CN103827454A - 工程机械的柴油机废气过滤器的再生控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工程机械的柴油机废气过滤器的再生控制方法。本发明的工程机械的柴油机废气过滤器的再生控制方法包括：第一强制再生步骤，如果柴油机废气过滤器（DPF）内部的碳灰量为已设置的容许区间，则根据已设置的第一强制进度，对所述柴油机废气过滤器（DPF）进行强制再生；及第二强制再生步骤，如果所述碳灰量超过所述容许区间，则根据所述碳灰量，以不同于所述第一强制进度的第二强制进度，对所述柴油机废气过滤器进行强制再生。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械的柴油机废气过滤器的再生控制方法，更详细而言，涉及一种使得根据碳灰量而能动地改变废气过滤器的再生进度的工程机械的柴油机废气过滤器的再生控制方法。
背景技术
已知有一种技术，在柴油发动机的排气路径中，作为废气净化装置（后处理装置），安装柴油机废气过滤器（diesel particulate filter）等，使从柴油发动机排出的废气借助于柴油机废气过滤器等进行净化处理。所述的柴油机废气过滤器以下简称“DPF”。
在工程机械中具备柴油发动机和液压泵，柴油发动机输出动力来驱动液压泵，液压泵吐出工作油，使液压回路运转。
在柴油发动机被驱动的期间，必然排出废气，在这种废气中包含氮氧化物（NOx），这种氮氧化物存在对大气环境污染产生不良影响的问题。为消除这种问题，利用如上所述的DPF。在通常的工程机械中，DPF安装于排气消声器内部。
另一方面，在DPF中积累因发动机的不完全燃烧而产生的颗粒的碳灰（Soot）。这种碳灰不仅降低DPF的性能，而且加大排气消声器的背压，从而成为降低发动机性能的原因。因此，为了保持DPF及发动机的性能，应去除碳灰。
这种碳灰在废气温度为高温时自然地燃烧并被去除。把这种碳灰的去除称为自然再生。但是，当所述的自然再生未在适当时间点顺利实现时，最终应强制去除碳灰，把这种碳灰的去除称为强制再生。
为了强制再生，有强制提高发动机的输出，强制地使废气的温度上升的方法，或向强制上升的废气喷射燃料，将废气强制地燃烧为以去除碳灰所需的温度的方法。
执行强制再生的进度可以由程序制订，在按照由程序制订的进度强制进行再生方面存在不合理的问题。
对以往的基于程序的强制再生的问题进行更详细说明。
针对每个工程机械种类，应不同地设置强制再生时期，针对每个工程机械运用的作业环境，应不同地设置强制再生时期。
另外，还有发动机的运行时间的控制、行驶距离的控制、燃料使用量的控制、DPF差压传感器的控制、模拟控制等多样的控制，针对各个控制，制订强制再生进度，在ECU（电子控制单元）中，选择多个强制再生进度中到来的强制再生进度，实施相应强制再生（active regeneration）。
即，以往，不考虑实施强制再生后的碳灰（soot）量，在实施再生期间由于负载量或温度量不足而造成强制再生失败，或即使在关闭启动（off）的状态下，也使得只在以后设置（setting）的时间点实施强制再生，从而发生使DPF损伤的问题。
因此，要求一种在保持DPF性能与发动机性能的同时考虑燃油经济性的DPF的强制再生的控制方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：韩国公开特许公报第10-2011-0074845号
专利文献2：韩国公开特许公报第10-2011-0062127号
所述专利文献1、2虽然与本发明无直接关联，但作为相近的技术领域，记载了使得去除从柴油发动机排出的氮氧化物（NOx）的柴油机废气过滤器（DPF：Diesel particulate filter）相关技术。
发明内容
技术问题
因此，本发明要实现的技术课题的目的在于提供一种工程机械的柴油机废气过滤器的再生控制方法，执行正规的强制再生，计量碳灰量，根据碳灰量的多少能动地改变下次的强制再生进度，使DPF进行强制再生。
