ES2947178T3 - Método y sistema para controlar la regeneración de DPF, y motor - Google Patents
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Abstract
La presente descripción se refiere al campo de los motores y, en particular, a un método y sistema para controlar la regeneración de DPF, así como a un motor. El método para controlar la regeneración del DPF según la presente divulgación incluye: calcular un factor de corrección en tiempo real basado en un tiempo de funcionamiento total y un tiempo de funcionamiento con carga baja de un motor; determinar un tiempo transcurrido, una cantidad de combustible consumido y un kilometraje recorrido desde la última regeneración de DPF hasta la hora actual, de acuerdo con el tiempo, el consumo de combustible y el kilometraje de viaje en el momento de la última regeneración de DPF; determinar un tiempo de funcionamiento corregido, un consumo de combustible corregido y un kilometraje de viaje corregido, de acuerdo con el factor de corrección, el tiempo transcurrido, la cantidad de combustible consumido y el kilometraje recorrido; y juzgar si el tiempo de ejecución corregido, el consumo de combustible corregido y el kilometraje de viaje corregido superan los umbrales correspondientes, y activando la regeneración DPF si uno de ellos supera el umbral correspondiente. Calculando el factor de corrección, luego determinando el tiempo de funcionamiento corregido, el consumo de combustible corregido y el kilometraje de viaje corregido de acuerdo con el factor de corrección, el tiempo transcurrido, la cantidad de combustible consumido y el kilometraje recorrido, y juzgando si uno de ellos excede el umbral para activar la regeneración del DPF, la regeneración del DPF se puede controlar de acuerdo con las condiciones de trabajo reales para evitar que el DPF se queme. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Método y sistema para controlar la regeneración de DPF, y motor
Sector de la técnica
La presente solicitud se refiere al campo de los motores y, en particular, a un método y un sistema para controlar la regeneración de DPF, así como a un motor.
Estado de la técnica
Un filtro de partículas diésel (DPF, por sus siglas en inglés) es un filtro cerámico instalado en un sistema de escape de un motor diésel. Como se muestra en la Figura 1, puede capturar emisiones de partículas antes de que estas entren en la atmósfera. Una pequeña parte del gas de escape del motor pasa a través de un sistema de recirculación de gases de escape (EGR, por sus siglas en inglés) y entra en los cilindros junto con aire a través de válvulas reguladoras (TVA, por sus siglas en inglés) para la combustión. A continuación, una parte del gas de escape pasa a través de una boquilla HC, un catalizador de oxidación diésel (DOC, por sus siglas en inglés), el DPF y un sistema de reducción catalítica selectiva (SCR, por sus siglas en inglés), y luego se descarga. A medida que más partículas y más finas se recogen en el DPF, una contrapresión del gas de escape aumentará gradualmente, lo cual afectará la potencia del motor. El diésel se inyecta en el postratamiento. El oxígeno en el DOC reacciona con el diésel para aumentar la temperatura en una entrada del DPF, y se usa alta temperatura para quemar partículas de carbono en el DPF. El presente proceso se llama regeneración del DPF. Las condiciones estándares son: en un entorno de laboratorio, un acondicionador de aire de admisión se instala para el motor, con una temperatura ambiente de 25 °C, una humedad de salida del aire acondicionado del 45 %, y una presión de salida del acondicionador de aire de 101 kPa. Sin embargo, cuando el motor no está funcionando realmente o en condiciones de funcionamiento como, por ejemplo, calentando en invierno y refrigerando en verano, una carga de carbono del DPF (la masa de hollín dentro del DPF) es bastante diferente de aquella durante el funcionamiento normal. Sin embargo, es difícil que el modelo de carga de carbono existente evalúe con precisión la regeneración del DPF en dichas condiciones de funcionamiento, y el problema de quemado del DPF tiende a ocurrir.
El documento CN106640303A provee un sistema de control de regeneración de un dispositivo de recolección de partículas de motor diésel. El sistema de control de regeneración incluye una unidad de evaluación de capacidad de carga, una unidad de control de regeneración, y una unidad de gestión de temperatura de regeneración; la unidad de evaluación de capacidad de carga es responsable de evaluar el contenido de las partículas recogidas en el dispositivo de recolección de partículas, y se usa para determinar si la regeneración activa necesita activarse o no; una manera de activar la regeneración activa incluye la evaluación de activación de partículas de presión diferencial, evaluación de activación de partículas descargadas, evaluación de activación de distancia de recorrido, evaluación de activación de consumo de combustible, evaluación de activación de tiempo de funcionamiento, y evaluación de activación de protección de presión diferencial; cuando una o más maneras de activación satisfacen una solicitud de regeneración activa, un módulo de coordinación de activación de solicitud de regeneración de la unidad de evaluación de capacidad de carga envía la solicitud de regeneración activa a la unidad de control de regeneración. En la evaluación de activación de partículas descargadas, se considera totalmente la influencia de la montaña de partículas cargadas por un portador, la masa y el flujo de gas residual que fluye a través del portador, el contenido de oxígeno del gas residual, la temperatura del portador, y la distribución de partículas en la tasa de regeneración activa. Se garantiza que la solicitud de regeneración del dispositivo de recolección de partículas pueda determinarse razonablemente.
El documento US5195316A describe una disposición en donde se monitorean parámetros que se refieren a la velocidad a la cual la materia particulada se acumula y se vuelve a quemar, y el tiempo en el que se requiere una regeneración y/o la longitud de tiempo durante la cual una regeneración debe inducirse derivan de aquellos. La temperatura en la entrada y salida de una trampa en la cual se acumula la materia particulada se monitorean y medidas como, por ejemplo, la regulación de la inducción y el escape, se implementan además de energizar un calefactor dispuesto inmediatamente corriente arriba de la trampa según lo requerido con el fin de elevar la temperatura de la trampa y de inducir y mantener el requemado durante una regeneración de la trampa. El diferencial de presión a lo largo de la trampa se puede usar para determinar la cantidad de materia incombustible (ceniza) que se ha acumulado en la trampa y para modificar el tiempo de la regeneración. Cuando la temperatura de los gases de escape no puede aumentarse de manera suficiente, se abre un desvío para atenuar la refrigeración de la trampa por los gases de baja temperatura.
En resumen, existe una necesidad de proveer un método, un sistema y un motor para controlar la regeneración del DPF, que pueda controlar la regeneración del DPF según las condiciones de funcionamiento reales y que evite que el DPF se queme.
Objeto de la invención
Con el fin de resolver los problemas de más arriba, la presente solicitud propone un método y un sistema para controlar la regeneración del DPF, y un motor.
En un aspecto, la presente solicitud propone un método según la reivindicación 1 para controlar la regeneración del DFP, que incluye:
calcular un factor de corrección en tiempo real mediante la división de un tiempo de funcionamiento a baja carga por un tiempo de funcionamiento total de un motor;
determinar un tiempo transcurrido, una cantidad de combustible consumida y un kilometraje recorrido desde la última regeneración del DPF hasta el momento actual, según el tiempo, el consumo de combustible y el kilometraje de recorrido al momento de la última regeneración del DPF;
determinar un tiempo de funcionamiento corregido, un consumo de combustible corregido y un kilometraje de recorrido corregido, según el factor de corrección, el tiempo transcurrido, la cantidad de combustible consumida y el kilometraje recorrido; y
evaluar si el tiempo de funcionamiento corregido, el consumo de combustible corregido y el kilometraje de recorrido corregido superan los umbrales correspondientes, y activar la regeneración del DPF si uno de ellos supera el umbral correspondiente.
Además, en el método para controlar la regeneración del DPF según se describe más arriba, antes de calcular el factor de corrección en tiempo real según el tiempo de funcionamiento total y el tiempo de funcionamiento a baja carga del motor, el método además incluye:
evaluar si el motor está funcionando normalmente; en donde si el motor está funcionando normalmente, un temporizador de tiempo de funcionamiento total comienza a medir el tiempo para obtener el tiempo de funcionamiento total; y
evaluar si una cantidad de inyección de combustible de circulación del motor es inferior a un umbral de cantidad de inyección de combustible de circulación, y si la velocidad del motor es inferior a un umbral de velocidad; en donde si la cantidad de inyección de combustible de circulación del motor es inferior al umbral de cantidad de inyección de combustible de circulación y la velocidad del motor es inferior al umbral de velocidad, un temporizador de baja carga comienza a medir el tiempo para obtener el tiempo de funcionamiento a baja carga.
Además, en el método para controlar la regeneración del DPF según se describe más arriba, después de que el temporizador de baja carga comienza a medir el tiempo, el método además incluye:
evaluar si el tiempo de funcionamiento a baja carga supera un umbral de tiempo a baja carga, y detectar si otros datos actuales del motor satisfacen un umbral de dejar pasar, en donde si el tiempo de funcionamiento a baja carga supera el umbral de tiempo a baja carga y los otros datos del motor satisfacen el umbral de dejar pasar, el motor entra en un modo de protección de funcionamiento.
Además, en el método para controlar la regeneración del DPF según se describe más arriba, la determinación del tiempo transcurrido, de la cantidad de combustible consumida y del kilometraje recorrido desde la última regeneración del DPF hasta el momento actual, según el tiempo, el consumo de combustible y el kilometraje de recorrido al momento de la última regeneración del DPF incluye:
obtener el tiempo, el consumo de combustible y el kilometraje de recorrido al momento de la última regeneración del DPF guardada en una ECU, y el tiempo actual, el consumo de combustible actual y el kilometraje de recorrido actual; y
determinar el tiempo transcurrido, la cantidad de combustible consumida y el kilometraje recorrido desde la última regeneración del DPF hasta el momento actual, según el tiempo, el consumo de combustible y el kilometraje de recorrido al momento de la última regeneración del DPF y el tiempo actual, el consumo de combustible actual y el kilometraje de recorrido actual.
Además, en el método para controlar la regeneración del DPF según se describe más arriba, la determinación del tiempo de funcionamiento corregido, del consumo de combustible corregido y del kilometraje recorrido corregido según el factor de corrección, el tiempo transcurrido, la cantidad de combustible consumida y el kilometraje recorrido incluye:
multiplicar el tiempo transcurrido, la cantidad de combustible consumida y el kilometraje recorrido por el factor de
corrección, respectivamente, para obtener el tiempo de funcionamiento corregido, el consumo de combustible corregido y el kilometraje de recorrido corregido.
Además, en el método para controlar la regeneración del DPF según se describe más arriba, la evaluación de si el tiempo de funcionamiento corregido, el consumo de combustible corregido y el kilometraje de recorrido corregido superan los umbrales correspondientes, y la activación de la regeneración del DPF si uno de ellos supera el umbral correspondiente incluyen:
evaluar si el tiempo de funcionamiento corregido supera un umbral de tiempo de regeneración, si el consumo de combustible corregido supera un umbral de consumo de combustible de regeneración, y si el kilometraje de recorrido corregido supera un umbral de recorrido de regeneración, respectivamente; y
activar la regeneración del DPF si uno del tiempo de funcionamiento corregido, del consumo de combustible corregido y del kilometraje de recorrido corregido supera el umbral correspondiente.
Además, en el método para controlar la regeneración del DPF según se describe más arriba, después de evaluar si el tiempo de funcionamiento corregido, el consumo de combustible corregido y el kilometraje de recorrido corregido superan los umbrales correspondientes, el método además incluye:
si ninguno del tiempo de funcionamiento corregido, del consumo de combustible corregido y del kilometraje de recorrido corregido supera el umbral, entonces continuar calculando el factor de corrección en tiempo real según el tiempo de funcionamiento total y el tiempo de funcionamiento a baja carga del motor, determinar el factor de corrección, el tiempo transcurrido, la cantidad de combustible consumida y el kilometraje recorrido, y evaluar si se superan los umbrales.
Además, en el método para controlar la regeneración del DPF según se describe más arriba, después de la activación de la regeneración del DPF, el método además incluye:
obtener el tiempo actual, el consumo de combustible actual y el kilometraje de recorrido actual, y actualizar el tiempo, el consumo de combustible y el kilometraje de recorrido al momento de la última regeneración del DPF. En un segundo aspecto, la presente solicitud propone un sistema según la reivindicación 7 para controlar la regeneración del DFP, que incluye:
un módulo de procesamiento de datos de funcionamiento, que se configura para: calcular un factor de corrección en tiempo real dividiendo un tiempo de funcionamiento a baja carga por un tiempo de funcionamiento total de un motor; determinar un tiempo transcurrido, una cantidad de combustible consumida y un kilometraje recorrido desde la última regeneración del DPF hasta el momento actual, según el tiempo, el consumo de combustible y el kilometraje de recorrido al momento de la última regeneración del DPF; y determinar un tiempo de funcionamiento corregido, un consumo de combustible corregido y un kilometraje de recorrido corregido, según el factor de corrección, el tiempo transcurrido, la cantidad de combustible consumida y el kilometraje recorrido; y
un módulo de control de evaluación, que se configura para evaluar si el tiempo de funcionamiento corregido, el consumo de combustible corregido y el kilometraje de recorrido corregido superan los umbrales correspondientes, y activar la regeneración del DPF si uno de ellos supera el umbral correspondiente.
Antes de calcular el factor de corrección en tiempo real según el tiempo de funcionamiento total y el tiempo de funcionamiento a baja carga del motor, el módulo de procesamiento de datos de funcionamiento se configura además para evaluar si el motor está funcionando normalmente; en donde si el motor está funcionando normalmente, un temporizador de tiempo de funcionamiento total comienza a medir el tiempo para obtener el tiempo de funcionamiento total; y evaluar si una cantidad de inyección de combustible de circulación del motor es inferior al umbral de cantidad de inyección de combustible de circulación, y si la velocidad del motor es inferior a un umbral de velocidad; en donde si la cantidad de inyección de combustible de circulación del motor es inferior al umbral de cantidad de inyección de combustible de circulación y la velocidad del motor es inferior al umbral de velocidad, un temporizador de baja carga comienza a medir el tiempo para obtener el tiempo de funcionamiento a baja carga. En un tercer aspecto, la presente solicitud propone un motor según la reivindicación 8, que incluye:
un supercargador, un interrefrigerador, válvulas reguladoras, un motor diésel, un sistema de recirculación de gases de escape, un catalizador de oxidación de motor diésel, un sistema de reducción catalítica selectiva, un DPF y el sistema para controlar la regeneración del DPF;
el DPF se usa para la regeneración según una instrucción de activación enviada por el sistema para controlar la regeneración del DPF.
La presente solicitud tiene las siguientes ventajas: el factor de corrección se calcula en tiempo real según el tiempo de funcionamiento total y el tiempo de funcionamiento a baja carga del motor; el tiempo de funcionamiento corregido, el consumo de combustible corregido y el kilometraje de recorrido corregido se determinan según el factor de corrección, el tiempo transcurrido, la cantidad de combustible consumida y el kilometraje recorrido; se evalúa si el tiempo de funcionamiento corregido, el consumo de combustible corregido y el kilometraje de recorrido corregido superan los umbrales correspondientes, y la regeneración del DPF se activa si uno de ellos supera el umbral correspondiente; mediante ello, la regeneración del DPF puede controlarse según las condiciones de funcionamiento reales para evitar que el DPF se queme.
Descripción de las figuras
Tras una lectura de una descripción detallada de las realizaciones preferidas de más abajo, varias otras ventajas y beneficios serán claros para las personas con experiencia en la técnica. Los dibujos son solo en aras de la ilustración de las realizaciones preferidas, y no deben considerarse como restrictivos de la presente solicitud. Además, partes idénticas se denotan por signos de referencia idénticos a lo largo de los dibujos. En los dibujos: La Figura 1 es una vista esquemática de una disposición básica de un motor existente;
la Figura 2 es una vista esquemática que muestra etapas de un método para controlar la regeneración del DPF provisto por la presente solicitud;
la Figura 3 es una vista esquemática de un modo de protección de funcionamiento de un motor en un método para controlar la regeneración del DPF provisto por la presente solicitud;
la Figura 4 es un diagrama de flujo esquemático de un método para controlar la regeneración del DPF provisto por la presente solicitud; y
la Figura 5 es una vista esquemática de un sistema para controlar la regeneración del DPF provisto por la presente solicitud.
Descripción detallada de la invención
De aquí en adelante, realizaciones a modo de ejemplo de la presente descripción se describirán en mayor detalle con referencia a los dibujos anexos. Aunque las realizaciones a modo de ejemplo de la presente descripción se muestran en los dibujos, debe comprenderse que la presente descripción puede implementarse en varias formas y no debe limitarse a las realizaciones descritas en la presente memoria. Más bien, dichas realizaciones se proveen para permitir una compresión más minuciosa de la presente descripción y para transmitir completamente el alcance de la presente descripción a las personas con experiencia en la técnica.
Según una realización de la presente invención, se propone un método para controlar la regeneración del DPF; como se muestra en la Figura 2, el método incluye:
E101: calcular un factor de corrección en tiempo real según un tiempo de funcionamiento total y un tiempo de funcionamiento a bajar carga de un motor;
E102: determinar un tiempo transcurrido, una cantidad de combustible consumida y un kilometraje recorrido desde la última regeneración del DPF hasta el momento actual, según el tiempo, el consumo de combustible y el kilometraje de recorrido al momento de la última regeneración del DPF;
E103: determinar un tiempo de funcionamiento corregido, un consumo de combustible corregido y un kilometraje de recorrido corregido, según el factor de corrección, el tiempo transcurrido, la cantidad de combustible consumida y el kilometraje recorrido; y
E104: evaluar si el tiempo de funcionamiento corregido, el consumo de combustible corregido y el kilometraje de recorrido corregido superan los umbrales correspondientes, y activar la regeneración del DPF si uno de ellos supera el umbral correspondiente.
Antes de calcular el factor de corrección en tiempo real según el tiempo de funcionamiento total y el tiempo de funcionamiento a carga baja del motor, el método además incluye:
evaluar si el motor está funcionando normalmente; en donde si el motor está funcionando normalmente, un temporizador de tiempo de funcionamiento total comienza a medir el tiempo para obtener el tiempo de funcionamiento total; y
evaluar si una cantidad de inyección de combustible de circulación del motor es inferior a un umbral de cantidad de inyección de combustible de circulación, y si la velocidad del motor es inferior a un umbral de velocidad; en donde si la cantidad de inyección de combustible de circulación del motor es inferior al umbral de cantidad de inyección de combustible de circulación y la velocidad del motor es inferior al umbral de velocidad, un temporizador de baja carga comienza a medir el tiempo para obtener el tiempo de funcionamiento a baja carga.
Después de que el temporizador de baja carga comienza a medir el tiempo, el método además incluye: evaluar si el tiempo de funcionamiento a baja carga supera un umbral de tiempo a baja carga, y detectar si otros datos actuales del motor satisfacen un umbral de dejar pasar, en donde si el tiempo de funcionamiento a baja carga supera el umbral de tiempo a baja carga y los otros datos del motor satisfacen el umbral de dejar pasar, el motor entra en un modo de protección de funcionamiento.
La determinación del tiempo transcurrido, de la cantidad de combustible consumida y del kilometraje recorrido desde la última regeneración del DPF hasta el momento actual, según el tiempo, el consumo de combustible y el kilometraje de recorrido al momento de la última regeneración del DPF incluye:
obtener el tiempo, el consumo de combustible y el kilometraje de recorrido al momento de la última regeneración del DPF guardada en una ECU, y el tiempo actual, el consumo de combustible actual y el kilometraje de recorrido actual; y
determinar el tiempo transcurrido, la cantidad de combustible consumida y el kilometraje recorrido desde la última regeneración del DPF hasta el momento actual, según el tiempo, el consumo de combustible y el kilometraje de recorrido al momento de la última regeneración del DPF y el tiempo actual, el consumo de combustible actual y el kilometraje de recorrido actual.
La determinación del tiempo de funcionamiento corregido, del consumo de combustible corregido y del kilometraje de recorrido corregido, según el factor de corrección, el tiempo transcurrido, la cantidad de combustible consumida y el kilometraje recorrido incluye:
multiplicar el tiempo transcurrido, la cantidad de combustible consumida y el kilometraje recorrido por el factor de corrección, respectivamente, para obtener el tiempo de funcionamiento corregido, el consumo de combustible corregido y el kilometraje de recorrido corregido.
La evaluación de si el tiempo de funcionamiento corregido, el consumo de combustible corregido y el kilometraje de recorrido corregido superan los umbrales correspondientes, y la activación de la regeneración del DPF si uno de ellos supera el umbral correspondiente incluyen:
evaluar si el tiempo de funcionamiento corregido supera un umbral de tiempo de regeneración, si el consumo de combustible corregido supera un umbral de consumo de combustible de regeneración, y si el kilometraje de recorrido corregido supera un umbral de recorrido de regeneración, respectivamente; y
activar la regeneración del DPF si uno del tiempo de funcionamiento corregido, del consumo de combustible corregido y del kilometraje de recorrido corregido supera el umbral correspondiente.
Después de evaluar de si el tiempo de funcionamiento corregido, el consumo de combustible corregido y el kilometraje de recorrido corregido superan los umbrales correspondientes, el método además incluye:
si ninguno del tiempo de funcionamiento corregido, del consumo de combustible corregido y del kilometraje de recorrido corregido supera el umbral, entonces continuar calculando el factor de corrección en tiempo real según el tiempo de funcionamiento total y el tiempo de funcionamiento a baja carga del motor, determinar el factor de corrección, el tiempo transcurrido, la cantidad de combustible consumida y el kilometraje recorrido, y evaluar si se superan los umbrales.
Después de activar la regeneración del DPF, el método además incluye:
obtener el tiempo actual, el consumo de combustible actual y el kilometraje de recorrido actual, y actualizar el tiempo, el consumo de combustible y el kilometraje de recorrido al momento de la última regeneración del DPF. Los otros datos del motor incluyen: temperatura de agua del motor, temperatura ambiente, si existe un fallo, etc. Si se superan todos los umbrales de dejar pasar, el motor entra en el modo de protección.
Los umbrales de dejar pasar pueden establecerse según las necesidades reales, y pueden establecerse uno o más umbrales correspondientes a varias cuestiones.
El umbral de cantidad de inyección de combustible de circulación y el umbral de velocidad de motor pueden establecerse según las necesidades reales.
Como se muestra en la Figura 3, la realización de la presente solicitud también propone un modo de protección de funcionamiento para el motor, que se usa para la protección a baja temperatura y baja carga del motor, de modo que la protección dedicada del motor puede llevarse a cabo para condiciones de funcionamiento de baja temperatura y baja carga.
Cuando la cantidad de inyección de combustible de circulación es inferior al umbral de cantidad de inyección de combustible de circulación (por ejemplo, 10 mg/hub) y, mientras tanto, la velocidad del motor es inferior al umbral de velocidad del motor (por ejemplo, 800 r/min), se considera que el motor se encuentra en un modo de funcionamiento a baja carga. En este punto, el temporizador comienza a medir el tiempo. Cuando el tiempo de funcionamiento a baja carga es superior al umbral de tiempo a baja carga (por ejemplo, 180 s), al mismo tiempo, se detecta si otros datos satisfacen los umbrales de dejar pasar (por ejemplo, la temperatura del agua es superior a 60 °C, la temperatura ambiente es superior a -40 °C y el motor no tiene fallo alguno, etc.). Si todas dichas condiciones se satisfacen, el motor entrará en el modo de protección de baja temperatura y baja carga, se llevará a cabo la inyección de combustible a una presión de riel y en un ángulo de avance de inyección que sean más adecuados para el funcionamiento a baja carga, y controladores como, por ejemplo, las válvulas reguladoras y la válvula EGR, se controlarán, para optimizar la combustión y reducir la emisión de contaminantes producidos por la combustión. El factor de corrección no se encuentra limitado a ser utilizado para la corrección de la activación de la regeneración del DPF. El factor de corrección de baja carga puede también aplicarse a otros métodos de activación de regeneración, y puede usarse para corregir otros métodos de regeneración (como, por ejemplo, carga de carbono modelo, carga de carbono de diferencia de presión, etc.).
A continuación, se describirá en mayor detalle la realización de la presente solicitud, como se muestra en la Figura 4. Cuando el motor está funcionando sin fallo alguno, se lleva a cabo una estadística con respecto al tiempo de funcionamiento total del motor.
Se evalúa si la cantidad de inyección de combustible de circulación del motor es inferior al umbral de cantidad de inyección de combustible de circulación, y si la velocidad del motor es inferior al umbral de velocidad; si la cantidad de inyección de combustible de circulación del motor es inferior al umbral de cantidad de inyección de combustible de circulación y la velocidad del motor es inferior al umbral de velocidad, el temporizador de baja carga comienza a medir el tiempo para obtener el tiempo de funcionamiento a baja carga. Dicho tiempo se divide por el tiempo de funcionamiento total del motor para obtener la proporción del tiempo de funcionamiento a baja carga, y el factor de corrección para el funcionamiento a baja carga se obtiene según la proporción del tiempo de funcionamiento a baja carga.
El tiempo, el consumo de combustible y el kilometraje de recorrido al momento de la última regeneración del DPF guardados en la ECU y el tiempo actual, el consumo de combustible actual y el kilometraje de recorrido actual se obtienen; el tiempo transcurrido, la cantidad de combustible consumida y el kilometraje recorrido desde la última regeneración del DPF hasta el momento actual se determinan según el tiempo, el consumo de combustible y el kilometraje de recorrido al momento de la última regeneración del DPF y del momento actual, del consumo de combustible actual y del kilometraje de recorrido actual.
El tiempo transcurrido, la cantidad de combustible consumida y el kilometraje recorrido se multiplican por el factor de corrección, respectivamente, para obtener el tiempo de funcionamiento corregido, el consumo de combustible corregido y el kilometraje de recorrido corregido.
Se evalúa si el tiempo de funcionamiento corregido supera un umbral de tiempo de regeneración, si el consumo de combustible corregido supera un umbral de consumo de combustible de regeneración, y si el kilometraje de recorrido corregido supera un umbral de recorrido de regeneración, respectivamente.
Según el umbral de tiempo de regeneración: cuando ocurre una regeneración del DPF exitosa, se activa un temporizador de tiempo de regeneración para medir el tiempo, se calcula el tiempo transcurrido desde la última regeneración exitosa (dicho tiempo transcurrido se escribirá en la memoria de la ECU cada vez que se apague la potencia, y el valor de la memoria se leerá para llevar a cabo los cálculos la próxima vez que se encienda la potencia), y se corrige el tiempo transcurrido según el factor de corrección para obtener un tiempo después de la corrección (tiempo de funcionamiento corregido) desde la última regeneración exitosa. El tiempo de funcionamiento corregido se compara con el umbral de tiempo de regeneración. Si es superior al umbral, ocurre una solicitud de activación de regeneración.
Según el consumo de combustible corregido durante el funcionamiento del motor: cuando ocurre una regeneración del DPF exitosa, se activa el temporizador de tiempo de regeneración para medir el tiempo, se calcula la cantidad de combustible consumida desde la última regeneración exitosa (dicha cantidad de combustible consumida se escribirá en la memoria de la ECU cada vez que se apague la potencia, y el valor de la memoria se leerá para llevar a cabo los cálculos la próxima vez que se encienda la potencia), y se corrige la cantidad de combustible consumida según el factor de corrección de baja carga para obtener un consumo de combustible después de la corrección (consumo de combustible corregido) desde la última regeneración exitosa. El consumo de combustible corregido se compara con el umbral de consumo de combustible de regeneración. Si es superior al umbral, ocurre una solicitud de activación de regeneración.
Según el umbral de recorrido de regeneración: cuando ocurre una regeneración del DPF exitosa, se activa un temporizador de tiempo de regeneración para medir el tiempo, se calcula el kilometraje recorrido desde la última regeneración exitosa (dicho kilometraje se escribirá en la memoria de la ECU cada vez que se apague la potencia, y el valor de la memoria se leerá para llevar a cabo los cálculos la próxima vez que se encienda la potencia), y se corrige el kilometraje recorrido según el factor de corrección de baja carga para obtener el kilometraje de recorrido corregido después de la corrección desde la última regeneración exitosa. El kilometraje de recorrido corregido se compara con el umbral de recorrido de regeneración. Si es superior al umbral, ocurre una solicitud de activación de regeneración.
Si cualquiera de los tres métodos de más arriba satisface los requisitos, puede activarse la regeneración del DPF. Después de que la regeneración del DPF haya sido exitosa, el tiempo, el consumo de combustible y el kilometraje desde la última regeneración exitosa se establecerán en 0 y el tiempo, el consumo de combustible y el kilometraje desde la última regeneración exitosa se recalcularán.
Si ninguno de ellos supera el umbral, entonces el cálculo del factor de corrección en tiempo real según el tiempo de funcionamiento total y el tiempo de funcionamiento a baja carga del motor continuará, se determinan el factor de corrección, el tiempo transcurrido, la cantidad de combustible consumida y el kilometraje recorrido, y se evalúa si se superan los umbrales.
Dado que la carga de carbono del DPF en un entorno complejo cambia, el desvío de una temperatura ambiente, humedad, presión, etc., diferentes afectará la combustión real del motor, el cálculo del coeficiente de aire en exceso, la intensidad de humo del motor y el cálculo de la precisión del modelo de carga de carbono. Cuando el motor no está realmente funcionando o en condiciones de funcionamiento como, por ejemplo, calentando en invierno y refrigerando en verano, el motor estará en reposo durante un largo tiempo, lo cual provocará un mayor daño al motor; mientras tanto, la carga de carbono en este momento es bastante diferente de aquella durante el funcionamiento normal, y es difícil que el modelo de carga de carbono existente evalúe con precisión la regeneración del DPF en dichas condiciones de funcionamiento, y el problema de quemado de DPF tiende a ocurrir.
El modo de protección de funcionamiento del motor puede usarse para la protección a baja temperatura y baja carga del motor, de modo que la protección dedicada del motor puede llevarse a cabo para condiciones de funcionamiento de baja temperatura y baja carga. Al mismo tiempo, según la situación real, el factor de corrección se calcula en tiempo real, y se controla la regeneración del d Pf, de modo que si llevar a cabo la regeneración del DPF pude evaluarse con precisión, y se evita que el DPF se queme.
Además, dado que el catalizador sobre la superficie de postratamiento se expone a entornos como, por ejemplo, alta temperatura, adhesión de ceniza, metales preciosos y similares durante un largo tiempo, existirá un problema de actividad reducida, lo cual resulta en el envejecimiento durante el postratamiento. Mediante el control preciso de la regeneración del DPF, puede mejorarse la eficiencia de la regeneración del DPF, puede prolongarse la vida útil del postratamiento y puede mejorarse la economía del motor.
En un segundo aspecto, según una realización de la presente solicitud, también se propone un sistema para controlar la regeneración del DPF, como se muestra en la Figura 5, que incluye:
un módulo 101 de procesamiento de datos de funcionamiento, que se configura para: calcular un factor de corrección en tiempo real según un tiempo de funcionamiento total y un tiempo de funcionamiento a baja carga de un motor; determinar un tiempo transcurrido, una cantidad de combustible consumida y un kilometraje recorrido desde la última regeneración del DPF hasta el momento actual, según el tiempo, consumo de combustible y kilometraje de recorrido al momento de la última regeneración del DPF; y determinar un tiempo de funcionamiento corregido, un consumo de combustible corregido y un kilometraje de recorrido corregido, según el factor de corrección, el tiempo transcurrido, la cantidad de combustible consumida y el kilometraje recorrido; y
un módulo 102 de control de evaluación, que se configura para evaluar si el tiempo de funcionamiento corregido, el consumo de combustible corregido y el kilometraje de recorrido corregido superan los umbrales correspondientes, y activar la regeneración del DPF si uno de ellos supera el umbral correspondiente.
En un tercer aspecto, según una realización de la presente solicitud, también se propone un motor, que incluye: un supercargador, un interrefrigerador, válvulas reguladoras, un motor diésel, un sistema de recirculación de gases de escape, un catalizador de oxidación de motor diésel, un sistema de reducción catalítica selectiva, un DPF y el sistema para controlar la regeneración del DPF;
el DPF se usa para la regeneración según una instrucción de activación enviada por el sistema para controlar la regeneración del DPF.
En el método de la presente solicitud, el factor de corrección se calcula en tiempo real según el tiempo de funcionamiento total y el tiempo de funcionamiento a baja carga del motor; el tiempo de funcionamiento corregido, el consumo de combustible corregido y el kilometraje de recorrido corregido se determinan según el factor de corrección, el tiempo transcurrido, la cantidad de combustible consumida y el kilometraje recorrido; se evalúa si el tiempo de funcionamiento corregido, el consumo de combustible corregido y el kilometraje de recorrido corregido superan los umbrales correspondientes, y la regeneración del DPF se activa si uno de ellos supera el umbral correspondiente; mediante ello, la regeneración del DPF puede controlarse según las condiciones de funcionamiento reales para evitar que el DPF se queme, puede mejorarse la eficiencia de regeneración del DFP, puede prolongarse la vida útil del postratamiento y puede mejorarse la economía del motor. El método de activación de regeneración que corrige el modelo de carga de carbono del DPF según el factor de corrección de funcionamiento a baja carga puede activar la regeneración del DPF según el tiempo de funcionamiento, el consumo de combustible y el kilometraje del motor, lo cual mejora la diversidad, adaptabilidad y precisión del método de evaluación. El modo de protección de funcionamiento del motor puede proveer protección dedicada al motor para condiciones de funcionamiento a baja temperatura y baja carga y, por consiguiente, reducir el daño al motor provocado por la inactividad durante un largo tiempo.
Más arriba solo se describen realizaciones preferidas específicas de la presente solicitud, pero el alcance de protección de la presente solicitud no se encuentra limitado a ello. Cualquier cambio o reemplazo que pueda contemplarse fácilmente por las personas con experiencia en la técnica dentro del alcance técnico descrito en la presente solicitud deberá estar cubierto por el alcance de protección de la presente solicitud. Por lo tanto, el alcance de protección de la presente solicitud debe determinarse por el alcance de las reivindicaciones.
Claims (8)
1. Un método para controlar la regeneración del DPF, que comprende:
evaluar si un motor está funcionando normalmente, si el motor está funcionando normalmente, un temporizador de tiempo de funcionamiento total comienza a medir el tiempo para obtener un tiempo de funcionamiento total; evaluar si una cantidad de inyección de combustible de circulación del motor es inferior a un umbral de cantidad de inyección de combustible de circulación, y si una velocidad del motor es inferior a un umbral de velocidad, si la cantidad de inyección de combustible de circulación del motor es inferior al umbral de cantidad de inyección de combustible de circulación y la velocidad del motor es inferior al umbral de velocidad, un temporizador de baja carga comienza a medir el tiempo para obtener un tiempo de funcionamiento a baja carga;
calcular un factor de corrección en tiempo real dividiendo el tiempo de funcionamiento a baja carga por el tiempo de funcionamiento total del motor;
determinar un tiempo transcurrido, una cantidad de combustible consumida y un kilometraje recorrido desde la última regeneración del DPF hasta el momento actual, según el tiempo, el consumo de combustible y el kilometraje de recorrido al momento de la última regeneración del DPF;
determinar un tiempo de funcionamiento corregido, un consumo de combustible corregido y un kilometraje de recorrido corregido, según el factor de corrección, el tiempo transcurrido, la cantidad de combustible consumida y el kilometraje recorrido; y
evaluar si el tiempo de funcionamiento corregido, el consumo de combustible corregido y el kilometraje de recorrido corregido superan los umbrales correspondientes, y activar la regeneración del DPF si uno de ellos supera el umbral correspondiente.
2. El método para controlar la regeneración del DPF según la reivindicación 1, en donde después de que el temporizador de baja carga comienza a medir el tiempo, el método además comprende:
evaluar si el tiempo de funcionamiento a baja carga supera un umbral de tiempo a baja carga, en donde si el tiempo de funcionamiento a baja carga supera el umbral de tiempo a baja carga, la temperatura del agua se superior a 60 °C, la temperatura ambiente es superior a -40 °C, y el motor no tiene fallos, el motor entra en un modo de protección de funcionamiento.
3. El método para controlar la regeneración del DPF según la reivindicación 1, en donde la determinación del tiempo transcurrido, de la cantidad de combustible consumida y del kilometraje recorrido desde la última regeneración del DPF hasta el momento actual, según el tiempo, el consumo de combustible y el kilometraje de recorrido al momento de la última regeneración del DPF comprende:
obtener el tiempo, consumo de combustible y kilometraje de recorrido al momento de la última regeneración del DPF guardada en una ECU, y el tiempo actual, el consumo de combustible actual y el kilometraje de recorrido actual; y determinar el tiempo transcurrido, la cantidad de combustible consumida y el kilometraje recorrido desde la última regeneración del DPF hasta el momento actual, según el tiempo, el consumo de combustible y el kilometraje de recorrido al momento de la última regeneración del DPF y el tiempo actual, el consumo de combustible actual y el kilometraje de recorrido actual.
4. El método para controlar la regeneración del DPF según la reivindicación 1, en donde la determinación del tiempo de funcionamiento corregido, del consumo de combustible corregido y del kilometraje de recorrido corregido según el factor de corrección, el tiempo transcurrido, la cantidad de combustible consumida y el kilometraje recorrido comprende:
multiplicar el tiempo transcurrido, la cantidad de combustible consumida y el kilometraje recorrido por el factor de corrección, respectivamente, para obtener el tiempo de funcionamiento corregido, el consumo de combustible corregido y el kilometraje de recorrido corregido.
5. El método para controlar la regeneración del DPF según la reivindicación 1, en donde después de evaluar si el tiempo de funcionamiento corregido, el consumo de combustible corregido y el kilometraje de recorrido corregido superan los umbrales correspondientes, el método además comprende:
si ninguno del tiempo de funcionamiento corregido, del consumo de combustible corregido y del kilometraje de recorrido corregido supera el umbral, entonces continuar calculando el factor de corrección en tiempo real según el
tiempo de funcionamiento total y el tiempo de funcionamiento a baja carga del motor, determinar el factor de corrección, el tiempo transcurrido, la cantidad de combustible consumida y el kilometraje recorrido, y evaluar si se superan los umbrales.
6. El método para controlar la regeneración del DPF según la reivindicación 1, en donde después de activar la regeneración del DPF, el método además comprende:
obtener el tiempo actual, el consumo de combustible actual y el kilometraje de recorrido actual, y actualizar el tiempo, el consumo de combustible y el kilometraje de recorrido al momento de la última regeneración del DPF.
7. Un sistema para controlar la regeneración del DPF, que comprende:
un módulo (101) de procesamiento de datos de funcionamiento, que se configura para: evaluar si un motor está funcionando normalmente, si el motor está funcionando normalmente, un temporizador de tiempo de funcionamiento total comienza a medir el tiempo para obtener un tiempo de funcionamiento total; evaluar si una cantidad de inyección de combustible de circulación del motor es inferior a un umbral de cantidad de inyección de combustible de circulación y si una velocidad del motor es inferior a un umbral de velocidad, si la cantidad de inyección de combustible de circulación del motor es inferior al umbral de cantidad de inyección de combustible de circulación y la velocidad del motor es inferior al umbral de velocidad, un temporizador de baja carga comienza a medir el tiempo para obtener un tiempo de funcionamiento a baja carga; calcular un factor de corrección en tiempo real dividiendo el tiempo de funcionamiento a baja carga por el tiempo de funcionamiento total del motor; determinar un tiempo transcurrido, una cantidad de combustible consumida y un kilometraje recorrido desde la última regeneración del DPF hasta el momento actual, según el tiempo, el consumo de combustible y el kilometraje de recorrido al momento de la regeneración del último DPF; y determinar un tiempo de funcionamiento corregido, un consumo de combustible corregido y un kilometraje de recorrido corregido, según el factor de corrección, el tiempo transcurrido, la cantidad de combustible consumida y el kilometraje recorrido; y
un módulo (102) de control de evaluación, que se configura para evaluar si el tiempo de funcionamiento corregido, el consumo de combustible corregido y el kilometraje de recorrido corregido superan los umbrales correspondientes, y activar la regeneración del DPF si uno de ellos supera el umbral correspondiente.
8. Un motor, que comprende:
un supercargador, un interrefrigerador, válvulas reguladoras, un motor diésel, un sistema de recirculación de gases de escape, un catalizador de oxidación de motor diésel, un sistema de reducción catalítica selectiva, un DPF y el sistema para controlar la regeneración del DPF según la reivindicación 7;
en donde el DPF se usa para la regeneración según una instrucción de activación enviada por el sistema para controlar la regeneración del DPF.
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