[發明專利]一種顆粒捕集器再生控制方法、裝置、系統及車輛

有效

• 申請號: 202110615451.6
• 申請日: 2021-06-02
• 公開（公告）號: CN113356985B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 蹇昱揚;何海燕;李新興;黃永波;張君夫
• 申請（專利權）人: 重慶長安汽車股份有限公司
• 主分類號: F01N9/00
• 分類號: F01N9/00;F01N11/00
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 黃啟梅

本發明提供了一種顆粒捕集器再生控制方法、裝置、系統及車輛，以解決現有技術中前后壓差管在低溫環境下工作時出現積水或結冰導致利用顆粒捕集器前后壓力差來進行顆粒捕集器再生控制失效的問題。該方法包括：獲取發動機燃燒關聯參數和整車邊界參數；基于發動機燃燒關聯參數和整車邊界參數，判斷發動機積碳量是否超標；若超標，則獲取在顆粒捕集器封裝總成的前端和后端設置的溫度傳感器分別采集到的第一溫度和第二溫度；判斷第一溫度判斷是否滿足開啟顆粒捕集器再生的條件；若滿足，則控制顆粒捕集器開啟再生；判斷第一溫度和第二溫度的溫差絕對值是否滿足停止顆粒捕集器再生的條件；若滿足，則確定處于再生狀態的顆粒捕集器已停止再生。

技術領域

本發明用于排氣后處理系統，更具體涉及一種顆粒捕集器再生控制方法、裝置、系統及車輛。

背景技術

在排放防范越來越嚴格的現在，發動機燃燒排出的未燃燒的碳顆粒也需要進行處理，因此就應運而生了顆粒捕集器這類排放后處理系統。該類系統主要是通過類似物理篩子的結構，通過控制氣流流過通道的直徑，實現對未燃燒的碳顆粒的捕集。由于采用的是物理捕集方式，因此，隨著工作的時間越久，那么其過濾通道被堵塞的碳顆粒也就越來越多。如果任由其一直堵塞下去，那么由于排氣阻力的增加，會逐步降低發動機的功率扭矩，而出現加速無力，或者直接導致發動機無法正常點火。因此，采用這類物理捕集方案需要定期對捕集到的碳顆粒進行高溫燃燒，使之轉換為二氧化碳氣體，從而，使得顆粒捕集器能夠具備源源不斷的捕集能力。

在現有搭載顆粒捕集器的后處理方案中，如圖1，由于顆粒捕集器后壓力P2在整個工作過程中始終處于一個穩定的值，在顆粒捕集器的捕集過程中，顆粒捕集器前壓力P1會隨著捕集碳顆粒的增加而升高，因此，在現實中，無一例外的均采用了P3＝P1-P2這個壓差或者檢測P1的絕對壓力值來實現顆粒捕集器的再生條件判定控制。

在正常工作環境下，顆粒捕集器前后的壓力P1＝P1-1，P2＝P2-2，這樣就在壓力傳感器的4的膜片兩端建立了顆粒捕集器1前后兩端的壓力等效的壓力檢測系統。在實際工作中，只需要讀取壓力傳感器4的壓差值就可以實現對顆粒捕集器積碳量的監控。然后再通過改變噴油等方法，采用類似專利(CN201210098924.0用于控制顆粒過濾器再生的方法和裝置，CN201880093407.X用于控制布置在車輛上的內燃機的排氣后處理系統的再生的方法)的策略實現降低顆粒捕集器兩端的壓力差，實現對顆粒捕集器的捕集能力的再生(如圖5)。

在實際的工作過程中，該再生條件判定方案存在一個致命缺陷，即在低溫環境下工作時，前后壓差管5和6內必然積水，同時在低于0℃時，壓差管內必然結冰，這將使得壓差判定控制方法失效。如圖2所示，在車輛運行過程中，前壓差管5和后壓差管6內由于與排氣系統連通，如果通過壓差管傳導的溫度比壓差管散發到環境中的熱量小時，發動機燃燒產生的大量水汽在經過壓差管后會冷卻凝結，尤其是在環境溫度低于0℃的情況下，水汽凝結將更加明顯。當停車之后，由于液面張力和壓差傳感器形成的盲通結構，凝結的水會在局部彎曲位置停止流動，隨著環境溫度低于0℃，凝結的水會結冰，在大氣環境中的水汽不斷補充的情況下。壓差管彎曲位置會直接結冰堵塞，具體如圖2中的51和61前后壓差管結晶堵塞點。由于前后壓差管5和6內出現類似51和61的前后壓差管結晶堵塞，因此，在低溫環境下再啟動時，P1≠P1-1或者P2≠P2-2，從而該壓力檢測系統失效，壓差管判定方案無法正常工作。這將無法實現通過壓差判定顆粒捕集器1是否需要進入再生控制環節。如在低于0℃的環境下，長期低速短途行駛一定時間周期之后，顆粒捕集器1的積碳量將達到直接堵塞發動機排氣的狀態，從而不但是使得發動機功率扭矩下降，還會導致發動機無法正常啟動點火，影響用戶正常使用。

目前檢索到的專利，均無對該類問題的有效解決方案，然而現實工況中，我們在進行冬季試驗時，幾乎全部車輛均遇到該問題，因此，就迫使我們找到一種能夠解決該類問題的方法。

發明內容

本發明提供了一種顆粒捕集器再生控制方法、裝置、系統及車輛，以解決現有技術中前后壓差管在低溫環境下工作時出現積水或結冰導致利用顆粒捕集器前后壓力差來進行顆粒捕集器再生控制失效的問題。