專利名稱：一種柴油機(jī)尾氣過濾器再生點(diǎn)的測(cè)量裝置及測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種柴油機(jī)尾氣過濾器再生點(diǎn)的測(cè)量裝置及測(cè)量方法，用于對(duì)柴油機(jī)汽車尾氣過濾器再生點(diǎn)進(jìn)行判斷，以便及時(shí)對(duì)所述的過濾器進(jìn)行再生。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)對(duì)柴油機(jī)尾氣排放的顆粒一般采用壁流式陶瓷過濾器進(jìn)行過濾，當(dāng)陶瓷過濾器中的顆粒積累到一定量時(shí)，即到再生點(diǎn)時(shí)，對(duì)陶瓷過濾器進(jìn)行再生，通過加熱、燃燒將顆粒清除以便再次進(jìn)行過濾。所述的再生點(diǎn)必須有一合適的范圍，過低燃燒不充分，過高燃燒時(shí)會(huì)使過濾陶瓷損傷，所述的再生點(diǎn)可通過試驗(yàn)得出。由于過濾陶瓷中的顆粒積累量不能直接測(cè)量，所以現(xiàn)有技術(shù)對(duì)再生點(diǎn)的判斷一般通過對(duì)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速、排氣溫度及陶瓷過濾器的壓力差等參數(shù)的測(cè)量然后計(jì)算得出，由于柴油機(jī)的工況和柴油機(jī)自身的磨損情況不同，對(duì)不同的柴油機(jī)按照同一計(jì)算公式計(jì)算得出的顆粒積累量與實(shí)際的顆粒積累量有誤差，不能精確地判斷出再生點(diǎn)。申請(qǐng)?zhí)枮?007101398868的發(fā)明專利“尾氣凈化器”，根據(jù)行駛距離、柴油機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)、過濾陶瓷的壓力差、柴油機(jī)的負(fù)荷(柴油機(jī)的負(fù)荷與排氣溫度相關(guān))等參數(shù)來計(jì)算顆粒積累量，將計(jì)算結(jié)果與一判斷值進(jìn)行比較，確定再生點(diǎn)。為排除計(jì)算誤差，在顆粒燃燒時(shí)測(cè)量燃燒溫度，將顆粒燃燒最高溫度與一設(shè)定溫度進(jìn)行比較，當(dāng)燃燒溫度大于設(shè)定溫度時(shí)減小判斷值，當(dāng)燃燒溫度小于溫度設(shè)定時(shí)增大判斷值，以獲得下一次合適的再生點(diǎn)。但對(duì)于不同的柴油機(jī)在預(yù)設(shè)判斷值時(shí)需要在安裝尾氣凈化器后對(duì)柴油機(jī)運(yùn)行情況進(jìn)行多次測(cè)試后， 才能設(shè)定，調(diào)試不方便。另外根據(jù)顆粒燃燒溫度來修正判斷值，必須排除影響燃燒溫度其他因素，例如顆粒燃燒溫度除與顆粒積累量的多少有關(guān)外還與燃燒時(shí)進(jìn)氣量有關(guān)，因此必須有對(duì)進(jìn)氣量進(jìn)行可靠控制的裝置，這對(duì)原有的柴油機(jī)汽車來說，增裝該凈化器時(shí)，還需安裝進(jìn)氣量控制裝置，安裝工作量大、不方便。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足之處本發(fā)明提出一種柴油機(jī)尾氣過濾器再生點(diǎn)的測(cè)量裝置及方法，要解決的技術(shù)問題是排除柴油機(jī)的工況、磨損以及柴油機(jī)個(gè)體差異等因素帶來的再生點(diǎn)計(jì)算誤差，精確地測(cè)量出過濾陶瓷中顆粒積累量是否達(dá)再生點(diǎn)；減少傳感器的種類，方便安裝；在尾氣過濾器使用前即可確定判斷再生點(diǎn)的設(shè)定值，方便調(diào)試。測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)包括進(jìn)氣管1、尾氣過濾器2、壓力傳感器4、電動(dòng)閥21、31、檢測(cè)壓力并判斷再生點(diǎn)的壓力檢測(cè)儀5，壓力檢測(cè)儀5的輸入端接壓力傳感器4壓力檢測(cè)儀5的二輸出端分別接電動(dòng)閥21、31，所述的尾氣過濾器2通過電動(dòng)閥21與進(jìn)氣管1連接，所述的壓力傳感器4裝在進(jìn)氣管1上，其特征是所述的測(cè)量裝置還包括具有一定阻力系數(shù)的壓力參比管3，壓力參比管3通過電動(dòng)閥31與進(jìn)氣管1連接。通過試驗(yàn)得知所述的壓力參比管的阻力系數(shù)在所述的尾氣過濾器達(dá)再生點(diǎn)時(shí)的阻力系數(shù)的100%至110%范圍內(nèi)得出的再生點(diǎn)誤差最小。
測(cè)量方法是
壓力采樣即先測(cè)量尾氣過濾器上的過濾壓力，然后測(cè)量壓力參比管上的參比壓力，然后再一次測(cè)量尾氣過濾器上的過濾壓力，將兩次測(cè)量的過濾壓力進(jìn)行比較，如果兩者相等則測(cè)量的壓力值有效，轉(zhuǎn)比值計(jì)算步驟，如果兩者不等則重復(fù)壓力采樣步驟； 比值計(jì)算即計(jì)算有效的過濾壓力值與有效的參比壓力值的比值K， K=過濾壓力/參比壓力；
再生點(diǎn)判斷即將比值K與一設(shè)定值K’比較，如果K 3 K’表明尾氣過濾器達(dá)再生點(diǎn)； 如果K < K’則隔一段等待時(shí)間從壓力采樣步驟開始繼續(xù)重復(fù)上述方法過程。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果是根據(jù)所述的測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)可知電動(dòng)閥21可控制尾氣過濾器2中尾氣的通、斷，電動(dòng)閥31可控制壓力參比管3中尾氣的通、斷， 當(dāng)電動(dòng)閥21打開、電動(dòng)閥31關(guān)閉時(shí)，壓力檢測(cè)儀5通過壓力傳感器4測(cè)量的壓力為過濾壓力；當(dāng)電動(dòng)閥21關(guān)閉、電動(dòng)閥31打開時(shí)，壓力檢測(cè)儀5通過壓力傳感器4測(cè)量的壓力為參比壓力；壓力參比管3不過濾顆粒，壓力參比管對(duì)尾氣的阻力不會(huì)變化即其阻力系數(shù)不會(huì)變化；而尾氣過濾器由于過濾顆粒其阻力系數(shù)會(huì)隨時(shí)間發(fā)生變化；在柴油機(jī)工況穩(wěn)定時(shí)即尾氣流量、溫度不變，交替測(cè)量并比較壓力參比管與過濾陶瓷的壓力，可判斷出再生點(diǎn)；由于壓力參比管的阻力系數(shù)是不變的，所述的參比壓力與過濾壓力的比較實(shí)際是兩個(gè)阻力系數(shù)的比較，因此可抵消柴油機(jī)工況不同、個(gè)體差異等因素帶來的誤差，從而使再生點(diǎn)判斷精確。使用的傳感器少，對(duì)車輛改裝的場(chǎng)合來說安裝方便。由于壓力參比管的阻力系數(shù)為一常數(shù)且與尾氣過濾器達(dá)再生點(diǎn)時(shí)的阻力系數(shù)有一比例關(guān)系，因此在預(yù)設(shè)判斷再生點(diǎn)的設(shè)定值時(shí)，無需考慮柴油機(jī)個(gè)體的差異，可以根據(jù)過濾陶瓷的規(guī)格與壓力參比管的尺寸直接確定，無需現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。


圖1為本發(fā)明柴油機(jī)尾氣過濾器再生點(diǎn)測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明柴油機(jī)尾氣過濾器再生點(diǎn)測(cè)量裝置的壓力檢測(cè)儀結(jié)構(gòu)方框圖。圖3為本發(fā)明柴油機(jī)尾氣過濾器再生點(diǎn)測(cè)量方法流程圖。圖4為圖3中f步驟的等待時(shí)間自動(dòng)確定方法流程圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)結(jié)合

本發(fā)明實(shí)施方式
測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)包括進(jìn)氣管1、尾氣過濾器2、壓力傳感器4、電動(dòng)閥21、31、檢測(cè)壓力并判斷再生點(diǎn)的壓力檢測(cè)儀5，所述的尾氣過濾器2通過電動(dòng)閥21與進(jìn)氣管1連接，所述的壓力傳感器4裝在進(jìn)氣管1上，其特征是所述的測(cè)量裝置還包括具有一定阻力系數(shù)的壓力參比管3，壓力參比管3通過電動(dòng)閥31與進(jìn)氣管1連接。所述的尾氣過濾器的阻力系數(shù)主要與尾氣過濾器中的過濾陶瓷22的顆粒積累量有關(guān)，顆粒積累越多阻力系數(shù)越大，反之亦然，其阻力系數(shù)是一變量；所述的壓力參比管的阻力系數(shù)主要與壓力參比管的變徑管32的內(nèi)徑及長度有關(guān)，在長度一定時(shí)，其內(nèi)徑越小阻力系數(shù)越大，反之亦然，當(dāng)其內(nèi)徑確定后其阻力系數(shù)為常量；尾氣過濾器達(dá)再生點(diǎn)時(shí)并且柴油機(jī)尾氣的流量和溫度在此時(shí)間段保持不變，尾氣流過過濾器產(chǎn)生的壓力與尾氣流過壓力參比管產(chǎn)生的壓力的比值應(yīng)為一常數(shù)，該常數(shù)可作判斷再生點(diǎn)的設(shè)定值K’。 壓力參比管的阻力系數(shù)的取值分別為尾氣過濾器達(dá)再生點(diǎn)時(shí)的阻力系數(shù)的0. 5、 0. 8、1. 0、1. 2、1. 5，在試驗(yàn)臺(tái)架上保持柴油機(jī)的扭矩不變，改變柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速，不同的壓力參比管阻力系數(shù)與比值K (K=過濾壓力/參比壓力)試驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表
權(quán)利要求
1.一種柴油機(jī)尾氣過濾器再生點(diǎn)測(cè)量裝置，包括進(jìn)氣管(1)、尾氣過濾器O)、壓力傳感器G)、電動(dòng)閥01、31)、檢測(cè)壓力并判斷再生點(diǎn)的壓力檢測(cè)儀(5)，壓力檢測(cè)儀(5)的輸入端接壓力傳感器(4)、壓力檢測(cè)儀(5)的二輸出端分別接電動(dòng)閥(21、31)，所述的尾氣過濾器⑵通過電動(dòng)閥與進(jìn)氣管⑴連接，所述的壓力傳感器⑷裝在進(jìn)氣管⑴上， 其特征是所述的測(cè)量裝置還包括具有一定阻力系數(shù)的壓力參比管(3)，壓力參比管(3)通過電動(dòng)閥(31)與進(jìn)氣管(1)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量裝置，其特征是所述的壓力參比管的阻力系數(shù)為所述的尾氣過濾器達(dá)再生點(diǎn)時(shí)的阻力系數(shù)的100%至110%中一個(gè)。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油機(jī)尾氣過濾器再生點(diǎn)測(cè)量裝置的測(cè)量方法，其步驟是壓力采樣即先測(cè)量尾氣過濾器上的過濾壓力，然后測(cè)量壓力參比管上的參比壓力，然后再一次測(cè)量尾氣過濾器上的過濾壓力，將兩次測(cè)量的過濾壓力進(jìn)行比較，如果兩者相等則測(cè)量的壓力值有效，轉(zhuǎn)比值計(jì)算步驟，如果兩者不等則重復(fù)壓力采樣步驟； 比值計(jì)算即計(jì)算有效的過濾壓力值與有效的參比壓力值的比值K， K=過濾壓力/參比壓力；再生點(diǎn)判斷即將比值K與一設(shè)定值K’比較，如果K 3 K’表明尾氣過濾器達(dá)再生點(diǎn)， 測(cè)量結(jié)束；如果K < K’則隔一段等待時(shí)間從壓力采樣步驟開始繼續(xù)重復(fù)上述方法過程。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)量方法，其特征是所述的等待時(shí)間為3—5分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)量方法，其特征是所述的等待時(shí)間可按下列步驟自動(dòng)產(chǎn)生al’、打開電動(dòng)閥(21)、關(guān)閉電動(dòng)閥(31)；a2’、定時(shí)At時(shí)間；a3’、測(cè)量過濾壓力；a4’、測(cè)量的過濾壓力值累加；a5’、如果過濾壓力累加值3設(shè)定值t轉(zhuǎn)a6’步驟，否則轉(zhuǎn)a2’步驟； &6’、令累加值為0。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測(cè)量方法，其特征是所述設(shè)定值t確定的方法是根據(jù)過濾陶瓷的容積確定相應(yīng)的柴油量，該油量被柴油機(jī)燒盡時(shí)，可在過濾陶瓷中產(chǎn)生達(dá)到再生點(diǎn)時(shí)的顆粒量；從干凈的陶瓷過濾開始，到達(dá)再生點(diǎn)時(shí)結(jié)束，在此過程中按At時(shí)間間隔測(cè)量過濾壓力，對(duì)所測(cè)量的過濾壓力值累加，在過濾壓力累加值的1/5至1/4的范圍段內(nèi)選擇設(shè)定值t。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或權(quán)利要求6所述的測(cè)量方法，其特征是所述的At時(shí)間為100毫秒。
全文摘要
一種柴油機(jī)尾氣過濾器再生點(diǎn)的測(cè)量裝置及測(cè)量方法，用于對(duì)柴油機(jī)汽車尾氣過濾器再生點(diǎn)進(jìn)行判斷，以便及時(shí)對(duì)所述的過濾器進(jìn)行再生。測(cè)量裝置包括進(jìn)氣管、尾氣過濾器、壓力傳感器、電動(dòng)閥(21、31)、檢測(cè)壓力并判斷再生點(diǎn)的壓力檢測(cè)儀，所述的尾氣過濾器通過電動(dòng)閥(21)與進(jìn)氣管連接，所述的壓力傳感器裝在進(jìn)氣管上，其特征是所述的測(cè)量裝置還包括具有一定阻力系數(shù)的壓力參比管，壓力參比管通過電動(dòng)閥(31)與進(jìn)氣管連接。其測(cè)量方法是通過交替測(cè)量并比較壓力參比管與過濾陶瓷的壓力從而判斷出再生點(diǎn)。其有益效果是可抵消柴油機(jī)工況不同、型號(hào)不同、磨損程度不同等因素帶來的誤差，再生點(diǎn)判斷精確，對(duì)車輛改裝的場(chǎng)合調(diào)試方便。
文檔編號(hào)F01N9/00GK102330591SQ201110166479
公開日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月21日
發(fā)明者高玉琴 申請(qǐng)人:高玉琴