一种GPF再生控制系统及控制方法与流程

本发明涉及发动机控制，尤其涉及一种gpf再生控制系统及控制方法。

背景技术：

1、随着人们环保意识的增强，目前对发动机颗粒物排放的要求也越来越严格。汽油机颗粒捕集器(gasoline particulate filter,gpf)是降低汽油机颗粒物排放最有效的技术措施。当汽油机尾气排放颗粒物被gpf捕集，在gpf中不断积累，炭载量积累量超过一定限值时，会导致排气背压上升、动力性下降、油耗增加等不利影响，因此需要对gpf进行再生控制。

2、目前，gpf再生可分为被动再生和主动再生两种类型。前者无需主动通过发动机管理系统调整gpf温度，再生所需的高温、空燃比均由车辆运行自发进行，再生效率低；后者需要主动调整发动机进气、点火、油气比等参数，以保证gpf温度、含氧量满足再生需求。

3、现有的再生方式通过增大发动机喷油量、增大发动机进气量或推迟点火角的方式来提高gpf入口温度，从而提高再生效率。然而，通过增大发动机喷油量、增大发动机进气量或推迟点火角的方式来提高gpf入口温度时，会影响车辆驾驶性，降低车辆的燃油经济性，甚至出现安全隐患。

技术实现思路

1、本发明提供了一种gpf再生控制系统及控制方法，以在提高gpf再生效率的同时也提高了车辆的燃油经济性，并保证了车辆安全。

2、根据本发明的一方面，提供了一种gpf再生控制系统，包括：

3、控制单元、氧气罐、导氧泵、导氧管和电动控制阀；

4、电动控制阀的第一端与gpf的入口连接，第二端通过导氧管与所述导氧泵的第一端连接；所述导氧泵的第二端与通过导氧管与所述氧气罐连接；所述氧气罐内存储有氧气；

5、所述控制单元分别与所述导氧泵和所述电动控制阀的控制端电连接；

6、所述控制单元用于确定gpf的当前碳载量达到再生阈值且满足再生条件时，控制电动控制阀和导氧泵打开，使氧气罐内的氧气通过电动控制阀进入所述gpf内，并在所述gpf的温度达到第一预设温度或者所述gpf达到空载状态时，控制所述电动控制阀和导氧泵关闭。

7、可选的，所述控制单元用于根据所述当前碳载量、需求再生时长以及gpf的温度中的至少一个控制电动控制阀的开度。

8、可选的，所述控制单元用于在确定gpf中的当前碳载量达到再生阈值且满足再生条件时，根据gpf的当前碳载量和需求再生时长确定所述电动控制阀的初始开度，并控制所述电动控制阀以初始开度打开，以及控制所述导氧泵打开。

9、可选的，所述控制单元用于在所述导氧管内的氧气通入所述gpf后，在所述gpf的温度大于或等于第二预设温度时，调小所述电动控制阀的开度，其中，所述第二预设温度小于所述第一预设温度。

10、可选的，所述gpf再生控制系统还包括：

11、压力传感器，所述压力传感器用于测量所述gpf的进口的第一气压值和所述gpf的出口的第二气压值；

12、所述控制单元用于在所述第一气压值和所述第二气压值的差值小于设定值时，确定所述gpf达到空载状态。

13、可选的，所述控制单元用于根据所述gpf的温度、电动控制阀的开度以及每一开度和温度的维持时长确定所述gpf是否达到空载状态。

14、可选的，所述控制单元用于根据gpf的温度以及车辆驾驶环境确定是否满足再生条件。

15、可选的，所述gpf再生控制系统还包括：

16、氧气量检测单元，设置于所述氧气罐内，所述氧气量检测单元与所述控制单元电连接；

17、所述氧气量检测单元用于建设所述氧气罐内的氧气量，并将检测结果发送给所述控制单元；

18、所述控制单元还用于在所述氧气量小于预设余量时，发出报警。

19、可选的，所述电动控制阀为三通阀，所述电动控制阀的第三端与所述三元催化器的出口连接，所述三元催化器的入口与发送机排气歧管连接。

20、根据本发明的另一方面，提供了一种gpf再生控制方法，gpf再生控制系统包括：

21、控制单元、氧气罐、导氧泵、导氧管和电动控制阀；

22、电动控制阀的第一端与gpg的入口连接，第二端通过导氧管与所述导氧泵的第一端连接；所述导氧泵的第二端与通过导氧管与所述氧气罐连接；所述导氧管内存储有氧气；

23、所述控制单元分别与所述导氧泵和所述电动控制阀的控制端电连接；

24、gpf再生控制方法包括：

25、所述控制单元确定gpf的当前碳载量达到再生阈值且满足再生条件时，控制电动控制阀和导氧泵打开，使氧气罐内的氧气通过电动控制阀进入gpf内，并在所述gpf的温度达到第一预设温度或者所述gpf达到空载状态时，控制所述电动控制阀和导氧泵关闭。

26、本发明实施例提供的gpf再生控制系统包括：控制单元、氧气罐、导氧泵、导氧管和电动控制阀；控制单元用于确定gpf的当前碳载量达到再生阈值且满足再生条件时，控制电动控制阀和导氧泵打开，使氧气罐内的氧气通过电动控制阀进入gpf内，并在gpf的温度达到第一预设温度或者gpf达到空载状态时，控制电动控制阀和导氧泵关闭。本发明实施例的方案在gpf需要再生且满足再生条件时，通过控制单元控制氧气罐为gpf再生提供所需氧气，在较高的氧气浓度下，颗粒物更容易燃烧，使gpf具有较高的再生效率，不必采用增加喷油量，闭缸控制等手段提高再生效率，与发动机整体性能不发生直接影响，在提高gpf再生效率的同时也提高了车辆的燃油经济性，并保证了车辆安全。

27、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种gpf再生控制系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的gpf再生控制系统，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的gpf再生控制系统，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的gpf再生控制系统，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的gpf再生控制系统，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求2所述的gpf再生控制系统，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的gpf再生控制系统，其特征在于：

8.根据权利要求1所述的gpf再生控制系统，其特征在于，还包括：

9.根据权利要求1所述的gpf再生控制系统，其特征在于：

10.一种gpf再生控制方法，其特征在于，gpf再生控制系统包括：

技术总结
本发明公开了一种GPF再生控制系统及控制方法，GPF再生控制系统包括：控制单元、氧气罐、导氧泵、导氧管和电动控制阀；电动控制阀的第一端与GPF的入口连接，第二端通过导氧管与导氧泵的第一端连接；导氧泵的第二端与通过导氧管与氧气罐连接；氧气罐内存储有氧气；控制单元分别与导氧泵和电动控制阀的控制端电连接；控制单元用于确定GPF的当前碳载量达到再生阈值且满足再生条件时，控制电动控制阀和导氧泵打开，使氧气罐内的氧气通过电动控制阀进入GPF内，并在GPF的温度达到第一预设温度或者GPF达到空载状态时，控制电动控制阀和导氧泵关闭。本发明实施例可以在提高GPF再生效率的同时提高车辆的燃油经济性，保证车辆安全。

技术研发人员：邱金旭,邵福明,张文韬,张阳,张健,米壮,王双龙,张杰,王鹏安,李震坚
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15