CN104755712B - Dpf的多级再生装置及再生方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及使得在发动机产生负载而去除碳烟(Soot)的DPF的多级再生装置，其包括：外气温度传感器，其测量外气的温度；控制器，其比较在所述外气温度传感器测量的温度值与已设置的值而输出信号；控制阀单元，其具有从所述控制器接受信号的第一控制阀、第二控制阀及借助于所述第一控制阀而运转的第一阀芯和借助于所述第二控制阀而运转的第二阀芯。

Description

DPF的多级再生装置及再生方法
技术领域
本发明涉及叉车的DPF再生装置及再生方法，更详细而言，涉及一种当强制再生叉车的DPF时，根据外气的温度而分阶段发生负载，防止DPF的过热的DPF的多级再生装置及再生方法。
背景技术
一般而言，诸如叉车的工业车辆使用柴油发动机，这种柴油发动机的废气中大量含有一氧化碳、氮氧化物、颗粒状物质(碳烟)等有害成份。为了去除这种柴油发动机的排气气体中的有害物质，在叉车中设有柴油微粒过滤装置(DPF:Diesel Particulate Filter)，所谓DPF，是指过滤、捕集废气中的颗粒状物质(Particulate Matter)的装置。
颗粒状物质(PM)或碳烟(Soot)被DPF捕集后，为了去除捕集的PM而执行再生过程，所谓再生，是指使被DPF捕集的PM与氧气或其它氧化物质反应而使得氧化。
在再生中有自然再生(Passive Regeneration)方法和强制再生(ActiveRegeneration)方法，自然再生(Passive Regeneration)方法是在发动机的驱动过程中，DPF被加热到高温后，在摄氏350度与400度之间，利用作为碳烟的主要成份的碳与二氧化氮之间的反应而自动燃烧DPF的PM，强制再生(Active Regeneration)方法是在摄氏550度以上，利用作为碳烟主要成份的碳与氧气之间的直接反应而燃烧PM。
为了进行再生，应通过燃料后喷射而提高废气的温度，但在发动机的转数小或施加于发动机的负载小的作业时，DPF再生装置的温度不会上升，存在无法自然再生的问题。特别是大型叉车，在低负载区域的作业中，为了在不进行自然再生的情况下强制使DPF再生，需追加另外的负载装置。
然而，在叉车中有行驶装置和液压装置，在行驶装置中，难以强制使负载增加，因此，需要在液压装置中追加另外的液压负载装置，用于强制再生的追加地构成。
另外，当进行强制再生时，如果在外气的温度较高的情况下进行强制再生，那么，由于过热而存在DPF会遭受热损伤或发生熔融(melting)现象的问题。
发明内容
技术课题
根据本发明的实施例，不具有另外的追加性负载装置，而是通过加装控制阀单元，使得能够强制再生，能够根据外气的温度而分阶段追加负载，从而能够防止过热问题。
解决课题的方案
本发明一个实施例的DPF的多级再生装置包括：外气温度传感器500)，其测量外气的温度；控制器300，其比较在所述外气温度传感器500测量的温度值与已设置的值而输出信号；控制阀单元100，其具有从所述控制器300接受信号的第一控制阀110、第二控制阀130及借助于所述第一控制阀110而运转的第一阀芯111和借助于所述第二控制阀130而运转的第二阀芯131。
另外，所述的DPF的多级再生装置还可以包括测量工作油的温度的工作油温度传感器510，所述控制器300可以比较在所述工作油温度传感器510测量的温度值与已设置的值而输出信号。
另外，所述控制阀单元100还可以包括位于所述第一阀芯111及第二阀芯131后端的设置压力P1的第一减压阀150和设置压力P2的第二减压阀170，所述第二减压阀170的设置压力P2设置成大于所述第一减压阀150的设置压力P1。
另外，当所述外气温度传感器500测量的温度值大于已设置的值时，所述控制器300可以向所述第一控制阀110接入电压而开放所述第一阀芯111，从主泵吐出的工作油通过所述第一减压阀而上升为P1的压力。
另外，当所述外气温度传感器500测量的温度值小于已设置的值时，所述控制器300可以向所述第一控制阀110及第二控制阀130接入电压而开放所述第一阀芯111及第二阀芯131，从主泵吐出的工作油通过所述第二减压阀170而上升为P2的压力。
