CN112682144B - Dpf的碳载量确定方法和装置 - Google Patents

Dpf的碳载量确定方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112682144B
CN112682144B CN202011557858.XA CN202011557858A CN112682144B CN 112682144 B CN112682144 B CN 112682144B CN 202011557858 A CN202011557858 A CN 202011557858A CN 112682144 B CN112682144 B CN 112682144B
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon loading
dpf
differential pressure
carbon
passive regeneration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011557858.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN112682144A (zh
Inventor
张军
张娟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Weichai Power Co Ltd
Original Assignee
Weichai Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Weichai Power Co Ltd filed Critical Weichai Power Co Ltd
Priority to CN202011557858.XA priority Critical patent/CN112682144B/zh
Publication of CN112682144A publication Critical patent/CN112682144A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112682144B publication Critical patent/CN112682144B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Abstract

本申请实施例提供的颗粒物过滤器DPF的碳载量确定方法和装置，涉及汽车技术领域。本申请实施例提供的颗粒物过滤器DPF的碳载量确定方法，当DPF处于被动再生状态时，可以根据DPF的进气口与出气口的当前压差，确定出DPF的当前压差碳载量，基于当前压差碳载量与保存的被动再生碳载量，确定出第一模型碳载量，再根据第一模型碳载量、当前压差碳载量和DPF老化因子，确定出当前被动再生修正量，最后根据设定时间内压差碳载量的变化趋势、当前压差碳载量和被动再生修正量，确定出DPF的碳载量，可以更加准确地确定出DPF碳载量。

Description

DPF的碳载量确定方法和装置
技术领域
本申请涉及汽车技术领域，具体涉及一种颗粒物过滤器DPF的碳载量确定方法和装置。
背景技术
发动机的排放尾气不仅会对环境造成污染，还会危害人体的健康。为了减小其危害，目前常通过DPF(Diesel Particulate Filter，颗粒物过滤器)对发动机尾气中的颗粒物进行过滤。DPF主要是通过扩散、沉积和撞击机理来过滤捕集发动机排出的尾气中颗粒物的。排出的尾气流经过捕集器时，其中的颗粒物被捕集在过滤体的滤芯内，剩下较清洁的气体可以被排入到大气中。
DPF能够减少发动机所产生的颗粒物达90％以上，它的工作基本原理是：颗粒物过滤器喷涂上金属铂、钯，发动机排出的含有碳粒的黑烟，通过专门的管道进入发动机尾气颗粒物捕集器，经过其内部密集设置的带式过滤器，将碳烟颗粒吸附在陶瓷制成的过滤器上。
在DPF长期工作中，捕集器里的颗粒物质逐渐增多会引起发动机背压升高，导致发动机性能下降，所以要除去沉积在DPF内部的颗粒物，恢复DPF的过滤性能。而清除DPF内碳载量的关键是让控制器知道什么时候碳载量达到了上限值，不然会导致DPF再生周期的缩短或加大再生风险。目前用于计算DPF的碳载量的方式主要有两种，一种是基于DPF压差和DPF废气体积流量来计算DPF碳载量，一种是根据模型计算，包括原排模型、被动再生和主动再生模型，但是这两种方式均不能准确地计算出DPF的碳载量。
发明内容
为解决现有存在的技术问题，本申请实施例提供了一种颗粒物过滤器DPF的碳载量确定方法和装置，在DPF处于被动再生状态下对压差碳载量进行被动再生修正，可以准确地确定出DPF的碳载量。
为达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供一种颗粒物过滤器DPF的碳载量确定方法，所述方法包括：
若所述DPF处于被动再生状态，根据所述DPF的进气口与出气口的当前压差，确定所述DPF的当前压差碳载量；
基于所述当前压差碳载量与保存的被动再生碳载量，确定第一模型碳载量；所述被动再生碳载量为所述DPF进入被动再生状态时锁存的压差碳载量；
根据所述第一模型碳载量、所述当前压差碳载量和DPF老化因子，确定当前被动再生修正量；
根据设定时间内压差碳载量的变化趋势、所述当前压差碳载量和被动再生修正量，确定所述DPF的碳载量；所述被动再生修正量为当前被动再生修正量或历史被动再生修正量。
