CN109736926A - 一种柴油机dpf碳载量的测试装置及测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种柴油机DPF碳载量的测试装置及测试方法，属于汽车尾气处理技术领域。本发明的柴油机DPF碳载量测试装置，包括背压传感器、单向阀、直流风机、空气流量计、DPF电热丝、SCR电热丝、压力传感器、DOC前温度传感器、DPF压差传感器、DPF后温度传感器和SCR后温度传感器，单向阀和直流风机设置在发动机的后处理DPF前，能够在发动机停机后提供恒定的排气质量流量。本发明的DPF碳载量的测试方法在发动机停机状态下进行，避免着车测试时发动机排放物中NO2等对DPF被动再生的影响，在测试背压和压差时，控制通过DPF的排气温度恒定，避免因温度不同对背压和压差带来的影响，背压和压差测试精度较高。

Description

一种柴油机DPF碳载量的测试装置及测试方法
技术领域
本发明属于汽车尾气处理技术领域，具体涉及一种柴油机DPF碳载量的测试装置及测试方法。
背景技术
国六阶段柴油机尾气后处理主要的技术路线为DOC（氧化型催化转化器）+DPF（柴油颗粒过滤器）+SCR（选择性催化还原系统），目前DPF碳载量的测试都是基于不同排气质量流量下的压差或者是基于碳载量模型计算而来。这两种方法都是一个动态的测试方法，在发动机运转的时候进行测试，测试过程中随着发动机工况的不同，测试精度存在一定的误差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种柴油机DPF碳载量的测试装置及测试方法。本发明的DPF碳载量的测试方法在发动机停机状态下进行，避免着车测试时发动机排放物中NO2等对DPF被动再生的影响，在测试背压和压差时，控制通过DPF的排气温度恒定，避免因温度不同对背压和压差带来的影响，背压和压差测试精度较高。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种柴油机DPF碳载量的测试装置及测试方法，其特征在于，该DPF碳载量的测试装置及测试方法具有以下特征：
一种柴油机DPF碳载量的测试装置，包括背压传感器、单向阀、直流风机、空气流量计、DPF电热丝、SCR电热丝、压力传感器、DOC前温度传感器、DPF 压差传感器、DPF后温度传感器和SCR后温度传感器，所述单向阀和直流风机设置在发动机的后处理DPF前，能够在发动机停机后提供恒定的排气质量流量。
所述单向阀能够确保空气仅从风机一侧吹向DPF一侧。
所述空气流量计能够实时检测通过单向阀的空气质量流量。
一种柴油机DPF碳载量的测试方法，包括以下步骤：
（1）信号处理模块接收到发动机转速信号、油耗量信号和点火开关关闭信号后，传输给控制模块，此时发动机的转速信号和油耗量信号均为0；
（2）控制模块接受到信号处理模块的信号后，控制直流风机运转，此时DOC前温度传感器和DOC后温度传感器开始测量DPF前后的温度并计算DPF温度的平均值；
（3）计算模块1根据DPF 压差传感器压差信号和空气流量计信号计算该压差和排气质量流量下DPF对应的碳载量1；计算模块2根据背压传感器背压信号和空气流量计信号计算该背压和排气质量流量下DPF的碳载量2；碳载量1和碳载量2做减法运算并取绝对值；当该绝对值小于标定量2时，为假，信号不可信赋值给碳载量3，认为信号不可信；当该绝对值大于等于标定量2时，为真，碳载量2赋值给碳载量3；
（4）计算模块3对碳载量1、碳载量2和碳载量3输入的碳载量进行选择，并将碳载量结果反馈到控制模块，控制模块根据DPF的碳载量与DPF最大碳载量进行比较后，决定是否要进行再生，并把信号传输给电子控制单元，同时停止直流风机运转。
所述测试方法是在发动机停机状态下，通过直流风机运转给后处理提供恒定排气质量流量的。
步骤（4）中选择碳载量时可以根据不同的发动机选择碳载量1、碳载量2或者碳载量3作为最终输出碳载量。
当通过DPF的空气温度过低时，通过所述DPF电热丝加热提高通过DPF的空气温度，避免温度对DPF碳载量的影响。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
本发明是在发动机停机状态下，基于恒定排气质量流量的DPF碳载量测试方法，能够避免着车测试时发动机排放物中NO2等对DPF被动再生的影响。该方法在发动机的后处理DPF前加装了直流风机和单向阀，可以在发动机停机后提供恒定的排气质量流量，背压和压差测试精度较高；发动机背压传感器以及DPF压差传感器根据恒定排气质量流量下发动机的背压和压差不同从而计算出不同背压和压差下DPF的碳载量，控制通过DPF的排气温度恒定，避免因温度不同对背压和压差带来的影响；当排气温度较低时还可以通过电热丝对流过DPF的气体进行加热，当温度达到需求温度后才开始进行背压和压差的测试，误差较小，对发动机DPF碳载量的测试精度较高。
附图说明
图1为本发明柴油机DPF碳载量测试装置的结构示意图。
图2为本发明柴油机DPF碳载量测试方法的流程示意图。
