[发明专利]汽油颗粒过滤器的烟尘含量模型值建立方法和系统

说明书

本发明提供了一种汽油颗粒过滤器的烟尘含量模型值建立方法和系统，所述汽油颗粒过滤器的烟尘含量模型值建立方法包括：通过在发动机的台架或转毂上测量得到烟尘原始排放值；根据发动机传感器测量得到烟尘燃烧速率，所述烟尘燃烧速率乘以燃烧时间得到燃烧量；所述烟尘原始排放值和所述燃烧量相减并积分得到烟尘含量模型值；测量烟尘燃烧消耗氧气量，根据所述烟尘燃烧消耗氧气量，结合燃烧消耗氧气的物理模型，得到烟尘含量实测值；将所述烟尘含量实测值与所述烟尘含量模型值进行比较，并根据所述烟尘含量实测值修正所述烟尘含量模型值。

技术领域

本发明涉及汽车控制技术领域，特别涉及一种汽油颗粒过滤器的烟尘含量模型值建立方法和系统。

背景技术

在汽车发动机中，改进喷射方式(如PDI双喷、PFI高压喷射等)、优化发动机标定等机内净化措施可以保证发动机PN排放符合当前CN6B法规要求，但是当发动机老化或法规加严后这些措施可能会不满足排放要求，比如发动机积炭、比较激进的驾驶循环或包含冷机排放的RDE。汽油发动机的颗粒过滤器(GPF)是汽油发动机的颗粒物捕集装置，其基本原理是当发动机排气经过迷宫式载体时捕获排气中的颗粒物(如图1所示)，捕集效率可以达到60～90％，因此GPF可以提高颗粒物排放的鲁棒性，同时GPF带有涂覆，具备一定的气态排放物转化能力，可以降低气体排放。

当GPF中累积的颗粒物达到一定程度后排气背压会升高，背压升高到对发动机动力、经济性和安全性产生明显负面影响时需要再生，即烧掉(或氧化)GPF中的以烟尘(soot)为主的颗粒物。再生通常可以分为被动再生和主动再生，主动再生是通过推迟点火等措施来提高排气温度并采用稀燃的方式增加含氧量来实现的。主动再生开始的前提是发动机控制器(ECU)要获取GPF中soot含量这一关键信息，如果计算的soot模型值偏小，那么再生时GPF内部温度超高就有可能烧毁GPF，而如果soot模型值偏大，那么会出现频繁的主动再生，影响油耗或驾驶性能，同时如果再生周期小于4000km就会被认定为周期性再生，对气态排放物指标也是不利的，因此在GPF项目上需要获得较为准确的soot值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽油颗粒过滤器的烟尘含量模型值建立方法和系统，以解决现有的烟尘含量模型不正确带来的烧毁颗粒过滤器或影响油耗和驾驶性能的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种汽油颗粒过滤器的烟尘含量模型值建立方法，所述汽油颗粒过滤器的烟尘含量模型值建立方法包括：

通过在发动机的台架或转毂上测量得到烟尘原始排放值；

根据发动机传感器测量得到烟尘燃烧速率，所述烟尘燃烧速率乘以燃烧时间得到燃烧量；

所述烟尘原始排放值和所述燃烧量相减并积分得到烟尘含量模型值；

测量烟尘燃烧消耗氧气量，根据所述烟尘燃烧消耗氧气量，结合燃烧消耗氧气的物理模型，得到烟尘含量实测值；

将所述烟尘含量实测值与所述烟尘含量模型值进行比较，并根据所述烟尘含量实测值修正所述烟尘含量模型值。

可选的，在所述的汽油颗粒过滤器的烟尘含量模型值建立方法中，所述测量烟尘燃烧消耗氧气量包括：

第一氧传感器测量所述汽油颗粒过滤器入口排气的氧含量，得到第一氧气含量值；

第二氧传感器测量所述汽油颗粒过滤器出口排气的氧含量，得到第二氧气含量值；

在汽油颗粒过滤器再生起始时刻和汽油颗粒过滤器再生结束时刻之间，对第一氧气含量值与第二氧气含量值的差值进行积分，得到所述烟尘燃烧消耗氧气量。

可选的，在所述的汽油颗粒过滤器的烟尘含量模型值建立方法中，通过在发动机的台架或转毂上测量得到烟尘原始排放值包括：输入发动机运行参数、转速、负荷和冷却液温度，并根据发动机运行参数、转速、负荷和冷却液温度计算所述烟尘原始排放值。