技术特征：
1.一种兼顾cdpf碳载量的发动机工作点选择方法，其特征在于，具体为：混合动力汽车行驶过程中包括多个不同的工况点，每个工况点下存在不同的发动机候选工作点，对于混合动力汽车的一个工况点，获取当前cdpf碳载量，分别计算该工况点下发动机的各个候选工作点在当前cdpf碳载量下的平均系统有效燃料消耗率，选择平均系统有效燃料消耗率最小的候选工作点作为当前cdpf碳载量下的发动机最优工作点并应用，所述平均系统有效燃料消耗率be
pre1
的计算公式如下：的计算公式如下：其中，be
ef2
表示该候选工作点考虑cdpf碳载量后的系统有效燃料消耗率，δt表示预设置的时间长度，表示在当前cdpf碳载量下该候选工作点的燃料消耗率，p
val1
表示该候选工作点下考虑能量转换损耗后发动机的系统有效输出功率，系统有效燃料消耗率be
ef2
对时间的导数为：时间的导数为：时间的导数为：q
pm_inc
＝q
·
c
in
‑
q
·
c
out
其中，m
pm
表示cdpf碳载量，q
pm_inc
表示发动机原始的pm质量流量，即cdpf内的pm质量累计速率，q
pm_dec
表示cdpf内的pm质量因cdpf被动再生而减少的速率，q为cdpf实际的排气体积流量，c
in
和c
out
分别等于cdpf实际的入口碳烟颗粒排放浓度和实际的出口碳烟颗粒排放浓度，m
pm1
是t1时刻根据cdpf两端的压力差δp
pm1
估计的碳载量，m
pm2
是t2时刻根据cdpf两端的压力差δp
pm2
估计的碳载量，燃料消耗率对cdpf碳载量m
pm
的导数通过实验近似计算得到；p
val1
的公式如下：当动力电池的充放电功率为零时，p
val1
的公式为：p
val1
＝p其中，p表示候选工作点下混合动力汽车的驱动功率；当动力电池的充放电功率为充电时，p
val1
的公式为：p
val1
＝p+η
gen
×
η
chg
×
δp
e
其中，δp
e
表示该候选工作点下发动机用于充电的有效输出功率，η
gen
表示该候选工作点下电机的发电效率，η
chg
表示该候选工作点下动力电池的充电效率；
当动力电池的充放电功率为放电时，p
val1
的公式为：其中，δp
s
表示该候选工作点下由电机助力替代的发动机有效输出功率，η
mot
表示该候选工作点下电机的助力效率，η
dchg
表示该候选工作点下动力电池的放电效率。2.根据权利要求1所述的一种兼顾cdpf碳载量的发动机工作点选择方法，其特征在于，燃料消耗率对cdpf碳载量的导数的计算方法如下：选定一个cdpf碳载量，测试各个候选工作点在该cdpf碳载量下的燃料消耗率，按照预设置的步长δm改变cdpf的碳载量，重复上述步骤，得到不同cdpf碳载量下各个候选工作点的燃料消耗率；对于一个候选工作点r，基于该候选工作点在不同cdpf碳载量下的燃料消耗率近似计算得到在候选工作点r下燃料消耗率对cdpf碳载量的导数：m2＝m+δmm1＝m
‑
δm其中，q
fuel_r_m
表示cdpf碳载量为m时，发动机在候选工作点r下的燃料消耗率。3.根据权利要求1所述的一种兼顾cdpf碳载量的发动机工作点选择方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：确定工况点的车速和变速箱目标输出扭矩；s2：将cdpf的碳载量调整为当前cdpf碳载量；s3：调整发动机的扭矩和电机的扭矩，使得发动机和电机的扭矩分配满足工况点的变速箱目标输出扭矩，得到发动机的多个候选工作点；s4：分别计算每个候选工作点的发动机的平均系统有效燃料消耗率，找到当前cdpf碳载量下平均系统有效燃料消耗率最小的候选工作点，从而得到该工况点在当前cdpf碳载量下的发动机最优工作点并应用。4.根据权利要求3所述的一种兼顾cdpf碳载量的发动机工作点选择方法，其特征在于，步骤s3具体为：按照预设置的调整间隔增加发动机扭矩并减小电机扭矩，或者按照预设置的间隔减小发动机扭矩并增加电机扭矩，使得发动机和电机的扭矩分配满足变速箱目标输出扭矩，得到多个候选工作点，获取每个候选工作点的下列参数：动力电池的充放电功率、当前cdpf碳载量下发动机的燃料消耗率以及当前cdpf碳载量下燃料消耗率对cdpf碳载量的导数。5.根据权利要求4所述的一种兼顾cdpf碳载量的发动机工作点选择方法，其特征在于，预设置的调整间隔为5nm。6.根据权利要求4所述的一种兼顾cdpf碳载量的发动机工作点选择方法，其特征在于，在调整过程中发动机扭矩小于最大扭矩，所述最大扭矩是在满足工况点的前提下发动机扭矩达到外特性的最大扭矩。7.根据权利要求4所述的一种兼顾cdpf碳载量的发动机工作点选择方法，其特征在于，在调整过程中发动机扭矩大于最小扭矩，所述最小扭矩为0nm。8.一种兼顾cdpf碳载量的发动机工作点调整方法，其特征在于，包括工况表建立阶段
和工况表应用阶段，工况表建立阶段为：确定混合动力汽车行驶过程中的多个工况点，分别获取每个工况点在不同cdpf碳载量下的发动机最优工作点并将其写入工况表中，发动机最优工作点是基于如权利要求1
‑
7中任一所述的兼顾cdpf碳载量的发动机工作点选择方法获取的；工况表应用阶段为：获取混合动力汽车的当前车速、当前变速箱目标输出扭矩、cdpf背压和排气流量，基于cdpf背压和排气流量确定当前cdpf碳载量，基于工况表、当前车速、当前变速箱目标输出扭矩和当前cdpf碳载量得到发动机最优工作点并应用。9.根据权利要求8所述的一种兼顾cdpf碳载量的发动机工作点调整方法，其特征在于，工况表建立阶段包括以下步骤：t1：确定一个cdpf碳载量，确定一个工况点的车速和变速箱输出扭矩；t2：调整发动机的扭矩和电机的扭矩，计算该工况点在当前cdpf碳载量下的发动机最优工作点，写入工况表；t3：保持车速不变，改变变速箱目标输出扭矩，得到一个新的工况点，重复步骤t2
‑
t3，直至得到该车速下所有工况点在当前cdpf碳载量下的发动机最优工作点，写入工况表；t4：改变车速，得到一个新的工况点，重复步骤t2
‑
t4，直至得到所有工况点在当前cdpf碳载量下的发动机最优工作点，写入工况表；t5：调整cdpf碳载量，确定一个工况点的车速和变速箱输出扭矩，重复步骤t2
‑
t5，直至得到所有工况点在不同cdpf碳载量下的发动机最优工作点，写入工况表。10.根据权利要求8所述的一种兼顾cdpf碳载量的发动机工作点调整方法，其特征在于，工况表应用阶段具体为：将工况表写入混合动力汽车的控制器；获取混合动力汽车的动力电池soc、当前车速、当前变速箱目标输出扭矩、cdpf背压和排气流量，基于cdpf背压和排气流量确定当前cdpf碳载量；如果动力电池soc的值在预设置的阈值范围内，则找到工况表中与当前车速和当前变速箱目标输出扭矩最接近的工况点，找到该工况点在当前cdpf碳载量下的发动机最优工作点并应用；如果动力电池soc的值不在预设置的阈值范围内，则找到工况表中与当前车速和当前变速箱目标输出扭矩最接近的工况点，以该工况点在当前cdpf碳载量下的发动机最优工作点为基准，以动力电池soc与阈值范围的差值为比例，增加或减少用于为动力电池充电的发动机有效功率，得到发动机最优工作点并应用。
技术总结
本发明涉及一种兼顾CDPF碳载量的发动机工作点选择及调整方法，选择方法中，计算工况点下发动机的各个候选工作点在当前CDPF碳载量下的平均系统有效燃料消耗率，选择平均系统有效燃料消耗率最小的发动机候选工作点作为当前CDPF碳载量下的发动机最优工作点并应用。与现有技术相比，本发明通过计算平均系统有效燃料消耗率来选择发动机最优工作点，除了考虑发动机功率充入动力电池的能量损失、动力电池实际的放电功率到驱动整车的能量损失以外，还考虑到不同CDPF碳载量的影响，并结合了未来一段时间的CDPF碳载量增加速率，得到的发动机最优工作点更加准确，能更好地提高燃油经济性，实现对整车油耗的优化。实现对整车油耗的优化。实现对整车油耗的优化。
技术研发人员：楼狄明 高骥 房亮 张允华
受保护的技术使用者：同济大学
技术研发日：2021.06.29
技术公布日：2021/9/3