CN108150260B - 一种柴油机dpf碳载量的计算方法及系统 - Google Patents

一种柴油机dpf碳载量的计算方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及柴油机后处理技术领域，具体公开了一种柴油机DPF碳载量的计算方法，其中，包括：计算柴油机排放的碳烟经过DPF后捕集的原机碳烟值；计算DPF内部实时发生的被动再生反应消耗掉的碳烟值；计算DPF内部发生的主动再生反应消耗掉的碳烟值；将所述原机碳烟值减去所述被动再生反应消耗掉的碳烟值以及减去所述主动再生反应消耗掉的碳烟值计算得到DPF内的存储的碳烟值；对所述DPF内的存储的碳烟值进行积分计算得到DPF内的碳载量。本发明还公开了一种柴油机DPF碳载量的计算系统。本发明提供的柴油机DPF碳载量的计算方法能够准确计算DPF碳载量。

Description

一种柴油机DPF碳载量的计算方法及系统
技术领域
本发明涉及柴油机后处理技术领域，尤其涉及一种柴油机DPF碳载量的计算方法及柴油机DPF碳载量的计算系统。
背景技术
柴油机颗粒捕集器（Diesel Particulate Filter，简称DPF）是一种安装在柴油发动机排放系统中的陶瓷过滤器，它将尾气中的颗粒排放物质进入大气之前将其捕捉。
柴油发动机的污染主要来自三个方面：微粒排放物质、碳氢化合物、氮氧化合物和硫，其中微粒排放物质大部分是碳和碳化物的微小颗粒所组成的。
微粒捕集器能够减少柴油发动机所产生的烟灰达90%以上，它的工作基本原理是：柴油微粒过滤器喷涂上金属铂、钯，柴油机发动机排除的含有碳粒的黑烟，通过专门的管道进入发动机尾气微粒捕集器，经过其内部密集设置的带式过滤器，将碳烟颗粒吸附在陶瓷制成的过滤器上。
在DPF长期工作中，捕集器里的颗粒物质逐渐增多会引起发动机背压升高，导致发动机性能下降，所以要除去沉积在DPF内部的颗粒物，恢复DPF的过滤性能。
清除DPF内的碳载量关键是让控制器知道什么时候碳载量达到了上限值，不然会导致DPF再生周期的缩短或加大再生风险。目前还没有传感器能够直接测量出DPF内部的碳载量多少。通过压差传感器可以间接测量出DPF内部的碳载量，但压差传感器测量值的大小不仅仅与碳载量有关，还与排气流量、排气温度有关，使用压差传感器间接估算碳载量需要考虑以上相关因素。另外，由于压差传感器在小排气流量下偏差较大，往往使通过压差传感器估算的碳载量有30%以上的偏差，从而会导致DPF再生时机不够准确，造成再生油耗过高或再生时烧损DPF载体。
因此，如何提供一种能够准确计算DPF碳载量的计算方法成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种柴油机DPF碳载量的计算方法及柴油机DPF碳载量的计算系统，以解决现有技术中的问题。
作为本发明的第一个方面，提供一种柴油机DPF碳载量的计算方法，其中，所述柴油机DPF碳载量的计算方法包括：
计算柴油机排放的碳烟经过DPF后捕集的原机碳烟值；
计算DPF内部实时发生的被动再生反应消耗掉的碳烟值；
计算DPF内部发生的主动再生反应消耗掉的碳烟值；
将所述原机碳烟值减去所述被动再生反应消耗掉的碳烟值以及减去所述主动再生反应消耗掉的碳烟值计算得到DPF内的存储的碳烟值；
对所述DPF内的存储的碳烟值进行积分计算得到DPF内的碳载量。
优选地，所述计算柴油机排放的碳烟经过DPF后捕集的原机碳烟值包括：
根据发动机转速和发动机喷油量查询原机稳态下碳烟MAP图，得到不同工况下稳态的碳烟质量流量；
根据DPF捕集效率和所述碳烟质量流量计算得到DPF捕集的碳烟质量流量；
根据EGR率、空燃比和所述DPF捕集的碳烟质量流量计算得到所述原机碳烟值。
