CN101922341A - 一种用于挖掘机的尾气监控处理方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于挖掘机的尾气监控处理方法，微粒过滤器中传感器收集信息经发动机控制器传送到主控制器，主控制器接收信息并传输至显示装置，其特征在于：先进行预设定步骤，通过对挖掘机的检测设定再生控制的起始压力和结束压力；当发动机控制器检测到微粒过滤器的进出口压力差大于设定的起始压力，且微粒过滤器的温度不低于250℃时进行自动再生；当微粒过滤器进出口压力差大于设定的起始压力，而温度低于250℃时，手动再生开关打开，主控制器提高主泵的吸收功率，增加发动机的输出负荷，以提高发动机的排气温度，进行手动再生。本发明可有效的对微粒过滤器进行监控处理，避免了因微粒过滤器损坏而影响整机工作。

Description

一种用于挖掘机的尾气监控处理方法及装置
技术领域
本发明涉及一种用于挖掘机的监控方法及装置，具体涉及一种用于挖掘机的尾气监控处理方法及装置。
背景技术
目前，在建筑、水利等工程领域，各类施工机械开始被广泛的使用，诸如挖掘机、起重机、推土机等等，这类用于工程建设的施工机械统称为工程机械，其中尤其以挖掘机的使用更为普遍。挖掘机主要由行走装置、回转装置、驾驶室、工作装置及动力装置组成，其动力装置普遍是采用柴油发动机机作为动力装置，柴油发动机是采用柴油作为燃料的内燃机，通过燃烧燃油后推动气缸内活塞作往返运动来将燃油中的化学能量转换成为驱动车辆动作的机械能量，其具有热效率高，功率比较大并且节省柴油的优点，因而被广泛的应用在挖掘机的动力装置中。
挖掘机在实际的使用中，其柴油发动机不可避免的会排放出大量的尾气，尾气中含有微粒物质(PM)对环境的污染较大，随着人们对环境保护意识的逐渐增加，控制挖掘机柴油发动机尾气中微粒物质的排放是一个需要克服的重要问题，所以通过尾气后处理方式消减柴油发动机微粒物质排放是必不可少的。采用微粒过滤器(DPF)是控制柴油发动机尾气微粒物质较为有效的手段之一，微粒过滤器主要是先对柴油发动机排放的尾气中携带的微粒实行物理捕集，一段时间后再实行再生处理，将捕集到的微粒物质进行清理，以减小其对柴油发动机性能的影响。
由于微粒过滤器在使用中需定期进行再生处理以清除捕集到的微粒，因而需要对微粒过滤器的工况进行检测控制，因为微粒过滤器的正常工作与否直接影响到柴油发动机尾气的排放质量，目前较常见的做法仅仅是安装报警灯，然而报警灯并不能有效反映微粒过滤器的具体工作状况，操作者无法及时准确掌握微粒过滤器的工作情况进行相应操作，容易导致微粒过滤器产生积碳和排气堵塞，随排气排出的微粒也有可能形成二次污染。
发明内容
本发明目的是提供一种用于挖掘机的尾气监控处理方法及装置，使用该方法，能有效的对微粒过滤器进行监控处理，避免了因微粒过滤器损坏而影响整机工作。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于挖掘机的尾气监控处理方法，微粒过滤器中的传感器收集信息经发动机控制器传送到主控制器，主控制器接收信息并传输至显示装置，其特征在于：先进行预设定步骤，通过对挖掘机的检测设定再生控制的起始压力和结束压力；当发动机控制器检测到微粒过滤器的进出口压力差大于设定的起始压力，且微粒过滤器的温度不低于250℃时进行自动再生，发动机控制器提高发动机温度使得微粒过滤器保持在自动再生状态，当微粒过滤器的进出口压力差小于设定的结束压力，或者温度低于250℃时，停止自动再生；当微粒过滤器进出口压力差大于设定的起始压力，而温度低于250℃时，发出手动再生报警信号；在手动再生开关打开时，主控制器提高主泵的吸收功率，增加发动机的输出负荷，以提高发动机的排气温度，进行手动再生，当微粒过滤器的进出口压力差小于设定的结束压力时，停止手动再生
