[发明专利]一种汽油机颗粒捕集器主动再生控制方法及系统

说明书

本发明提供一种汽油机颗粒捕集器主动再生控制方法，包括以下步骤：接收指定道路上的实时路况，并结合预先构建的GPF再生预测模型，预测出车辆基于所述指定道路路况上的未来GPF的碳载量；根据所预测的碳载量，判断是否需要GPF进行主动再生，并在判定出GPF需要主动再生时，对整车可实现的高排温区域进行再生功能确认，并进行主动再生控制。本发明还提供一种汽油机颗粒捕集器主动再生控制系统。实施本发明，能减少GPF再生进程对车辆运行工况的依赖性，并降低因主动再生策略产生的油耗增加量。

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种汽油机颗粒捕集器主动再生控制方法及系统。

背景技术

随着国家排放法规对颗粒物排放的逐步加严，汽油机颗粒捕集(以下简称GPF)在汽油机整车后处理系统中得到了广泛的应用，稳定的状态下可以捕集超过90％的发动机颗粒物，并运用再生技术燃烧掉捕集到的碳烟颗粒。随着颗粒物不断在GPF中累积，会导致发动机背压升高，动力性和燃油经济型降低，缸内寿命下降。因此，GPF控制策略需要能够精确预测每一时刻下的GPF内累碳量，当累碳量达到限定值时及时执行再生策略，以使得GPF保持在最佳的工作状态。

传统的GPF主动再生策略是根据当前GPF内的累碳量来判断是否进行主动再生。当GPF内的累碳量达到一定阀值时，在一定的工况范围内，通过推迟点火时刻和减稀空燃比来提高排气温度和排气中的氧气体积分数，进而促进碳颗粒的氧化来实现主动再生。

为优化GPF的主动再生策略，工程应用中研究了不同道路工况下进行主动再生时的再生方法。例如，通过提高“怠速再生”目标转速和减小“怠速再生”目标燃空当量比的方法来提高“怠速再生速率”；又如，通过调整倾斜空气/燃料混合物，延迟火花正时、燃料喷射和气门正时等方法优化主动再生。然而，当前的GPF主动再生控制策略，仅考虑当前车辆运行工况是否满足再生要求并保证再生过程能够快速完成，导致再生控制参数存在较激进的选择，未能覆盖当前工况因进行主动再生对经济型带来的不利影响。

因此，亟需一种GPF主动再生控制方法，能减少GPF再生进程对车辆运行工况的依赖性，并降低因主动再生策略产生的油耗增加量。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种汽油机颗粒捕集器主动再生控制方法及系统，能减少GPF再生进程对车辆运行工况的依赖性，并降低因主动再生策略产生的油耗增加量。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种汽油机颗粒捕集器主动再生控制方法，所述方法包括以下步骤：

接收指定道路上的实时路况，并结合预先构建的GPF再生预测模型，预测出车辆基于所述指定道路路况上的未来GPF的碳载量；

根据所预测的碳载量，判断是否需要GPF进行主动再生，并在判定出GPF需要主动再生时，对整车可实现温度大于预设阈值的区域进行再生功能确认，并进行主动再生控制。

其中，所述GPF再生预测模型包括依序连接的道路模型、驾驶员模型、车辆模型和累碳预测模型。

其中，所述道路模型以接收到的指定道路上的实时路况为输入，预测出指定道路工况下的车速曲线。

其中，所述驾驶员模型以所述指定道路工况下的车速曲线为输入，并结合驾驶员驾驶风格、道路环境及交通状况，对所述指定道路工况下的车速曲线进行修正。

其中，所述车辆模型以修正后的车速曲线为输入，并结合相互耦合的发动机模型、电池模型、变速箱模型及电机模型，预测出车辆动力系统的未来运行工况。

其中，所述累碳预测模型以预测出的车辆动力系统的未来运行工况为输入，预测出车辆基于所述指定道路路况上的未来GPF的碳载量。

其中，所述优化的再生控制策略的具体实现步骤为：