另外，当所述工作油温度传感器510测量的温度值大于已设置的值时，所述控制器300可以切断接入到所述控制阀单元100的所述第一控制阀110及第二控制阀130的电压而关闭所述控制阀单元100。
另外，本发明一个实施例的DPF的多级再生方法包括：利用外气温度传感器500而测量外气的温度的步骤；控制器300比较所述外气温度传感器500测量的温度值与已设置的值而输出信号的步骤；从所述控制器300接受信号并选择性地控制第一控制阀110乃至第二控制阀130的步骤；所述第一控制阀110乃至第二控制阀130开放第一阀芯111乃至第二阀芯131而使从主泵吐出的压力选择性地上升到作为第一减压阀150的设置压力的P1乃至作为第二减压阀170的设置压力的P2的步骤。
另外，当所述外气温度传感器500测量的温度值大于已设置的值时，所述控制器300可以向所述第一控制阀110接入电压而开放所述第一阀芯111，从主泵吐出的工作油通过所述第一减压阀而上升为P1的压力。
另外，当所述外气温度传感器500测量的温度值小于已设置的值时，所述控制器300可以向所述第一控制阀110及第二控制阀130接入电压而开放所述第一阀芯111及第二阀芯131，从主泵吐出的工作油通过所述第二减压阀170而上升为P2的压力。
发明效果
根据本发明的实施例，
第一，可以以简单的构成实施DPF的强制再生，
第二，可以根据外气的温度而调节追加的负载量，防止DPF的过热。
附图说明
图1是显示在本发明一个实施例的DPF的多级再生装置中不发生强制再生的状态的液压回路图，
图2是显示在本发明一个实施例的DPF的多级再生装置中发生第一阶段的强制再生的状态的液压回路图，
图3是显示在本发明一个实施例的DPF的多级再生装置中发生第二阶段的强制再生的状态的液压回路图。
具体实施方式
下面参照附图，就本发明实施例的DPF的多级再生装置及方法进行详细说明，以便本发明所属技术领域的技术人员能够容易实施。本发明并不限定于此处说明的实施例，可以以多种不同形态体现。为了明确说明本发明，与说明无关的部分省略，在通篇说明书中，相同或类似的构成要素使用赋予相同的参照符号。
图1显示了在本发明一个实施例的强制再生装置中，不将用于强制再生的液压负载装置(控制阀单元)100运转，在从主泵吐出的流量供应给主控制阀的同时，能够无强制再生过程地正常作业的状态。
如图1所示，本发明一个实施例的DPF的多级再生装置包括第一主泵700、第二主泵710、提供先导信号压力的先导泵(图中未示出)及驱动所述泵的马达730。即，所述第一主泵700及第二主泵710借助于所述马达730而驱动，从所述泵吐出的工作油进入主控制阀800，选择性地使诸如升降缸或倾斜缸的作业机运转。
在本发明一个实施例的DPF的多级再生装置中，具有包括第一控制阀110、第二控制阀130、第一阀芯111、第二阀芯131、第一减压阀150、第二减压阀170的控制阀单元100。
另外，还包括测量外气的温度的外气温度传感器500和测量工作油的温度的工作油温度传感器510，追加具有根据从所述温度传感器输入的信号而控制所述控制阀的控制器300。
所述控制阀单元100根据从所述控制器300接受输入的信号，控制所述第一控制阀110乃至第二控制阀130，所述第一控制阀110乃至第二控制阀130使所述第一阀芯111乃至第二阀芯131运转。
因此，随着所述第一阀芯111乃至第二阀芯131的开放，从所述主泵吐出的工作油通过所述第一减压阀150乃至第二减压阀170，工作油的压力上升到在所述第一减压阀150乃至第二减压阀170设置的压力。
如图1所示的主控制阀800作为用于向驱动叉车的倾斜缸、升降缸等作业机以及各种选配装置的驱动装置运送工作油的阀门，如图1所示，当控制阀单元100不运转时，从所述主泵吐出的工作油全部进入所述主控制阀800，进行正常运转。
所述控制器300还可以包括从所述外气温度传感器500乃至工作油温度传感器510接受数据输入并存储的存储器部(图中未示出)，还可以包括使既定数据存储于所述存储器部并执行与测量值的比较的控制部(图中未示出)。
如果把在所述第一减压阀150设置的压力称为P1，把在所述第二减压阀170设置的压力称为P2，那么，所述P1可以设置为小于P2的值，通过所述第一减压阀150的工作油上升到P1的压力，通过所述第二减压阀170的工作油上升到P2的压力。
