CN108915832B - 柴油机dpf清灰控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发动机尾气后处理技术领域，具体涉及一种柴油机DPF清灰控制方法。本发明旨在解决DPF清灰请求不准确导致DPF频繁清灰的技术问题。为此目的，本发明提供了一种柴油机DPF清灰控制方法，柴油机DPF清灰控制方法包括如下步骤：S12：当DPF发出清灰请求后，检测DPF两端的第一压差值；S13：对DPF进行再生处理并计算再生后的DPF两端的第二压差值；S14：计算第一压差值与第二压差值的差值的绝对值，当差值的绝对值小于预设差值时确定对DPF进行清灰处理，否则，驳回DPF发出的清灰请求。本发明通过对DPF进行再生处理并计算DPF再生前后DPF两端的第一压差值和第二压差值，并根据两者差值的绝对值进一步判定是否对DPF进行清灰处理，以减少频繁对DPF进行清灰处理的现象。

Description

柴油机DPF清灰控制方法

技术领域

本发明涉及发动机尾气后处理技术领域，具体涉及一种柴油机DPF清灰控制方法。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

在中国大中型城市，汽车尾气排放已成为主要的大气污染源，为了减少汽车尾气对环境的影响，发动机排出的尾气会依次经过DOC、DPF和SCR催化剂后再排入大气中，以此减少汽车尾气对环境的影响，其中，DPF放置在SCR催化剂之前用于捕集发动机尾气中的颗粒物，从而降低排放向大气中的灰尘量，通过DPF捕集的颗粒物主要分为两种:可燃性物质如煤烟和不可燃物如灰尘。其中，可燃性物质可以通过主动再生或被动再生的方式燃烧掉，而不可燃物则需要在累积到一定量后到指定服务站进行清灰处理，长期不对DPF进行清灰处理会影响发动机的性能(如背压性能、油耗性能等)。

其中，DPF(Diesel Particulate Filter,颗粒物捕集器)主要是通过扩散、沉积和撞击机理来过滤捕集发动机排气中的微粒。排气流经DPF时，排气中的微粒被捕集在DPF的滤芯内，剩下较清洁的排气排入大气中。目前应用较多的DPF是壁流式蜂窝陶瓷过滤器，随着DPF工作时间的加长，DPF上堆积的颗粒物越来越多，如何及时消除DPF上的颗粒物(DPF再生)是该技术的关键。DPF再生有主动再生和被动再生两种方法：主动再生指的是利用外界能量来提高DPF内的温度，例如向DOC前喷射柴油并燃烧，来提高DPF内的温度，使DPF内的温度达到一定温度，沉积的颗粒物如煤烟就会氧化燃烧，达到再生的目的；被动再生指的是在一定温度区间内，尾气中的NO2对被捕集的颗粒有很强的氧化能力，因此可以利用NO2作为氧化剂除去微粒捕集器中的微粒，并生成CO2，而NO2又被还原为NO，从而达到去除微粒的目的，被动再生的发生不需要额外的燃油。

DPF再生虽然可以有效去除DPF中的可燃性物质如煤烟等，但并不能有效去除DPF中的不可燃物质如灰尘等，因此，为了去除DPF中的不可燃物质如灰尘等，需要在不可燃物质如灰尘累积到一定量后到指定服务站进行清灰处理，而判定不可燃物质如灰尘的累积量一般采用DPF前后压差、排气流量、排气温度等计算颗粒物的累积量，通过颗粒物的累积量判定是否有清灰的必要，但是，此方法并不能判定DPF中沉淀的颗粒物是可燃物质如煤烟还是不可燃物质如灰尘等，因此，上述方法对DPF内的灰尘判定不准导致DPF的频繁清灰请求。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足提出的一种柴油机DPF清灰控制方法，该方法在DPF发出清灰请求后，对DPF进行再生处理并计算DPF再生前后DPF两端的第一压差值和第二压差值，并根据两者差值的绝对值进一步确定是否对DPF进行清灰处理，以减少频繁对DPF进行清灰处理的现象。该目的是通过以下技术方案实现的。

