CN105927340A - 一种基于射频技术监控碳累积量实现dpf准确再生的方法及设备 - Google Patents

一种基于射频技术监控碳累积量实现dpf准确再生的方法及设备 Download PDF

Info

Publication number
CN105927340A
CN105927340A CN201610309409.0A CN201610309409A CN105927340A CN 105927340 A CN105927340 A CN 105927340A CN 201610309409 A CN201610309409 A CN 201610309409A CN 105927340 A CN105927340 A CN 105927340A
Authority
CN
China
Prior art keywords
regeneration
dpf
carbon accumulation
controller
resonance frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610309409.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105927340B (zh
Inventor
高翔
竺新波
郑成航
岑可法
骆仲泱
倪明江
张烁
林国鑫
胡帮
虞培峰
张嘉瑀
戴慧纯
周劲松
翁卫国
吴卫红
张涌新
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University ZJU
Original Assignee
Zhejiang University ZJU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University ZJU filed Critical Zhejiang University ZJU
Priority to CN201610309409.0A priority Critical patent/CN105927340B/zh
Priority to CN201810085508.4A priority patent/CN108386259B/zh
Publication of CN105927340A publication Critical patent/CN105927340A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105927340B publication Critical patent/CN105927340B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F01N9/002—Electrical control of exhaust gas treating apparatus of filter regeneration, e.g. detection of clogging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/025—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using fuel burner or by adding fuel to exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/025—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using fuel burner or by adding fuel to exhaust
    • F01N3/0253—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using fuel burner or by adding fuel to exhaust adding fuel to exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/033—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
    • F01N3/035—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/16—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
    • F01N2900/1611—Particle filter ash amount
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Abstract

本发明涉及一种颗粒捕捉器的辅助设备，特别涉及一种基于射频技术监控碳累积量实现DPF准确再生的方法及设备。该设备包括：控制器、RF发生器、RF接收器，所述的RF发生器用于获取RF信号；所述的控制器分别与所述的RF发生器和RF接收器连接，所述的控制器用于基于RF谐振频率和碳累积量的对应关系实时进行DPF过滤体中碳累积量的测量；控制器还与DPF内的再生装置相连，当碳累积量达到再生启动阈值时，控制器启动再生装置进行再生。该设备可以在DPF中碳累积量达到再生极限值时候，准确再生，防止因碳累积过多而导致的DPF对尾气处理效果下降，防止漏排现象的发生。

