本發(fā)明涉及一種柴油機(jī)尾氣凈化方法，尤其是一種柴油機(jī)顆粒補(bǔ)集系統(tǒng)的再生方法，屬于柴油機(jī)后處理控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

柴油機(jī)尾氣污染物主要有兩種成分，顆粒物和氮氧化物。顆粒補(bǔ)集器能夠?qū)⑽矚庵械念w粒物過濾掉，從而大大減少顆粒物向大氣中的排放。因此柴油機(jī)在選擇用顆粒補(bǔ)集器作為后處理系統(tǒng)時(shí)，往往會(huì)同時(shí)采用廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，在汽缸內(nèi)通過多次噴射有優(yōu)化燃燒、減少柴油機(jī)原機(jī)的氮氧化物，與此同時(shí)增加的顆粒物用后處理系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)集。保證柴油機(jī)最終向大氣排放的尾氣中顆粒物和氮氧化物的排放量在法規(guī)規(guī)定的范圍內(nèi)。

顆粒補(bǔ)集器作為柴油機(jī)后處理凈化裝置時(shí)，通常需要在前端安裝一個(gè)氧化催化器。氧化催化器主要作用是氧化尾氣中多余的柴油，將其出口溫度提升到有利于顆粒補(bǔ)集器再生的溫度范圍。同時(shí)，氧化催化器能夠?qū)⒉裼蜋C(jī)排放的部分一氧化氮轉(zhuǎn)化為二氧化氮，為顆粒補(bǔ)集器的被動(dòng)再生創(chuàng)造條件。

顆粒補(bǔ)集系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)顆粒補(bǔ)集量，當(dāng)發(fā)現(xiàn)補(bǔ)集量超過規(guī)定的閾值時(shí)，會(huì)觸發(fā)再生請(qǐng)求。為了完成一次完整的顆粒補(bǔ)集器再生過程，首先需要通過調(diào)節(jié)柴油機(jī)每循環(huán)的新鮮空氣量或者增加近后噴的同時(shí)推遲主噴射這兩種方法的一種或者兩種，將氧化催化器的入口溫度提高到其活性溫度以上（通常是230℃），即再生第一階段。然后利用遠(yuǎn)后噴或者碳?xì)鋰娮?，往氧化催化器?nèi)噴射一定量的柴油，使得氧化催化器的出口溫度達(dá)到顆粒補(bǔ)集器能夠進(jìn)行主動(dòng)再生的溫度（通常是650℃），此為再生第二階段。再生過程中，將顆粒補(bǔ)集器載體溫度控制在適宜再生的溫度下（通常是650℃~800℃），直到補(bǔ)集的顆粒物剩余量低于一定程度，一次成功的主動(dòng)再生才算完成，此為再生第三階段。

上述顆粒補(bǔ)集器的再生方法為現(xiàn)有文獻(xiàn)和專利中公認(rèn)的方法，也是最有效的再生方法。

然而，上述方法存在以下幾個(gè)問題。首先在再生第一階段溫度調(diào)節(jié)過程中，調(diào)節(jié)每缸新鮮空氣量可能會(huì)導(dǎo)致車輛動(dòng)力性的降低，增加近后噴后推遲主噴射會(huì)導(dǎo)致油耗增加的同時(shí)還是產(chǎn)生一定的扭矩波動(dòng)。其次，每一次升溫都伴隨著油耗的升高，如果車輛再生頻率過高，很明顯車輛的經(jīng)濟(jì)性不會(huì)理想。但是如果再生頻率不滿足要求，這就會(huì)導(dǎo)致每次進(jìn)行主動(dòng)再生時(shí)，顆粒補(bǔ)集器內(nèi)補(bǔ)集的顆粒量已經(jīng)累計(jì)到了相當(dāng)多的程度，這就會(huì)使得在再生第三階段顆粒物燃燒時(shí)候過于劇烈，溫度超出允許的警戒溫度，尤其是再生過程中車輛從高轉(zhuǎn)速大負(fù)荷工況直接進(jìn)入低轉(zhuǎn)速低負(fù)荷工況（怠速），這將使得顆粒補(bǔ)集器里面的燃燒溫度大幅上升，很有可能會(huì)對(duì)顆粒補(bǔ)集器的使用壽命造成影響，甚至直接將顆粒補(bǔ)集器載體燒熔。

