CN111120045A - 一种dpf被动再生的控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种DPF被动再生的控制方法及系统，涉及发动机领域，本发明基于能量法进行消碳，在排气处累积的能量达到积碳所具有的能量时，表明积碳全部消除，具体步骤为：先获取实时碳载量；再判断实时碳载量是否大于预设定碳载量阈值；如果大于，则触发进气节流阀的加热模式，提排温至预设定温度；再获取累积的排气能量，当累积的排气能量大于预设定能量阈值时，表明积碳全部消除，再生成功，初始化碳载量。可见，通过本发明可自动准确的监测碳载量、自动准确的监测消碳，自动准确判断再生是否成功，无需进行碳载量模型标定，减少了台架标定工作量，在整车标定时加以修正，适应性强。

Description

一种DPF被动再生的控制方法及系统
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种DPF被动再生的控制方法及系统。
背景技术
当前，非道路四阶段柴油都带有DPF(中文意思为壁流式颗粒捕集器，是DieselParticulate Filter的英文缩写)，为了对积碳和消碳进行检测，需要进行碳载量模型标定，但是碳载量模型标定存在工作量大、环境适应性差的问题。并且在实际的工作过程中，模型计算的碳载量与实际碳载量存在经常不一致的问题。
发明内容
针对上述不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种DPF被动再生的控制方法及系统，可自动准确的监测碳载量、自动准确的监测消碳，自动准确判断再生是否成功，无需进行碳载量模型标定，减少了台架标定工作量。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种DPF被动再生的控制方法，包括以下步骤：
获取实时碳载量；
判断实时碳载量是否大于预设定碳载量阈值；
如果大于，则触发进气节流阀的加热模式，提排温至预设定温度；
获取累积的排气能量；
判断排气能量是否大于预设定能量阈值，能量阈值根据碳载量预设定；
如果大于，再生成功，初始化碳载量。
优选方式为，在所述获取实时碳载量步骤之前，还包括以下步骤：
获取483烟度和循环供油量；
查找根据483烟度和循环供油量标定的map表，查得实时碳载量。
优选方式为，在所述查得实时碳载量之后，还包括以下步骤：
获取修正系数；
利用所述修正系数去修正实时碳载量，实时碳载量为查得实时碳载量与修正系数之积。
优选方式为，所述修正系数包括第一修正系数，所述第一修正系数查找根据过量空气系数标定的第一修正曲线获得。
优选方式为，所述修正系数还包括第二修正系数，所述第二修正系数查找根据DPF前排温标定的第二修正曲线获得。
优选方式为，所述获取累积的排气能量，包括以下步骤：
获取DPF前排温、DPF后排温和废气流量；
利用Q＝CmΔt公式计算累积的排气能量，其中C为排气比热容，m为废气质量，Δt为DPF后排温和DPF前排温的温度差。
优选方式为，所述预设定温度为330℃。
一种DPF被动再生的控制系统，包括电控单元以及分别与所述电控单元电连接的：碳载量检测单元，所述碳载量检测单元用于获取实时碳载量；碳载量分析单元，所述碳载量分析单元用于判断实时碳载量是否大于预设定碳载量阈值；所述碳载量分析单元传输实时碳载量大于预设定碳载量阈值对应的电信号给所述电控单元，所述电控单元触发进气节流阀的加热模式提排温，排温提至预设定温度；排气能量检测单元，所述排气能量检测单元用于获取累积的排气能量；能量分析单元，所述能量分析单元用于判断排气能量是否大于预设定能量阈值；所述能量分析单元传输排气能量大于预设定能量阈值对应的电信号至所述电控单元，所述电控单元初始化碳载量再生成功。
优选方式为，还包括与所述电控单元电连接的预设定单元，所述预设定单元预设根据483烟度和循环供油量标定的map表。
优选方式为，所述预设定单元还预设根据过量空气系数标定第一修正曲线，及预设根据DPF前排温标定第二修正曲线。
优选方式为，还包括与所述电控单元电连接的排气能量计算单元，所述排气能量计算单元根据公式Q＝CmΔt计算累积的排气能量，其中C为排气比热容，m为废气质量，Δt为DPF后排温和DPF前排温的温度差。
采用上述技术方案后，本发明的有益效果是：
由于本发明的DPF被动再生的控制方法及系统，基于能量法进行消碳，即在排气处累积的能量达到积碳所具有的能量时，表明积碳全部消除，具体步骤为：先获取实时碳载量；再判断实时碳载量是否大于预设定碳载量阈值；如果大于，则触发进气节流阀的加热模式，提排温至预设定温度；再获取累积的排气能量，当累积的排气能量大于预设定能量阈值时，表明积碳全部消除，再生成功，初始化碳载量。可见，通过本发明可自动准确的监测碳载量、自动准确的监测消碳，自动准确判断再生是否成功，无需进行碳载量模型标定，减少了台架标定工作量，在整车标定时加以修正，适应性强。
附图说明
图1是本发明DPF被动再生的控制方法的流程图；
图2是本发明DPF被动再生的控制方法的逻辑关系图；
图3是本发明DPF被动再生的控制系统的原理框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一：
如图1和图2所示，一种DPF被动再生的控制方法，包括以下步骤：
步骤S1、获取实时碳载量；
步骤S2、判断实时碳载量是否大于预设定碳载量阈值；
步骤S3、如果大于，则触发进气节流阀的加热模式，提排温至预设定温度；其中预设定温度为但不限于330℃。
步骤S4、获取累积的排气能量；
步骤S5、判断排气能量是否大于预设定能量阈值，能量阈值根据碳载量预设定；
步骤S6、如果大于，再生成功，初始化碳载量，碳载量初始化为但不限于1.5g/L。
本发明基于能量法进行消碳，即在排气处累积的能量达到积碳所具有的能量时，表明积碳全部消除。可见，通过本方法可自动准确的监测碳载量、自动准确的监测消碳，自动准确判断再生是否成功，无需进行碳载量模型标定，减少了台架标定工作量，在整车标定时加以修正，并且本方法具有实用性强，易实现及成本低的优点。本发明对于当前配套收获机、推土机、压路机等工况相对固定的机型，减少了标定的工作量，对于不同功率的需求能快速的响应，加快了产品的开发周期。
本实施例中，在步骤S1之前，还包括以下步骤：
获取483烟度和循环供油量；
查找根据483烟度和循环供油量标定的map表，查得实时碳载量；
获取修正系数；
利用修正系数去修正实时碳载量，实时碳载量为查得实时碳载量与修正系数之积。其中修正系数包括第一修正系数和第二修正系数，第一修正系数查找根据过量空气系数标定的第一修正曲线，第二修正系数查找根据DPF前排温标定的第二修正曲线获得。则实时碳载量＝查得实时碳载量X第一修正系数X第二修正系数。
通过以上步骤获取的实时碳载量，与实际工况相结合，使实时碳载量更加准确，可靠，进而可准确判断再生是否成功。
本实施例中步骤S4，包括以下步骤：
获取DPF前排温、DPF后排温和废气流量；
利用Q＝CmΔt公式计算累积的排气能量，其中C为排气比热容，m为废气质量，Δt为DPF后排温和DPF前排温的温度差。
通过以上公式计算的排气能量更加准确可靠，能够可靠的判断再生是否成功，保证发动机可靠运行。
实施例二：
如图3所示，一种DPF被动再生的控制系统，包括电控单元以及分别与电控单元电连接的碳载量检测单元，碳载量分析单元，排气能量检测单元和能量分析单元。其中碳载量检测单元用于获取实时碳载量；其中碳载量分析单元用于判断实时碳载量是否大于预设定碳载量阈值；该碳载量分析单元传输实时碳载量大于预设定碳载量阈值对应的电信号给电控单元，电控单元触发进气节流阀的加热模式提排温，排温提至预设定温度；其中排气能量检测单元用于获取累积的排气能量；其中能量分析单元用于判断排气能量是否大于预设定能量阈值；能量分析单元传输排气能量大于预设定能量阈值对应的电信号至电控单元，电控单元初始化碳载量再生成功。
本系统还包括与电控单元电连接的预设定单元，预设定单元预设根据483烟度和循环供油量标定的map表；进一步的，预设定单元还预设根据过量空气系数标定第一修正曲线，及预设根据DPF前排温标定第二修正曲线。通过预设定单元，使获取的实时碳载量与实际运行工况相关，保证了数据获取的准确性，以及相应判断的准确性。
本系统还包括与电控单元电连接的排气能量计算单元，排气能量计算单元根据公式Q＝CmΔt计算累积的排气能量，其中C为排气比热容，m为废气质量，Δt为DPF后排温和DPF前排温的温度差。本例还包括分别与电控单元电连接的第一温度传感器和第二温度传感器，其中第一温度传感器用于采集DPF前排温，第二温度传感器用于采集DPF后排温。