一种用于挖掘机的尾气监控处理装置，包括一微粒过滤器，所述微粒过滤器的信号输出端与发动机控制器连接，所述发动机控制器的信号输出端与挖掘机的主控制器连接，还包括一显示装置，所述主控制的信号输出端与所述显示装置连接，所述发动机控制器还连接设有微粒过滤器控制开关，所述微粒过滤器控制开关包括一个手动再生开关及一个阻止再生开关。
上述技术方案中，所述挖掘机为目前普遍使用的，采用柴油发动机，所述微粒过滤器(DPF)安装在发动机的排气端，用于过滤掉发动机排放出的微粒，微粒过滤器的控制软件安装于发动机控制器的电控模块中。在微粒过滤器的前、后和内部设置有五个传感器，设置在催化氧化模块(DOC)前的入口温度传感器，催化氧化模块(DOC)后的出口温度传感器，DPF滤芯后的出口温度传感器，DPF滤芯前的入口压力传感器以及DPF滤芯后的出口压力传感器，这五个传感器将微粒过滤器的温度、压力状态信息反馈传送到发动机控制器，发动机控制器检测微粒过滤器进、出口温度及压力差，来判断微粒过滤器的工作状态，同时检测微粒过滤器控制开关，发动机控制器将微粒过滤器及控制开关信息通过CAN总线传送到主控制器，主控制器根据微粒过滤器状态需要对挖掘机进行相应调节，当发动机控制器检测到微粒过滤器的压力差(此值需在现场调试时，根据挖掘机的工况和环境确定)和温度(≥250℃)达到自动再生条件时，主控制器提高发动机温度方便自动再生，当自动再生转速下降时，需要减少主泵排量，当自动再生不彻底需要手动再生时，主控制器提高主泵吸收功率，进而给发动机增加负荷提高其排气温度，方便再生，主控制器同时将此信息通过CAN总线发送到显示装置进行显示，通过连接发动机控制器的微粒过滤器控制开关，来实现对微粒过滤器的手动再生及阻止再生操控。在微粒过滤器发生堵塞时，其进出口压力差会升高，因而可以通过调试确定开始自动再生的压力差起始压力；由于排气温度的提高，微粒过滤器的堵塞的微粒会发生燃烧，实现再生，再生时的温度通常会达到500℃～600℃；在再生完成时，微粒过滤器的进出口压力差下降，直至小于设定的结束压力，表明再生完成。
进一步的技术方案，所述微粒过滤器控制开关包括一个手动再生开关及一个阻止再生开关。微粒过滤器使用一段时间后容易被捕集到的微粒堵塞，因此需要定期清理微粒过滤器内的微粒，即微粒过滤器的再生。实现再生的方法主要有：自动再生、手动再生。主动再生是发动机控制器自动控制微粒过滤器进行再生的，操作无须人工干预，自动再生时，显示装置上的微粒过滤器指示灯会点亮，同时微粒过滤器温度指示灯也会点亮，当自动再生失败或再生不彻底时，微粒过滤器的压力会升高，此时微粒过滤器指示灯会快速闪烁，这时需要手动再生。当挖掘机在施工场地处于在森林或易燃环境下时，由于再生温度很高，为了防止发生火灾，需要按下阻止再生开关，此时显示器上显示阻止再生指示灯。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1.本发明通过将微粒过滤器中的传感器收集信息经发动机控制器传送到主控制器，主控制器接收信息并传输至显示装置，通过对挖掘机的检测设定再生控制的起始压力和结束压力，经过发动机控制器检测微粒过滤器的进出口压力差及温度判断微粒过滤器的工况，控制微粒过滤器进行自动再生或手动再生，从而可有效的对微粒过滤器进行监控处理，避免了因微粒过滤器损坏而影响整机工作；
2.本发明采用显示装置对信息进行显示，较之以往采用报警灯，显示更为直观；
3.本发明结构简单，操作方便，且易于实现，适合推广使用。
附图说明
图1为本发明实施例一的原理框图；