Description

一种基于射频技术监控碳累积量实现DPF准确再生的方法及设备
技术领域
本发明涉及一种颗粒捕捉器的辅助设备，特别涉及一种基于射频技术监控碳累积量实现DPF准确再生的方法及设备。
背景技术
颗粒捕捉器DPF(Diesel Particulate Filter)是一种安装在柴油发动机排放系统中的陶瓷过滤器，它可以在微粒排放物质进入大气之前将其捕捉。催化氧化器DOC(Diesel Oxidation Catalyst)是安装在发动机排气管路中，通过氧化反应，将发动机排气中一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)转化成无害的水(H2O)和二氧化碳(CO2)的装置。
DPF技术是减少柴油发动机尾气PM排放量的有效手段，然而，DPF目前再生过程中存在的主要问题是再生不完全和过滤体损坏，判断再生时机实质上就是判断DPF中碳累积量是否满足再生的需求，决定再生系统何时开始工作。再生过早，微粒沉积质量过少，持续燃烧温度过低，燃烧过程中火焰容易熄灭，再生不彻底；再生过迟，微粒质量过多，会造成DPF再生时过热损坏，因此准确判断再生时机对保证再生的安全性具有重要意义。
另外，准确判断再生时机对提高发动机燃油经济性再生频率过高会增加后处理系统的能量消耗而导致发动机燃油经济性下降，而再生频率过低则又会因捕集器中碳累积量过多而导致排气背压上升使得发动机性能下降，油耗增加。然而在车辆实际运行过程中，DPF再生控制技术一般使用 的是压差传感器控制，捕集器内碳累积量是没有办法直接测量的，常常采用前后压差来间接测量碳累积量，并借助数学模型来判断再生时机，由于其方法准确性极低，为了保证再生完全，此方法普遍再生时间远大于实际需要的再生时间，造成了油耗的增加，并加速了过滤体的损坏，较少DPF的使用寿命，同时DPF吸附的颗粒逐渐增多会致使过滤体材料的孔隙堵塞，引起发动机背压过高，导致发动机性能下降，影响驾驶体验，也会加速发动机的老化。DPF寿命短是限制DPF普及和使用的一大难题，只有将此问题解决，才有可能真正推广DPF，切实贯彻节能减排的政策。
发明内容
本发明提供一种基于射频技术监控碳累积量实现DPF准确再生的设备，本设备可以在DPF中碳累积量达到再生极限值时候，准确再生，防止因碳累积过多而导致的DPF对尾气处理效果下降，防止漏排现象的发生。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于射频技术监控碳累积量实现DPF准确再生的设备，该设备包括：控制器、RF发生器、RF接收器，所述的RF发生器用于获取RF信号；所述的控制器分别与所述的RF发生器和RF接收器连接，所述的控制器用于基于RF谐振频率和碳累积量的对应关系实时进行DPF过滤体中碳累积量的测量；控制器还与DPF内的再生装置相连，当碳累积量达到再生启动阈值时，控制器启动再生装置进行再生。再生装置用于喷油再生，燃烧掉吸附在DPF过滤体上的碳微粒，完成DPF的主动再生。
本发明的装置和方法设计，是基于DPF中过滤体碳烟积累量不同时， 经过腔体与之发生谐振的射频信号(RF：Radio Frequency)的频率也会有相应的偏移，而且通过实验发现，谐振频率的偏移与碳烟颗粒质量浓度存在一定的一一对应关系。其适用性不随着发动机工况的影响，因此可以实时对DPF碳烟浓度进行在线检测。
作为优选，控制器包含RF处理模块和再生控制模块，RF处理模块对RF接收器接收到的信号进行傅里叶变换，转换到能量谱，对所述能量谱曲线进行平滑处理，得到峰值所对应的频率，即为RF谐振频率，将所得到的谐振频率与预先存储的RF谐振频率和碳累积量的函数关系进行查找，得到碳累积量，当达到再生启动阈值时，再生控制模块发出再生信号，控制喷油再生。
作为优选，DPF系统内自进气到出气方向依次安装有再生装置、DOC和DPF过滤体，RF发生器设置于DOC和DPF过滤体之间，RF接收器设置于DPF过滤体之后。
一种基于射频技术监控碳累积量实现DPF准确再生的方法，该方法包括：
①DPF启动后，RF发生器发射各个频段等幅射频信号进入腔体；
②经过累积有碳烟颗粒的DPF过滤体后，RF接收器将采集到的改变后的RF信号传输到控制器，并对采集到的信号进行傅里叶变换和电路处理得到谐振频率；
③参考标定实验得到的谐振频率—碳累积量曲线，用所得到谐振频率确定DPF中碳累积量，根据碳累积量与事先标定的再生启动阈值进行比较，
当低于再生启动阈值时，回到步骤①；
当达到或高于再生启动阈值时，控制器传输给再生装置一个启动信号，开启DPF再生过程；
④RF发生器继续工作，RF发生器发射各个频段等幅射频信号进入腔体；
⑤经过累积有碳烟颗粒的DPF过滤体后，RF接收器将采集到的改变后的RF信号传输到控制器，并对采集到的信号进行傅里叶变换和电路处理得到谐振频率；
⑥参考标定实验得到的谐振频率—碳累积量曲线，用所得到谐振频率确定DPF中碳累积量，根据碳累积量与事先标定的再生终止阈值进行比较，
当达到或低于再生终止阈值时，控制器传输给再生装置一个终止信号，DPF再生过程结束；
当高于再生终止阈值时，回到步骤④。
作为优选，等幅射频信号的范围在0.4-2.4GHz。
作为优选，得到的谐振频率—碳累积量曲线的方法是：将所述设备接到柴油机台架后，利用柴油机稳定工况下碳累积量与工作时间近线性的关系，得到工作时间内碳累积量的变化曲线，利用本设备测出工作时间内谐振频率的变化曲线，两条曲线拟合到一起，即得到标定的谐振频率—碳累积量曲线。
作为优选，再生启动阈值为12g，再生终止阈值为0.1g。当DPF碳累积量达到15g时，DPF的捕集效率已经严重受到影响，并导致了漏排的现 象，因此我们将再生启动阈值定为12g，再生终止阈值定为0.1g。
一种含有所述的设备的柴油机微粒捕集器DPF。