本申请实施例提供的颗粒物过滤器DPF的碳载量确定方法，当DPF处于被动再生状态时，可以先根据DPF的进气口与出气口的当前压差，确定出DPF的当前压差碳载量，再基于当前压差碳载量与保存的被动再生碳载量，可以确定第一模型碳载量，该被动再生碳载量为DPF进入被动再生状态时锁存的压差碳载量，接着可以根据第一模型碳载量、当前压差碳载量和DPF老化因子，确定出当前被动再生修正量，最后根据设定时间内压差碳载量的变化趋势、当前压差碳载量和被动再生修正量，确定出DPF的碳载量，该被动再生修正量为当前被动再生修正量或历史被动再生修正量。由于在DPF处于被动再生状态下确定出被动再生修正量，进而根据压差碳载量和被动再生修正量确定出DPF的碳载量，因此可以确定出更加准确的DPF碳载量。
在一种可选的实施例中，所述方法还包括：
若所述DPF满足如下条件，则确定所述DPF处于被动再生状态；所述条件包括：
所述DPF的进气口温度处于第一设定范围内；
所述DPF的内部温度处于第二设定范围内；
所述DPF的废气体积流量处于设定流量范围内；
所述DPF所属车辆的车速处于设定速度范围内。
在该实施例中，当DPF的进气口温度处于第一设定范围内，DPF的内部温度处于第二设定范围内，DPF的废气体积流量处于设定流量范围内，以及DPF所属车辆的车速处于设定速度范围内时，可以确定DPF处于被动再生状态。从而可以精准地判断出DPF当前是否处于被动再生状态。
在一种可选的实施例中，基于所述当前压差碳载量与保存的被动再生碳载量，确定第一模型碳载量，包括：
确定保存的被动再生碳载量与所述当前压差碳载量的差值；
若所述差值大于第一阈值，将第一压差碳载量作为第一模型碳载量初值；若所述差值小于或等于所述第一阈值，将所述当前压差碳载量作为所述第一模型碳载量初值；若所述DPF首次进入被动再生状态时，所述第一压差碳载量为所述被动再生碳载量；若所述DPF不是首次进入被动再生状态时，所述第一压差碳载量为所述当前压差碳载量与最近一次确定的历史被动再生修正量之和；
根据所述第一模型碳载量初值确定第一模型碳载量。
在该实施例中，可以先确定出保存的被动再生碳载量与当前压差碳载量的差值，当差值大于第一阈值时，将第一压差碳载量作为第一模型碳载量初值，当差值小于或等于第一阈值时，将当前压差碳载量作为第一模型碳载量初值，其中，第一压差碳载量的确定为当DPF首次进入被动再生状态时，第一压差碳载量为保存的被动再生碳载量，当DPF不是首次进入被动再生状态时，第一压差碳载量为当前压差碳载量与最近一次确定的历史被动再生修正量之和，再根据第一模型碳载量初值确定出第一模型碳载量。根据保存的被动再生碳载量与当前压差碳载量的差值可以确定当前的压差碳载量是否可信，从而可以确定出准确的第一模型碳载量初值，根据准确的第一模型碳载量初值可以进一步准确地确定出第一模型碳载量。
在一种可选的实施例中，根据所述第一模型碳载量初值确定第一模型碳载量，包括：
采用原排模型，根据所述DPF所属车辆的发动机工况，确定第一碳载量；
采用被动再生模型，根据所述DPF的内部温度、NO2质量流量和所述第一模型碳载量初值，确定第二碳载量；
采用主动再生模型，根据所述DPF的内部温度和所述第一模型碳载量初值，确定第三碳载量；
根据所述第一碳载量、所述第二碳载量和所述第三碳载量，确定输出碳载量；
对所述输出碳载量进行积分，得到所述第一模型碳载量。
在该实施例中，可以先采用原排模型，根据DPF所属车辆的发动机工况，确定第一碳载量，采用被动再生模型，根据DPF的内部温度、NO2质量流量和第一模型碳载量初值，确定第二碳载量，采用主动再生模型，根据DPF的内部温度和第一模型碳载量初值，确定第三碳载量，再根据第一碳载量、第二碳载量和第三碳载量，确定出输出碳载量，最后对输出碳载量进行积分，得到第一模型碳载量。在确定出第一模型碳载量初值后，采用原排模型、被动再生模型和主动再生模型得到第一模型碳载量，可以比较准确地确定出第一模型碳载量。
在一种可选的实施例中，根据设定时间内压差碳载量的变化趋势、所述当前压差碳载量和被动再生修正量，确定所述DPF的碳载量，包括：
若设定时间内所述压差碳载量的变化大于第二阈值，或者所述压差碳载量的变化梯度大于第三阈值，确定所述DPF的碳载量为所述当前压差碳载量和所述当前被动再生修正量之和；
若设定时间内所述压差碳载量的变化小于或等于所述第二阈值，或者所述压差碳载量的变化梯度小于或等于所述第三阈值，确定所述DPF的碳载量为所述当前压差碳载量和最近一次确定的历史被动再生修正量之和。
在该实施例中，当设定时间内压差碳载量的变化大于第二阈值，或者压差碳载量的变化梯度大于第三阈值时，可以确定DPF的碳载量为当前压差碳载量和当前被动再生修正量之和，当设定时间内压差碳载量的变化小于或等于第二阈值，或者压差碳载量的变化梯度小于或等于第三阈值时，可以确定DPF的碳载量为当前压差碳载量和最近一次确定的历史被动再生修正量之和。在确定出被动再生修正量后，可以根据被动再生修正量对压差碳载量进行修正，从而可以更加准确地确定出DPF碳载量。
在一种可选的实施例中，确定所述DPF的碳载量之后，所述方法还包括：
若确定的所述DPF的碳载量大于所述被动再生碳载量，复位所述当前被动再生修正量，将所述DPF的碳载量更新为所述当前压差碳载量；
若所述DPF脱离所述被动再生状态，且废气体积流量大于第四阈值，将所述DPF的碳载量更新为所述被动再生修正量和所述当前压差碳载量之和；
若所述DPF脱离所述被动再生状态，且废气体积流量小于或等于所述第四阈值的时长未达到设定时长，将所述DPF的碳载量更新为所述被动再生修正量和所述当前压差碳载量之和；
若所述DPF脱离所述被动再生状态，且所述废气体积流量小于或等于所述第四阈值的时长达到设定时长，将所述DPF的碳载量更新为第二模型碳载量；所述第二模型碳载量是根据第二模型碳载量初值确定的；所述第二模型碳载量初值为当所述DPF进入废气体积流量小于或等于第四阈值的时长达到设定时长时锁存的压差碳载量。
