CN114720139A - 基于动力总成台架的排放标定方法、装置、设备及介质 - Google Patents

基于动力总成台架的排放标定方法、装置、设备及介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于动力总成台架的排放标定方法、装置、设备及介质，应用于汽车发动机技术，该方法包括：在动力总成台架上，调整发动机的工况至多个稳态工况点；采集排气***在每个所稳态工况点的第一排放数据；将每个稳态工况点分别作为目标稳态工况点，并根据排气***在目标稳态工况点的第一排放数据对目标稳态工况点标定前馈参数和反馈参数。通过本发明解决了排放标定效率较低的技术问题。

Description

基于动力总成台架的排放标定方法、装置、设备及介质
技术领域
本发明属于汽车发动机技术领域，尤其涉及一种基于动力总成台架的排放标定方法、装置、设备及介质。
背景技术
受能源危机及环境问题的影响，发动机的节能减排技术研发越来越重要。然而，目前对于发动机的排放标定都是基于整车资源进行开发，导致排放标定效率较低，导致了整车的排放开发试验周期较长。
发明内容
鉴于现有技术存在上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于动力总成台架的排放标定方法、装置、设备及介质。
第一方面，本发明实施例提供了一种基于动力总成台架的排放标定方法，所述动力总成台架包括发动机和所述发动机排气侧连接的排气***，所述方法包括：在所述动力总成台架上，调整所述发动机的工况至多个稳态工况点；采集所述排气***在每个所述稳态工况点的第一排放数据；将每个所述稳态工况点分别作为目标稳态工况点，并根据所述排气***在所述目标稳态工况点的第一排放数据对所述目标稳态工况点标定前馈参数和反馈参数。
可选地，所述排气***包括与所述发动机排气侧连接的排气管，在所述排气管上安装于有用于检测所述发动机的过量空气系数的前氧传感器，所述方法还包括：将每个所述稳态工况点分别作为目标稳态工况点；
在所述目标稳态工况点，对过量空气系数实测值达到目标过量空气系数时，所述发动机所需的燃烧循环数进行确定，其中，所述过量空气系数实测值由所述前氧传感器检测到；根据所述燃烧循环数，对所述前氧传感器在所述目标稳态工况点检测过量空气系数的检测延迟进行标定。
可选地，所述排气***还包括通过所述排气管与所述发动机排气侧连接的一级催化器，以及在一级催化器之后连接的后氧传感器，所述采集所述排气***在每个所述稳态工况点的第一排放数据，包括：在所述目标稳态工况点，以预设步长对所述发动机缸内燃烧的过量空气系数进行多次调小，以使所述后氧传感器检测到的后氧电压在预设电压范围内逐渐增大；在每次调小所述过量空气系数之后，采集所述排气***的第一排放数据。
可选地，所述根据所述排气***在所述目标稳态工况点的第一排放数据对所述目标稳态工况点标定前馈参数和反馈参数，包括：在所述目标稳态工况点每次调小所述过量空气系数之后，通过所述后氧传感器检测后氧电压；对比在所述目标稳态工况点每次采集到的第一排放数据，并根据对比结果确定出目标排放数据；将采集到所述目标排放数据时，所述发动机的过量空气系数标定为所述目标稳态工况点的前馈参数；将采集到所述目标排放数据时，所述后氧传感器检测到的后氧电压标定为所述目标稳态工况点的反馈参数。
可选地，所述对过量空气系数实测值达到目标过量空气系数时，所述发动机所需的燃烧循环数进行确定，包括：在所述动力总成台架上，调整所述发动机的喷油脉宽至预设喷油脉宽，所述预设喷油脉宽与目标过量空气系数对应；在所述发动机的喷油脉宽达到所述预设喷油脉宽的时刻，开始对所述发动机的燃烧循环进行计数，并通过所述前氧传感器检测过量空气系数；在所述前氧传感器检测的过量空气系数实测值达到所述目标过量空气系数时，获取所述发动机经过的燃烧循环数。
可选地，所述方法还包括：在所述动力总成台架上，调整所述发动机的工况至多个预设的起燃工况点；在每个所述起燃工况点均进行多次调整VVT角度组合，并在每次调节所述VVT角度组合之后，获取所述发动机的燃烧波动数据以及所述排气***的第二排放数据；将每个起燃工况点分别作为目标起燃工况点，对比在所述目标起燃工况点每次获取的燃烧波动数据和第二排放数据，并根据对比结果选出目标VVT角度组合；基于所述目标VVT角度组合对所述目标起燃工况点进行VVT进气标定和VVT排气标定。
