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CN112360636B - 一种不同环境下gpf服务站再生选点标定方法 - Google Patents

一种不同环境下gpf服务站再生选点标定方法 Download PDF

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CN112360636B CN202011295141.2A CN202011295141A CN112360636B CN 112360636 B CN112360636 B CN 112360636B CN 202011295141 A CN202011295141 A CN 202011295141A CN 112360636 B CN112360636 B CN 112360636B
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Abstract

本发明公开了一种不同环境下GPF服务站再生选点标定方法，包括以下步骤：步骤1）在平原地区进行空载服务站再生实验，在不同的空燃比、转速、点火效率直接进行服务站再生，选择出合格的再生温度；步骤2）在高温地区进行空载服务站再生实验，选择出合格的再生温度；步骤3）在高海拔地区进行空载服务站再生实验，设置一定的海拔梯度，分别与对应的再生温度、空燃比、转速、点火效率进行试验，选择出对应海拔高度合格的再生温度；步骤4）在高寒地区进行空载服务站再生实验，选择出对应空燃比、转速、点火效率合格的再生温度，本发明解决了现有技术中最优再生温度标定困难的问题，以适应不同环境下GPF的再生。

Description

一种不同环境下GPF服务站再生选点标定方法
技术领域
本发明涉及一种GPF服务站标定方法，特别涉及一种不同环境下GPF服务站再生选点标定方法。
背景技术
自2019年7月起，GB18352.6—2016 《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》已提前在中国部分地区实施，其排放限值要求更加严格，并且将汽油机的颗粒物排放正式纳入监测范围，面对更加严苛的排放法规，缸内直喷汽油机会普遍采用汽油机颗粒捕集器进行后处理进化。
颗粒捕集器(GPF)使用一段时间以后，碳烟颗粒会在GPF微空表面积累形成涂层，导致GPF搜集碳烟颗粒量变小，导致排气阻力变大，发动机输出功率降低，油耗增加，此时往往需要使GPF再生以减少碳烟颗粒。GPF主动再生往往需要依据当前GPF内部的碳载量判断当前是否需要进行主动再生。服务站再生是主动再生的一种，服务站再生需要主动调节发动机运行模式来增加排温以提高GPF温度，同时采用偏稀的空燃比使得GPF内部达到高温富氧的条件。通常，增加排温的方式有增大发动机转速，点火延迟。服务站再生标定选点涉及多个参数包括空燃比、发动机转速、点火效率等多个参数同时还会受到环境影响，影响因素多，标定过程较为复杂，针对汽油机颗粒捕集器的服务站再生选点标定，目前各个主机厂均尚未有快速有效的标定方法，综上所述，一种不同环境下GPF服务站再生选点方法对带有汽油机颗粒捕集器的控制具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种不同环境下GPF服务站再生选点标定方法，解决现有技术中最优再生温度标定困难的问题，以适应不同环境下GPF的再生。
本发明的目的是这样实现的：一种不同环境下GPF服务站再生选点标定方法，包括以下步骤：
步骤1）在平原地区进行空载服务站再生实验，内容具体为：不对GPF进行累碳，利用控制变量法，在不同的空燃比、转速、点火效率直接进行服务站再生，根据采集到的数据分析服务站再生在当前选点的条件下，选择出对应空燃比、转速、点火效率合格的再生温度；
步骤2）在高温地区进行空载服务站再生实验，内容具体为：以步骤1）合格的再生温度所对应的空燃比、转速、点火效率为基础进行空载服务站再生实验，选择出对应空燃比、转速、点火效率合格的再生温度；
步骤3）在高海拔地区进行空载服务站再生实验，内容具体为：以步骤2）合格的再生温度所对应的空燃比、转速、点火效率为基础进行空载服务站再生实验，同时设置一定的海拔梯度，分别与对应的再生温度、空燃比、转速、点火效率进行试验，选择出对应海拔高度合格的再生温度；
步骤4）在高寒地区进行空载服务站再生实验，内容具体为：以步骤3）合格的再生温度所对应的海拔、空燃比、转速、点火效率为基础进行空载服务站再生实验，选择出对应空燃比、转速、点火效率合格的再生温度。
作为本发明的进一步限定，步骤4）中若得出的合格再生温度若超过两种，则依次优先选择空燃比较大、点火效率较大的再生温度。
作为本发明的进一步限定，步骤1）的再生实验中载体温度在650℃以上，750℃以下。不能过高也不能过低，过高会导致因碳载量较高时触发服务站再生而导致GPF载体超温进而烧毁GPF载体，过低会导致因载体温度过低，烧碳速率极低而导致进站触发服务站再生时间超长而导致用户等待时间过长引起抱怨或者温度太低根本无法烧掉碳导致GPF直接堵塞而损坏。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1）本发明采取控制变量法，在各地区进行空载服务站再生选点实验摸底，选择服务站再生在各个地区都能顺利进行的参数，方法简便，且平原=>高温=>高海拔=>高寒的选择顺序原理具体为：平原满足的点一般最多、高温满足点次之、依次类推高海拔、高寒；若不按顺序，需要做的试验点就会更多，从而通过该选择顺序可通过尽量少的试验来获得最准确的数据；
2）本发明以高海拔地区作为服务站再生选点最低温度的判断依据，从而可使得得到的温度数据更加具有适应性、通用性；
3）服务站再生选点遵循的原则具有以下效果：空燃比尽可能大，空燃比增大氧含量增加，利于服务站再生效率；目标点火效率尽可能大，点火效率过低在低温环境下可能会造成失火。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
一种不同环境下GPF服务站再生选点标定方法，包括以下步骤：
步骤一、在平原地区进行空载服务站再生实验摸底，实验内容为：不对GPF进行累碳，利用控制变量法，在不同的转速空燃比、转速、点火效率直接进行服务站再生，根据采集到的数据分析服务站再生在当前选点的条件下，是否满足服务站再生的再生温度和再生效率；如下表，其中N1、 N2 、N3为转速选点，λ1、λ2为空燃比选点，ε1、ε2、ε3、ε4为点火效率选点（此处的选择不仅仅局限于上述几个选点，选点越多理论上温度数据越精确，本实施方式中以上述几个选点为例进行说明）。利用控制变量法测出不同的参数下，服务站再生的载体温度，T1~T24代表当前选定参数下，空载服务站再生所测的温度。例如T1为转速N1，空燃比λ1，点火效率ε1条件下，GPF服务站再生时的载体温度；服务站再生过程中GPF的载体温度应大于600℃，为保证反应充分且不出现超温现象，可取650℃-700℃为合格温度。假设表中加粗部分为合格温度，则淘汰不合格温度的对应参数，如此得到18组合格数据；
Figure DEST_PATH_IMAGE001
。
步骤二、在高温地区进行空载服务站再生实验，以步骤一摸底的合格温度所对应的转速空燃比、转速、点火效率为基础进行空载服务站再生实验。如下表，其中Ta1-Ta18为高温地区当前参数对应的服务站再生载体温度，对应步骤一中18组合格的温度数据，假设表中加粗部分为合格温度，则淘汰不合格温度的对应参数，如此，得到12组合格数据；
Figure 269024DEST_PATH_IMAGE002
。
步骤三、在高海拔地区进行空载服务站再生实验，以步骤二摸底的合格温度所对应的转速空燃比、转速、点火效率为基础进行空载服务站再生实验；同时设置一定的海拔梯度，设置一定海拔梯度H1、H2，H2>H1，设置温度梯度，用于判断当前参数，可以在多少海拔的环境下进行正常服务站再生，选择期望的海拔高度，作为判断标准。如下表，其中Tb1- Tb24为高海拔地区当前参数对应的服务站再生载体温度，对应步骤二中对应的12组合格数据分别与海拔梯度H1、H2进行对比，假设表中加粗部分为合格温度，则淘汰不合格温度的对应参数。例如需要在海拔H2为期望海拔高度，则只有ε4、λ1、N3和ε4、λ2、N3满足要求。高海拔地区相比其他地区在相同参数下服务站再生温度会低很多，一般情况以高海拔地区作为服务站再生选点最低温度的判断依据，如此选择出高海拔H2地区的2组数据作为合格数据；
Figure DEST_PATH_IMAGE003
。
步骤四、在高寒地区进行空载服务站再生实验，以步骤三摸底的合格温度所对应的转速空燃比、转速、点火效率为基础进行空载服务站再生实验；如下表，其中Tc1-Tc2为高寒地区当前参数对应的服务站再生载体温度，对应步骤三中合格的2组再生温度数据，假设表中加粗部分为合格温度，则淘汰不合格温度的对应参数。至此可以得到 选点为ε4、λ1、N3和ε4、λ2、N3时，服务站再生可以在上述不同环境地区顺利进行；
Figure 141165DEST_PATH_IMAGE004
。
步骤五、若出现两种条件都满足的情况，例如本次假设ε4、λ1、N3和ε4、λ2、N3都满足的情况，选点遵循以下原则（1）空燃比尽可能大，空燃比增大氧含量增加，利于服务站再生效率。（2）目标点火效率尽可能大，点火效率过低在低温环境下可能造成失火。
本发明在不同地区进行空载服务站再生实验摸底，空载服务站再生实验相比实碳再生实验不需要进行累碳，步骤简便，可以快速进行控制变量法实验，同时本方法在各个地区都进行了实验，保证了选点后在该参数下，服务站再生在各个地区都能正常进行，并保证一定的燃烧效率，其原理具体为：选个合适的工况，如果都按照累碳状态下去选点，会需要花费大量的资源，选好空载工况后，只需要验证一下累碳，因为烧碳的速度大家基本是一致的，其次空载都不能实现，那累碳状态下就更不能实现。
本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种不同环境下GPF服务站再生选点标定方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1）在平原地区进行空载服务站再生实验，内容具体为：不对GPF进行累碳，利用控制变量法，在不同的空燃比、转速、点火效率直接进行服务站再生，根据采集到的数据分析服务站再生在当前选点的条件下，选择出对应空燃比、转速、点火效率合格的再生温度；
步骤2）在高温地区进行空载服务站再生实验，内容具体为：以步骤1）合格的再生温度所对应的空燃比、转速、点火效率为基础进行空载服务站再生实验，选择出对应空燃比、转速、点火效率合格的再生温度；
步骤3）在高海拔地区进行空载服务站再生实验，内容具体为：以步骤2）合格的再生温度所对应的空燃比、转速、点火效率为基础进行空载服务站再生实验，同时设置一定的海拔梯度，分别与对应的再生温度、空燃比、转速、点火效率进行试验，选择出对应海拔高度合格的再生温度；
步骤4）在高寒地区进行空载服务站再生实验，内容具体为：以步骤3）合格的再生温度所对应的海拔、空燃比、转速、点火效率为基础进行空载服务站再生实验，选择出对应空燃比、转速、点火效率合格的再生温度。
2.根据权利要求1所述的一种不同环境下GPF服务站再生选点标定方法，其特征在于，步骤4）中若得出的合格再生温度若超过两种，则依次优先选择空燃比较大、点火效率较大的再生温度。
3.根据权利要求1所述的一种不同环境下GPF服务站再生选点标定方法，其特征在于，步骤1）的再生实验中载体温度在650℃以上，750℃以下，不能过高也不能过低，过高会导致因碳载量较高时触发服务站再生而导致GPF载体超温进而烧毁GPF载体，过低会导致因载体温度过低，烧碳速率极低而导致进站触发服务站再生时间超长而导致用户等待时间过长引起抱怨或者温度太低根本无法烧掉碳导致GPF直接堵塞而损坏。
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