因此，利用單一的主動(dòng)再生方法并不能有效解決再生頻率和整車油耗的沖突。

為此，也有專利對(duì)優(yōu)化再生方式做了一定研究。

中國(guó)專利CN1514906A和CN1289800C中公開了連續(xù)再生型柴油粒子過濾裝置的再生控制方法，兩篇專利所述方法類似。該方法把過濾器的堵塞狀態(tài)分為不少于3階段的堵塞階段進(jìn)行判斷。當(dāng)過濾器的堵塞狀態(tài)處于第一階段時(shí)，不進(jìn)行再生模式；當(dāng)過濾器的堵塞狀態(tài)處于第二階段時(shí)，僅當(dāng)再生控制用的溫度指標(biāo)超過預(yù)定的氧化觸媒活性溫度時(shí)，進(jìn)行僅有后噴射的再生模式；當(dāng)過濾器的堵塞狀態(tài)處于第三階段時(shí)，檢查再生控制用指標(biāo)溫度，當(dāng)指標(biāo)溫度低于氧化觸媒活性溫度時(shí)，進(jìn)行不包括后噴射的排氣升溫控制，當(dāng)上述再生控制用溫度指標(biāo)高于氧化觸媒活性溫度時(shí)，進(jìn)行伴隨后噴射的再生控制模式。然而，利用該方法指導(dǎo)顆粒補(bǔ)集器的再生具有相當(dāng)大的局限性。首先上述專利觸發(fā)優(yōu)化再生的條件過于苛刻，必須要“僅當(dāng)再生控制用的溫度指標(biāo)超過預(yù)定的氧化觸媒活性溫度時(shí)，進(jìn)行僅有后噴射的再生模式”，而車輛在運(yùn)行過程中，很多時(shí)候相關(guān)的溫度指標(biāo)并不能滿足上述優(yōu)化再生的要求，這就限制了優(yōu)化再生的利用率。其次，上述發(fā)明方法并沒有從安全角度考慮顆粒補(bǔ)集器的再生過程。有很多車輛在實(shí)際運(yùn)行過程中，每次駕駛循環(huán)的工況或者運(yùn)行時(shí)間都不能滿足一次完整的主動(dòng)再生過程，這將導(dǎo)致顆粒補(bǔ)集器內(nèi)部的顆粒物越積越多，最后影響到車輛的性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種柴油機(jī)顆粒補(bǔ)集系統(tǒng)的再生方法，能夠有效解決再生頻率和整車油耗之間的矛盾，同時(shí)兼顧了種種極端情況的發(fā)生，保證安裝有顆粒補(bǔ)集系統(tǒng)的柴油車輛在使用過程中能夠安全運(yùn)行。

按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述柴油機(jī)顆粒補(bǔ)集系統(tǒng)的再生方法，該顆粒補(bǔ)集系統(tǒng)包括顆粒補(bǔ)集器和氧化催化器；所述顆粒補(bǔ)集器補(bǔ)集柴油機(jī)排放的顆粒量，當(dāng)顆粒補(bǔ)集量百分比達(dá)到閾值時(shí)進(jìn)行再生去除；其特征是：所述顆粒補(bǔ)集器的再生方式包括主動(dòng)再生、自發(fā)熱再生和被動(dòng)再生；當(dāng)顆粒補(bǔ)集器的載體溫度和顆粒補(bǔ)集量百分比滿足相應(yīng)閾值時(shí)，進(jìn)行相應(yīng)的再生方式。

進(jìn)一步的，當(dāng)顆粒補(bǔ)集量百分比達(dá)到主動(dòng)再生的顆粒補(bǔ)集量百分比閾值時(shí)，觸發(fā)主動(dòng)再生方式。

進(jìn)一步的，當(dāng)柴油機(jī)尾氣溫度達(dá)到自發(fā)熱再生的溫度閾值，同時(shí)顆粒補(bǔ)集量百分比達(dá)到自發(fā)熱再生的顆粒補(bǔ)集量百分比閾值，則觸發(fā)自發(fā)熱再生方式。

進(jìn)一步的，所述自發(fā)熱再生的溫度閾值為小于或等于顆粒補(bǔ)集器載體持續(xù)進(jìn)行主動(dòng)再生的溫度下限值。

進(jìn)一步的，當(dāng)顆粒補(bǔ)集器的載體溫度達(dá)到被動(dòng)再生的溫度閾值范圍，同時(shí)顆粒補(bǔ)集量百分比達(dá)到達(dá)到被動(dòng)再生閾值，則觸發(fā)被動(dòng)再生方式。

