(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202211135310.5
(22)申请日 2022.09.19
(71)申请人 联合汽车电子 (重庆) 有限公司
地址 401122 重庆市北部新区经开园云枣
路3号
(72)发明人 漆正刚 庄建兵 张双荣
(74)专利代理 机构 重庆乐泰知识产权代理事务
所(普通合伙) 50221
专利代理师 唐龙波
(51)Int.Cl.
G06F 30/20(2020.01)
(54)发明名称
GPF累碳试验离线匹配 仿真模型的构建方法
(57)摘要
本发明涉及一种GPF累碳试验离线匹配仿真
模型的构建方法, 包括在测试循环中测量碳颗粒
排放的实时秒采质量流量和测试循环的真实累
碳质量, 将一个测试循环划分为多个测试窗口并
计算各测试窗口的真实累碳质量; 根据路谱数据
形成测试输入序列输入离线匹配仿真模型, 输出
测试窗口和测试循环的模型累碳量; 根据模型累
碳量与真实累碳质量的偏差, 对离线匹配仿真模
型的参数进行修改。 本发明中, 基于整车GPF累碳
试验构建产生碳颗粒的知识图谱, 为模型的修正
提供匹配标准; 能够在离线环 境下仿真得到与实
车环境下高度一致的累碳试验数据, 从而在试探
性匹配时避免使用实车测试方式, 可以大幅度提
升匹配效率, 降低实车测试次数和 测试成本 。
权利要求书3页 说明书10页 附图2页
CN 115470637 A
2022.12.13
CN 115470637 A
1.一种GPF累碳试验离线匹配仿真模型的构建方法, 其特 征在于, 包括以下步骤:
S1、 选择多个低温温度值作为低温测试的启动水温, 在每一启动水温分别进行稳态测
试和动态测试的测试循环; 在实验室GPF累碳试验过程中记录路谱数据, 并实时测量碳颗粒
排放的秒采质量流量; 在每一测试循环结束后通过称重获取该测试循环的GPF真实累碳质
量;
S2、 分别将每一测试循环划分为多个测试窗口, 根据每一测试窗口的秒采积分质量在
该测试循环的总秒采积分质量的占比和该测试循环GPF的真实累碳质量计算各测试窗口
GPF的真实累 碳质量, 并根据该测试循环GPF的真实累 碳质量和各测试窗口GPF的真实累 碳
质量形成该测试循环的累碳 量知识图谱;
S3、 根据每一测试循环的路谱数据分别形成一个测试输入序列;
S4、 对GPF累碳模型算法进行建模, 得到GPF累碳试验的离线匹配仿真模型;
S5、 将各测试输入序列、 每一测试窗口的开始时间和结束时间、 以及各累碳量知识图谱
作为输入参数输入离线匹配仿 真模型, 离线匹配仿 真模型根据输入参数计算出每一测试窗
口的模型累碳 量和每一测试循环的总模型累碳 量;
S6、 计算各测试窗口的模型累碳量相对于该测试 窗口GPF的真实累碳质量的偏差值, 以
及每一测试循环的总模型累碳量相对比该测试循环GPF 的真实累碳质量的总偏差, 如果各
测试窗口的偏差值均小于预定的单个测量窗口的偏差范围, 且各测试循环的总偏差均小于
预定的测试循环总偏 差范围, 则匹配通过, 执行S8步骤; 否则, 提示匹配数据异常, 执行S7步
骤;
S7、 对离线匹配仿真模型的参数进行修改, 返回执 行S5步骤;
S8、 存储离线匹配仿真模型的参数。
2.根据权利要求1所述的GPF累碳试验离线匹配仿真模型的构建方法, 其特征在于: 所
述测试窗口包括稳态工况测试窗口和 动态工况测试窗口, 所述稳态工况测试窗口内均为稳
态运行工况; 所述动态工况测试窗口内包括了动态运行工况和稳态运行工况, 且每一测试
窗口的开始时刻和结束时刻均为稳态运行工况。
3.根据权利要求1所述的GPF累碳试验离线匹配仿真模型的构建方法, 其特征在于: 一
个测试循环包括5~10个测试窗口。
4.根据权利要求1所述的GPF累碳试验离线匹配仿真模型的构建方法, 其特征在于: 在