在该实施例中，当确定的DPF的碳载量大于当前压差碳载量时，复位当前被动再生修正量，并将DPF的碳载量更新为当前压差碳载量，当DPF脱离被动再生状态，且废气体积流量大于第四阈值时，将DPF的碳载量更新为被动再生修正量和当前压差碳载量之和，当DPF脱离被动再生状态，且废气体积流量小于或等于第四阈值的时长未达到设定时长时，将DPF的碳载量更新为被动再生修正量和当前压差碳载量之和，当DPF脱离被动再生状态，且废气体积流量小于或等于第四阈值的时长达到设定时长时，将DPF的碳载量更新为第二模型碳载量，该第二模型碳载量是根据第二模型碳载量初值确定的，该第二模型碳载量初值为当DPF进入废气体积流量小于或等于第四阈值的时长达到设定时长时锁存的压差碳载量。从而可以准确地确定出低废气体积流量下的DPF碳载量，也可以在DPF不满足被动再生状态和低废气体积流量下，确定出准确的DPF碳载量。
第二方面，本申请实施例还提供了一种颗粒物过滤器DPF的碳载量确定装置，包括：
压差碳载量确定模块，用于当所述DPF处于被动再生状态，根据所述DPF的进气口与出气口的当前压差，确定所述DPF的当前压差碳载量；
第一模型碳载量确定模块，用于基于所述当前压差碳载量与保存的被动再生碳载量，确定第一模型碳载量；所述被动再生碳载量为所述DPF进入被动再生状态时锁存的压差碳载量；
被动再生修正量确定模块，用于根据所述第一模型碳载量、所述当前压差碳载量和DPF老化因子，确定当前被动再生修正量；
DPF碳载量确定模块，用于根据设定时间内压差碳载量的变化趋势、所述当前压差碳载量和被动再生修正量，确定所述DPF的碳载量；所述被动再生修正量为当前被动再生修正量或历史被动再生修正量。
在一种可选的实施例中，所述装置还包括被动再生状态确定模块，用于：
若所述DPF满足如下条件，则确定所述DPF处于被动再生状态；所述条件包括：
所述DPF的进气口温度处于第一设定范围内；
所述DPF的内部温度处于第二设定范围内；
所述DPF的废气体积流量处于设定流量范围内；
所述DPF所属车辆的车速处于设定速度范围内。
在一种可选的实施例中，所述第一模型碳载量确定模块，具体用于：
确定保存的被动再生碳载量与所述当前压差碳载量的差值；
若所述差值大于第一阈值，将第一压差碳载量作为第一模型碳载量初值；若所述差值小于或等于所述第一阈值，将所述当前压差碳载量作为所述第一模型碳载量初值；若所述DPF首次进入被动再生状态时，所述第一压差碳载量为所述被动再生碳载量；若所述DPF不是首次进入被动再生状态时，所述第一压差碳载量为所述当前压差碳载量与最近一次确定的历史被动再生修正量之和；
根据所述第一模型碳载量初值确定第一模型碳载量。
在一种可选的实施例中，所述第一模型碳载量确定模块，还用于：
采用原排模型，根据所述DPF所属车辆的发动机工况，确定第一碳载量；
采用被动再生模型，根据所述DPF的内部温度、NO2质量流量和所述第一模型碳载量初值，确定第二碳载量；
采用主动再生模型，根据所述DPF的内部温度和所述第一模型碳载量初值，确定第三碳载量；
根据所述第一碳载量、所述第二碳载量和所述第三碳载量，确定输出碳载量；
对所述输出碳载量进行积分，得到所述第一模型碳载量。
在一种可选的实施例中，所述DPF碳载量确定模块，具体用于：
若设定时间内所述压差碳载量的变化大于第二阈值，或者所述压差碳载量的变化梯度大于第三阈值，确定所述DPF的碳载量为所述当前压差碳载量和所述当前被动再生修正量之和；
若设定时间内所述压差碳载量的变化小于或等于所述第二阈值，或者所述压差碳载量的变化梯度小于或等于所述第三阈值，确定所述DPF的碳载量为所述当前压差碳载量和最近一次确定的历史被动再生修正量之和。
在一种可选的实施例中，所述装置还包括DPF碳载量更新模块，用于：
若确定的所述DPF的碳载量大于所述被动再生碳载量，复位所述当前被动再生修正量，将所述DPF的碳载量更新为所述当前压差碳载量；
若所述DPF脱离所述被动再生状态，且废气体积流量大于第四阈值，将所述DPF的碳载量更新为所述被动再生修正量和所述当前压差碳载量之和；
若所述DPF脱离所述被动再生状态，且废气体积流量小于或等于所述第四阈值的时长未达到设定时长，将所述DPF的碳载量更新为所述被动再生修正量和所述当前压差碳载量之和；
若所述DPF脱离所述被动再生状态，且所述废气体积流量小于或等于所述第四阈值的时长达到设定时长，将所述DPF的碳载量更新为第二模型碳载量；所述第二模型碳载量是根据第二模型碳载量初值确定的；所述第二模型碳载量初值为当所述DPF进入废气体积流量小于或等于第四阈值的时长达到设定时长时锁存的压差碳载量。
第三方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现第一方面的颗粒物过滤器DPF的碳载量确定方法。
第四方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器实现第一方面的颗粒物过滤器DPF的碳载量确定方法。
第二方面至第四方面中任意一种实现方式所带来的技术效果可参见第一方面中对应的实现方式所带来的技术效果，此处不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种DPF的碳载量确定方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的一种计算被动再生修正量的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种DPF的碳载量确定方法的总体流程图；
图4为本申请实施例提供的一种DPF的碳载量确定装置的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的另一种DPF的碳载量确定装置的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的文件中涉及的术语“包括”和“具有”以及它们的变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
DOC(Diesel Oxidation Catalysis，颗粒物的氧化催化技术)是在蜂窝陶瓷载体上涂覆贵金属催化剂(如Pt等)，其目的是为了降低发动机尾气中的HC、CO和SOF的化学反应活化能，使这些物质能与尾气中的氧气在较低的温度下进行氧化反应并最终转化为CO2和H2O。氧化型催化转化器不需要再生系统和控制装置，具有结构简单、可靠性好的特点，已经在现代小型发动机上得到了一定的应用。
DPF(Diesel Particulate Filter，颗粒物过滤器)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微粒的。排气流经捕集器时，其中微粒被捕集在过滤体的滤芯内，剩下较清洁的排气排入大气中。目前应用较多的是壁流式蜂窝陶瓷过滤器，主要用于工程机械和城市公共汽车，特点是操作简单、过滤效率高，但存在过滤器的再生和对燃油中的硫成分比较敏感的问题。
DPF的基本工作原理是：当发动机排气流过氧化型催化剂(DOC)时，在200-600℃温度条件下，CO和HC首先几乎全部被氧化成CO2和H2O，同时NO被转化成NO2。排气从DOC出来进入DPF后，其中微粒被捕集在过滤体的滤芯内，剩下较清洁的排气排入大气中，DPF的捕集效率可达90％以上。
NO2对被捕集的颗粒有很强的氧化能力，利用产生的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。
DOC内反应原理：
2NO+O2→2NO2
2CO+O2→2CO2
2CH+O2→CO2+H2O
DPF内反应原理：
C+2NO2→CO2+2NO
过滤器的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捕集器内的温度，使微粒着火燃烧。当过滤器中的温度达到550℃时，沉积的颗粒物就会氧化燃烧，如果温度达不到550℃，过多的沉积物就会堵塞过滤器，这时就需要利用外加能源(例如电加热器，燃烧器或发动机操作条件的改变)来提高DPF内的温度，使颗粒物氧化燃烧。被动再生指的是利用燃油添加剂或者催化剂来降低微粒的着火温度，使微粒能在正常的发动机排气温度下着火燃烧。添加剂(铈，铁和锶)要以一定的比例加到燃油中，添加剂过多影响不大，但是如果过少，就会导致再生延迟或再生温度升高。
SCR(Selective catalyst reduction，选择性催化还原技术)的基本原理是向排气中喷射燃油或者另外添加还原剂，利用合适的催化剂，促进还原剂与NOx反应，同时抑制还原剂与氧气的非选择性氧化反应。常用的尿素-SCR催化剂有V2O5/W2O3/TiO2和金属氧化物/沸石。钒基催化剂对NOx具有很高的选择性和很宽的高效温度窗口，同时还具有高的抗硫能力，缺点是容易由于润滑油中的磷组分中毒以及高温失效；沸石型催化剂对NH3有极强的吸附能力，但在低温时沸石对HC的吸附能力也很强，而HC的吸附会影响催化器的低温性能，同时沸石的水热稳定性和抗硫性能较差，因而实际使用受到限制，需要使用低硫含量燃料。
硫的氧化物在铜基SCR会形成硫酸盐，降低催化剂活性位，堵塞小孔，降低SCR对NOx的转化效率，因此，当SCR内捕集了一定的硫的氧化物后，需要对其进行脱硫。硫中毒有两种机制：一种是生成(NH4)SO4等，降低SCR催化剂活性位，堵塞小孔，从而降低NOx转化效率；一种是SO2和SO3与NOx竞争吸附，降低NOx的吸附。
SCR技术的反应原理：
尿素水解为氨气：(尿素喷射系统)
(NH2)2CO+H2O→2NH3+CO2
SCR后处理反应：(SCR催化转化器)
NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O
4NO+O2+4NH3→4N2+6H2O
2NO2+O2+4NH3→3N2+6H2O
SCR中实际参与选择催化还原反应的还原剂是氨(NH3)，但由于氨具有较高腐蚀性，液氨和氨水在储存和运输上存在困难，因而不能直接用于车载SCR系统。现在，一般使用尿素水溶液作为还原剂。又由于与其他浓度的尿素水溶液相比，浓度为32.5％的尿素水溶液具有最低的凝固点-11℃，故国际上普遍采用32.5％的尿素水溶液作为SCR的标准还原剂，并命名为AdBlue。
为了防止还原剂浪费和SCR催化剂后NH3泄漏而造成二次污染，必须根据发动机实际的NOx排放量和SCR催化剂的转化效率，动态的控制还原剂的喷射量，因而还原剂的喷射策略是SCR技术研究的热点和难点。由于尿素水溶液只是NH3的载体，因而尿素水溶液分解为NH3的过程对SCR的性能有重要影响。
下面将结合附图，对本申请实施例提供的技术方案进行详细说明。
本申请实施例提供了一种颗粒物过滤器DPF的碳载量确定方法，如图1所示，包括如下步骤：
步骤S101，若DPF处于被动再生状态，根据DPF的进气口与出气口的当前压差，确定DPF的当前压差碳载量。
首先需要判断DPF是否处于被动再生状态，当同时满足DPF的进气口温度处于第一设定范围内、DPF的内部温度处于第二设定范围内、DPF的废气体积流量处于设定流量范围内以及DPF所属车辆的车速处于设定速度范围内时，确定DPF处于被动再生状态。其中，DPF的进气口温度和内部温度都可以采用温度传感器采集得到，废气体积流量是指在单位时间内通过DPF的废气体积。在确定DPF处于被动再生状态后，可以根据DPF的进气口与出气口的当前压差，确定DPF的当前压差碳载量。
步骤S102，基于当前压差碳载量与保存的被动再生碳载量，确定第一模型碳载量。
保存的被动再生碳载量是DPF进入被动再生状态时锁存的压差碳载量，根据当前压差碳载量与保存的被动再生碳载量，可以确定出保存的被动再生碳载量与当前压差碳载量之间的差值，根据差值来判断当前压差碳载量是否可信，并确定出第一模型碳载量初值。当该差值大于第一阈值时，可以认为压差碳载量还处于修正过程中，当前压差碳载量不可信，并将第一压差碳载量作为第一模型碳载量初值，当该差值小于或等于第一阈值时，可以认为当前压差碳载量可信，并将当前压差碳载量作为第一模型碳载量初值，其中，第一压差碳载量的确定为当DPF首次进入被动再生状态时，第一压差碳载量为保存的被动再生碳载量，当DPF不是首次进入被动再生状态时，第一压差碳载量为当前压差碳载量与最近一次确定的历史被动再生修正量之和。
在确定出第一模型碳载量初值后，可以先采用原排模型，根据DPF所属车辆的发动机工况，确定出第一碳载量，再采用被动再生模型，根据DPF的内部温度、NO2质量流量和第一模型碳载量初值，确定出第二碳载量，接着采用主动再生模型，根据DPF的内部温度和第一模型碳载量初值，确定出第三碳载量，最后采用第一碳载量减去第二碳载量，再减去第三碳载量得到的值实时求积分得到第一模型碳载量。其中，NO2质量流量是指单位时间内通过DPF的NO2质量。
步骤S103，根据第一模型碳载量、当前压差碳载量和DPF老化因子，确定当前被动再生修正量。
如图2所示，可以对第一模型碳载量和当前压差碳载量进行偏移量计算，采用第一模型碳载量减去当前压差碳载量的差值作为偏移量。根据第一模型碳载量在被动再生修正参数表中可以查找到碳载量修正因子，根据DPF老化因子在被动再生修正参数表中可以查找到老化修正因子。根据碳载量修正因子和老化修正因子可以对偏移量进行修正，再将修正后的偏移量通过一个低通滤波器得到当前被动再生修正量。由于第一模型碳载量和压差碳载量都是实时获取到的，因此得到的被动再生修正量也是实时的。
步骤S104，根据设定时间内压差碳载量的变化趋势、当前压差碳载量和被动再生修正量，确定DPF的碳载量。
在计算第一模型碳载量的同时，启用压差碳载量下降判断，可以启用一个定时器窗口，在设定时间内如果压差碳载量的变化大于第二阈值，或者压差碳载量的变化梯度大于第三阈值，可以确定DPF的碳载量为当前压差碳载量和当前被动再生修正量之和。在设定时间内如果压差碳载量的变化小于或等于所述第二阈值，或者压差碳载量的变化梯度小于或等于第三阈值，可以确定DPF的碳载量为当前压差碳载量和最近一次确定的历史被动再生修正量之和。
在一种实施例中，在确定出DPF的碳载量之后，如果确定的DPF的碳载量大于被动再生碳载量，则复位当前被动再生修正量，并将DPF的碳载量更新为当前压差碳载量。
在另一种实施例中，当DPF脱离被动再生状态，且废气体积流量大于第四阈值时，将DPF的碳载量更新为被动再生修正量和当前压差碳载量之和。当DPF脱离被动再生状态，且废气体积流量小于或等于第四阈值的时长未达到设定时长时，将DPF的碳载量更新为被动再生修正量和当前压差碳载量之和。
在另一种实施例中，当DPF脱离被动再生状态，且废气体积流量小于或等于第四阈值的时长达到设定时长时，将DPF的碳载量更新为第二模型碳载量，该第二模型碳载量是根据第二模型碳载量初值确定的，该第二模型碳载量初值为当DPF进入废气体积流量小于或等于第四阈值的时长达到设定时长时锁存的压差碳载量。其中，根据第二模型碳载量初值确定第二模型碳载量与根据第一模型碳载量初值确定第一模型碳载量类似，在此不再赘述。
图3为本申请实施例提出的颗粒物过滤器DPF的碳载量确定方法的总体方案流程图。如图3所示，可以包括如下步骤：
步骤S301，确定DPF是否处于被动再生状态；如果是，执行步骤S302；如果否，执行步骤S308。
步骤S302，确定保存的被动再生碳载量与当前压差碳载量的差值是否大于第一阈值；如果是，执行步骤S303；如果否，执行步骤S304。
步骤S303，第一模型碳载量初值为第一压差碳载量。
步骤S304，第一模型碳载量初值为当前压差碳载量。
步骤S305，根据第一模型碳载量初值，确定第一模型碳载量。
步骤S306，在设定时间内确定压差碳载量的变化是否大于第二阈值，或者压差碳载量的变化梯度是否大于第三阈值；如果是，执行步骤S307；如果否，执行步骤S309。
步骤S307，根据第一模型碳载量、当前压差碳载量和DPF老化因子，确定当前被动再生修正量。
步骤S308，确定DPF的碳载量为当前压差碳载量和当前被动再生修正量之和。
步骤S309，确定DPF的碳载量为当前压差碳载量和最近一次确定的历史被动再生修正量之和。
步骤S310，确定DPF的碳载量是否大于保存的被动再生碳载量；如果是，执行步骤S311；如果否，执行步骤S308。
步骤S311，复位当前被动再生修正量，将DPF的碳载量更新为当前压差碳载量。
步骤S312，确定DPF脱离被动再生状态，且废气体积流量是否小于或等于第四阈值的时长达到设定时长；如果是，执行步骤S313；如果否，执行步骤S308。
步骤S313，第二模型碳载量初值为当DPF进入废气体积流量小于或等于第四阈值的时长达到设定时长时锁存的压差碳载量。
步骤S314，根据第二模型碳载量初值确定第二模型碳载量。
步骤S315，将DPF的碳载量更新为第二模型碳载量。
与图1所示的颗粒物过滤器DPF的碳载量确定方法基于同一发明构思，本申请实施例中还提供了一种颗粒物过滤器DPF的碳载量确定装置。由于该装置是本申请颗粒物过滤器DPF的碳载量确定方法对应的装置，并且该装置解决问题的原理与该方法相似，因此该装置的实施可以参见上述方法的实施，重复之处不再赘述。
图4示出了本申请实施例提供的一种颗粒物过滤器DPF的碳载量确定装置的结构示意图，如图4所示，该颗粒物过滤器DPF的碳载量确定装置包括压差碳载量确定模块401、第一模型碳载量确定模块402、被动再生修正量确定模块403和DPF碳载量确定模块404。
其中，压差碳载量确定模块401，用于当所述DPF处于被动再生状态，根据所述DPF的进气口与出气口的当前压差，确定所述DPF的当前压差碳载量；
第一模型碳载量确定模块402，用于基于所述当前压差碳载量与保存的被动再生碳载量，确定第一模型碳载量；所述被动再生碳载量为所述DPF进入被动再生状态时锁存的压差碳载量；
被动再生修正量确定模块403，用于根据所述第一模型碳载量、所述当前压差碳载量和DPF老化因子，确定当前被动再生修正量；
DPF碳载量确定模块404，用于根据设定时间内压差碳载量的变化趋势、所述当前压差碳载量和被动再生修正量，确定所述DPF的碳载量；所述被动再生修正量为当前被动再生修正量或历史被动再生修正量。
在一种可选的实施例中，如图5所示，上述颗粒物过滤器DPF的碳载量确定装置还可以包括被动再生状态确定模块501和DPF碳载量更新模块502；
