CN110848001B - 一种利用ntp循环再生dpf的系统及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用NTP循环再生DPF的系统及控制方法,涉及尾气处理领域,该系统包括ECU、后处理装置、NTP发生模块、循环温度控制模块和控制模块;柴油机停机后,排气余热提供再生过程所需温度;DPF再生过程中,由循环温度控制模块调节DPF内温度;NTP发生模块可选择不同的气源产生NTP,氧化清除DPF中沉积的PM;NTP发生模块包含受循环进气阀控制的循环进气管,适时构成循环通路,使未反应的NTP能循环使用;控制模块通过控制电磁阀门的启闭,适时开启或关闭循环通路,实现三种工作模式,即一般再生模式、增压预备模式与增压循环模式的转换。本发明可以有效提升NTP的利用率,节约气源供给的气体,降低再生成本,提高再生效率。

Description

一种利用NTP循环再生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,具体的,涉及一种利用NTP循环再生DPF的系统及控制方法。
背景技术
与汽油机相比,柴油机在动力性能、经济性和可靠性等多方面具有明显的优势,多被应用于重型运输车辆、重型工程机械等领域。近年来,随着柴油机的排放、噪声性能逐渐改善,柴油机在轻型车领域的应用正在增加。柴油机的排放污染物中,颗粒物(particulatematter,PM)排放最为突出,约为汽油机的几十倍。PM排入大气以后,会吸附酸性氧化物、病毒与细菌等有毒有害物质,随呼吸进入人体,进而引发呼吸系统疾病,同时也会影响环境能见度,大气的辐射平衡等。因此降低PM排放一直是柴油机排期后处理技术的重要课题。
柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)安装于柴油机排气系统后端,利用微孔材料过滤排气中颗粒物,对PM的捕集效率达90%以上,被认为是目前降低PM排放最有效的后处理装置。但随过滤时间的增加,PM在过滤介质上沉积,排气背压上升,导致柴油机性能下降。因此,需及时清除DPF孔道中沉积的PM,这一过程称为DPF的再生。
常见的再生方法主要为热再生、催化再生和连续再生。热再生通过引燃PM达到清除目的,如额外喷射燃料或电加热,需使DPF内部温度升高至650℃以上,该方法能耗大,且易损坏滤芯。催化再生是指在DPF上涂覆催化剂或在燃料中加入催化剂,从而降低PM的起燃温度,但该方法对燃油品质要求高,易出现催化剂硫中毒、PM氧化不充分等问题。连续再生是将排气中的一氧化氮(NO)氧化为二氧化氮(NO2),利用NO2的强氧化性氧化去除PM,但该方法有效工作温度范围窄,难以推广使用。可见,传统DPF再生技术均存在一定的自身缺陷。
低温等离子体(non-thermal plasma,NTP)技术作为一种新型工业去污手段,具有能耗低、无二次污染、去除效率高等优点,被认为是解决未来柴油机排气污染问题的最具前景的技术之一。NTP发生器以空气或氧气为气源,通过高压放电,产生O3、NO2等具有强氧化性的活性物质。将NTP通入DPF内部,能在远低于PM起燃温度的情况下实现对PM的氧化去除。
NTP再生DPF技术可分为在线再生和离线再生两种方式。其中,离线再生是指在柴油机停机后将NTP活性物质通入DPF内部。
NTP离线再生DPF时,由于NTP在DPF中滞留时间较短、接触不充分等原因,实际再生过程中NTP活性物质反应速率较低,且利用率较低。为达到较好的再生效果,通常采用延长再生时间或提高NTP浓度的方法,但可能产生NTP利用率低、能耗增大、成本增加等新的问题。
发明内容
针对上述问题,本发明提供一种利用NTP循环再生DPF的系统及控制方法。该方法利用增设的循环进气管与循环供热管,使得未完全参与反应的NTP能再次参与反应,同时利用其维持DPF温度,实现高效再生DPF的技术目的。再生过程在柴油机停机后进行,所需温度由DPF余热提供,由循环温度控制模块维持调节。
一种利用NTP循环再生DPF的系统,包括NTP发生模块、后处理系统和循环温度控制模块;所述后处理系统包括DPF和排气管;
所述NTP发生模块包括NTP发生器、冷却液箱、增压室、气源、进气管、喷射管和循环进气管;所述NTP发生器的一端通过进气管与气源连通,另一端通过喷射管与增压室的输入端连通;