所述S2步骤中, 测试窗口GPF的真实累碳质量的计算公式如下:
测试窗口 的秒采积分质量的计算公式如下:
测试循环的秒采积分总质量Msec的计算公式如下:
其中, k表示测试窗口的序号, 1≤k≤n; Mactk表示第k个测试窗口GPF的真实累碳质量;权 利 要 求 书 1/3 页
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2Mweigh表示通过称重试验获取的GPF真实累碳质量; Mrate表示碳颗粒排放的秒采质量流量, 单
位为ug/s; tk表示第k个测试窗口的结束时间; t(k‑1)表示第(k ‑1)个测试窗口的结束时间; n
表示测试循环包括的测试窗口的个数; t0表示测试循环的开始时间; tn表示测试循环的结束
时间。
5.根据权利要求4所述的GPF累碳试验离线匹配仿真模型的构建方法, 其特征在于: 单
个测试循环的累碳 量知识图谱用向量Mact 表示:
Mact=[Mact1, Mact2,…, Mactk,…, Mactn, Mweigh]。
6.根据权利要求1所述的GPF累碳试验离线匹配仿真模型的构建方法, 其特征在于: 对
于一个测试循环, 根据该测试循环的路谱数据形成测试输入序列包括以下步骤:
S301、 制作发动机的启动运行时间的向量time:
time=[time1, time2, …, time(j), …, time(i)];
其中, T0表示向量time的相邻两个数据元 素之间的时间 间隔;
S302、 从路谱数据中提取出该测试循环中发动机启动后运行时间、 转速、 负荷、 实时水
温、 启动水温和空燃比参数的数据;
S303、 以向量time为基准参考, 获取向量time的每一数据元素的时间对应的转速、 负
荷、 实时水温、 启动水温和空燃比参数的值, 并制作该测试循环的转速的向量Neng、 负荷的
向量Leng、 实时水温的向量Teng、 启动水温的向量Tengst和空燃比的向量Reng; 以向量
time、 向量 Neng、 向量 Leng、 向量Teng、 向量Tengst和向量Reng形成测试输入序列。
7.根据权利要求1~6任一项所述的GPF累碳试验离线匹配仿真模型的构建方法, 其特
征在于: 所述离线匹配仿 真模型包括热机原始 排放标定表、 空燃比修正标定表、 发动机实时
水温修正标定表、 偏差修正标定表和动态负荷修正标定表, 所述热机原始排放标定表设置
有多个表示 发动机转速的转速值和表示 发动机负荷的负荷值, 并对应每一转速值和负荷值
的组合设置有一个累碳标定量Mc; 所述空燃比修正标定表设置有多个空燃比的值, 并对应
每一空燃比的值设置有一个空燃比修正系数SR; 所述偏差修正标定表设置有多个表示启动
水温的水温值和表示启动水温运行时间的时间值, 并对应每一水温值和时间值的组合设置
有一个偏差修正系数Sd; 所述发动机实时水温修正标定表设置有多个表示发动机实时水温
的水温值, 并对应每一水温值设置有一个实时水温修正系数ST; 所述动态负荷修正标定表
设置有多个表示动态运行工况时的负荷的负荷值, 并对应每一负荷值设置有一个动态负荷
修正系数SL。
8.根据权利要求7所述的GPF累碳试验离线匹配仿真模型的构建方法, 其特征在于: 所
述离线匹配仿真模型 经修正后的输出Mout的计算公式为:
Mout=(Mc×SR+Sd)×ST×SL
在t时刻离线匹配仿真模型 经积分后的输出Mmod(t)的计算公式为:
测试窗口 的模型值积分质量的计算公式为:权 利 要 求 书 2/3 页
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专利 GPF累碳试验离线匹配仿真模型的构建方法
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