被动再生状态确定模块501，用于若所述DPF满足如下条件，则确定所述DPF处于被动再生状态；所述条件包括：所述DPF的进气口温度处于第一设定范围内；所述DPF的内部温度处于第二设定范围内；所述DPF的废气体积流量处于设定流量范围内；
所述DPF所属车辆的车速处于设定速度范围内；
DPF碳载量更新模块502，用于若确定的所述DPF的碳载量大于所述被动再生碳载量，复位所述当前被动再生修正量，将所述DPF的碳载量更新为所述当前压差碳载量；若所述DPF脱离所述被动再生状态，且废气体积流量大于第四阈值，将所述DPF的碳载量更新为所述被动再生修正量和所述当前压差碳载量之和；若所述DPF脱离所述被动再生状态，且废气体积流量小于或等于所述第四阈值的时长未达到设定时长，将所述DPF的碳载量更新为所述被动再生修正量和所述当前压差碳载量之和；若所述DPF脱离所述被动再生状态，且所述废气体积流量小于或等于所述第四阈值的时长达到设定时长，将所述DPF的碳载量更新为第二模型碳载量；所述第二模型碳载量是根据第二模型碳载量初值确定的；所述第二模型碳载量初值为当所述DPF进入废气体积流量小于或等于第四阈值的时长达到设定时长时锁存的压差碳载量。
在一种可选的实施例中，第一模型碳载量确定模块402，具体用于：
确定保存的被动再生碳载量与所述当前压差碳载量的差值；
若所述差值大于第一阈值，将第一压差碳载量作为第一模型碳载量初值；若所述差值小于或等于所述第一阈值，将所述当前压差碳载量作为所述第一模型碳载量初值；若所述DPF首次进入被动再生状态时，所述第一压差碳载量为所述被动再生碳载量；若所述DPF不是首次进入被动再生状态时，所述第一压差碳载量为所述当前压差碳载量与最近一次确定的历史被动再生修正量之和；
根据所述第一模型碳载量初值确定第一模型碳载量。
在一种可选的实施例中，第一模型碳载量确定模块402，还用于：
采用原排模型，根据所述DPF所属车辆的发动机工况，确定第一碳载量；
采用被动再生模型，根据所述DPF的内部温度、NO2质量流量和所述第一模型碳载量初值，确定第二碳载量；
采用主动再生模型，根据所述DPF的内部温度和所述第一模型碳载量初值，确定第三碳载量；
根据所述第一碳载量、所述第二碳载量和所述第三碳载量，确定输出碳载量；
对所述输出碳载量进行积分，得到所述第一模型碳载量。
在一种可选的实施例中，DPF碳载量确定模块404，具体用于：
若设定时间内所述压差碳载量的变化大于第二阈值，或者所述压差碳载量的变化梯度大于第三阈值，确定所述DPF的碳载量为所述当前压差碳载量和所述当前被动再生修正量之和；
若设定时间内所述压差碳载量的变化小于或等于所述第二阈值，或者所述压差碳载量的变化梯度小于或等于所述第三阈值，确定所述DPF的碳载量为所述当前压差碳载量和最近一次确定的历史被动再生修正量之和。
与上述方法实施例基于同一发明构思，本申请实施例中还提供了一种电子设备。该电子设备可以是汽车中的发动机电控单元，用于确定颗粒物过滤器DPF的碳载量。在该实施例中，电子设备的结构可以如图6所示，包括存储器601以及一个或多个处理器602。
存储器601，用于存储处理器602执行的计算机程序。存储器601可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统，以及运行即时通讯功能所需的程序等；存储数据区可存储各种即时通讯信息和操作指令集等。
存储器601可以是易失性存储器(volatile memory)，例如随机存取存储器(random-access memory，RAM)；存储器601也可以是非易失性存储器(non-volatilememory)，例如只读存储器，快闪存储器(flash memory)，硬盘(hard disk drive，HDD)或固态硬盘(solid-state drive，SSD)、或者存储器601是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器601可以是上述存储器的组合。
处理器602，可以包括一个或多个中央处理单元(central processing unit，CPU)或者为数字处理单元等等。处理器602，用于调用存储器501中存储的计算机程序时实现上述颗粒物过滤器DPF的碳载量确定方法。
本申请实施例中不限定上述存储器601和处理器602之间的具体连接介质。本公开实施例在图6中以存储器601和处理器602之间通过总线603连接，总线603在图6中以粗线表示，其它部件之间的连接方式，仅是进行示意性说明，并不引以为限。总线603可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
根据本申请的一个方面，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述实施例中的颗粒物过滤器DPF的碳载量确定方法。所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种颗粒物过滤器DPF的碳载量确定方法，其特征在于，包括：
若所述DPF处于被动再生状态，根据所述DPF的进气口与出气口的当前压差，确定所述DPF的当前压差碳载量；
基于所述当前压差碳载量与保存的被动再生碳载量，确定第一模型碳载量；所述被动再生碳载量为所述DPF进入被动再生状态时锁存的压差碳载量；
根据所述第一模型碳载量、所述当前压差碳载量和DPF老化因子，确定当前被动再生修正量；
根据设定时间内压差碳载量的变化趋势、所述当前压差碳载量和被动再生修正量，确定所述DPF的碳载量；所述被动再生修正量为当前被动再生修正量或历史被动再生修正量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述DPF满足如下条件，则确定所述DPF处于被动再生状态；所述条件包括：
所述DPF的进气口温度处于第一设定范围内；
所述DPF的内部温度处于第二设定范围内；
