CN114033532A - Dpf主动再生周期确定方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Dpf主动再生周期确定方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种DPF主动再生周期确定方法、装置、电子设备及存储介质，方法包括：获取DPF在第一设定数量的温度区间内捕集的第一颗粒物平均累积量速率；根据DPF被动再生反应修正系数对第一颗粒物平均累积量速率进行修正，得到DPF在各温度区间内捕集的第二颗粒物平均累积量速率；对DPF在各温度区间内的第二颗粒物平均累积量速率进行加权计算，得到单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量；根据DPF载体性能参数和单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量确定达到DPF极限颗粒物载量匹配的发动机工况循环数；根据单个发动机循环时间和发动机工况循环数计算DPF的主动再生周期。

Description

DPF主动再生周期确定方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本发明实施例涉及尾气处理技术领域，尤其涉及一种DPF主动再生周期确定方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
内燃机开发周期往往需要一年半以上，期间经常会因为各零部件边界参数界定不当导致机型开发周期延长，严重的甚至导致项目失败，相关企业不得不面对产品断档的结果。随着国内排放法规的加严，尾气后处理产品开发工作在发动机开发计划中所占的开发时间逐渐增加，各种后处理技术的前期方案评估，对缩减开发周期，降低开发成本，减小项目风险具有重要意义。
颗粒捕集器(Diesel Particulate Filter，DPF)技术是降低内燃机颗粒物排放的一种有效手段，在柴油机国五、国六排放阶段已得到大规模应用，并且在非道路农机及工程机械上逐步进行产品开发。DPF进行主动再生时，排气温度可达600℃以上，由于各种收获机械及叉车、机场地勤车辆、油料作业机械等非道路机械的工作环境限制，车机国五、国六阶段的行车主动再生已不适用于相关农业机械及工程机械。原地驻车怠速进行主动再生、行驶过程进行被动再生的DPF再生模式已被众多发动机厂、整车厂所接受。
由于DPF碳加载时，发动机排温波动、发动机颗粒物比排放量变化、DPF被动再生进行等因素，在项目规划阶段，无法确定DPF的主动再生周期。在项目开发阶段，在DPF碳加载试验后才发现DPF再生周期不满足要求，此时再要求发动机厂提升原机排气温度以满足DPF长再生周期要求。这种DPF的主动再生周期确定方式不仅浪费了产品开发资源，更延长了产品开发周期，严重制约了我国非道路农机及工程机械的技术发展。
发明内容
本发明实施例提供一种DPF主动再生周期确定方法、装置、电子设备及存储介质，能够快速预估DPF的主动再生周期，从而降低DPF的开发资源和开发周期。
第一方面，本发明实施例提供了一种DPF主动再生周期确定方法，包括：
获取DPF在第一设定数量的温度区间内捕集的第一颗粒物平均累积量速率；
根据DPF被动再生反应修正系数对所述第一颗粒物平均累积量速率进行修正，得到DPF在各所述温度区间内捕集的第二颗粒物平均累积量速率；
对DPF在各所述温度区间内的第二颗粒物平均累积量速率进行加权计算，得到单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量；
根据DPF载体性能参数和所述单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量确定达到DPF极限颗粒物载量匹配的发动机工况循环数；
根据单个发动机循环时间和所述发动机工况循环数计算DPF的主动再生周期。
第二方面，本发明实施例还提供了一种DPF主动再生周期确定装置，包括：
第一颗粒物平均累积量速率获取模块，用于获取DPF在第一设定数量的温度区间内捕集的第一颗粒物平均累积量速率；
第二颗粒物平均累积量速率获取模块，用于根据DPF被动再生反应修正系数对所述第一颗粒物平均累积量速率进行修正，得到DPF在各所述温度区间内捕集的第二颗粒物平均累积量速率；
颗粒物载量计算模块，用于对DPF在各所述温度区间内的第二颗粒物平均累积量速率进行加权计算，得到单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量；
发动机工况循环数确定模块，用于根据DPF载体性能参数和所述单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量确定达到DPF极限颗粒物载量匹配的发动机工况循环数；
主动再生周期计算模块，用于根据单个发动机循环时间和所述发动机工况循环数计算DPF的主动再生周期。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明任意实施例所提供的DPF主动再生周期确定方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明任意实施例所提供的DPF主动再生周期确定方法。
本发明实施例通过DPF被动再生反应修正系数对DPF在第一设定数量的温度区间内捕集的第一颗粒物平均累积量速率进行修正，得到DPF在各温度区间内捕集的第二颗粒物平均累积量速率，以对DPF在各温度区间内的第二颗粒物平均累积量速率进行加权计算，得到单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量，并根据DPF载体性能参数和单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量确定达到DPF极限颗粒物载量匹配的发动机工况循环数，从而根据单个发动机循环时间和发动机工况循环数计算DPF的主动再生周期，解决现有DPF的主动再生周期确定方法存在的开发资源和开发周期较高等问题，能够快速预估DPF的主动再生周期，从而降低DPF的开发资源和开发周期。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种DPF主动再生周期确定方法的流程图；