本发明的有益效果是：本设备可以在DPF中碳累积量达到再生极限值时候，准确再生，防止因碳累积过多而导致的DPF对尾气处理效果下降，防止漏排现象的发生；并且与传统使用的压差传感器不同，其再生结束的时间控制更为准确，可以减少再生过程燃油消耗量。同时，这一装置的成本较低，可以达到节约成本和消耗，实施较为容易，应用范围较广。
附图说明
图1为采用了RF传感器的DPF系统图；
图2为RF传感器工作的流程图；
图中：再生装置1，DOC2，RF发生器3，DPF过滤体4，RF接收器5，控制器6。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
实施例：
如图1所示的DPF系统内安装有基于射频技术监控碳累积量实现DPF准确再生的设备，该设备包括：控制器6(包含RF处理模块、再生控制模块)、RF发生器3、RF接收器5。DPF系统内自进气到出气方向依次安装有再生装置1、DOC2和DPF过滤体4，RF发生器3设置于DOC2和DPF 过滤体4之间，RF接收器5设置于DPF过滤体4之后。所述的RF发生器用于获取RF信号；所述的控制器分别与所述的RF发生器和RF接收器连接，用于基于RF谐振频率和碳累积量的对应关系实时进行DPF过滤体中碳累积量的测量。控制器还与DPF内的再生装置1相连，以实现碳累积量达到再生启动阈值时，控制器启动再生装置进行再生的目的。再生装置1用于喷油再生，燃烧掉吸附在DPF过滤体上的碳微粒，完成DPF的主动再生。
RF处理模块对RF接收器接收到的信号进行傅里叶变换，转换到能量谱，对所述能量谱曲线进行平滑处理，得到峰值所对应的频率，即为谐振频率，将所得到的谐振频率与预先存储的RF谐振频率和碳累积量的函数关系进行查找，得到碳累积量，当达到再生启动阈值时，再生控制模块发出再生信号，控制喷油再生。
利用上述设备的基于射频技术监控碳累积量实现DPF准确再生的方法具体如下：
一)测量方法
尾气从柴油机后经过联通管道进入DPF，进入DPF后，尾气先通过氧化型催化剂DOC2，先处理一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)，经过DOC2处理的尾气进入DOC2与DPF过滤体4之间的腔体，并不断在DPF过滤体上累积，RF发生器3分别发射出范围在0.4-2.4GHz各个频率波段的等幅度射频波段进入腔体，经过累积有碳烟颗粒的DPF过滤体后，RF信号受到碳烟颗粒的吸收作用，信号特性改变，不同的碳累积量对于RF信号的吸 收作用不同，因此在RF接收器5上接收到的信号特性随着碳积累量的不同而发生改变。
RF接收器5将采集到的改变后的RF信号传输到控制器，并对采集到的信号进行傅里叶变换，转换到能量谱。并计算处理能量谱中能量衰减最小部分，即波峰处的频率，根据所得波峰的频率，对照事先进行标定实验得到的谐振频率—碳累积量曲线进行确定DPF中碳累积量。根据碳累积量与再生发生的最低碳累积量(再生启动阈值)进行比较，当达到再生启动阈值时，给再生装置1一个启动信号，再生过程发生，此时RF发生器3继续工作，随着DPF过滤体上碳烟颗粒的高温氧化，RF发生器3分别发射出范围在0.4-2.4GHz各个频率波段的等幅度射频波段进入腔体，RF接收器3将采集到的改变后的RF信号传输到控制器，并对采集到的信号进行傅里叶变换，转换到能量谱。并计算处理能量谱中能量衰减最小部分，即波峰处的频率，根据所得波峰的频率，对照事先进行标定实验得到的谐振频率—碳累积量曲线进行确定DPF中的碳累积量。根据碳累积量与再生结束的碳累积量(再生终止阈值)进行比较，当达到再生终止阈值时，给再生装置1一个终止信号，再生过程结束。
二)标定方法
本发明中，是在0.4—2.4GHz的频域内对DPF中RF信号进行分析。DPF中RF的谐振频率与碳累积量关联方法通过下述步骤确定：
1、对DPF过滤体进行称重，获得未加载碳烟颗粒的DPF过滤体的质量
使用正负误差为0.01g的电子天平对未加载的碳烟颗粒的DPF过滤体 称重，称重前先对天平进行调零、清理。然后将DPF过滤体轻放在电子天平上，待示数稳定后记录数据，重复称量三次，将三次称量平均值作为DPF过滤体质量。
2、将带有DPF碳累积量测量设备的DPF接到柴油车尾气排放口进行DPF中碳烟颗粒的加载。
3、对加载后的DPF过滤体进行质量称量，所得值与未加载碳烟颗粒的DPF过滤体质量进行比较后得到质量差，将质量差数值记录下来。
4、RF发生器3分别发射各个频率波段的等幅度射频波段进入第一次加载碳烟颗粒的DPF腔体内。
5、DPF腔体内的RF接收器5将RF信号传输至频谱分析仪，使用频谱分析仪对RF信号进行处理，通过傅里叶变换，转换到能量谱，对所述能量谱曲线进行平滑处理，得到峰值所对应的频率，即为谐振频率，将该谐振频率记录下来，与上述质量差进行对应。
6、再次将DPF接到柴油车尾气排放口进行DPF中碳烟颗粒的第二次加载。
7、重复上述4-5步骤获得谐振频率与碳累积量的对应关系。
对比实验
本实验采用传统DPF和带有DPF碳累积量测量设备的DPF进行对比控制，比较其实验结果。
其中，传统DPF保留压力传感器和温度传感器，
带有DPF碳累积量测量设备的DPF中，RF发生器和RF接收器安装 在DPF中，分别安装在DPF过滤体前后。将此DPF安装至290F双缸风冷柴油机进行本装置测量值与实际碳载量的对比实验，柴油机为立式、双缸、风冷、四冲程、直喷式型号柴油机，实验得到，传统DPF和带有DPF碳累积量测量设备的DPF对碳累积量的测量值的对比，以及与用电子天平称量得到的实际碳累积量的误差值。具体实验数据见表1。
表1
根据实验结果，传统DPF测量出的碳累积量的精确度为1.1g，与文献记载采用压差传感器控制而言精确度1.5g相近，而采用RF传感器进行控制时，控制的精确度达到了0.1g。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (8)