所述DPF的废气体积流量处于设定流量范围内；
所述DPF所属车辆的车速处于设定速度范围内。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述当前压差碳载量与保存的被动再生碳载量，确定第一模型碳载量，包括：
确定保存的被动再生碳载量与所述当前压差碳载量的差值；
若所述差值大于第一阈值，将第一压差碳载量作为第一模型碳载量初值；若所述差值小于或等于所述第一阈值，将所述当前压差碳载量作为所述第一模型碳载量初值；若所述DPF首次进入被动再生状态时，所述第一压差碳载量为所述被动再生碳载量；若所述DPF不是首次进入被动再生状态时，所述第一压差碳载量为所述当前压差碳载量与最近一次确定的历史被动再生修正量之和；
根据所述第一模型碳载量初值确定第一模型碳载量。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述第一模型碳载量初值确定第一模型碳载量，包括：
采用原排模型，根据所述DPF所属车辆的发动机工况，确定第一碳载量；
采用被动再生模型，根据所述DPF的内部温度、NO2质量流量和所述第一模型碳载量初值，确定第二碳载量；
采用主动再生模型，根据所述DPF的内部温度和所述第一模型碳载量初值，确定第三碳载量；
根据所述第一碳载量、所述第二碳载量和所述第三碳载量，确定输出碳载量；
对所述输出碳载量进行积分，得到所述第一模型碳载量。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据设定时间内压差碳载量的变化趋势、所述当前压差碳载量和被动再生修正量，确定所述DPF的碳载量，包括：
若设定时间内所述压差碳载量的变化大于第二阈值，或者所述压差碳载量的变化梯度大于第三阈值，确定所述DPF的碳载量为所述当前压差碳载量和所述当前被动再生修正量之和；
若设定时间内所述压差碳载量的变化小于或等于所述第二阈值，或者所述压差碳载量的变化梯度小于或等于所述第三阈值，确定所述DPF的碳载量为所述当前压差碳载量和最近一次确定的历史被动再生修正量之和。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述DPF的碳载量之后，所述方法还包括：
若所述DPF脱离所述被动再生状态，且废气体积流量大于第四阈值，将所述DPF的碳载量更新为当前被动再生修正量和所述当前压差碳载量之和；
若所述DPF脱离所述被动再生状态，且废气体积流量小于或等于所述第四阈值的时长未达到设定时长，将所述DPF的碳载量更新为当前被动再生修正量和所述当前压差碳载量之和；
若所述DPF脱离所述被动再生状态，且所述废气体积流量小于或等于所述第四阈值的时长达到设定时长，将所述DPF的碳载量更新为第二模型碳载量；所述第二模型碳载量是根据第二模型碳载量初值确定的；所述第二模型碳载量初值为当所述DPF进入废气体积流量小于或等于第四阈值的时长达到设定时长时锁存的压差碳载量。
7.一种颗粒物过滤器DPF的碳载量确定装置，其特征在于，包括：
压差碳载量确定模块，用于当所述DPF处于被动再生状态，根据所述DPF的进气口与出气口的当前压差，确定所述DPF的当前压差碳载量；
第一模型碳载量确定模块，用于基于所述当前压差碳载量与保存的被动再生碳载量，确定第一模型碳载量；所述被动再生碳载量为所述DPF进入被动再生状态时锁存的压差碳载量；
被动再生修正量确定模块，用于根据所述第一模型碳载量、所述当前压差碳载量和DPF老化因子，确定当前被动再生修正量；
DPF碳载量确定单元，用于根据设定时间内压差碳载量的变化趋势、所述当前压差碳载量和被动再生修正量，确定所述DPF的碳载量；所述被动再生修正量为当前被动再生修正量或历史被动再生修正量。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一模型碳载量确定模块，具体用于：
确定保存的被动再生碳载量与所述当前压差碳载量的差值；
若所述差值大于第一阈值，将第一压差碳载量作为第一模型碳载量初值；若所述差值小于或等于所述第一阈值，将所述当前压差碳载量作为所述第一模型碳载量初值；若所述DPF首次进入被动再生状态时，所述第一压差碳载量为所述被动再生碳载量；若所述DPF不是首次进入被动再生状态时，所述第一压差碳载量为所述当前压差碳载量与最近一次确定的历史被动再生修正量之和；
根据所述第一模型碳载量初值确定第一模型碳载量。
9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1～6中任一项所述的方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，实现权利要求1～6中任一项所述的方法。
CN202011557858.XA 2020-12-25 2020-12-25 Dpf的碳载量确定方法和装置 Active CN112682144B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011557858.XA CN112682144B (zh) 2020-12-25 2020-12-25 Dpf的碳载量确定方法和装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011557858.XA CN112682144B (zh) 2020-12-25 2020-12-25 Dpf的碳载量确定方法和装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112682144A CN112682144A (zh) 2021-04-20
CN112682144B true CN112682144B (zh) 2022-06-28

Family