可选地，所述排气***的第二排放数据包括排放的颗粒物数量，所述方法还包括：在所述动力总成台架上，调整所述发动机的工况至至少一个预设的瞬态工况；在每个所述瞬态工况，分别采用多种不同的参数调整方式调整所述发动机的至少一种控制参数，并获取每种参数调整方式下所述排气***排放的颗粒物数量变化；分别将每个瞬态工况作为目标瞬态工况，对比所述目标瞬态工况下不同参数调整方式对应的颗粒物数量变化，并根据对比结果确定出目标参数调整方式；将所述目标参数调整方式标定为所述目标瞬态工况的参数调整方式。
第二方面，本发明实施例提供了一种基于动力总成台架的排放标定装置，所述动力总成台架包括发动机和所述发动机排气侧连接的排气***，所述装置包括：工况调整单元，用于在所述动力总成台架上，调整所述发动机的工况至多个稳态工况点；数据采集单元，用于采集所述排气***在每个所述稳态工况点的第一排放数据；第一标定单元，用于将每个所述稳态工况点分别作为目标稳态工况点，并根据所述排气***在所述目标稳态工况点的第一排放数据对所述目标稳态工况点标定前馈参数和反馈参数。
第三方面，本发明实施例提供了一种基于动力总成台架的排放标定设备，所述动力总成台架包括发动机和所述发动机排气侧连接的排气***，所述排放标定设备还包括：处理器和存储器，所述存储器耦接到所述处理器，所述存储器存储指令，当所述指令由所述处理器执行时实现第一方面任一实施方式所述方法。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面任一实施方式所述的方法。
本发明实施例提供的一个或者多个技术方案，至少实现了如下技术效果或者优点：
通过在动力总成台架上调整发动机的工况至多个稳态工况点；采集排气***在每个稳态工况点的第一排放数据；将每个稳态工况点分别作为目标稳态工况点，并根据排气***在所述目标稳态工况点的第一排放数据对目标稳态工况点标定前馈参数和反馈参数，实现了在不具备整车资源的前提下，仅仅依赖于动力总成台架带有的排放***能够对整车I型试验的排放结果有效替代，从而在动力总成台架上完成排放标定，由此提高了标定效率，无需受限于整车的资源，在整车开发流程中当仅具备发动机资源时，即可提前进行整车的排放开发，缩短了整车的开发周期。
并且，台架资源相比于整车转毂资源，费用更低，操作难度小，人工成本也低，耗材更少。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中排气***的结构示意图；
图2为本发明实施例中基于动力总成台架进行稳态工况点的排放标定方法的流程图；
图3为本发明实施例中基于动力总成台架进行起燃工况的排放标定流程图；
图4为瞬态工况不同VVT角度组合下的排放数据和燃烧波动量示意；
图5为本发明实施例中基于动力总成台架进行瞬态工况的排放标定流程图；
图6为本发明实施例中基于动力总成台架瞬态工况的转速和气缸密度示意图；
图7为本发明实施中基于动力总成台架的排放标定装置的功能模块图；
图8为本发明实施例中基于动力总成台架的排放标定设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
第一方面，本发明实施例提供了一种基于动力总成台架的排放标定方法，用于基于动力总成台架对发动机的排放进行标定，而不需要依赖于整车资源。
参考图1所示，本发明实施例中动力总成台架的硬件部分包括发动机、以及与发动机排气侧连接的排气***，而排气***包括与发动机排气侧连接的排气管，在排气管上安装于有用于检测发动机的过量空气系数的前氧传感器，排气管的另一端连接有一级催化器或者多级串联的催化器(比如：1级催化器、2级催化器串联)。其中，1级催化器通过排气管与发动机排气侧连接，在最后一级催化器之后还可以连接有消音器。
其中，前氧传感器设置于1级催化器之前，前氧传感器采用线性氧传感器，用于实时监测发动机缸的过量空气系数，其中，过量空气系数是实际向发动机供给燃料燃烧的空气量与理论空气量之比，以Lambda(λ)表示过量空气系数。
