一种混合动力汽车的被动再生的控制方法及系统与流程

1.本发明涉及汽车排放技术领域，尤其涉及一种混合动力汽车的被动再生的控制方法及系统。


背景技术：

2.gpf(gasoline particulate filter，汽油机颗粒捕集器)用于汽油机的颗粒排放物进行捕集，进而降低颗粒物质(pm)和数量(pn)。当汽油机尾气排放炭颗粒被gpf捕集，在gpf中不断积累，炭载量积累量超过一定限值时，会导致排气背压上升、动力性下降、油耗增加等不利影响，因此需要对gpf进行再生控制。gpf的再生分为主动再生与被动再生两种模式，其中被动再生效率高且不影响驾驶性和经济性，是清除碳颗粒的重要方法。一般，被动再生主要发生在车辆滑行过程中，而混合动力汽车，由于考虑到经济性，其在滑行过程中会脱开离合器关闭发动机，这使得被动再生无法进行，使得颗粒捕集器(gpf)装置进入被动再生的机会大大降低。这使得gpf内部积累大量碳颗粒，频繁点亮gpf主动再生报警灯，大大降低客户体验感，并影响gpf使用寿命。因此，如何控制混合动力汽车的被动再生，具有重要的研究意义。


技术实现要素：

3.本发明提供一种混合动力汽车的被动再生的控制方法及系统，解决现有混合动力汽车存在被动再生的机率减小的问题，能使不易进入被动再生的混合动力车辆也能有效进入被动再生程序，从而高效再生掉累积的碳颗粒，避免频繁进入主动再生影响驾驶性和经济性。
4.为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：
5.一种混合动力汽车的被动再生的控制方法，包括：
6.获取车载gpf前后端的压力差，整车控制器根据所述压力差计算得到车载gpf的碳载量；
7.如果所述碳载量小于第一限值，则不进行gpf累积碳清除，如果所述碳载量大于第二限值，则进行主动再生，其中所述第二限值大于所述第一限值；
8.在所述碳载量小于所述第二限值且大于所述第一限值时，获取车载gpf入口温度和电池soc，并根据所述gpf入口温度和所述电池soc判断是否符合被动再生条件，如果是，则控制车载gpf进行被动再生。
9.优选的，还包括：
10.在检测到所述gpf入口温度、所述碳载量和所述电池soc值满足触发gpf被动再生时，整车控制器判断车辆是否处于滑行工况或停车工况；
11.如果车辆处于滑行工况，则整车控制器发送抑制喷油指令至发动机控制器，以使发动机停止喷油，并发送倒拖指令给电机控制器，使电机倒拖发动机对车载gpf泵气，以触发gpf的被动再生；
12.如果车辆处于停车工况，则整车发送倒拖指令给电机控制器，使电机倒拖发动机对车载gpf泵气，以触发gpf的被动再生。
13.优选的，还包括：
14.在发动机对车载gpf泵气时，获取电机拖动时间和gpf中心温度，并在所述电机拖动时间大于设定时间阈值、所述电池soc小于设定电量阈值或所述gpf中心温度大于设定温度阈值时退出被动再生。
15.优选的，所述整车控制器判断车辆是否处于滑行工况或停车工况，包括：
16.获取车辆的运行状态和离合器的工作状态，在档位不处于空档状态、离合器处于结合状态及运行车速逐渐降低至0的过程判定车辆处于滑行工况；
17.在离合器处于脱开状态、电动机转速为0且发动机处于断油状态时判定车辆处于停车工况。
18.优选的，所述电机倒拖发动机对车载gpf泵气，包括：
19.获取发动机的转速，并在所述转速小于第一转速阈值时控制离合器脱开，在电机控制器接收到倒拖指令时控制电机倒拖发动机，使发动机的转速降低至设定转速，以使发动机排气系统对车载gpf泵入大量新鲜空气。
20.优选的，所述获取电机拖动时间和gpf中心温度，包括：
