[發(fā)明專利]基于制動能回收的DPF補(bǔ)氣再生系統(tǒng)及補(bǔ)氣再生方法

有效

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• 申請日: 2018-07-19
• 公開（公告）號: CN108678839B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李孟涵;劉鑫;田洪建;劉曉日;鄭清平;辛固
• 申請（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: F01N3/023
• 分類號: F01N3/023;F01N9/00
• 代理公司: 天津翰林知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 王瑞

1.一種基于制動能回收的DPF補(bǔ)氣再生系統(tǒng)，包括DOC后溫度傳感器、DPF后溫度傳感器和ASC后氧傳感器；其特征在于該系統(tǒng)還包括發(fā)動機(jī)電子控制單元、制動能回收裝置和DPF補(bǔ)氣再生裝置；所述制動能回收裝置包括壓縮空氣瓶、壓力檢測裝置、電控排氣管蝶閥和電控壓縮空氣充氣閥；所述DPF補(bǔ)氣再生裝置包括電控增壓空氣旁通閥、補(bǔ)氣裝置前溫度傳感器、補(bǔ)氣裝置前氧傳感器、新鮮空氣/排氣混合器、補(bǔ)氣裝置后溫度傳感器、補(bǔ)氣裝置后氧傳感器、DPF再生柴油噴射器、補(bǔ)氣加熱裝置、補(bǔ)氣溫度傳感器、電控壓縮空氣供給閥、電控壓縮空氣調(diào)壓閥和電控壓縮空氣切斷閥；

柴油發(fā)動機(jī)的排氣管道上安裝有電控排氣管蝶閥；電控壓縮空氣充氣閥安裝于壓縮空氣瓶的充氣管道上，壓縮空氣瓶的充氣管道的引出位置位于柴油發(fā)動機(jī)的排氣管道口與電控排氣管蝶閥之間；壓縮空氣瓶上安裝有壓力檢測裝置；所述電控壓縮空氣切斷閥安裝于壓縮空氣瓶的出氣管道處；所述壓縮空氣瓶的出氣管道依次通過電控壓縮空氣切斷閥和電控壓縮空氣調(diào)壓閥分別與補(bǔ)氣加熱裝置和渦輪增壓器連接；電控增壓空氣旁通閥安裝在壓縮空氣瓶與渦輪增壓器連接的管道上；電控壓縮空氣供給閥安裝在壓縮空氣瓶與補(bǔ)氣加熱裝置連接的管道上；所述補(bǔ)氣加熱裝置的進(jìn)口處安裝有補(bǔ)氣溫度傳感器；所述補(bǔ)氣加熱裝置的出口連接新鮮空氣/排氣混合器；新鮮空氣/排氣混合器和DPF再生柴油噴射器均安裝在柴油發(fā)動機(jī)的排氣管道上；新鮮空氣/排氣混合器安裝于DPF再生柴油噴射器之前；所述新鮮空氣/排氣混合器的進(jìn)口管道上依次安裝有補(bǔ)氣裝置前溫度傳感器和補(bǔ)氣裝置前氧傳感器；新鮮空氣/排氣混合器的出口管道上依次安裝有補(bǔ)氣裝置后溫度傳感器和補(bǔ)氣裝置后氧傳感器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于制動能回收的DPF補(bǔ)氣再生系統(tǒng)，其特征在于電控排氣管蝶閥的安裝原則為在留出壓縮空氣瓶的充氣管道安裝位置的前提下靠近柴油發(fā)動機(jī)的排氣管道口。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于制動能回收的DPF補(bǔ)氣再生系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)動機(jī)電子控制單元分別與電控增壓空氣旁通閥、補(bǔ)氣裝置前溫度傳感器、補(bǔ)氣裝置前氧傳感器、補(bǔ)氣裝置后溫度傳感器、補(bǔ)氣裝置后氧傳感器、DPF再生柴油噴射器、補(bǔ)氣加熱裝置、補(bǔ)氣溫度傳感器、電控壓縮空氣供給閥、電控壓縮空氣調(diào)壓閥、電控壓縮空氣切斷閥、壓力檢測裝置、電控排氣管蝶閥和電控壓縮空氣充氣閥連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于制動能回收的DPF補(bǔ)氣再生系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)動機(jī)電子控制單元分別與DOC后溫度傳感器、DPF后溫度傳感器、ASC后氧傳感器、氨溶液噴射器和柴油噴射器連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于制動能回收的DPF補(bǔ)氣再生系統(tǒng)，其特征在于發(fā)動機(jī)電子控制單元為ECU。

6.一種基于制動能回收的DPF補(bǔ)氣再生方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟1，發(fā)動機(jī)電子控制單元通過油門踏板信號判斷斷油制動過程的開始；油門開度為零時，判斷制動開始，關(guān)閉電控排氣管蝶閥，打開電控壓縮空氣充氣閥，開始充氣過程；在轉(zhuǎn)速低于閾值或油門信號開始出現(xiàn)非零數(shù)值后，判斷制動過程結(jié)束，打開電控排氣管蝶閥，關(guān)閉電控壓縮空氣充氣閥；

步驟2，發(fā)動機(jī)在運(yùn)行過程中，發(fā)動機(jī)電子控制單元實(shí)時檢測DPF的前后壓差，并判斷DPF兩端壓差與閥值的大小關(guān)系，小于閥值時不啟動再生過程；當(dāng)DPF兩端壓差大于閥值時，啟動再生過程，并首先判斷壓縮空氣瓶中壓力與排氣壓力的差值與閥值的大小關(guān)系；

步驟3，若壓縮空氣瓶中壓力與排氣壓力的差值高于閥值時，發(fā)動機(jī)電子控制單元控制電控壓縮空氣切斷閥和電控壓縮空氣供給閥打開，首先根據(jù)補(bǔ)氣裝置前氧傳感器、補(bǔ)氣裝置前溫度傳感器、排氣流量、渦輪后壓力的數(shù)值和前期標(biāo)定MAP圖對電控壓縮空氣調(diào)壓閥的調(diào)壓數(shù)值、電控壓縮空氣供給閥和電控壓縮空氣切斷閥的關(guān)閉時刻進(jìn)行控制；若壓縮空氣瓶中壓力與排氣壓力的差值低于閥值時，電控壓縮空氣供給閥關(guān)閉，電控增壓空氣旁通閥打開，根據(jù)增壓后空氣壓力、補(bǔ)氣裝置前氧傳感器、補(bǔ)氣裝置前溫度傳感器、排氣流量、排氣渦輪后壓力的數(shù)值和前期標(biāo)定MAP圖對電控增壓空氣旁通閥的關(guān)閉時刻進(jìn)行調(diào)節(jié)；

步驟4，實(shí)時檢測補(bǔ)氣溫度傳感器的溫度數(shù)值和補(bǔ)氣裝置前溫度傳感器的數(shù)值，根據(jù)壓力檢測裝置檢測到的壓力、排氣壓力、補(bǔ)氣溫度傳感器的數(shù)值對排氣溫度是否滿足要求進(jìn)行預(yù)判；

步驟5，若排氣溫度不滿足要求，根據(jù)DOC后溫度傳感器、DPF后溫度傳感器、ASC后氧傳感器和前期標(biāo)定MAP圖對補(bǔ)氣加熱裝置的開啟關(guān)閉以及加熱強(qiáng)度進(jìn)行控制；若預(yù)判排氣溫度滿足要求，則不啟動補(bǔ)氣加熱裝置；

步驟6，根據(jù)補(bǔ)氣裝置后溫度傳感器的信號、排氣流量信號和前期標(biāo)定MAP圖對DPF再生柴油噴射器的噴射時刻和噴射持續(xù)期進(jìn)行調(diào)節(jié)；

步驟7，在DPF再生裝置運(yùn)行過程中檢測補(bǔ)氣裝置后溫度傳感器、DOC后溫度傳感器和DPF后溫度傳感器的溫度數(shù)值，根據(jù)三者的溫度反饋進(jìn)行補(bǔ)氣加熱裝置的閉環(huán)反饋調(diào)節(jié)；

步驟8，然后根據(jù)補(bǔ)氣裝置后氧傳感器和ASC后氧傳感器的反饋數(shù)值對電控壓縮空氣調(diào)壓閥的調(diào)壓數(shù)值、電控壓縮空氣供給閥的開啟關(guān)閉時刻、電控增壓空氣旁通閥的開啟關(guān)閉時刻進(jìn)行閉環(huán)反饋調(diào)節(jié)。