CN111878195A - 一种用于增程式车辆的颗粒捕集器再生方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于增程式车辆的颗粒捕集器再生方法及系统，涉及车辆控制技术领域。颗粒捕集器再生方法包括：采集所述颗粒捕集器的碳载量；根据所述碳载量判断所述颗粒捕集器是否具有再生需求；若具有再生需求，判断所述增程式车辆的状态是否满足预设条件；若满足预设条件，则停止向所述发动机提供燃油并控制所述发电机带动所述发动机工作，以使所述发动机向所述颗粒捕集器输送氧气，从而使得所述颗粒捕集器进行再生。本发明提供的颗粒捕集器再生方法能够用于增程式车辆且再生效率高。
Description
技术领域
本发明涉及车辆控制技术领域，特别是涉及一种用于增程式车辆的颗粒捕集器再生方法及系统。
背景技术
在增程式电动汽车中增程器用于为驱动电机和动力电池提供能量，在车辆的架构中属于能量提供者，整车控制器根据车辆的动力电池剩余电量、驾驶员的扭矩需求等计算出需要的功率，再有功率跟随控制器控制发动机的工作点。
为满足国6b的排放标准，在车辆上增加了颗粒捕集器，随着车辆的长时间运行，颗粒捕集器中的碳载量会越来越大，导致发动机性能下降甚至影响发动机的正常工作。目前，现有技术中的颗粒捕集器再生控制方法大多为发动机直接驱动车辆上的断油富氧燃烧方式，然而这种方式无法直接应用在增程式车辆中。
发明内容
本发明第一方面的一个目的是提供一种用于增程式车辆且再生效率高的颗粒捕集器再生方法。
本发明第一方面的进一步的目的是提供一种用于增程式车辆且单次即可再生完成的颗粒捕集器再生方法。
本发明第二方面的目的是提供一种用于增程式车辆且再生效率高的颗粒捕集器再生系统。
根据上述第一方面，本发明提供了一种用于增程式车辆的颗粒捕集器再生方法，所述增程式车辆包括发动机、发电机、动力电池和颗粒捕集器，所述颗粒捕集器与所述发动机及所述发动机控制器连接，所述颗粒捕集器再生方法包括：
采集所述颗粒捕集器的碳载量；
根据所述碳载量判断所述颗粒捕集器是否具有再生需求；
若具有再生需求，判断所述增程式车辆的状态是否满足预设条件；
若满足预设条件，则停止向所述发动机提供燃油并控制所述发电机带动所述发动机工作，以使所述发动机向所述颗粒捕集器输送氧气，从而使得所述颗粒捕集器进行再生。
可选地，判断所述增程式车辆的状态是否满足预设条件包括：
采集所述增程式车辆的行驶速度和所述动力电池的剩余电量；
判断所述行驶速度是否大于预设值和/或所述剩余电量是否小于预设电量值；
若所述行驶速度大于预设值和/或所述剩余电量小于预设电量值，则判定所述增程式车辆的状态满足预设条件。
可选地，在控制所述发电机带动所述发动机工作之前还包括：
若所述增程式车辆的状态满足预设条件，则控制所述发动机对所述颗粒捕集器加热；
判断所述颗粒捕集器的温度是否大于预设温度；
若是，则控制所述发电机带动所述发动机工作。
可选地，在控制所述发电机带动所述发动机工作之后还包括：
实时采集所述颗粒捕集器的碳载量；
根据所述碳载量判断所述颗粒捕集器是否再生完成；
若是，则控制所述发电机停止工作。
可选地，在控制所述发电机带动所述发动机工作之后还包括：
向所述增程式车辆的用户发送再生信息。
根据上述第二方面，本发明还提供了一种用于增程式车辆的颗粒捕集器再生系统，所述增程式车辆包括发动机、发电机、动力电池和颗粒捕集器，所述颗粒捕集器与所述发动机及所述发动机控制器连接，所述颗粒捕集器再生系统包括：
发动机控制器，用于采集所述颗粒捕集器的碳载量及根据所述碳载量判断所述颗粒捕集器是否具有再生需求；
整车控制器，与所述发动机控制器连接，所述整车控制器用于判断所述增程式车辆的状态是否满足预设条件；
所述发动机控制器还配置成：在所述增程式车辆的状态满足预设条件时，停止向所述发动机提供燃油并控制所述发电机带动所述发动机工作，以使所述发动机向所述颗粒捕集器输送氧气。
可选地，所述整车控制器配置成：
采集所述增程式车辆的行驶速度和所述动力电池的剩余电量；
