CN108678839B - 基于制动能回收的dpf补气再生系统及补气再生方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于制动能回收的DPF补气再生系统及补气再生方法。该系统包括发动机电子控制单元、制动能回收装置和DPF补气再生装置。该方法在减速断油和制动过程中,对制动能回收装置的电控排气管蝶阀和电控压缩空气充气阀进行控制,使制动能回收装置能在制动过程中及时启动并在适当的时刻结束回收过程。在达到DPF再生条件时,启动DPF补气再生装置,并根据压缩空气瓶中的气体压力准确判断补充空气的供给方式和供给时间;并根据排气条件,控制DPF再生柴油喷射器的喷射时刻和脉宽。

Description

基于制动能回收的DPF补气再生系统及补气再生方法
技术领域
本发明涉及柴油机发动机领域,具体是一种基于制动能回收的DPF补气再生系统及补气再生方法。
背景技术
为满足严格排放法规的排放限制,目前柴油发动机普遍需要配置柴油机微粒捕集器(Diesel Particulate Filter,DPF)来降低碳烟排放。然而,在柴油发动机长时间运行后,产生的碳烟颗粒会在DPF中沉积,对发动机的顺畅排气产生阻碍,增加发动机的燃油消耗,同时DPF对碳烟的过滤效率也会显著降低,严重影响发动机的排放性能。因此,在发动机运行过程中需要及时并且高效率的对DPF进行再生。目前比较常用的一种DPF再生方法为DOC辅助DPF再生法,即DPF需要再生时,在柴油机氧化催化器(Diesel OxidationCatalyst,DOC)前的排气管中喷入适量的柴油,柴油在DOC中氧化后产生热量,使排气温度达到DPF的再生起燃点,完成再生过程。采用此种再生方法时,为保证柴油、排气中的未燃和部分燃烧排放物、DPF中碳烟颗粒以及氨泄露催化器(Ammonia slip catalyst,ASC)中氨气的充分氧化,需要根据工况在排气系统中补充一部分新鲜空气。
另外,根据国内外研究可知,对于运行在城市工况下的车辆,发动机制动的能量占比较大。文献中数据表明,制动能可占车辆牵引力能量的55%左右。如果能对制动能进行合理的回收和利用,有利于提高发动机运行过程中的经济性。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明拟解决的技术问题是,提供一种基于制动能回收的DPF补气再生系统及补气再生方法。
本发明解决所述系统技术问题的技术方案是,提供一种基于制动能回收的DPF补气再生系统,包括DOC后温度传感器、DPF后温度传感器和ASC后氧传感器;其特征在于该系统还包括发动机电子控制单元、制动能回收装置和DPF补气再生装置;所述制动能回收装置包括压缩空气瓶、压力检测装置、电控排气管蝶阀和电控压缩空气充气阀;所述DPF补气再生装置包括电控增压空气旁通阀、补气装置前温度传感器、补气装置前氧传感器、新鲜空气/排气混合器、补气装置后温度传感器、补气装置后氧传感器、DPF再生柴油喷射器、补气加热装置、补气温度传感器、电控压缩空气供给阀、电控压缩空气调压阀和电控压缩空气切断阀;
柴油发动机的排气管道上安装有电控排气管蝶阀;电控压缩空气充气阀安装于压缩空气瓶的充气管道上,压缩空气瓶的充气管道的引出位置位于柴油发动机的排气管道口与电控排气管蝶阀之间;压缩空气瓶上安装有压力检测装置;所述电控压缩空气切断阀安装于压缩空气瓶的出气管道处;所述压缩空气瓶的出口管道依次通过电控压缩空气切断阀和电控压缩空气调压阀分别与补气加热装置和涡轮增压器连接;电控增压空气旁通阀安装在压缩空气瓶与涡轮增压器连接的管道上;电控压缩空气供给阀安装在压缩空气瓶与补气加热装置连接的管道上;所述补气加热装置的进口处安装有补气温度传感器;所述补气加热装置的出口连接新鲜空气/排气混合器;新鲜空气/排气混合器和DPF再生柴油喷射器均安装在柴油发动机的排气管道上;新鲜空气/排气混合器安装于DPF再生柴油喷射器之前;所述新鲜空气/排气混合器的进口管道上依次安装有补气装置前温度传感器和补气装置前氧传感器;新鲜空气/排气混合器的出口管道上依次安装有补气装置后温度传感器和补气装置后氧传感器。