图2为本发明实施例一的电路图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：参见图1、2所示，一种用于挖掘机的尾气监控处理方法，微粒过滤器中的传感器收集信息经发动机控制器传送到主控制器，主控制器接收信息并传输至显示装置，先进行预设定步骤，通过对挖掘机的检测设定再生控制的起始压力和结束压力；当发动机控制器检测到微粒过滤器的进出口压力差大于设定的起始压力，且微粒过滤器的温度不低于250℃时进行自动再生，发动机控制器提高发动机温度使得微粒过滤器保持在自动再生状态，当微粒过滤器的进出口压力差小于设定的结束压力，或者温度低于250℃时，停止自动再生；当微粒过滤器进出口压力差大于设定的起始压力，而温度低于250℃时，发出手动再生报警信号；在手动再生开关打开时，主控制器提高主泵的吸收功率，增加发动机的输出负荷，以提高发动机的排气温度，进行手动再生，当微粒过滤器的进出口压力差小于设定的结束压力时，停止手动再生。
一种用于挖掘机的尾气监控处理装置，包括一微粒过滤器，所述微粒过滤器的信号输出端与发动机控制器连接，所述发动机控制器的信号输出端与挖掘机的主控制器连接，还包括一显示装置，所述主控制的信号输出端与所述显示装置连接，所述发动机控制器还连接设有微粒过滤器控制开关，所述微粒过滤器控制开关包括一个手动再生开关及一个阻止再生开关。
当挖掘机在工作时，发动机的微粒过滤器中的微粒会越积越多，此时显示装置上的微粒过滤器指示灯会点亮，同时微粒过滤器温度指示灯也会点亮，表明微粒过滤器温度达到再生要求，现进行自动再生状态；当微粒过滤器指示灯闪烁时，表明自动再生不彻底，微粒堆积上升，需要手动再生。此时需要按下手动再生开关进行手动再生，如果没有及时按下手动再生开关，发动机检测指示灯会点亮，表明现在必须手动再生否则发动机会保护停机，如果此时还没有进行手动再生，微粒堆积会很严重，此时发动机停机，同时发动机停机指示灯会点亮。
在自动或手动再生时，在显示器上发动机降速指示灯会点亮，表明此时发动机需要降低转速，主控制器进行相应控制，降低发动机转速。
当微粒过滤器再生失效时，在显示器上微粒过滤器失效指示灯会点亮。
当挖掘在施工场地处于在森林或易燃环境下时，为了防止发生火灾，需要按下阻止再生开关，此时显示器上显示阻止再生指示灯。

Claims (3)

1.一种用于挖掘机的尾气监控处理方法，微粒过滤器中的传感器收集信息经发动机控制器传送到主控制器，主控制器接收信息并传输至显示装置，其特征在于：先进行预设定步骤，通过对挖掘机的检测设定再生控制的起始压力和结束压力；当发动机控制器检测到微粒过滤器的进出口压力差大于设定的起始压力，且微粒过滤器的温度不低于250℃时进行自动再生，发动机控制器提高发动机温度使得微粒过滤器保持在自动再生状态，当微粒过滤器的进出口压力差小于设定的结束压力，或者温度低于250℃时，停止自动再生；当微粒过滤器进出口压力差大于设定的起始压力，而温度低于250℃时，发出手动再生报警信号；在手动再生开关打开时，主控制器提高主泵的吸收功率，增加发动机的输出负荷，以提高发动机的排气温度，进行手动再生，当微粒过滤器的进出口压力差小于设定的结束压力时，停止手动再生。
2.一种用于挖掘机的尾气监控处理装置，包括一微粒过滤器，所述微粒过滤器的信号输出端与发动机控制器连接，所述发动机控制器的信号输出端与挖掘机的主控制器连接，其特征在于：还包括一显示装置，所述主控制的信号输出端与所述显示装置连接，所述发动机控制器还连接设有微粒过滤器控制开关。
3.根据权利要求2所述的一种用于挖掘机的尾气监控处理装置，其特征在于：所述微粒过滤器控制开关包括一个手动再生开关及一个阻止再生开关。
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