图2是本发明实施例二提供的一种DPF主动再生周期确定方法的流程图；
图3是本发明实施例二提供的一种DPF主动再生周期确定方法的流程示意图；
图4是本发明实施例二提供的一种被动再生平衡点温度曲线的效果示意图；
图5是本发明实施例三提供的一种DPF主动再生周期确定装置的示意图；
图6为本发明实施例四提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。
另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
本发明实施例的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，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、产品或设备没有设定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的一种DPF主动再生周期确定方法的流程图，本实施例可适用于快速预估DPF的主动再生周期的情况，该方法可以由DPF主动再生周期确定装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式来实现，并一般可集成在电子设备中，该电子设备可以是终端设备，也可以是服务器设备，本发明实施例并不对用于执行DPF主动再生周期确定方法的电子设备的类型进行限定。相应的，如图1所示，该方法包括如下操作：
S110、获取DPF在第一设定数量的温度区间内捕集的第一颗粒物平均累积量速率。
其中，第一设定数量可以是根据实际需求设定的数值，用于表征温度区间的数量，本发明实施例并不对第一设定数量的具体取值进行限定。温度区间可以是根据发动机循环工况划分的区间，每个温度区间可以表征一个类型的发动机工况类型。第一颗粒物平均累积量速率可以是DPF在没有被动再生反应影响下捕集到的颗粒物平均累积量速率。在本发明实施例中，可选的，颗粒物可以为碳或碳烟颗粒。
DPF可以有效地减少颗粒物的排放，它先捕集废气中的颗粒物，然后再对捕集的颗粒物进行氧化，使颗粒捕捉器再生。所谓过滤器的再生是指在DPF长期工作中，捕捉器里的颗粒物逐渐增加会引起发动机背压升高，导致发动机性能下降，所以要定期除去沉积的颗粒物，恢复DPF的过滤性能。捕捉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捉器内的温度，使微粒着火燃烧。当捕捉器中的温度达到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捕捉器。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等化学方式来降低颗粒物的着火温度，使颗粒物能在正常的柴油机排气温度下着火燃烧。
在本发明实施例中，在预估DPF的主动再生周期之前，可以首先获取DPF在没有被动再生反应影响的前提下，在第一设定数量的温度区间内捕集的第一颗粒物平均累积量速率。假设第一设定数量为n，则可以获取n个温度区间的DPF捕集到的颗粒物的平均累积量速率作为第一颗粒物平均累积量速率。可以理解的是，由于不同温度区间对应的温度范围不同，每个温度区间对应的第一颗粒物平均累积量速率也不同。
示例性的，以碳作为颗粒物举例说明，可以根据DPF后处理基本性能进行碳载量修正，得到DPF在n个温度区间内捕集的第一碳平均累积量速率。其中，DPF后处理基本性能可以是DPF的过滤性能和被动再生性能等，本发明实施例对此并不进行限制。
S120、根据DPF被动再生反应修正系数对所述第一颗粒物平均累积量速率进行修正，得到DPF在各所述温度区间内捕集的第二颗粒物平均累积量速率。
其中，DPF被动再生反应修正系数可以为对第一颗粒物平均累积量速率进行修正的系数，用于评估发动机不同温度下DPF化学反应掉的颗粒物。可选的，DPF被动再生反应修正系数的取值可以1、0或负值。其中，1表示DPF未反应颗粒物，0表示DPF捕集和消耗颗粒物的速率相同，负值则表示DPF正在反应消耗颗粒物。可以理解的是，发动机温度越高，DPF的化学反应越显著，则DPF被动再生反应修正系数的绝对值数值越高。第二颗粒物平均累积量速率可以是DPF在被动再生反应影响下捕集到的颗粒物平均累积量速率。
相应的，在得到DPF在第一设定数量的温度区间内捕集的第一颗粒物平均累积量速率之后，可以考虑被动再生反应对第一颗粒物平均累积量速率的影响，利用DPF被动再生反应修正系数对第一颗粒物平均累积量速率进行修正，得到DPF在各温度区间内捕集的第二颗粒物平均累积量速率。可以理解的是，在DPF被动再生反应修正系数准确率有保障的前提下，DPF在各温度区间内捕集的第二颗粒物平均累积量速率理论上接近DPF的实际颗粒物平均累积量速率。
示例性的，可以根据DPF被动再生反应修正系数获得修正后的n个温度区间工况DPF内累积的碳载量速率作为第二颗粒物平均累积量速率。
S130、对DPF在各所述温度区间内的第二颗粒物平均累积量速率进行加权计算，得到单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量。
其中，单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量表示在一个发动机循环周期内DPF捕集的颗粒物载量。
在本发明实施例中，在得到DPF在各温度区间内捕集的第二颗粒物平均累积量速率之后，即可对DPF在各温度区间内捕集的第二颗粒物平均累积量速率进行加权计算，从而得到单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量。
示例性的，可以对各温度区间内DPF内累积的碳载量进行加权计算，获得单个发动机循环捕集的碳载量作为单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量。
S140、根据DPF载体性能参数和所述单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量确定达到DPF极限颗粒物载量匹配的发动机工况循环数。
其中，DPF载体性能参数可以是表征DPF载体性能的相关参数，如可以包括但不限于DPF载体材质、载体体积、载体的理论颗粒物加载量等。DPF极限颗粒物载量也即DPF最大能够承受的颗粒物载量。发动机工况循环数可以为DPF达到极限颗粒物载量时所需的发动机所运行的循环数。
可以理解的是，DPF达到极限颗粒物载量状态时，可能需要多个循环的发动机工况。因此，在计算得到单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量之后，可以进一步确定达到DPF极限颗粒物载量匹配的发动机工况循环数，从而进一步确定DPF的主动再生周期。可选的，可以根据DPF载体性能参数和单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量确定达到DPF极限颗粒物载量时对应的发动机工况循环数。
示例性的，可以根据DPF载体性能和单个发动机循环内DPF捕集的碳载量，确定DPF加载到极限碳载量时发动机所运行的循环数作为发动机工况循环数。
S150、根据单个发动机循环时间和所述发动机工况循环数计算DPF的主动再生周期。
其中，单个发动机循环时间也即单个发动机工况的时间。
相应的，在确定达到DPF极限颗粒物载量匹配的发动机工况循环数之后，即可根据单个发动机循环时间和发动机工况循环数计算DPF的主动再生周期。
示例性的，假设单个发动机循环时间为t，发动机工况循环数为N，则DPF的主动再生周期t’＝t×N。
由此可见，本发明实施例所提供的DPF主动再生周期确定方法充分考虑了DPF载体对碳烟等颗粒物的过滤效率、DPF被动再生反应、发动机实际运行工况、发动机工况加权、DPF载体材质使用碳载量极限的影响，以确保DPF实际颗粒物加载量的准确率，从而实现在不进行发动机DPF颗粒物(如碳)加载试验时，即可进行DPF主动再生周期的准确评估。通过本发明实施例所提供DPF主动再生周期确定方法能够快速进行DPF再生周期的预估，可提前对发动机排气温度提出要求，并可指导DPF载体尺寸选型，从而缩短DPF产品开发周期，降低DPF产品开发费用，提高DPF开发的可行性。
本发明实施例通过DPF被动再生反应修正系数对DPF在第一设定数量的温度区间内捕集的第一颗粒物平均累积量速率进行修正，得到DPF在各温度区间内捕集的第二颗粒物平均累积量速率，以对DPF在各温度区间内的第二颗粒物平均累积量速率进行加权计算，得到单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量，并根据DPF载体性能参数和单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量确定达到DPF极限颗粒物载量匹配的发动机工况循环数，从而根据单个发动机循环时间和发动机工况循环数计算DPF的主动再生周期，解决现有DPF的主动再生周期确定方法存在的开发资源和开发周期较高等问题，能够快速预估DPF的主动再生周期，从而降低DPF的开发资源和开发周期。
实施例二
图2是本发明实施例二提供的一种DPF主动再生周期确定方法的流程图，图3是本发明实施例二提供的一种DPF主动再生周期确定方法的流程示意图，本实施例以上述实施例为基础进行具体化，给出了第一颗粒物平均累积量速率、第二颗粒物平均累积量速率、单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量、发动机工况循环数以及DPF的主动再生周期的多种具体可选的确定方式。相应的，如图2和图3所示，本实施例的方法可以包括：
S210、获取DPF在第一设定数量的温度区间内捕集的第一颗粒物平均累积量速率。
相应的，S210具体可以包括下述操作：
S211、根据发动机循环工况数据和DPF被动再生典型工作温度将发动机循环工况划分为所述第一设定数量的温度区间。
其中，发动机循环工况数据可以是发动机厂提供的发动机工况的相关数据，可以用于确定发动机的温度区间。示例性的，发动机循环工况数据可以包括但不限于发动机转速、扭矩、排气温度、碳载量排放速率以及排气流量等。DPF被动再生典型工作温度可以是预先选择的典型DPF的工作温度。所谓典型DPF也即代表各DPF特性的标准形式的DPF。
具体的，可以根据发动机厂提供的发动机循环工况数据，结合DPF被动再生典型工作温度中的步长数据，将发动机循环工况划分为第一设定数量的温度区间。可选的，发动机的温度区间与DPF被动再生典型工作温度中的步长数据相匹配。
示例性的，可以首先将发动机标准的循环工况划分固定的温度区间，同时，可以根据发动机温度、转速及扭矩等参数对不固定的温度区间进行划分。在划分不固定的温度区间时可以参考DPF被动再生典型工作温度中的步长数据，如DPF一个明显变化的工作温度步长为100度-150度，则发动机也需要对应划分一个与100度-150度相匹配的温度区间，如110度-150度或100度-160度的温度区间等。
S212、统计各所述第一设定数量的温度区间的发动机平均颗粒物排放速率和温度区间循环运行时间。
其中，发动机平均颗粒物排放速率也即发动机在每个温度区间内的颗粒物的平均排放速率。温度区间循环运行时间也即每个温度区间对应的时间范围。示例性的，100度-150度的温度区间对应的温度区间循环运行时间可以为9小时。
在对发动机循环工况划分为第一设定数量的温度区间之后，可以进一步统计每个温度区间的发动机平均颗粒物排放速率和温度区间循环运行时间，以便于后续计算应用。
除此之外，如图3所示，在确定各个温度区间后，还可以进一步统计每个温度区间的排气平均温度Tn，用于确定后续的被动再生修正系数。
S213、根据所述发动机平均颗粒物排放速率和DPF过滤效率参数确定DPF在所述第一设定数量的温度区间内捕集的第一颗粒物平均累积量速率。
其中，DPF过滤效率参数可以为DPF过滤颗粒物的效率。
相应的，在确定每个温度区间的发动机平均颗粒物排放速率之后，可以根据确定的发动机平均颗粒物排放速率和DPF过滤效率参数确定DPF在第一设定数量的温度区间内捕集的第一颗粒物平均累积量速率。
示例性的，如图3所示，假设将第n个温度区间平均碳烟排放速率作为第n个温度区间内发动机平均颗粒物排放速率，设为mn，DPF过滤效率参数(图3中称为DPF过滤效率修正系数)为C，则DPF在第n个温度区间内捕集的第一颗粒物平均累积量速率可以为第n个温度区间平均累积量速率mn’。具体的，mn’＝mn*C。
S220、根据DPF被动再生反应修正系数对所述第一颗粒物平均累积量速率进行修正，得到DPF在各所述温度区间内捕集的第二颗粒物平均累积量速率。
相应的，S220具体可以包括下述操作：
S221、获取DPF在不同排气温度对应的被动再生平衡点温度曲线。
其中，DPF的被动再生平衡点温度曲线可以为对DPF进行平衡点温度测试得到的曲线。
具体的，可以对相同涂层规格DOC(氧化型催化转化器)+DPF后处理系统，结合DPF被动再生典型工作温度进行被动再生平衡点温度测试，获得DPF在不同排气温度对应的被动再生平衡点温度曲线。其中，DOC可以用于对DPF提供二氧化氮，以支持DPF的被动再生反应。可以理解的是，对DPF进行被动再生平衡点温度测试，可以评估DPF的被动再生性能。
图4是本发明实施例二提供的一种被动再生平衡点温度曲线的效果示意图。在一个具体的例子中，对DPF进行被动再生平衡点温度测试的过程可以包括下述操作：在柴油机上将DPF碳载量加载至3±0.5g/L的水平。样品入口温度从(250±10)℃开始，以20℃的间隔升高样品的入口温度，在发动机工况稳定期间检测到样品的压降出现明显下降时，记录样品的入口温度，即为平衡点温度。达到平衡点温度后，可继续增加样品入口温度20℃，以便对平衡点温度进行确认，最终得到如图4所示的被动再生平衡点温度曲线。
S222、根据所述被动再生平衡点温度曲线确定第一设定数量的被动再生修正系数。
其中，被动再生修正系数可以为根据大量的被动再生平衡点曲线计算的一个评估值，用于修正第一颗粒物平均累积量速率。
在本发明实施例中，在得到被动再生平衡点温度曲线之后，可以进一步根据被动再生平衡点温度曲线确定第一设定数量的被动再生修正系数。
S223、根据DPF目标再生效率值和各所述被动再生修正系数对应的温度值确定各所述第一设定数量的温度区间对应的被动再生修正系数。
其中，DPF目标再生效率值可以是DPF的被动再生反应的最大再生效率的经验值，可以简称为被动再生最大效率。
相应的，在得到第一设定数量的被动再生修正系数之后，即可根据DPF目标再生效率值和各被动再生修正系数对应的温度值确定每个温度区间对应的被动再生修正系数。
在一个具体的例子中，如图3所示，可以根据被动再生平衡点温度曲线中的DPF的压差经验确定n个被动再生修正系数，并将每个被动再生修正系数与对应的温度值构建一个不同排气温度时再生修正系数表格。在该表格中，每个被动再生修正系数与对应的温度值之间存在一一映射关系。相应的，对于第n个温度区间，可以获取该温度区间的排气平均温度Tn，以第n个温度区间的排气平均温度Tn为索引，查询不同排气温度时再生修正系数表格中与排气平均温度Tn相同的温度值对应的被动再生修正系数即为第n个温度区间的被动再生修正系数Kn。
S224、根据各所述第一设定数量的温度区间对应的被动再生修正系数对DPF在所述第一设定数量的温度区间内捕集的第一颗粒物平均累积量速率进行修正，得到DPF在各所述温度区间内捕集的第二颗粒物平均累积量速率。
相应的，可以根据每个温度区间对应的被动再生修正系数对DPF在每个温度区间内捕集的第一颗粒物平均累积量速率进行修正，得到DPF在每个温度区间内捕集的第二颗粒物平均累积量速率。
示例性的，如图3所示，假设第n个温度区间的第一颗粒物平均累积量速率为第n个温度区间的平均累积量速率mn’，第n个温度区间的被动再生修正系数为Kn，则第n个温度区间的第二颗粒物平均累积量速率可以为第n个温度区间DPF捕集的碳烟质量速率Mn’，具体的，Mn’＝mn’*Kn。
S230、对DPF在各所述温度区间内的第二颗粒物平均累积量速率进行加权计算，得到单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量。
考虑到发动机工况数据的碳烟排放速率的单位不同，会造成发动机中间进行最终排放量的换算单位不同，因此，可以采用不同的方式计算单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量。
在本发明的一个可选实施例中，所述对DPF在各所述温度区间内的第二颗粒物平均累积量速率进行加权计算，得到单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量，可以包括：确定所述第一设定数量的温度区间内的发动机平均功率；根据DPF在各所述温度区间内的第二颗粒物平均累积量速率、所述发动机平均功率以及各所述温度区间的温度区间循环运行时间确定各所述温度区间内发动机累积的颗粒物载量；对各所述温度区间内发动机累积的颗粒物载量进行累加计算，得到所述单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量。
其中，发动机平均功率可以是发动机在第一设定数量的温度区间内的平均功率。
可选的，如果第二颗粒物平均累积量速率的单位为g/kW.h，则在计算单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量时，可以首先确定第一设定数量的温度区间内的发动机平均功率，从而根据DPF在每个温度区间内的第二颗粒物平均累积量速率、发动机平均功率以及每个温度区间的温度区间循环运行时间确定每个温度区间内发动机累积的颗粒物载量，进而对各温度区间内发动机累积的颗粒物载量进行累加计算，得到单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量。