优选地，所述根据EGR率、空燃比和所述DPF捕集的碳烟质量流量计算得到所述原机碳烟值包括：
根据所述发动机转速和发动机喷油量查询EGR修正表得到EGR率对碳烟的修正量；
根据原机稳态空燃比和瞬态空燃比的变化值查询空燃比修正表得到空燃比变化率对碳烟的修正量；
将所述EGR率对碳烟的修正量、所述空燃比变化率对碳烟的修正量以及所述DPF捕集的碳烟质量流量进行相加计算得到所述原机碳烟值。
优选地，所述被动再生反应包括：2NO2+C→2NO+CO2。
优选地，所述计算DPF内部实时发生的被动再生反应消耗掉的碳烟值包括：
根据发动机转速和发动机喷油量分别查询原机NOx值MAP和NO2/NOx值MAP得到原机NOx值和NO2/NOx比例；
将所述原机NOx值和NO2/NOx比例进行相乘计算得到排气中NO2的质量流量；
根据被动再生反应式2NO2+C→2NO+CO2计算得到理论上NO2与 C的摩尔比；
将所述排气中NO2的质量流量除以所述理论上NO2与 C的摩尔比得到被动再生反应理论消耗掉的碳的质量流量；
根据DPF内的温度得到温度对被动再生修正系数；
根据碳载量得到碳载量对被动再生反应的修正系数；
将所述被动再生反应理论消耗掉的碳的质量流量、所述温度对被动再生修正系数以及所述碳载量对被动再生反应的修正系数进行相乘计算得到被动再生反应消耗掉的碳烟值。
优选地，所述主动再生反应包括：O2+C→CO2。
优选地，所述计算DPF内部发生的主动再生反应消耗掉的碳烟值包括：
根据DPF内的温度得到碳和氧气的反应速率；
根据DPF内的氧气浓度得到氧含量修整系数；
根据DPF内的碳载量得到碳载量修整系数；
将DPF内的实时碳载量与所述碳和氧气的反应速率、氧含量修整系数和碳载量修整系数相乘计算得到所述主动再生反应消耗掉的碳烟值。
优选地，所述被动再生反应发生的温度区间为250℃~400℃。
优选地，所述主动再生反应发生的温度大于450℃。
作为本发明的第二个方面，提供一种柴油机DPF碳载量的计算系统，其中，所述柴油机DPF碳载量的计算系统包括：
原机碳烟值计算模块，所述原机碳烟值计算模块用于计算柴油机排放的碳烟经过DPF后捕集的原机碳烟值；
被动再生反应计算模块，所述被动再生反应计算模块用于计算DPF内部实时发生的被动再生反应消耗掉的碳烟值；
主动再生反应计算模块，所述主动再生反应计算模块用于计算DPF内部发生的主动再生反应消耗掉的碳烟值；
DPF内的碳烟值计算模块，所述DPF内的碳烟值计算模块用于将所述原机碳烟值减去所述被动再生反应消耗掉的碳烟值以及减去所述主动再生反应消耗掉的碳烟值计算得到DPF内的存储的碳烟值；
积分模块，所述积分模块用于对所述DPF内的存储的碳烟值进行积分计算得到DPF内的碳载量。
本发明提供的柴油机DPF碳载量的计算方法，将DPF的物理捕集和DPF内部的碳化学反应过程，通过建模的方法搭建出来，针对具体的柴油机和DPF系统进行详细的标定，可以准确地计算DPF内部的碳载量，为DPF主动再生提供准确的碳载量值输入。因此，本发明提供的柴油机DPF碳载量的计算方法能够准确计算DPF内的碳载量水平，通过搭建DPF颗粒物捕集模型，实时还原DPF捕集颗粒物的过程，通过准确的标定，能够非常精准的预估DPF内的碳载量。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明提供的柴油机DPF碳载量的计算方法的流程图。
图2为本发明提供的柴油机DPF碳载量的计算方法的逻辑示意图。
图3为本发明提供的原机碳烟值的计算逻辑示意图。
图4为本发明提供的被动再生反应的计算逻辑示意图。
图5为本发明提供的主动再生反应的计算逻辑示意图。
图6为本发明提供的柴油机DPF碳载量的计算系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