21.通过电机控制器内的时间计数器对电机倒拖发动机的拖动时间进行计时，并根据发动机排温模型实时计算所述gpf中心温度。
22.优选的，还包括：
23.在进行被动再生时，控制组合仪表显示被动再生提示信息，并实时显示车载gpf中的所述碳载量。
24.本发明还提供一种混合动力汽车的被动再生的控制系统，包括：
25.压差传感器，用于采集车载gpf前后端的压力差，整车控制器根据所述压力差计算得到车载gpf的碳载量；
26.温度传感器，用于采集车载gpf入口温度；
27.电量传感器，用于采集电池soc；
28.所述整车控制器在所述碳载量小于第一限值时不进行gpf累积碳清除，在所述碳载量大于第二限值时控制车载gpf进行主动再生，其中所述第二限值大于所述第一限值；
29.所述整车控制器在所述碳载量小于所述第二限值且大于所述第一限值时，根据所述gpf入口温度和所述电池soc判断是否符合被动再生条件，如果是，则控制车载gpf进行被动再生。
30.优选的，还包括：发动机控制器和电机控制器；
31.所述整车控制器在检测到所述gpf入口温度、所述碳载量和所述电池soc值满足触发gpf被动再生时判断车辆是否处于滑行工况或停车工况；
32.如果车辆处于滑行工况，则所述整车控制器发送抑制喷油指令至所述发动机控制器，以使发动机停止喷油，并发送倒拖指令给所述电机控制器，使电机倒拖发动机对车载gpf泵气，以触发gpf的被动再生；
33.如果车辆处于停车工况，则所述整车发送倒拖指令给电机控制器，使电机倒拖发动机对车载gpf泵气，以触发gpf的被动再生。
34.优选的，所述整车控制器在发动机对车载gpf泵气时，获取电机拖动时间和gpf中心温度，并在所述电机拖动时间大于设定时间阈值、所述电池soc小于设定电量阈值或所述gpf中心温度大于设定温度阈值时退出被动再生。
35.本发明提供一种混合动力汽车的被动再生的控制方法及系统，根据车载gpf的碳载量对再生进行分级控制，并在gpf入口温度和电池soc符合被动再生条件时控制车载gpf进行被动再生。解决现有混合动力汽车存在被动再生的机率减小的问题，能使不易进入被动再生的混合动力车辆也能有效进入被动再生程序，从而高效再生掉累积的碳颗粒，避免频繁进入主动再生影响驾驶性和经济性。
附图说明
36.为了更清楚地说明本发明的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
37.图1是本发明提供一种混合动力汽车的被动再生的控制方法示意图。
38.图2是本发明实施例提供的被动再生控制的逻辑示意图。
具体实施方式
39.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。
40.传统车型(仅有内燃机的车型)在滑行过程中为了实现节省燃油的目的，会设置喷油器断油的操作。而在喷油器断油的过程中，发动机实际上是被整车倒拖着继续工作，此时就会有大量的新鲜空气被泵入排气系统中，而身处其中的gpf在自身温度达到一定值时就会触发被动再生，将附着于gpf内的碳颗粒迅速燃烧掉。但是在p13混合动力汽车滑行这部分策略与传统车型大相径庭，p13型混合动力汽车在滑行过程中，为了实现能量回收、节油目的，采取p3电机能量回收的策略，同时脱开离合器，关闭发动机。而这一策略虽然最大化回收了能量，节约了油耗，但这一过程发动机处于停机状态，无法将新鲜的空气泵入排气系统中，使得最常用的滑行过程gpf被动再生功能丧失，这将极大恶化gpf捕集效率，增加油耗，严重时会频繁提示客户实施主动再生操作，缩短gpf寿命。