另外，从所述主泵输出的工作油可选择性地通过所述第一减压阀150和第二减压阀170，或可以根据情况，借助于所述控制器300的控制，所述第一控制阀110及第二控制阀130运转，工作油可以按比例地通过所述第一减压阀150和第二减压阀170。
图2根据本发明一个实施例，说明了当外气温度传感器500测量的外气温度值大于已设置的值时，所述控制器300向所述第一控制阀110接入电压而控制所述第一控制阀110，所述第一控制阀110使所述第一阀芯111开放的状态。
因此，随着所述第一阀芯111的开放，所述主泵吐出的工作油通过所述第一阀芯111，通过所述第一减压阀150而上升到P1的压力。
此时，所述控制器300不向所述第二控制阀130接入电压，因而根据作为本发明特征的多级再生装置，第一阶段负载附加于主泵。
所谓当所述外气温度传感器500测量的外气温度大于已设置的基准值的情形，可以指并非冬季或严寒期的夏季至酷暑期，例如，可以为摄氏25度以上，此时，发生DPF过热的可能性高，因而不需要使发动机的负载较大地增加。
因此，作为所述第一减压阀150的设置压力的P1低于所述第二减压阀170的设置压力P2，因而在所述第一阶段，发生比较小的负载，使DPF再生。
图3是根据本发明一个实施例，当外气温度低于已设置的温度值时，使得产生负载的再生装置第二阶段相关说明图。即，当外气温度低于已设置的温度时，发生DPF过热现象的可能性比前面说明的图2的第一阶段低，因而比第一阶段负载相对较大的负载进行作用。
如图3所示，所述控制器300向所述第一控制阀110及第二控制阀130均接入电压而控制所述第一控制阀110及第二控制阀130。
因此，借助于所述第一控制阀110及第二控制阀130，所述第一阀芯111及第二阀芯131全部开放，如图3所示，从所述主泵吐出的工作油通过所述第一阀芯111及第二阀芯131，进入所述第二减压阀170而上升到设置压力P2。
此时，所述P2设置成大于作为所述第一减压阀150的设置压力的P1，从而从所述主泵吐出的工作油的压力产生大于前面说明的第一阶段负载的负载。
所谓当所述外气温度传感器500测量的外气温度小于已设置的基准值的情形，可以指并非夏季或酷暑期的冬季至严寒期，例如，可以为摄氏25以下，此时，发生DPF过热的可能性低，因而使发动机负载较大地增加，去除PM或碳烟。
本发明实施例的DPF的多级再生装置还可以包括测量工作油的温度的工作油温度传感器510，当所述工作油温度传感器510测量的温度值大于已设置的值，所述控制器300切断进入所述控制阀单元100的信号，从所述主泵吐出的工作油全部进入主控制阀800，可以使得不产生负载。
即，独立于外气温度传感器500，追加构成测量工作油的温度的传感器，在基于外气温度的控制的同时，可以通过工作油的温度，安全地进行柴油发动机的再生。
本发明实施例的DPF的多级再生方法包括：利用外气温度传感器500而测量外气的温度的步骤；控制器300比较所述外气温度传感器500测量的温度值与已设置的值而输出信号的步骤；从所述控制器300接受信号并选择性地控制第一控制阀110乃至第二控制阀130的步骤；所述第一控制阀110乃至第二控制阀130开放第一阀芯111乃至第二阀芯131，使从主泵吐出的压力选择性地上升到作为第一减压阀150的设置压力的P1乃至作为第二减压阀170的设置压力的P2的步骤。
上述方法的特征在于，当所述外气温度传感器500测量的温度值大于已设置的值时，所述控制器300向所述第一控制阀110接入电压而开放所述第一阀芯111，从主泵吐出的工作油通过所述第一减压阀而上升到P1的压力。
所谓当所述外气温度传感器500测量的温度值大于已设置的基准值的情形，可以指并非冬季或严寒期的夏季至酷暑期，例如，可以为摄氏25度以上，此时，发生DPF过热的可能性高，因而不需要使发动机的负载较大地增加。
上述方法的特征在于，当所述外气温度传感器500测量的温度值小于已设置的值时，所述控制器300向所述第一控制阀110及第二控制阀130接入电压而开放所述第一阀芯111及第二阀芯131，从主泵吐出的工作油通过所述第二减压阀170而上升到P2的压力。
所谓当所述外气温度传感器500测量的外气温度小于已设置的基准值的情形，可以指并非夏季或酷暑期的冬季至严寒期，例如，可以为摄氏25以下，此时，发生DPF过热的可能性低，因而使发动机负载较大地增加，去除PM或碳烟。
本发明不限定于所述特定的优选实施例，在不超出权利要求书请求的本发明要旨的情况下，只要是所述技术领域的技术人员，均能够进行多种变形实施，这种变更也在权利要求书记载的范围内。
工业上的利用可能性
本发明的实施例可以用于根据外气的温度而分阶段产生负载，防止DPF过热的DPF的多级再生装置及方法。
符号说明
100－控制阀单元，110－第一控制阀，111－第一阀芯，130－第二控制阀，131－第二阀芯，150－第一减压阀，170－第二减压阀，300－控制器，500－外气温度传感器，510－工作油温度传感器，700－第一主泵，710－第二主泵，730－马达，740－优先阀，800－主控制阀，P.L－先导线，P1－第一卸压压力，P2－第二卸压压力。

Claims (3)

1.一种DPF的多级再生装置，该DPF的多级再生装置使得在发动机中产生负载而去除碳烟(Soot)，其特征在于，包括：
外气温度传感器(500)，其测量外气的温度；
控制器(300)，其比较在所述外气温度传感器(500)测量的温度值与已设置的值而输出信号；
控制阀单元(100)，其具有从所述控制器(300)接受信号的第一控制阀(110)、第二控制阀(130)及借助于所述第一控制阀(110)而运转的第一阀芯(111)和借助于所述第二控制阀(130)而运转的第二阀芯(131)，
所述控制阀单元(100)还包括位于所述第一阀芯(111)及第二阀芯(131)后端的设置压力P1的第一减压阀(150)和设置压力P2的第二减压阀(170)，所述第二减压阀(170)的设置压力P2设置成大于所述第一减压阀(150)的设置压力P1，
当所述外气温度传感器(500)测量的温度值大于已设置的值时，所述控制器(300)向所述第一控制阀(110)接入电压而开放所述第一阀芯(111)，从主泵吐出的工作油通过所述第一减压阀而上升为P1的压力，
当所述外气温度传感器(500)测量的温度值小于已设置的值时，所述控制器(300)向所述第一控制阀(110)及第二控制阀(130)接入电压而使所述第一阀芯(111)及第二阀芯(131)全部开放，从主泵吐出的工作油通过所述第一阀芯(111)及第二阀芯(131)后通过所述第二减压阀(170)而上升为P2的压力。
2.根据权利要求1所述的DPF的多级再生装置，其特征在于，
还包括测量工作油的温度的工作油温度传感器(510)，
所述控制器(300)比较在所述工作油温度传感器(510)测量的温度值与已设置的值而输出信号，
当所述工作油温度传感器(510)测量的温度值大于已设置的值时，所述控制器(300)切断接入到所述控制阀单元(100)的所述第一控制阀(110)及第二控制阀(130)的电压而关闭所述控制阀单元(100)。
3.一种DPF的多级再生方法，所述DPF的多级再生方法使得在发动机中产生负载而去除碳烟(Soot)，其特征在于，包括：
利用外气温度传感器(500)而测量外气的温度的步骤；
控制器(300)比较所述外气温度传感器(500)测量的温度值与已设置的值而输出信号的步骤；
从所述控制器(300)接受信号并选择性地控制第一控制阀(110)乃至第二控制阀(130)的步骤；
所述第一控制阀(110)乃至第二控制阀(130)开放第一阀芯(111)乃至第二阀芯(131)而使从主泵吐出的压力选择性地上升到作为第一减压阀(150)的设置压力的P1乃至作为第二减压阀(170)的设置压力的P2的步骤，
当所述外气温度传感器(500)测量的温度值大于已设置的值时，所述控制器(300)向所述第一控制阀(110)接入电压而开放所述第一阀芯(111)，从主泵吐出的工作油通过所述第一减压阀而上升为P1的压力，
当所述外气温度传感器(500)测量的温度值小于已设置的值时，所述控制器(300)向所述第一控制阀(110)及第二控制阀(130)接入电压而使所述第一阀芯(111)及第二阀芯(131)全部开放，从主泵吐出的工作油通过所述第一阀芯(111)及第二阀芯(131)后通过所述第二减压阀(170)而上升为P2的压力。
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