颗粒物量的检测方法及系统、存储介质和控制单元技术方案

本发明专利技术公开了一种用于检测柴油发动机的柴油颗粒物过滤器(31)捕获的颗粒物量的方法，所述方法至少包括以下步骤：检测所述柴油颗粒物过滤器(31)是否处于恶化工况下；以及如果检测到所述柴油颗粒物过滤器(31)处于恶化工况下，引入修正参数(c)计算所述颗粒物量，否则不引入修正参数(c)计算所述颗粒物量。本发明专利技术还公开了一种相应的系统、计算机可读存储介质以及控制单元。通过在柴油颗粒物过滤器处于恶化工况下引入修正参数，可以提高计算准确度或使计算出的碳烟颗粒量稍大于实际碳烟颗粒量，从而可以准确地提供再生指令和满足相应的法规要求。

Detection method, system, storage medium and control unit of particle quantity

【技术实现步骤摘要】
颗粒物量的检测方法及系统、存储介质和控制单元
本专利技术涉及一种用于检测柴油发动机的柴油颗粒物过滤器捕获的颗粒物量的方法、一种相应的系统、一种计算机可读存储介质以及一种用于车辆的控制单元。
技术介绍
柴油发动机因扭矩大、经济性能好等优点在某些领域中得到了广泛使用。然而，对于柴油发动机来说，工作时会产生包含颗粒物、氮氧化物等诸多有害成分的废气。颗粒物主要是碳，通常称为碳烟，它不仅会呈现为烟尘而污染空气，更重要的是，细小的颗粒物能深入人的肺部对肺部造成损伤。这些颗粒物往往还吸附有很多有不同程度的诱变和致癌作用的有机物质，例如多环芳烃。因此，目前的柴油发动机一般都配备有柴油颗粒物过滤器，以满足日益严格的环保要求。柴油颗粒物过滤器通常安装在柴油发动机的排气系统中来降低废气中的有害颗粒物。柴油颗粒物过滤器主要由颗粒物过滤系统和再生系统两部分组成。颗粒物过滤系统随着捕获的颗粒物的不断增多，会造成排放背压升高等问题，背压升高又会影响到发动机的动力性和经济性。因此，需要检测柴油颗粒物过滤器捕获的碳烟颗粒量，在柴油颗粒物过滤器的碳烟颗粒量达到预定阈值时，启动再生系统，例如通过高温燃烧除去颗粒物，恢复柴油颗粒物过滤器的性能。目前，通常通过模型间接计算得到碳烟颗粒量。然而，对于碳烟检测模型来说，它高度依赖于发动机的原始排放，当一些部件出现故障、例如漏油等可能会使得模型不再准确。对于主要针对商用车的基于压差的计算方法，压差通常较低，在这种情况下，压差传感器的误差和载体的批量生产的公差再加上被动再生的影响会使得有可能不能准确地检测碳烟颗粒量。为此，迫切需要对现有的碳烟颗粒量的检测方法进行改进，以使柴油颗粒物过滤器始终能够高效地工作。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种改进的用于检测柴油发动机的柴油颗粒物过滤器捕获的颗粒物量的方法、一种相应的系统、一种计算机可读存储介质以及一种用于车辆的控制单元，以提高检测模型的可靠性，防止柴油颗粒物过滤器出现过热损坏的情况。根据本专利技术的第一个方面，提供了一种用于检测柴油发动机的柴油颗粒物过滤器捕获的颗粒物量的方法，所述方法至少包括以下步骤：检测所述柴油颗粒物过滤器是否处于恶化工况下；以及如果检测到所述柴油颗粒物过滤器处于恶化工况下，引入修正参数计算所述颗粒物量，否则不引入修正参数计算所述颗粒物量。根据本专利技术的第二个方面，提供了一种用于检测柴油发动机的柴油颗粒物过滤器捕获的颗粒物量的系统，所述系统包括：控制单元，所述控制单元被构造成：检测所述柴油颗粒物过滤器是否处于恶化工况下，如果检测到所述柴油颗粒物过滤器处于恶化工况下，引入修正参数计算所述颗粒物量，否则不引入修正参数计算所述颗粒物量。根据本专利技术的第三个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序指令，其中，所述程序指令被处理器执行时实现所述方法的步骤。根据本专利技术的第四个方面，提供了一种用于车辆的控制单元，所述控制单元包括存储器、处理器以及存储在存储器上并能够在处理器上运行的程序指令，其中，所述处理器执行所述程序指令时实现所述方法的步骤。通过在柴油颗粒物过滤器处于恶化工况下引入修正参数，可以提高计算准确度或使计算出的碳烟颗粒量稍大于实际碳烟颗粒量，从而可以准确地提供再生指令和满足相应的法规要求。附图说明下面，通过参看附图更详细地描述本专利技术，可以更好地理解本专利技术的原理、特点和优点。附图包括：图1简要地示出了一个发动机与废气排放处理系统的示意框图。图2示出了一个现有模型的示意图。图3示出了排气压差与体积流量的三次方之间两种不同的线性关系。图4示出了排气压差与体积流量的三次方之间的比例系数随时间的变化。图5示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的引入了修正参数计算碳烟颗粒量的模型。图6示出了根据本专利技术的另一个示例性实施例的引入了修正参数计算碳烟颗粒量的模型图。图7示出了根据本专利技术的另一个示例性实施例的在判断柴油颗粒物过滤器处于恶化工况下时如何进行修正的模型的原理图。图8示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的用于确定碳烟颗粒量的方法的流程图。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案以及有益的技术效果更加清楚明白，以下将结合附图以及多个示例性实施例对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，而不是用于限定本专利技术的保护范围。图1简要地示出了一个发动机与废气排放处理系统的示意框图。柴油车的柴油发动机10启动后，废气经由排气管20传导至废气排放处理系统30。该废气排放处理系统30包括柴油颗粒物过滤器31，用于过滤废气中的颗粒物。过滤后的废气再经由穿过废气排放处理系统30的排气管20向柴油车外排出。目前，根据不同的情况、例如对于不同车型，已经存在多种确定柴油颗粒物过滤器31的碳烟颗粒量的方法。例如，第一种方式是，在柴油颗粒物过滤器31的入口与出口两端分别设置压力传感器32和33，用于检测入口与出口处的排气压力。控制单元40、例如柴油车的ECU(电子控制单元)从这两个压力传感器32和33获得压力检测值，并依据入口与出口之间的排气压差△p反推计算得出柴油颗粒物过滤器31中已经捕集的碳烟颗粒量。当然，也可以设置一个压差传感器，直接测量柴油颗粒物过滤器31的入口与出口之间的压差△p。随着捕获的碳烟颗粒量的增加，废气不再容易流过柴油颗粒物过滤器31，即柴油颗粒物过滤器31此时的流阻较大，入口与出口之间的压差△p会相应地增大。此时，模型相对较为简单，输入参数主要为压差。当然，该模型也可以引入其他输入参数，例如，废气的体积流量q、车速v等。图2示出了这种模型的示意图，模型f(△p，q，v)根据输入的信号计算碳烟颗粒量Sw1。这种方法尤其适合于轻载柴油车。控制单元40可以对柴油发动机10和废气排放处理系统30分别进行控制。例如，根据需要，控制单元40可以向废气排放处理系统30发出指示柴油颗粒物过滤器31进行再生过程的指令。第二种方式是：事先基于废气排放标准来计算进行柴油颗粒物过滤器31的再生时所允许的柴油车的工况参数，例如(两次再生过程启动之间的)行驶里程、柴油发动机的运行时间以及油耗累计值等，然后基于该事先计算的工况参数规定一预定值，每当达到该预定值后，由控制单元40直接指令柴油颗粒物过滤器31进行再生。此时，模型的输入参数主要包括行驶里程、柴油发动机的运行时间以及油耗累计值。随着行驶里程的增加，汽车排放的废气总量也会增加，因此柴油颗粒物过滤器31捕获的碳烟颗粒量也会增加。类似地，柴油颗粒物过滤器31捕获的碳烟颗粒量也会随着柴油发动机的运行时间和油耗累计值的增加而增加。当然，也可引入其他输入参数。第三种方式是：针对一台标准柴油车型(或者为用于备案测试的车型)在测试状态下测试其在不同的工况参数(例如，不同的发动机转速、单位时间的油耗、进气流量等)下柴油颗粒物过滤器捕集到的碳烟颗粒量，然后将它们作为基准参数表存储记录下来。此后，针对同一型号的其他柴油车，依据该存储的基准参数表在每次再生过程结束后(即下一个再生开始之前)，根据该柴油车实际的工况参数(例如发动机转速、单位时间的油耗等)由控制单元推断柴油颗粒物过滤器中已捕集到的碳烟颗粒量，在该碳烟颗粒量累计到一定值后，由控制单元直接指令柴油颗粒物过滤器31进行再生。此时，模型的输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测柴油发动机的柴油颗粒物过滤器(31)捕获的颗粒物量的方法，所述方法至少包括以下步骤：检测所述柴油颗粒物过滤器(31)是否处于恶化工况下；以及如果检测到所述柴油颗粒物过滤器(31)处于恶化工况下，引入修正参数(c)计算所述颗粒物量，否则不引入修正参数(c)计算所述颗粒物量。