判断所述行驶速度是否大于预设值和/或所述剩余电量是否小于预设电量值；
若所述行驶速度大于预设值和/或所述剩余电量小于预设电量值，则判定所述增程式车辆的状态满足预设条件。
可选地，若所述增程式车辆的状态满足预设条件，则所述发动机控制器还配置成：
控制所述发动机对所述颗粒捕集器加热；
判断所述颗粒捕集器的温度是否大于预设温度；
若是，则控制所述发电机带动所述发动机工作。
可选地，所述发动机控制器还配置成：
实时采集所述颗粒捕集器的碳载量；
根据所述碳载量判断所述颗粒捕集器是否再生完成；
若是，则控制所述发电机停止工作。
可选地，颗粒捕集器再生系统还包括：
显示器，用于在所述颗粒捕集器再生时向所述增程式车辆的用户发送再生信息。
本发明提供的用于增程式车辆的颗粒捕集器再生方法先采集颗粒捕集器中的碳载量，根据碳载量判断颗粒捕集器是否具有再生需求，当碳载量较大，例如超过某个阈值时，则认为颗粒捕集器具有再生需求，此时，进一步判断增程式车辆当前的状态是否满足预设条件，如果满足，则停止向发动机提供燃油并控制发电机带动发动机工作，以使发动机向颗粒捕集器输送氧气，从而使得颗粒捕集器中的碳燃烧，也即进行再生。停止向发动机提供燃油，也即此时发动机不再转动，然后控制发电机反拖发动机，从而控制发动机的转速(此时发动机的转速仅响应于发电机，而与车速无关)，也即控制了输送进颗粒捕集器中的氧气量，从而可以通过调节发动机的转速来使得颗粒捕集器达到高效的再生工况点，实现高效的再生过程。
进一步地，在颗粒捕集器再生过程中，实时地采集其中的碳载量，若碳载量小于某个定值后则可认为已经再生完成，如此，可以实现单次再生便可完成再生过程，再生效率非常高。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明的一个实施例的用于增程式车辆的颗粒捕集器再生方法的流程框图；
图2是根据本发明的又一个实施例的用于增程式车辆的颗粒捕集器再生方法的流程框图；
图3是根据本发明的另一个实施例的用于增程式车辆的颗粒捕集器再生方法的流程框图；
图4是根据本发明的一个实施例的用于增程式车辆的颗粒捕集器再生系统的结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
图1是根据本发明的一个实施例的用于增程式车辆的颗粒捕集器再生方法的流程框图。如图1所示，本发明提供了一种用于增程式车辆的颗粒捕集器5再生方法，增程式车辆包括发动机3、发电机4、动力电池和颗粒捕集器5，颗粒捕集器5与发动机3及发动机控制器2连接，包括：
S10：采集颗粒捕集器5的碳载量；
S20：根据碳载量判断颗粒捕集器5是否具有再生需求；
S30：若具有再生需求，判断增程式车辆的状态是否满足预设条件；
S40：若满足预设条件，则停止向发动机3提供燃油并控制发电机4带动发动机3工作，以使发动机3向颗粒捕集器5输送氧气，从而使得颗粒捕集器5进行再生。
本实施例提供的用于增程式车辆的颗粒捕集器再生方法先采集颗粒捕集器5中的碳载量，根据碳载量判断颗粒捕集器5是否具有再生需求，当碳载量较大，例如超过某个阈值时，则认为颗粒捕集器5具有再生需求，此时，进一步判断增程式车辆当前的状态是否满足预设条件，如果满足，则停止向发动机3提供燃油并控制发电机4带动发动机3工作，以使发动机3向颗粒捕集器5输送氧气，从而使得颗粒捕集器5中的碳燃烧，也即进行再生。停止向发动机3提供燃油，也即此时发动机3不再转动，然后控制发电机4反拖发动机3，从而控制发动机3的转速(此时发动机3的转速仅响应于发电机4，而与车速无关)，也即控制了输送进颗粒捕集器5中的氧气量，从而可以通过调节发动机3的转速来使得颗粒捕集器5达到高效的再生工况点，实现高效的再生过程。
在实际操作中，高效的再生工况点受到车型和颗粒捕集器5的特性影响，因此可以根据不同的车型及不同的颗粒捕集器5特性通过先模拟实车试验选取，然后再由实车进行验证和校正得到高效的再生工况点。