41.本发明提供一种混合动力汽车的被动再生的控制方法及系统，根据车载gpf的碳载量对再生进行分级控制，并在gpf入口温度和电池soc符合被动再生条件时控制车载gpf进行被动再生。解决现有混合动力汽车存在被动再生的机率减小的问题，能使不易进入被动再生的混合动力车辆也能有效进入被动再生程序，从而高效再生掉累积的碳颗粒，避免频繁进入主动再生影响驾驶性和经济性。
42.如图1所示，一种混合动力汽车的被动再生的控制方法，包括：
43.s1：获取车载gpf前后端的压力差，整车控制器根据所述压力差计算得到车载gpf的碳载量；
44.s2：如果所述碳载量小于第一限值，则不进行gpf累积碳清除，如果所述碳载量大于第二限值，则进行主动再生，其中所述第二限值大于所述第一限值；
45.s3：在所述碳载量小于所述第二限值且大于所述第一限值时，获取车载gpf入口温度和电池soc，并根据所述gpf入口温度和所述电池soc判断是否符合被动再生条件，如果
是，则控制车载gpf进行被动再生。
46.具体地，在gpf实时碳载量≤第一限值时，无需进行gpf累碳清除；第一限值<gpf实时碳载量≤第二限值时，采用被动再生控制；在gpf实时炭载量>第二限值时，控制进入主动再生模式。根据碳载量对再生进行分级控制使不易进入被动再生的混合动力车辆也能有效进入被动再生程序，从而高效再生掉累积的碳颗粒，避免频繁进入主动再生影响驾驶性和经济性。
47.该方法还包括：
48.s4：在检测到所述gpf入口温度、所述碳载量和所述电池soc值满足触发gpf被动再生时，整车控制器判断车辆是否处于滑行工况或停车工况；
49.s5：如果车辆处于滑行工况，则整车控制器发送抑制喷油指令至发动机控制器，以使发动机停止喷油，并发送倒拖指令给电机控制器，使电机倒拖发动机对车载gpf泵气，以触发gpf的被动再生；
50.s6：如果车辆处于停车工况，则整车发送倒拖指令给电机控制器，使电机倒拖发动机对车载gpf泵气，以触发gpf的被动再生。
51.该方法还包括：
52.s7：在发动机对车载gpf泵气时，获取电机拖动时间和gpf中心温度，并在所述电机拖动时间大于设定时间阈值、所述电池soc小于设定电量阈值或所述gpf中心温度大于设定温度阈值时退出被动再生。
53.在实际应用中，如图2所示，当车辆处于滑行工况时，hcu(整车控制器)发送抑制喷油指令至ecu(发动机控制器)，实现发动机喷油器禁止喷油即断油状态，以实现节约燃油目的；与此同时监测发动机转速n，当发动机转整<第一转速阈值时，脱开离合器，同时hcu发送指令至p1电机控制器使p1电机倒拖发动机转速至设定转速，实现向发动机排气系统的gpf中泵入大量新鲜空气，触发gpf的被动再生功能，迅速再生掉积累在gpf中的碳颗粒物；在p1电机倒拖发动机进行泵气的过程中，时刻监控电池电量soc、碳载量、电机拖动时间、gpf中心温度是否在设定的条件内，若其中任意参数超出设定的条件，则立即停止p1电机，退出被动再生程序。
54.当车辆处于停车工况时，此时离合器本身处于脱开状态，hcu发送指令至p1电机控制器使p1电机倒拖发动机转速至设定转速，实现向发动机排气系统的gpf中泵入大量新鲜空气，触发gpf的被动再生功能，迅速再生掉积累在gpf中的碳颗粒物，同时在仪表上显示“正在gpf再生，可以离车”的提示字样；在p1电机倒拖发动机进行泵气的过程中，时刻监控电池电量soc、碳载量、电机拖动时间、gpf中心温度是否在设定的条件内，若其中任意参数超出设定的条件，则立即停止p1电机，退出被动再生程序。
55.进一步，所述整车控制器判断车辆是否处于滑行工况或停车工况，包括：
56.获取车辆的运行状态和离合器的工作状态，在档位不处于空档状态、离合器处于结合状态及运行车速逐渐降低至0的过程判定车辆处于滑行工况。
57.在离合器处于脱开状态、电动机转速为0且发动机处于断油状态时判定车辆处于停车工况。
