颗粒捕集器温度模型计算方法、计算设备及存储介质与流程

专利2022-05-09  118


本发明涉及汽车领域,尤其涉及一种汽油机断缸工况下的颗粒捕集器温度模型计算方法。



背景技术:

发动机工作过程中会产生颗粒排放物,随着排放法规的日益严苛,越来越多的汽车厂商通过加装汽油机颗粒捕集器(gpf)来降低颗粒排放物。在实际工程应用中,为了防止颗粒捕集器高温损坏,需要对颗粒捕集器的温度进行模型控制。具体的,请参阅图1所示的断缸工况下现有技术的颗粒捕集器温度模型策略示意图,其为目前的主流控制策略中,其仅通过在颗粒捕集器入口温度上加上正常供油时的温升和颗粒捕集器载碳燃烧温升,而获得颗粒捕集器中心模型温度,在发动机断缸工况中存在颗粒捕集器温度模型严重失真的问题,会造成颗粒捕集器烧毁损坏、碳燃烧速率模型偏差较大的风险。

目前市面上没有针对以上问题的控制策略和温度模型算法,业界急需一种汽油机断缸工况下的颗粒捕集器温度模型计算方法及控制策略。



技术实现要素:

本申请在于提供一种汽油机断缸工况下的颗粒捕集器温度模型计算方法,包括:s1:获得颗粒捕集器入口温度t0及正常供油时颗粒捕集器的温升δt1;s2:通过断缸工况颗粒捕集器温升标定脉谱值,断缸工况颗粒捕集器温升标定脉谱值在颗粒捕集器轴向上的分区因子和t滤波组合标定获得断缸工况颗粒捕集器修正温升δt2;s3:获得颗粒捕集器载碳燃烧温升δt3;以及s4:将颗粒捕集器入口温度t0、正常供油时颗粒捕集器的温升δt1、断缸工况颗粒捕集器修正温升δt2和颗粒捕集器载碳燃烧温升δt3求和获得汽油机断缸工况下的颗粒捕集器温度模型。

更进一步的,从汽车ecu控制器中获得颗粒捕集器入口温度t0及正常供油时颗粒捕集器的温升δt1。

更进一步的,断缸工况颗粒捕集器温升标定脉谱值为tgpf-t0-δt1,其中,tgpf为空载颗粒捕集器下,在一定排气流量和空燃比下,断缸后颗粒捕集器所能达到的最高温度。

更进一步的,在一定排气流量和空燃比下为:当颗粒捕集器入口温度为t0时。

更进一步的,t滤波的标定方法为:对断缸颗粒捕集器的最高温升幅度tgpf所需的时间t滤波。

更进一步的,通过断缸工况颗粒捕集器温升标定脉谱值,断缸工况颗粒捕集器温升标定脉谱值在颗粒捕集器轴向上的分区因子和t滤波组合标定中的组合标定为:将断缸工况颗粒捕集器温升标定脉谱值乘以断缸工况颗粒捕集器温升标定脉谱值在颗粒捕集器轴向上的分区因子,然后对其积进行t滤波获得断缸工况颗粒捕集器修正温升δt2。

更进一步的,颗粒捕集器载碳燃烧温升碳燃烧速率*碳热值*dt/(mgpf*cgpf mgas*cgas),其中碳燃烧速率和碳热值从汽车ecu控制器中获得,mgpf为汽油颗粒捕集器的质量,mgas为汽油颗粒捕集器中的气体质量,cgas为汽油颗粒捕集器中的气体比热容,cgpf为汽油颗粒捕集器的比热容。

本申请还提供一种计算设备,包括储存器、处理器以及存储在存储器上并可以在处理器上运行的计算机指令,处理器执行指令时实现上述的汽油机断缸工况下的颗粒捕集器温度模型计算方法。

本申请还提供一种存储介质,存储介质存储有多个程序,多个程序可被一个或多个控制模块执行,以实现上述的汽油机断缸工况下的颗粒捕集器温度模型计算方法。

附图说明

图1为断缸工况下现有技术的颗粒捕集器温度模型策略示意图。

图2为本发明一实施例的汽油机断缸工况下的颗粒捕集器温度模型计算方法示意图。

图3为本发明一实施例的获得断缸工况颗粒捕集器修正温升δt2的获得方法示意图。

具体实施方式

下面将结合附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,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不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

应当理解,本发明能够以不同形式实施,而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地,提供这些实施例将使公开彻底和完全,并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中,为了清楚,层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大,自始至终相同附图标记表示相同的元件。应当明白,当元件或层被称为“在…上”、“与…相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时,其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层,或者可以存在居间的元件或层。相反,当元件被称为“直接在…上”、“与…直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时,则不存在居间的元件或层。应当明白,尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分,这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此,在不脱离本发明教导之下,下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。

空间关系术语例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”等,在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白,除了图中所示的取向以外,空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附图中的器件翻转,然后,描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此,示例性术语“在…下面”和“在…下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”,当在该说明书中使用时,确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时,术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

下面将结合附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,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不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明一实施例中,在于提供一种汽油机断缸工况下的颗粒捕集器温度模型计算方法,请参阅图2所示的本发明一实施例的汽油机断缸工况下的颗粒捕集器温度模型计算方法示意图,其包括:

s1:获得颗粒捕集器入口温度t0及正常供油时颗粒捕集器的温升δt1;

在本发明一实施例中,从汽车ecu控制器中获得颗粒捕集器入口温度t0及正常供油时颗粒捕集器的温升δt1。

s2:通过断缸工况颗粒捕集器温升标定脉谱值,断缸工况颗粒捕集器温升标定脉谱值在颗粒捕集器轴向上的分区因子和t滤波组合标定获得断缸工况颗粒捕集器修正温升δt2;

更具体的,在本发明一实施例中,断缸工况颗粒捕集器温升标定脉谱值为tgpf-t0-δt1,其中,tgpf为空载颗粒捕集器下,在一定排气流量和空燃比下,断缸后颗粒捕集器所能达到的最高温度。如图3所示为本发明一实施例的获得断缸工况颗粒捕集器修正温升δt2的获得方法示意图。如图3所示,在本发明一实施例中,上述的在一定排气流量和空燃比下,为当颗粒捕集器入口温度为t0时。

颗粒捕集器分区因子是考虑gpf不同位置的温度热场有差别,将gpf由轴向分为几个小区间(区间数可以设置标定),根据实际情况,将断缸温升标定脉谱值分配到各区间上。原则上,沿着发动机尾气的流动方向,也就是颗粒捕集器的轴向方向,温升呈现增加的趋势,需要分区因子进行标定调节。其中,颗粒捕集器前端中的hc,co氧化释放热量会传递给后端,后端热量聚集温度温升更大。

在一实施例中,t滤波的标定方法为:对断缸颗粒捕集器的最高温升幅度tgpf所需的时间t滤波。t滤波引入是考虑到温度的上升需要时间。

如图3所示,通过断缸工况颗粒捕集器温升标定脉谱值,断缸工况颗粒捕集器温升标定脉谱值在颗粒捕集器轴向上的分区因子和t滤波组合标定中的组合标定为:将断缸工况颗粒捕集器温升标定脉谱值乘以断缸工况颗粒捕集器温升标定脉谱值在颗粒捕集器轴向上的分区因子,然后对其积进行t滤波获得断缸工况颗粒捕集器修正温升δt2。

s3:获得颗粒捕集器载碳燃烧温升δt3;

在一实施例中,颗粒捕集器载碳燃烧温升碳燃烧速率*碳热值*dt/(mgpf*cgpf mgas*cgas),其中碳燃烧速率和碳热值从汽车ecu控制器中获得,mgpf为汽油颗粒捕集器的质量,mgas为汽油颗粒捕集器中的气体质量,cgas为汽油颗粒捕集器中的气体比热容,cgpf为汽油颗粒捕集器的比热容。并且需要根据具体的汽油颗粒捕集器进行标定,

s4:将颗粒捕集器入口温度t0、正常供油时颗粒捕集器的温升δt1、断缸工况颗粒捕集器修正温升δt2和颗粒捕集器载碳燃烧温升δt3求和获得汽油机断缸工况下的颗粒捕集器温度模型。

该策略首先通过发动机排气流量与空燃比计算颗粒捕集器最大温升幅度,然后该最大温升幅度经过颗粒捕集器影响因子、t滤波后,输出断缸工况颗粒捕集器修正温升δt2,将该温升加入到主流温升计算策略中,即可得到更加符合断缸工况真实温度的颗粒捕集器模型温度,显著提高了温度模型精度,并且间接提高了断缸工况的颗粒捕集器载碳燃烧模型的计算精度,大幅度降低了颗粒捕集器被烧毁的风险。

本申请还提供一种计算设备,包括储存器、处理器以及存储在存储器上并可以在处理器上运行的计算机指令,其特征在于,所述处理器执行所述指令时实现上述的汽油机断缸工况下的颗粒捕集器温度模型计算方法。

本申请还提供一种存储介质,其特征在于,所述存储介质存储有多个程序,所述多个程序可被一个或多个控制模块执行,以实现上述的汽油机断缸工况下的颗粒捕集器温度模型计算方法。最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。


技术特征:

1.一种汽油机断缸工况下的颗粒捕集器温度模型计算方法,其特征在于,包括:

s1:获得颗粒捕集器入口温度t0及正常供油时颗粒捕集器的温升δt1;

s2:通过断缸工况颗粒捕集器温升标定脉谱值,断缸工况颗粒捕集器温升标定脉谱值在颗粒捕集器轴向上的分区因子和t滤波组合标定获得断缸工况颗粒捕集器修正温升δt2;

s3:获得颗粒捕集器载碳燃烧温升δt3;以及

s4:将颗粒捕集器入口温度t0、正常供油时颗粒捕集器的温升δt1、断缸工况颗粒捕集器修正温升δt2和颗粒捕集器载碳燃烧温升δt3求和获得汽油机断缸工况下的颗粒捕集器温度模型。

2.根据权利要求1所述的汽油机断缸工况下的颗粒捕集器温度模型计算方法,其特征在于,从汽车ecu控制器中获得颗粒捕集器入口温度t0及正常供油时颗粒捕集器的温升δt1。

3.根据权利要求1所述的汽油机断缸工况下的颗粒捕集器温度模型计算方法,其特征在于,断缸工况颗粒捕集器温升标定脉谱值为tgpf-t0-δt1,其中,tgpf为空载颗粒捕集器下,在一定排气流量和空燃比下,断缸后颗粒捕集器所能达到的最高温度。

4.根据权利要求3所述的汽油机断缸工况下的颗粒捕集器温度模型计算方法,其特征在于,在一定排气流量和空燃比下为:当颗粒捕集器入口温度为t0时。

5.根据权利要求1所述的汽油机断缸工况下的颗粒捕集器温度模型计算方法,其特征在于,t滤波的标定方法为:对断缸颗粒捕集器的最高温升幅度tgpf所需的时间t滤波。

6.根据权利要求1所述的汽油机断缸工况下的颗粒捕集器温度模型计算方法,其特征在于,通过断缸工况颗粒捕集器温升标定脉谱值,断缸工况颗粒捕集器温升标定脉谱值在颗粒捕集器轴向上的分区因子和t滤波组合标定中的组合标定为:将断缸工况颗粒捕集器温升标定脉谱值乘以断缸工况颗粒捕集器温升标定脉谱值在颗粒捕集器轴向上的分区因子,然后对其积进行t滤波获得断缸工况颗粒捕集器修正温升δt2。

7.根据权利要求1所述的汽油机断缸工况下的颗粒捕集器温度模型计算方法,其特征在于,颗粒捕集器载碳燃烧温升碳燃烧速率*碳热值*dt/(mgpf*cgpf mgas*cgas),其中碳燃烧速率和碳热值从汽车ecu控制器中获得,mgpf为汽油颗粒捕集器的质量,mgas为汽油颗粒捕集器中的气体质量,cgas为汽油颗粒捕集器中的气体比热容,cgpf为汽油颗粒捕集器的比热容。

8.一种计算设备,包括储存器、处理器以及存储在存储器上并可以在处理器上运行的计算机指令,其特征在于,所述处理器执行所述指令时实现权利要求1-7任意一项所述的汽油机断缸工况下的颗粒捕集器温度模型计算方法。

9.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质存储有多个程序,所述多个程序可被一个或多个控制模块执行,以实现如权利要求1至7任意一项所述的汽油机断缸工况下的颗粒捕集器温度模型计算方法。

技术总结
本发明涉及汽油机断缸工况下的颗粒捕集器温度模型计算方法,涉及汽车领域,包括获得颗粒捕集器入口温度T0及正常供油时颗粒捕集器的温升ΔT1;通过断缸工况颗粒捕集器温升标定脉谱值,断缸工况颗粒捕集器温升标定脉谱值在颗粒捕集器轴向上的分区因子和T滤波组合标定获得断缸工况颗粒捕集器修正温升ΔT2;获得颗粒捕集器载碳燃烧温升ΔT3;将颗粒捕集器入口温度T0、正常供油时颗粒捕集器的温升ΔT1、断缸工况颗粒捕集器修正温升ΔT2和颗粒捕集器载碳燃烧温升ΔT3求和获得汽油机断缸工况下的颗粒捕集器温度模型,以大幅度降低颗粒捕集器被烧毁的风险。

技术研发人员:周仁双;曹政;黄乾坤;王建强;杨剑;姚辉
受保护的技术使用者:联合汽车电子有限公司
技术研发日:2021.05.28
技术公布日:2021.08.03

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