作为本发明的第一个方面，提供一种柴油机DPF碳载量的计算方法，其中，如图1所示，所述柴油机DPF碳载量的计算方法包括：
S110、计算柴油机排放的碳烟经过DPF后捕集的原机碳烟值；
S120、计算DPF内部实时发生的被动再生反应消耗掉的碳烟值；
S130、计算DPF内部发生的主动再生反应消耗掉的碳烟值；
S140、将所述原机碳烟值减去所述被动再生反应消耗掉的碳烟值以及减去所述主动再生反应消耗掉的碳烟值计算得到DPF内的存储的碳烟值；
S150、对所述DPF内的存储的碳烟值进行积分计算得到DPF内的碳载量。
本发明提供的柴油机DPF碳载量的计算方法，将DPF的物理捕集和DPF内部的碳化学反应过程，通过建模的方法搭建出来，针对具体的柴油机和DPF系统进行详细的标定，可以准确地计算DPF内部的碳载量，为DPF主动再生提供准确的碳载量值输入。因此，本发明提供的柴油机DPF碳载量的计算方法能够准确计算DPF内的碳载量水平，通过搭建DPF颗粒物捕集模型，实时还原DPF捕集颗粒物的过程，通过准确的标定，能够非常精准的预估DPF内的碳载量。
具体地，如图2所示，本发明提供的柴油机DPF碳载量的计算方法，搭建了柴油机原机碳烟模型、被动再生反应模型和主动再生反应模型、积分模型。柴油机原机碳烟模型计算柴油机排放的碳烟经过DPF后的捕集值，考虑EGR率及空燃比对原机碳烟排放的影响。由于DPF内部实时发生的被动再生反应，即NO2和C的化学反应。因此，搭建被动再生反应模型，实时计算DPF内部被动再生反应掉的碳载量。当温度超过450℃以上时，氧气和碳的反应速率加快，被动再生反应降低，此时进入主动再生反应过程。搭建主动再生反应模型，考虑高温时碳被反应掉的情况。
捕集在DPF内的碳载量减去被动再生反应掉的碳和主动再生反应掉的碳，即是存储在DPF内的碳。经过积分模型实时积分计算，可得到存在DPF内部的实时碳载量水平。
作为计算原机碳烟值的具体地实施方式，所述计算柴油机排放的碳烟经过DPF后捕集的原机碳烟值包括：
根据发动机转速和发动机喷油量查询原机稳态下碳烟MAP图，得到不同工况下稳态的碳烟质量流量；
根据DPF捕集效率和所述碳烟质量流量计算得到DPF捕集的碳烟质量流量；
根据EGR率、空燃比和所述DPF捕集的碳烟质量流量计算得到所述原机碳烟值。
进一步具体地，如图3所示，所述根据EGR率、空燃比和所述DPF捕集的碳烟质量流量计算得到所述原机碳烟值包括：
根据所述发动机转速和发动机喷油量查询EGR修正表得到EGR率对碳烟的修正量；
根据原机稳态空燃比和瞬态空燃比的变化值查询空燃比修正表得到空燃比变化率对碳烟的修正量；
将所述EGR率对碳烟的修正量、所述空燃比变化率对碳烟的修正量以及所述DPF捕集的碳烟质量流量进行相加计算得到所述原机碳烟值。
具体地，如图3所示，根据转速、喷油量查询稳态碳烟MAP图，可得到不同工况下的碳烟质量流量。考虑DPF捕集效率，得到捕集到DPF内部的碳烟质量流量。柴油机原机碳烟排放主要受到EGR率和空燃比λ的影响，因此加入了EGR率和空燃比的修正，最终得到DPF捕集原机的碳烟质量流量。
作为被动再生反应的具体实施方式，所述被动再生反应包括：2NO2+C→2NO+CO2。
为了计算被动再生反应消耗掉的碳烟值，具体地，如图4所示，所述计算DPF内部实时发生的被动再生反应消耗掉的碳烟值包括：
根据发动机转速和发动机喷油量分别查询原机NOx值MAP和NO2/NOx值MAP得到原机NOx值和NO2/NOx比例；
将所述原机NOx值和NO2/NOx比例进行相乘计算得到排气中NO2的质量流量；
根据被动再生反应式2NO2+C→2NO+CO2计算得到理论上NO2与 C的摩尔比；