本发明解决所述方法技术问题的技术方案是,提供一种基于制动能回收的DPF补气再生方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
步骤1,发动机电子控制单元通过油门踏板信号判断断油制动过程的开始;油门开度为零时,判断制动开始,关闭电控排气管蝶阀,打开电控压缩空气充气阀,开始充气过程;在转速低于阈值或油门信号开始出现非零数值后,判断制动过程结束,打开电控排气管蝶阀,关闭电控压缩空气充气阀;
步骤2,发动机在运行过程中,发动机电子控制单元实时检测DPF的前后压差,并判断DPF两端压差与阀值的大小关系,小于阀值时不启动再生过程;当DPF两端压差大于阀值时,启动再生过程,并首先判断压缩空气瓶中压力与排气压力的差值与阀值的大小关系;
步骤3,若压缩空气瓶中压力与排气压力的差值高于阀值时,发动机电子控制单元控制电控压缩空气切断阀和电控压缩空气供给阀打开,首先根据补气装置前氧传感器、补气装置前温度传感器、排气流量、涡轮后压力的数值和前期标定MAP图对电控压缩空气调压阀的调压数值、电控压缩空气供给阀和电控压缩空气切断阀的关闭时刻进行控制;若压缩空气瓶中压力与排气压力的差值低于阀值时,电控压缩空气供给阀关闭,电控增压空气旁通阀打开,根据增压后空气压力、补气装置前氧传感器、补气装置前温度传感器、排气流量、排气涡轮后压力的数值和前期标定MAP图对电控增压空气旁通阀的关闭时刻进行调节;
步骤4,实时检测补气温度传感器的温度数值和补气装置前温度传感器的数值,根据压力检测装置检测到的压力、排气压力、补气温度传感器的数值对排气温度是否满足要求进行预判;
步骤5,若排气温度不满足要求,根据DOC后温度传感器、DPF后温度传感器、ASC后氧传感器和前期标定MAP图对补气加热装置的开启关闭以及加热强度进行控制;若预判排气温度满足要求,则不启动补气加热装置;
步骤6,根据补气装置后温度传感器的信号、排气流量信号和前期标定MAP图对DPF再生柴油喷射器的喷射时刻和喷射持续期进行调节;
步骤7,在DPF再生装置运行过程中检测补气装置后温度传感器、DOC后温度传感器和DPF后温度传感器的温度数值,根据三者的温度反馈进行补气加热装置的闭环反馈调节;
步骤8,然后根据补气装置后氧传感器和ASC后氧传感器的反馈数值对电控压缩空气调压阀的调压数值、电控压缩空气供给阀的开启关闭时刻、电控增压空气旁通阀的开启关闭时刻进行闭环反馈调节。
与现有技术相比,本发明有益效果在于:
(1)通过制动能回收装置和DPF补气再生装置,同时实现制动能回收、能量利用率的提高和向排气后处理装置提供氧气使得DPF高效率再生。
(2)制动能回收装置将回收的制动能以压缩空气的形式保存,将制动过程中回收的压缩空气用于DPF的再生补气,既可以实现能量回收又解决了DPF再生过程中的空气来源问题,提高了整个系统的能量利用效率。
(3)以制动能回收的压缩空气为DPF再生补气的主要来源,以进气系统旁通空气作为DPF再生补气的辅助气源,避免了发动机停机向压缩空气瓶中补充空气的人力和时间消耗,也避免了再生空气补给不及时、DPF再生效率降低造成的发动机排放增加,使发动机可以较为高效的实现DPF再生,保证发动机的经济性和排放性。
附图说明
图1为本发明基于制动能回收的DPF补气再生系统及补气再生方法一种实施例的补气再生系统工作示意图。(图中:101.中冷器,102.空气滤清器,103.电控增压空气旁通阀,104.涡轮增压器,105.补气装置前温度传感器,106.补气装置前氧传感器,107.新鲜空气/排气混合器,108.补气装置后温度传感器,109.补气装置后氧传感器,110.DOC,111.DOC后温度传感器,112.DPF,113.DPF后温度传感器,114.选择性催化还原器(SelectiveCatalytic Reduction,SCR),115.ASC,116.ASC后氧传感器,117.氨溶液喷射器,118.DPF再生柴油喷射器,119.补气加热装置,120.补气温度传感器,121.电控压缩空气供给阀,122.电控压缩空气调压阀,123.发动机电子控制单元,124.压缩空气瓶,125.电控压缩空气切断阀,126.压力检测装置,127.电控排气管蝶阀,128.电控压缩空气充气阀,129.柴油喷射器,130.柴油发动机)