進(jìn)一步的，所述被動(dòng)再生溫度閾值范圍由顆粒補(bǔ)集器載體持續(xù)進(jìn)行被動(dòng)再生的溫度范圍確定；所述被動(dòng)再生溫度閾值范圍的上限值大于或等于顆粒補(bǔ)集器載體持續(xù)進(jìn)行被動(dòng)再生的溫度上限值，被動(dòng)再生溫度閾值范圍的下限值小于或等于顆粒補(bǔ)集器載體持續(xù)進(jìn)行被動(dòng)再生的溫度下限值。

進(jìn)一步的，當(dāng)顆粒補(bǔ)集量百分比超出警告閾值時(shí)，則觸發(fā)再生警示。

進(jìn)一步的，當(dāng)顆粒補(bǔ)集量百分比超過最大補(bǔ)集量百分比時(shí)，則進(jìn)行手動(dòng)再生。

本發(fā)明所述柴油機(jī)顆粒補(bǔ)集系統(tǒng)的再生方法，能夠有效解決再生頻率和整車油耗這對(duì)矛盾，同時(shí)兼顧了種種極端情況的發(fā)生，保證安裝有顆粒補(bǔ)集系統(tǒng)的柴油車輛在使用過程中能夠安全運(yùn)行。

附圖說明

圖1是裝備有顆粒補(bǔ)集系統(tǒng)的柴油機(jī)后處理布置圖。

圖2是顆粒補(bǔ)集系統(tǒng)布置圖。

圖3是顆粒補(bǔ)集系統(tǒng)再生方式示意圖。

圖4是顆粒補(bǔ)集系統(tǒng)主動(dòng)再生示意圖。

圖5是顆粒補(bǔ)集系統(tǒng)自發(fā)熱再生示意圖。

圖6是顆粒補(bǔ)集系統(tǒng)被動(dòng)再生示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1所示，為裝備有顆粒補(bǔ)集系統(tǒng)的柴油機(jī)后處理裝置，是本發(fā)明所述柴油機(jī)顆粒補(bǔ)集系統(tǒng)的再生方法的典型運(yùn)用結(jié)構(gòu)圖。柴油機(jī)1在尾氣后處理系統(tǒng)上安裝有顆粒補(bǔ)集器2以及氧化催化器3。所述顆粒補(bǔ)集器2的主要作用是補(bǔ)集柴油機(jī)排放的顆粒量，當(dāng)補(bǔ)集量達(dá)到一定程度以后，進(jìn)行再生活動(dòng)，將補(bǔ)集的顆粒物燃燒掉，如此反復(fù)使用，以降低顆粒排放物對(duì)大氣的污染。顆粒補(bǔ)集器2的再生方式有主動(dòng)再生和被動(dòng)再生兩種。主動(dòng)再生是指顆粒補(bǔ)集器2里面的顆粒與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)的過程，將補(bǔ)集的顆粒轉(zhuǎn)化為二氧化碳排放到大氣中。被動(dòng)再生是顆粒和廢氣中的二氧化氮反應(yīng)，將補(bǔ)集到的顆粒物轉(zhuǎn)化為二氧化碳和一氧化氮的過程。主動(dòng)再生和被動(dòng)再生對(duì)顆粒補(bǔ)集器2的載體溫度有嚴(yán)格要求。主動(dòng)再生過程中，顆粒補(bǔ)集器2的載體溫度一般會(huì)控制在600~800℃之間。溫度太低，載體上的顆粒將不會(huì)被氧氣燃燒，溫度太高，則會(huì)降低載體的使用壽命或者直接將載體燒毀。被動(dòng)再生過程中，顆粒補(bǔ)集器2的載體溫度在350℃左右，二氧化氮將會(huì)和補(bǔ)集的顆粒自發(fā)進(jìn)行氧化反應(yīng)。被動(dòng)再生過程比較緩慢，但并不消耗燃油，如果車輛能夠長(zhǎng)時(shí)間保持在被動(dòng)再生合適的工況，那么顆粒補(bǔ)集器2的補(bǔ)集顆粒量能夠控制在一定程度下，大大降低由于再生引起的油耗惡化的情況。

所述氧化催化器3的主要作用是當(dāng)入口溫度達(dá)到其活性溫度（一般是230℃）后，通過氧化尾氣中的柴油進(jìn)一步提升尾氣溫度，以便顆粒補(bǔ)集器2能夠完成再生。同時(shí)氧化催化器3還能夠?qū)⒉裼蜋C(jī)排放的一氧化氮轉(zhuǎn)化為二氧化氮，為顆粒補(bǔ)集器2的被動(dòng)再生創(chuàng)造條件。

顆粒補(bǔ)集器2的再生升溫開始階段，需要對(duì)柴油機(jī)每循環(huán)引入的新鮮空氣量進(jìn)行調(diào)節(jié)。在進(jìn)氣系統(tǒng)中，為了調(diào)節(jié)柴油機(jī)運(yùn)行過程中所需要的進(jìn)氣量，安裝有排氣節(jié)流閥5和帶冷卻系統(tǒng)的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)（廢氣再循環(huán)系統(tǒng)包括EGR閥6）。新鮮空氣在進(jìn)氣管道中，由可變?cè)鰤浩?調(diào)節(jié)壓力后，通過節(jié)流閥5與冷卻后的廢氣混合進(jìn)入柴油機(jī)1的燃燒室。

柴油機(jī)電控系統(tǒng)ECU7主要負(fù)責(zé)按照駕駛員的需求，控制柴油機(jī)1的進(jìn)氣量、每循環(huán)噴射油量以及噴射正時(shí)，同時(shí)保證車輛在運(yùn)行過程中的尾氣污染物排放量能夠在法規(guī)規(guī)定的范圍之內(nèi)。同時(shí)，柴油機(jī)電控系統(tǒng)ECU7會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)控顆粒補(bǔ)集器2的顆粒裝載狀態(tài)，當(dāng)檢測(cè)到補(bǔ)集量和尾氣溫度滿足特定條件時(shí)，進(jìn)行再生請(qǐng)求。此時(shí)柴油機(jī)電控系統(tǒng)ECU7通過調(diào)整柴油機(jī)1的氣路和油路，為顆粒補(bǔ)集器2的再生創(chuàng)造條件。當(dāng)顆粒補(bǔ)集器2成功再生或者再生被迫中斷之后，柴油機(jī)電控系統(tǒng)ECU7將協(xié)調(diào)柴油機(jī)1的氣路和油路，進(jìn)入傳統(tǒng)的非再生工作模式。

如圖2所示，為顆粒補(bǔ)集系統(tǒng)的示意圖。尾氣入口端安裝有氧化催化器3，其主要作用是配合柴油機(jī)電控系統(tǒng)ECU7的再生請(qǐng)求，當(dāng)尾氣溫度達(dá)到氧化催化器3的活性溫度（一般是230℃左右）以上后，利用尾氣中殘余的柴油，對(duì)尾氣進(jìn)行強(qiáng)制升溫，當(dāng)尾氣溫度達(dá)到顆粒補(bǔ)集器2的再生允許溫度（一般是650℃左右）后，顆粒補(bǔ)集器2將會(huì)進(jìn)入主動(dòng)再生階段。

如圖2所示，顆粒補(bǔ)集系統(tǒng)的排氣管上安裝的第一溫度傳感器10作用是測(cè)量氧化催化器3入口溫度。當(dāng)廢氣溫度低于氧化催化器的活性溫度時(shí)，如果此時(shí)往尾氣中噴射柴油，柴油將不會(huì)在氧化催化器3中氧化，反而會(huì)以“白煙”的形式直接排放到大氣中，形成更大的污染。因此，為了保證氧化催化器3能夠把尾氣溫度提升到再生溫度，氧化催化器3的入口溫度必須高于其活性溫度。將尾氣溫度提高到氧化催化器3的活性溫度采取的措施主要有兩種，一種是進(jìn)氣調(diào)節(jié)，一種是噴油調(diào)節(jié)。進(jìn)氣調(diào)節(jié)是指通過調(diào)節(jié)EGR閥6、排氣節(jié)流閥5和可變?cè)鰤浩?來改變柴油機(jī)1每缸的新鮮空氣進(jìn)氣量。噴油調(diào)節(jié)是指增加近后噴，在柴油燃燒結(jié)束前增加一部分燃油以增加柴油的燃燒時(shí)間，以此來提高尾氣的溫度，同時(shí)為了降低柴油機(jī)的扭矩輸出波動(dòng)，在增加近后噴的同時(shí)需要推遲主噴射。上述兩種方法從節(jié)油的考慮優(yōu)先選用進(jìn)氣調(diào)節(jié)，但是進(jìn)氣調(diào)節(jié)會(huì)影響柴油機(jī)的動(dòng)力性，因此進(jìn)氣調(diào)節(jié)到一定程度之后如果溫度仍然達(dá)不到要求則會(huì)采取噴油調(diào)節(jié)措施。再生過程中，將尾氣溫度提升到氧化催化器3活性溫度階段被稱為再生第一階段。