所述增压室输出端的压力控制阀的开闭可将增压后的气体通过喷射管通入DPF,DPF内反应后的气体通过排气管流出;所述排气管上还安装有排气控制阀,且排气控制阀设置在排气管的下游位置;
所述循环进气管的一端与进气管相通,另一端与排气管相通,且进气管内设置有进气控制阀,进气控制阀用来控制气源中的气体的流通,且进气控制阀不控制循环进气管内的气体流入或者流出NTP发生器;
反应后的气体可从所述排气管流入循环进气管;所述循环进气管末端位置处设置有循环进气阀,循环进气阀靠近进气管,循环进气阀的开闭用来控制气体向NTP发生器内流入;
所述循环温度控制模块包括温控回路泵、电热管、循环供热管;所述循环供热管连通所述排气管与所述循环进气管,连接处分别位于所述DPF上游侧与所述循环进气管中间位置处。
一种利用NTP循环再生DPF的系统,包括后处理装置、NTP喷射系统;所述后处理装置包括排气管和DPF;所述排气管上接有DPF;所述NTP喷射系统包括NTP发生器、气源及气泵、NTP喷射管、循环进气管、冷却液箱和冷却液泵、温控回路泵、电热管和循环供热管;所述NTP发生器出气口与NTP喷射管相连通;所述NTP喷射管设置在DPF上游侧;所述循环进气管连接DPF下游侧与NTP发生器气源入口侧;所述循环供热管连接DPF上游侧与循环进气管。
进一步的,所述DPF两端的压力通过压差传感器测得;DPF内的温度通过温度传感器测得;所述压差传感器和温度传感器通过导线与控制模块连接。
进一步的,所述DPF的再生程度通过压差传感器与温度传感器测量数据,并进一步计算得出,通过压差与温度实测值与所述控制单元中存储的标定值比较,计算出再生程度。
进一步的,所述循环进气管中设置有循环进气阀,在所述DPF下游侧的排气管中设置排气管控制阀。
进一步的,所述控制单元根据压差传感器反馈的DPF压差信号、柴油机停机信号、温度传感器反馈的DPF温度信号和内置控制方法控制NTP喷射系统的启停、温控回路泵和电热管的启停以及NTP循环管路与气泵的通断。
进一步的,所述控制单元分别与ECU、进气泵、冷却液泵、电源、压差传感器、温度传感器、循环进气阀、压力传感器、进气控制阀、排气管控制阀、电热管、温度控制阀、温控回路泵等相连接;所述控制模块可实现对各控制阀的控制。
进一步的,所述NTP发生器冷却方式为液冷,所述冷却液泵接收到所述控制单元传输的信号,抽取冷却液箱中的冷却液,从冷却液入口进入所述NTP发生器,对NTP进行冷却,再从冷却液出口回到水箱,循环使用。
基于一种利用NTP循环再生DPF的系统的控制方法,包括以下步骤:
步骤一:对DPF再生系统进行标定实验:
a柴油机在不同工况下,能接受的DPF两端的最大压差不同;以柴油机在标定转速下,DPF两端压差上限值ΔPh为DPF再生的启动信号;通过实验测定ΔPh的具体数值,并将其存入控制模块;
b根据所选气源,利用排气余热辅助NTP再生DPF的过程中,当DPF内部平均温度下降至某一温度时,开启NTP喷射系统能获得较好的再生效果;温度传感器测点设置于DPF轴向中部外侧;该测点温度,在实际散热过程中会低于DPF的内部温度,因此需标定测点温度T0为所述DPF再生的起始温度,并将其存入控制单元;所述T0为DPF内部平均温度为某一温度时,温度传感器测点的温度;将0.8T0计为T2,区间(T2,T0]设为适合DPF再生的最佳温度区间;
c根据所选气源,在标定状态下测量DPF入口测的压力,计为P0,并将其存入控制单元;
d根据所选气源,在温度区间(T2,T0]内标定完全再生后的DPF两端压差。将DPF入口侧气压从3P0连续减小至1.5P0,记录各入口侧压力所对应的压差ΔP0,并将所有P0与ΔP0一一对应,记录至控制单元;
步骤二:柴油机运行时,控制单元通过ECU实时监测DPF两端压差ΔP,将ΔP存储至控制单元内;
步骤三:当柴油机停机信号传递至控制单元时,控制单元比较最后记录的ΔP与ΔPh的大小,当ΔP>ΔPh,且DPF内温度T1≤Th时,控制单元发出信号开始DPF再生,此时排气控制阀、进气控制阀、压力控制阀开启,循环进气阀、温度控制阀关闭,控制单元开始计时;T1为通过DPF内温度传感器各测点的温度计算出的平均值;