将所述排气中NO2的质量流量除以所述理论上NO2与 C的摩尔比得到被动再生反应理论消耗掉的碳的质量流量；
根据DPF内的温度得到温度对被动再生修正系数；
根据碳载量得到碳载量对被动再生反应的修正系数；
将所述被动再生反应理论消耗掉的碳的质量流量、所述温度对被动再生修正系数以及所述碳载量对被动再生反应的修正系数进行相乘计算得到被动再生反应消耗掉的碳烟值。
具体地，如图4所示，DPF内部时刻发生着被动再生化学反应过程，即2NO2+C→2NO+CO2。被动再生反应最佳温度区间为250℃~400℃。主要是利用NO2的强氧化性，将DPF内部捕集的碳颗粒氧化反应掉。因此，首先根据转速、喷油量查原机NOx值MAP和NO2占NOx比例MAP，两者相乘得到排气中NO2的质量流量。根据反应公式，可计算得出理论完全反应掉的碳的质量流量。再考虑DPF温度和碳载量对被动再生反应的影响系数，得到实时的被动再生反应掉的碳。
作为主动再生反应的具体实施方式，所述主动再生反应包括：O2+C→CO2。
为了计算所述主动再生反应消耗掉的碳烟值，具体地，如图5所示，所述计算DPF内部发生的主动再生反应消耗掉的碳烟值包括：
根据DPF内的温度得到碳和氧气的反应速率；
根据DPF内的氧气浓度得到氧含量修整系数；
根据DPF内的碳载量得到碳载量修整系数；
将DPF内的实时碳载量与所述碳和氧气的反应速率、氧含量修整系数和碳载量修整系数相乘计算得到所述主动再生反应消耗掉的碳烟值。
具体地，如图5所示，DPF主动再生反应主要是氧气和碳的化学反应过程，即O2+C→CO2。主动再生反应一般发生在发动机排气温度超过450℃的工况中。温度的高低主要影响了氧气和碳的化学反应速率，排气中的氧浓度和DPF内的碳载量均会对此反应有影响。因此，综合考虑以上因素，可以得到主动再生的反应速率，与DPF内的碳载量相乘，可以得到主动再生反应掉的碳烟。
优选地，所述被动再生反应发生的温度区间为250℃~400℃。
优选地，所述主动再生反应发生的温度大于450℃。
本发明提供的柴油机DPF碳载量的计算方法，通过建立DPF碳载量模型，可以提高DPF碳载量的估算精度；可以解决低排气流量下通过压差测不准碳载量的问题；提高DPF内碳载量在实时道路工况下的适应性，减少因DPF内碳载量计算不准确导致的DPF堵塞、烧损或频繁再生等情况的发生频率。
作为本发明的第二个方面，提供一种柴油机DPF碳载量的计算系统，其中，如图6所示，所述柴油机DPF碳载量的计算系统10包括：
原机碳烟值计算模块110，所述原机碳烟值计算模块110用于计算柴油机排放的碳烟经过DPF后捕集的原机碳烟值；
被动再生反应计算模块120，所述被动再生反应计算模块120用于计算DPF内部实时发生的被动再生反应消耗掉的碳烟值；
主动再生反应计算模块130，所述主动再生反应计算模块130用于计算DPF内部发生的主动再生反应消耗掉的碳烟值；
DPF内的碳烟值计算模块140，所述DPF内的碳烟值计算模块140用于将所述原机碳烟值减去所述被动再生反应消耗掉的碳烟值以及减去所述主动再生反应消耗掉的碳烟值计算得到DPF内的存储的碳烟值；
积分模块150，所述积分模块150用于对所述DPF内的存储的碳烟值进行积分计算得到DPF内的碳载量。
本发明提供的柴油机DPF碳载量的计算系统，将DPF的物理捕集和DPF内部的碳化学反应过程，通过建模搭建出来，针对具体的柴油机和DPF系统进行详细的标定，可以准确地计算DPF内部的碳载量，为DPF主动再生提供准确的碳载量值输入。因此，本发明提供的柴油机DPF碳载量的计算系统能够准确计算DPF内的碳载量水平，通过搭建DPF颗粒物捕集模型，实时还原DPF捕集颗粒物的过程，通过准确的标定，能够非常精准的预估DPF内的碳载量。