具体实施方式
下面给出本发明的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本发明,不限制本申请权利要求的保护范围。
本发明提供了一种基于制动能回收的DPF补气再生系统(参见图1,简称系统),包括进气系统、排气后处理装置、DOC后温度传感器111、DPF后温度传感器113、ASC后氧传感器116和柴油喷射器129;所述进气系统包括中冷器101、空气滤清器102和涡轮增压器104;所述排气后处理装置包括DOC110、DPF112、SCR114、ASC115和氨溶液喷射器117;DOC110出口连接DOC后温度传感器111,DPF112出口连接DPF后温度传感器113,其温度反馈信号用于补气加热装置119开启关闭和对加热强度的控制;ASC115后安装有ASC后氧传感器116,根据ASC后氧传感器116的氧含量获得最终排入外界环境气体的氧含量,对DOC辅助的DPF补气再生装置进行进一步调节;
其特征在于该系统还包括发动机电子控制单元123、制动能回收装置和DPF补气再生装置;所述制动能回收装置的功能是在发动机制动或者减速断油时,回收制动能量并以压缩空气的形式储存起来;所述DPF补气再生装置将制动过程中回收的压缩空气或进气系统引入的空气应用于DOC辅助DPF再生所需的新鲜空气;
所述制动能回收装置包括压缩空气瓶124、压力检测装置126、电控排气管蝶阀127和电控压缩空气充气阀128;所述DPF补气再生装置包括电控增压空气旁通阀103、补气装置前温度传感器105、补气装置前氧传感器106、新鲜空气/排气混合器107、补气装置后温度传感器108、补气装置后氧传感器109、DPF再生柴油喷射器118、补气加热装置119、补气温度传感器120、电控压缩空气供给阀121、电控压缩空气调压阀122和电控压缩空气切断阀125;
柴油发动机130的排气管道上安装有电控排气管蝶阀127,其安装原则为在留出压缩空气瓶124的充气管道安装位置的前提下尽量靠近柴油发动机130的排气管道口;电控压缩空气充气阀128安装于压缩空气瓶124的充气管道上,压缩空气瓶124的充气管道的引出位置位于柴油发动机130的排气管道口与电控排气管蝶阀127之间;电控压缩空气充气阀128连接压缩空气瓶124的进口;压缩空气瓶124上安装有用于实时检测压缩空气瓶124压力的压力检测装置126和用于调节压力大小的电控压缩空气切断阀125;所述电控压缩空气切断阀125安装于压缩空气瓶124的出气管道处;所述压缩空气瓶124的出口管道依次通过电控压缩空气切断阀125和电控压缩空气调压阀122分别与补气加热装置119和涡轮增压器104连接;电控增压空气旁通阀103安装在压缩空气瓶124与涡轮增压器104连接的管道上;电控压缩空气供给阀121安装在压缩空气瓶124与补气加热装置119连接的管道上;所述补气加热装置119的进口处安装有补气温度传感器120,用于检测空气供给温度;所述补气加热装置119的出口连接新鲜空气/排气混合器107;新鲜空气/排气混合器107和DPF再生柴油喷射器118均安装在柴油发动机130的排气管道上;新鲜空气/排气混合器107安装于DPF再生柴油喷射器118之前;所述新鲜空气/排气混合器107的进口管道上依次安装有补气装置前温度传感器105和补气装置前氧传感器106;新鲜空气/排气混合器107的出口管道上依次安装有补气装置后温度传感器108和补气装置后氧传感器109。
所述发动机电子控制单元123分别与电控增压空气旁通阀103、补气装置前温度传感器105、补气装置前氧传感器106、补气装置后温度传感器108、补气装置后氧传感器109、DPF再生柴油喷射器118、补气加热装置119、补气温度传感器120、电控压缩空气供给阀121、电控压缩空气调压阀122、电控压缩空气切断阀125、压力检测装置126、电控排气管蝶阀127和电控压缩空气充气阀128连接;
压缩空气瓶124,其功能为储存发动机制动过程中的压缩空气。
电控排气管蝶阀127,其功能为在发动机制动或减速断油时,关闭通向涡轮增压器104的管道。
电控压缩空气充气阀128,其功能为在发动机制动或减速断油时,开启压缩空气瓶124的充气管道,使得空气在排气冲程中进入压缩空气瓶124,达成回收制动能的目的。
电控压缩空气切断阀125,其功能为在非压缩空气供气阶段或者压缩空气压力不足时切断压缩空气的供应。
电控压缩空气调压阀122,使得压缩空气能够以稳定的压力供给到DOC110、DPF112、SCR114和ASC115。
电控压缩空气供给阀121,在DPF112需要再生且压缩空气瓶124内压力满足要求时,打开电控压缩空气供给阀121为排气后处理装置供给压缩空气。
电控增压空气旁通阀103,在压缩空气瓶124中压力不能满足要求时,在DPF112需要再生时打开电控增压空气旁通阀103,从进气系统引入DOC110的柴油氧化以及DPF112的碳烟氧化所需的新鲜空气。
补气加热装置119,为了避免引入温度较低的新鲜空气对排气温度的不利影响,对从压缩空气瓶124或者进气系统引入的空气进行加热。
新鲜空气/排气混合器107,其功能为使补充的新鲜空气和排气均匀混合以提高DOC的氧化效率并提高DPF的再生性能。
DPF再生柴油喷射器118,其功能为向排气中喷射适量柴油,这些柴油在DOC中氧化释放热量,使排气温度达到DPF的再生温度,完成再生过程。
所述发动机电子控制单元123分别与DOC后温度传感器111、DPF后温度传感器113、ASC后氧传感器116、氨溶液喷射器117和柴油喷射器129连接。
所述制动能回收装置在发动机制动或减速断油过程中发挥作用,在减速断油和制动过程中关闭电控排气管蝶阀127,打开电控压缩空气充气阀128;在制动过程结束后打开电控排气管蝶阀127,关闭电控压缩空气充气阀128。具体是:发动机制动时,燃油供给系统停止燃油供应,柴油喷射器129停止喷油,电控排气管蝶阀127关闭,电控压缩空气充气阀128开启。制动过程中,空气经过空气滤清器102过滤再经过涡轮增压器104增压和中冷器101冷却后进入柴油发动机130的气缸中,在柴油发动机130排气冲程排气门开启时,空气由气缸排出经过电控压缩空气充气阀128进入压缩空气瓶124。在制动过程结束后打开电控排气管蝶阀127,关闭电控压缩空气充气阀128。
DPF补气再生装置在DPF112两端的压差达到阀值,再生过程启动时开始发挥作用;DPF补气再生装置启动时,要先对压缩空气瓶124中的压力进行检测,压缩空气瓶124中压力与排气压力的差值高于阀值时,采用压缩空气瓶124中的压缩空气进行补气;若压缩空气瓶124中压力与排气压力的差值低于阀值时,采用涡轮增压器104后进气旁通的方法进行补气。具体是:再生过程启动时,压力检测装置126检测的压缩空气瓶124中压力与排气压力的差值高于阀值时,电控压缩空气切断阀125和电控压缩空气供给阀121打开,压缩空气从压缩空气瓶124流出经过电控压缩空气调压阀122调压,再经补气加热装置119加热后流进新鲜空气/排气混合器107。压缩空气首先在空气/排气混合器107中与排气均匀混合,随后在柴油发动机130的排气管道中与DPF再生柴油喷射器118喷出的柴油再次混合,然后进入DOC110。柴油、排气和空气的混合气在DOC110中经历催化氧化过程,达到DPF112的再生起燃温度;排气从DPF112中流出后,与氨溶液喷射器117喷出的尿素水溶液混合再经过SCR114和ASC115对排气中的NOx和氨的进行处理,最后排入外界环境。若压缩空气瓶124中压力与排气压力的差值低于阀值时,电控压缩空气供给阀121关闭,电控增压空气旁通阀103打开,增压空气通过电控增压空气旁通阀103经补气加热装置119加热后进入新鲜空气/排气混合器107发挥补气作用。
所述发动机电子控制单元123为ECU(Electric Control Unit);
为了保证提供给发动机电子控制单元123足够的运行信息,进气系统和排气系统中应安装流量计,并在进气系统的压气机前后和排气系统的涡轮前后设置压力传感器。
本发明还提供了一种基于制动能回收的DPF补气再生方法(简称方法),其特征在于该方法包括以下步骤:
步骤1,发动机电子控制单元123通过油门踏板信号判断断油制动过程的开始;油门开度为零时,判断制动开始,关闭电控排气管蝶阀127,打开电控压缩空气充气阀128,开始充气过程;在转速低于阈值或油门信号开始出现非零数值后,判断制动过程结束,打开电控排气管蝶阀127,关闭电控压缩空气充气阀128;