图2是根据本发明的又一个实施例的用于增程式车辆的颗粒捕集器再生方法的流程框图。如图2所示，在一个进一步的实施例中，判断增程式车辆的状态是否满足预设条件包括：
S31：采集增程式车辆的行驶速度和动力电池的剩余电量；
S32：判断行驶速度是否大于预设值；
S33：若否，判断剩余电量是否小于预设电量值；
S34：若行驶速度大于预设值和/或剩余电量小于预设电量值，则判定增程式车辆的状态满足预设条件。
本领域技术人员应当理解的是，在该实施例中，仅需满足行驶速度大于预设值和剩余电量小于预设电量值其中之一，即可判定增程式车辆的状态满足预设条件。颗粒捕集器5再生过程中发电机的扭矩能够被利用，若行驶速度大于预设值则说明增程式车辆需要一定的驱动扭矩，若动力电池的剩余电量小于预设电量值则说明动力电池具有可以充电的容量空间，因而可以将颗粒捕集器5再生时发电机的扭矩转化成驱动扭矩和/或电能对动力电池进行充电，因此在进行再生之前对以上两点进行判断并在满足条件后才进行再生，可以极大地提升了能量利用率。
上述实施例中，对于行驶速度和动力电池剩余电量的判断不分前后顺序，可以先进行行驶速度判断，当行驶速度不大于预设值时再进行动力电池剩余电量的判断，也可以先进行动力电池剩余电量的判断，当动力电池剩余电量不小于预设电量值时再进行行驶速度的判断。而在一些实施例中，可以设定仅对动力电池剩余电量进行判断，且仅当剩余电量小于预设电量值时才进行颗粒捕集器5再生，如此设置，使得再生工况不受制于车速、车辆滑行时间等因素，使得再生过程能够更加顺利。当然，在其他实施例中，出于某些特定的原因，也可以设定仅对行驶速度进行判断，且仅当行驶速度大于预设值时才进行颗粒捕集器5再生。
在一个更进一步的实施例中，在控制发电机4带动发动机3工作之前还包括：
若增程式车辆的状态满足预设条件，则控制发动机3对颗粒捕集器5加热；
判断颗粒捕集器5的温度是否大于预设温度；
若是，则控制发电机4带动发动机3工作。
本实施例保证了碳燃烧对温度和氧气两者的要求，提高了再生效率。
图3是根据本发明的另一个实施例的用于增程式车辆的颗粒捕集器再生方法的流程框图。如图3所示，在一个优选地实施例中，在控制发电机4带动发动机3工作之后还包括：
S41：实时采集颗粒捕集器5的碳载量；
S42：根据碳载量判断颗粒捕集器5是否再生完成；
S43：若是，则控制发电机4停止工作。
在本实施例中，在颗粒捕集器5再生过程中，实时地采集其中的碳载量，若碳载量小于某个定值后则可认为已经再生完成，控制发电机4停止工作，也即不在反拖发动机3，不再向颗粒捕集器5输送氧气，当碳载量不小于某个定值时继续进行再生直至再生完成，如此，可以实现单次再生便可完成再生过程，再生效率非常高。
在一个具体的实施例中，在控制发电机4带动发动机3工作之后还包括：
向增程式车辆的用户发送再生信息。
图4是根据本发明的一个实施例的用于增程式车辆的颗粒捕集器再生系统的结构框图。如图4所示，本发明还提供了一种用于增程式车辆的颗粒捕集器5再生系统，增程式车辆包括发动机3、发电机4、动力电池和颗粒捕集器5，颗粒捕集器5与发动机3及发动机控制器2连接，颗粒捕集器5再生系统一般性地包括发动机控制器2和整车控制器1。发动机控制器2用于采集颗粒捕集器5的碳载量及根据碳载量判断颗粒捕集器5是否具有再生需求。整车控制器1与发动机控制器2连接，用于判断增程式车辆的状态是否满足预设条件。发动机控制器2还配置成：在增程式车辆的状态满足预设条件时，停止向发动机3提供燃油并控制发电机4带动发动机3工作，以使发动机3向颗粒捕集器5输送氧气。
本实施例提供的用于增程式车辆的颗粒捕集器5再生系统采用上述任意一个实施例提供的增程式车辆的颗粒捕集器5再生方法进行控制，先通过发动机控制器2采集颗粒捕集器5中的碳载量，根据碳载量判断颗粒捕集器5是否具有再生需求，当碳载量较大，例如超过某个阈值时，则认为颗粒捕集器5具有再生需求，此时，进一步利用整车控制器1判断增程式车辆当前的状态是否满足预设条件，如果满足，则发动机控制器2停止向发动机3提供燃油并控制发电机4带动发动机3工作，以使发动机3向颗粒捕集器5输送氧气，从而使得颗粒捕集器5中的碳燃烧，也即进行再生。停止向发动机3提供燃油，也即此时发动机3不再转动，然后控制发电机4反拖发动机3，从而控制发动机3的转速(此时发动机3的转速仅响应于发电机4，而与车速无关)，也即控制了输送进颗粒捕集器5中的氧气量，从而可以通过调节发动机3的转速来使得颗粒捕集器5达到高效的再生工况点，实现高效的再生过程。