ID=75453231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011557858.XA Active CN112682144B (zh) 2020-12-25 2020-12-25 Dpf的碳载量确定方法和装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112682144B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113074035B (zh) * 2021-05-07 2022-07-19 潍柴动力股份有限公司 一种dpf碳载量估计方法、装置及系统
CN114087056B (zh) * 2021-10-11 2023-01-24 潍柴动力股份有限公司 柴油硫含量预测方法、装置及发动机
CN114320547B (zh) * 2021-12-28 2023-06-20 联合汽车电子有限公司 颗粒捕集器的再生方法、装置、设备、系统和存储介质
CN114810305B (zh) * 2022-05-09 2023-05-23 潍柴动力股份有限公司 颗粒捕集器中颗粒物载量确定方法、装置及设备

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3824979B2 (ja) * 2002-08-09 2006-09-20 ボッシュ株式会社 フィルタ制御方法及び装置
JP4591423B2 (ja) * 2006-08-09 2010-12-01 株式会社デンソー エンジンの燃料未燃分推定装置、排気浄化装置の温度推定装置
JP5123686B2 (ja) * 2008-02-08 2013-01-23 三菱重工業株式会社 Ｄｐｆ堆積量推定装置
US9027329B2 (en) * 2011-05-25 2015-05-12 GM Global Technology Operations LLC Method for determining load of a particulate filter
CN108150260B (zh) * 2017-12-25 2021-01-08 无锡威孚力达催化净化器有限责任公司 一种柴油机dpf碳载量的计算方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN112682144A (zh) 2021-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112682144B (zh) Dpf的碳载量确定方法和装置
EP2126306B1 (en) On-board-diagnosis method for an exhaust aftertreatment system and on-board-diagnosis system for an exhaust aftertreatment system
JP5296291B2 (ja) 排気ガス浄化システム
JP5630024B2 (ja) ディーゼルエンジンの排気浄化装置及び排気浄化方法
JP6152180B2 (ja) 微粒子フィルタを監視するための方法
CN111963285B (zh) Dpf再生控制方法、装置及电子控制单元
US9149801B2 (en) Method and system for adapting a clean filter correction map for a selective catalyst reduction filter
CN104295349A (zh) 用于减少柴油发动机废气中的氮氧化物的方法以及用于实施所述方法的废气后处理系统
CN112324546B (zh) 发动机sof控制系统故障检测方法及故障检测的设备
EP2460994A2 (en) Method for predicting regeneration of DeNOx catalyst and exhaust system using the same
CN113669143A (zh) 一种尾气后处理系统性能检测方法、检测装置及介质
US8893482B2 (en) System for determining sulfur storage of aftertreatment devices
CN114087058A (zh) 一种检测dpf过载的方法及系统
KR20140062899A (ko) 차량의 배기 가스 정화장치
US20150218992A1 (en) Targeted regeneration of a catalyst in an aftertreatment system
JP3620291B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
US20190390589A1 (en) Passive nitric oxide storage catalyst management
KR100907067B1 (ko) 디젤차량의 후처리계 시스템 및 그것의 진단방법
CN115045738B (zh) 尿素喷射系统的控制方法、装置、处理器和尿素喷射系统
CN118008599A (zh) 一种dpf控制方法、装置、系统以及汽车
CN116988862A (zh) 一种选择性催化转化修正方法及系统
JP2016102424A (ja) 内燃機関の排気浄化システム
CN115962031A (zh) 尿素喷射量的确定方法、尿素喷射系统与控制器
CN110582622A (zh) 废气净化系统及堆积量估计方法
US20240151171A1 (en) Control device and method for controlling an exhaust gas aftertreatment system

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant