CN112943417A - 一种dpf再生控制方法、尾气处理系统及车辆 - Google Patents

一种dpf再生控制方法、尾气处理系统及车辆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种DPF再生控制方法、尾气处理系统及车辆，属于发动机排放技术领域。DPF再生控制方法包括：步骤S1，进入行车再生，若行车再生成功，则退出行车再生；若行车再生失败，进行步骤S2；步骤S2，获取碳载量mt和压差Pdiff；步骤S3，当mt＞a1或/和Pdiff＞p1时，且mt≤a2和Pdiff≤p2，进行步骤S4；步骤S4，当行车再生的次数小于或等于预设次数时，提高车速，然后依次进行步骤S1～步骤S3；当行车再生的次数大于预设次数时，进行步骤S5；步骤S5，进入驻车再生。该DPF再生控制方法、尾气处理系统及车辆的烟度低、油耗低及机油稀释风险低。

Description

一种DPF再生控制方法、尾气处理系统及车辆
技术领域
本发明涉及发动机排放技术领域，尤其涉及一种DPF再生控制方法、尾气处理系统及车辆。
背景技术
为了降低车辆发动机尾气中的氮氧化物和CO等气体，需要通过SCR(SelectiveCatalyst Reduction，选择性催化还原系统)、DPF(Diesel Particulate Filter，颗粒过滤器)和DOC(Diesel Oxidation Catalysis，氧化型催化转化器)对尾气进行处理，以将较洁净的尾气排入大气中，从而有效降低尾气对环境的影响。随着工作时间的加长，DPF内会堆积大量的颗粒物，而导致DPF尾气处理效率降低甚至失效，因此，需要对DPF进行再生。
专用车的发动机在工作中转速和扭矩较低，积碳比其它车辆要快，触发行车再生的频率也要高，但是由于DOC上游温度低，行车再生很难完成，导致发动机有很长时间处于行车再生模式，行车再生模式的烟度比普通模式高好几倍，积碳周期会进一步缩短，行车再生运行时间长还会导致发动机油耗高，且容易发生机油稀释。
因此，亟需一种烟度低、油耗低及机油稀释风险低的DPF再生控制方法、尾气处理系统及车辆，以解决现有技术中存在的上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种DPF再生控制方法、尾气处理系统及车辆，该DPF再生控制方法、尾气处理系统及车辆的烟度低、油耗低及机油稀释风险低，保证发动机运行的可靠性，提高了发动机的工作性能和整车性能。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种DPF再生控制方法，包括：
步骤S1，进入行车再生，若行车再生成功，则退出行车再生；若行车再生失败，进行步骤S2；
步骤S2，获取碳载量mt和压差Pdiff；
步骤S3，当mt＞a1或/和Pdiff＞p1时，a1为第一预设碳载量阈值，p1为第一预设压差阈值，且mt≤a2和Pdiff≤p2，a2为第二预设碳载量阈值，p2为第二预设压差阈值，进行步骤S4；
步骤S4，当行车再生的次数小于或等于预设次数时，提高车速，然后依次进行步骤S1～步骤S3；当行车再生的次数大于预设次数时，进行步骤S5；
步骤S5，进入驻车再生。
作为一种DPF再生控制方法的优选技术方案，在所述步骤S3中，当mt＞a2或/和Pdiff＞p2时，进行步骤S5。通过在多次行车再生中提高车速的方式和设置预设次数的方式，均能够避免车辆长时间处于行车再生模式，使得车辆的烟度低、油耗低及机油稀释风险低，保证发动机运行的可靠性，提高了发动机的工作性能和整车性能。
作为一种DPF再生控制方法的优选技术方案，所述预设次数为三次。避免车辆长时间处于行车再生模式，提高了车辆的DPF再生效率，以保证发动机运行的可靠性，提高了发动机的工作性能和整车性能。
作为一种DPF再生控制方法的优选技术方案，第一次行车再生的车速V为0～40km/h；第二次行车再生的车速V1为40km/h～60km/h；第三次行车再生的车速V2大于60km/h。
作为一种DPF再生控制方法的优选技术方案，在所述步骤S1中，当mt＞a1或/和Pdiff＞p1时，进入行车再生。
作为一种DPF再生控制方法的优选技术方案，在所述步骤S1中，当mt＜a1且Pdiff＜p1时，则行车再生成功。
作为一种DPF再生控制方法的优选技术方案，在所述步骤S1中，当mt＞a1或/和Pdiff＞p1时，且当Toxi＜T的持续时间tcon＞t时，Toxi为DOC上游温度，T为DOC的起燃温度，t为预设时间，则行车再生失败。
作为一种DPF再生控制方法的优选技术方案，所述T为245℃～255℃；所述t为550s～650s。