在实际操作中，高效的再生工况点受到车型和颗粒捕集器5的特性影响，因此可以根据不同的车型及不同的颗粒捕集器5特性通过先模拟实车试验选取，然后再由实车进行验证和校正得到高效的再生工况点。
在一个进一步的实施例中，整车控制器1配置成采集增程式车辆的行驶速度和动力电池的剩余电量，判断行驶速度是否大于预设值和/或剩余电量是否小于预设电量值，若行驶速度大于预设值和/或剩余电量小于预设电量值，则判定增程式车辆的状态满足预设条件。
本领域技术人员应当理解的是，在该实施例中，仅需满足行驶速度大于预设值和剩余电量小于预设电量值其中之一，即可判定增程式车辆的状态满足预设条件。颗粒捕集器5再生过程中发电机的扭矩能够被利用，若行驶速度大于预设值则说明增程式车辆需要一定的驱动扭矩，若动力电池的剩余电量小于预设电量值则说明动力电池具有可以充电的容量空间，因而可以将颗粒捕集器5再生时发电机的扭矩转化成驱动扭矩和/或电能对动力电池进行充电，因此在进行再生之前对以上两点进行判断并在满足条件后才进行再生，可以极大地提升了能量利用率。
上述实施例中，对于行驶速度和动力电池剩余电量的判断不分前后顺序，可以先进行行驶速度判断，当行驶速度不大于预设值时再进行动力电池剩余电量的判断，也可以先进行动力电池剩余电量的判断，当动力电池剩余电量不小于预设电量值时再进行行驶速度的判断。而在一些实施例中，可以设定仅对动力电池剩余电量进行判断，且仅当剩余电量小于预设电量值时才进行颗粒捕集器5再生，如此设置，使得再生工况不受制于车速、车辆滑行时间等因素，使得再生过程能够更加顺利。当然，在其他实施例中，出于某些特定的原因，也可以设定仅对行驶速度进行判断，且仅当行驶速度大于预设值时才进行颗粒捕集器5再生。
在一个更进一步的实施例中，若增程式车辆的状态满足预设条件，则发动机控制器2还配置成控制发动机3对颗粒捕集器5加热，判断颗粒捕集器5的温度是否大于预设温度，若是，则控制发电机4带动发动机3工作。
本实施例保证了碳燃烧对温度和氧气两者的要求，提高了再生效率。
在一个优选地实施例中，发动机控制器2还配置成实时采集颗粒捕集器5的碳载量，根据碳载量判断颗粒捕集器5是否再生完成，若是，则控制发电机4停止工作。
在本实施例中，在颗粒捕集器5再生过程中，实时地采集其中的碳载量，若碳载量小于某个定值后则可认为已经再生完成，控制发电机4停止工作，也即不在反拖发动机3，不再向颗粒捕集器5输送氧气，当碳载量不小于某个定值时继续进行再生直至再生完成，如此，可以实现单次再生便可完成再生过程，再生效率非常高。
在一个具体的实施例中，颗粒捕集器5再生系统还包括显示器，用于在颗粒捕集器5再生时向增程式车辆的用户发送再生信息。
在一个具体的实施例中，颗粒捕集器5再生系统还包括功率跟随控制器，与正常控制器和发动机控制器2均连接，当发动机控制器2检测到颗粒捕集器5中的碳载量达到需要再生时，发送再生请求指令给功率跟随控制器和整车控制器1，整车控制器1根据增程式车辆的状态判断是否可以进入再生工况，如果此时车辆的状态不允许进入再生时，则直接退出再生模式；若允许再生，则发送运行再生的反馈信号给功率跟随控制器，功率跟随控制器控制增程器进入到再生工况点，当颗粒捕集器5的温度达到再生条件时(也即大于预设温度)，发动机控制器2发送再生断油指令给功率跟随控制器，功率跟随控制器发送发动机3断油指令给发动机控制器2，同时控制发电机4倒拖发动机3，使颗粒捕集器5处于再生工况，将颗粒捕集器5中的碳载量清除干净。当发动机控制器2检测到再生完毕后，发送再生成功指令给功率跟随控制器和整车控制器1，整车控制器1控制退出再生工况，恢复至正常的控制模式。
在其他不包括功率跟随控制器的实施例中，有关于功率跟随控制器的工作均由发动机控制器2操作，当然，也可以将功率跟随控制器集成在发动机控制器2中，这种情况下，由功率跟随控制器执行其自身的工作。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (10)
1.一种用于增程式车辆的颗粒捕集器再生方法，所述增程式车辆包括发动机、发电机、动力电池和颗粒捕集器，所述颗粒捕集器与所述发动机及所述发动机控制器连接，其特征在于，所述颗粒捕集器再生方法包括：
采集所述颗粒捕集器的碳载量；
根据所述碳载量判断所述颗粒捕集器是否具有再生需求；
若具有再生需求，判断所述增程式车辆的状态是否满足预设条件；
若满足预设条件，则停止向所述发动机提供燃油并控制所述发电机带动所述发动机工作，以使所述发动机向所述颗粒捕集器输送氧气，从而使得所述颗粒捕集器进行再生。
2.根据权利要求1所述的颗粒捕集器再生方法，其特征在于，判断所述增程式车辆的状态是否满足预设条件包括：
采集所述增程式车辆的行驶速度和所述动力电池的剩余电量；
判断所述行驶速度是否大于预设值和/或所述剩余电量是否小于预设电量值；
若所述行驶速度大于预设值和/或所述剩余电量小于预设电量值，则判定所述增程式车辆的状态满足预设条件。
3.根据权利要求1所述的颗粒捕集器再生方法，其特征在于，在控制所述发电机带动所述发动机工作之前还包括：
若所述增程式车辆的状态满足预设条件，则控制所述发动机对所述颗粒捕集器加热；
判断所述颗粒捕集器的温度是否大于预设温度；
若是，则控制所述发电机带动所述发动机工作。
4.根据权利要求1所述的颗粒捕集器再生方法，其特征在于，在控制所述发电机带动所述发动机工作之后还包括：
实时采集所述颗粒捕集器的碳载量；
根据所述碳载量判断所述颗粒捕集器是否再生完成；
若是，则控制所述发电机停止工作。
5.根据权利要求1所述的颗粒捕集器再生方法，其特征在于，在控制所述发电机带动所述发动机工作之后还包括：
向所述增程式车辆的用户发送再生信息。
6.一种用于增程式车辆的颗粒捕集器再生系统，所述增程式车辆包括发动机、发电机、动力电池和颗粒捕集器，所述颗粒捕集器与所述发动机及所述发动机控制器连接，其特征在于，所述颗粒捕集器再生系统包括：
发动机控制器(2)，用于采集所述颗粒捕集器(5)的碳载量及根据所述碳载量判断所述颗粒捕集器是否具有再生需求；
整车控制器(1)，与所述发动机控制器(2)连接，所述整车控制器(1)用于判断所述增程式车辆的状态是否满足预设条件；
所述发动机控制器(2)还配置成：在所述增程式车辆的状态满足预设条件时，停止向所述发动机(3)提供燃油并控制所述发电机(4)带动所述发动机(3)工作，以使所述发动机(3)向所述颗粒捕集器(5)输送氧气。
7.根据权利要求6所述的颗粒捕集器再生系统，其特征在于，所述整车控制器(1)配置成：
采集所述增程式车辆的行驶速度和所述动力电池的剩余电量；
判断所述行驶速度是否大于预设值和/或所述剩余电量是否小于预设电量值；
若所述行驶速度大于预设值和/或所述剩余电量小于预设电量值，则判定所述增程式车辆的状态满足预设条件。
8.根据权利要求6所述的颗粒捕集器再生系统，其特征在于，若所述增程式车辆的状态满足预设条件，则所述发动机控制器(2)还配置成：
控制所述发动机(3)对所述颗粒捕集器(5)加热；
判断所述颗粒捕集器(5)的温度是否大于预设温度；
若是，则控制所述发电机(4)带动所述发动机(3)工作。
9.根据权利要求6所述的颗粒捕集器再生系统，其特征在于，所述发动机控制器(2)还配置成：
实时采集所述颗粒捕集器(5)的碳载量；
根据所述碳载量判断所述颗粒捕集器(5)是否再生完成；
若是，则控制所述发电机(4)停止工作。
10.根据权利要求6所述的颗粒捕集器再生系统，其特征在于，还包括：
显示器，用于在所述颗粒捕集器(5)再生时向所述增程式车辆的用户发送再生信息。
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