[發明專利]一種汽油機GPF累碳計算方法

在審

• 申請號: 202110970461.1
• 申請日: 2021-08-23
• 公開（公告）號: CN113609437A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 閆廣義;胡帥;張漢橋;黃偉;錢冬羽;顏丙輝;郭強強;程劍峰;葛娟娟
• 申請（專利權）人: 安徽江淮汽車集團股份有限公司
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10;F01N11/00
• 代理公司: 北京維澳專利代理有限公司 11252
• 代理人: 王立民

本發明涉及一種汽油機GPF累碳計算方法，通過讀取汽油機的變量值；查詢基礎累碳量表及空燃比/水溫修正系數表；根據整車運行工況，劃分為啟動、怠速、加速、減速、勻速、換擋等六個階段，針對每個部分的特點，從發動機排放顆粒物的基礎表格中進行查詢及根據各個工況點空燃比的特點進行修正，同時由于不同的工況下排氣氣流帶動soot沉積在GPF管道內的分布狀態不同，得到最終的GPF累碳量。

技術領域

本發明屬于發動機尾氣技術領域，具體涉及汽油機GPF累碳計算方法。

背景技術

隨著排放標準的提高，其最顯著的變化是測試循環的改變和排放限值的加嚴，相應的大大提高了對排放控制技術的要求。汽油發動機因其較好的動力性、燃油經濟性、駕駛性及NVH等優點，在乘用車和輕型商用車上得到愈來愈廣泛的使用。汽油機的油氣混合不均勻和燃油濕壁等現象容易導致顆粒物排放質量和數量的生成，在瞬態工況更多的WLTC和RDE測試循環中這種現象將會更加惡化，為此，后處理系統增加顆粒捕捉器(GPF)是一種很好的解決方案。

對于TWC(三元催化器)+GPF的方案，緊耦合和底盤式的布置方案各有特點，前者的優點是被動再生基本上就可以解決顆粒物的再生問題，缺點是GPF的入口溫度較高，可能會出現發動機排放顆粒過于細小導致GPF捕捉效率不高的問題；后者的優點則是發動機原排顆粒比較適合GPF的工作，能夠提高GPF的捕捉和轉化效率，缺點則是在某些工況下僅僅依靠被動再生無法實現顆粒物的燃燒，還必須引入主動再生，設計合適的控制策略。

再生控制策略設計的基礎和前提是GPF內部累碳量的精確計算，手動擋的車輛與自動擋的車輛工作過程存在差異，對累碳量的計算有不同的影響。

現技術對累碳量的計算通常有以下三種方式：

第一種是，根據發動機轉速、節氣門開度、GPF入口排溫等信息，劃分多種累碳計算工況，根據各種工況下的行駛里程數和各種累碳工況的每公里累碳積累系數，計算當前的累碳總量。這種方式的缺點是缺少空燃比的條件及缺少換擋過程的條件。

第二種是，基于發動機運行的時間段和溫度段劃分了三個區間，其中第一個區間計算發動機的原始碳排放量，第二和第三個區間計算GPF內碳的消耗量，二者相減，就得到了GPF捕捉下來的碳含量。僅劃分兩個碳消耗的控制區間，滿足不了實際控制的要求，估算的精度不夠。

第三種是，基于GPF兩端的壓差在空載和累碳狀態下的變化，估算累碳總量，壓差與累碳量并不存在絕對的一一對應關系，所以這種估算模式得不到精準的累碳量估算值。

發明內容

本發明的目的是提供一種汽油機GPF累碳計算方法，以解決基于壓差信號不能夠精確估算累碳量，及發動機與整車的瞬態工況對GPF內部累碳量的影響的修正的問題。

為實現上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的：

一種汽油機GPF累碳計算方法，包括以下步驟：

S1、讀取汽油機的變量值；

S2、查詢基礎累碳量表及空燃比/水溫修正系數表；

S3、工況識別，判斷當前工況是否為急加速工況，若是則在步驟S2的基礎上加上急加速修正量μdym；若否則判斷是否為換擋工況/急減速工況，若是，則減去碳消耗量△m_dym，若否則碳消耗量△m_dym為0；

S4、根據累碳量計算公式計算累碳量，累碳量計算公式為：M_soot＝m_base×μdym-△m_dym，其中，M_soot為累碳量，單位為g，m_base為基礎累碳量，μdym為急加速修正量，△m_dym為碳消耗量。

進一步的，基礎累碳量表為基于整車環境，通過調節不同的發動機轉速和負荷，通過天平稱重，得到各個工況點下的累碳量，填入標定表格中，得到基礎累碳量表，作為后續計算的基礎，從中查詢得到m_base。