柴油機顆粒捕捉器再生時機控制方法
【專利摘要】一種柴油機顆粒捕捉器再生時機控制方法，所述方法利用壓差傳感器實時測量DPF兩端的壓差值，通過查表得出DPF碳載量估計值，同時監(jiān)測DPF碳載量估計值是否存在突降現(xiàn)象，當DPF碳載量估計值存在突降時，根據(jù)上次再生后車輛的行駛里程和行駛時間計算DPF碳載量的補償值，再將DPF碳載量估計值與補償值相加，得到DPF碳載量的修正值，最后根據(jù)DPF碳載量修正值的大小判斷是否觸發(fā)DPF進入再生狀態(tài)。本發(fā)明根據(jù)DPF碳載量估計值的突降情況計算其補償值,進而對DPF碳載量進行修正,大大提高了載體內(nèi)部碳顆粒分布不均時，DPF碳載量估計數(shù)據(jù)的準確性,從而有效避免了再生時機判斷錯誤，保證了碳煙顆粒載體的安全。
【專利說明】柴油機顆粒捕捉器再生時機控制方法
[0001] 【技術(shù)領(lǐng)域】 本發(fā)明涉及一種可準確把握柴油機顆粒捕捉器再生時機的方法，屬發(fā)動機【技術(shù)領(lǐng)域】。 【背景技術(shù)】
[0002] 顆粒捕捉器DPF (Diesel Particulate Filter)是一種安裝在柴油發(fā)動機排放系 統(tǒng)中的陶瓷過濾器，它可以在碳煙顆粒進入大氣之前將其捕捉，減少微粒物的排放。
[0003] 顆粒捕捉器捕集碳煙顆粒后，會引起發(fā)動機背壓升高，導致發(fā)動機性能下降，因 此必須采用燃燒或者其它方法將碳煙顆粒除去，這種過程稱為DPF的再生。在DPF再生過 程中，發(fā)動機負荷突然降低(如突然回怠速)，DPF內(nèi)的氣流急劇減小，散熱速度大幅降低，而 DPF內(nèi)的氧含量升高，碳煙顆粒的燃燒會使其載體溫度急劇上升。為防止溫度超過載體的承 受極限，DPF內(nèi)的碳載量不宜過高，因此再生時準確判斷DPF的碳載量就顯得尤為重要。
[0004] 傳統(tǒng)再生時機控制方法中，判斷DPF內(nèi)碳載量的主要方法有排氣背壓法、行駛時 間法、碳煙排放量法和基于壓差的碳載量估計法，其中，判斷結(jié)果較準確的是基于壓差的碳 載量估計法，該方法根據(jù)DPF兩端壓差值與DPF內(nèi)部碳載量的對應(yīng)關(guān)系，利用壓差傳感器測 量發(fā)動機不同工況下DPF兩端的壓差值并根據(jù)氣流溫度對壓差值的影響進行修正，當DPF 兩端壓差超過極限值時，即可判斷DPF需要再生。
[0005] 基于壓差的碳載量估計方法只能通過氣流溫度等參數(shù)的不斷修正來提高估算精 度，在特殊的極端情況下不能準確估算DPF內(nèi)的碳載量。例如發(fā)動機在特定的大負荷運行 時，隨著進氣流速的增大，載體內(nèi)流場分布不均勻性增大，載體中心部分被動燃燒碳顆粒減 少，載體邊緣碳顆粒分布相比中心部分偏濃，此時的碳載量估計值會降低。又如發(fā)動機在冬 季排氣濕度略大時停機后，積攢在DPF內(nèi)部的濕氣可能會與碳顆粒一起凍結(jié)，發(fā)動機再次 起動并運行一段時間后，DPF內(nèi)部凍結(jié)的冰消除時可能帶走部分碳，造成載體內(nèi)部碳附著不 均，致使碳載量估計值短時間內(nèi)降低。在上述載體內(nèi)部碳分布不均的情況下，基于壓差的碳 載量估計法會造成再生時機判斷錯誤，致使載體中局部碳載量超標，有燒壞載體的風險。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種柴油機顆粒捕捉器再生時機控 制方法，以提高載體內(nèi)部碳顆粒分布不均時DPF碳載量的估計精度，防止DPF再生時因碳載 量過高而燒壞載體。
[0007] 本發(fā)明所述問題是以下述技術(shù)方案實現(xiàn)的： 一種柴油機顆粒捕捉器再生時機控制方法，該方法利用壓差傳感器實時測量DPF兩端 的壓差值，通過查閱壓差值與碳載量的對應(yīng)表得出DPF碳載量估計值，同時監(jiān)測DPF碳載量 估計值是否存在突降現(xiàn)象，當DPF碳載量估計值存在突降時，根據(jù)上次再生后車輛的行駛 里程和行駛時間計算DPF碳載量的補償值，再將DPF碳載量估計值與補償值相加，得到DPF 碳載量的修正值，最后根據(jù)DPF碳載量修正值的大小判斷是否觸發(fā)DPF進入再生狀態(tài)。
[0008] 上述柴油機顆粒捕捉器再生時機控制方法，監(jiān)測DPF碳載量估計值是否存在突降 的具體方法是：將相差設(shè)定時間間隔的兩個DPF碳載量估計值進行比較，若二者的差值大 于預(yù)設(shè)值，則判斷DPF碳載量估計值存在突降。
[0009] 上述柴油機顆粒捕捉器再生時機控制方法，所述DPF碳載量補償值的計算方法 是：分別用各種工況下每公里產(chǎn)生的碳顆粒質(zhì)量（g/km)與被動再生消耗掉的碳顆粒質(zhì)量 (g/km)的差乘以各工況行駛里程數(shù)（km)，得到各種工況下的碳顆粒質(zhì)量（g)，然后再將各 種工況下的碳顆粒質(zhì)量（g)相加，得到DPF碳載量計算值，該計算值與由上次再生后車輛的 行駛里程和行駛時間確定的補償系數(shù)相乘，即得到DPF碳載量補償值，所述工況是指發(fā)動 機轉(zhuǎn)速和扭矩，不同工況下每公里產(chǎn)生的碳顆粒質(zhì)量（g/km)通過試驗得出。
[〇〇1〇] 上述柴油機顆粒捕捉器再生時機控制方法，根據(jù)DPF碳載量修正值的大小判斷是 否觸發(fā)DPF進入再生狀態(tài)的方法是：將DPF碳載量修正值與DPF碳載量的閾值進行比較，若 DPF碳載量的修正值大于DPF碳載量的閾值，則觸發(fā)DPF進入再生狀態(tài)，否則不觸發(fā)DPF進 入再生狀態(tài)。
[0011] 上述柴油機顆粒捕捉器再生時機控制方法，利用壓差傳感器采集的DPF兩端的壓 差信號應(yīng)使用低通濾波器進行過濾。
[0012] 上述柴油機顆粒捕捉器再生時機控制方法，由上次再生后車輛的行駛里程和行駛 時間確定的補償系數(shù)通過試驗得出。
[0013] 本發(fā)明根據(jù)DPF碳載量估計值的突降情況計算其補償值，進而對DPF碳載量進行 修正，避免載體內(nèi)部碳顆粒分布不均時、DPF碳載量估算值偏低、達到載體承受極限而不能 觸發(fā)再生。，從而有效避免了再生時機判斷錯誤，保證了碳煙顆粒載體的安全。 【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳述。
[0015] 圖1為本發(fā)明的流程圖。
[0016] 文中各符號清單為：Λ P、DPF兩端壓差。 【具體實施方式】
[0017] 參看圖1，本發(fā)明利用壓差傳感器采集DPF兩端的壓差信號ΛΡ，通過查閱壓差值 與碳載量（soot)的對應(yīng)表得出與過濾后的ΔΡ所對應(yīng)的DPF(Diesel Particulate Filter) 碳載量估計值。
[0018] 表1 :壓差值與碳載量的對應(yīng)表
【權(quán)利要求】
1. 一種柴油機顆粒捕捉器再生時機控制方法，其特征是，該方法利用壓差傳感器實時 測量DPF兩端的壓差值，通過查閱壓差值與碳載量的對應(yīng)表得出DPF碳載量估計值，同時監(jiān) 測DPF碳載量估計值是否存在突降現(xiàn)象，當DPF碳載量估計值存在突降時，根據(jù)上次再生后 車輛的行駛里程和行駛時間計算DPF碳載量的補償值，再將DPF碳載量估計值與補償值相 力口，得到DPF碳載量的修正值，最后根據(jù)DPF碳載量修正值的大小判斷是否觸發(fā)DPF進入再 生狀態(tài)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油機顆粒捕捉器再生時機控制方法，其特征是，監(jiān)測DPF碳 載量估計值是否存在突降的具體方法是：將相差設(shè)定時間間隔的兩個DPF碳載量估計值進 行比較，若二者的差值大于預(yù)設(shè)值，則判斷DPF碳載量估計值存在突降。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的柴油機顆粒捕捉器再生時機控制方法，其特征是，所述 DPF碳載量補償值的計算方法是：分別用各種工況下每公里產(chǎn)生的碳顆粒質(zhì)量（g/km)與被 動再生消耗掉的碳顆粒質(zhì)量（g/km)的差乘以各工況行駛里程數(shù)（km)，得到各種工況下的 碳顆粒質(zhì)量（g)，然后再將各種工況下的碳顆粒質(zhì)量（g)相加，得到DPF碳載量計算值，該計 算值與由上次再生后車輛的行駛里程和行駛時間確定的補償系數(shù)相乘，即得到DPF碳載量 補償值，所述工況是指發(fā)動機轉(zhuǎn)速和扭矩，不同工況下每公里產(chǎn)生的碳顆粒質(zhì)量（g/km)通 過試驗得出。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的柴油機顆粒捕捉器再生時機控制方法，其特征是，根據(jù)DPF碳 載量修正值的大小判斷是否觸發(fā)DPF進入再生狀態(tài)的方法是：將DPF碳載量修正值與DPF 碳載量的閾值進行比較，若DPF碳載量的修正值大于DPF碳載量的閾值，則觸發(fā)DPF進入再 生狀態(tài)，否則不觸發(fā)DPF進入再生狀態(tài)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的柴油機顆粒捕捉器再生時機控制方法，其特征是，利用壓差 傳感器采集的DPF兩端的壓差信號應(yīng)使用低通濾波器進行過濾。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的柴油機顆粒捕捉器再生時機控制方法，其特征是，由上次再 生后車輛的行駛里程和行駛時間確定的補償系數(shù)通過試驗得出。
【文檔編號】F01N9/00GK104061051SQ201410300221
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】王宗勃, 王亮, 任向飛, 李穎濤 申請人:長城汽車股份有限公司