【技术特征摘要】
1.一种用于检测柴油发动机的柴油颗粒物过滤器(31)捕获的颗粒物量的方法，所述方法至少包括以下步骤：检测所述柴油颗粒物过滤器(31)是否处于恶化工况下；以及如果检测到所述柴油颗粒物过滤器(31)处于恶化工况下，引入修正参数(c)计算所述颗粒物量，否则不引入修正参数(c)计算所述颗粒物量。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，●通过下式(1)定义一个比例系数k：其中，△p表示柴油颗粒物过滤器(31)的入口与出口之间的压差，q表示废气的体积流量，并且通过下式(2)定义一个变量r来反映比例系数k的变化快慢：其中，△k表示△t时间内的比例系数k的变化量，如果所述变量大于第一预定阈值，则判断柴油颗粒物过滤器(31)处于恶化工况下；和/或●基于柴油发动机的空气系统的报错信号的产生来判断柴油颗粒物过滤器(31)处于恶化工况下；和/或●通过将空燃比或基于空燃比的变型参数与第二预定阈值进行比较来判断柴油颗粒物过滤器(31)是否处于恶化工况下。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述体积流量处于预定体积流量区间内才执行对所述比例系数的计算。4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述修正参数包括所述变量、所述空燃比和所述变型参数中的至少一种。5.如权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于，构建基于所述修正参数的修正函数，基于所述修正函数对未引入所述修正参数时计算出的初估颗粒物量进行修正来计算所述颗粒物量。6.如权利要求1-5中任一所述的方法，其特征在于，所述颗粒物量通过构建模型进行计算，所述模型包括基础模型部分和修正部分，其中，所述基础模型部分包括碳烟静态排放映射和碳烟动态排放映射，所述修正部分包括碳烟静态排放修正映射和碳烟动态排放修正映射，所述修正参数为碳烟静态排放修正映射...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦岩，田威，林伟青，肖云存，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE