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一种柴油车DPF主动再生温度控制方法

阅读:1074发布:2020-05-14

专利汇可以提供一种柴油车DPF主动再生温度控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种柴油车DPF主动再生 温度 控制方法,依次包括如下步骤:(1)读取喷油前的DOC入口温度T1和DPF入口温度T2原, 选定 DPF入口再生目标温度T3,计算或选定HC喷射单元(9)的初始喷油量q,按照初始喷油量q向DOC(1)入口喷油;(2)再次读取DPF入口温度T2k,重新确定HC喷射单元(9)的下次喷油量qk+1;(3)将喷向DOC(1)入口的喷油量调整为步骤(2)所确定的下次喷油量qk+1;(4)再次读取DPF入口温度T2k,重新确定HC喷射单元(9)的下次喷油量qk+1;(5)重复步骤(4)。以较少的燃油消耗和较佳的再生温度实现了DPF的快速再生,DPF再生效率较高。,下面是一种柴油车DPF主动再生温度控制方法专利的具体信息内容。

1.一种柴油车DPF主动再生温度控制方法,所述DPF(2)的上游设置有DOC(1),所述DOC(1)的上游设置有HC喷射单元(9),其特征在于依次包括以下步骤:
(1)采样读取喷油前的DOC入口温度T1和DPF入口温度T2原,选定DPF入口再生目标温度T3,计算或选定HC喷射单元(9)的初始喷油量q,控制HC喷射单元(9)按照初始喷油量q向DOC(1)入口喷油;
(2)再次采样读取DPF入口温度T2k,重新确定HC喷射单元(9)的下次喷油量qk+1;
HC喷射单元(9)的下次喷油量qk+1按以下公式计算:
qk+1=q+qbk+1;
其中:qbk+1=q*(T3-T2k)/(T2k–T2原);
式中;
qk+1----HC喷射单元(9)的下次喷油量;
q----HC喷射单元(9)的初始喷油量;
qbk+1----HC喷射单元(9)的下次补偿喷油量;
T2k----本次采样读取的DPF入口温度;
T2原----喷油前采样读取的DPF入口温度;
T3----DPF入口再生目标温度;
k----初始喷油后DPF入口温度T2的采样次数,本步骤中k=1;
(3)对HC喷射单元(9)的喷油量进行调整,将HC喷射单元(9)喷向DOC(1)入口的喷油量由初始喷油量q调整为步骤(2)所确定的下次喷油量qk+1;
(4)再次采样读取DPF入口温度T2k,将初始喷油后DPF入口温度T2的采样次数K增加一次,同时将上次确定的下次喷油量qk+1作为本次的喷油量qk,重新确定HC喷射单元(9)的下次喷油量qk+1;
HC喷射单元的下次喷油量qk+1按以下公式计算:qk+1=qk+qbk+1;
其中:qbk+1=qk*(T3-T2k)/(T2k–T2原);
式中;
qk+1----HC喷射单元(9)的k+1次喷油量;
qk----HC喷射单元(9)的k次喷油量;
qbk+1----HC喷射单元(9)的k+1次补偿喷油量;
T2k----k次采样读取的DPF入口温度;
T2原----喷油前采样读取的DPF入口温度;
T3----DPF入口再生目标温度;
k----初始喷油后DPF入口温度T2的采样次数,k=2,3,4,5…;
对HC喷射单元(9)的喷油量进行调整,将HC喷射单元(9)喷向DOC(1)入口的喷油量由本次的喷油量qk调整为下次喷油量qk+1;
(5)重复步骤(4)。
2.根据权利要求1所述的一种柴油车DPF主动再生温度控制方法,其特征在于:所述的步骤(1)中,通过再生控制器DCU(6)控制DPM喷油(8)并控制HC喷射单元(9)向DOC(1)入口喷射燃油来加热再生DPF(2)。
3.根据权利要求1所述的一种柴油车DPF主动再生温度控制方法,其特征在于:所述步骤(1)、步骤(2)和步骤(4)中的DPF入口再生目标温度为550℃~600℃。
4.根据权利要求1或3所述的一种柴油车DPF主动再生温度控制方法,其特征在于:所述步骤(1)、步骤(2)和步骤(4)中的DPF入口再生目标温度为580℃。
5.根据权利要求1所述的一种柴油车DPF主动再生温度控制方法,其特征在于:所述的步骤(2)中,HC喷射单元(9)的初始喷油量q的计算公式为:
式中,q为初始喷油量,单位为kg/h;cp为排气比定压热容,单位为J/(kg·℃);Qm为排气质量流量,单位为kg/h;Hfuel为燃油的热值,单位为J/kg;η为燃油化效率,%;Δt0为DPF入口再生目标温度T3与喷油前DOC入口温度T1的差值,单位为℃。
6.根据权利要求1所述的一种柴油车DPF主动再生温度控制方法,其特征在于:步骤(2)和步骤(4)中,当(T3-T2k)=+2~-2℃时,则取(T3-T2k)=0。
7.根据权利要求1所述的一种柴油车DPF主动再生温度控制方法,其特征在于:步骤(2)和步骤(4)中,所述的DPF入口温度T2k;喷油前测得的DPF入口温度T2原和DPF入口再生目标温度T3的温度值均保留小数点后至少两位数。
8.根据权利要求1所述的一种柴油车DPF主动再生温度控制方法,其特征在于:步骤(1)、步骤(2)和步骤(4)中,所述的初始喷油量q、下次喷油量qk+1、下次补偿喷油量qbk+1和K次的喷油量qk的喷油量值均保留小数点后至少两位数。
9.根据权利要求1所述的一种柴油车DPF主动再生温度控制方法,其特征在于:所述的步骤(1)之前,先通过再生控制器DCU(6)读取发动机的运行工况,采集发动机ECU反馈的发动机的排气质量流量、DOC入口温度传感器(3)测得的DOC入口温度T1和设置在DPF出口和入口的气压差传感器(5)测得的DPF出口和入口的气压差,判断上述三个数值是否都达到再生触发值,当上述三个数值均达到各自的再生触发值时,则触发再生控制,开始步骤(1);
所述的发动机排气质量流量、DOC入口温度以及DPF出口和入口的气压差的再生触发值分别为:DOC入口温度≥270℃,发动机排气质量流量≥200kg/h,DPF入口与出口的气压差≥
15kPa。
10.根据权利要求1所述的一种柴油车DPF主动再生温度控制方法,其特征在于:所述步骤(1)中,在HC喷射单元(9)按照初始喷油量q开始喷油后,开始检测DPF出口和入口的气压差传感器(5),当DPF出口和入口的气压差值≤4kPa时,则再生控制器DCU(6)控制DPM喷油泵(8)并控制HC喷射单元(9)停止喷油,完成再生过程。

说明书全文

一种柴油车DPF主动再生温度控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种发动机尾气净化用颗粒捕集器的再生方法,特别涉及一种柴油车DPF主动再生温度控制方法。属于发动机尾气净化技术领域,

背景技术

[0002] 颗粒物是柴油机尾气排放中的主要污染物之一。国六排放法规不仅对PM质量排放限值加严了67%,而且增加了对固态颗粒物PN浓度的限制。为了满足严格的PM和PN排放要求,柴油机颗粒捕集器DPF是目前公认的能够有效消除柴油机排放颗粒的后处理装置。柴油机DPF再生控制是国六柴油机后处理的关键技术之一。由于国六排放标准加大了对低速、低负荷工作区域的排放控制要求,一般柴油机整体的排气温度较低,在大部分工况下发动机的排气温度都达不到颗粒的起燃温度,这就需要通过缸内或排气管后喷的燃油来提高排气温度来实现再生。发动机工况的不断变化给再生过程中温度的控制造成了较大困难。
[0003] 柴油机DPF的再生温度控制方法使得DPF入口温度控制在一个合理的再生目标温度,让DPF安全可靠的完成整个再生过程而对发动机各个性能不产生任何影响,因此柴油机DPF的再生温度控制方法在DPF再生控制系统中不可缺少。DPF再生控制最为关键的是保证再生过程中温度控制的平稳、准确,实现这一目标的前提是要保证DPF入口温度控制的平稳、准确。中国专利公开号:CN 107100703 A,公开日:2017年8月29日,发明名称《一种非道路柴油机燃烧器DPF再生温度控制方法》,该方法包括设定DPF目标再生温度;DPF控制器判断DPF实际温度与所述DPF目标再生温度的差值即DPF再生温度差;DPF控制器通过带前馈的PID控制器将DPF再生温度差转化为排气管燃油喷射量大小,燃油喷射量在DOC催化器上进行化学反应产生温度,从而加热DPF催化器得到DPF实际温度和DPF再生温度差,完成基于目标再生温度的DPF再生温度闭环控制。在各种柴油机工况下,DPF催化器入口实际温度与DPF目标再生温度误差会控制在25℃以内,实现DPF系统在各种工况下进行可靠再生温度管理。但是该方法存在以下缺点:一是DPF入口实际温度与目标再生温度相差25℃左右,实际温度与目标再生温度的误差较大,导致DPF再生时的温度波动范围大,再生时间延长;二是计算方式复杂,需要标定的参数多,包括比例放大系数、积分放大系数和微分放大系数等,人为确定的系数过多,公式较多且复杂,计算结果与实际工况的一致性较差、控制精度较低。

发明内容

[0004] 本发明的目的是克服现有技术中再生温度控制误差大,计算公式复杂,标定参数多、控制一致性较差的缺陷和不足,提供一种柴油车DPF主动再生温度控制方法。它计算方法简单,采样参数少,与实际工况的匹配性较好,控制精度较高,适应性好,且再生的油耗较低。
[0005] 为实现以上目的,本发明的技术解决方案如下:
[0006] 一种柴油车DPF主动再生温度控制方法,所述DPF的上游设置有DOC,所述DOC的上游设置有HC喷射单元,依次包括以下步骤:
[0007] (1)采样读取喷油前的DOC入口温度T1和DPF入口温度T2原,选定DPF入口再生目标温度T3,计算或选定HC喷射单元的初始喷油量q,控制HC喷射单元按照初始喷油量q向DOC入口喷油;
[0008] (2)再次采样读取DPF入口温度T2k,重新确定HC喷射单元的下次喷油量qk+1;
[0009] HC喷射单元的下次喷油量qk+1按以下公式计算:
[0010] qk+1=q+qbk+1;
[0011] 其中:qbk+1=q*(T3-T2k)/(T2k–T2原);
[0012] 式中;
[0013] qk+1----HC喷射单元的下次喷油量;
[0014] q----HC喷射单元的初始喷油量;
[0015] qbk+1----HC喷射单元的下次补偿喷油量;
[0016] T2k----本次采样读取的DPF入口温度;
[0017] T2原----喷油前采样读取的DPF入口温度;
[0018] T3----DPF入口再生目标温度;
[0019] k----初始喷油后DPF入口温度T2的采样次数,本步骤中k=1;
[0020] (3)对HC喷射单元的喷油量进行调整,将HC喷射单元喷向DOC入口的喷油量由初始喷油量q调整为步骤(2)所确定的下次喷油量qk+1;
[0021] (4)再次采样读取DPF入口温度T2k,将初始喷油后DPF入口温度T2的采样次数K增加一次,同时将上次确定的下次喷油量qk+1作为本次的喷油量qk,重新确定HC喷射单元的下次喷油量qk+1;
[0022] HC喷射单元的下次喷油量qk+1按以下公式计算:qk+1=qk+qbk+1;
[0023] 其中:qbk+1=qk*(T3-T2k)/(T2k–T2原);
[0024] 式中;
[0025] qk+1----HC喷射单元的k+1次喷油量;
[0026] qk----HC喷射单元的k次喷油量;
[0027] qbk+1----HC喷射单元的k+1次补偿喷油量;
[0028] T2k----k次采样读取的DPF入口温度;
[0029] T2原----喷油前采样读取的DPF入口温度;
[0030] T3----DPF入口再生目标温度;
[0031] k----初始喷油后DPF入口温度T2的采样次数,k=2,3,4,5…;
[0032] 对HC喷射单元的喷油量进行调整,将HC喷射单元喷向DOC入口的喷油量由本次的喷油量qk调整为下次喷油量qk+1;
[0033] (5)重复步骤(4)。
[0034] 所述的步骤(1)中,通过再生控制器DCU控制DPM喷油并控制HC喷射单元向DOC入口喷射燃油来加热再生DPF。
[0035] 所述步骤(1)、步骤(2)和步骤(4)中的DPF入口再生目标温度为550℃~600℃。
[0036] 所述步骤(1)、步骤(2)和步骤(4)中的DPF入口再生目标温度为580℃。
[0037] 所述的步骤(2)中,HC喷射单元的初始喷油量q的计算公式为:
[0038]
[0039] 式中,q为初始喷油量,单位为kg/h;cp为排气比定压热容,单位为J/(kg·℃);Qm为排气质量流量,单位为kg/h;Hfuel为燃油的热值,单位为J/kg;η为燃油化效率,%;Δt0为DPF入口再生目标温度T3与喷油前DOC入口温度T1的差值,单位为℃。
[0040] 步骤(2)和步骤(4)中,当(T3-T2k)=+2~-2℃时,则取(T3-T2k)=0。
[0041] 步骤(2)和步骤(4)中,所述的DPF入口温度T2k;喷油前测得的DPF入口温度T2原和DPF入口再生目标温度T3的温度值均保留小数点后至少两位数。
[0042] 步骤(1)、步骤(2)和步骤(4)中,所述的初始喷油量q、下次喷油量qk+1、下次补偿喷油量qbk+1和k次的喷油量qk的喷油量值均保留小数点后至少两位数。
[0043] 所述的步骤(1)之前,先通过再生控制器DCU读取发动机的运行工况,采集发动机ECU反馈的发动机的排气质量流量、DOC入口温度传感器测得的DOC入口温度T1和设置在DPF出口和入口的气压差传感器测得的DPF出口和入口的气压差,判断上述三个数值是否都达到再生触发值,当上述三个数值均达到各自的再生触发值时,则触发再生控制,开始步骤(1);
[0044] 所述的发动机排气质量流量、DOC入口温度以及DPF出口和入口的气压差的再生触发值分别为:DOC入口温度≥270℃,发动机排气质量流量≥200kg/h,DPF入口与出口的气压差≥15kPa。
[0045] 所述步骤(1)中,在HC喷射单元按照初始喷油量q开始喷油后,即开始检测DPF出口和入口的气压差传感器,当DPF出口和入口的气压差值≤4kPa时,则再生控制器DCU控制DPM喷油泵并控制HC喷射单元停止喷油,完成再生过程。
[0046] 与现有技术相比本发明的有益效果是:
[0047] 1.本发明根据DOC入口和DPF入口即DOC出口在喷油前后的温度变化趋势,分析上次喷油量与DPF入口温度的变化对应关系,推算出达到DPF入口再生目标温度所需的下次补偿喷油量,并以上次喷油量与下次补偿喷油量之和作为下次喷油量,进而对上次喷油量进行调整,通过对喷油量的动态调整,使DPF入口温度快速达到并稳定在DPF入口再生目标温度范围内,以较少的燃油消耗和较佳的再生温度实现了DPF的快速再生,DPF再生效率较高。
[0048] 2.本发明中下次喷油量的计算方式简单,数据采样点少,读取数据少,取值方便,没有人为设定的修正系数,计算结果与实际工况的一致性好,喷油量调整方便快捷,响应速度快,控制精度较高,不会产生DPF过烧现象,DPF使用寿命延长,使用安全可靠。
[0049] 3.本发明再生目标温度选择550℃~600℃,当温度低于550℃时,再生效率低,DPF上颗粒短时间内无法清除到碳载量的下限值,当温度高于600℃时,高温会对DPF载体造成一定损害。所以选择550℃~600℃的再生温度范围能保证整个再生过程平稳进行、对载体造成的损害较小、再生效率高,同时580℃是再生效率最好的温度。
[0050] 4.本发明中初始喷油量计算公式简单,考虑了DOC燃油氧化效率,减少目标油量与实际所需油量的误差,同时式中参数多与发动机性能和DOC效率有关,主要变量为温差,通用性高,可以使DPF入口温度较快地达到或接近DPF入口再生目标温度,缩短DPF进入较佳再生过程的时间。
[0051] 5.本发明所述的DPF入口温度;喷油前测得的DPF入口温度和DPF入口再生目标温度的温度值均取小数点后至少两位数。同时,所述的下次喷油量、下次补偿喷油量和K次的喷油量的喷油量值均取小数点后至少两位数,这样可以进一步提高DPF再生温度控制的精度。
[0052] 6.本发明中扩大了DPF入口温度等于DPF入口再生目标温度的误差范围,可以减少喷油量调整的频次,保持喷油的稳定性
[0053] 7.本发明中再生结束条件为DPF入口与出口的气压差值≤4kPa。当DPF内有一定碳颗粒时,DPF的工作效率比DPF内无碳颗粒时的效率高,所以一般不除尽碳颗粒,保持一定的碳颗粒,所以在气压差小于等于4kPa的下结束再生。附图说明
[0054] 图1是本发明DPF再生控制结构示意图;
[0055] 图2是本发明的DPF再生控制流程图
[0056] 图中,1、DOC,2、DPF,3、DOC入口温度传感器,4、DPF入口温度传感器即DOC出口温度传感器,5、DPF出口和入口压差传感器,6、再生控制器DCU,7、发动机ECU,8、DPM喷油泵,9、HC喷射单元,T1、DOC入口温度,T2、DPF入口温度即DOC出口温度,ΔP、DPF出口和入口的气压差。

具体实施方式

[0057] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
[0058] 参见图1、图2,本发明的一种柴油车DPF主动再生温度控制方法,所述DPF2的上游设置有DOC1,所述DOC1的上游设置有HC喷射单元9,正常情况下,氧化型催化器即DOC1和颗粒捕集器即DPF2,会对柴油车发动机排出的尾气进行净化,使其排放气体中的颗粒物达到或满足国家规定的要求,但DPF2在使用一段时间后要通过设置在所述DOC1上游的HC喷射单元9喷出燃油,产生高温主动燃烧滞留在DPF2通道中的颗粒物进行再生,在本领域中,促使DPF2开始主动再生的条件有多种,本发明中DPF2的再生控制是通过再生控制器DCU6读取发动机的运行工况,采集发动机ECU反馈的发动机的排气质量流量、DOC入口温度传感器3测得的DOC入口温度T1和设置在DPF出口和入口的气压差传感器5测得的DPF出口和入口的气压差,判断上述三个数值是否都达到再生触发值,当上述三个数值均达到各自的再生触发值时,则触发再生控制,开始对DPF2进行主动再生的过程,本发明中,所述的发动机排气质量流量、DOC入口温度以及DPF出口和入口的气压差的再生触发值分别为:DOC入口温度≥270℃,发动机排气质量流量≥200kg/h,DPF入口与出口的气压差≥15kPa。
[0059] 当然本发明也可采有其他的DPF触发再生控制的形式。
[0060] 本发明的DPF2进入主动再生方式后,对DPF主动再生温度控制方法依次包括以下步骤:
[0061] (1)采样读取喷油前的DOC入口温度T1和DPF入口温度T2原,选定DPF入口再生目标温度T3如取T3=580℃或取T3=590℃,计算或选定HC喷射单元9的初始喷油量q,控制HC喷射单元9按照初始喷油量q向DOC1入口喷油;
[0062] (2)再次采样读取DPF入口温度T2k,重新确定HC喷射单元9的下次喷油量qk+1;
[0063] HC喷射单元9的下次喷油量qk+1按以下公式计算:
[0064] qk+1=q+qbk+1;
[0065] 其中:qbk+1=q*(T3-T2k)/(T2k–T2原);
[0066] 式中;
[0067] qk+1----HC喷射单元9的下次喷油量;
[0068] q----HC喷射单元9的初始喷油量;
[0069] qbk+1----HC喷射单元9的下次补偿喷油量;
[0070] T2k----本次采样读取的DPF入口温度;
[0071] T2原----喷油前采样读取的DPF入口温度;
[0072] T3----DPF入口再生目标温度;
[0073] k----初始喷油后DPF入口温度T2的采样次数,本步骤中k=1;
[0074] (3)对HC喷射单元9的喷油量进行调整,将HC喷射单元9喷向DOC1入口的喷油量由初始喷油量q调整为步骤(2)所确定的下次喷油量qk+1;
[0075] (4)再次采样读取DPF入口温度T2k,将初始喷油后DPF入口温度T2的采样次数k增加一次,同时将上次确定的下次喷油量qk+1作为本次的喷油量qk,重新确定HC喷射单元9的下次喷油量qk+1;
[0076] HC喷射单元的下次喷油量qk+1按以下公式计算:qk+1=qk+qbk+1;
[0077] 其中:qbk+1=qk*(T3-T2k)/(T2k–T2原);
[0078] 式中;
[0079] qk+1----HC喷射单元9的k+1次喷油量;
[0080] qk----HC喷射单元9的k次喷油量;
[0081] qbk+1----HC喷射单元9的k+1次补偿喷油量;
[0082] T2k----k次采样读取的DPF入口温度;
[0083] T2原----喷油前采样读取的DPF入口温度;
[0084] T3----DPF入口再生目标温度;
[0085] k----初始喷油后DPF入口温度T2的采样次数,k=2,3,4,5…;
[0086] 对HC喷射单元9的喷油量进行调整,将HC喷射单元9喷向DOC1入口的喷油量由本次的喷油量qk调整为下次喷油量qk+1;
[0087] (5)重复步骤(4)。
[0088] 在本发明所述的步骤(1)中,通过再生控制器DCU6控制DPM喷油泵8并控制HC喷射单元9向DOC1入口喷射燃油来加热再生DPF2。也可以采用其他的方式控制HC喷射单元9向DOC1入口喷射燃油来加热再生DPF2。
[0089] 本发明所述步骤(1)、步骤(2)和步骤(4)中的DPF入口再生目标温度为550℃~600℃。在此范围内DPF内部再生的温度合理,对颗粒物燃烧净化的效果较好。
[0090] 最好是使本发明所述步骤(1)、步骤(2)和步骤(4)中的DPF入口再生目标温度为580℃。使得DPF内部再生效率较高,且不会发生DPF过烧现象。
[0091] 本发明所述的步骤(2)中,HC喷射单元9的初始喷油量q的计算公式为:
[0092]
[0093] 式中,q为初始喷油量,单位为kg/h;cp为排气比定压热容,单位为J/(kg·℃);Qm为排气质量流量,单位为kg/h;Hfuel为燃油的热值,单位为J/kg;η为燃油氧化效率,%;Δt0为DPF入口再生目标温度T3与喷油前DOC入口温度T1的差值,单位为℃。
[0094] 按上述公式计算的初始喷油量q,可以使DPF入口温度T2较快地达到或接近DPF入口再生目标温度T3,缩短DPF进入较佳再生过程的时间。
[0095] 当然,在本发明中初始喷油量q也可以根据发动机的排量和功率自行选定,如参照其他发动机的DPF再生喷油量进行选定,或者,根据经验按常规喷油量的一半或2/3进行选取。
[0096] 本发明的步骤(2)和步骤(4)中,当(T3-T2k)=+2~-2℃时,则取(T3-T2k)=0。
[0097] 本发明的步骤(2)和步骤(4)中,所述的DPF入口温度T2k;喷油前测得的DPF入口温度T2原和DPF入口再生目标温度T3的温度值均保留小数点后至少两位数。
[0098] 本发明的步骤(1)、步骤(2)和步骤(4)中,所述的初始喷油量q、下次喷油量qk+1、下次补偿喷油量qbk+1和k次的喷油量qk的喷油量值均保留小数点后至少两位数。
[0099] 本发明中,所述步骤(1)中,在HC喷射单元9按照初始喷油量q开始喷油后,即开始检测DPF出口和入口气压差传感器5,当DPF出口和入口的气压差值≤4kPa时,则再生控制器DCU6控制DPM喷油泵8并控制HC喷射单元9停止喷油,完成再生过程。
[0100] 本发明也可采用其他的形式或控制方式来停止HC喷射单元9喷油,完成再生过程。
[0101] 本发明主动再生温度控制的思路为:先记录喷油前DOC入口温度T1和DPF入口温度T2原的温度值并按初始喷油量q向DOC入口喷油,喷油后再次记录DPF入口温度T2k,然后计算出喷油后DPF入口温度的增加量即(T2k-T2原),计算出DPF入口再生目标温度T3与DPF入口温度T2k的差值即(T3-T2k);
[0102] 再将初始喷油量q与DPF入口温度的增加量即(T2k-T2原)相除,算出每增加一个温度单位所需要的喷油量,最后将q/(T2k-T2原)乘以(T3-T2k)即得到要达到DPF入口再生目标温度T3在下次喷油时所要增加的下次补偿油量qbk+1,
[0103] 将初始喷油量q与下次补偿油量qbk+1相加,即可得出对喷油量进行调整时的下次喷油量qk+1。对喷油量按下次喷油量qk+1进行调整后,再将下次喷油量qk+1作为本次喷油量qk,重复进行上述的温度读取和计算过程,不断调整下次喷油量qk+1,使按下次喷油量qk+1喷出的燃油燃烧后所提升的DPF入口温度始终等于或接近DPF入口再生目标温度T3,从而使DPF的再生效果好,再生效率提高。
[0104] 在上述的喷油量计算过程中,由于喷油量的变化,使DPF入口温度T2k的数值发生较大变化,导致(T3-T2k)会出现三种情况;
[0105] 一是DPF入口温度T2k小于DPF入口再生目标温度T3,即(T3-T2k)等于正值,在计算式q*(T3-T2k)/(T2k-T2原)中,由于(T2k-T2原)不可能为负值,这时所计算出的下次补偿油量qbk+1也为正值。这意味着按qk+1=q+qbk+1所计算的下次喷油量qk+1大于初始喷油量q或本次喷油量qk,下次喷油量qk+1加大,图提高下次的DPF入口温度T2k使之等于或接近DPF入口再生目标温度T3。
[0106] 二是DPF入口温度T2k等于DPF入口再生目标温度T3,即(T3-T2k)等于零,在计算式q*(T3-T2k)/(T2k-T2原)中,由于分子为零,这时所计算出的下次补偿油量qbk+1也为零。这意味着按公式qk+1=q+qbk+1所计算的下次喷油量qk+1等于初始喷油量q或本次喷油量qk,也就是说,这时的下次喷油量qk+1继续保持原有的初始喷油量q或本次喷油量qk,而不作调整。
[0107] 三是DPF入口温度T2k大于DPF入口再生目标温度T3,即(T3-T2k)等于负值,在计算式q*(T3-T2k)/(T2k-T2原)中,由于(T2k-T2原)不可能为负值,这时所计算出的下次补偿油量qbk+1也应为负值。这意味着按qk+1=q+(-qbk+1)所计算的下次喷油量qk+1小于初始喷油量q或本次喷油量qk,下次喷油量qk+1减小,力图降低下次的DPF入口温度T2k使之等于或接近DPF入口再生目标温度T3。
[0108] 本发明中重复进行上述的温度读取和计算过程,并调整下次喷油量qk+1所间隔的时间可根据情况设定,间隔的时间长,所采样读取的温度值则相对准确,但调整喷油量的时间和周期延长,间隔的时间过短,喷油量的调整较快,但所采样读取的温度值存在一定的波动性,喷油量调整的准确度相对较低,调整喷油量的频次增加,一般可取上述采样及调整喷油量所间隔的时间为0.2~5秒,其中,当(T3-T2k)等于零,即保持原有的初始喷油量q或本次喷油量qk不作调整时,则采样及调整喷油量所间隔的时间可以较长;当(T3-T2k)的绝对值较大时,即DPF入口温度T2k与DPF入口再生目标温度T3的差距较大时,则采样及调整喷油量所间隔的时间应当较短。
[0109] 在DPF2的整个再生过程中,不断重复进行上述的过程,可以较少的喷油量维持DPF入口温度T2k始终保持在DPF入口再生目标温度T3所适合的范围以内,并接近或等于所设定的最佳DPF入口再生目标温度T3,直到再生过程完成。缩短了DPF2的再生时间,提高了DPF2的再生效率。
[0110] 为了提高DPF再生温度控制的精度,本发明所述的DPF入口温度T2k;喷油前测得的DPF入口温度T2原和DPF入口再生目标温度T3的温度值均保留小数点后至少两位数,如DPF入口再生目标温度T3为580.00℃,或DPF入口温度T2原为294.352℃,或DPF入口温度T2k为463.23℃等等。同时,所述的初始喷油量q、下次喷油量qk+1、下次补偿喷油量qbk+1和k次的喷油量qk的喷油量值均保留小数点后至少两位数,如初始喷油量q为1.27kg/h、或下次喷油量qk+1为1.42kg/h,或下次补偿喷油量qbk+1为0.151kg/h,或k次的喷油量qk为1.357kg/h等等。
[0111] 为了减少喷油量调整的频次,保持喷油的稳定性,本发明还可以是,当(T3-T2k)=+2~-2℃时,则取(T3-T2k)=0。即扩大了DPF入口温度T2k等于DPF入口再生目标温度T3的误差范围。
[0112] 本发明的DPF主动再生温度控制方法,控制精度较高,DPF入口实际温度与目标再生温度T3误差较小,DPF入口温度T2k与所设定的最佳目标再生温度T3的波动值可达3~5℃左右,DPF再生时的温度波动范围小,再生时间缩短,燃油消耗可减少3%~10%,不会产生DPF过烧现象,DPF使用寿命延长10%~15%,使用安全可靠。而且,本发明方法读取数据少,无人为添加的修正系数,计算结果与实际工况的一致性好、计算简单,喷油量调整方便快捷,响应速度快,控制精度较高,在确保DOC入口温度传感器温度3和DPF入口温度传感器4测量精度和HC喷射单元9喷油量准确度的前提下,DPF主动再生温度的控制精度还可提高。
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