用于混合动力车的计算炭罐负荷以及炭罐脱附的方法与流程

本发明涉及汽车电子技术领域，混合动力和插电式混合动力车型，具体而言，本发明涉及一种用于混合动力车的计算炭罐负荷以及炭罐脱附的方法。

背景技术：

在整车蒸发排放的系统中，有一个专门的设计，为了防止油箱的燃油蒸气泄露到空气中，会把油箱和发动机的进气道连接起来，用炭罐来进行吸附蒸发出来的燃油蒸气，然后通过ems控制的炭罐电磁阀将炭罐吸附的燃油蒸气脱附到进气道里。炭罐的脱附控制要利用发动机进气道的真空度来作为脱附动力，因此炭罐脱附的前提条件是发动机起动，并且进气道有一定的真空度。

对于hev/phev车型，发动机工况完全打破了传统车的模式，特别是phev，驾驶员可以通过对电池的频繁充电而完全将其当作续驶里程较短的纯电动车。也就是说不用发动机提供动力，只用电机就能满足日常的驾驶需求。这样，phev车型上使用发动机或者说起动发动机的几率就远小于hev。而对于hev，其使用发动机的几率比phev要多，因为其电池的能源只能来源于发动机，但是在高温区域，如果电池电量充足，或者hev车辆长时间搁置，都会导致燃油蒸气挥发量很大。如果挥发量超过了炭罐吸附的容量，就会造成燃油蒸气的泄露，导致污染物排放超标。

目前传统车ems对炭罐的控制方式为，当满足炭罐脱附的条件后，先把炭罐电磁阀打开一个很小的开度，让一小部分燃油蒸气脱附到进气道内，然后根据氧传感器的lambda值来计算脱附的燃油蒸气量，从而算出炭罐当前的负荷。计算出负荷之后才能更大程度的进行脱附，因为如果在计算出炭罐负荷前就大负荷脱附，很可能会造成混合气过浓而导致排放超标，严重时可能会熄火。

这种计算方式就导致了在发动机熄火时，是无法计算炭罐负荷的。而hev/phev车型上，发动机是否起动都要受hcu的控制，因此如何解决炭罐负荷的计算和及时脱附也成为了混动领域的一个课题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于混合动力车的计算炭罐负荷以及炭罐脱附的方法，本方法可以及时的对炭罐进行脱附。