步骤2,发动机在运行过程中,发动机电子控制单元123实时检测DPF112的前后压差,并判断DPF112两端压差与阀值的大小关系,小于阀值时不启动再生过程;当DPF112两端压差大于阀值时,启动再生过程,并首先判断压缩空气瓶124中压力是否满足供气要求,即压缩空气瓶124中压力与排气压力的差值与阀值的大小关系;
步骤3,若压缩空气瓶124中压力满足供气要求即压缩空气瓶124中压力与排气压力的差值高于阀值时,发动机电子控制单元123控制电控压缩空气切断阀125和电控压缩空气供给阀121打开,首先根据补气装置前氧传感器105、补气装置前温度传感器106、排气流量、涡轮后压力的数值和前期标定MAP图对电控压缩空气调压阀122的调压数值、电控压缩空气供给阀121和电控压缩空气切断阀125的关闭时刻进行控制;若压缩空气瓶124中压力不满足供气要求即压缩空气瓶124中压力与排气压力的差值低于阀值时,电控压缩空气供给阀121关闭,电控增压空气旁通阀103打开,根据增压后空气压力、补气装置前氧传感器105、补气装置前温度传感器106、排气流量、排气涡轮后压力的数值和前期标定MAP图对电控增压空气旁通阀103的关闭时刻进行调节;
步骤4,实时检测补气温度传感器120的温度数值和补气装置前温度传感器106的数值,根据压力检测装置126检测到的压力、排气压力、补气温度传感器120的数值对排气温度是否满足要求进行预判;
步骤5,若排气温度不满足要求,根据DOC后温度传感器111、DPF后温度传感器113、ASC后氧传感器116和前期标定MAP图对补气加热装置119的开启关闭以及加热强度进行控制;若预判排气温度满足要求,则不启动补气加热装置119;
步骤6,根据补气装置后温度传感器108的信号、排气流量信号和前期标定MAP图对DPF再生柴油喷射器118的喷射时刻和喷射持续期进行调节;
步骤7,在DPF再生装置运行过程中检测补气装置后温度传感器108、DOC后温度传感器111和DPF后温度传感器113的温度数值,根据三者的温度反馈进行补气加热装置119的闭环反馈调节,在保证排气后处理装置起燃和高效运转的前提下防止热负荷超限;
步骤8,然后根据补气装置后氧传感器109和ASC后氧传感器116的反馈数值对电控压缩空气调压阀122的调压数值、电控压缩空气供给阀121的开启关闭时刻、电控增压空气旁通阀103的开启关闭时刻进行闭环反馈调节。
需要说明的是,在上文中以柴油机发动机为实施对象的例子对本发明进行了描述。然而,本发明并不限于此,而是可以适用于现有的或者将来出现的其他液体燃料发动机、液体燃料引燃气体燃料发动机或者混合动力发动机。
本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims (6)

1.一种基于制动能回收的DPF补气再生系统,包括DOC后温度传感器、DPF后温度传感器和ASC后氧传感器;其特征在于该系统还包括发动机电子控制单元、制动能回收装置和DPF补气再生装置;所述制动能回收装置包括压缩空气瓶、压力检测装置、电控排气管蝶阀和电控压缩空气充气阀;所述DPF补气再生装置包括电控增压空气旁通阀、补气装置前温度传感器、补气装置前氧传感器、新鲜空气/排气混合器、补气装置后温度传感器、补气装置后氧传感器、DPF再生柴油喷射器、补气加热装置、补气温度传感器、电控压缩空气供给阀、电控压缩空气调压阀和电控压缩空气切断阀;
柴油发动机的排气管道上安装有电控排气管蝶阀;电控压缩空气充气阀安装于压缩空气瓶的充气管道上,压缩空气瓶的充气管道的引出位置位于柴油发动机的排气管道口与电控排气管蝶阀之间;压缩空气瓶上安装有压力检测装置;所述电控压缩空气切断阀安装于压缩空气瓶的出气管道处;所述压缩空气瓶的出气管道依次通过电控压缩空气切断阀和电控压缩空气调压阀分别与补气加热装置和涡轮增压器连接;电控增压空气旁通阀安装在压缩空气瓶与涡轮增压器连接的管道上;电控压缩空气供给阀安装在压缩空气瓶与补气加热装置连接的管道上;所述补气加热装置的进口处安装有补气温度传感器;所述补气加热装置的出口连接新鲜空气/排气混合器;新鲜空气/排气混合器和DPF再生柴油喷射器均安装在柴油发动机的排气管道上;新鲜空气/排气混合器安装于DPF再生柴油喷射器之前;所述新鲜空气/排气混合器的进口管道上依次安装有补气装置前温度传感器和补气装置前氧传感器;新鲜空气/排气混合器的出口管道上依次安装有补气装置后温度传感器和补气装置后氧传感器。
2.根据权利要求1所述的基于制动能回收的DPF补气再生系统,其特征在于电控排气管蝶阀的安装原则为在留出压缩空气瓶的充气管道安装位置的前提下靠近柴油发动机的排气管道口。
3.根据权利要求1所述的基于制动能回收的DPF补气再生系统,其特征在于所述发动机电子控制单元分别与电控增压空气旁通阀、补气装置前温度传感器、补气装置前氧传感器、补气装置后温度传感器、补气装置后氧传感器、DPF再生柴油喷射器、补气加热装置、补气温度传感器、电控压缩空气供给阀、电控压缩空气调压阀、电控压缩空气切断阀、压力检测装置、电控排气管蝶阀和电控压缩空气充气阀连接。
4.根据权利要求1所述的基于制动能回收的DPF补气再生系统,其特征在于所述发动机电子控制单元分别与DOC后温度传感器、DPF后温度传感器、ASC后氧传感器、氨溶液喷射器和柴油喷射器连接。
5.根据权利要求1所述的基于制动能回收的DPF补气再生系统,其特征在于发动机电子控制单元为ECU。
6.一种基于制动能回收的DPF补气再生方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
步骤1,发动机电子控制单元通过油门踏板信号判断断油制动过程的开始;油门开度为零时,判断制动开始,关闭电控排气管蝶阀,打开电控压缩空气充气阀,开始充气过程;在转速低于阈值或油门信号开始出现非零数值后,判断制动过程结束,打开电控排气管蝶阀,关闭电控压缩空气充气阀;
步骤2,发动机在运行过程中,发动机电子控制单元实时检测DPF的前后压差,并判断DPF两端压差与阀值的大小关系,小于阀值时不启动再生过程;当DPF两端压差大于阀值时,启动再生过程,并首先判断压缩空气瓶中压力与排气压力的差值与阀值的大小关系;
步骤3,若压缩空气瓶中压力与排气压力的差值高于阀值时,发动机电子控制单元控制电控压缩空气切断阀和电控压缩空气供给阀打开,首先根据补气装置前氧传感器、补气装置前温度传感器、排气流量、涡轮后压力的数值和前期标定MAP图对电控压缩空气调压阀的调压数值、电控压缩空气供给阀和电控压缩空气切断阀的关闭时刻进行控制;若压缩空气瓶中压力与排气压力的差值低于阀值时,电控压缩空气供给阀关闭,电控增压空气旁通阀打开,根据增压后空气压力、补气装置前氧传感器、补气装置前温度传感器、排气流量、排气涡轮后压力的数值和前期标定MAP图对电控增压空气旁通阀的关闭时刻进行调节;
步骤4,实时检测补气温度传感器的温度数值和补气装置前温度传感器的数值,根据压力检测装置检测到的压力、排气压力、补气温度传感器的数值对排气温度是否满足要求进行预判;
步骤5,若排气温度不满足要求,根据DOC后温度传感器、DPF后温度传感器、ASC后氧传感器和前期标定MAP图对补气加热装置的开启关闭以及加热强度进行控制;若预判排气温度满足要求,则不启动补气加热装置;
步骤6,根据补气装置后温度传感器的信号、排气流量信号和前期标定MAP图对DPF再生柴油喷射器的喷射时刻和喷射持续期进行调节;
步骤7,在DPF再生装置运行过程中检测补气装置后温度传感器、DOC后温度传感器和DPF后温度传感器的温度数值,根据三者的温度反馈进行补气加热装置的闭环反馈调节;
步骤8,然后根据补气装置后氧传感器和ASC后氧传感器的反馈数值对电控压缩空气调压阀的调压数值、电控压缩空气供给阀的开启关闭时刻、电控增压空气旁通阀的开启关闭时刻进行闭环反馈调节。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109595069B (zh) * 2018-12-03 2020-06-26 潍柴动力股份有限公司 提升doc再生效率的装置及方法
CN109339907B (zh) * 2018-12-18 2023-09-29 河北工业大学 一种带有热管理的小型化的dpf系统
CN110307063B (zh) * 2019-05-22 2021-03-26 同济大学 利用scr气辅结构的dpf主动再生进气控制系统及方法
CN110630354B (zh) * 2019-09-30 2020-12-22 潍柴动力股份有限公司 一种dpf控制方法及装置
CN110848042B (zh) * 2019-10-12 2022-04-26 江苏大学 一种气液多相喷射清除dpf颗粒和灰分的装置及控制方法
CN112664377A (zh) * 2020-12-04 2021-04-16 浙江吉利控股集团有限公司 发动机运行辅助系统及方法
CN113931723A (zh) * 2021-10-12 2022-01-14 河北工业大学 一种减少scr系统尿素结晶的装置及方法
CN115163346B (zh) * 2022-05-20 2024-04-16 潍柴动力股份有限公司 一种发动机气缸的补气方法、装置、设备及存储介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010002606A1 (de) * 2010-03-05 2011-09-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Regeneration eines Partikelfilters
CN102191974A (zh) * 2010-03-19 2011-09-21 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于颗粒捕集器再生的排气压缩机旁路
FR2991717A3 (fr) * 2012-06-08 2013-12-13 Renault Sa Systeme de propulsion hybride d'un vehicule dote d'un circuit d'echappement ameliore
CN104500213A (zh) * 2014-10-27 2015-04-08 浙江大学 一种涡轮增压发动机压缩空气回收及补气系统及其方法
CN206860266U (zh) * 2017-06-21 2018-01-09 浙江春风动力股份有限公司 一种车辆及其发动机
CN108132629A (zh) * 2018-01-19 2018-06-08 江阴大瑞华环保科技有限公司 一种柴油车排放pm2.5过滤集捕装置之全自动再生设备

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010002606A1 (de) * 2010-03-05 2011-09-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Regeneration eines Partikelfilters
CN102191974A (zh) * 2010-03-19 2011-09-21 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于颗粒捕集器再生的排气压缩机旁路
FR2991717A3 (fr) * 2012-06-08 2013-12-13 Renault Sa Systeme de propulsion hybride d'un vehicule dote d'un circuit d'echappement ameliore
CN104500213A (zh) * 2014-10-27 2015-04-08 浙江大学 一种涡轮增压发动机压缩空气回收及补气系统及其方法
CN206860266U (zh) * 2017-06-21 2018-01-09 浙江春风动力股份有限公司 一种车辆及其发动机
CN108132629A (zh) * 2018-01-19 2018-06-08 江阴大瑞华环保科技有限公司 一种柴油车排放pm2.5过滤集捕装置之全自动再生设备

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