CN114475568B - 一种新能源混合动力车辆dpf再生装置的控制方法及*** - Google Patents

一种新能源混合动力车辆dpf再生装置的控制方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种新能源混合动力车辆DPF再生装置的控制方法及***,属于新能源混合动力车辆控制技术领域。当整车控制器接收到发动机发送的行车再生请求时,整车控制器控制整车进入混合动力强制发电模式,在满足再生的同时,将再生消耗能量转化成电能储存起来,提升燃油经济性,当整车控制器接收到发动机发送的驻车再生请求时,整车控制器在满足发动机的整车驻车再生条件,控制DPF再生装置进入驻车再生状态。本发明充分考虑了新能源混合动力燃油车辆因其频繁启停的特性,在DPF再生装置需要进入行车再生和驻车再生状态时,由发动机和整车控制器共同控制DPF再生装置,能够在满足国家排放标准的同时达到整车经济性最优。

Description

一种新能源混合动力车辆DPF再生装置的控制方法及***
技术领域
本发明涉及一种新能源混合动力车辆DPF再生装置的控制方法及***,属于新能源混合动力车辆控制技术领域。
背景技术
为改善空气质量,国家先后制定了不同阶段的汽车发动机所排放的气态和颗粒污染物的排放限值及测试方法,为满足国家排放标准,目前的技术路线主要为EGR(非必须)SCR+DOC+DPF+ASC(氨逃逸催化器,非必须),其中SCR+DOC+DPF为必需技术。而目前对于DPF再生装置的控制主要单独由发动机来完成,例如,申请公布号为CN109611184A的中国专利申请文件,该申请文件公开了一种驻车再生控制方法、***、柴油车及存储介质,在判断车辆需要驻车再生时,从发动机电控单元和车辆电控单元中获取车辆状态参数和发动机运行状态参数,并判断所述车辆状态参数和所述发动机运行状态参数是否满足第一预设条件,若是,则启动驻车再生模式;获取后处理***中柴油催化氧化器和柴油颗粒过滤器各自的状态参数,并判断柴油催化氧化器与柴油颗粒过滤器各自的状态参数是否满足第二预设条件,若是,则继续执行再生。上述过程虽然能够控制DPF再生装置使车辆满足国家排放标准,仅对传统车驻车再生进行控制,发动机转速较高,产生的能量直接通过散发热量排出,无法在满足国家排放标准的同时达到整车经济性最优。
发明内容
本发明的目的是提供一种新能源混合动力车辆DPF再生装置的控制方法及***,以解决目前DPF再生装置控制过程仅依靠发动机导致整车经济性低的问题。
本发明为解决上述技术问题而提供一种新能源混合动力车辆DPF再生装置的控制方法,该控制方法包括以下步骤:
1)当DPF再生装置需要进入驻车再生状态时,由发动机向整车控制器发送驻车再生状态请求指令;
2)整车控制器在收到驻车再生状态请求指令后,根据手刹信号、档位信号和SOC大小判断是否满足整车驻车再生条件,若满足,则获取发动机转速信号;
3)若发动机转速大于设定转速时,整车控制器控制发动机的扭矩和转速输出均为0,并由发动机对DPF再生装置的驻车再生状态进行控制;若发动机转速不大于设定转速时,整车控制器线控制发动机到怠速,再控制发动机扭矩和转速输出均为0,并由发动机对DPF再生装置的驻车再生状态进行控制。
本发明充分考虑了混合动力燃油车辆因其频繁启停的特性,在DPF再生装置需要进入驻车再生状态时,由发动机和整车控制器共同控制DPF再生装置,当整车控制器根据手刹信号、档位信号和SOC大小判断满足整车驻车再生条件,控制发动机扭矩和转速输出均为0,并在满足发动机的整车驻车再生条件,控制DPF再生装置进入驻车再生状态。本发明通过上述由整车控制器和发动机的联合控制过程,能够在满足国家排放标准的同时达到整车经济性最优。
进一步地,为保证车辆驻车后的快速启动,所述步骤3)中整车控制器控制发动机的扭矩和转速输出均为0的同时控制发动机不断油。
进一步地,所述步骤3)中若发动机判断出当前车辆满足相关再生条件,则控制DPF再生装置进入驻车再生状态,并通过仪表进行显示。
进一步地,为实现对整车驻车再生的精确控制,所述整车驻车再生条件包括:车速为0、手刹信号有效、档位信号为空档以及SOC在设定范围内。