本发明提供了一种柴油机DPF清灰控制方法，柴油机DPF清灰控制方法包括如下步骤：S12：当DPF发出清灰请求后，检测DPF两端的压力并计算得到第一压差值；S13：对DPF进行再生处理、检测再生后的DPF两端的压力并计算得到第二压差值；S14：计算第一压差值与第二压差值的差值的绝对值，当差值的绝对值小于预设差值时确定对DPF进行清灰处理，否则，驳回DPF发出的清灰请求。

优选地，步骤S12前还包括：S11：实时检测DPF内的灰分分量值，当灰分分量值大于等于预设灰分分量值时DPF发出清灰请求，否则，DPF不发出清灰请求。

优选地，步骤S11包括：S111：实时检测DPF两端的压差值或DPF的温度值或DPF的排气流量值并查询与其对应的灰分分量值对照表，根据灰分分量值对照表得到对应的DPF内的第一灰分分量值；S112：当第一灰分分量值大于等于预设灰分分量值时DPF发出清灰请求。

优选地，步骤S111前还包括：S109：预先建立DPF两端的压差值、DPF温度值和排气流量值对应DPF内第一灰分分量值的灰分分量值对照表。

优选地，步骤S11还包括：S113：根据发动机行驶里程或发动机运行时间确定DPF内的第二灰分分量值；S114：当第二灰分分量值大于等于预设灰分分量值时DPF发出清灰请求。

优选地，步骤S11还包括：S115：根据发动机的灰分排放情况或发动机的运行工况确定DPF内的第三灰分分量值；S116：当第三灰分分量值大于等于预设灰分分量值时DPF发出清灰请求。

优选地，步骤S11还包括：S117：当第一灰分分量值、第二灰分分量值、第三灰分分量值均小于预设灰分分量值时，DPF不发出清灰请求，否则，DPF发出清灰请求。

优选地，步骤S12包括：S121：当DPF发出清灰请求后，检测DPF两端的第一压差值并储存第一压差值；S122：当第一压差值储存完成后，发出对DPF进行稳态工况的再生处理的提示。

优选地，步骤S14还包括：S141：当差值的绝对值小于预设差值时，确定对DPF进行清灰处理并发出对DPF进行清灰处理的警报；S142：当差值的绝对值大于等于预设差值时，驳回DPF发出的清灰请求。

优选地，步骤S14后还包括：S15：当检测到差值的绝对值小于预设差值时，经预设时间后检测是否完成DPF的清灰处理；S16：当未完成对DPF的清灰处理时对发动机进行限扭操作；S17：当完成对DPF的清灰处理时，将用于确定灰分分量值的检测数据进行初始化清零，并重新累积检测数据。

本领域技术人员能够理解的是，在本发明的技术方案中，柴油机DPF清灰控制方法当控制器(如整车控制器)接收到DPF发出清灰请求后，控制器对DPF发出再生处理指令并计算DPF再生处理前后DPF两端的第一压差值和第二压差值，然后根据两者差值的绝对值进一步确定是否对DPF进行清灰处理，以此减少DPF频繁进行清灰处理的现象。具体地，通过三个检测方法检测DPF内的灰分分量值并得到第一灰分分量值、第二灰分分量值、第三灰分分量值，当三个检测值中的至少一个值大于等于预设差值时DPF发出清灰请求，通过三个检测方法判定DPF内的灰分分量值是否超标可以提高DPF发出清灰请求的可靠性，减少DPF内的灰分分量值超标而DPF未发出清灰请求的现象，进一步地，当DPF发出清灰请求后，控制器首先计算并储存DPF两端的第一压差值，然后发出对DPF进行再生处理的指令从而将DPF内的可燃物质如煤烟去除，控制器最后计算再生后的DPF两端的第二压差值并计算第二压差值与第一压差值的差值的绝对值，当差值的绝对值大于等于预设差值时，说明DPF内的灰分主要为可燃物且已经经过再生处理去除，此时，驳回DPF清灰请求，当差值的绝对值小于预设差值时，说明DPF内的灰分主要为不可燃物且不能经过再生处理去除，此时，控制器确定对DPF进行清灰处理并发出对DPF进行清灰处理的警报。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明一个实施例的柴油机DPF清灰控制方法流程示意图。

图2为本发明另一个实施例的柴油机DPF清灰控制方法流程示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，本发明通过三个检测方法确定DPF是否发出清灰请求只是本发明的优选实施例，并不是对本发明中DPF发出清灰请求的条件限制，例如，本发明的DPF发出清灰请求的条件还可以为其他条件，这种调整并不偏离本发明DPF发出清灰请求的条件的保护范围。