步骤四:当控制单元计时30s后,压力控制阀、循环进气阀、排气控制阀关闭,温度控制阀、温控回路泵开启,再生后的NTP气体在循环供热管中维持DPF温度处于合理区间;控制单元依据T1与T2的大小比较,开启或关闭电热管;从NTP发生器中新生成的NTP气体,不断通入增压室进行增压;计时器归零;
步骤五:当P1>3P0时,控制单元判断NTP气体增压完成,并开启循环进气阀、压力控制阀,关闭进气控制阀、温度控制阀和温控回路泵,增压后的NTP气体通入DPF再生;上述步骤中用于温度控制的气体再次通入NTP发生器循环利用;
步骤六:当P1≤1.5P0,控制单元检查再生过程中ΔP是否持续降低。若ΔP持续降低,则控制单元判断需再次增压,关闭压力控制阀与循环进气阀,开启温控回路泵与温度控制阀,返回步骤四;若ΔP未持续降低,控制单元检查ΔP是否小于等于1.2ΔP0。若ΔP>1.2ΔP0,则开启排气控制阀,关闭温度控制阀、温控回路泵、循环进气阀,并返回步骤三;若ΔP≤1.2ΔP0,则控制单元判断再生结束,将各控制阀、各泵恢复初始状态。
本发明的有益效果:本发明所设计的利用NTP循环再生DPF的系统,在停机后,由排气余热提供再生过程所需温度,通过适时将NTP循环,将DPF温度维持在利于再生的区间内,并使得未在DPF中反应的NPF重复利用,提高NTP的利用率;同时通过将NTP气体增压,提升DPF再生的反应效率,进一步提高NTP的利用率。在不额外引入增压泵的情况下,增压室有效提高了增压循环模式下的NTP浓度;通过电热管对循环气体加热,DPF内部温度分布更加均匀,有良好的保温效果;对DPF两端压差传感器及温度传感器的实时测量,能及时准确判断DPF再生进程,并进一步科学准确地选择工作模式。
附图说明
图1是本发明系统的总体示意图。
图2为图1中的循环供热管的结构示意图。
图3是控制模块中控制方法示意图。
附图标记如下:
100-ECU;;201-NTP发生器;202-冷却液箱;203-增压室;204-气源;205-进气泵;206-冷却泵;207-进气管;208-喷射管;209-循环进气管;;301-DPF;302-排气管;;401-温控回路泵;402-电热管;403-循环供热管;404-套管;405-电热丝;406-气管;;501-控制单元;502-压力传感器;503-压差传感器;504-温度传感器;505-进气控制阀;506-压力控制阀;507-温度控制阀;508-循环进气阀;509-排气控制阀。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明,但本发明的保护范围并不局限于此。
结合附图1所示,为本发明系统的总体示意图,包括ECU100、NTP发生模块、NTP发生器201、冷却液箱202、增压室203、气源204、进气泵205、冷却泵206、进气管207、喷射管208、循环进气管209、后处理系统、DPF301、排气管302、循环温度控制模块、温控回路泵401、电热管402、循环供热管403、控制模块、控制单元501、压力传感器502、压差传感器503、温度传感器504、进气控制阀505、压力控制阀506、温度控制阀507、循环进气阀508、排气控制阀509。
所述ECU100与所述后处理系统中的所述排气管302相连接,所述排气管302上安装有所述DPF301,所述排气管302通过所述循环进气管209与所述NTP发生器201的进气管相连接。所述循环进气阀508安装于所述循环进气管209内,所述排气控制阀509安装于所述排气管302内、所述循环进气管209下游侧。当系统处于初始状态时,所述排气控制阀509保持开启,所述压力控制阀506、所述温度控制阀507、所述循环进气阀508均保持关闭,此时流经所述DPF301的排气通过所述排气管302进入大气环境。
所述NTP发生模块中,所述气源204经所述进气控制阀505、所述进气泵205与所述NTP发生器201进气口相连接。所述进气泵205接收所述控制单元501信号向所述NTP发生器301供给所述气源204中的气体。当系统处于循环进气状态时,所述进气控制阀505关闭,所述进气泵205将反应气体由循环进气管209抽入所述NTP发生器201进气口。所述NTP喷射管208安装在所述DPF301上游侧约80mm处。