1.一种基于射频技术监控碳累积量实现DPF准确再生的设备，其特征在于该设备包括：控制器、RF发生器、RF接收器，所述的RF发生器用于获取RF信号；所述的控制器分别与所述的RF发生器和RF接收器连接，所述的控制器用于基于RF谐振频率和碳累积量的对应关系实时进行DPF过滤体中碳累积量的测量；控制器还与DPF内的再生装置相连，当碳累积量达到再生启动阈值时，控制器启动再生装置进行再生。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：控制器包含RF处理模块和再生控制模块，RF处理模块对RF接收器接收到的信号进行傅里叶变换，转换到能量谱，对所述能量谱曲线进行平滑处理，得到峰值所对应的频率，即为RF谐振频率，将所得到的谐振频率与预先存储的RF谐振频率和碳累积量的函数关系进行查找，得到碳累积量，当达到再生启动阈值时，再生控制模块发出再生信号，控制喷油再生。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：DPF系统内自进气到出气方向依次安装有再生装置、DOC和DPF过滤体，RF发生器设置于DOC和DPF过滤体之间，RF接收器设置于DPF过滤体之后。
4.一种基于射频技术监控碳累积量实现DPF准确再生的方法，其特征在于该方法包括：
①DPF启动后，RF发生器发射各个频段等幅射频信号进入腔体；
②经过累积有碳烟颗粒的DPF过滤体后，RF接收器将采集到的改变后的RF信号传输到控制器，并对采集到的信号进行傅里叶变换和电路处理得到谐振频率；
③参考标定实验得到的谐振频率—碳累积量曲线，用所得到谐振频率确定DPF中碳累积量，根据碳累积量与事先标定的再生启动阈值进行比较，
当低于再生启动阈值时，回到步骤①；
当达到或高于再生启动阈值时，控制器传输给再生装置一个启动信号，开启DPF再生过程；
④RF发生器继续工作，RF发生器发射各个频段等幅射频信号进入腔体；
⑤经过累积有碳烟颗粒的DPF过滤体后，RF接收器将采集到的改变后的RF信号传输到控制器，并对采集到的信号进行傅里叶变换和电路处理得到谐振频率；
⑥参考标定实验得到的谐振频率—碳累积量曲线，用所得到谐振频率确定DPF中碳累积量，根据碳累积量与事先标定的再生终止阈值进行比较，
当达到或低于再生终止阈值时，控制器传输给再生装置一个终止信号， DPF再生过程结束；
当高于再生终止阈值时，回到步骤④。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：等幅射频信号的范围在0.4-2.4GHz。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：得到的谐振频率—碳累积量曲线的方法是：将所述设备接到柴油机台架后，利用柴油机稳定工况下碳累积量与工作时间近线性的关系，得到工作时间内碳累积量的变化曲线，利用本设备测出工作时间内谐振频率的变化曲线，两条曲线拟合到一起，即得到标定的谐振频率—碳累积量曲线。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：再生启动阈值为12g，再生终止阈值为0.1g。
8.一种含有权利要求1所述的设备的柴油机微粒捕集器DPF。
CN201610309409.0A 2016-05-11 2016-05-11 一种基于射频技术监控碳累积量实现dpf准确再生的设备 Active CN105927340B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610309409.0A CN105927340B (zh) 2016-05-11 2016-05-11 一种基于射频技术监控碳累积量实现dpf准确再生的设备
CN201810085508.4A CN108386259B (zh) 2016-05-11 2016-05-11 基于射频技术监控碳累积量实现dpf准确再生的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610309409.0A CN105927340B (zh) 2016-05-11 2016-05-11 一种基于射频技术监控碳累积量实现dpf准确再生的设备