示例性的，如图3所示，假设将第n个温度区间DPF捕集的碳烟质量速率Mn’作为第n个温度区间内的第二颗粒物平均累积量速率，单位为g/kW.h，统计的第n个温度区间内的发动机平均功率为Pen，单位为kW，则第n个温度区间内发动机累积的颗粒物载量可以为第n个温度区间内发动机累积的碳载量Mn，具体的，Mn＝Mn’×Pen×tn，单位为g。其中，tn表示第n个温度区间的工况时间，也即第n个温度区间的温度区间循环运行时间。相应的，将n个温度区间的碳载量进行累加，获得单个发动机循环捕集的碳载量M作为单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量，单位为g。
在本发明的一个可选实施例中，所述对DPF在各所述温度区间内的第二颗粒物平均累积量速率进行加权计算，得到单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量，可以包括：根据DPF在各所述温度区间内的第二颗粒物平均累积量速率以及各所述温度区间的温度区间循环运行时间确定各所述温度区间内发动机累积的颗粒物载量；对各所述温度区间内发动机累积的颗粒物载量进行累加计算，得到所述单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量。
可选的，如果第二颗粒物平均累积量速率的单位为g/h，则在计算单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量时，可以直接根据DPF在每个温度区间内的第二颗粒物平均累积量速率以及每个温度区间的温度区间循环运行时间确定每个温度区间内发动机累积的颗粒物载量，从而对每个温度区间内发动机累积的颗粒物载量进行累加计算，得到单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量。
示例性的，假设将第n个温度区间DPF捕集的碳烟质量速率Mn’作为第n个温度区间内的第二颗粒物平均累积量速率，单位为g/h，第n个温度区间内发动机累积的颗粒物载量可以为第n个温度区间内发动机累积的碳载量Mn，具体的，Mn＝Mn’×tn，单位为g。相应的，将n个温度区间的碳载量进行累加，获得单个发动机循环捕集的碳载量M作为单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量，单位为g。
S240、根据DPF载体性能参数和所述单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量确定达到DPF极限颗粒物载量匹配的发动机工况循环数。
相应的，S240具体可以包括下述操作：
S241、根据DPF载体损耗参数确定DPF载体的理论颗粒物加载量。
其中，DPF载体损耗参数是DPF载体的一种再生性能经验值，具体可以表示DPF载体损耗的数值。DPF载体的理论颗粒物加载量也即DPF在理论上可以承载的颗粒物加载量。
S242、计算DPF的载体体积。
S243、根据所述DPF载体的理论颗粒加载量和所述载体体积计算DPF的极限颗粒物载量。
在本发明实施例中，计算DPF极限颗粒物载量匹配的发动机工况循环数时，可以根据DPF载体损耗参数确定DPF载体的理论颗粒物加载量，同时计算DPF的载体体积，以根据DPF载体的理论颗粒加载量和载体体积计算DPF的极限颗粒物载量。
S244、根据所述DPF的极限颗粒物载量和所述单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量确定达到所述DPF极限颗粒物载量匹配的发动机工况循环数。
相应的，在确定DPF的极限颗粒物载量之后，即可根据DPF的极限颗粒物载量和单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量确定达到DPF极限颗粒物载量匹配的发动机工况循环数。
示例性的，如图3所示，假设将DPF载体的碳载量限值m0’作为DPF载体的理论颗粒物加载量，且确定了DPF的载体体积为V，则可以计算得到DPF主动再生碳载量限值M’作为DPF的极限颗粒物载量，具体的，M’＝m0’×V，单位为g。则DPF捕集碳烟达到限值时的发动机循环数量N可以作为达到DPF极限颗粒物载量匹配的发动机工况循环数，具体的，N＝M’÷M。
S250、根据单个发动机循环时间和所述发动机工况循环数计算DPF的主动再生周期。
相应的，S250具体可以包括下述操作：
S251、根据各所述第一设定数量的温度区间的温度区间循环运行时间与各所述温度区间确定所述单个发动机循环时间。
示例性的，假设第n个温度区间的温度区间循环运行时间为tn，单个发动机循环时间为t，则t＝tn*n。
S252、将所述单个发动机循环时间和所述发动机工况循环数的乘积值作为所述DPF的主动再生周期。
示例性的，假设单个发动机循环时间为t(在图3中称为发动机单个循环工况时间)，发动机工况循环数为N，DPF的主动再生周期为t’，则t’＝t×N，单位为h。
以碳烟颗粒为颗粒物具体说明本发明技术方案的有益效果：通过基于DPF过滤效率进行DPF过滤到的碳烟颗粒量平均累积速率估计。同时，根据DPF被动再生平衡点温度曲线进行发动机工况数据温度分区，并结合最大被动再生效率进行被动再生反应修正，获得单一温度区域工况实际累计在DPF内的碳载量速率。进一步的，对发动机工况数据进行加权计算，计算出单个发动机循环的实际碳加载量，并根据载体材质、载体体积确定出DPF允许的极限碳加载量，以将DPF允许的极限碳加载量与单个发动机循环实际碳加载量比对，获得加载至极限碳加载量所需的发动机循环数。最终结合单个发动机循环运行时间，确定DPF的主动再生周期。也即，本发明实施例提供了一种不需要进行DPF碳加载试验即可进行DPF再生周期评估的方法，可以根据DPF后处理基本性能进行DPF捕集到碳载量的评估，便于后续根据实际发动机运行参数进行DPF被动再生反应碳载量修正，实现无需标定即可大致评估DPF再生周期的目的，从而提高DPF开发的可行性。
需要说明的是，以上各实施例中各技术特征之间的任意排列组合也属于本发明的保护范围。
实施例三
图5是本发明实施例三提供的一种DPF主动再生周期确定装置的示意图，如图5所示，所述装置包括：第一颗粒物平均累积量速率获取模块310、第二颗粒物平均累积量速率获取模块320、颗粒物载量计算模块330、发动机工况循环数确定模块340以及主动再生周期计算模块350，其中：
第一颗粒物平均累积量速率获取模块310，用于获取DPF在第一设定数量的温度区间内捕集的第一颗粒物平均累积量速率；
第二颗粒物平均累积量速率获取模块320，用于根据DPF被动再生反应修正系数对所述第一颗粒物平均累积量速率进行修正，得到DPF在各所述温度区间内捕集的第二颗粒物平均累积量速率；
颗粒物载量计算模块330，用于对DPF在各所述温度区间内的第二颗粒物平均累积量速率进行加权计算，得到单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量；
发动机工况循环数确定模块340，用于根据DPF载体性能参数和所述单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量确定达到DPF极限颗粒物载量匹配的发动机工况循环数；
主动再生周期计算模块350，用于根据单个发动机循环时间和所述发动机工况循环数计算DPF的主动再生周期。
可选的，第一颗粒物平均累积量速率获取模块310具体用于：根据发动机循环工况数据和DPF被动再生典型工作温度将发动机循环工况划分为所述第一设定数量的温度区间；统计各所述第一设定数量的温度区间的发动机平均颗粒物排放速率和温度区间循环运行时间；根据所述发动机平均颗粒物排放速率和DPF过滤效率参数确定DPF在所述第一设定数量的温度区间内捕集的第一颗粒物平均累积量速率。
可选的，第二颗粒物平均累积量速率获取模块320具体用于：获取DPF在不同排气温度对应的被动再生平衡点温度曲线；根据所述被动再生平衡点温度曲线确定第一设定数量的被动再生修正系数；根据DPF目标再生效率值和各所述被动再生修正系数对应的温度值确定各所述第一设定数量的温度区间对应的被动再生修正系数；根据各所述第一设定数量的温度区间对应的被动再生修正系数对DPF在所述第一设定数量的温度区间内捕集的第一颗粒物平均累积量速率进行修正，得到DPF在各所述温度区间内捕集的第二颗粒物平均累积量速率。
可选的，颗粒物载量计算模块330具体用于：确定所述第一设定数量的温度区间内的发动机平均功率；根据DPF在各所述温度区间内的第二颗粒物平均累积量速率、所述发动机平均功率以及各所述温度区间的温度区间循环运行时间确定各所述温度区间内发动机累积的颗粒物载量；对各所述温度区间内发动机累积的颗粒物载量进行累加计算，得到所述单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量。
可选的，颗粒物载量计算模块330具体用于：根据DPF在各所述温度区间内的第二颗粒物平均累积量速率以及各所述温度区间的温度区间循环运行时间确定各所述温度区间内发动机累积的颗粒物载量；对各所述温度区间内发动机累积的颗粒物载量进行累加计算，得到所述单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量。
可选的，发动机工况循环数确定模块340具体用于：根据DPF载体损耗参数确定DPF载体的理论颗粒物加载量；计算DPF的载体体积；根据所述DPF载体的理论颗粒加载量和所述载体体积计算DPF的极限颗粒物载量；根据所述DPF的极限颗粒物载量和所述单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量确定达到所述DPF极限颗粒物载量匹配的发动机工况循环数。
可选的，主动再生周期计算模块350具体用于：根据各所述第一设定数量的温度区间的温度区间循环运行时间与各所述温度区间确定所述单个发动机循环时间；将所述单个发动机循环时间和所述发动机工况循环数的乘积值作为所述DPF的主动再生周期。
上述DPF主动再生周期确定装置可执行本发明任意实施例所提供的DPF主动再生周期确定方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例提供的DPF主动再生周期确定方法。
由于上述所介绍的DPF主动再生周期确定装置为可以执行本发明实施例中的DPF主动再生周期确定方法的装置，故而基于本发明实施例中所介绍的DPF主动再生周期确定方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的DPF主动再生周期确定装置的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该DPF主动再生周期确定装置如何实现本发明实施例中的DPF主动再生周期确定方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本发明实施例中DPF主动再生周期确定方法所采用的装置，都属于本申请所欲保护的范围。
实施例四
图6为本发明实施例四提供的一种电子设备的结构示意图。图6示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性电子设备12的框图。图6显示的电子设备12仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图6所示，电子设备12以通用计算设备的形式表现。电子设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器16，存储器28，连接不同系统组件(包括存储器28和处理器16)的总线18。
总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(Industry StandardArchitecture，ISA)总线，微通道体系结构(Micro Channel Architecture，MCA)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(Video Electronics Standards Association，VESA)局域总线以及外围组件互连(Peripheral Component Interconnect，PCI)总线。
电子设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被电子设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)30和/或高速缓存存储器32。电子设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图6未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图6中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如只读光盘(Compact Disc-Read Only Memory，CD-ROM)、数字视盘(Digital Video Disc-Read Only Memory，DVD-ROM)或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
电子设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备12交互的设备通信，和/或与使得该电子设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(Input/Output，I/O)接口22进行。并且，电子设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(Local Area Network，LAN)，广域网Wide Area Network，WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与电子设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图6中未示出，可以结合电子设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、(Redundant Arrays of Independent Disks，RAID)系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理器16通过运行存储在存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，实现本发明实施例所提供的DPF主动再生周期确定方法：获取DPF在第一设定数量的温度区间内捕集的第一颗粒物平均累积量速率；根据DPF被动再生反应修正系数对所述第一颗粒物平均累积量速率进行修正，得到DPF在各所述温度区间内捕集的第二颗粒物平均累积量速率；对DPF在各所述温度区间内的第二颗粒物平均累积量速率进行加权计算，得到单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量；根据DPF载体性能参数和所述单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量确定达到DPF极限颗粒物载量匹配的发动机工况循环数；根据单个发动机循环时间和所述发动机工况循环数计算DPF的主动再生周期。
实施例五
本发明实施例五还提供一种存储计算机程序的计算机存储介质，所述计算机程序在由计算机处理器执行时用于执行本发明上述实施例任一所述的DPF主动再生周期确定方法：获取DPF在第一设定数量的温度区间内捕集的第一颗粒物平均累积量速率；根据DPF被动再生反应修正系数对所述第一颗粒物平均累积量速率进行修正，得到DPF在各所述温度区间内捕集的第二颗粒物平均累积量速率；对DPF在各所述温度区间内的第二颗粒物平均累积量速率进行加权计算，得到单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量；根据DPF载体性能参数和所述单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量确定达到DPF极限颗粒物载量匹配的发动机工况循环数；根据单个发动机循环时间和所述发动机工况循环数计算DPF的主动再生周期。
本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机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。计算机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、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ReadOnly Memory，ROM)、可擦式可编程只读存储器((Erasable Programmable Read OnlyMemory，EPROM)或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、射频(Radio Frequency，RF)等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种颗粒捕捉器DPF主动再生周期确定方法，其特征在于，包括：
获取DPF在第一设定数量的温度区间内捕集的第一颗粒物平均累积量速率；