本发明的DPF被动再生的控制系统，碳载量检测单元通过实时483烟度和循环供油量，查得实时碳载量，并利用过量空气系数标定的第一修正系数和DPG前排温标定的第二修正系数来进行修正，获取与实际工况相符的实时碳载量，并将实时碳载量对应的电信号传输至电控单元。电控单元将实时碳载量传输给碳载量分析单元，碳载量分析单元在实时碳载量达到3.5g/L(碳载量阈值)时，传输对应的电信号至电控单元，电控单元根据电信号触发进气节流阀，提升DPF前排温到330℃。此时，排气能量检测单元根据排气比热容，废气质量，DPF后排温和DPF前排温，计算累积的排气能量；该排气能量传输至电控单元，电控单元再传输至能量分析单元，能量分析单元将排气能量与能量阈值进行比较，当排气能量大于能量阈值时，表明消碳成功，传输对应电信号给电控单元，电控单元初始化碳载量为1.5g/L，以便后续消碳。可见，通过本系统可自动准确的监测碳载量、自动准确的监测消碳，自动准确判断再生是否成功，无需进行碳载量模型标定，减少了台架标定工作量，实用性强，结构简单，并未增加整车成本。
以上所述本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同一种DPF被动再生的控制方法及系统的改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种DPF被动再生的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取实时碳载量；
判断实时碳载量是否大于预设定碳载量阈值；
如果大于，则触发进气节流阀的加热模式，提排温至预设定温度；
获取累积的排气能量；
判断排气能量是否大于预设定能量阈值，能量阈值根据碳载量预设定；
如果大于，再生成功，初始化碳载量。
2.根据权利要求1所述的DPF被动再生的控制方法，其特征在于，在所述获取实时碳载量步骤之前，还包括以下步骤：
获取483烟度和循环供油量；
查找根据483烟度和循环供油量标定的map表，查得实时碳载量。
3.根据权利要求2所述的DPF被动再生的控制方法，其特征在于，在所述查得实时碳载量之后，还包括以下步骤：
获取修正系数；
利用所述修正系数去修正实时碳载量，实时碳载量为查得实时碳载量与修正系数之积。
4.根据权利要求3所述的DPF被动再生的控制方法，其特征在于，所述修正系数包括第一修正系数，所述第一修正系数查找根据过量空气系数标定的第一修正曲线获得。
5.根据权利要求4所述的DPF被动再生的控制方法，其特征在于，所述修正系数还包括还第二修正系数，所述第二修正系数查找根据DPF前排温标定的第二修正曲线获得。
6.根据权利要求1所述的DPF被动再生的控制方法，其特征在于，所述获取累积的排气能量，包括以下步骤：
获取DPF前排温、DPF后排温和废气流量；
利用Q＝CmΔt公式计算累积的排气能量，其中C为排气比热容，m为废气质量，Δt为DPF后排温和DPF前排温的温度差。
7.一种DPF被动再生的控制系统，其特征在于，包括电控单元以及分别与所述电控单元电连接的：
碳载量检测单元，所述碳载量检测单元用于获取实时碳载量；
碳载量分析单元，所述碳载量分析单元用于判断实时碳载量是否大于预设定碳载量阈值；所述碳载量分析单元传输实时碳载量大于预设定碳载量阈值对应的电信号给所述电控单元，所述电控单元触发进气节流阀的加热模式提排温，排温提至预设定温度；
排气能量检测单元，所述排气能量检测单元用于获取累积的排气能量；
能量分析单元，所述能量分析单元用于判断排气能量是否大于预设定能量阈值；所述能量分析单元传输排气能量大于预设定能量阈值对应的电信号至所述电控单元，所述电控单元初始化碳载量再生成功。
8.根据权利要求7所述的DPF被动再生的控制系统，其特征在于，还包括与所述电控单元电连接的预设定单元，所述预设定单元预设根据483烟度和循环供油量标定的map表。
9.根据权利要求8所述的DPF被动再生的控制系统，其特征在于，所述预设定单元还预设根据过量空气系数标定第一修正曲线，及预设根据DPF前排温标定第二修正曲线。
10.根据权利要求7所述的DPF被动再生的控制系统，其特征在于，还包括与所述电控单元电连接的排气能量计算单元，所述排气能量计算单元根据公式Q＝CmΔt计算累积的排气能量，其中C为排气比热容，m为废气质量，Δt为DPF后排温和DPF前排温的温度差。
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