[發明專利]一種基于柴油發動機缸內后噴的再生控制方法及系統

在審

• 申請號: 202110368507.2
• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN113006956A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 韓四海;孫力平;馮丹華;韓林沛;張憲;張國平;寇西驚;宋華飛
• 申請（專利權）人: 中國重汽集團濟南動力有限公司
• 主分類號: F02D41/02
• 分類號: F02D41/02;F01N3/023
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 孫玉營

本發明提供一種基于柴油發動機缸內后噴的再生控制方法及系統，包括：獲取發動機的運行模式和運行參數，當發動機的運行模式和運行參數滿足再生條件時，發送再生指令；獲取DPF顆粒捕捉器的監控狀態，當DPF顆粒捕捉器的監控狀態滿足激活條件時，發送再生激活信號；接收再生指令和再生激活信號后采集DPF顆粒捕捉器的進氣端溫度；當所述進氣端溫度低于再生溫度閾值時計算所需噴油量，并根據所需噴油量進行噴油促進再生。本發明采用缸內后噴方式提高排氣溫度進行柴油機微粒捕集器定期地進行主動再生，保正發動機運行的經濟性及可靠性。

技術領域

本發明屬于柴油發電機技術領域，具體涉及一種基于柴油發動機缸內后噴的再生控制方法及系統。

背景技術

目前柴油機車在物流及工程領域應用較為廣泛，隨著排放標準的升級各種新的技術被用于柴油發動機，但是柴油機氮氧化物和顆粒物排放較高。在城市PM2.5構成中，汽車尾氣排放占比達到了31.5％，嚴重污染大氣，危害人的身體健康。我國部分地區已經實施國六排放標準，其中PM控制要求0.01g/kw.h。為了達到排放要求，柴油機尾氣必須安裝尾氣處理裝置。

目前主流的尾氣處理系統包括DOC氧化型催化器、DPF顆粒捕捉器和SCR選擇性催化還原系統，其中DOC氧化型催化器主要用于氧化排氣中的碳氫化合物和一氧化碳，DPF顆粒捕捉器用于捕集排氣中的顆粒物，SCR選擇性催化還原系統用于還原排氣中的氮氧化物。隨著發動機運行工況變化及時間增加，DPF顆粒捕捉器捕集到的顆粒物隨之增加，當顆粒物累積到一定數量后會對發動機的動力及油耗產生影響，因此必須定期對DPF顆粒捕捉器進行再生，恢復發動機性能。

車用柴油機大多處于中小負荷運行，排溫很難達到DPF顆粒捕捉器再生需要的溫度。為了提高DPF顆粒捕捉器溫度，目前主要采用的方式包括：

(1)DOC氧化型催化器上游排氣管內二次燃油噴射(HCI)再生；

(2)二是缸內后噴油助燃再生；

兩種方式均是在DOC氧化型催化器前混入燃油后，在DOC氧化型催化器中燃燒，從而提高DPF顆粒捕捉器的溫度。第一種方式柴油霧化效果較差，導致DOC氧化型催化器燃燒效率低，且需要額外增加零部件，增加發動機成本；第二種方式存在機油稀釋的風險，影響發動機的可靠性。

發明內容

針對現有技術的上述不足，本發明提供一種基于柴油發動機缸內后噴的再生控制方法及系統，以規避再生過程中機油稀釋的風險，保證發動機的可靠性。

第一方面，本發明提供一種基于柴油發動機缸內后噴的再生控制方法，包括：

獲取發動機的運行模式和運行參數，當發動機的運行模式和運行參數滿足再生條件時，發送再生指令；

獲取DPF顆粒捕捉器的監控狀態，當DPF顆粒捕捉器的監控狀態滿足激活條件時，發送再生激活信號；

接收再生指令和再生激活信號后采集DPF顆粒捕捉器的進氣端溫度；

當所述DPF顆粒捕捉器的進氣端溫度低于再生溫度閾值時計算所需噴油量，并根據所需噴油量進行噴油促進再生。

進一步的，所述方法還包括：

進行主動再生后，采集DPF顆粒捕捉器的排氣端溫度；

所述方法循環執行，根據所述排氣端溫度計算反饋噴油量，并將反饋噴油量疊加到所需噴油量上。

進一步的，所述計算所需噴油量，包括：

計算期望噴油量，公式為：