本发明要实现的技术课题并不限定于以上言及的技术课题，本发明所属技术领域的技术人员能够从以下记载明确理解未言及的其它技术课题。
解决课题的方案
旨在达成所述技术课题的本发明的工程机械的柴油机废气过滤器的再生控制方法包括：第一强制再生步骤，如果柴油机废气过滤器（DPF）内部的碳灰量为已设置的容许区间，则根据已设置的第一强制进度，对所述柴油机废气过滤器（DPF）进行强制再生；及第二强制再生步骤，如果所述碳灰量超过所述容许区间，则根据所述碳灰量，以不同于所述第一强制进度的第二强制进度，对所述柴油机废气过滤器进行强制再生。
另外，本发明的工程机械的柴油机废气过滤器的再生控制方法的所述第二强制再生步骤可以包括第一强制再生进度调整步骤，该第一强制再生进度调整步骤在所述碳灰量在高于所述容许区间的普通区间以内时，执行根据所述第一强制进度预定为最早的时期的强制再生。
另外，本发明的工程机械的柴油机废气过滤器的再生控制方法的所述第二强制再生步骤可以包括第二强制再生进度调整步骤，该第二强制再生进度调整步骤在所述碳灰量在高于所述普通区间的危险区间时，根据设置得早于所述第一强制进度的第二强制进度执行强制再生，直至所述碳灰量低于所述危险区间时为止。
另外，本发明的工程机械的柴油机废气过滤器的再生控制方法的所述第二强制再生步骤可以包括：诱导实施手动强制再生步骤，当所述碳灰量高于所述危险区间时，诱导实施手动强制再生。
另外，本发明的工程机械的柴油机废气过滤器的再生控制方法的所述第二强制再生进度调整步骤可以是如下的步骤，其将所述第二强制进度调整为，使得进行根据所述第二强制进度的最早的时期的强制再生，连续地提前进行至根据所述第二强制进度预定为所述最早的时期的强制再生的下次的强制再生，然后，直至所述碳灰量低于所述危险区间时为止，从所述预定为下次的强制再生以后的最早的时期的强制再生开始，按所述第二强制进度执行，如此调整后，根据调整的所述第二强制进度进行强制再生。
另外，本发明的工程机械的柴油机废气过滤器的再生控制方法的所述第一强制再生进度调整步骤可以是如下的步骤，其将所述第一强制进度调整为，使得提前进行根据所述第一强制进度预定为最早的时期的强制再生，连续地提前进行至在根据所述第一强制进度预定为所述最早的时期的强制再生以后预定为最早的时期的下次强制再生，然后，所述下次强制再生以后的强制再生按所述第一强制进度进行，如此调整后，恢复到所述第一强制再生步骤。
另外，本发明的工程机械的柴油机废气过滤器的再生控制方法的所述第一强制再生进度调整步骤可以是如下的步骤，其将所述第一强制进度调整为，使得根据所述第一强制进度提前进行最早的强制再生，连续地根据所述第一强制进度提前进行至所述最早的强制再生的下次强制再生，然后，执行所述下次强制再生的下次强制再生，如此调整后，执行所述第一强制再生步骤。
另外，本发明的工程机械的柴油机废气过滤器的再生控制方法的所述第一强制进度可以是考虑了自然再生而设置的强制进度，所述第二强制进度可以是考虑了在所述工程机械中无法实现自然再生的情况而设置的强制进度。
其它实施例的具体事项包括于详细说明及附图中。
发明效果
如上所述构成的本发明的工程机械的柴油机废气过滤器的再生控制方法能够控制为，执行正规的强制再生，根据碳灰量的多少来区别区间，能动地改变下次的强制再生进度，使DPF进行强制再生。从而在即使执行了强制再生，碳灰量仍然过大的情况下，能够连续实施强制再生或提前实施下次强制再生进度。
另外，本发明的工程机械的柴油机废气过滤器的再生控制方法，使得根据碳灰量而改变强制再生进度，从而即使是多种形态的工程机械和多种形态的作业环境，也能够适时地使DPF实现强制再生。
附图说明
图1是用于说明本发明一个实施例的工程机械的柴油机废气过滤器的再生控制方法的图。
符号说明
S10-第一强制再生步骤，S20-第一判断步骤，S30-第二判断步骤，S40-第二强制再生步骤，S50-第三判断步骤，S60-第三强制再生步骤，S70-诱导实施手动强制再生步骤。
具体实施方式
如果参照后面与附图一同详细叙述的实施例，本发明的优点、特征以及实现其的方法将会明确。
在通篇说明书中，相同参照符号指相同构成要素。
另一方面，后述的术语作为考虑在本发明中的功能而设置的术语，会根据生产者的意图或关系而异，因此其定义将以本说明书通篇内容为基础进行定义。
下面参照图1，对本发明一个实施例的工程机械的柴油机废气过滤器的再生控制方法进行说明。
附图1是用于说明本发明一个实施例的工程机械的柴油机废气过滤器的再生控制方法的图。
本发明一个实施例的工程机械的柴油机废气过滤器的再生控制方法如图1所示，在执行DPF的强制再生之后立即测量碳灰量，根据碳灰量，改变之后将要执行的强制再生进度。
碳灰量的测量可以借助于检测碳灰量的传感器，这种传感器利用了公知的技术，因而省略更详细说明。
当把无碳灰量的情形定义为0%，把DPF充满碳灰的情形定义为100%时，可以根据碳灰量，区别为容许区间、普通区间、危险区间。
其中，所述容许区间可以是碳灰量为40%以下的区间，所述普通区间可以是碳灰量超过40%、且70%以下的区间，所述危险区间可以是碳灰量超过70%、且80%以下的区间。
所述数值可以根据操作者的偏好而变更，权利范围并非限定于所述数值，为了助于理解技术思想而提出。
按照本发明一个实施例的工程机械的柴油机废气过滤器（DPF）的再生控制方法的步骤进行说明。
第一强制再生步骤（S10）：根据控制器中设置的第一强制进度，对柴油机废气过滤器（DPF）执行强制再生。所述第一强制进度是考虑了设备在驱动中能够进行自然再生而设置的进度。
第一判断步骤（S20）：在正规强制再生进度执行步骤（S10）以后，测量碳灰（soot）量，当碳灰量被判断为容许区间时，返回正规强制再生进度执行步骤（S10）。
第二判断步骤（S30）：当在第一判断步骤（S20）中碳灰量高于容许区间时，判断是否为普通区间。
第二强制再生步骤（S40）：当在第二判断步骤（S30）中碳灰量低于普通区间时，执行正规强制再生进度，当碳灰量为普通区间时，执行根据第一强制进度预定为最早的时期的强制再生后，再次判断碳灰量。优选在本步骤中的强制再生，是连续进行前面说明的预定为最早的时期的强制再生与预定为其之后最早的时期的强制再生，从而降低碳灰量。优选如此连续进行两次强制再生后，当碳灰量低于普通区间时，调整所述第一强制进度，使得所述第一强制进度从所述两次强制再生之后起进行，如此调整后，恢复正规强制再生进度执行步骤（S10）或第一判断步骤（S20）。
第三判断步骤（S50）：在第二判断步骤（S30）中，当碳灰量高于普通区间时，判断是否为危险区间。
第三强制再生步骤（S60）：在第三判断步骤（S50）中，当碳灰量为危险区间时，首先把强制进度变更为第二强制进度。在此，第二强制进度是假设为在工程机械中不发生自然再生的情况的强制进度，设置为比之前的第一强制进度更频繁地发生强制再生。如此变更为第二强制进度后，首先进行根据第二强制进度预定为最早的时期的强制再生，判断碳灰量。当碳灰量低于危险区间时，再次把强制进度变更为第一强制进度后，恢复到第一强制再生步骤（S10）或第一判断步骤（S20），当碳灰量为危险区间以内时，根据所述第二强制进度进行强制再生，直到碳灰量低于危险区间时为止。为了更快减少碳灰量，在本实施例中，在根据第二强制进度预定为最早的时期的强制再生后，连续地进行预定为其后的最早的时期的强制再生。此时，当碳灰量为危险区间时，根据所述第二强制进度进行强制再生，从所述2次强制再生之后最早的强制再生时期开始进行再生。
即，经过第一、第二强制再生步骤（S40,S60），根据碳灰量可以能动地改变强制再生进度。
诱导实施手动强制再生步骤（S70）：当在第三判断步骤（S50）中，碳灰量高于危险区间时，针对手动强制再生进度，从视觉或听觉上输出警报，诱导实施手动强制再生。
如上所述地构成的本发明一个实施例的工程机械的柴油机废气过滤器的再生控制方法能够进行控制，使得可以根据碳灰量的多少来区别区间，执行正规的强制再生，能动地改变下次的强制再生进度，使DPF进行强制再生。
从而，当即使执行了强制再生后碳灰量依然过大时，可以连续执行强制再生，或提前实施下次强制再生进度。
另外，本发明一个实施例的工程机械的柴油机废气过滤器的再生控制方法，根据碳灰量而改变强制再生进度，从而即使在各种形态的工程机械和各种形态的作业环境，也能够适时地对DPF实施强制再生。
另外，本发明一个实施例的工程机械的柴油机废气过滤器的再生控制方法，可以根据碳灰量的多少，按区间实施强制再生，从而保护DPF，实施合理的DPF再生控制。
以上参照附图说明了本发明的实施例，但本发明所属技术领域的技术人员可以理解，本发明在不变更其技术思想或必需特征的前提下可以以其它具体形态实施。
因此，以上记述的实施例在所有方面应理解为示例而非限定，本发明的范围由后述的权利要求书代表，权利要求书的意义及范围以及从其等价概念导出的所有变更或变形的形态，均应解释为包括于本发明的范围。
工业上的利用可能性
本发明的工程机械的柴油机废气过滤器的再生控制方法可以用于强制对柴油机废气过滤器（DPF：Diesel particulate filter）进行再生。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种工程机械的柴油机废气过滤器的再生控制方法，其特征在于，包括：
第一强制再生步骤，如果柴油机废气过滤器（DPF）内部的碳灰量为已设置的容许区间，则根据已设置的第一强制进度，对所述柴油机废气过滤器（DPF）进行强制再生；
第二强制再生步骤，其在所述碳灰量在高于所述容许区间的普通区间、或者在高于危险区间时，根据所述炭灰量以不同于所述第一强制进度的第二强制进度对所述柴油机废气过滤器进行强制再生；以及
诱导实施手动强制再生步骤，当所述碳灰量超过所述危险区间，诱导实施手动强制再生，
所述第二强制再生步骤包括第二强制再生进度调整步骤，该第二强制再生进度调整步骤在所述碳灰量在所述危险区间时，根据设置得早于所述第一强制进度的第二强制进度执行强制再生，直至所述碳灰量低于所述危险区间时为止。
2.根据权利要求1所述的工程机械的柴油机废气过滤器的再生控制方法，其特征在于，
所述第二强制再生步骤包括第一强制再生进度调整步骤，该第一强制再生进度调整步骤在所述碳灰量在所述普通区间以内时，执行根据所述第一强制进度预定为最早的时期的强制再生。
3.（删除）
4.（删除）
5.根据权利要求1所述的柴油机废气过滤器的再生方法，其特征在于，
所述第二强制再生进度调整步骤是如下的步骤，其将所述第二强制进度调整为，使得进行根据所述第二强制进度的最早的时期的强制再生，连续地提前进行至根据所述第二强制进度预定为所述最早的时期的强制再生的下次的强制再生，然后，直至所述碳灰量低于所述危险区间时为止，从所述预定为下次的强制再生以后的最早的时期的强制再生开始，按所述第二强制进度执行，如此调整后，根据调整的所述第二强制进度进行强制再生。
6.根据权利要求2所述的工程机械的柴油机废气过滤器的再生控制方法，其特征在于，
所述第一强制再生进度调整步骤是如下的步骤，其将所述第一强制进度调整为，使得提前进行根据所述第一强制进度预定为最早的时期的强制再生，连续地提前进行至在根据所述第一强制进度预定为所述最早的时期的强制再生以后预定为最早的时期的下次强制再生，然后，所述下次强制再生以后的强制再生按所述第一强制进度进行，如此调整后，恢复到所述第一强制再生步骤。
7.根据权利要求2所述的工程机械的柴油机废气过滤器的再生控制方法，其特征在于，
所述第一强制再生进度调整步骤是如下的步骤，其将所述第一强制进度调整为，使得根据所述第一强制进度提前进行最早的强制再生，连续地根据所述第一强制进度提前进行至所述最早的强制再生的下次强制再生，然后，执行所述下次强制再生的下次强制再生，如此调整后，执行所述第一强制再生步骤。
8.根据权利要求1所述的工程机械的柴油机废气过滤器的再生方法，其特征在于，
所述第一强制进度是考虑了自然再生而设置的强制进度，
所述第二强制进度是考虑了在所述工程机械中无法实现自然再生的情况而设置的强制进度。
说明或声明(按照条约第19条的修改)
根据PCT条约第19条规定提交补正书及说明书
根据PCT条约第19条规定的补正
国际申请号：PCT/KR2012/010483
国际申请日：2012年12月05日（05.12.2012）
申请人：斗山英维高株式社会
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本件的国际申请为了根据PCT条约第19条规定对权利要求书进行补正，提交本件国际申请的权利要求书补正书和说明书。
1.补正的权利要求与补正内容如下。
（1）补正的权利要求项：权利要求1、2、5、8
（2）保留的权利要求要求项：权利要求6、7
（3）删除的权利要求项：权利要求3、4
2.对说明书或附图的影响如下。
（1）说明书的“解决课题的方案”可以与补正的权利要求书对应地修改。
（2）对附图没有影响。
Claims (8)
1.一种工程机械的柴油机废气过滤器的再生控制方法，其特征在于，包括：
第一强制再生步骤，如果柴油机废气过滤器（DPF）内部的碳灰量为已设置的容许区间，则根据已设置的第一强制进度，对所述柴油机废气过滤器（DPF）进行强制再生；及
第二强制再生步骤，如果所述碳灰量超过所述容许区间，则根据所述碳灰量，以不同于所述第一强制进度的第二强制进度，对所述柴油机废气过滤器进行强制再生。
2.根据权利要求1所述的工程机械的柴油机废气过滤器的再生控制方法，其特征在于，
所述第二强制再生步骤包括第一强制再生进度调整步骤，该第一强制再生进度调整步骤在所述碳灰量在高于所述容许区间的普通区间以内时，执行根据所述第一强制进度预定为最早的时期的强制再生。
3.根据权利要求2所述的工程机械的柴油机废气过滤器的再生控制方法，其特征在于，
所述第二强制再生步骤包括第二强制再生进度调整步骤，该第二强制再生进度调整步骤在所述碳灰量在高于所述普通区间的危险区间时，根据设置得早于所述第一强制进度的第二强制进度执行强制再生，直至所述碳灰量低于所述危险区间时为止。
4.根据权利要求3所述的工程机械的柴油机废气过滤器的再生控制方法，其特征在于，
所述第二强制再生步骤包括：诱导实施手动强制再生步骤，当所述碳灰量高于所述危险区间时，诱导实施手动强制再生。
5.根据权利要求3所述的柴油机废气过滤器的再生方法，其特征在于，
所述第二强制再生进度调整步骤是如下的步骤，其将所述第二强制进度调整为，使得进行根据所述第二强制进度的最早的时期的强制再生，连续地提前进行至根据所述第二强制进度预定为所述最早的时期的强制再生的下次的强制再生，然后，直至所述碳灰量低于所述危险区间时为止，从所述预定为下次的强制再生以后的最早的时期的强制再生开始，按所述第二强制进度执行，如此调整后，根据调整的所述第二强制进度进行强制再生。
6.根据权利要求2所述的工程机械的柴油机废气过滤器的再生控制方法，其特征在于，
所述第一强制再生进度调整步骤是如下的步骤，其将所述第一强制进度调整为，使得提前进行根据所述第一强制进度预定为最早的时期的强制再生，连续地提前进行至在根据所述第一强制进度预定为所述最早的时期的强制再生以后预定为最早的时期的下次强制再生，然后，所述下次强制再生以后的强制再生按所述第一强制进度进行，如此调整后，恢复到所述第一强制再生步骤。
7.根据权利要求2所述的工程机械的柴油机废气过滤器的再生控制方法，其特征在于，
所述第一强制再生进度调整步骤是如下的步骤，其将所述第一强制进度调整为，使得根据所述第一强制进度提前进行最早的强制再生，连续地根据所述第一强制进度提前进行至所述最早的强制再生的下次强制再生，然后，执行所述下次强制再生的下次强制再生，如此调整后，执行所述第一强制再生步骤。
8.根据权利要求1所述的柴油机废气过滤器的再生方法，其特征在于，
所述第一强制进度是考虑了自然再生而设置的强制进度，
所述第二强制进度是考虑了在所述工程机械中无法实现自然再生的情况而设置的强制进度。
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