如圖2所示，顆粒補(bǔ)集系統(tǒng)的排氣管上安裝的第二溫度傳感器11作用是測(cè)量氧化催化器3出口溫度。顆粒補(bǔ)集器主動(dòng)再生第一階段結(jié)束之后，氧化催化器3的入口溫度已經(jīng)提升到活性溫度以上了，此時(shí)需往尾氣中噴射額外的柴油，柴油在氧化催化器3中進(jìn)行氧化放熱反應(yīng)，使氧化催化器3的出口溫度進(jìn)一步提升到顆粒補(bǔ)集器2的再生溫度（一般是650℃左右）。有兩種方式可以實(shí)現(xiàn)往尾氣中噴射額外的柴油，一種是在氣缸內(nèi)以遠(yuǎn)后噴的方式，在活塞的排氣行程將未燃的柴油排放到尾氣管中，另一種是在排氣管路上安裝碳?xì)鋰娮?，在需要的時(shí)刻直接往排氣管中噴射所需的柴油。再生過程中，將氧化催化器3的出口溫度提升到顆粒補(bǔ)集器2再生溫度的階段被稱為再生第二階段。

如圖2所示，顆粒補(bǔ)集系統(tǒng)的排氣管上安裝的第三溫度傳感器8作用是測(cè)量顆粒補(bǔ)集器2的出口溫度。再生過程中，如果顆粒補(bǔ)集器2的內(nèi)部溫度超過一定范圍以后，顆粒補(bǔ)集器2的載體將會(huì)發(fā)生由于溫度過高而降低其使用壽命的情況，或者直接燒熔破損。因此，再生過程中，必須嚴(yán)格控制顆粒補(bǔ)集器2的載體溫度在合適的溫度范圍內(nèi)。第三溫度傳感器8的采樣溫度是用來估算顆粒補(bǔ)集器2載體內(nèi)部溫度的重要條件，或者直接作為顆粒補(bǔ)集器2載體內(nèi)部的替代溫度。再生過程中，顆粒補(bǔ)集器2內(nèi)補(bǔ)集的顆粒物燃燒的過程被稱為再生第三階段。

如圖2所示，顆粒補(bǔ)集系統(tǒng)的排氣管上安裝的壓差傳感器9作用是采集顆粒補(bǔ)集器2的前后壓差。在大多數(shù)工況下，柴油機(jī)電控系統(tǒng)ECU7根據(jù)采樣得到的壓差信號(hào)作為估算顆粒補(bǔ)集器2的顆粒補(bǔ)集量的重要依據(jù)。

如圖3所示，為顆粒補(bǔ)集系統(tǒng)的再生方式示意圖。橫坐標(biāo)為顆粒補(bǔ)集器2的補(bǔ)集量百分比，最大范圍120%是為了留有一定余量；縱坐標(biāo)為顆粒補(bǔ)集器2的載體溫度（即顆粒補(bǔ)集器2的再生溫度）。這兩個(gè)量是確定顆粒補(bǔ)集器2再生請(qǐng)求和再生持續(xù)的最重要的指標(biāo)。顆粒補(bǔ)集器2的顆粒補(bǔ)集量百分比和再生溫度將控制區(qū)域分為：A區(qū)域（主動(dòng)再生區(qū)域）、B區(qū)域（自發(fā)熱再生區(qū)域）、C區(qū)域（被動(dòng)再生區(qū)域）、D區(qū)域（警告再生區(qū)域）、E區(qū)域（故障區(qū)域）五大部分。A區(qū)域?yàn)橹鲃?dòng)再生區(qū)域，為傳統(tǒng)模式下最常用的再生方式。B區(qū)域?yàn)樽园l(fā)熱再生區(qū)域，當(dāng)尾氣溫度自發(fā)達(dá)到或接近顆粒補(bǔ)集器2的熱再生溫度時(shí)，顆粒補(bǔ)集器2將會(huì)自動(dòng)進(jìn)入熱再生階段。C區(qū)域?yàn)楸粍?dòng)再生區(qū)域，顆粒補(bǔ)集器2的載體溫度滿足被動(dòng)再生條件時(shí)，顆粒將被二氧化氮氧化，進(jìn)行被動(dòng)再生過程。D區(qū)域?yàn)榫嬖偕鷧^(qū)域，當(dāng)車輛長(zhǎng)時(shí)間不滿足再生條件，而顆粒補(bǔ)集器2的補(bǔ)集量已經(jīng)到了臨界警告閾值時(shí)，將會(huì)觸發(fā)再生警示，提醒駕駛員配合顆粒補(bǔ)集器2進(jìn)行主動(dòng)再生過程。E區(qū)域?yàn)楣收蠀^(qū)域，當(dāng)顆粒補(bǔ)集器2的補(bǔ)集量超過100%以后，則認(rèn)為對(duì)車輛的性能有了較大程度的損壞，將進(jìn)入跛足維修的狀態(tài)，直至顆粒補(bǔ)集器2在專業(yè)維修人員的操作下，進(jìn)行完整的手動(dòng)再生。

下面對(duì)上述五個(gè)再生區(qū)域的劃分原理和優(yōu)勢(shì)進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖4所示，為A區(qū)域主動(dòng)再生過程的示意圖。上半部分為顆粒補(bǔ)集器2的載體溫度示意圖，Ta0為氧化催化器3載體活性溫度閾值，Ta1為顆粒補(bǔ)集器2主動(dòng)再生溫度閾值。下半部分為顆粒補(bǔ)集器2補(bǔ)集量百分比示意圖。Xa為顆粒補(bǔ)集器2的補(bǔ)集量觸發(fā)主動(dòng)再生的閾值。車輛在運(yùn)行過程中，顆粒補(bǔ)集器2對(duì)柴油機(jī)排放的顆粒進(jìn)行補(bǔ)集，即a0階段。當(dāng)柴油機(jī)電控系統(tǒng)ECU7檢測(cè)到顆粒補(bǔ)集器2的補(bǔ)集量已經(jīng)到達(dá)再生閾值Xa時(shí)，會(huì)觸發(fā)再生請(qǐng)求，將柴油機(jī)1的工作模式切換為再生模式。為了給顆粒補(bǔ)集器2創(chuàng)造再生條件，在再生第一階段即a1階段，柴油機(jī)電控系統(tǒng)ECU7通過調(diào)節(jié)每缸新鮮空氣的進(jìn)氣量或者增加近后噴的同時(shí)推遲主噴射這兩種措施的一種或者兩種，將氧化催化器3的入口溫度提升到氧化催化器3的活性溫度Ta0范圍內(nèi)。調(diào)節(jié)過后，當(dāng)氧化催化器3的入口溫度滿足要求之后，顆粒補(bǔ)集器2的再生過程將進(jìn)入再生第二階段。再生第二階段即a2階段，氧化催化器3與尾氣中剩余的柴油反應(yīng)，繼續(xù)提升尾氣溫度，直到顆粒補(bǔ)集器2的載體溫度達(dá)到顆粒的燃燒溫度（顆粒補(bǔ)集器2主動(dòng)再生溫度閾值Ta1）。尾氣中剩余的柴油可以通過遠(yuǎn)后噴方式或者在排氣管上安裝碳?xì)鋰娮斓姆绞将@取。在主動(dòng)再生第三階段即a3階段，此時(shí)顆粒補(bǔ)集器2補(bǔ)集的顆粒物與氧氣發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng)，顆粒的補(bǔ)集量快速減少，直到再生完成進(jìn)入下一次補(bǔ)集周期。

主動(dòng)再生方式為傳統(tǒng)顆粒補(bǔ)集器2的再生方式中最常用的一種再生方法。在a1階段需要調(diào)節(jié)進(jìn)氣量或者增加近后噴的同時(shí)推遲主噴射，會(huì)對(duì)車輛的動(dòng)力性和油耗產(chǎn)生一定的影響。在a2階段需要增加遠(yuǎn)后噴或者碳?xì)鋰娮靽娚洳裼偷姆绞?，?duì)顆粒補(bǔ)集器2進(jìn)行大幅升溫過程，這對(duì)油耗也有較大影響。在再生過程的a3階段，為了保持顆粒補(bǔ)集器2的載體溫度能夠在一定范圍內(nèi)工作，需要持續(xù)對(duì)尾氣中噴射柴油，也會(huì)增加一定的油耗。顆粒補(bǔ)集量百分比閾值Xa的標(biāo)定也大有講究，如果Xa選擇過小，將會(huì)使得顆粒補(bǔ)集器2的再生頻率過高，導(dǎo)致整車油耗大大增加；如果Xa選擇過大，則會(huì)使得再生過程中載體最大溫度難以控制，增加溫度超高后損壞載體的風(fēng)險(xiǎn)。因此，為了平衡再生過程中油耗和再生頻率之間的矛盾，本發(fā)明提出了增加兩種優(yōu)化的再生方式，即B區(qū)域的自發(fā)熱再生和C區(qū)域的被動(dòng)再生方式。優(yōu)化后的顆粒補(bǔ)集器2的再生控制方法能夠在降低再生油耗的前提下，控制主動(dòng)再生的頻率。

如圖5所示，為B區(qū)域自發(fā)熱再生的示意圖。上半部分為顆粒補(bǔ)集器2載體溫度曲線，Tb1為顆粒補(bǔ)集器2載體主動(dòng)再生適宜溫度（一般是650℃）。Tb0為接近Tb1的溫度曲線（接近650℃或達(dá)到650℃，一般為600～650℃，根據(jù)載體能夠進(jìn)行進(jìn)行主動(dòng)再生的溫度確定），Tb0作為觸發(fā)自發(fā)熱再生的溫度閾值。下半部分為顆粒補(bǔ)集器2補(bǔ)集量百分比示意曲線，Xb為觸發(fā)自發(fā)熱再生的顆粒補(bǔ)集量百分比閾值。某些車輛如果經(jīng)常運(yùn)行于高速高負(fù)荷工況下，那么柴油機(jī)的尾氣排溫勢(shì)必會(huì)比較高，甚至可能會(huì)出現(xiàn)不采取任何升溫措施，顆粒補(bǔ)集器2的載體溫度就已經(jīng)達(dá)到了熱再生的溫度情況，此時(shí)補(bǔ)集的顆粒將會(huì)自動(dòng)被氧氣氧化，減少顆粒補(bǔ)集器的負(fù)載量。這種情況是最理想的情況，但實(shí)際車輛運(yùn)行過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)顆粒補(bǔ)集器2載體溫度雖然比較高，但是達(dá)不到熱再生的情況，此時(shí)，如果顆粒補(bǔ)集量已經(jīng)超過一定程度，僅需要對(duì)氧化催化器3少量噴油，就能夠使得顆粒補(bǔ)集器2的載體溫度滿足熱再生的條件，從而自發(fā)的進(jìn)行再生動(dòng)作。

對(duì)于經(jīng)常跑高速高負(fù)荷的車輛，顆粒補(bǔ)集器2的載體溫度很容易就達(dá)到了標(biāo)定閾值Tb0，如圖5所示b0階段，但此時(shí)的顆粒補(bǔ)集量百分比還沒有滿足自發(fā)熱再生的要求，因此沒有觸發(fā)自發(fā)熱再生的請(qǐng)求。直到顆粒補(bǔ)集器2的載體溫度和補(bǔ)集量百分比都滿足了標(biāo)定閾值時(shí)，即b1階段，此時(shí)僅需要通過少量噴油，就能夠?qū)㈩w粒補(bǔ)集器2的載體溫度提升到熱再生適宜溫度，進(jìn)行熱再生動(dòng)作，即圖5所示b2階段。因此，增加少量后噴或者碳?xì)鋰娮靽娚渖倭坎裼途湍軌驅(qū)㈩w粒補(bǔ)集器2帶入熱再生狀態(tài)。相比于區(qū)域A的主動(dòng)再生過程來講，區(qū)域B的自發(fā)熱再生過程不需要經(jīng)歷主動(dòng)再生第一階段，這就使得保證顆粒補(bǔ)集器2能夠進(jìn)行熱再生的前提下，減少了油耗，同時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生車輛動(dòng)力性的損失和扭矩的波動(dòng)。圖5所示b3階段為顆粒補(bǔ)集器2的熱再生過程。

