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

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810794999.X
• 申請(qǐng)日: 2018-07-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108678839B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李孟涵;劉鑫;田洪建;劉曉日;鄭清平;辛固
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): F01N3/023
• 分類號(hào): F01N3/023;F01N9/00
• 代理公司: 天津翰林知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 王瑞

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于制動(dòng)能回收的DPF補(bǔ)氣再生系統(tǒng)及補(bǔ)氣再生方法。該系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元、制動(dòng)能回收裝置和DPF補(bǔ)氣再生裝置。該方法在減速斷油和制動(dòng)過(guò)程中，對(duì)制動(dòng)能回收裝置的電控排氣管蝶閥和電控壓縮空氣充氣閥進(jìn)行控制，使制動(dòng)能回收裝置能在制動(dòng)過(guò)程中及時(shí)啟動(dòng)并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻結(jié)束回收過(guò)程。在達(dá)到DPF再生條件時(shí)，啟動(dòng)DPF補(bǔ)氣再生裝置，并根據(jù)壓縮空氣瓶中的氣體壓力準(zhǔn)確判斷補(bǔ)充空氣的供給方式和供給時(shí)間；并根據(jù)排氣條件，控制DPF再生柴油噴射器的噴射時(shí)刻和脈寬。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及柴油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，具體是一種基于制動(dòng)能回收的DPF補(bǔ)氣再生系統(tǒng)及補(bǔ)氣再生方法。

背景技術(shù)

為滿足嚴(yán)格排放法規(guī)的排放限制，目前柴油發(fā)動(dòng)機(jī)普遍需要配置柴油機(jī)微粒捕集器(Diesel?Particulate?Filter，DPF)來(lái)降低碳煙排放。然而，在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，產(chǎn)生的碳煙顆粒會(huì)在DPF中沉積，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的順暢排氣產(chǎn)生阻礙，增加發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗，同時(shí)DPF對(duì)碳煙的過(guò)濾效率也會(huì)顯著降低，嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)的排放性能。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中需要及時(shí)并且高效率的對(duì)DPF進(jìn)行再生。目前比較常用的一種DPF再生方法為DOC輔助DPF再生法，即DPF需要再生時(shí)，在柴油機(jī)氧化催化器(Diesel?OxidationCatalyst，DOC)前的排氣管中噴入適量的柴油，柴油在DOC中氧化后產(chǎn)生熱量，使排氣溫度達(dá)到DPF的再生起燃點(diǎn)，完成再生過(guò)程。采用此種再生方法時(shí)，為保證柴油、排氣中的未燃和部分燃燒排放物、DPF中碳煙顆粒以及氨泄露催化器(Ammonia?slip?catalyst，ASC)中氨氣的充分氧化，需要根據(jù)工況在排氣系統(tǒng)中補(bǔ)充一部分新鮮空氣。

另外，根據(jù)國(guó)內(nèi)外研究可知，對(duì)于運(yùn)行在城市工況下的車輛，發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的能量占比較大。文獻(xiàn)中數(shù)據(jù)表明，制動(dòng)能可占車輛牽引力能量的55％左右。如果能對(duì)制動(dòng)能進(jìn)行合理的回收和利用，有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)性。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種基于制動(dòng)能回收的DPF補(bǔ)氣再生系統(tǒng)及補(bǔ)氣再生方法。

本發(fā)明解決所述系統(tǒng)技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是，提供一種基于制動(dòng)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(dòng)機(jī)電子控制單元、制動(dòng)能回收裝置和DPF補(bǔ)氣再生裝置；所述制動(dòng)能回收裝置包括壓縮空氣瓶、壓力檢測(cè)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(dòng)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(dòng)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(cè)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口管道依次通過(guò)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(dòng)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。

本發(fā)明解決所述方法技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是，提供一種基于制動(dòng)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：