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810085508.4A Division CN108386259B (zh) 2016-05-11 2016-05-11 基于射频技术监控碳累积量实现dpf准确再生的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105927340A true CN105927340A (zh) 2016-09-07
CN105927340B CN105927340B (zh) 2018-05-25

Family

ID=56834724

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610309409.0A Active CN105927340B (zh) 2016-05-11 2016-05-11 一种基于射频技术监控碳累积量实现dpf准确再生的设备
CN201810085508.4A Active CN108386259B (zh) 2016-05-11 2016-05-11 基于射频技术监控碳累积量实现dpf准确再生的方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810085508.4A Active CN108386259B (zh) 2016-05-11 2016-05-11 基于射频技术监控碳累积量实现dpf准确再生的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (2) CN105927340B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107238546A (zh) * 2017-06-15 2017-10-10 浙江大学 基于射频技术的火电厂飞灰含碳量检测装置及方法
CN109386358A (zh) * 2017-08-14 2019-02-26 博世汽车柴油系统有限公司 用于柴油颗粒物过滤器的集成式颗粒物传感器
CN109812320A (zh) * 2017-11-21 2019-05-28 排放方案先进技术股份有限公司 利用谐振频率测量的排放控制系统和与其一起使用的方法
CN110785548A (zh) * 2017-06-27 2020-02-11 康明斯排放处理公司 使用射频传感器的还原剂沉积检测

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2582984B (en) * 2019-04-12 2021-04-07 Perkins Engines Co Ltd Determining an estimate of soot load in a diesel particulate filter using a radio frequency sensor

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7140874B2 (en) * 2001-08-06 2006-11-28 Southwest Research Institute Method and apparatus for testing catalytic converter durability
JP5628818B2 (ja) * 2008-11-03 2014-11-19 レスリー ブロムバーグ， フィルタにおける保留物を計測するシステムおよび方法
US8650857B2 (en) * 2009-01-16 2014-02-18 GM Global Technology Operations LLC Apparatus and method for onboard performance monitoring of exhaust gas particulate filter
US20110265456A1 (en) * 2010-04-29 2011-11-03 Caterpillar, Inc. Diesel Engine and Method for Flexible Passive Regeneration of Exhaust After-Treatment Devices
US8942887B2 (en) * 2010-12-16 2015-01-27 Caterpillar Inc. Machine, exhaust particulate filter system, and method
GB201306613D0 (en) * 2013-04-11 2013-05-29 Perkins Engine Company Ltd Emissions cleaning module

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107238546A (zh) * 2017-06-15 2017-10-10 浙江大学 基于射频技术的火电厂飞灰含碳量检测装置及方法
CN110785548A (zh) * 2017-06-27 2020-02-11 康明斯排放处理公司 使用射频传感器的还原剂沉积检测
CN110785548B (zh) * 2017-06-27 2022-02-15 康明斯排放处理公司 使用射频传感器的还原剂沉积检测
CN114508405A (zh) * 2017-06-27 2022-05-17 康明斯排放处理公司 使用射频传感器的还原剂沉积检测
CN114508405B (zh) * 2017-06-27 2023-09-22 康明斯排放处理公司 使用射频传感器的还原剂沉积检测
CN109386358A (zh) * 2017-08-14 2019-02-26 博世汽车柴油系统有限公司 用于柴油颗粒物过滤器的集成式颗粒物传感器
CN109386358B (zh) * 2017-08-14 2021-07-27 博世汽车柴油系统有限公司 用于柴油颗粒物过滤器的集成式颗粒物传感器
CN109812320A (zh) * 2017-11-21 2019-05-28 排放方案先进技术股份有限公司 利用谐振频率测量的排放控制系统和与其一起使用的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108386259A (zh) 2018-08-10
CN108386259B (zh) 2020-03-03
CN105927340B (zh) 2018-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105927340B (zh) 一种基于射频技术监控碳累积量实现dpf准确再生的设备
US8495862B2 (en) System and method for detecting low quality reductant and catalyst degradation in selective catalytic reduction systems
US7779680B2 (en) Estimation of engine-out NOx for real time input to exhaust aftertreatment controller
CN101680323B (zh) 微粒物的捕集量检测方法及其捕集量检测装置和排气净化装置
US8621854B2 (en) System and method for determining an age of and controlling a selective catalytic reduction catalyst
RU2015101565A (ru) Способ обнаружения ненормально частой регенерации дизельного сажевого фильтра, система последующей обработки отработавших газов, система и способ предупреждения
US20060254265A1 (en) Exhaust gas purifying apparatus for internal combustion engine
US10683822B2 (en) Fuel-cetane-number estimation method and apparatus
US20190211736A1 (en) Operating a Catalytic Converter Device in a Motor Vehicle
CN106837496B (zh) 发动机微粒净化再生控制系统
WO2006109819A1 (en) Device for detecting state of thermal degradation of exhaust purifying catalyst
US20220025800A1 (en) Methods for evaluating diesel exhaust fluid quality
CN109083720A (zh) 一种柴油车dpf主动再生温度控制方法
CN105927326B (zh) 船舶柴油机dpf自动再生装置及再生方法
CN205823393U (zh) 一种基于射频技术监控碳累积量实现dpf准确再生的设备及柴油机微粒捕集器dpf
EP3943729A1 (en) Methods for diagnostics and operation of an emissions aftertreatment system
CN114635775A (zh) 柴油发动机doc性能检测方法及系统
KR102518593B1 (ko) SDPF의 NOx 정화 효율 보정 방법
CN115324696B (zh) 一种烟度控制方法、装置及车辆
CN113310704B (zh) 一种车辆排放远程监管系统数据一致性测试方法
CN112879128B (zh) 一种基于利用液氨技术促使柴油机实现节能减排的方法
JP2019196735A (ja) 酸化触媒再生方法及び酸化触媒再生制御装置
CN114738097A (zh) 一种dpf捕集效率监测方法、装置及车辆
CN113557356B (zh) 氧传感器的响应性诊断方法及废气净化系统
CN116892441A (zh) 一种发动机原排氮氧传感器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant