CN104929731B - 一种颗粒物捕集器的再生控制方法及装置 - Google Patents

一种颗粒物捕集器的再生控制方法及装置 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种颗粒物捕集器的再生控制方法及装置，在颗粒捕集器中的碳载量在预设范围内且颗粒捕集器的气体的温度大于预设的温度值的情况下，触发颗粒捕集器的被动再生，因为预设范围的上限值不小于能够支持颗粒捕集器的被动再生的最小碳载量值，其下限值小于触发所述颗粒捕集器的主动再生的碳载量值，因为，只有碳载量在一个合适的范围内时，才能出发被动再生，可见，本申请中，通过碳载量控制被动再生的触发，使得被动再生和主动再生能够结合实现，从而降低油耗。

Description

一种颗粒物捕集器的再生控制方法及装置
技术领域
本申请涉及控制领域，尤其涉及一种颗粒物捕集器的再生控制方法及装置。
背景技术
发动机排出的颗粒排放物中，大部分为碳或碳化物的微小颗粒，颗粒物捕集器(Diesel Particulate Filter，DPF)是一种安装在柴油发动机排放系统中的颗粒物过滤器，它将尾气中的颗粒物质进入大气之前将其捕捉。
随着工作时间的加长，DPF上堆积的颗粒物越来越多，所以需要对DPF进行再生。所谓DPF再生是指定期除去沉积的颗粒物，恢复DPF的过滤性能。DPF再生分为主动再生和被动再生，其中，主动再生需要消耗额外的燃油提高DPF中的温度，因此，具有油耗高的问题。因为被动再生无需消耗额外的燃油，所以，可以利用被动再生和主动再生相结合的方式，降低油耗。
在将两种再生方式结合使用的需求下，如何控制两种再生方式的触发，成为目前亟待解决的问题。
申请内容
本申请提供了一种颗粒物捕集器的再生控制方法及装置，目的在于解决如何控制主动再生和被动再生的触发的问题。
为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：
一种颗粒物捕集器的再生控制方法，包括：
确定所述颗粒捕集器中的碳载量；
在所述碳载量在预设范围内、并且进入所述颗粒捕集器的气体的温度大于预设的温度值的情况下，触发所述颗粒捕集器的被动再生；
其中，所述预设范围的上限值为第一数值，所述预设范围的下限值为第二数值，所述第一数值不小于能够支持所述颗粒捕集器的被动再生的最小碳载量值，所述第二数值小于触发所述颗粒捕集器的主动再生的碳载量值。
可选地，所述确定所述颗粒捕集器中的碳载量包括：
检测发送机的稳态碳原排量以及瞬态碳原排量；
计算所述发送机的稳态碳原排量以及瞬态碳原排量之和；
计算所述和与预设的被动再生模型对应的碳消耗量的差值；
将所述差值在预设时间范围内进行积分，得到所述颗粒捕集器中的碳载量。
可选地，在所述颗粒捕集器之后连接选择性还原系统SCR的情况下，触发所述颗粒捕集器的被动再生包括：
在满足预设的条件时，触发所述颗粒捕集器的被动再生；
所述预设的条件包括：接入所述SCR的气体的温度小于所述SCR的烧毁温度。
可选地，所述预设的条件还包括：
所述颗粒捕集器排出的气体的流量大于预设的数值。
可选地，在所述碳载量大于所述第二数值的情况下，还包括：
触发所述颗粒捕集器的主动再生。
一种颗粒物捕集器的再生控制装置，包括：
碳载量确定模块，用于确定所述颗粒捕集器中的碳载量；
被动再生触发模块，用于在所述碳载量在预设范围内、并且进入所述颗粒捕集器的气体的温度大于预设的温度值的情况下，触发所述颗粒捕集器的被动再生；
其中，所述预设范围的上限值为第一数值，所述预设范围的下限值为第二数值，所述第一数值不小于能够支持所述颗粒捕集器的被动再生的最小碳载量值，所述第二数值小于触发所述颗粒捕集器的主动再生的碳载量值。
可选地，所述碳载量确定模块具体包括：
检测单元，用于检测发送机的稳态碳原排量以及瞬态碳原排量；
第一计算单元，用于计算所述发送机的稳态碳原排量以及瞬态碳原排量之和；
第二计算单元，用于计算所述和与预设的被动再生模型对应的碳消耗量的差值；
第三计算单元，用于将所述差值在预设时间范围内进行积分，得到所述颗粒捕集器中的碳载量。
可选地，所述被动再生触发模块用于触发所述颗粒捕集器的被动再生包括：
所述被动再生触发模块具体用于，在满足预设的条件时，触发所述颗粒捕集器的被动再生，所述预设的条件包括：接入所述SCR的气体的温度小于所述SCR的烧毁温度。
可选地，所述被动再生触发模块用于触发所述颗粒捕集器的被动再生包括：
所述被动再生触发模块具体用于，在满足预设的条件时，触发所述颗粒捕集器的被动再生，所述预设的条件包括：接入所述SCR的气体的温度小于所述SCR的烧毁温度，以及所述颗粒捕集器排出的气体的流量大于预设的数值。
可选地，还包括：
主动再生触发模块，用于在所述碳载量大于所述第二数值的情况下，触发所述颗粒捕集器的主动再生。
本申请所述的颗粒物捕集器的再生控制方法及装置，在颗粒捕集器中的碳载量在预设范围内且颗粒捕集器的气体的温度大于预设的温度值的情况下，触发颗粒捕集器的被动再生，因为预设范围的上限值不小于能够支持颗粒捕集器的被动再生的最小碳载量值，其下限值小于触发所述颗粒捕集器的主动再生的碳载量值，因为，只有碳载量在一个合适的范围内时，才能出发被动再生，可见，本申请中，通过碳载量控制被动再生的触发，使得被动再生和主动再生能够结合实现，从而降低油耗。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为发动机进气及排气系统的结构示意图；
图2为本申请实施例公开的一种DPF的再生控制方法的流程图；
图3为本申请实施例公开的又一种DPF的再生控制方法的流程图；
图4为本申请实施例公开的一种DPF的再生控制装置的结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例公开了一种颗粒捕集器DPF的再生控制方法及装置，可以应用于发动机进气及排气系统中，如图1所示，发动机进气及排气系统中，空气从进气口进入发动机，在发动机中，空气与燃油发生燃烧，燃烧后的气体由发动机排出到DOC，经氧化后再进入DPF，在DPF吸收发动机尾气中的颗粒物之后，由DPF将尾气排出。其中，EGR为废气再循环装置。图1所示的系统中，还可以包括连接在DPF后的选择性还原系统(selective reductionsystem，SCR)，以及连接在SCR后的氨泄漏捕集器(ammonia leak trap，ASC)。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例公开的一种DPF的再生控制方法，如图2所示，包括以下步骤：
S201：确定所述颗粒捕集器中的碳载量；
S202：在所述碳载量在预设范围内、并且进入所述颗粒捕集器的气体的温度大于预设的温度值的情况下，触发所述颗粒捕集器的被动再生；
其中，所述预设范围的上限值为第一数值，所述预设范围的下限值为第二数值，所述第一数值不小于能够支持所述颗粒捕集器的被动再生的最小碳载量值，所述第二数值小于触发所述颗粒捕集器的主动再生的碳载量值。
本实施例中，预设的温度值可以为足够支撑DPF进行被动再生的温度。
在通常情况下，可以通过控制EGR阀的关闭，实现对被动再生的触发。
相比主动再生，被动再生能够节省油耗，因此，被动再生与主动再生的结合，能够兼顾DPF再生高效率与低油耗的需求，DPF内的碳载量过少时不能进行被动再生，当DPF内的碳载量过多，则系统背压过高，就会触发主动再生。只有碳载量在某一个合适的限值区间内，既能够支持被动再生的进行，又不会触发主动再生，因此，本实施例所述的方法，能够在适当的时机触发DPF的被动再生，实现降低油耗的目的。
本申请实施公开的又一种DPF再生控制方法，如图3所示，包括：
S301：检测发送机的稳态碳原排量以及瞬态碳原排量；
S302：计算所述发送机的稳态碳原排量以及瞬态碳原排量之和；
S303：计算所述和与预设的被动再生模型对应的碳消耗量的差值；
S304：将所述差值在预设时间范围内进行积分，得到所述颗粒捕集器中的碳载量；
本实施例中，预设时间范围可以从发动机启动到当前时刻。
S305：判断碳载量是否在预设范围内，如果是，执行S306，如果否，则执行S310；
S306：判断进入DPF的气体的温度是否大于预设的温度值，如果是，执行S307，如果否，执行S310；
S307：在DPF之后连接SCR的情况下，判断进入所述SCR的气体的温度是否小于所述SCR的烧毁温度，如果是，执行S308，如果否，执行S310；
通常，SCR的烧毁温度要小于DPF的烧毁温度，所以，在系统中存在SCR的情况下，需要对进入SCR的气体的温度进行判断，防止因进行被动再生而烧坏SCR。
S308：判断DPF排出的气体的流量是否大于预设的数值，如果是，执行S309，如果否，执行S310；
因为如果DPF排出的气体的流量过低，被动再生过程中，碳燃烧的热量不能被废气充分带走，可能会烧坏后处理系统，例如ASC，因此，有必要对DPF排出的气体的流量进行判断。
S309：控制EGR阀关闭；
由于EGR阀关闭，发动机的NOx原排很高，且此时由于DOC工作在高效区，DOC的NO2的转化效率很高，即进入DPF当中的NO2很多，进入DPF当中的NO2在DPF当中催化剂的作用下与碳颗粒反应生成CO2与NO，达到了去除DPF当中Soot的目的。
S310：判断碳载量是否大于第二数值，如果是，执行S311，如果否，则不进行DPF的再生；
S311：判断进入DPF的气体的温度是否大于主动再生的温度值，如果是，则触发DPF的主动再生，如果否，则不进行DPF的再生。
本实施例中所述的方法，能够依据DPF中的碳载量分别控制DPF的主动再生和被动再生，从而能够准确控制DPF的再生的方式，使得两种再生方式配合使用，达到最佳的燃油经济性。
与上述方法实施例相对应地，本申请实施例还公开了一种颗粒物捕集器的再生控制装置，如图4所示，包括：
碳载量确定模块401，用于确定所述颗粒捕集器中的碳载量；
被动再生触发模块402，用于在所述碳载量在预设范围内、并且进入所述颗粒捕集器的气体的温度大于预设的温度值的情况下，触发所述颗粒捕集器的被动再生；
其中，所述预设范围的上限值为第一数值，所述预设范围的下限值为第二数值，所述第一数值不小于能够支持所述颗粒捕集器的被动再生的最小碳载量值，所述第二数值小于触发所述颗粒捕集器的主动再生的碳载量值。
可选地，本实施例中，碳载量确定模块401可以具体包括：
检测单元4011，用于检测发送机的稳态碳原排量以及瞬态碳原排量；
第一计算单元4012，用于计算所述发送机的稳态碳原排量以及瞬态碳原排量之和；
第二计算单元4013，用于计算所述和与预设的被动再生模型对应的碳消耗量的差值；
第三计算单元4014，用于将所述差值在预设时间范围内进行积分，得到所述颗粒捕集器中的碳载量。
进一步地，可选地，被动再生触发模块用于触发所述颗粒捕集器的被动再生的具体实现方式可以为：在满足预设的条件时，触发所述颗粒捕集器的被动再生，所述预设的条件包括：接入所述SCR的气体的温度小于所述SCR的烧毁温度，或者，在满足预设的条件时，触发所述颗粒捕集器的被动再生，所述预设的条件包括：接入所述SCR的气体的温度小于所述SCR的烧毁温度，以及所述颗粒捕集器排出的气体的流量大于预设的数值。
可选地，本实施例中所述的装置，还可以包括：主动再生触发模块403，用于在所述碳载量大于所述第二数值的情况下，触发所述颗粒捕集器的主动再生。
本实施例中所述的装置，能够在适当的时机触发DPF的被动再生，将主动再生和被动再生相结合，能够延长主动再生的周期，从而实现降低油耗的目的。
本申请实施例方法所述的功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算设备可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算设备(可以是个人计算机，服务器，移动计算设备或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种颗粒物捕集器的再生控制方法，其特征在于，包括：
确定所述颗粒捕集器中的碳载量；
在所述碳载量在预设范围内、并且进入所述颗粒捕集器的气体的温度大于预设的温度值的情况下，触发所述颗粒捕集器的被动再生；
其中，所述预设范围的上限值为第一数值，所述预设范围的下限值为第二数值，所述第一数值不小于能够支持所述颗粒捕集器的被动再生的最小碳载量值，所述第二数值小于触发所述颗粒捕集器的主动再生的碳载量值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述颗粒捕集器中的碳载量包括：
检测发送机的稳态碳原排量以及瞬态碳原排量；
计算所述发送机的稳态碳原排量以及瞬态碳原排量之和；
计算所述和与预设的被动再生模型对应的碳消耗量的差值；
将所述差值在预设时间范围内进行积分，得到所述颗粒捕集器中的碳载量。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述颗粒捕集器之后连接选择性还原系统SCR的情况下，触发所述颗粒捕集器的被动再生包括：
在满足预设的条件时，触发所述颗粒捕集器的被动再生；
所述预设的条件包括：接入所述SCR的气体的温度小于所述SCR的烧毁温度。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设的条件还包括：
所述颗粒捕集器排出的气体的流量大于预设的数值。
5.根据权利要求1或4所述方法，其特征在于，在所述碳载量大于所述第二数值的情况下，还包括：
触发所述颗粒捕集器的主动再生。
6.一种颗粒物捕集器的再生控制装置，其特征在于，包括：
碳载量确定模块，用于确定所述颗粒捕集器中的碳载量；
被动再生触发模块，用于在所述碳载量在预设范围内、并且进入所述颗粒捕集器的气体的温度大于预设的温度值的情况下，触发所述颗粒捕集器的被动再生；
其中，所述预设范围的上限值为第一数值，所述预设范围的下限值为第二数值，所述第一数值不小于能够支持所述颗粒捕集器的被动再生的最小碳载量值，所述第二数值小于触发所述颗粒捕集器的主动再生的碳载量值。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述碳载量确定模块具体包括：
检测单元，用于检测发送机的稳态碳原排量以及瞬态碳原排量；
第一计算单元，用于计算所述发送机的稳态碳原排量以及瞬态碳原排量之和；
第二计算单元，用于计算所述和与预设的被动再生模型对应的碳消耗量的差值；
第三计算单元，用于将所述差值在预设时间范围内进行积分，得到所述颗粒捕集器中的碳载量。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述被动再生触发模块用于在所述颗粒捕集器之后连接选择性还原系统SCR的情况下，触发所述颗粒捕集器的被动再生包括：
所述被动再生触发模块具体用于，在满足预设的条件时，触发所述颗粒捕集器的被动再生，所述预设的条件包括：接入所述SCR的气体的温度小于所述SCR的烧毁温度。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述被动再生触发模块用于触发所述颗粒捕集器的被动再生包括：
所述被动再生触发模块具体用于，在满足预设的条件时，触发所述颗粒捕集器的被动再生，所述预设的条件包括：接入所述SCR的气体的温度小于所述SCR的烧毁温度，以及所述颗粒捕集器排出的气体的流量大于预设的数值。
10.根据权利要求6或9所述的装置，其特征在于，还包括：
主动再生触发模块，用于在所述碳载量大于所述第二数值的情况下，触发所述颗粒捕集器的主动再生。
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CB03 Change of inventor or designer information
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Inventor after: Tan Xuguang

Inventor after: Feng Haihao

Inventor after: Wang Xiaohua

Inventor after: Wang Kun

Inventor after: Zhang Gao

Inventor before: Feng Haihao

Inventor before: Wang Kun

Inventor before: Wang Xiaohua

Inventor before: Zhang Gao

GR01 Patent grant
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