其中，后氧传感器设置于一级催化器之后，后氧传感器采用开关氧传感器，用于实时监测经过一级催化器之后混合气体的浓度，以后氧传感器测量到的电压(即：后氧电压)表征经过一级催化器之后混合气体的浓度。
在具体实施过程中，每级催化器均可以采用三元催化器，而三元催化器是排气***中的重要机外净化装置，它可将汽车尾气中排出的CO、HC(碳氢化合物)和NOx(氮氧化合物)氧化还原成无害的CO2、水和氮气。三元催化器能同时净化CO、HC、NOx三种污染物达90％以上的λ窗口很小，且并不相对λ＝1.00时对称，而是偏向稍浓的一侧。为了与三元催化器匹配，对λ进行精细控制，可以大大提高催化器的转化效率。因此，λ的标定非常重要。
基于本发明实施例和图1所示的动力总成台架，可以实现了一种基于动力总成台架的排放标定方法。参考图2所示，该基于动力总成台架的排放标定方法包括如下步骤：
S101、在动力总成台架上，调整发动机的工况至多个稳态工况点。
需要说明的是，以发动机的转速和气缸密度来定义发动机运行的工况点。比如，调整发动机的工况至发动机的转速为1200rpm、气缸密度为250mg/l这一稳态工况点。在具体实施过程中，可以由小至大依次运行每个预设的稳态工况点，直至运行完所有的稳态工况点。
S102、采集排气***在每个稳态工况点的第一排放数据。
将每个稳态工况点分别作为目标稳态工况点，在发动机运行至目标稳态工况点时，以预设步长对发动机缸内燃烧的过量空气系数进行多次调小，以使后氧传感器检测到的后氧电压在预设电压范围内逐渐增大；在每次调小过量空气系数之后，采集排气***的第一排放数据。
可以理解的是，每次采集的第一排放数据包括：CO、HC、NOx这三种空气污染物各自的浓度。
由于后氧电压处于0.5V～0.8V电压范围内时，排气***排放CO、HC、NOx这三种空气污染物的浓度较低，因此，预设电压范围可以设置为0.5V～0.8V。
下面，对排气***在某一稳态工况点(比如：转速1050rpm、气缸密度250mg/l)的第一排放数据进行采集过程进行举例说明：
步骤1：在动力总成台架上，对发动机的喷油脉宽进行调整，并在调整喷油脉宽的过程中监测后氧传感器检测的后氧电压，直至后氧电压达到0.5V附近。
步骤2：在后氧电压达到0.5V之后等待工况稳定，在工况稳定预设时长之后采集并记录一次排气***排放CO、HC、NOx的浓度。
接着，执行步骤3：继续对发动机的喷油脉宽进行调整，通过调整喷油脉宽使λ减小0.0005，并在工况稳定5分钟后，再采集并记录一次排气***排放CO、HC、NOx的浓度。
重复执行步骤3，以多次调整喷油脉宽，记录各个λ下，排气***排放CO、HC、NOx的浓度。直至后氧电压升至0.8V附近时，最后采集并记录一次排气***排放CO、THC(totalhydrocarbons，排放的气体中含有碳氢化合物的总量)、NOx的浓度。
举例来讲，如表1所示的，在λ＝0.9965时，后氧电压为0.51V，为第一笔采集的CO、HC、NOx浓度；电压升至0.82V，为最后一笔采集的CO、HC、NOx的浓度。
通过上述步骤1～3，能够针对同一稳态工况点多次采集到第一排放数据。
S103、分别将每个稳态工况点作为目标稳态工况点，并根据排气***在目标稳态工况点的第一排放数据对所述目标稳态工况点标定前馈参数和反馈参数。
在发动机运行至目标稳态工况点时，每次以预设步长调小过量空气系数之后，还通过后氧传感器检测后氧电压；对比目标稳态工况点下每次采集到的第一排放数据，并根据对比结果确定出目标排放数据；将采集到目标排放数据时，发动机的过量空气系数标定为目标稳态工况点的前馈参数；将采集到目标排放数据时，后氧传感器检测到的后氧电压标定为目标稳态工况点的反馈参数。
具体的，根据对比结果，可以将目标稳态工况点下所有次所采集到的各组第一排放数据中，排放浓度相对最低的一组排放数据作为目标排放数据。
下面，以表1所示进行举例：在一稳态工况点：发动机转速1050rpm、气缸密度250mg/l下，λ＝0.9955时，排气***排放三种污染物的排放浓度综合而言相对最低，且后氧稳定在0.75V附近，因此，将λ＝0.9955标定为该发动机转速1050rpm、气缸密度250mg/l这一稳态工况点的前馈参数，将0.75V标定为该1050rpm、250mg/l工况点的反馈参数。
