李树宇

(奇瑞汽车股份有限公司，安徽芜湖 241000)

0 引言

汽油机颗粒捕集器GPF是从排放后处理的角度降低颗粒物排放的手段之一。在车辆排气系统中安装GPF之后，可过滤掉近90%的颗粒物排放。但GPF在捕集了一定量的颗粒物之后，需要发动机创造条件使其高温再生，且GPF本身有一个最大热应力的承受范围。这就需要发动机控制系统对GPF的状态加以了解[1-9]，并对累碳过程、再生过程施以精确的控制。本文通过冬季低温试验采集冷启动数据对累碳情况进行研究；通过整车路试研究累碳情况以及再生功能和模型，并以接近用户使用车辆的方式验证模型。

1 试验对象及试验方案设计

1.1 试验对象

试验发动机为直喷汽油(gasoline direct injection, GDI)电控增压发动机，该发动机配置汽油机颗粒捕集器(gasoline particle filter, GPF)。发动机的基本技术参数见表1。

表1 发动机基本技术参数

1.2 试验方法

冷启动累碳试验方法：在冬季低温环境试验中，在-30℃～0℃下起动车辆，怠速行车2～3 km，然后熄火停车，每天2次冷起动，间隔时间6 h以上，重复此步骤，5天后拆掉GPF进行保温称重。

整车累碳试验方法：模拟客户需求，在城市、乡村、高速各工况下每1 000 km里程拆掉GPF进行保温称重。

主动再生和服务再生：首先快速累碳到一定的值(满载的38%～50%)，车速大于50 km/h下研究主动再生的烧碳情况，并拆掉GPF进行保温称重；服务再生研究3 000 r/min、3 700 r/min下的碳模型以及烧完的时间。

共有2台车辆参与试验，冷起动累碳和再生试验在1台车辆上完成，整车累碳在另1台车辆上完成。

1.3 GPF模型

通过发动机管理系统，对不同转速和负荷建立发动机碳烟的原始模型[10-11]，然后以空燃比、水温，启动温度等对发动机GPF装置之前的尾气排放进行修正，从而建立GPF的累碳模型，即为发动机控制系统测到的模型值；……