[發(fā)明專利]一種DPF自適應(yīng)主動(dòng)再生控制方法、裝置和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110028271.8
• 申請(qǐng)日: 2021-01-08
• 公開（公告）號(hào): CN112727569B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李芳;韓虎;鄭攀;楊曉瑩;王梅俊;程歡;白桃李;李林;陳玉俊;周杰敏;張衡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東風(fēng)商用車有限公司
• 主分類號(hào): F01N3/025
• 分類號(hào): F01N3/025;F01N11/00;F01N13/00
• 代理公司: 湖北竟弘律師事務(wù)所 42230
• 代理人: 張?chǎng)├?/td>

本發(fā)明公開了一種DPF自適應(yīng)主動(dòng)再生控制方法、裝置和系統(tǒng)，涉及內(nèi)燃機(jī)排氣后處理技術(shù)領(lǐng)域，該方法包括以下步驟：獲取柴油機(jī)顆粒捕集器DPF主動(dòng)再生過(guò)程中的soot燃燒放熱總量或soot燃燒消耗的氧氣總量；根據(jù)soot燃燒放熱總量或soot燃燒消耗的氧氣總量，得到主動(dòng)再生過(guò)程中參與燃燒的soot總量；基于碳載量估算模型計(jì)算的在主動(dòng)再生起始時(shí)的碳載量和主動(dòng)再生過(guò)程中參與燃燒的soot總量的差值，對(duì)碳載量估算模型進(jìn)行調(diào)整；根據(jù)調(diào)整后的碳載量估算模型對(duì)DPF觸發(fā)下一次主動(dòng)再生。本發(fā)明中可以簡(jiǎn)單方便地調(diào)整碳載量估算模型，利于工程實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)排氣后處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種DPF自適應(yīng)主動(dòng)再生控制方法、裝置和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

柴油機(jī)顆粒捕集器(Diesel Particulate Filter，DPF)是柴油機(jī)滿足排放法規(guī)要求的必備后處理裝置。DPF通過(guò)物理過(guò)濾的方式對(duì)柴油機(jī)排氣中的顆粒物(ParticulateMatter，PM)進(jìn)行捕集，降低柴油機(jī)的PM排放。隨著顆粒物在DPF孔道中的累積，DPF的壓降會(huì)越來(lái)越大，這會(huì)增大發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣背壓，惡化發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)苯佣氯艢夤埽瑢?dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)損壞。因此，在DPF使用過(guò)程中，一般需要周期性地對(duì)DPF執(zhí)行再生操作，以將DPF中累積的碳煙氧化去除，使DPF的流動(dòng)阻力控制在合理的范圍內(nèi)，保證發(fā)動(dòng)機(jī)和DPF的正常工作。

目前，DPF的再生技術(shù)從再生方式上可分為被動(dòng)式再生和主動(dòng)式再生。被動(dòng)式再生是利用可能存在的發(fā)動(dòng)機(jī)的高速高負(fù)荷工況形成的排氣條件使捕集到的顆粒物燃燒，但因?yàn)橛脩羰褂冒l(fā)動(dòng)機(jī)的模式是不確定的，所以這種方式不能夠排除DPF堵塞故障。主動(dòng)式再生是根據(jù)監(jiān)測(cè)的DPF工作狀態(tài)來(lái)隨時(shí)產(chǎn)生高于DPF中顆粒物能夠起燃的溫度的排氣，對(duì)DPF進(jìn)行再生的專門系統(tǒng)。

在DPF主動(dòng)再生控制過(guò)程中，DPF再生時(shí)機(jī)的判斷是DPF主動(dòng)再生控制中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。DPF過(guò)早地再生，將導(dǎo)致DPF再生頻繁，因DPF再生消耗的燃油增加，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。而DPF延遲再生則會(huì)因?yàn)樵偕鷷r(shí)DPF中累積的碳煙過(guò)多，碳煙氧化燃燒過(guò)于劇烈，釋放熱量的速度過(guò)快，導(dǎo)致DPF內(nèi)部溫度過(guò)高，燒毀過(guò)濾載體，降低DPF的可靠性與耐久性。因此，在DPF主動(dòng)再生控制過(guò)程中，一般會(huì)建立DPF碳載量的預(yù)測(cè)模型，對(duì)DPF中的碳載量進(jìn)行實(shí)時(shí)估計(jì)。當(dāng)DPF中的碳載量達(dá)到預(yù)設(shè)的碳載量時(shí)，即對(duì)DPF執(zhí)行再生操作。

現(xiàn)有的DPF碳載量預(yù)測(cè)模型一般是通過(guò)預(yù)先標(biāo)定好的DPF碳載量與DPF前后壓差之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，通過(guò)壓差傳感器測(cè)得的DPF前后的壓差，結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)排氣流量及DPF入口溫度，對(duì)DPF中的碳載量進(jìn)行估計(jì)。然而，DPF再生時(shí)，DPF中累積的PM中的灰分成分無(wú)法通過(guò)再生的方式去除，隨著DPF使用時(shí)長(zhǎng)的增加，灰分會(huì)在DPF中不斷累積，并改變DPF碳載量與DPF壓差之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，從而導(dǎo)致DPF碳載量預(yù)測(cè)模型對(duì)DPF碳載量的錯(cuò)誤估計(jì)，另一方面，PM在DPF中的分布形式與DPF壓差相關(guān)，相同的碳載量可能由于分布形式不同導(dǎo)致DPF壓差不同，以上因素都會(huì)使得DPF過(guò)早或延遲再生。

然而，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)碳載量估算模型進(jìn)行修正，現(xiàn)有技術(shù)主要是根據(jù)里程或運(yùn)行工況標(biāo)定相應(yīng)修正系數(shù)，采用查表的方式來(lái)修正碳載量估算值，這種修正方法未與DPF當(dāng)前實(shí)際碳載量水平相關(guān)聯(lián)，誤差較大。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明第一方面提供一種DPF自適應(yīng)主動(dòng)再生控制方法，其在對(duì)碳載量估算模型進(jìn)行修正時(shí)，能與DPF當(dāng)前實(shí)際碳載量水平相關(guān)聯(lián)，以減少修正時(shí)的誤差。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種DPF自適應(yīng)主動(dòng)再生控制方法，該方法包括以下步驟：

獲取柴油機(jī)顆粒捕集器DPF主動(dòng)再生過(guò)程中的soot燃燒放熱總量或soot燃燒消耗的氧氣總量；

根據(jù)soot燃燒放熱總量或soot燃燒消耗的氧氣總量，得到主動(dòng)再生過(guò)程中參與燃燒的soot總量；