表1. 200rpm、250mg/l工况点下不同λ对应的第一排放数据和后氧电压
λ 后氧电压(V) CO(ppm) THC(ppm) NOx(ppm)
0.9965 0.51 -4.634 58.714 5.486
0.996 0.54 -4.703 2.611 -1.961
0.9955 0.75 -4.686 1.385 -2.315
0.995 0.78 -4.723 -0.241 0.576
0.9945 0.82 -4.663 231.488 32.21
针对每一个稳态工况点，均可以通过上述步骤S103完成前馈参数和反馈参数的标定，在此不再赘述。在完成所有稳态工况点的前馈参数和反馈参数标定之后，填入相应的标定表格中。具体的，前馈参数为λ，反馈参数为后氧电压，则对应的前馈参数和反馈参数标定表参考下表2所示：
表2.前馈参数和反馈参数标定表
Figure BDA0003526256300000081
Figure BDA0003526256300000091
因为发动机的缸内燃烧的λ真实值到前氧传感器检测到的λ实测值有一定延迟，该延迟取决于排气管的管路和前氧传感器安装的位置。因此，在每个稳态工况点，还可以对λ的检测延迟进行标定。
具体的，对λ的检测延迟进行标定，包括如下步骤S104：将每个稳态工况点分别作为目标稳态工况点；在目标稳态工况点，对前氧传感器检测到的过量空气系数实测值达到目标过量空气系数时，发动机所需的燃烧循环数进行确定，其中，过量空气系数实测值由前氧传感器检测到；根据燃烧循环数标定前氧传感器在目标稳态工况点检测过量空气系数的检测延迟。
需要说明的是，步骤S104与前述步骤S102～S103不存在先后顺序，且可以重新调整发动机的工况至每个目标稳态工况。
在步骤S104中，在某一稳态工况点，在动力总成台架上，调整发动机的喷油脉宽至预设喷油脉宽，预设喷油脉宽与目标过量空气系数对应，使缸内燃烧的λ真实值等于目标过量空气系数；在发动机的喷油脉宽达到预设喷油脉宽的时刻，开始对发动机的燃烧循环进行计数，并通过前氧传感器检测过量空气系数；在前氧传感器检测的过量空气系数实测值达到目标过量空气系数时，获取发动机经过的燃烧循环数。发动机经过的燃烧循环数即标定为检测延迟。
具体来讲，在发动机当前运行在目标工况点时，通过调整发动机的喷油脉宽至预设喷油脉宽，可以使发动机缸内燃烧的过量空气系数真实值等于目标过量空气系数，但是，由于前氧传感器存在检测延迟，从发动机缸内燃烧的过量空气系数真实值等于目标过量空气系数，到前氧传感器检测到的过量空气系数实测值等于目标过量空气系数，发动机是需要经过一定燃烧循环的。
具体的，目标过量空气系数可以设定为1.1，通过调整发动机的喷油脉宽至预设喷油脉宽，使发动机缸内燃烧的过量空气系数真实值＝1.1，从此刻开始，发动机经过一定燃烧循环数之后，前氧传感器检测到的过量空气系数实测值＝1.1，记录下此时发动机经过的燃烧循环数。
以调整发动机的工况至1200rpm、250mg/l这一稳态工况点为例，对λ的检测延迟进行标定的过程进行举例来讲：
步骤A、在动力总成台架上，调整发动机的工况至1200rpm、250mg/l这一稳态工况点；
步骤B、调整发动机的喷油脉宽，使发动机缸内燃烧时的λ＝1.1；
步骤C、从发动机缸内燃烧时的λ真实值＝1.1的时刻开始，发动机经过一定燃烧循环数后，前氧传感器实测得到的λ实测值＝1.1，记录从发动机缸内燃烧的λ＝1.1这一时刻开始，至氧传感器实测λ＝1.1这一时刻结束，这一过程中发动机的燃烧循环数为30；
步骤D：将记录的燃烧循环数30标定为1200rpm、250mg/l这一稳态工况点的检测延迟。
针对每一个稳态工况点，均重复上述步骤A～步骤D，可以完成所有稳态工况点下检测延迟标定，并填入相应的标定表格中。得到λ的检测延迟标定表，参考如下表3所示。
表3.λ的检测延迟标定表
Figure BDA0003526256300000111
在通过上述S101～S104完成所有稳态工况点的排放标定之后，将得到的前馈参数和反馈参数标定表，以及λ的检测延迟标定表写入至ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)中，以使ECU控制发动机继续对起燃工况和瞬态工况进行排放标定。
