本發(fā)明屬于車輛節(jié)能減排，尤其涉及一種發(fā)動機排顆粒物排放優(yōu)化裝置、方法、車輛及存儲介質。

背景技術：

1、隨著對車輛節(jié)能減排的要求，減少車輛排放顆粒物成為當前的一個技術突破。在發(fā)動機燃燒過程中，由于燃油的不完全燃燒和高溫裂解，會產(chǎn)生大量的顆粒物，這些顆粒物會影響環(huán)境。

2、目前，燃燒效率直接影響發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性和排放性能。低燃燒效率會導致燃油的不完全燃燒，進而增加顆粒物、co等有害物質的排放。由于發(fā)動機的運行狀態(tài)多變，無法有效的獲取發(fā)動機的進氣壓力、nox濃度等參數(shù)，造成對燃燒效率的計算缺乏精準性，造成燃燒不充分，并降低了燃燒效率，造成了未燃盡的碳氫化合物和顆粒物的排放，影響了發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種發(fā)動機排顆粒物排放優(yōu)化裝置，方法可以減少顆粒捕集器(diesel?particulate?filter，以下簡稱dpf)再生次數(shù)，提升發(fā)動機性能，延長dpf使用壽命。

2、裝置包括：儲氣罐、電磁閥、發(fā)動機、顆粒捕集器、整車控制器以及發(fā)動機控制器；

3、儲氣罐的供氣端通過電磁閥連接至發(fā)動機進氣管；發(fā)動機排氣管連接至顆粒捕集器；

4、整車控制器通過發(fā)動機控制器與發(fā)動機通信連接，整車控制器分別與電磁閥、發(fā)動機進氣管、發(fā)動機排氣管以及顆粒捕集器通信連接，整車控制器實時獲取發(fā)動機進氣管、發(fā)動機排氣管以及顆粒捕集器的運行信息，并結合預設算法解析出燃燒效率，并控制電磁閥的通斷。

5、進一步需要說明的是，還包括：進氣壓力傳感器、nox傳感器以及壓差傳感器；

6、整車控制器通過進氣壓力傳感器與發(fā)動機進氣管連接，獲取進氣壓力信息；

7、整車控制器通過nox傳感器與發(fā)動機排氣管連接，獲取排出的nox濃度；

8、整車控制器通過壓差傳感器與顆粒捕集器連接，獲取顆粒捕集器的壓差信息。

9、進一步需要說明的是，整車控制器基于如下預設算法解析計算出燃燒效率，

10、

11、其中，pin為進氣壓力，pin,ref為參考進氣壓力，f為噴油量，fref為參考噴油量，cnox為氮氧化物濃度，cnox,ref為氮氧化物參考濃度，k1,k2,k3分別為經(jīng)驗系數(shù)。

12、本申請還提供一種發(fā)動機排顆粒物排放優(yōu)化方法，方法包括：

13、實時獲取發(fā)動機的進氣壓力信息、發(fā)動機排出的nox濃度以及顆粒捕集器的壓差信息；

14、基于預設算法解析出燃燒效率，并將燃燒效率與預設標定值進行比對；

15、當燃燒效率小于預設標定值時，控制增加發(fā)動機的供氣量，使空氣和柴油混合促進柴油霧化和混合，使燃燒效率達到或超過預設標定值。

16、進一步需要說明的是，基于如下預設算法解析計算出燃燒效率，

17、

18、其中，pin為進氣壓力，pin,ref為參考進氣壓力，f為噴油量，fref為參考噴油量，cnox為氮氧化物濃度，cnox,ref為氮氧化物參考濃度，k1,k2,k3分別為經(jīng)驗系數(shù)。

19、進一步需要說明的是，方法中，通過控制儲氣罐供氣端與發(fā)動機進氣管之間電磁閥的通斷來控制發(fā)動機的供氣量。

20、進一步需要說明的是，方法還包括：實時獲取進氣壓力pin、噴油量f、氮氧化物濃度cnox以及發(fā)動機轉速z；

21、基于如下公式估算實時燃燒效率；

22、實時燃燒效率ηs＝α1pin+α2f+α3cnox+α4z；

23、α1、α2、α3、α4分別為經(jīng)驗系數(shù)；

24、計算預設監(jiān)控時間段內(nèi)實時燃燒效率的燃燒效率平均值，將燃燒效率平均值與預設標定值進行比對；

25、當燃燒效率平均值小于預設標定值時，下一預設監(jiān)控時間段內(nèi)控制增加發(fā)動機的供氣量，使空氣和柴油混合促進柴油霧化和混合，使燃燒效率達到或超過預設標定值。

26、進一步需要說明的是，α1、α2、α3、α4分別通過最小二乘法，并對應結合進氣壓力pin、噴油量f、氮氧化物濃度cnox以及發(fā)動機轉速z的實時檢測值與預設閾值之間差的平方和取最小值來進行設置。

27、根據(jù)本申請的另一個實施例，提供了一種車輛，包括：發(fā)動機排顆粒物排放優(yōu)化裝置。

28、根據(jù)本申請的又一個實施例，還提供了一種存儲介質，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)所述發(fā)動機排顆粒物排放優(yōu)化方法的步驟。

29、從以上技術方案可以看出，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

30、本申請?zhí)峁┑陌l(fā)動機排顆粒物排放優(yōu)化裝置及方法通過實時獲取發(fā)動機的進氣壓力、nox濃度以及顆粒捕集器的壓差信息，結合預設算法解析出燃燒效率，并據(jù)此調(diào)整發(fā)動機的供氣量。當燃燒效率低于預設標定值時，增加供氣量可以促進柴油的霧化和混合，使燃燒更加充分，從而提高燃燒效率，減少未燃盡的碳氫化合物和顆粒物排放，還能提升發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性。

31、本申請通過精確控制電磁閥的通斷來調(diào)節(jié)發(fā)動機的供氣量，在控制電磁閥開啟時，儲氣罐內(nèi)的氣體被噴射到發(fā)動機進氣口，與進入發(fā)動機的空氣和柴油混合。高壓氣體的加入，有效提高了發(fā)動機內(nèi)混合氣的壓力和溫度，促進了柴油的霧化和混合，使得發(fā)動機壓縮沖程到上極點時柴油燃燒更加充分，充分燃燒的柴油減少了碳煙等顆粒物的生成，相應的碳載量減少，車輛控制器可適當?shù)臏p少再生次數(shù)，延長dpf使用壽命的同時提高了燃燒效率，增加燃油經(jīng)濟性和發(fā)動機動力性，也降低了尾氣中的污染物排放。

技術特征：

1.一種發(fā)動機排顆粒物排放優(yōu)化裝置，其特征在于，包括：儲氣罐、電磁閥、發(fā)動機、顆粒捕集器、整車控制器以及發(fā)動機控制器；

2.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)動機排顆粒物排放優(yōu)化裝置，其特征在于，

3.根據(jù)權利要求2所述的發(fā)動機排顆粒物排放優(yōu)化裝置，其特征在于，

4.一種發(fā)動機排顆粒物排放優(yōu)化方法，其特征在于，方法基于權利要求1至3任一項所述的發(fā)動機排顆粒物排放優(yōu)化裝置來實現(xiàn)；

5.根據(jù)權利要求4所述的發(fā)動機排顆粒物排放優(yōu)化方法，其特征在于，

6.根據(jù)權利要求4所述的發(fā)動機排顆粒物排放優(yōu)化方法，其特征在于，

7.根據(jù)權利要求4所述的發(fā)動機排顆粒物排放優(yōu)化方法，其特征在于，

8.根據(jù)權利要求7所述的發(fā)動機排顆粒物排放優(yōu)化方法，其特征在于，

9.一種車輛，其特征在于，包括：權利要求1至3任一項所述的發(fā)動機排顆粒物排放優(yōu)化裝置。

10.一種存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權利要求4至8任一項所述發(fā)動機排顆粒物排放優(yōu)化方法的步驟。

技術總結
本發(fā)明提供一種發(fā)動機排顆粒物排放優(yōu)化裝置、方法、車輛及存儲介質，屬于車輛節(jié)能減排技術領域，包括：儲氣罐、電磁閥、發(fā)動機、顆粒捕集器、整車控制器以及發(fā)動機控制器；儲氣罐的供氣端通過電磁閥連接至發(fā)動機進氣管；發(fā)動機排氣管連接至顆粒捕集器；本申請實時獲取發(fā)動機進氣管、發(fā)動機排氣管以及顆粒捕集器的運行信息，并結合預設算法解析出燃燒效率，并控制電磁閥的通斷使得高壓氣體的加入，有效提高發(fā)動機內(nèi)混合氣的壓力和溫度，促進柴油的霧化和混合，使發(fā)動機壓縮沖程到上極點時柴油燃燒更加充分，相應的碳載量減少，延長DPF使用壽命，同時提高燃燒效率，增加燃油經(jīng)濟性和發(fā)動機動力性。

技術研發(fā)人員：安建霖,賈咸昆,魚家龍,王宇,劉佳寧,左嘉傲
受保護的技術使用者：中國重汽集團濟南動力有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/2