关于本发明提供的柴油机DPF碳载量的计算系统的工作原理及详细的工作过程可以参照前文的描述，此处不再赘述。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种柴油机DPF碳载量的计算方法，其特征在于，所述柴油机DPF碳载量的计算方法包括：
计算柴油机排放的碳烟经过DPF后捕集的原机碳烟值；
计算DPF内部实时发生的被动再生反应消耗掉的碳烟值；
计算DPF内部发生的主动再生反应消耗掉的碳烟值；
将所述原机碳烟值减去所述被动再生反应消耗掉的碳烟值以及减去所述主动再生反应消耗掉的碳烟值计算得到DPF内的存储的碳烟值；
对所述DPF内的存储的碳烟值进行积分计算得到DPF内的碳载量；
其中，所述计算柴油机排放的碳烟经过DPF后捕集的原机碳烟值包括：
根据发动机转速和发动机喷油量查询原机稳态下碳烟MAP图，得到不同工况下稳态的碳烟质量流量；
根据DPF捕集效率和所述碳烟质量流量计算得到DPF捕集的碳烟质量流量；
根据EGR率、空燃比和所述DPF捕集的碳烟质量流量计算得到所述原机碳烟值；
所述根据EGR率、空燃比和所述DPF捕集的碳烟质量流量计算得到所述原机碳烟值包括：
根据所述发动机转速和发动机喷油量查询EGR修正表得到EGR率对碳烟的修正量；
根据原机稳态空燃比和瞬态空燃比的变化值查询空燃比修正表得到空燃比变化率对碳烟的修正量；
将所述EGR率对碳烟的修正量、所述空燃比变化率对碳烟的修正量以及所述DPF捕集的碳烟质量流量进行相加计算得到所述原机碳烟值。
2.根据权利要求1所述的柴油机DPF碳载量的计算方法，其特征在于，所述被动再生反应包括：2NO2+C→2NO+CO2。
3.根据权利要求2所述的柴油机DPF碳载量的计算方法，其特征在于，所述计算DPF内部实时发生的被动再生反应消耗掉的碳烟值包括：
根据发动机转速和发动机喷油量分别查询原机NOx值MAP和NO2/NOx值MAP得到原机NOx值和NO2/NOx比例；
将所述原机NOx值和NO2/NOx比例进行相乘计算得到排气中NO2的质量流量；
根据被动再生反应式2NO2+C→2NO+CO2计算得到理论上NO2与 C的摩尔比；
将所述排气中NO2的质量流量除以所述理论上NO2与 C的摩尔比得到被动再生反应理论消耗掉的碳的质量流量；
根据DPF内的温度得到温度对被动再生修正系数；
根据碳载量得到碳载量对被动再生反应的修正系数；
将所述被动再生反应理论消耗掉的碳的质量流量、所述温度对被动再生修正系数以及所述碳载量对被动再生反应的修正系数进行相乘计算得到被动再生反应消耗掉的碳烟值。
4.根据权利要求1所述的柴油机DPF碳载量的计算方法，其特征在于，所述主动再生反应包括：O2+C→CO2。
5.根据权利要求4所述的柴油机DPF碳载量的计算方法，其特征在于，所述计算DPF内部发生的主动再生反应消耗掉的碳烟值包括：
根据DPF内的温度得到碳和氧气的反应速率；
根据DPF内的氧气浓度得到氧含量修整系数；
根据DPF内的碳载量得到碳载量修整系数；
将DPF内的实时碳载量与所述碳和氧气的反应速率、氧含量修整系数和碳载量修整系数相乘计算得到所述主动再生反应消耗掉的碳烟值。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的柴油机DPF碳载量的计算方法，其特征在于，所述被动再生反应发生的温度区间为250℃~400℃。
7.根据权利要求1至5中任意一项所述的柴油机DPF碳载量的计算方法，其特征在于，所述主动再生反应发生的温度大于450℃。
8.一种用于实现权利要求1至7中任意一项所述的柴油机DPF碳载量的计算方法的柴油机DPF碳载量的计算系统，其特征在于，所述柴油机DPF碳载量的计算系统包括：
原机碳烟值计算模块，所述原机碳烟值计算模块用于计算柴油机排放的碳烟经过DPF后捕集的原机碳烟值；