其中，对起燃工况的排放标定，具体为：基于动力总成台架对不同起燃工况下的VVT(VariableValveTiming,可变气门正时)的进气VVT角度和排气VVT角度进行标定的过程。参考图3所示，对发动机在不同起燃工况下的进气VVT角度和排气VVT角度进行标定的过程包括如下步骤S301～S304：
S301、在动力总成台架上，调整发动机的工况至多个预设的起燃工况点。
举例来讲，某一预设的起燃工况点定义为：发动机的起燃转速为1200rpm，气缸的空气密度为250gm/l，点火效率设定为0.6，根据动力总成台架的循环水***控制发动机的水温为30℃，以更好的模拟出整车的冷机状态。
S302、在每个起燃工况点均进行多次调整发动机的VVT角度组合，并在每次调节VVT角度组合之后，获取发动机的燃烧波动数据以及排气***的第二排放数据。
其中，每个VVT角度组合，包括：进气VVT(iVVT)的角度和排气VVT(EVVT)的角度。燃烧波动数据可以用燃烧波动量(Coefficient of Variation,COV)表示:其结果的大小可以直观地反映该项性能在循环过程中的稳定程度，第二排放数据包括THC和CO、NOx这三种气体排放物的浓度和颗粒物数量(PN)。
具体的，可以参考表4所示的各个VVT角度组合对发动机进行调整iVVT角度和EVVT角度。如下表4所示，对每个VVT角度组合设置了唯一编号，该唯一编号用于一一对应标识的每个VVT角度组合。
表4 VVT角度组合对应编号表
Figure BDA0003526256300000121
分别采集表4中这49个VVT角度组合下，排放***的排放数据和发动机的燃烧波动量，所得到的排放数据和燃烧波动量参考图4所示，表4中每个进排气组合对应的唯一编号为图4中横轴，图4中的纵轴为对应的气体污染物排放浓度或者燃烧波动量。
举例来讲，在某一起燃工况点下调至的VVT角度组合为：进气VVT(iVVT)角度为23°、排气VVT(EVVT)角度为-10°，在调节为该VVT角度组合的预设时长之后(比如5min之后)，采集并记录发动机的燃烧波动量、以及THC、CO、NOx这三种气体排放物的浓度、颗粒物数量(PN)。
S303、分别将每个起燃工况点作为目标起燃工况点，对比在目标起燃工况点每次获取的燃烧波动数据和第二排放数据，并根据对比结果选出目标VVT角度组合。
具体的，随着进气VVT的增加，THC浓度、CO浓度以及颗粒物数量有一定劣化，而NOx浓度有一定优化；如果固定进气VVT，排气VVT若开启角度过大，THC浓度、CO浓度以及颗粒物数量同样劣化，同时，过大的进排气重叠角导致COV大，发动机的转速不稳。基于气体排放物和转速波动的平衡性考量，根据对比结果可以选择出多个候选VVT角度组合，从而缩小了VVT角度组合范围。参考图4所示，进气VVT角度的范围在0～5°，排气VVT的角度范围在0～10°之间，可以使气体排放物与燃烧波动量同时兼顾(CoV低于50均可以满足要求)。且颗粒物数量同样在该VVT角度范围内最优，可选择相同的VVT区域范围。
由于通过上述稳态工况扫点的方式不能够确定出最合适的一个VVT角度组合。因此，需要再基于WLTC(Worldwide Light-duty Test Cycle：全球统一轻型汽车测试循环)的P1阶段，在动力总成台架上进行VVT角度组合的循环动态工况扫点，并在循环动态工况的扫点过程中监测排放的颗粒物数量变化，根据颗粒物数量变化从各个候选VVT角度组合中得到颗粒物排放最优的一组VVT角度组合作为目标VVT角度组合。举例来讲，为同时兼顾排放和CoV，可选择进气VVT角度为0°，排气VVT角度为3°。
S304、基于目标VVT角度组合对目标起燃工况点进行VVT进气标定和VVT排气标定。
将选择的目标VVT角度组合作为该目标起燃工况点的VVT控制参数。根据定义，进气VVT角度的减小，表征为物理角度的增大；排气VVT角度的增大，表征为物理角度的增大。
通过上述过程，实现了基于动力总成台架控制发动机的水温在冷机状态，根据排放物和发动机燃烧的稳定性进行VVT角度的范围选择，并采用动态工况，根据颗粒物排放选择最佳VVT组合。
基于同样的方式可以标定其他起燃工况点的VVT角度组合(发动机的水温和点火效率不变)，参考下表5所示：
表5.
Figure BDA0003526256300000141
由于瞬态工况的负荷变化大，空燃比波动，燃烧恶化，此时颗粒物排放相应的偏高。因此，本发明实施例针对WLTC瞬态工况在动力总成台架设计瞬态工况，并利用台架重复性扫点优化，并得到针对瞬态工况较优的控制参数组合。
其中，排气***的第二排放数据包括颗粒物数量，参考图5所示，对瞬态工况的排放标定包括如下步骤：
S401、在动力总成台架上，调整发动机的工况至至少一个预设的瞬态工况。其中，本发明实施例中预设的瞬态工况是排放的颗粒物数量相对较高的各个工况点。
举例来讲，基于WLTC瞬态工况(WLTC的P4阶段)颗粒物排放高的区域，在动力总成台架直接编写瞬态工况进行标定优化。如图6所示，编写的瞬态工况可以为：转速从1930rpm升至2300rpm，历时为3s，气缸密度从1090mg/l上升至2075mg/l，历时为3s。
S402、在每个瞬态工况，分别采用多种不同的参数调整方式调整发动机的至少一种控制参数，并获取每种参数调整方式下排气***排放的颗粒物数量变化。
具体的，发动机的控制参数包括喷油角度、喷射次数、轨压和瞬态燃油控制。则参数调整方式可以有如下四种：
方式1、仅调整发动机的喷射次数：由2喷调整至3喷，喷油比例调整至2:1:1，对颗粒物排放的改善效果有限。
方式2、同步调整发动机的喷射次数和喷射角度，喷射次数由2喷调整至3喷，喷油比例调整至2:1:1。SOI(喷射起始喷射)角度为270°，EOI(喷射结束角度)角度为40°接近压缩上止点位置，以确保燃油刚好在传递到火花塞附近点火，颗粒物排放呈下降趋势。
方式3、在同步调整发动机的喷射次数和喷射角度的基础上，还提高轨压：从25Mpa提高至35Mpa，以增加雾化，此时，颗粒物数量最少。
方式4、在同步调整发动机的喷射次数和喷射角度的基础上，提高轨压提高至35Mpa和调整瞬态燃油，颗粒物数量反而增多。
S403、分别将每个瞬态工况作为目标瞬态工况，对比目标瞬态工况下不同参数调整方式对应的颗粒物数量变化，并根据对比结果确定出目标参数调整方式。
S404、将目标参数调整方式标定为目标瞬态工况的参数调整方式。
具体的，对比上述四种参数调整方式下的颗粒物数量变化，确定出参数调整方式三对应的颗粒物数量最少，因此，可以将参数调整方式三确定为目标参数调整方式，并标定为该目标瞬态工况的参数调整方式。
起燃工况和瞬态工况是整车排放物较难优化的区域，排放占整个WLTC循环的90％以上，依托动力总成台架的高重复性，可以提高排放标定效率。
基前述各个排放标定过程，并把这些标定输入到ECU软件里，在动力总成台架进行WLTC循环测试。从表6可以看出，动力总成台架测试的排放结果远低于国六法规要求，排放结果符合要求。
表6.
Figure BDA0003526256300000151
在每次基于动力总成台架进行排放标定之后，采用动力总成台架的冷却水对发动机快速冷却，因此，一天的试验次数大大提高，远高于整车转毂一天一次试验的限制。
基于动力总成台架的催化器选型试验，试验边界条件、发动机的控制策略都更加稳定，使得催化器选型试验排放的一致性更高，同时，发动机在台架进行试验后，台架可控制冷却水***对发动机进行快速冷却，缩短进入下一次试验的时间，从而大大提升了催化器选型试验的效率。
建立动力总成台架排放标定方法，指导台架排放开发，并建立评价指标，提高排放前移台架的工作效率。
基于同一发明构思，本发明一种基于动力总成台架的排放标定装置，参考图1所示，动力总成台架包括发动机和所述发动机排气侧连接的排气***，参考图7所示，该排放标定装置包括：
工况调整单元701，用于在所述动力总成台架上，调整所述发动机的工况至多个稳态工况点；
数据采集单元702，用于采集所述排气***在每个所述稳态工况点的第一排放数据；
第一标定单元703，用于将每个所述稳态工况点分别作为目标稳态工况点，并根据所述排气***在所述目标稳态工况点的第一排放数据对所述目标稳态工况点标定前馈参数和反馈参数。
在一些实施方式下，所述排气***包括与所述发动机排气侧连接的排气管，在所述排气管上安装于有用于检测所述发动机的过量空气系数的前氧传感器，该排放标定装置还包括：第二标定单元704，用于：将每个所述稳态工况点分别作为目标稳态工况点；在所述目标稳态工况点，对过量空气系数实测值达到目标过量空气系数时，所述发动机所需的燃烧循环数进行确定，其中，所述过量空气系数实测值由所述前氧传感器检测到；根据所述燃烧循环数，对所述前氧传感器在所述目标稳态工况点检测过量空气系数的检测延迟进行标定。
在一些实施方式下，所述排气***还包括通过所述排气管与所述发动机排气侧连接的一级催化器，以及在一级催化器之后连接的后氧传感器，数据采集单元702，具体用于：在所述目标稳态工况点，以预设步长对所述发动机缸内燃烧的过量空气系数进行多次调小，以使所述后氧传感器检测到的后氧电压在预设电压范围内逐渐增大；在每次调小所述过量空气系数之后，采集所述排气***的第一排放数据。
在一些实施方式下，第一标定单元703具体用于：在所述目标稳态工况点每次调小所述过量空气系数之后，通过所述后氧传感器检测后氧电压；对比在所述目标稳态工况点每次采集到的第一排放数据，并根据对比结果确定出目标排放数据；将采集到所述目标排放数据时，所述发动机的过量空气系数标定为所述目标稳态工况点的前馈参数；将采集到所述目标排放数据时，所述后氧传感器检测到的后氧电压标定为所述目标稳态工况点的反馈参数。
在一些实施方式下，第二标定单元704，具体用于：在所述动力总成台架上，调整所述发动机的喷油脉宽至预设喷油脉宽，所述预设喷油脉宽与目标过量空气系数对应；在所述发动机的喷油脉宽达到所述预设喷油脉宽的时刻，开始对所述发动机的燃烧循环进行计数，并通过所述前氧传感器检测过量空气系数；在所述前氧传感器检测的过量空气系数实测值达到所述目标过量空气系数时，获取所述发动机经过的燃烧循环数。
在一些实施方式下，还包括第三标定单元，用于：在所述动力总成台架上，调整所述发动机的工况至多个预设的起燃工况点；在每个所述起燃工况点均进行多次调整VVT角度组合，并在每次调节所述VVT角度组合之后，获取所述发动机的燃烧波动数据以及所述排气***的第二排放数据；将每个起燃工况点分别作为目标起燃工况点，对比在所述目标起燃工况点每次获取的燃烧波动数据和第二排放数据，并根据对比结果选出目标VVT角度组合；基于所述目标VVT角度组合对所述目标起燃工况点进行VVT进气标定和VVT排气标定。
在一些实施方式下，所述排气***的第二排放数据包括排放的颗粒物数量，还包括第四标定单元，用于：在所述动力总成台架上，调整所述发动机的工况至至少一个预设的瞬态工况；在每个所述瞬态工况，分别采用多种不同的参数调整方式调整所述发动机的至少一种控制参数，并获取每种参数调整方式下所述排气***排放的颗粒物数量变化；分别将每个瞬态工况作为目标瞬态工况，对比所述目标瞬态工况下不同参数调整方式对应的颗粒物数量变化，并根据对比结果确定出目标参数调整方式；将所述目标参数调整方式标定为所述目标瞬态工况的参数调整方式。
基于同一发明构思，本发明实施例提供一种基于动力总成台架的排放标定设备，参考图1所示，动力总成台架包括发动机和发动机排气侧连接的排气***，参考图8所示，排放标定设备还包括：处理器802和存储器804，存储器804耦接到处理器802，存储在存储器804上并可在处理器802上运行的计算机程序，处理器802执行程序时实现前文任一方法实施例所描述的基于动力总成台架的排放标定方法，为了说明书的简洁，此处不再赘述。
其中，在图8中，总线架构(用总线800来代表)，总线800可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线800将包括由处理器802代表的一个或多个处理器和存储器304代表的存储器的各种电路链接在一起。总线800还可以将诸如***设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口805在总线800和接收器801和发送器803之间提供接口。接收器801和发送器803可以是同一个元件，即收发机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。处理器802负责管理总线800和通常的处理，而存储器804可以被用于存储处理器802在执行操作时所使用的数据。
基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前文任一方法实施例所描述的基于动力总成台架的排放标定方法。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种基于动力总成台架的排放标定方法，其特征在于，所述动力总成台架包括发动机和所述发动机排气侧连接的排气***，所述方法包括：
在所述动力总成台架上，调整所述发动机的工况至多个稳态工况点；
采集所述排气***在每个所述稳态工况点的第一排放数据；
将每个所述稳态工况点分别作为目标稳态工况点，并根据所述排气***在所述目标稳态工况点的第一排放数据对所述目标稳态工况点标定前馈参数和反馈参数。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述排气***包括与所述发动机排气侧连接的排气管，在所述排气管上安装于有用于检测所述发动机的过量空气系数的前氧传感器，所述方法还包括：
将每个所述稳态工况点分别作为目标稳态工况点；
在所述目标稳态工况点，对过量空气系数实测值达到目标过量空气系数时，所述发动机所需的燃烧循环数进行确定，其中，所述过量空气系数实测值由所述前氧传感器检测到；
根据所述燃烧循环数，对所述前氧传感器在所述目标稳态工况点检测过量空气系数的检测延迟进行标定。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述排气***还包括通过所述排气管与所述发动机排气侧连接的一级催化器，以及在一级催化器之后连接的后氧传感器，所述采集所述排气***在每个所述稳态工况点的第一排放数据，包括：
在所述目标稳态工况点，以预设步长对所述发动机缸内燃烧的过量空气系数进行多次调小，以使所述后氧传感器检测到的后氧电压在预设电压范围内逐渐增大；
在每次调小所述过量空气系数之后，采集所述排气***的第一排放数据。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述排气***在所述目标稳态工况点的第一排放数据对所述目标稳态工况点标定前馈参数和反馈参数，包括：
在所述目标稳态工况点每次调小所述过量空气系数之后，通过所述后氧传感器检测后氧电压；
对比在所述目标稳态工况点每次采集到的第一排放数据，并根据对比结果确定出目标排放数据；
将采集到所述目标排放数据时，所述发动机的过量空气系数标定为所述目标稳态工况点的前馈参数；
将采集到所述目标排放数据时，所述后氧传感器检测到的后氧电压标定为所述目标稳态工况点的反馈参数。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对过量空气系数实测值达到目标过量空气系数时，所述发动机所需的燃烧循环数进行确定，包括：
在所述动力总成台架上，调整所述发动机的喷油脉宽至预设喷油脉宽，所述预设喷油脉宽与目标过量空气系数对应；
在所述发动机的喷油脉宽达到所述预设喷油脉宽的时刻，开始对所述发动机的燃烧循环进行计数，并通过所述前氧传感器检测过量空气系数；
在所述前氧传感器检测的过量空气系数实测值达到所述目标过量空气系数时，获取所述发动机经过的燃烧循环数。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述动力总成台架上，调整所述发动机的工况至多个预设的起燃工况点；
在每个所述起燃工况点均进行多次调整VVT角度组合，并在每次调节所述VVT角度组合之后，获取所述发动机的燃烧波动数据以及所述排气***的第二排放数据；
将每个起燃工况点分别作为目标起燃工况点，对比在所述目标起燃工况点每次获取的燃烧波动数据和第二排放数据，并根据对比结果选出目标VVT角度组合；
基于所述目标VVT角度组合对所述目标起燃工况点进行VVT进气标定和VVT排气标定。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述排气***的第二排放数据包括排放的颗粒物数量，所述方法还包括：
在所述动力总成台架上，调整所述发动机的工况至至少一个预设的瞬态工况；
在每个所述瞬态工况，分别采用多种不同的参数调整方式调整所述发动机的至少一种控制参数，并获取每种参数调整方式下所述排气***排放的颗粒物数量变化；
分别将每个瞬态工况作为目标瞬态工况，对比所述目标瞬态工况下不同参数调整方式对应的颗粒物数量变化，并根据对比结果确定出目标参数调整方式；
将所述目标参数调整方式标定为所述目标瞬态工况的参数调整方式。
8.一种基于动力总成台架的排放标定装置，其特征在于，所述动力总成台架包括发动机和所述发动机排气侧连接的排气***，所述装置包括：
工况调整单元，用于在所述动力总成台架上，调整所述发动机的工况至多个稳态工况点；
数据采集单元，用于采集所述排气***在每个所述稳态工况点的第一排放数据；
第一标定单元，用于将每个所述稳态工况点分别作为目标稳态工况点，并根据所述排气***在所述目标稳态工况点的第一排放数据对所述目标稳态工况点标定前馈参数和反馈参数。
9.一种基于动力总成台架的排放标定设备，其特征在于，所述动力总成台架包括发动机和所述发动机排气侧连接的排气***，所述排放标定设备还包括：处理器和存储器，所述存储器耦接到所述处理器，所述存储器存储指令，当所述指令由所述处理器执行时实现权利要求1-7中任一所述方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一所述的方法。
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