高于6×10¹¹個/km。

隨著國六排放法規的全面推行，廣泛運用于汽車市場的缸內直噴汽油機難以達到新的排放標準，改善缸內直噴發動機后處理系統成為新的發展趨勢。汽油機顆粒過濾器(Gasoline Particulate Filter，GPF)被認為是解決顆粒物排放最有效的尾氣后處理技術，尾氣在通過顆粒過濾器時，GPF對顆粒物的過濾工作主要通過攔截、擴散、慣性碰撞、重力和靜電等捕集機理來完成，如圖1所示為顆粒過濾器捕集機理的原理圖。

但隨著尾氣中的顆粒物不斷在GPF中沉積，如不及時對沉積的顆粒物進行處理，必然會導致發動機的排氣背壓升高，當排氣背壓達到一定值時，發動機性能將開始顯著惡化，表現為動力下降、油耗上升。因此，現有技術經常采用再生的方式，即使顆粒過濾器中的碳煙顆粒再次氧化燃燒，去除集聚的顆粒物。

但是，由于顆粒物粒徑是納米級，顆粒過濾器的載體過濾孔徑是微米級，二者差異過大，顆粒過濾器過濾的有效性還必須依賴于一定的碳積層(顆粒物在GPF內集聚形成的覆蓋層)。在需要合理控制碳積層厚度的情況下，由于GPF的被動再生幾乎可以存在于汽油機運行的全工況，會出現由于排溫過高導致過度再生使PN控制不達標的情況。

發明內容

本發明提供一種汽油機顆粒過濾器再生控制方法及裝置，通過被動再生控制方法避免過度再生的問題，從而使碳積層處于合理的厚度，以控制PN達標。

在本申請第一方面提供了一種汽油機顆粒過濾器再生控制方法，所述方法包括：

采集溫度數據與壓力數據；所述溫度數據包括三元催化器前口溫度、所述三元催化器后口溫度、所述顆粒過濾器后口溫度，所述壓力數據包括所述顆粒過濾器前口壓力、所述顆粒過濾器后口壓力；

根據所述溫度數據與所述壓力數據計算得到碳載量；

在所述顆粒過濾器處于被動再生時，若所述碳載量小于所述顆粒過濾器有效過濾所需的碳載量，調整空燃比，以實現被動再生終止。

可選的，所述方法還包括：

若所述碳載量大于所述顆粒過濾器有效過濾所需的碳載量，根據預設再生MAP圖判斷所述碳載量是否達到主動再生閾值，若達到，則啟動主動再生。

可選的，所述調整空燃比包括：

通過調整噴油器噴油時長以使進油量大于進油量閾值。

可選的，所述調整空燃比包括：

通過調整發動機凸輪軸相位以使進氣有效時域小于閾值。