[發明專利]一種計算碳累積量的方法和裝置

有效

• 申請號: 201210574699.3
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103016104A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 馮海浩;胡廣地;鄧玉龍;張軍;王新政;王曉華
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: F01N3/023
• 分類號: F01N3/023
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本發明涉及微粒過濾領域，特別是涉及一種計算碳累積量的方法和裝置。

背景技術

柴油發動機的污染主要來自微粒排放物質，微粒排放物質大部分是由碳和碳化物的微小顆粒所組成的。出于對環保要求的日益提高，對排放法規的要求也日趨嚴格。柴油車在排放時必須對這些碳微粒排放物質進行嚴格的控制。

目前，排放后處理裝置已經成為柴油車用于解決碳微粒排放問題的一種標準配置。在眾多柴油車碳微粒排放后處理裝置中，柴油微粒過濾器(DPF)是公認有效的一種方法。

DPF是一種安裝在柴油發動機排放系統中的陶瓷過濾器，它能將尾氣中的微粒排放物質進入大氣之前將其捕捉。DPF能夠減少柴油發動機工作所產生的碳微粒的90％以上。它的基本工作原理是：尾氣通過專門的管道進入DPF，經過其內部密集設置的帶式過濾器，碳微粒會吸附在金屬纖維氈制成的上述帶式過濾器上；但是，DPF長期工作中，DPF里所吸附的碳微粒逐漸增多以至于引起發動機背壓升高，影響機車尾氣的正常排放，導致發動機性能下降，這時，就必須對DPF進行主動再生，所謂的主動再生是指，在符合一定條件時，主動除去過濾器上所吸附的碳微粒，恢復DPF的過濾性能。

對于DPF的主動再生，目前主要的方法是在DPF前安裝用于提高管道溫度以便燃燒掉吸附在DPF過濾器上碳微粒的氧化型催化器DOC，如圖1所示，后處理控制單元(ACU)接收DPF前后壓差傳感器所采集的數據，當DPF前后壓差達到或超過一定定值時，控制噴油嘴噴出一定量的油，控制DOC提高管道內的溫度，點燃燃油，燃燒掉吸附在DPF過濾器上的碳微粒，完成DPF的主動再生。這種方法利用對DPF前后壓差的大小的判斷DPF過濾器中的碳微粒的碳累積量是否達到再生時機。但是，由于DPF前后壓差變化的幅度很小，很難直接從這種數據的小幅變化中判斷出準確的再生時機，而且尾氣中所含的灰塵以及尾氣的排出速度都會對DPF前后壓差產生影響，直接影響了判斷再生時機的準確性。

發明內容

本發明實施例提供了一種計算碳累積量的方法和裝置，為了解決上述由于DPF前后壓差變化的幅度很小，很難直接從這種數據的小幅變化中判斷出準確的再生時機，而且尾氣中灰塵的含量以及尾氣的排出速度都會對DPF前后壓差產生不小的影響，也直接影響了判斷再生時機的準確性的技術問題。

本發明實施例公開了如下技術方案：

一種計算碳累積量的方法，包括：

通過壓力差傳感器測得柴油微粒過濾器DPF的DPF前后總壓力差；

根據DPF前溫度和廢氣體積流量得到所述廢氣體積流量在所述DPF前溫度下所產生的第一DPF前后壓力差；

根據所述廢氣體積流量和灰份體積計算得到灰份體積所產生第二DPF前后壓力差系數；

修正所述第一DPF前后壓力差和第二DPF前后壓力差系數對所述DPF前后總壓力差的影響，得到修正后的DPF前后壓力差；

根據所述廢氣體積流量計算修正后的DPF前后壓力差的流阻；

根據所述修正后的DPF前后壓力差的流阻和所述廢氣體積流量計算得到對應的DPF碳累積量。

優選的，所述修正所述第一DPF前后壓力差和第二DPF前后壓力差系數對所述DPF前后總壓力差的影響，得到修正后的DPF前后壓力差包括：

所述DPF前后總壓力差減去第一DPF前后壓力差乘以第二DPF前后壓力差系數的積，得到修正后的DPF前后壓力差。

優選的，所述灰份體積具體為：

通過發動機轉速和廢氣質量流量得到灰份質量流量；

將灰份質量流量積分得到灰份質量；

將灰份質量除以灰份密度得到灰份體積。

優選的，還包括：

在根據所述廢氣體積流量計算修正后的DPF前后壓力差的流阻后對所述修正后的DPF前后壓力差的流阻進行濾波處理，消除發動機造成的誤差；

相應的，使用濾波處理后的所述修正后的DPF前后壓力差的流阻和所述廢氣體積流量計算得到對應的DPF碳累積量。

優選的，還包括：

根據所述DPF碳累積量判斷主動再生時機。

優選的，還包括：

通過灰份體積得到DPF碳累積量灰份修正系數；

將所述DPF碳累積量乘以所述DPF碳累積量灰份修正系數得到第一DPF碳累積量；

相應的，根據所述第一DPF碳累積量判斷主動再生時機。

優選的，還包括：