58.进一步，所述电机倒拖发动机对车载gpf泵气，包括：获取发动机的转速，并在所述转速小于第一转速阈值时控制离合器脱开，在电机控制器接收到倒拖指令时控制电机倒拖
发动机，使发动机的转速降低至设定转速，以使发动机排气系统对车载gpf泵入大量新鲜空气。
59.进一步，所述获取电机拖动时间和gpf中心温度，包括：通过电机控制器内的时间计数器对电机倒拖发动机的拖动时间进行计时，并根据发动机排温模型实时计算所述gpf中心温度。
60.该方法还包括：在进行被动再生时，控制组合仪表显示被动再生提示信息，并实时显示车载gpf中的所述碳载量。
61.可见，本发明提供一种混合动力汽车的被动再生的控制方法，根据车载gpf的碳载量对再生进行分级控制，并在gpf入口温度和电池soc符合被动再生条件时控制车载gpf进行被动再生。解决现有混合动力汽车存在被动再生的机率减小的问题，能使不易进入被动再生的混合动力车辆也能有效进入被动再生程序，从而高效再生掉累积的碳颗粒，避免频繁进入主动再生影响驾驶性和经济性。
62.相应地，本发明还提供一种混合动力汽车的被动再生的控制系统，包括：压差传感器，用于采集车载gpf前后端的压力差，整车控制器根据所述压力差计算得到车载gpf的碳载量。温度传感器，用于采集车载gpf入口温度；电量传感器，用于采集电池soc。所述整车控制器在所述碳载量小于第一限值时不进行gpf累积碳清除，在所述碳载量大于第二限值时控制车载gpf进行主动再生，其中所述第二限值大于所述第一限值。所述整车控制器在所述碳载量小于所述第二限值且大于所述第一限值时，根据所述gpf入口温度和所述电池soc判断是否符合被动再生条件，如果是，则控制车载gpf进行被动再生。
63.该系统还包括：发动机控制器和电机控制器。所述整车控制器在检测到所述gpf入口温度、所述碳载量和所述电池soc值满足触发gpf被动再生时判断车辆是否处于滑行工况或停车工况。如果车辆处于滑行工况，则所述整车控制器发送抑制喷油指令至所述发动机控制器，以使发动机停止喷油，并发送倒拖指令给所述电机控制器，使电机倒拖发动机对车载gpf泵气，以触发gpf的被动再生。如果车辆处于停车工况，则所述整车发送倒拖指令给电机控制器，使电机倒拖发动机对车载gpf泵气，以触发gpf的被动再生。
64.进一步，所述整车控制器在发动机对车载gpf泵气时，获取电机拖动时间和gpf中心温度，并在所述电机拖动时间大于设定时间阈值、所述电池soc小于设定电量阈值或所述gpf中心温度大于设定温度阈值时退出被动再生。
65.在实际应用中，gpf入口温度可由装在gpf入口位置的温度传感器测得；电池电量(电池soc)可由电池自带的电量传感器测得；碳载量可由ecu模型计算或者根据压差传感器压力计算得到；发动机实时转速n是由发动机转速传感器测得；第一转速阈值，结合被动再生速率及电池电量消耗情况，根据试验验证得到，一般经验值在1200rpm左右。电机拖动时间阈值不同项目可根据项目实际设置，一般推荐为180s。电池电量阈值p0，依据电池工作特性经验得到，一般设置为电池总电量的80％。gpf累碳量的第一限值和第二限值可根据标定试验或经验得到。
66.可见，本发明提供一种混合动力汽车的被动再生的控制系统，根据车载gpf的碳载量对再生进行分级控制，并在gpf入口温度和电池soc符合被动再生条件时控制车载gpf进行被动再生。解决现有混合动力汽车存在被动再生的机率减小的问题，能使不易进入被动再生的混合动力车辆也能有效进入被动再生程序，从而高效再生掉累积的碳颗粒，避免频
繁进入主动再生影响驾驶性和经济性。
67.以上依据图示所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。