所述压差传感器503用于实时监测、记录所述DPF301进口、出口处压差ΔP,并与所述控制单元501中所储存的ΔPh进行比较,判断所述DPF301再生过程进行的程度。所述ECU100判断DPF301是否需要再生。若ΔP>ΔPh,则需要再生,所述温度传感器507将信号T1传至所述控制单元501中,当T1≤Th时,所述控制单元501发出再生指令。若ΔP≤1.2ΔP0,所述控制单元501判断再生完成,系统恢复至初始状态。
结合附图2所示,为所述电热管402的结构示意图。所述电热管402由所述套管404、所述电热丝405、所述气管406构成。其中,所述气管406安装于循环供热管403之中,所述气管406外包裹有所述电热丝405,所述电热丝405通过所述套管404固定、保护。所述循环温度控制模块工作时,所述电热丝405依据所述控制单元501指令通电或断电,以此调节DPF内的温度,使之处于利于再生反应进行的区间。所述循环温度控制模块将加热后的气体通入DPF调节其温度,具有DPF内受热均匀、温度梯度较小的优点,利于DPF内各处的再生反应。
结合附图3所示,为控制单元501中控制方法执行示例性步骤的流程图。本发明利用NTP循环清除所述DPF301中的PM,在再生过程中主要有三种工作状态,状态一:一般再生模式,即NTP通入所述DPF301后经所述排气管302排入大气环境;状态二:增压预备模式,即通过反应后的气体维持所述DPF301的温度,同时新生成的NTP在所述增压室203中富集;状态三:增压循环模式,即增压后的NTP从所述增压室203排出,进入所述DPF301再生,反应后气体流经所述循环进气管209重新流入所述NTP发生器201,循环使用。
在步骤601中,系统进行自检,各控制阀、泵均处于初始状态,其中,所述压力控制阀506、所述排气控制阀509保持开启,所述进气控制阀505、所述温度控制阀507、所述循环进气阀508、所述进气泵205、所述温控回路泵401均保持关闭。通过自检,保证所述柴油机运行时能够正常排气。进入步骤602,所述控制单元501检测所述ECU100停机信号,若无停机信号,则所述控制单元501继续等待,若收到停机信号,则进入步骤603。在步骤603中,所述控制单元501将记录到的ΔP与存储在内的ΔPh进行比较,若ΔP≤ΔPh,则所述控制单元501判断所述DPF301不需要进行再生,系统结束运行;若ΔP>ΔPh,则所述控制单元501判断DPF需要再生,并进入步骤604。在步骤604中,所述控制单元501接收安装于所述DPF301内的所述温度传感器504的实测信号T1,并将T1与存储于所述控制单元501中的T0相比较,当T1≤T0时,所述控制单元501判断开始再生程序,进入步骤605。在步骤605中,所述进气控制阀505、所述进气泵205开启,所述NTP发生模块通电并运行,所述控制单元501开始计时t,此时系统进入一般再生模式,进入步骤606。步骤606中,所述控制单元501等待计时t至30s,即一般再生模式进行30s,进入步骤607与步骤608。在步骤608中,所述控制单元501比较T1与T2的大小,若T1>T2,则进入步骤610,电热装置切断,并循环进入步骤608;若T1≤T2,则进入步骤609,电热装置开启,并循环进入步骤608。在步骤607中,所述控制单元501结束计时,并中断一般再生模式,进入增压预备模式,所述压力控制阀506、所述循环进气阀508、所述排气控制阀509关闭,开启所述温度控制阀507、所述温控回路泵401,进入步骤611。在步骤611中,所述控制单元501比较P1与3P0的大小,若P1>3P0,则增压已完成,所述控制单元501判断可以进入增压循环模式,进入步骤612。在步骤612中,依次开启所述循环进气阀508、关闭所述进气控制阀505、关闭所述温控回路泵401、关闭所述温度控制阀507、开启所述压力控制阀506,增压后的NTP通入所述DPF301进行再生,进入步骤613。在步骤613中,所述控制单元501判断P1是否小于1.5P0,若是,则进入步骤614。在步骤614中,所述控制单元501依据记录的ΔP是否降低,选择进入步骤616或步骤615。在步骤616中,所述控制单元501判断需结束增压循环模式,关闭所述压力控制阀506,关闭所述循环进气阀508,开启所述温度控制阀507和温控回路泵401,并进入步骤607。在步骤615中,所述控制单元501判断ΔP是否小于等于1.2ΔP0,若否,则反应气体中氧化性物质耗尽,开启所述排气控制阀509,关闭所述温度控制阀507、所述温控回路泵401、所述循环进气阀508,返回步骤605;若ΔP≤1.2ΔP0,则所述控制单元501判断再生结束,进入步骤618。在步骤618中,关闭所述温度控制阀507、所述温控回路泵401、所述循环进气阀508,打开所述压力控制阀506,所述NTP发生模块断电,所述循环温度控制模块断电,关闭进气泵205,关闭压力控制阀506,再生结束。至此,整套利用NTP循环再生DPF的控制方法已全部实施完毕。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种利用NTP循环再生DPF的系统,其特征在于,包括NTP发生模块、后处理系统和循环温度控制模块;所述后处理系统包括DPF(301)和排气管(302);
所述NTP发生模块包括NTP发生器(201)、冷却液箱(202)、增压室(203)、气源(204)、进气管(207)、喷射管(208)和循环进气管(209);所述NTP发生器(201)的一端通过进气管(207)与气源(204)连通,另一端通过喷射管(208)与增压室(203)的输入端连通;
所述增压室(203)输出端的压力控制阀(506)的开闭可将增压后的气体通过喷射管(208)通入DPF(301),DPF(301)内反应后的气体通过排气管(302)流出;所述排气管(302)上还安装有排气控制阀(509),且排气控制阀(509)设置在排气管(302)的下游位置;
所述循环进气管(209)的一端与进气管(207)相通,另一端与排气管(302)相通,且进气管(207)内设置有进气控制阀(505),进气控制阀(505)用来控制气源(204)中的气体的流通,且进气控制阀(505)不控制循环进气管(209)内的气体流入或者流出NTP发生器(201);
反应后的气体可从所述排气管(302)流入循环进气管(209);所述循环进气管(209)末端位置处设置有循环进气阀(508),循环进气阀(508)靠近进气管(207),循环进气阀(508)的开闭用来控制气体向NTP发生器(201)内流入;
所述循环温度控制模块包括温控回路泵(401)、电热管(402)、循环供热管(403);所述循环供热管(403)连通所述排气管(302)与所述循环进气管(209),连接处分别位于所述DPF(301)上游侧与所述循环进气管(209)中间位置处。
2.根据权利要求1所述的利用NTP循环再生DPF的系统,其特征在于,所述DPF(301)两端的压力差通过压差传感器(503)测得;所述DPF(301)内的温度通过温度传感器(504)测得;所述增压室(203)内的压力由压力传感器(502)测得;所述压力传感器(502)、压差传感器(503)、温度传感器(504)通过导线与控制单元(501)连接。
3.根据权利要求1所述的利用NTP循环再生DPF的系统,其特征在于,所述NTP发生器(201)由冷却液冷却,冷却液置于冷却液箱(202)内,并通过冷却泵(206)泵入NTP发生器(201)。
4.根据权利要求1所述的利用NTP循环再生DPF的系统,其特征在于,所述电热管(402)包括套管(404)、电热丝(405)和气管(406);所述套管(404)内安装有气管(406),电热丝(405)设置在气管(406)外侧壁上;气体流经所述气管(406)内,在所述电热丝(405)的作用下加热,经过加热的气体由所述气管(406)流入所述循环供热管(403)。
5.根据权利要求4所述的利用NTP循环再生DPF的系统,其特征在于,所述电热丝(405)在控制单元(501)的控制下通断电,用以维持所述DPF(301)温度处于合理区间内。
6.根据权利要求1所述的利用NTP循环再生DPF的系统,其特征在于,所述进气管(207)内的气体通过进气泵(205)泵入NTP发生器(201)。
7.根据权利要求2所述的利用NTP循环再生DPF的系统,其特征在于,所述控制单元(501)根据压差传感器(503)反馈的DPF(301)两端压差信号、ECU(100)反馈的柴油机停机信号、温度传感器(504)反馈的DPF(301)内部温度信号,和内置控制方法控制NTP发生模块的启闭和NTP再生DPF的工作模式。
8.根据权利要求2所述的利用NTP循环再生DPF的系统,其特征在于,所述控制单元(501)分别与ECU(100)、进气泵(205)、冷却泵(206)、温控回路泵(401)、电热管(402)、压力传感器(502)、压差传感器(503)、温度传感器(504)、进气控制阀(505)、压力控制阀(506)、温度控制阀(507)、循环进气阀(508)、排气控制阀(509)相连接;所述控制单元(501)可记录上述各传感器数据,控制阀的启闭、泵启停。
9.根据权利要求1至8任一项所述的利用NTP循环再生DPF的系统的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:对DPF再生系统进行标定实验,柴油机在标定转速下,及所选的气源(204)条件下:
a.柴油机在标定转速下,DPF(301)两端压差上限值ΔPh为DPF(301)再生的启动信号;通过实验测定ΔPh的具体数值,并将其存入控制单元(501);
b.根据所选气源(204),利用排气余热辅助NTP再生DPF的过程中,当DPF(301)内部平均温度下降至某一温度时,开启NTP发生模块能获得再生效果;温度传感器(504)测点设置在所述DPF(301)轴向中部外侧;标定测点温度T0为DPF(301)再生的起始温度,并将其存入控制单元(501);所述T0为DPF(301)内部平均温度为某一温度时,温度传感器(504)测点的温度;将0.8T0计为T2,区间(T2,T0]设为适合DPF(301)再生的最佳温度区间;
c.在标定转速下及所选气源(204)条件下,测量DPF(301)入口侧的压力,计为P0,并将其存入控制单元(501);
d.在标定转速下及所选气源(204)条件下,在温度区间(T2,T0]内标定完全再生后的DPF(301)两端压差,将DPF(301)入口侧气压从3P0连续减小至1.5P0,记录各入口侧压力所对应的压差ΔP0,并将所有P0与ΔP0一一对应,记录至控制单元(501);
步骤二:柴油机运行时,控制单元(501)通过ECU(100)实时监测DPF(301)两端压差ΔP,将ΔP存储至控制单元(501)内;
步骤三:当ECU(100)停机信号传递至控制单元(501)时,控制单元(501)比较最后记录的ΔP与ΔPh的大小,当ΔP>ΔPh,且DPF(301)内温度T1小于T0时,控制单元(501)发出信号开始DPF(301)再生,此时排气控制阀(509)、进气控制阀(505)、压力控制阀(506)开启,循环进气阀(508)、温度控制阀(507)关闭;控制单元(501)开始计时;
步骤四:当控制单元(501)计时t为25s~60s后,压力控制阀(506)、循环进气阀(508)、排气控制阀(509)关闭,温度控制阀(507)、温控回路泵(401)开启,再生后的NTP气体在循环供热管(403)中维持DPF(301)温度处于合理区间;控制单元(501)依据T1与T2的大小比较,开启或关闭电热管(402);从NTP发生器(201)中新生成的NTP气体,不断通入增压室(203)进行增压;计时器归零;
步骤五:当P1>3P0时,控制单元(501)判断NTP气体增压完成,并开启循环进气阀(508)、压力控制阀(506),关闭进气控制阀(505)、温度控制阀(507)和温控回路泵(401),增压后的NTP气体通入DPF(301)再生;上述步骤中用于温度控制的气体再次通入NTP发生器(201)循环利用;
步骤六:当P1≤1.5P0,控制单元(501)检查再生过程中ΔP是否持续降低:若ΔP持续降低,则控制单元(501)判断需再次增压,关闭压力控制阀(506)与循环进气阀(508),开启温度控制阀(507)和温控回路泵(401),返回步骤四;若ΔP未持续降低,控制单元(501)检查ΔP是否小于等于1.2ΔP0;若ΔP>1.2ΔP0,则开启排气控制阀(509),关闭温度控制阀(507)、温控回路泵(401)、循环进气阀(508),并返回步骤三;若ΔP≤1.2ΔP0,则控制单元(501)判断再生结束,将各控制阀、各泵恢复初始状态。
10.根据权利要求9所述的利用NTP循环再生DPF的系统的控制方法,其特征在于,所述气源(204)为空气或者氧气。
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