附图标记说明：1-背压传感器；2-单向阀；3-直流风机；4-空气流量计；5-DPF电热丝；6- SCR电热丝；7-压力传感器；8- DOC前温度传感器；9- DPF压差传感器；10- DPF后温度传感器；11- SCR后温度传感器。
下面结合具体实施方式及附图对本发明做进一步描述。
具体实施方式
如图1所示，一种柴油机DPF碳载量的测试装置，包括背压传感器1、单向阀2、直流风机3、空气流量计4、DPF电热丝5、SCR电热丝6、压力传感器7、DOC前温度传感器8、DPF 压差传感器9、DPF后温度传感器10和SCR后温度传感器11，所述单向阀2和直流风机3设置在发动机的后处理DPF前，能够在发动机停机后提供恒定的排气质量流量。
所述单向阀2能够确保空气仅从风机一侧吹向DPF一侧。
所述空气流量计4能够实时检测通过单向阀的空气质量流量。
如图2所示，一种柴油机DPF碳载量的测试方法，包括以下步骤：
（1）信号处理模块接收到发动机转速信号、油耗量信号和点火开关关闭信号后，传输给控制模块，此时发动机的转速信号和油耗量信号均为0；
（2）控制模块接受到信号处理模块的信号后，控制直流风机运转，此时DOC前温度传感器8和DOC后温度传感器10开始测量DPF前后的温度并计算DPF温度的平均值；
（3）计算模块1根据DPF 压差传感器9压差信号和空气流量计4信号计算该压差和排气质量流量下DPF对应的碳载量1；计算模块2根据背压传感器1背压信号和空气流量计4信号计算该背压和排气质量流量下DPF的碳载量2；碳载量1和碳载量2做减法运算并取绝对值；当该绝对值小于标定量2时，为假，信号不可信赋值给碳载量3，认为信号不可信；当该绝对值大于等于标定量2时，为真，碳载量2赋值给碳载量3；
（4）计算模块3对碳载量1、碳载量2和碳载量3输入的碳载量进行选择，并将碳载量结果反馈到控制模块，控制模块根据DPF的碳载量与DPF最大碳载量进行比较后，决定是否要进行再生，并把信号传输给电子控制单元，同时停止直流风机运转。
所述测试方法是在发动机停机状态下，通过直流风机运转给后处理提供恒定排气质量流量的。
步骤（4）中选择碳载量时可以根据不同的发动机选择碳载量1、碳载量2或者碳载量3作为最终输出碳载量。
当通过DPF的空气温度过低时，通过DPF电热丝加热提高通过DPF的空气温度，避免温度对DPF碳载量的影响。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据本发明实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种柴油机DPF碳载量的测试装置，包括背压传感器（1）、单向阀（2）、直流风机（3）、空气流量计（4）、DPF电热丝（5）、SCR电热丝（6）、压力传感器（7）、DOC前温度传感器（8）、DPF压差传感器（9）、DPF后温度传感器（10）和SCR后温度传感器（11），其特征在于，所述单向阀（2）和直流风机（3）设置在发动机的后处理DPF前，能够在发动机停机后提供恒定的排气质量流量。
2.根据权利要求1所述的一种柴油机DPF碳载量的测试装置，其特征在于，所述单向阀（2）能够确保空气仅从风机一侧吹向DPF一侧。
3.根据权利要求1所述的一种柴油机DPF碳载量的测试装置，其特征在于，所述空气流量计（4）能够实时检测通过单向阀的空气质量流量。
4.一种柴油机DPF碳载量的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）信号处理模块接收到发动机转速信号、油耗量信号和点火开关关闭信号后，传输给控制模块，此时发动机的转速信号和油耗量信号均为0；
（2）控制模块接受到信号处理模块的信号后，控制直流风机运转，此时DOC前温度传感器（8）和DOC后温度传感器（10）开始测量DPF前后的温度并计算DPF温度的平均值；
（3）计算模块1根据DPF 压差传感器（9）压差信号和空气流量计（4）信号计算该压差和排气质量流量下DPF对应的碳载量1；计算模块2根据背压传感器（1）背压信号和空气流量计（4）信号计算该背压和排气质量流量下DPF的碳载量2；碳载量1和碳载量2做减法运算并取绝对值；当该绝对值小于标定量2时，为假，信号不可信赋值给碳载量3，认为信号不可信；当该绝对值大于等于标定量2时，为真，碳载量2赋值给碳载量3；
（4）计算模块3对碳载量1、碳载量2和碳载量3输入的碳载量进行选择，并将碳载量结果反馈到控制模块，控制模块根据DPF的碳载量与DPF最大碳载量进行比较后，决定是否要进行再生，并把信号传输给电子控制单元，同时停止直流风机运转。
5.根据权利要求2所述的一种柴油机DPF碳载量的测试方法，其特征在于，所述测试方法是在发动机停机状态下，通过直流风机运转给后处理提供恒定排气质量流量的。
6.根据权利要求2所述的一种柴油机DPF碳载量的测试方法，其特征在于，步骤（4）中选择碳载量时可以根据不同的发动机选择碳载量1、碳载量2或者碳载量3作为最终输出碳载量。
7.根据权利要求2所述的一种柴油机DPF碳载量的测试方法，其特征在于，当通过DPF的空气温度过低时，通过DPF电热丝加热提高通过DPF的空气温度，避免温度对DPF碳载量的影响。
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