根据DPF被动再生反应修正系数对所述第一颗粒物平均累积量速率进行修正，得到DPF在各所述温度区间内捕集的第二颗粒物平均累积量速率；
对DPF在各所述温度区间内的第二颗粒物平均累积量速率进行加权计算，得到单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量；
根据DPF载体性能参数和所述单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量确定达到DPF极限颗粒物载量匹配的发动机工况循环数；
根据单个发动机循环时间和所述发动机工况循环数计算DPF的主动再生周期。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取DPF在第一设定数量的温度区间内捕集的第一颗粒物平均累积量速率，包括：
根据发动机循环工况数据和DPF被动再生典型工作温度将发动机循环工况划分为所述第一设定数量的温度区间；
统计各所述第一设定数量的温度区间的发动机平均颗粒物排放速率和温度区间循环运行时间；
根据所述发动机平均颗粒物排放速率和DPF过滤效率参数确定DPF在所述第一设定数量的温度区间内捕集的第一颗粒物平均累积量速率。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据DPF被动再生反应修正系数对所述第一颗粒物平均累积量速率进行修正，得到DPF在各所述温度区间内捕集的第二颗粒物平均累积量速率，包括：
获取DPF在不同排气温度对应的被动再生平衡点温度曲线；
根据所述被动再生平衡点温度曲线确定第一设定数量的被动再生修正系数；
根据DPF目标再生效率值和各所述被动再生修正系数对应的温度值确定各所述第一设定数量的温度区间对应的被动再生修正系数；
根据各所述第一设定数量的温度区间对应的被动再生修正系数对DPF在所述第一设定数量的温度区间内捕集的第一颗粒物平均累积量速率进行修正，得到DPF在各所述温度区间内捕集的第二颗粒物平均累积量速率。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对DPF在各所述温度区间内的第二颗粒物平均累积量速率进行加权计算，得到单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量，包括：
确定所述第一设定数量的温度区间内的发动机平均功率；
根据DPF在各所述温度区间内的第二颗粒物平均累积量速率、所述发动机平均功率以及各所述温度区间的温度区间循环运行时间确定各所述温度区间内发动机累积的颗粒物载量；
对各所述温度区间内发动机累积的颗粒物载量进行累加计算，得到所述单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对DPF在各所述温度区间内的第二颗粒物平均累积量速率进行加权计算，得到单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量，包括：
根据DPF在各所述温度区间内的第二颗粒物平均累积量速率以及各所述温度区间的温度区间循环运行时间确定各所述温度区间内发动机累积的颗粒物载量；
对各所述温度区间内发动机累积的颗粒物载量进行累加计算，得到所述单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据DPF载体性能参数和所述单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量确定达到DPF极限颗粒物载量匹配的发动机工况循环数，包括：
根据DPF载体损耗参数确定DPF载体的理论颗粒物加载量；
计算DPF的载体体积；
根据所述DPF载体的理论颗粒加载量和所述载体体积计算DPF的极限颗粒物载量；
根据所述DPF的极限颗粒物载量和所述单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量确定达到所述DPF极限颗粒物载量匹配的发动机工况循环数。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据单个发动机循环时间和所述发动机工况循环数计算DPF的主动再生周期，包括：
根据各所述第一设定数量的温度区间的温度区间循环运行时间与各所述温度区间确定所述单个发动机循环时间；
将所述单个发动机循环时间和所述发动机工况循环数的乘积值作为所述DPF的主动再生周期。
8.一种DPF主动再生周期确定装置，其特征在于，包括：
第一颗粒物平均累积量速率获取模块，用于获取DPF在第一设定数量的温度区间内捕集的第一颗粒物平均累积量速率；
第二颗粒物平均累积量速率获取模块，用于根据DPF被动再生反应修正系数对所述第一颗粒物平均累积量速率进行修正，得到DPF在各所述温度区间内捕集的第二颗粒物平均累积量速率；
颗粒物载量计算模块，用于对DPF在各所述温度区间内的第二颗粒物平均累积量速率进行加权计算，得到单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量；
发动机工况循环数确定模块，用于根据DPF载体性能参数和所述单个发动机循环内DPF捕集的颗粒物载量确定达到DPF极限颗粒物载量匹配的发动机工况循环数；
主动再生周期计算模块，用于根据单个发动机循环时间和所述发动机工况循环数计算DPF的主动再生周期。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个计算机程序；
当所述一个或多个计算机程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7中任一所述的DPF主动再生周期确定方法。
10.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的DPF主动再生周期确定方法。
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