为达上述目的，本发明还提供了一种尾气处理系统，包括DPF、DOC和电子控制单元，所述DOC用于对尾气进行处理；所述DPF设置于所述DOC的下游，用于对所述DOC处理后的尾气进行颗粒物捕集；所述电子控制单元用于执行上述的DPF再生控制方法。
为达上述目的，本发明还提供了一种车辆，包括如上所述的尾气处理系统。
本发明提供了一种DPF再生控制方法、尾气处理系统及车辆，该车辆包括尾气处理系统，尾气处理系统中的电子控制单元用于执行DPF再生控制方法，当行车再生失败后，如果mt＞a1或/和Pdiff＞p1时，且mt≤a2和Pdiff≤p2，则通过判断行车再生的次数与预设次数的关系，确定是否再次进行行车再生，且进行该次行车再生之前，会提高车速，以此来提高行车再生成功的几率，如果预设次数内的行车再生均无法成功，则直接进行驻车再生。通过在多次行车再生中提高车速的方式和设置预设次数的方式，均能够避免车辆长时间处于行车再生模式，使得车辆的烟度低、油耗低及机油稀释风险低，保证发动机运行的可靠性，提高了发动机的工作性能和整车性能。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的第一种DPF再生控制方法的流程图；
图2是本发明具体实施方式提供的第二种DPF再生控制方法的流程图；
图3是本发明具体实施方式提供的第三种DPF再生控制方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
DPF(Diesel Particulate Filter)：颗粒过滤器又称为颗粒捕集器，可以简称为过滤器或捕集器，主要通过扩散、沉积和撞击机理来过滤捕集发动机排气中的微粒。排气流经过过滤器时，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。颗粒捕集器的基本工作原理是：当发动机排气流过氧化型催化转化器(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被转化为NO2。排气从DOC出来进入颗粒捕集器(DPF)后，其中的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。
行车再生为发动机再生的一种方式，再生过程中整车可正常行驶。驻车再生为发动机再生的一种方式，再生过程中整车处于静止状态。
如图1所示，本实施例提供了一种DPF再生控制方法，该DPF再生控制方法包括：步骤S1，进入行车再生，若行车再生成功，则退出行车再生；若行车再生失败，进行步骤S2；步骤S2，获取碳载量mt和压差Pdiff；步骤S3，当mt＞a1或/和Pdiff＞p1时，a1为第一预设碳载量阈值，p1为第一预设压差阈值，且mt≤a2和Pdiff≤p2，a2为第二预设碳载量阈值，p2为第二预设压差阈值，进行步骤S4；步骤S4，当行车再生的次数小于或等于预设次数时，提高车速，然后依次进行步骤S1～步骤S3；当行车再生的次数大于预设次数时，进行步骤S5；步骤S5，进入驻车再生。
当行车再生失败后，如果mt＞a1或/和Pdiff＞p1时，且mt≤a2和Pdiff≤p2，则通过判断行车再生的次数与预设次数的关系，确定是否再次进行行车再生，且进行该次行车再生之前，会提高车速，以此来提高行车再生成功的几率，如果由于提高了车速，使得行车再生成功，可避免车辆长时间处于行车再生模式，如果预设次数内的行车再生均无法成功，则直接进行驻车再生，也避免了车辆长时间处于行车再生模式。通过在多次行车再生中提高车速的方式和设置预设次数的方式，均能够避免车辆长时间处于行车再生模式，使得车辆的烟度低、油耗低及机油稀释风险低，保证发动机运行的可靠性，提高了发动机的工作性能和整车性能。
优选地，如图2所示，在步骤S3中，当mt＞a2或/和Pdiff＞p2时，进行步骤S5。当mt＞a2或/和Pdiff＞p2时，可能即使通过超过预设次数的行车再生也无法达到行车再生的目的，因此，为避免车辆的烟度提高、油耗提高以及出现机油稀释的现象，则直接进行驻车再生，提高了车辆的DPF再生效率，以保证发动机运行的可靠性，提高了发动机的工作性能和整车性能。
需要说明的是，不同类型的DPF的a1和a2不同，因此，在本实施例中，不再对a1和a2的具体数值进行限定。示例性地，当DPF为堇青石DPF时，a1为3.5g/L，a2为4g/L；当DPF为碳化硅DPF时，a1为6g/L，a2为7g/L。进一步地，p1和p2和发动机排量、后处理结构和尺寸有关，因此，在本实施例中，不再对p1和p2的具体数值进行限定。
优选地，在本实施例中，预设次数为三次，避免车辆长时间处于行车再生模式，提高了车辆的DPF再生效率，以保证发动机运行的可靠性，提高了发动机的工作性能和整车性能。在本实施例中，第一次行车再生的车速V为0～40km/h，一般为市内的行车车速；第二次行车再生的车速V1为40km/h～60km/h，一般为市郊工况的运行车速；第三次行车再生的车速V2大于60km/h，一般为高速工况的运行车速。可选地，在其它实施例中，可根据实际情况，选择不同的行车再生的预设次数，以及每次行车再生的车速。
如图3所示，在步骤S1中，当mt＞a1或/和Pdiff＞p1时，进入行车再生。mt＞a1和Pdiff＞p1均可说明DPF内堆积的颗粒物超过了限值，因此，为保证DPF的尾气处理效率，需要进行行车再生，以减少DPF内的颗粒物。在步骤S1中，当mt＜a1且Pdiff＜p1时，则行车再生成功。mt＜a1且Pdiff＜p1时，说明通过行车再生使得DPF内堆积的颗粒物低于限值。
如图3所示，在步骤S1中，当mt＞a1或/和Pdiff＞p1时，且当Toxi＜T的持续时间tcon＞t时，Toxi为DOC上游温度，T为DOC的起燃温度，t为预设时间，则行车再生失败，即退出行车再生，避免了车辆长时间处于行车再生模式，使得车辆的烟度低、油耗低及机油稀释风险低，保证发动机运行的可靠性，提高了发动机的工作性能和整车性能。
可选地，T为245℃～255℃；t为550s～650s。优选地，在本实施例中，T为250℃；t为600s。
本实施例还提供了一种尾气处理系统，包括DPF、DOC和电子控制单元，DOC用于对尾气进行处理；DPF设置于DOC的下游，用于对DOC处理后的尾气进行颗粒物捕集；电子控制单元用于执行上述的DPF再生控制方法。
本实施例还提供了一种车辆，该车辆包括上述的尾气处理系统，减少车辆行车再生时间，降低烟度，增加积碳里程；降低车辆油耗；降低机油稀释风险。优选地，在本实施例中，采用ECU进行控制和判断，响应快，控制精准。
洒水车、垃圾车、抑尘车、扫地车等特殊用途的专用车大多数时间运行在低负荷工况，由于其在工作中转速和扭矩较低，积碳比其他车辆要快，触发再生的频率也要高，采用DPF再生控制方法，可在多次行车再生的过程中，通过提高车速，以提高发动机的排气温度，进而使其满足DOC的起燃温度，提高了行车再生成功的几率；由于行车再生的成功与否不仅仅依赖于DOC的上游温度，还包括其它因素，因此，当在预设次数内的行车再生均无法成功时，则直接进行驻车再生，提高了专用车的再生效率，避免发动机一直处于行车再生模式导致的烟度大、油耗高、机油稀释风险高等问题。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种DPF再生控制方法，其特征在于，包括：
步骤S1，进入行车再生，若行车再生成功，则退出行车再生；若行车再生失败，进行步骤S2；
步骤S2，获取碳载量mt和压差Pdiff；
步骤S3，当mt＞a1或/和Pdiff＞p1时，a1为第一预设碳载量阈值，p1为第一预设压差阈值，且mt≤a2和Pdiff≤p2，a2为第二预设碳载量阈值，p2为第二预设压差阈值，进行步骤S4；
步骤S4，当行车再生的次数小于或等于预设次数时，提高车速，然后依次进行步骤S1～步骤S3；当行车再生的次数大于预设次数时，进行步骤S5；
步骤S5，进入驻车再生。
2.如权利要求1所述的DPF再生控制方法，其特征在于，在所述步骤S3中，当mt＞a2或/和Pdiff＞p2时，进行步骤S5。
3.如权利要求1所述的DPF再生控制方法，其特征在于，所述预设次数为三次。
4.如权利要求3所述的DPF再生控制方法，其特征在于，第一次行车再生的车速V为0～40km/h；第二次行车再生的车速V1为40km/h～60km/h；第三次行车再生的车速V2大于60km/h。
5.如权利要求1所述的DPF再生控制方法，其特征在于，在所述步骤S1中，当mt＞a1或/和Pdiff＞p1时，进入行车再生。
6.如权利要求1所述的DPF再生控制方法，其特征在于，在所述步骤S1中，当mt＜a1且Pdiff＜p1时，则行车再生成功。
7.如权利要求1所述的DPF再生控制方法，其特征在于，在所述步骤S1中，当mt＞a1或/和Pdiff＞p1时，且当Toxi＜T的持续时间tcon＞t时，Toxi为DOC上游温度，T为DOC的起燃温度，t为预设时间，则行车再生失败。
8.如权利要求7所述的DPF再生控制方法，其特征在于，所述T为245℃～255℃；所述t为550s～650s。
9.一种尾气处理系统，其特征在于，包括DPF、DOC和电子控制单元，所述DOC用于对尾气进行处理；所述DPF设置于所述DOC的下游，用于对所述DOC处理后的尾气进行颗粒物捕集；所述电子控制单元用于执行权利要求1～8任一项所述的DPF再生控制方法。
10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求9所述的尾气处理系统。
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