图1为本发明一个实施例的柴油机DPF清灰控制方法流程示意图。

如图1所示，本发明提供了一种柴油机DPF清灰控制方法，柴油机DPF清灰控制方法包括如下步骤：S12：当DPF发出清灰请求后，检测DPF两端的压力并计算得到第一压差值；然后执行步骤S13：对DPF进行再生处理、检测再生后的DPF两端的压力并计算得到第二压差值；最后执行步骤S14：计算第一压差值与第二压差值的差值的绝对值，当差值的绝对值小于预设差值时确定对DPF进行清灰处理，否则，驳回DPF发出的清灰请求。具体地，当DPF向控制器发出清灰请求后，控制器中的计算单元首先根据DPF两端的压力传感器检测得到DPF两端的压力进行计算并储存DPF两端的第一压差值，然后控制器发出对DPF进行再生处理的指令使发动机后喷或第七支喷油嘴向DOC前喷射柴油并燃烧来提高DPF内的温度，当DPF内的温度达到一定温度，DPF内沉积的可燃性颗粒物如煤烟就会氧化燃烧，通过主动再生的方式将DPF内的可燃物质如煤烟等去除，此时控制器中的计算单元根据DPF两端的压力传感器检测得到DPF两端的压力进行计算并储存DPF两端的第二压差值，控制器最后通过计算单元计算第二压差值与第一压差值的差值的绝对值，当差值的绝对值大于等于预设差值时，说明DPF内的沉积的颗粒物主要为可燃性物质且已经经过再生处理去除，此时，控制器驳回DPF发出的清灰请求，不对驾驶人员发出对DPF进行清灰处理的指令，当差值的绝对值小于预设差值时，说明DPF内沉积的颗粒物主要为不可燃物如灰尘且不能经过再生处理去除，此时，控制器确定对DPF进行清灰处理并向驾驶人员发出对DPF进行清灰处理的警报。需要说明的是，本发明所说的预设差值为根据DPF的具体特征和发动机的特征预先标定的数值，可以通过以往的数据制表得到或者通过仿真实验获得，具体获得方式和具体数值在此不再赘述。进一步地，本发明的柴油机DPF清灰控制方法实时对DPF进行检测，因此，当执行完步骤S14后，重新执行步骤S12。

继续参阅图1，根据本发明的实施例，步骤S12包括：S121：当DPF发出清灰请求后，检测DPF两端的第一压差值并储存第一压差值；S122：当第一压差值储存完成后，发出对DPF进行稳态工况的再生处理的提示。具体地，当DPF发初清灰请求至控制器后，控制器中的计算单元首先根据DPF两端的压力传感器计算并将DPF两端的第一压差值储存在储存单元，然后控制器在控制面板上提示驾驶员进行驻车再生或类似稳态工况的再生处理。

继续参阅图1，根据本发明的实施例，步骤S14包括：S141：当差值的绝对值小于预设差值时，确定对DPF进行清灰处理并发出对DPF进行清灰处理的警报；S142：当差值的绝对值大于等于预设差值时，驳回DPF发出的清灰请求。具体地，当差值的绝对值小于预设差值时，说明DPF内沉积的颗粒物主要为不可燃物如灰尘且不能经过再生处理去除，此时，控制器确定对DPF进行清灰处理并向驾驶人员发出对DPF进行清灰处理的警报，当差值的绝对值大于等于预设差值时，说明DPF内的沉积的颗粒物主要为可燃性物质且已经经过再生处理去除，此时，控制器驳回DPF发出的清灰请求，不对驾驶人员发出对DPF进行清灰处理的指令。

继续参阅图1，根据本发明的实施例，步骤S12前还包括：S11：实时检测DPF内的灰分分量值，当灰分分量值大于等于预设灰分分量值时DPF发出清灰请求，否则，DPF不发出清灰请求。具体地，步骤S11包括：S111：实时检测DPF两端的压差值或DPF的温度值或DPF的排气流量值并查询与其对应的灰分分量值对照表，根据灰分分量值对照表得到对应的DPF内的第一灰分分量值，步骤S111具体包括：实时检测DPF再生后两端的压差值或DPF的温度值或DPF的排气流量值并查询与其对应的灰分分量值对照表，根据灰分分量值对照表得到对应的DPF内的第一灰分分量值；步骤S111前包括步骤S110：预先建立DPF两端的压差值、DPF温度值和排气流量值对应DPF内第一灰分分量值的灰分分量值对照表；然后执行步骤S112：当第一灰分分量值大于等于预设灰分分量值时DPF发出清灰请求。进一步地，步骤S11还包括：S113：根据发动机行驶里程或发动机运行时间确定DPF内的第二灰分分量值；然后执行步骤S114：当第二灰分分量值大于等于预设灰分分量值时DPF发出清灰请求；进一步地，步骤S11还包括：S115：根据发动机的灰分排放情况和发动机的运行工况确定DPF内的第三灰分分量值；然后执行步骤S116：当第三灰分分量值大于等于预设灰分分量值时DPF发出清灰请求；最后，步骤S11还包括：S117：当第一灰分分量值、第二灰分分量值、第三灰分分量值均小于预设灰分分量值时，DPF不发出清灰请求，否则，DPF发出清灰请求。在本发明的柴油机DPF清灰控制方法中，当步骤S11中的3个判定条件(步骤S111、步骤S113和步骤S115)中任何一个判定条件达到预设差值，DPF即发送清灰请求给控制器，控制器接收到清灰请求后在控制面板上要求驾驶员进行驻车再生或类似稳态工况的再生处理，控制器在DPF驻车再生开始前，记录DPF两端的第一压差值ΔP1，并与DPF再生结束时的DPF两端第二压差值ΔP2进行比较，驻车再生20min-30min后，DPF内如有可燃烧的煤烟，则煤烟几乎可以完全燃烧，若再生前DPF内大部分为煤烟，则再生前后DPF两端的压差变化会很大，若再生前DPF内大部分为灰尘，则再生前后DPF两端的压差变化会很小，因此，本发明预设一个再生前后DPF两端压差的预设差值L，若两端的再生前后压差|ΔP1-ΔP2|>＝L，则认为DPF内主要为煤烟而灰分较少，因此，DPF不需要到指定服务站进行清灰处理，控制器驳回DPF的清灰请求，直到DPF再次发出清灰请求，重复本判定。若DPF再生前后压差|ΔP1-ΔP2|<L，则认定DPF内的灰分较多，控制器在驾驶室面板上提醒驾驶员到指定服务站对DPF进行清灰处理，当控制器检测DPF已经完成清灰处理后，控制器将上述3个判定条件的检测数据都初始化清零，重新进行累计检测数据。进一步地，由于DPF内灰分过多会导致发动机背压、油耗等性能恶化，因此若清灰处理警报触发，驾驶员需要到就近的服务站进行清灰，否则在预设时间后当控制器检测DPF未完成清灰处理时会对发动机进行限扭操作，即发动机性能受到限制以强制驾驶员到服务站对DPF进行清灰处理。

继续参阅图1，需要说明的是，本发明所阐述的DPF两端的压差值或DPF的温度值或DPF的排气流量值确定第一灰分分量值、发动机行驶里程或发动机运行时间确定DPF内的第二灰分分量值以及发动机的灰分排放情况或发动机的运行工况确定DPF内的第三灰分分量值，均可以采用查表的方式进行计算，具体地，将上述的每一个检测数据分别对应一个第一灰分分量值或第二灰分分量值或第三灰分分量值，其中，上述的每一个检测数据对应灰分分量值的具体数值可以根据发动机的性能参数通过仿真实验获取，在此不再赘述。

图2为本发明另一个实施例的柴油机DPF清灰控制方法流程示意图。

如图2所示，本发明提供了一种柴油机DPF清灰控制方法，柴油机DPF清灰控制方法包括如下步骤：S11：实时检测DPF内的灰分分量值；根据灰分分量值执行步骤S1101：判定灰分分量值是否大于等于预设灰分分量值；当灰分分量值小于预设灰分分量值时执行步骤S1102：DPF不发出清灰请求；当灰分分量值大于等于预设灰分分量值时执行步骤S12：检测DPF两端的压力并计算得到第一压差值后DPF发出清灰请求；根据清灰请求执行步骤S13：对DPF进行稳定工况的再生处理、检测DPF两端的压力并计算得到第二压差值；然后执行步骤S14：计算第一压差值与第二压差值的差值的绝对值；根据差值的绝对值执行步骤S1401：判定差值的绝对值是否小于预设差值；当差值的绝对值大于等于预设差值时执行步骤S1402：驳回DPF发出的清灰请求；当差值的绝对值小于预设差值时执行步骤S1403：确定对DPF进行清灰处理并发出清灰警报；然后执行步骤S15：经过预设时间后检测是否完成对DPF的清灰处理；当未完成对DPF的清灰处理时执行步骤S16：对发动机进行限扭操作；然后重新执行步骤S1403，直到完成对DPF的清灰处理时执行步骤S17：将用于确定灰分分量值的检测数据进行初始化清零，并重新累积检测数据。进一步地，本发明的柴油机DPF清灰控制方法实时对DPF进行检测，因此，当执行完步骤S1102、步骤S1402和步骤S17后，重新执行步骤S11。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种柴油机DPF清灰控制方法，其特征在于，所述柴油机DPF清灰控制方法包括如下步骤：

S110：预先建立所述DPF两端的压差值、DPF温度值和排气流量值对应所述DPF内第一灰分分量值的灰分分量值对照表；

S11：实时检测所述DPF内的灰分分量值，当所述灰分分量值大于等于预设灰分分量值时所述DPF发出清灰请求，否则，所述DPF不发出所述清灰请求；

S111：实时检测所述DPF两端的压差值或所述DPF的温度值或所述DPF的排气流量值并查询与其对应的灰分分量值对照表，根据所述灰分分量值对照表得到对应的所述DPF内的第一灰分分量值；

S112：当所述第一灰分分量值大于等于所述预设灰分分量值时所述DPF发出所述清灰请求；

S12：当所述DPF发出清灰请求后，检测所述DPF两端的压力并计算得到第一压差值；

S13：对所述DPF进行再生处理、检测再生后的所述DPF两端的压力并计算得到第二压差值；

S14：计算所述第一压差值与所述第二压差值的差值的绝对值，当所述差值的绝对值小于预设差值时确定对所述DPF进行清灰处理，否则，驳回所述DPF发出的所述清灰请求；S14具体包括：S141，当所述差值的绝对值小于所述预设差值时，确定对所述DPF进行所述清灰处理并发出对所述DPF进行所述清灰处理的警报；S142，当所述差值的绝对值大于等于所述预设差值时，驳回所述DPF发出的所述清灰请求；

S15：当检测到所述差值的绝对值小于所述预设差值时，经预设时间后检测是否完成所述DPF的所述清灰处理；

S16：当未完成对所述DPF的所述清灰处理时对发动机进行限扭操作；

S17：当完成对所述DPF的所述清灰处理时，将用于确定所述灰分分量值的检测数据进行初始化清零，并重新累积所述检测数据。

2.根据权利要求1所述的柴油机DPF清灰控制方法，其特征在于，步骤S11还包括：

S113：根据发动机行驶里程或发动机运行时间确定所述DPF内的第二灰分分量值；

S114：当所述第二灰分分量值大于等于所述预设灰分分量值时所述DPF发出所述清灰请求。

3.根据权利要求2所述的柴油机DPF清灰控制方法，其特征在于，步骤S11还包括：

S115：根据所述发动机的灰分排放情况或所述发动机的运行工况确定所述DPF内的第三灰分分量值；

S116：当所述第三灰分分量值大于等于所述预设灰分分量值时所述DPF发出所述清灰请求。

4.根据权利要求3所述的柴油机DPF清灰控制方法，其特征在于，步骤S11还包括：

S117：当所述第一灰分分量值、所述第二灰分分量值、所述第三灰分分量值均小于所述预设灰分分量值时，所述DPF不发出所述清灰请求，否则，所述DPF发出所述清灰请求。

5.根据权利要求4所述的柴油机DPF清灰控制方法，其特征在于，步骤S12包括：

S121：当所述DPF发出所述清灰请求后，检测所述DPF两端的所述第一压差值并储存所述第一压差值；

S122：当所述第一压差值储存完成后，发出对所述DPF进行稳态工况的再生处理的提示。

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