CN107747505B - 一种利用发动机排气交替再生dpf的系统及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用发动机排气交替再生DPF的系统及控制方法，该系统主要包括柴油机、NTP喷射系统、DPF并联系统、电源供给装置、温控系统和控制模块。所述DPF并联系统包含两个并联安装的DPF，保证交替再生DPF时发动机可以正常运行，通过双向气泵引排气至正在再生的DPF前端，利用排气中的气体成分与NTP喷射系统产生的活性物质协同作用再生DPF。并联安装的DPF之间由温控系统连接，通过温控系统中的散热弯管以及风扇使DPF在再生过程中始终处于最佳再生温度范围。本发明有效解决了在线再生DPF时由于排气流量过大导致NTP利用率低、再生效率差的问题，在DPF并联系统中引排气作为部分反应气，探究在发动机排气以及NTP协同作用下的DPF再生反应特性。

Description

一种利用发动机排气交替再生DPF的系统及控制方法
技术领域
本发明属于柴油机尾气后处理技术领域，具体地，涉及一种利用发动机排气交替再生DPF的系统及控制方法。
背景技术
柴油机因具有较高的燃油经济性和动力性，被广泛应用于运输以及工农业生产领域。近年来，在轻型车领域，柴油机也越来越受欢迎。与汽油机相比，柴油机的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)排放较低，氮氧化物(NOX)排放相当，而颗粒物(particulatematter,PM)排放值则很大。颗粒物会深入人体肺部，造成机械性负荷，损伤肺部自净机制。此外，PM2.5(直径≤2.5um的颗粒物)更是造成雾霾的主要原因之一，严重影响大气能见度，造成安全隐患。因此，人们对车用柴油机的有害排放日益关注。随着发动机后处理技术的发展，我国对重型车用柴油机的排放污染物的控制要求也在不断更新，尤其是对柴油机PM的排放控制提出了更高的要求。
柴油机颗粒物捕集器(diesel particulate filter,DPF)是目前降低PM最常用的机外净化后处理技术之一，DPF对PM的整体捕集效率可达90％左右。但在DPF的工作过程中，沉积在滤芯中的颗粒物会逐渐增大发动机的排气阻力，导致DPF排气背压增大，使得柴油机的工作性能恶化。因此，要适时对DPF进行再生。
利用低温等离子体(non-thermal plasma,NTP)技术处理污染物具有再生温度低、无需催化剂，且再生安全、高效、能耗低等优点，是目前柴油机后处理领域的研究热点。如专利CN106437948A中描述了一种DPF再生系统及控制方法，在该方法提出的DPF并联系统中，一个DPF用于发动机运行时捕集PM，同时对另一个DPF喷射NTP进行再生。但该方法使用热电转化装置为DPF再生提供热能，使DPF维持适宜的再生温度，整个系统结构较为复杂，可靠性有待提高。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种利用发动机排气交替再生DPF的系统及控制方法。利用DPF并联系统及NTP喷射系统实现对PM的捕集以及DPF的交替在线再生，并且引排气至需要再生的DPF前端，充分利用发动机排气中的气体成分和NTP活性分子协同再生DPF中的积碳，并采用了散热弯管和风扇控制进入DPF前端的排气温度。
本发明的技术方案为：一种利用发动机排气交替再生DPF的系统及控制方法，包括柴油机、NTP喷射系统、DPF并联系统、电源供给装置、温控系统和控制模块；所述柴油机通过排气管和DPF并联系统的前端口相连接；同时，所述NTP喷射系统通过喷射管路和DPF并联系统相连接；电源供给装置用于给NTP喷射系统供电；所述DPF并联系统包括第一DPF、第二DPF，所述第一DPF、第二DPF的前端口之间设置有温控系统；所述温控系统可根据发动机不同工况适当冷却排气，以使进入再生的DPF前端的排气维持适宜的温度；所述控制模块接受温度传感器和压差传感器的信号后控制排气控制阀以及NTP控制阀的开闭，同时控制模块还控制NTP喷射系统、电源供给装置、温控系统的运行。本系统可以实现利用排气中的气体，如NOX，与NTP中活性物质协同作用，在线交替再生DPF，以探究在排气以及NTP协同作用下的DPF再生反应特性。
上述方案中，所述NTP喷射系统包括抽气泵、质量流量控制器、NTP发生器、喷射管路、第一喷嘴、第二喷嘴、冷却水箱；所述NTP喷射系统中，抽气泵通过加装质量流量控制器的管道与NTP发生器的进气端相连，抽气泵接收所述控制模块的信号后向所述NTP发生器提供气源。NTP发生器的出气端通过装第一NTP控制阀、第二NTP控制阀的喷射管路与第一喷嘴、第二喷嘴连接；NTP发生器所产生的活性物质经喷射管路分为两条喷射支路，一条支路经所述第一NTP控制阀由第一喷嘴喷射至第一DPF上游100mm处，另一条支路经所述第二NTP控制阀由第二喷嘴喷射至第二DPF上游100mm处；所述NTP喷射系统采用水冷，其特征在于，冷却水由进水口进入NTP发生器内部并经出水口排出；所述控制控制模块通过接收到的NTP发生器的放电参数信号调整冷却水量的大小。
上述方案中，所述NTP喷射系统中的NTP发生器放电方式为介质阻挡型放电，采用不锈钢管作为内电极，即低压电极，石英管作为阻挡介质，细铁丝网作为外电极，即高压电极；所述不锈钢管位于石英管内部，与石英管同轴，所述细铁丝网包裹在石英管上；所述电源供给装置包括车载电源和逆变升压器；车载电源经逆变升压器向NTP发生器提供电能；所述车载电源接收控制模块的信号后控制电路的开闭；所述质量流量控制器控制进入NTP发生器的气源流量为5L/min。
上述方案中，所述DPF并联系统包含两个通过排气支路并联安装的DPF即第一DPF和第二DPF；所述第一DPF、第二DPF为同一类型DPF，材料为壁流式堇青石蜂窝陶瓷，孔密度是100cpsi，直径为144mm，母线长152mm；所述第一DPF前端排气支路上安装第一排气控制阀，第二DPF前端排气支路上安装第二排气控制阀。
上述方案中，所述第一DPF上安装有第一压差传感器及第一温度传感器，第一压差传感器由分别安装于第一DPF前后端的两个压力传感器组成；所述第二DPF上安装有第二压差传感器及第二温度传感器，第二压差传感器由分别安装于第二DPF前后端的两个压力传感器组成。
上述方案中，所述温控系统包括弯管散热器、双向气泵以及风扇；所述弯管散热器为钢管串片复合型结构，采用不锈钢材料制成，管径为20mm；所述双向气泵有两种工作模式，可实现双向抽气，当双向气泵处于工作模式“1”时可将第一DPF前端的气体抽向第二DPF前端，当双向气泵处于工作模式“2”时可将第二DPF前端的气体抽向第一DPF前端；所述风扇可提供三个档次的风力，从小到大分别为“1”、“2”、“3”档，“0”档即为风扇处于关闭状态；双向气泵以及风扇均与控制模块连接。
上述方案中，所述第一排气控制阀、第二排气控制阀均与控制模块连接，以保证在线再生其中一个DPF时，另一DPF可以正常使用；第一NTP控制阀、第二NTP控制阀均与控制模块连接，保证再生DPF时，相应NTP喷射支路正常打开，且另一喷射支路关闭，防止活性物质进入大气；第一压差传感器、第二压差传感器、第一温度传感器、第二温度传感器均与控制模块连接，以监测DPF的前后端压差以及温度变化。
一种利用发动机排气交替再生DPF的系统及控制方法，包括如下步骤：
步骤一：对柴油机DPF并联系统进行标定试验，确定柴油机不同工况下对应的DPF压差上限值ΔPe，及标识DPF再生完成的压差ΔP0；通过试验确定活性气体与DPF内部积碳反应的最佳温度范围，得到最佳再生温度上限值Tc及最佳再生温度下限值Tf；将压差上限值ΔPe、再生目标压差ΔP0、最佳再生温度上限值Tc及最佳再生温度下限值Tf存入控制模块；对温控系统中的风扇进行标定试验，确定柴油机在20％、60％、100％负荷下，维持进入再生DPF前端的排气温度在DPF最佳再生温度范围内风扇的风力档次，分别记为“1”档、“2”档、“3”档，将风扇风力档次“1”档、“2”档、“3”档存入控制模块；
步骤二：控制模块通过第一压差传感器及第二压差传感器监测第一DPF和第二DPF前后端的压差大小，与控制模块中预存的压差上限值ΔPe进行比较，以判断是否需要进行再生；
步骤三：当控制模块监测到第一DPF前后端压差大于压差上限值ΔPe，即认为第一DPF需要进行再生；控制模块关闭第一排气控制阀，打开第二排气控制阀，控制模块控制双向气泵处于工作模式“2”，将第二DPF前端的气体抽向第一DPF前端；控制模块根据柴油机传来的工况信号控制风扇开启合适的风力档次，当柴油机负荷在0～40％时风扇处于“1”档，负荷在40％～80％时风扇处于“2”档，负荷在80％～100％时风扇处于“3”档；控制模块通过第一温度传感器监测第一DPF的温度下降趋势，以判断是否达到再生时机；当控制模块监测到第一DPF的温度小于最佳再生温度上限值Tc，即认为第一DPF达到再生时机；控制模块发出信号开启NTP喷射系统，打开第一NTP控制阀，将活性气体从第一喷嘴喷至第一DPF前端，对其进行再生；
步骤四：当控制模块监测到第二DPF前后端压差大于压差上限值ΔPe，即认为第二DPF需要进行再生；控制模块关闭第二排气控制阀，打开第一排气控制阀，控制模块控制双向气泵处于工作模式“1”，将第一DPF前端的气体抽向第二DPF前端；控制模块根据柴油机传来的工况信号控制风扇开启合适的风力档次，当柴油机负荷在0～40％时风扇处于“1”档，负荷在40％～80％时风扇处于“2”档，负荷在80％～100％时风扇处于“3”档；控制模块通过第二温度传感器监测第二DPF的温度下降趋势，以判断是否达到再生时机；当控制模块监测到第二DPF的温度小于最佳再生温度上限值Tc，即认为第二DPF达到再生时机；控制模块发出信号开启NTP喷射系统，打开第二NTP控制阀，将活性气体从第二喷嘴喷至第二DPF前端，对其进行再生；
步骤五：对DPF进行再生时，当控制模块通过对应的温度传感器监测到正在再生的DPF的温度小于最佳再生温度下限值Tf，则将风扇风力减小一档，当控制模块通过对应的温度传感器监测到正在再生的DPF的温度大于最佳再生温度上限值Tc，则将风扇风力增大一档，使正在再生的DPF温度保持在最佳再生温度范围内；
步骤六：当控制模块监测到第一DPF前后端压差小于再生目标压差ΔP0时，即认为第一DPF再生完成，控制模块发出信号关闭第一NTP控制阀，打开第一排气控制阀，关闭第二排气控制阀；控制模块关闭NTP喷射系统，关闭双向气泵，关闭风扇。当控制模块监测到第二DPF前后端压差小于再生目标压差ΔP0时，即认为第二DPF再生完成，控制模块发出信号关闭第二NTP控制阀，打开第二排气控制阀，关闭第一排气控制阀；控制模块关闭NTP喷射系统，关闭双向气泵，关闭风扇。
本发明的有益效果：本发明所设计的利用发动机排气交替再生DPF的系统，在保证发动机正常工作的前提下，利用NTP发生器产生的活性物质与发动机排气中的气体成分协同再生DPF内部的积碳，可实现DPF交替再生，以探究在排气以及NTP协同作用下的DPF再生反应特性，此外，所述温控系统可根据发动机不同工况适当冷却排气，以使进入再生的DPF前端的排气维持适宜的温度。
附图说明
图1是本发明系统的总体示意图。
图2是NTP发生器的结构示意图。
图3是控制方法的步骤示意图。
附图标记：
100：柴油机；200：NTP喷射系统；201：抽气泵；202：质量流量控制器；203：NTP发生器；2031：发生器进气端；2032：发生器出气端；2033：发生器进水口；2034：发生器出水口；2035：不锈钢管；2036：石英管；2037：细铁丝网；204：喷射管路；205：第一喷嘴；206：第二喷嘴；207：冷却水箱；300：DPF并联系统；301：第一DPF；302：第二DPF；400：电源供给装置；401：车载电源；402：逆变升压器(402)；500：温控系统；501：弯管散热器；502：双向气泵；503：风扇；600：控制模块；601：第一排气控制阀；602：第二排气控制阀；603：第一NTP控制阀；604：第二NTP控制阀；605：第一压差传感器；606：第二压差传感器；607：第一温度传感器；608：第二温度传感器；
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明进一步说明，但本发明的保护范围并不局限于此。
如图1所示，为本发明系统的总体示意图，包括柴油机100、NTP喷射系统200、DPF并联系统300、电源供给装置400、温控系统500和控制模块600；所述NTP喷射系统200、电源供给装置400、温控系统500均与所述控制模块600连接；所述NTP喷射系统200包括抽气泵201、质量流量控制器202、NTP发生器203、喷射管路204、第一喷嘴205、第二喷嘴206、冷却水箱207；所述DPF并联系统300包括第一DPF301、第二DPF302；所述电源供给装置400包括车载电源401和逆变升压器402；所述温控系统500包括弯管散热器501、双向气泵502以及风扇503；所述控制模块600包括第一排气控制阀601、第二排气控制阀602、第一NTP控制阀603、第二NTP控制阀604、第一压差传感器605、第二压差传感器606、第一温度传感器607、第二温度传感器608。
所述NTP喷射系统200中，抽气泵201接收所述控制模块600的信号后向所述NTP发生器203提供气源，质量流量控制器202控制进入NTP发生器203的气源流量为5L/min。所述NTP发生器203所产生的活性物质经喷射管路204分为两条喷射支路，一条支路经所述第一NTP控制阀603由第一喷嘴205喷射至第一DPF301上游100mm处，另一条支路经所述第二NTP控制阀604由第二喷嘴206喷射至第二DPF302上游100mm处。所述NTP喷射系统电源为车载电源401，经逆变升压器402向NTP发生器203提供电能，所述车载电源401接收控制模块600的信号后控制电路的开闭。
所述DPF并联系统300包含两个通过排气支路并联安装的DPF，即第一DPF301和第二DPF302；所述第一DPF301前端排气支路上安装第一排气控制阀601，第二DPF302前端排气支路上安装第二排气控制阀602。所述第一DPF301上安装有第一压差传感器605及第一温度传感器607，所述第二DPF302上安装有第二压差传感器606及第二温度传感器608，所述压差传感器由分别安装于DPF前后端的两个压力传感器组成。
所述温控系统500包括弯管散热器501、双向气泵502以及风扇503；所述双向气泵502有两种工作模式，可实现双向抽气，当双向气泵502处于工作模式“1”时可将第一DPF301前端的气体抽向第二DPF302前端，当双向气泵502处于工作模式“2”时可将第二DPF302前端的气体抽向第一DPF301前端；所述风扇503可提供三个档次的风力，从小到大分别为“1”、“2”、“3”档，“0”档即为风扇处于关闭状态；双向气泵502以及风扇503均与控制模块600连接。
所述第一排气控制阀601、第二排气控制阀602均与控制模块600连接，以保证在线再生其中一个DPF时，另一DPF可以正常使用；所述第一NTP控制阀603、第二NTP控制阀604均与控制模块600连接，保证再生DPF时，相应NTP喷射支路正常打开，且另一喷射支路关闭，防止活性物质进入大气；第一压差传感器605、第二压差传感器606、第一温度传感器607、第二温度传感器608均与控制模块600连接，以监测DPF的前后端压差以及温度变化。
图2是NTP发生器的结构示意图，所述NTP发生器203为介质阻挡放电型，包括细铁丝网2037、石英管2036及不锈钢管2035；所述细铁丝网2037外电极包裹于所述石英管2036外壁，所述不锈钢管2035安装于所述石英管2036内部，所述不锈钢管2035与石英管2036之间形成截面为环形的放电间隙；气源经NTP发生器203进气端2031进入所述放电间隙，通过放电区域放电形成NTP活性气体，所述活性气体经NTP发生器203出气端2032进入所述喷射管路204，由喷嘴喷至DPF前端。所述NTP发生器203采用水冷，其特征在于，冷却水由进水口2033进入NTP发生器内部并经出水口2034排出；所述控制控制模块600通过接收到的NTP发生器203的放电参数信号调整冷却水量的大小。
如图3所示，展示的是描述控制模块600执行示例性步骤的流程图；本发明的利用排气交替再生DPF系统，在处理过程中，会出现两种情况，情况一：第一DPF301需要再生；情况二：第二DPF302需要再生。所述柴油机001一旦启动，则控制过程开始；在步骤701中，控制模块600通过第一压差传感器605获取第一DPF301前后端的压差ΔP1，与控制模块600中预存的压差上限值ΔPe进行比较，若ΔP1大于ΔPe，则进入步骤801，即进入第一DPF301再生；否则进入步骤702。在步骤702中，控制模块600通过第二压差传感器606监测第二DPF302前后端的压差ΔP2，与控制模块600中预存的压差上限值ΔPe进行比较，若ΔP2大于ΔPe，则进入步骤901，即进入第二DPF302再生；否则返回步骤701。
出现情况一时，进入控制步骤801，在步骤801中，控制模块600执行打开第二排气控制阀602，关闭第一排气控制阀601的命令，执行完毕后进入步骤802；在步骤802中，控制模块600执行打开双向气泵502的命令，并将双向气泵502调至工作模式“2”，执行完毕后进入步骤803；在步骤803中，控制模块600执行开启风扇503的命令，并将风扇503调至合适风档，执行完毕后进入控制步骤804；在步骤504中，控制模块600通过第一温度传感器607获取第一DPF301温度T1，与控制模块600中预存的最佳再生温度上限值Tc进行比较，若T1小于Tc，则进入步骤805，否则返回步骤804；在步骤805中，控制模块600执行开启NTP喷射系统200及打开第一NTP控制阀603的命令，执行完毕后进入步骤806；在步骤806中，控制模块600将T1与预存的最佳再生温度下限值Tf进行比较，若T1小于Tf，则进入步骤807，否则进入步骤808；在步骤807中，控制模块600执行将风扇风力减小一档的命令，执行完毕后进入步骤810；在步骤808中，控制模块600将T1与预存的最佳再生温度上限值Tc进行比较，若T1大于Tc，则进入步骤809，否则进入步骤810；在步骤809中，控制模块600执行将风扇风力增大一档的命令，执行完毕后进入步骤810；在步骤810中，控制模块600将ΔP1与预存的再生目标压差ΔP0进行比较，若ΔP1小于ΔP0，则进入步骤811，否则返回步骤806；在步骤811中，控制模块600执行打开第一排气控制阀601，关闭第二排气控制阀602、第一NTP控制阀603、NTP喷射系统200、关闭双向气泵502及风扇503的命令。至此，第一DPF301再生完毕。
出现情况二时，进入控制步骤901，在步骤901中，控制模块600执行打开第一排气控制阀601，关闭第二排气控制阀602的命令，执行完毕后进入步骤902；在步骤902中，控制模块600执行打开双向气泵502的命令，并将双向气泵502调至工作模式“1”，执行完毕后进入步骤903；在步骤903中，控制模块600执行开启风扇503的命令，并将风扇503调至合适风档，执行完毕后进入控制步骤904；在步骤904中，控制模块600通过第二温度传感器608获取第二DPF302温度T2，与控制模块600中预存的最佳再生温度上限值Tc进行比较，若T2小于Tc，则进入步骤905，否则返回步骤904；在步骤905中，控制模块600执行开启NTP喷射系统200及打开第二NTP控制阀604的命令，执行完毕后进入步骤906；在步骤906中，控制模块600将T2与预存的最佳再生温度下限值Tf进行比较，若T2小于Tf，则进入步骤907，否则进入步骤908；在步骤907中，控制模块600执行将风扇风力减小一档的命令，执行完毕后进入步骤910；在步骤908中，控制模块600将T2与预存的最佳再生温度上限值Tc进行比较，若T2大于Tc，则进入步骤909，否则进入步骤910；在步骤909中，控制模块600执行将风扇风力增大一档的命令，执行完毕后进入步骤910；在步骤910中，控制模块600将ΔP2与预存的再生目标压差ΔP0进行比较，若ΔP2小于ΔP0，则进入步骤911，否则返回步骤906；在步骤911中，控制模块600执行打开第二排气控制阀602，关闭第一排气控制阀601、第二NTP控制阀604、NTP喷射系统200、关闭双向气泵502及风扇503的命令。至此，第二DPF302再生完毕。
综上，本发明涉及一种利用发动机排气交替再生DPF的系统及控制方法，该系统主要包括柴油机、NTP喷射系统、DPF并联系统、电源供给装置、温控系统和控制模块。所述NTP喷射系统以空气为气源，经NTP发生器放电产生活性物质，氧化分解DPF中的积碳，实现DPF的在线再生。所述DPF并联系统包含两个并联安装的DPF，保证NTP喷射系统交替再生DPF时发动机可以正常运行，通过双向气泵引排气至正在再生的DPF前端，利用排气中的气体成分与NTP中的活性物质协同作用再生DPF，并联安装的DPF之间由温控系统连接，通过温控系统中的散热弯管以及风扇使DPF在再生过程中始终处于最佳再生温度范围。所述NTP喷射系统、电源供给装置、温控系统均与所述控制模块连接。本发明有效解决了在发动机运行过程中由于排气流量过大导致NTP利用率低、再生效率差的问题，在DPF并联系统中引排气作为部分反应气，来参与DPF再生过程，探究在发动机排气以及NTP协同作用下的DPF再生反应特性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种利用发动机排气交替再生DPF的系统，其特征在于，包括柴油机(100)、NTP喷射系统(200)、DPF并联系统(300)、电源供给装置(400)、温控系统(500)和控制模块(600)；所述柴油机(100)通过排气管和DPF并联系统(300)的前端口相连接；同时，所述NTP喷射系统(200)通过喷射管路和DPF并联系统(300)相连接；电源供给装置(400)用于给NTP喷射系统(200)供电；所述DPF并联系统(300)包括第一DPF(301)、第二DPF(302)，所述第一DPF(301)、第二DPF(302)的前端口之间设置有温控系统(500)；所述温控系统(500)能根据发动机不同工况适当冷却排气，以使进入再生的DPF前端的排气维持适宜的温度；所述控制模块(600)接收温度传感器和压差传感器的信号后控制排气控制阀以及NTP控制阀的开闭，同时控制模块(600)还控制NTP喷射系统(200)、电源供给装置(400)、温控系统(500)的运行；
所述温控系统(500)包括弯管散热器(501)、双向气泵(502)以及风扇(503)；所述弯管散热器(501)为钢管串片复合型结构，采用不锈钢材料制成，管径为20mm；所述双向气泵(502)有两种工作模式，能实现双向抽气，当双向气泵(502)处于工作模式“1”时将第一DPF(301)前端的气体抽向第二DPF(302)前端，当双向气泵(502)处于工作模式“2”时将第二DPF(302)前端的气体抽向第一DPF(301)前端；所述风扇(503)提供三个档次的风力，从小到大分别为“1”、“2”、“3”档，“0”档即为风扇(503)处于关闭状态；双向气泵(502)以及风扇(503)均与控制模块(600)连接；
所述控制模块(600)分别连接第一排气控制阀(601)、第二排气控制阀(602)，以保证在线再生其中一个DPF时，另一DPF正常使用；第一NTP控制阀(603)、第二NTP控制阀(604)均与控制模块(600)连接，保证再生DPF时，相应NTP喷射支路正常打开，且另一喷射支路关闭，防止活性物质进入大气；第一压差传感器(605)、第二压差传感器(606)、第一温度传感器(607)、第二温度传感器(608)均与控制模块(600)连接，以监测DPF的前后端压差以及温度变化。
2.根据权利要求1所述的一种利用发动机排气交替再生DPF的系统，其特征在于，所述NTP喷射系统(200)包括抽气泵(201)、质量流量控制器(202)、NTP发生器(203)、喷射管路(204)、第一喷嘴(205)、第二喷嘴(206)、冷却水箱(207)；所述NTP喷射系统(200)中，抽气泵(201)通过加装质量流量控制器(202)的管道与NTP发生器(203)的进气端(2031)相连，抽气泵(201)接收所述控制模块(600)的信号后向所述NTP发生器(203)提供气源；NTP发生器(203)的出气端(2032)通过装第一NTP控制阀(603)、第二NTP控制阀(604)的喷射管路(204)与第一喷嘴(205)、第二喷嘴(206)连接；NTP发生器(203)所产生的活性物质经喷射管路(204)分为两条喷射支路，一条支路经所述第一NTP控制阀(603)由第一喷嘴(205)喷射至第一DPF(301)上游100mm处，另一条支路经所述第二NTP控制阀(604)由第二喷嘴(206)喷射至第二DPF(302)上游100mm处；所述NTP喷射系统(200)采用水冷，其特征在于，冷却水由进水口(2033)进入NTP发生器内部并经出水口(2034)排出；所述控制模块(600)通过接收到的NTP发生器(203)的放电参数信号调整冷却水量的大小。
3.根据权利要求2所述的一种利用发动机排气交替再生DPF的系统，其特征在于，所述NTP喷射系统(200)中的NTP发生器(203)放电方式为介质阻挡型放电，采用不锈钢管(2035)作为内电极，即低压电极，石英管(2036)作为阻挡介质，细铁丝网(2037)作为外电极，即高压电极；所述不锈钢管(2035)位于石英管(2036)内部，与石英管(2036)同轴，所述细铁丝网(2037)包裹在石英管(2036)上；所述电源供给装置(400)包括车载电源(401)和逆变升压器(402)；车载电源(401)经逆变升压器(402)向NTP发生器(203)提供电能；所述车载电源(401)接收控制模块(600)的信号后控制电路的开闭；所述质量流量控制器(202)控制进入NTP发生器(203)的气源流量为5L/min。
4.根据权利要求1所述的一种利用发动机排气交替再生DPF的系统，其特征在于，所述DPF并联系统(300)包含两个通过排气支路并联安装的DPF即第一DPF(301)和第二DPF(302)；所述第一DPF(301)、第二DPF(302)为同一类型DPF，材料为壁流式堇青石蜂窝陶瓷，孔密度是100cpsi，直径为144mm，母线长152mm；所述第一DPF(301)前端排气支路上安装第一排气控制阀(601)，第二DPF(302)前端排气支路上安装第二排气控制阀(602)。
5.根据权利要求1所述的一种利用发动机排气交替再生DPF的系统，其特征在于，所述第一DPF(301)上安装有第一压差传感器(605)及第一温度传感器(607)，第一压差传感器(605)由分别安装于第一DPF(301)前后端的两个压力传感器组成；第二DPF(302)上安装有第二压差传感器(606)及第二温度传感器(608)，第二压差传感器(606)由分别安装于第二DPF(302)前后端的两个压力传感器组成。
6.一种根据权利要求1所述的利用发动机排气交替再生DPF的系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：对柴油机DPF并联系统(300)进行标定试验，确定柴油机(100)不同工况下对应的DPF压差上限值ΔPe，及标识DPF再生完成的压差ΔP0；通过试验确定活性气体与DPF内部积碳反应的最佳温度范围，得到最佳再生温度上限值Tc及最佳再生温度下限值Tf；将压差上限值ΔPe、再生目标压差ΔP0、最佳再生温度上限值Tc及最佳再生温度下限值Tf存入控制模块(600)；对温控系统(500)中的风扇(503)进行标定试验，确定柴油机(100)在20％、60％、100％负荷下，维持进入再生DPF前端的排气温度在DPF最佳再生温度范围内风扇(503)的风力档次，分别记为“1”档、“2”档、“3”档，将风扇风力档次“1”档、“2”档、“3”档存入控制模块(600)；
步骤二：控制模块(600)通过第一压差传感器(605)及第二压差传感器(606)监测第一DPF(301)和第二DPF(302)前后端的压差大小，与控制模块(600)中预存的压差上限值ΔPe进行比较，以判断是否需要进行再生；
步骤三：当控制模块(600)监测到第一DPF(301)前后端压差大于压差上限值ΔPe，即认为第一DPF(301)需要进行再生；控制模块(600)关闭第一排气控制阀(601)，打开第二排气控制阀(602)，控制模块(600)控制双向气泵(502)处于工作模式“2”，将第二DPF(302)前端的气体抽向第一DPF(301)前端；控制模块(600)根据柴油机(100)传来的工况信号控制风扇(503)开启合适的风力档次，当柴油机(100)负荷在0～40％时风扇处于“1”档，负荷在40％～80％时风扇处于“2”档，负荷在80％～100％时风扇处于“3”档；控制模块(600)通过第一温度传感器(607)监测第一DPF(301)的温度下降趋势，以判断是否达到再生时机；当控制模块(600)监测到第一DPF(301)的温度小于最佳再生温度上限值Tc，即认为第一DPF(301)达到再生时机；控制模块发出信号开启NTP喷射系统(200)，打开第一NTP控制阀(603)，将活性气体从第一喷嘴(205)喷至第一DPF(301)前端，对其进行再生；
步骤四：当控制模块(600)监测到第二DPF(302)前后端压差大于压差上限值ΔPe，即认为第二DPF(302)需要进行再生；控制模块(600)关闭第二排气控制阀(602)，打开第一排气控制阀(601)，控制模块(600)控制双向气泵(502)处于工作模式“1”，将第一DPF(301)前端的气体抽向第二DPF(302)前端；控制模块(600)根据柴油机(100)传来的工况信号控制风扇(503)开启合适的风力档次，当柴油机(100)负荷在0～40％时风扇(503)处于“1”档，负荷在40％～80％时风扇(503)处于“2”档，负荷在80％～100％时风扇(503)处于“3”档；控制模块(600)通过第二温度传感器(608)监测第二DPF(302)的温度下降趋势，以判断是否达到再生时机；当控制模块(600)监测到第二DPF(302)的温度小于最佳再生温度上限值Tc，即认为第二DPF(302)达到再生时机；控制模块发出信号开启NTP喷射系统(200)，打开第二NTP控制阀(604)，将活性气体从第二喷嘴(206)喷至第二DPF(302)前端，对其进行再生；
步骤五：对DPF进行再生时，当控制模块(600)通过对应的温度传感器监测到正在再生的DPF的温度小于最佳再生温度下限值Tf，则将风扇(503)风力减小一档，当控制模块(600)通过对应的温度传感器监测到正在再生的DPF的温度大于最佳再生温度上限值Tc，则将风扇(503)风力增大一档，使正在再生的DPF温度保持在最佳再生温度范围内；
步骤六：当控制模块(600)监测到第一DPF(301)前后端压差小于再生目标压差ΔP0时，即认为第一DPF(301)再生完成，控制模块发出信号关闭第一NTP控制阀(603)，打开第一排气控制阀(601)，关闭第二排气控制阀(602)；控制模块(600)关闭NTP喷射系统(200)，关闭双向气泵(502)，关闭风扇(503)，当控制模块(600)监测到第二DPF(302)前后端压差小于再生目标压差ΔP0时，即认为第二DPF(302)再生完成，控制模块发出信号关闭第二NTP控制阀(604)，打开第二排气控制阀(602)，关闭第一排气控制阀(601)；控制模块(600)关闭NTP喷射系统(200)，关闭双向气泵(502)，关闭风扇(503)。
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