进一步地,为保证整车的经济性能,当整车控制器判断出不满足整车驻车再生条件时,控制车辆维持当前状态,不再控制满足整车驻车再生条件。
进一步地,为提高对行车再生状态控制的可靠性,该方法还包括在DPF再生装置需要进入行车再生状态时,由发动机向整车控制器发送行车再生状态请求指令;整车控制器在收到行车再生状态请求指令后,控制车辆进入强制发电模式,并控制车辆处于该模式持续设定时间或者在电池SOC达到设定阈值后退出强制发电模式,在满足再生的同时,将再生消耗能量转化成电能储存起来以整车控制器控制为主,使发动机对DPF再生装置的行车再生状态进行控制。
本发明还提供了一种混合动力车辆DPF再生装置的控制***,该控制***包括发动机ECU、整车控制器、发动机及其DPF再生装置,发动机用于与DPF再生装置连接,以接收DPF再生装置的状态信息并向DPF再生装置发送控制指令,当DPF再生装置需要进入驻车再生状态时,由发动机向整车控制器发送驻车再生状态请求指令;整车控制器在收到驻车再生状态请求指令后,根据手刹信号、档位信号和SOC大小判断是否满足整车驻车再生条件,若满足,则获取发动机转速信号;若发动机转速大于设定转速时,整车控制器控制发动机的扭矩和转速输出均为0,并由发动机对DPF再生装置的驻车再生状态进行控制;若发动机转速不大于设定转速时,整车控制器线控制发动机到怠速,再控制发动机扭矩和转速输出均为0,并由发动机对DPF再生装置的驻车再生状态进行控制。
本发明充分考虑了混合动力燃油车辆因其频繁启停的特性,在DPF再生装置需要进入驻车再生状态时,由发动机和整车控制器共同控制DPF再生装置,当整车控制器根据手刹信号、档位信号和SOC大小判断满足整车驻车再生条件,控制发动机扭矩和转速输出均为0,并在满足发动机的整车驻车再生条件,控制DPF再生装置进入驻车再生状态。本发明通过上述由整车控制器和发动机的联合控制过程,能够在满足国家排放标准的同时达到整车经济性最优。
进一步地,所述整车驻车再生条件包括:车速为0、手刹信号有效、档位信号为空档以及SOC在设定范围内。
进一步地,整车控制器控制发动机的扭矩和转速输出均为0的同时控制发动机不断油。
进一步地,为提高对行车再生状态控制的可靠性,在DPF再生装置需要进入行车再生状态时,由发动机向整车控制器发送行车再生状态请求指令;整车控制器在收到行车再生状态请求指令后,控制车辆进入强制发电模式,并控制车辆处于该模式持续设定时间或者在电池SOC达到设定阈值后退出强制发电模式,在满足再生的同时,将再生消耗能量转化成电能储存起来,以整车控制器控制为主,使发动机对DPF再生装置的行车再生状态进行控制。
附图说明
图1是本发明新能源混合动力车辆DPF再生装置控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步地说明。
方法实施例
本发明充分考虑了新能源混合动力燃油车辆因其频繁启停的特性,在DPF再生装置需要进入驻车再生状态时,由发动机和整车控制器共同控制DPF再生装置,当整车控制器根据手刹信号、档位信号和SOC大小判断满足整车驻车再生条件,控制发动机扭矩和转速输出均为0,并在满足发动机的整车驻车再生条件,控制DPF再生装置进入驻车再生状态。
DPF再生装置的控制方式以连续被动再生与主动再生相结合的策略,主要分为被动再生、行车再生、驻车再生;其中被动再生中整车不介入处理;行车再生:整车在接收到的发动机行车再生状态报文有效,控制整车进入强制发电模式一段时间,根据整车需求工况进行行车再生控制和停止,以保证整车的经济性;驻车再生:当接收到DPF开关第一次按下使能后,整车判断是否处于可再生状态,若整车驻车再生条件均满足,同时整车接收到发动机驻车再生请求状态报文有效,再生禁止开关信号无效,判断发动机是否处于工作状态,若发动机有转速,整车控制发动机零扭矩零转速输出,但是不发断油指令,由发动机判断是否满足相关再生条件,满足则控制进入驻车再生状态,若发动机无转速,整车控制发动机到怠速后,在控制发动机零扭矩零转速输出,不发断油指令,然后再由发动机由发动机判断是否满足相关再生条件,满足则控制进入驻车再生状态,否则不响应DPF再生指令。具体实现流程如图1所示,具体过程如下。
1.整车根据接收到的发动机发送的再生状态请求指令进行再生状态的判断。
本实施例中针对的是再生状态包括有被动再生、行车再生、驻车再生,发动机对DPF再生装置进行控制时,先将再生状态请求指令发送给整车控制器(可简称整车),当接收的再生状态请求指令为2,表明是驻车再生请求,当接收的再生状态请求指令为1,表明是行车再生请求,当接收的再生状态请求指令为0,表明是非再生请求。
2.当整车接收到是驻车再生状态请求指令,并接收到DPF翘板开关势能信号时,根据车速、档位、SOC判断是否满足整车驻车再生条件,并在满足时根据发动机转速进行DPF再生控制。
本实施例中的整车驻车再生条件包括:手刹是否拉住、整车是否在空档、是否无车速、电池SOC在要求使用范围内(阈值a2≤SOC≤阈值a3),若上述条件均满足,即手刹处于拉住状态,整车处于在空档,车速为0,a2≤SOC≤a3(本实施例中30%≤a2≤a3≤70%),此时,认为满足整车驻车再生条件,若任意一个不满足,则认为不满足整车驻车再生条件。
在满足整车驻车再生条件,且再生禁止开关信号无效时,整车需要获取发动机信号,当获取的发动机转速大于设定阈值b时(本实施例中b为400rpm),整车控制发动机零扭矩零转速输出,但是不发断油指令,由发动机判断是否满足相关再生条件,满足则控制进入驻车再生状态;若发动机无转速,整车控制发动机到怠速后,再控制发动机零扭矩零转速输出,且不发断油指令,然后再由发动机判断是否满足相关再生条件,满足则控制进入驻车再生状态。其中发动机判断的满足相关再生条件如下:无车速,手刹拉住,离合器断开(如有),档位为空档,油门开度为零,发动机水温,整车油量,发动机转速等;具体以各发动机厂家控制为主,一般没有太大区别。
若不满足整车驻车再生条件或者再生禁止开关信号有效时,则整车不响应DPF再生指令;同时考虑到故障情况,整车接收到DPF翘板开关使能信号,超过阈值时间T0,仍未接收到发动机驻车再生请求状态报文,停止进入驻车再生;驻车再生禁止开关使能信号有效也不进入驻车再生模式;驻车再生的同时,仪表显示再生符号片,提示司机整车进入再生模式。
3.当整车接收到是行车再生状态请求指令时,控制车辆进入强制发电模式直至达到设定条件。
行车再生控制整车进入强制发电模式,是利用发动机在强制发电模式下高负荷工作达到再生目的的同时,将这部分能量转换成电能储存起来,用于后续的整车驱动,提升整车经济性;为保护新能源电池***,在SOC达到设定阈值后,一个上电周期内,整车控制不在进入再生模式,不再响应发动机的控制,以整车控制为主。本实施例中的设定条件为设定时长T或者SOC设定阈值a1,当控制车辆进入强制发电模式的时长达到设定时长时或者电池SOC上升到设定阈值a1时,整车控制行车再生运行,视整车需求工况进行行车再生控制和停止,以保证整车的经济性。
4.当整车接收到是非再生状态请求指令时,整车不处理,被动再生由发动机自行控制。
发动机在车辆正常行驶情况下,由排气热管理***将DOC前排气温度控制在280℃以上,DOC将NO转化成NO2,在DPF内部,NO2和碳反应生成CO2,发动机的原排中NO和C比例超过100,排气热管理使DPF能高效再生。
此外,每个阶段主要依据DPF内碳烟质量和车辆行驶里程等作为触发和退出条件,当车辆行驶到一定里程后,上述几个阶段无法满足再生需求时,则必须要进入指定服务站进行清灰、清烟以及维护保养处理,以确保DPF再生装置能够在城市道路等情况下可靠性运行。
***实施例
本发明的混合动力车辆DPF再生装置控制***包括发动机ECU、整车控制器、发动机及其DPF再生装置,发动机用于与DPF再生装置连接,以接收DPF再生装置的状态信息并向DPF再生装置发送控制指令,当DPF再生装置需要进入驻车再生状态时,由发动机向整车控制器发送驻车再生状态请求指令;整车控制器在收到驻车再生状态请求指令后,根据手刹信号、档位信号和SOC大小判断是否满足整车驻车再生条件,若满足,则获取发动机转速信号;若发动机转速大于设定转速时,整车控制器控制发动机的扭矩和转速输出均为0,并由发动机对DPF再生装置的驻车再生状态进行控制;若发动机转速不大于设定转速时,整车控制器线控制发动机到怠速,再控制发动机扭矩和转速输出均为0,并由发动机对DPF再生装置的驻车再生状态进行控制。该控制***的具体实现过程已在方法的实施例中进行了详细说明,这里不再赘述。

Claims (8)

1.一种新能源混合动力车辆DPF再生装置的控制方法,其特征在于,该控制方法包括以下步骤:
1)当DPF再生装置需要进入驻车再生状态时,由发动机向整车控制器发送驻车再生状态请求指令;
2)整车控制器在收到驻车再生状态请求指令后,根据手刹信号、档位信号和SOC大小判断是否满足整车驻车再生条件,若满足,则获取发动机转速信号;
3)若发动机转速大于设定转速时,整车控制器控制发动机的扭矩和转速输出均为0,并由发动机对DPF再生装置的驻车再生状态进行控制;若发动机转速不大于设定转速时,整车控制器线控制发动机到怠速,再控制发动机扭矩和转速输出均为0,并由发动机对DPF再生装置的驻车再生状态进行控制;
该方法还包括在DPF再生装置需要进入行车再生状态时,由发动机向整车控制器发送行车再生状态请求指令;整车控制器在收到行车再生状态请求指令后,控制车辆进入强制发电模式,并控制车辆处于该模式持续设定时间或者在电池SOC达到设定阈值后退出强制发电模式,在满足再生的同时,将再生消耗能量转化成电能储存起来,以整车控制器控制为主,使发动机对DPF再生装置的行车再生状态进行控制。
2.根据权利要求1所述的新能源混合动力车辆DPF再生装置的控制方法,其特征在于,所述步骤3)中整车控制器控制发动机的扭矩和转速输出均为0的同时控制发动机不断油。
3.根据权利要求1所述的新能源混合动力车辆DPF再生装置的控制方法,其特征在于,所述步骤3)中若发动机判断出当前车辆满足相关再生条件,则控制DPF再生装置进入驻车再生状态,并通过仪表进行显示。
4.根据权利要求1所述的新能源混合动力车辆DPF再生装置的控制方法,其特征在于,所述整车驻车再生条件包括:车速为0、手刹信号有效、档位信号为空档以及SOC在设定范围内。
5.根据权利要求4所述的新能源混合动力车辆DPF再生装置的控制方法,其特征在于,当整车控制器判断出不满足整车驻车再生条件时,控制车辆维持当前状态,不再控制满足整车驻车再生条件。
6.一种新能源混合动力车辆DPF再生装置的控制***,其特征在于,该控制***包括发动机ECU、整车控制器、发动机及其DPF再生装置,发动机用于与DPF再生装置连接,以接收DPF再生装置的状态信息并向DPF再生装置发送控制指令,当DPF再生装置需要进入驻车再生状态时,由发动机向整车控制器发送驻车再生状态请求指令;整车控制器在收到驻车再生状态请求指令后,根据手刹信号、档位信号和SOC大小判断是否满足整车驻车再生条件,若满足,则获取发动机转速信号;若发动机转速大于设定转速时,整车控制器控制发动机的扭矩和转速输出均为0,并由发动机对DPF再生装置的驻车再生状态进行控制;若发动机转速不大于设定转速时,整车控制器线控制发动机到怠速,再控制发动机扭矩和转速输出均为0,并由发动机对DPF再生装置的驻车再生状态进行控制;
在DPF再生装置需要进入行车再生状态时,由发动机向整车控制器发送行车再生状态请求指令;整车控制器在收到行车再生状态请求指令后,控制车辆进入强制发电模式,并控制车辆处于该模式持续设定时间或者在电池SOC达到设定阈值后退出强制发电模式,在满足再生的同时,将再生消耗能量转化成电能储存起来,以整车控制器控制为主,使发动机对DPF再生装置的行车再生状态进行控制。
7.根据权利要求6所述新能源混合动力车辆DPF再生装置的控制***,其特征在于,所述整车驻车再生条件包括:车速为0、手刹信号有效、档位信号为空档以及SOC在设定范围内。
8.根据权利要求6所述新能源混合动力车辆DPF再生装置的控制***,其特征在于,整车控制器控制发动机的扭矩和转速输出均为0的同时控制发动机不断油。
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PDF驾驶员手动再生功能简介;鲁秉仁;宋伟;;轻型汽车技术(第Z4期);35-38 *
大型柴油机DPF被动再生特性的试验研究;班智博;张扬;黄豪中;庄继晖;陶泽民;林铁坚;;国外内燃机(第01期);56-60 *

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