被动再生反应计算模块，所述被动再生反应计算模块用于计算DPF内部实时发生的被动再生反应消耗掉的碳烟值；
主动再生反应计算模块，所述主动再生反应计算模块用于计算DPF内部发生的主动再生反应消耗掉的碳烟值；
DPF内的碳烟值计算模块，所述DPF内的碳烟值计算模块用于将所述原机碳烟值减去所述被动再生反应消耗掉的碳烟值以及减去所述主动再生反应消耗掉的碳烟值计算得到DPF内的存储的碳烟值；
积分模块，所述积分模块用于对所述DPF内的存储的碳烟值进行积分计算得到DPF内的碳载量。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109026288B (zh) * 2018-06-28 2019-09-03 常熟理工学院 一种基于汽车工况降低轻型车颗粒物数量排放的方法
CN109184872B (zh) * 2018-10-24 2020-08-28 江苏大学 一种基于碳载量的柴油机dpf再生时机的判断方法
CN112412596B (zh) * 2019-08-21 2022-03-11 联合汽车电子有限公司 汽油颗粒过滤器的烟尘含量模型值建立方法和系统
CN110671176B (zh) * 2019-09-24 2020-10-30 潍柴动力股份有限公司 一种基于氧浓度变化的碳载量计算方法及计算模块
CN111102040A (zh) * 2019-12-17 2020-05-05 凯龙高科技股份有限公司 一种非道路柴油机颗粒捕集器碳载量计算方法及系统
CN110925065B (zh) * 2019-12-17 2021-11-12 东风汽车集团有限公司 颗粒捕集器主动再生分级控制方法
CN111535912A (zh) * 2020-03-30 2020-08-14 潍柴动力股份有限公司 判断dpf再生的控制方法、控制装置及发动机
CN113513389A (zh) * 2020-04-09 2021-10-19 北京福田康明斯发动机有限公司 发动机再生控制方法、装置、存储介质及电子设备
CN112147028A (zh) * 2020-09-23 2020-12-29 凯龙高科技股份有限公司 柴油机dpf载体极限碳载量热冲击试验系统及方法
CN112324545B (zh) * 2020-10-29 2021-10-08 同济大学 一种dpf再生耦合控制方法
CN112557040B (zh) * 2020-11-16 2022-03-15 东风汽车集团有限公司 发动机瞬态soot排放量预估方法
CN112395710B (zh) * 2020-12-02 2023-11-17 潍柴动力股份有限公司 一种碳载量模型的修正方法及装置
CN112682144B (zh) * 2020-12-25 2022-06-28 潍柴动力股份有限公司 Dpf的碳载量确定方法和装置
CN112727569B (zh) * 2021-01-08 2022-02-18 东风商用车有限公司 一种dpf自适应主动再生控制方法、装置和系统
CN113074035B (zh) * 2021-05-07 2022-07-19 潍柴动力股份有限公司 一种dpf碳载量估计方法、装置及系统
CN113432830B (zh) * 2021-07-19 2023-05-05 无锡威孚力达催化净化器有限责任公司 一种柴油机dpf碳烟捕集均匀度的模拟测试装置及方法
CN113609437B (zh) * 2021-08-23 2024-03-29 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种汽油机gpf累碳计算方法
CN114151180A (zh) * 2021-12-10 2022-03-08 潍柴动力股份有限公司 柴油机的NOx排放量获取方法与装置、汽车和存储介质
CN114033538B (zh) * 2022-01-12 2022-03-11 潍柴动力股份有限公司 一种双dpf再生控制方法、装置和发动机
CN114893280B (zh) * 2022-05-27 2024-07-19 中汽研汽车检验中心(昆明)有限公司 一种dpf碳载量的估算方法
CN114941564B (zh) * 2022-05-31 2023-11-17 潍柴动力股份有限公司 一种pn排放控制方法、装置、车辆及存储介质
CN115163264B (zh) * 2022-06-30 2024-02-02 深圳市易孔立出软件开发有限公司 一种车辆检测方法、装置、系统及存储介质
CN115839269A (zh) * 2022-11-15 2023-03-24 中国第一汽车股份有限公司 一种gpf碳载量的确定方法、装置、设备及存储介质
CN115638042B (zh) * 2022-12-23 2023-04-18 潍柴动力股份有限公司 一种碳载量模型修正方法、装置、存储介质及电子设备
CN116122944B (zh) * 2023-04-19 2023-07-18 潍柴动力股份有限公司 一种发动机后处理方法及系统
CN117436372B (zh) * 2023-12-19 2024-04-16 潍柴动力股份有限公司 发动机原排Soot值预估方法及装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103016104A (zh) * 2012-12-26 2013-04-03 潍柴动力股份有限公司 一种计算碳累积量的方法和装置
WO2013135717A1 (en) * 2012-03-13 2013-09-19 Jaguar Land Rover Limited Regeneration of diesel particle filter
CN104481655A (zh) * 2014-11-17 2015-04-01 潍柴动力股份有限公司 颗粒物捕集器内碳消耗量的获取方法、控制器和发动机
CN106224065A (zh) * 2016-07-29 2016-12-14 安徽江淮汽车股份有限公司 柴油机dpf碳累积量的检测方法
CN106481419A (zh) * 2016-11-08 2017-03-08 清华大学苏州汽车研究院（吴江） 一种柴油机微粒捕集器的积碳量计算方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013135717A1 (en) * 2012-03-13 2013-09-19 Jaguar Land Rover Limited Regeneration of diesel particle filter
CN103016104A (zh) * 2012-12-26 2013-04-03 潍柴动力股份有限公司 一种计算碳累积量的方法和装置
CN104481655A (zh) * 2014-11-17 2015-04-01 潍柴动力股份有限公司 颗粒物捕集器内碳消耗量的获取方法、控制器和发动机
CN106224065A (zh) * 2016-07-29 2016-12-14 安徽江淮汽车股份有限公司 柴油机dpf碳累积量的检测方法
CN106481419A (zh) * 2016-11-08 2017-03-08 清华大学苏州汽车研究院（吴江） 一种柴油机微粒捕集器的积碳量计算方法

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