[發明專利]一種非道路柴油機燃燒器DPF再生溫度控制方法

在審

• 申請號: 201710385321.1
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN107100703A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 臧志成;朱磊;趙闖;金維中;吳文付
• 申請（專利權）人: 凱龍高科技股份有限公司
• 主分類號: F01N9/00
• 分類號: F01N9/00;F01N3/025
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 孟金喆

技術領域

本發明涉及柴油機再生溫度控制技術領域，尤其涉及一種非道路柴油機燃燒器DPF再生溫度控制方法。

背景技術

隨著非道路柴油機排放法規的不斷升級，柴油機顆粒物排放(PM)對顆粒物質量和數量具有很好的轉化效率，因此會得到更好的應用。非道路柴油機國四階段排放控制要求，HC和CO轉化效率大于90％，顆粒物PM降低85％。柴油機燃燒器DPF(顆粒捕集器)再生方式包括主動再生方式和被動再生方式，被動再生方式不需要額外的能量提供進行碳煙的燃燒，主動再生方式需要額外的能量提供或者柴油機排氣溫度控制實現DPF顆粒捕集器的溫度控制。針對農用柴油機低速、大扭矩、高振動、高沖擊的環境，采用適合農機特點的壁流式DPF后處理系統。保證在低溫和瞬態工況下，顆粒捕集器(DPF)能夠很好的再生，需要精確控制DPF催化器再生溫度。針對燃燒器DPF系統，涉及到復雜的空氣、燃油噴射和點火系統，在DPF再生過程中，保持恒定的再生溫度和低排放是比較大的技術挑戰。DPF再生溫度控制對于燃燒器而言是至關重要的，過溫現象會嚴重影響DPF的性能，出現再生不徹底現象，甚至會損壞DPF載體。

發明內容

本發明的目的在于通過一種非道路柴油機燃燒器DPF再生溫度控制方法，來解決以上背景技術部分提到的問題。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種非道路柴油機燃燒器DPF再生溫度控制方法，其包括：設定DPF目標再生溫度；DPF控制器判斷DPF實際溫度與所述DPF目標再生溫度的差值即DPF再生溫度差；DPF控制器通過帶前饋的PID控制器將DPF再生溫度差轉化為排氣管燃油噴射量大小，燃油噴射量在DOC催化器上進行化學反應產生溫度，從而加熱DPF催化器實際溫度，DPF實際溫度與DPF目標再生溫度產生差值，完成基于溫度的DPF再生溫度閉環控制。

特別地，所述帶前饋的PID控制器采用PID位置閉環控制算法進行DPF再生溫度閉環控制，使用的差分方程如下：

其中，u(k)——第k個采樣時刻的控制值；

u₀——再生溫度噴油量的初始值；

K_p——比例放大系數；

K_i——積分放大系數；

K_d——微分放大系數；

e(k)——第k次采樣時刻偏差值；

e(k-1)——第k-1次采樣時刻偏差值；

k——0，1，2，……。

特別地，所述PID位置閉環算法中加入有積分分離算法，積分分離算法具體如下：

其中：當e(k)≤ε時，α為1；當e(k)≥ε時，α為0；

在積分分離算法中，當DPF再生溫度差e(k)大于ε時，采用PD控制，保證再生溫度控制的響應速度；當再生溫度偏差e(k)小于ε時，采用PID控制，保證再生溫度控制的精度。

特別地，所述PID位置閉環算法中加入有死區限制，即當e(k)≤φ時，e(k)為0，φ為設定閾值；當e(k)≥φ時，e(k)正常輸出。

本發明提出的非道路柴油機燃燒器DPF再生溫度控制方法將前饋控制和PID反饋控制相結合完成對非道路柴油機燃燒器DPF再生溫度控制，具有閉環控制穩定和前饋控制快速的優點，提高了DPF催化器再生溫度控制精度，在各種柴油機工況下，DPF催化器入口實際溫度與DPF目標再生溫度誤差會控制在25℃以內，實現DPF系統在各種工況下進行可靠再生溫度管理。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的非道路柴油機燃燒器DPF再生溫度控制方法應用示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發明，而非對本發明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發明相關的部分而非全部內容，除非另有定義，本文所使用的所有技術和科學術語與屬于本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中所使用的術語只是為了描述具體的實施例，不是旨在于限制本發明。

請參照圖1所示，圖1為本發明實施例提供的非道路柴油機燃燒器DPF再生溫度控制方法應用示意圖。