根据本发明的一个方面，提供一种用于混合动力车的计算炭罐负荷的方法，其包括：

s101，在炭罐脱附成功后并在发动机停机时，记录炭罐的第一负荷o’以及第一环境温度tstop；

s102，计算从发动机停机时到目前的累计时间e以及记录目前的第二环境温度tcurrent；

s103，根据第一环境温度tstop、第二环境温度tcurrent以及累计时间e计算由于燃油挥发而增加的额外负荷o”；

s104，计算累计炭罐负荷o，其中，o＝o’+o”。

优选地，预先根据第一环境温度tstop、第二环境温度tcurrent以及累积时间e建立额外负荷模型，基于额外负荷模型计算额外负荷o”。

优选地，所述额外负荷模型为一个三维模型，通过三维查表方法来计算额外负荷o”。

优选地，所述额外负荷模型为根据温度和时间生成的温度、时间曲线，通过时间和温度积分的方式计算额外负荷o”。

优选地，根据设置在进气道内的氧传感器采集到的尾气中的含氧量来计算第一负荷o’。

优选地，累积时间e是通过停机计数器来计算的。

优选地，所述停机计数器是通过电瓶直连电源进行供电。

优选地，在发动机起动并在炭罐脱附成功后，停止累积计时器e的计算并将其进行复位。

根据本发明的一个方面，提供一种用于混合动力车的炭罐脱附的方法，其包括：

通过权利要求1至8任一项所述的方法计算累计炭罐负荷o；

如果累计炭罐负荷o大于第一标定限值x，则起动发动机进行脱附；

如果累计炭罐负荷o小于第一标定限值x，则不要求起动发动机进行脱附。

优选地，当累积炭罐负荷o大于第一标定限值x，则ems发送起动发动机请求给hcu，hcu控制发动机起动并进行脱附；当炭罐脱附成功后，hcu可以控制ems停机。，

本发明提供的用于混合动力车的计算炭罐负荷以及炭罐脱附的方法，本方法可以及时的对炭罐进行脱附。

附图说明

图1为本发明的用于计算混合动力车的炭罐负荷的方法的流程图。

图2为本发明的计算累积时间的流程图。

图3为本发明的计算炭罐脱附后的额外负荷的流程图。

图4为本发明的利用三维查表法计算额外负荷的方法。

图5为本发明的利用时间-温度积分计算额外负荷的方法。

图6为本发明的炭罐脱附的流程图。

具体实施方式

参见图1所示，本发明提供一种用于计算混合动力车的炭罐负荷的方法，其包括：

s101，在炭罐脱附成功后并在发动机停机时，记录炭罐的第一负荷o’以及第一环境温度tstop；

s102，计算从发动机停机时到目前的累计时间e以及记录目前的第二环境温度tcurrent；

s103，根据第一环境温度tstop、第二环境温度tcurrent以及累计时间e计算由于燃油挥发而增加的额外负荷o”；

s104，计算累计炭罐负荷o，其中，o＝o’+o”。

在优选的实施方式中，累积时间e是通过停机计数器来计算的。ems(enginemanagementsystem，即发动机控制系统)在硬件上要添加一个eot芯片(engineofftimer，即停机计数器。eot在ems断电后仍然可以保持计时功能。这里的断电是指断掉vbk(batteryvoltagefromkey，即钥匙开关电源)，也就是整车上的钥匙开关。但是eot芯片需要通过vbd(directbatteryvoltage，即电瓶直连电源)来供电以保持其功能，因此vbd不能断掉。vbd不受钥匙开关影响。

参见图2所示，ems的软件利用eot来计算上次成功脱附后的累积时间策略如下所示：

当发动机起动并成功脱附后，会根据氧传感器的信号比较精确的计算出炭罐的负荷。在脱附后，一旦发动机停机，则记录当前的炭罐负荷o，记录当前的第一环境温度tstop，并将累积时间e复位。

在接下来的时间里，不论是key-on还是key-off，eot都会一直计时，持续累加计算从上一次脱附成功的停机到现在经过了多少时间。

当发动机起动并成功脱附后，停止计数器e的计算。

然后等待停机指令，并继续从第1步进行计算。

这个累积时间的计算不是每次发动机起动后都会复位。如果发动机起动后没有满足炭罐脱附的条件而没有进行脱附，这个累积的时间e也会一直计数，并且在停机时也不复位。所以可能出现起动了几次发动机，但是时间都比较短，没有进行脱附，这样的话累积计时器e会一直进行累加计算。

参见图3所示，在ems软件内搭建一个物理模型，该模型以停机时的第一环境温度tstop、第二环境温度tcurrent和当前的累积时间e来估算出一个在停机以后、炭罐内由于燃油挥发而增加的额外负荷o”。

其物理原理就是根据停机时的第一环境温度tstop和现在的第二环境温度tcurrent以及累积时间e建立起一个3维模型，进行炭罐停机后累积负荷的计算。如果温度高，则负荷增长得快，反之则慢；如果停机时间长，则负荷增长会较大，反之较小。

参见图4所示，其为计算额外负荷o”的第一种方法。预先根据第一环境温度tstop、第二环境温度tcurrent以及累积时间e建立一个三维模型，通过三维查表方法来计算额外负荷o”。

具体方法如下：首先根据环境温度和累计时间e生成温度、时间的曲线，通过时间和温度积分的方式计算额外负荷o”。

参见图5所示，停机后炭罐负荷模型实现方式二：基于时间和温度的积分，如下所示。

也就是用最后一次炭罐脱附后停机时的温度和当前温度还有累积停机时间e积分得出的面积，如图5种的阴影面积所示。其中曲线为假想的实际温度变化。

不论是哪种实现方式，这个模型的准确度对停机时和当前温度之间的变化是息息相关的。如果是线性的变化，则模型精度会比较高，如果是曲线的变化，则模型的精度会降低。但是这种实现方式是周期最短、成本最低廉的，没有在现有的hev/phev系统上增加额外的传感器。

参见图6所示，本发明还提供一种用于混合动力车的炭罐脱附的方法，其包括：

通过上述的方法计算累计炭罐负荷o；

如果累计炭罐负荷o大于第一标定限值x，则起动发动机进行脱附；

如果累计炭罐负荷o小于第一标定限值x，则不要求起动发动机进行脱附。

当累积炭罐负荷o大于第一标定限值x，则ems发送起动发动机请求给hcu(hybridcontrolunit，混合动力控制控制器)，hcu控制发动机起动并进行脱附；当炭罐脱附成功后，hcu可以控制ems停机。

根据设置在进气道内的氧传感器采集到的尾气中的含氧量来计算第一负荷o’。

最后一次炭罐脱附后停机时的炭罐负荷o’，和停机后根据时间和温度估算的累积额外负荷o”。这样，o’+o”就代表了当前炭罐内累积的负荷。

如果累积炭罐负荷大于一个标定的限值x，则ems会发送起动请求给hcu，告知hcu当前炭罐负荷过高，需要起动发动机进行脱附。

如果累积炭罐负荷小于标定限值x，则ems不要求hcu起动发动机。

hcu接收到ems的起机请求后，会起动发动机，且在发动机成功脱附前不会停止发动机运转。

更进一步，如果hcu能够在起动发动机后，控制发动机在大负荷脱附的工况工作，则更利于发动机的快速脱附，更好的实现hev/phev车型上对炭罐脱附的联合控制。

本领域技术人员可显见，可对本发明的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。因此，旨在使本发明覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本发明的修改和变型。