如圖6所示，為C區(qū)域被動(dòng)再生的示意圖。上半部分為顆粒補(bǔ)集器2載體溫度曲線。Tc1為顆粒補(bǔ)集器2載體被動(dòng)再生合適的溫度（一般是300～350℃）。Tc0和Tc2為觸發(fā)被動(dòng)再生的溫度范圍（根據(jù)顆粒補(bǔ)集器載體被動(dòng)再生的合適溫度進(jìn)行確定，具體如，當(dāng)顆粒補(bǔ)集器載體被動(dòng)再生的合適溫度為300～350℃，一般觸發(fā)被動(dòng)再生的溫度范圍可以設(shè)置為270～370℃）。下半部分為顆粒補(bǔ)集器2的補(bǔ)集量百分比示意曲線。車輛在運(yùn)行過程中，由于工況的變化，顆粒補(bǔ)集器2的載體溫度偶爾會(huì)達(dá)到或接近被動(dòng)再生的溫度Tc1，此時(shí)如果對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行模式做微量調(diào)整，將會(huì)大大持續(xù)顆粒補(bǔ)集器2在被動(dòng)再生溫度范圍的持續(xù)時(shí)間，這就使得被補(bǔ)集的顆粒能夠和尾氣中的二氧化氮進(jìn)行氧化反應(yīng)，除去顆粒補(bǔ)集器2中顆粒物的積累。

當(dāng)車輛運(yùn)行過程中，柴油機(jī)電控系統(tǒng)ECU7檢測(cè)到顆粒補(bǔ)集器2的載體溫度接近被動(dòng)再生合適溫度范圍附近時(shí)，即Tc0到Tc2之間，而此時(shí)的顆粒補(bǔ)集量也達(dá)到了再生觸發(fā)請(qǐng)求閾值Xc，即圖6所示c0階段。此時(shí)，僅需要對(duì)柴油機(jī)工作模式做微量調(diào)整，就能夠使得顆粒補(bǔ)集器2的載體溫度維持在被動(dòng)再生所需要的溫度。在被動(dòng)再生持續(xù)過程中，顆粒補(bǔ)集量持續(xù)減少，如圖6所示c1階段。由于被動(dòng)再生并不需要柴油的介入，因此在除去顆粒物的同時(shí)，對(duì)油耗并沒有額外的要求，所以能夠降低整車的燃油消耗。

區(qū)域D為警告再生區(qū)域，作為上述三種再生方式的補(bǔ)充。有些車輛在實(shí)際使用過程中，很難滿足再生第一階段的溫度需求，或者說每次駕駛循環(huán)持續(xù)時(shí)間非常短，根本不能夠進(jìn)行一次完整的再生過程。這就導(dǎo)致顆粒排放物在顆粒補(bǔ)集器2里面越積越多，如果不采取額外的警示措施，最終將導(dǎo)致車輛性能的下降甚至完全損壞。因此，當(dāng)顆粒補(bǔ)集器2的顆粒補(bǔ)集量百分比超過一定閾值之后，比方說90%，此時(shí)應(yīng)該用警示燈的方式提醒駕駛員顆粒補(bǔ)集器2需要立刻進(jìn)行再生。駕駛員收到警示之后，為顆粒補(bǔ)集器2創(chuàng)造再生條件，保證顆粒補(bǔ)集系統(tǒng)和車輛系統(tǒng)正常運(yùn)行。

然而存在一種極端的情況，當(dāng)柴油機(jī)電控系統(tǒng)ECU7發(fā)出了顆粒補(bǔ)集器2的再生警告之后，駕駛員并沒有采取相應(yīng)措施保證后處理系統(tǒng)完成一次主動(dòng)再生，這就將導(dǎo)致顆粒補(bǔ)集器2的補(bǔ)集量百分比持續(xù)增大，直到超過允許規(guī)定的最大補(bǔ)集量百分比，通常是100%。這個(gè)時(shí)候如果再自動(dòng)執(zhí)行主動(dòng)再生，顆粒補(bǔ)集器2的載體最大溫度有可能會(huì)超過允許的極限溫度，因此只能由專業(yè)維修人員進(jìn)行手動(dòng)再生過程。故障區(qū)域E就是為了滿足上述極端情況而設(shè)定的。當(dāng)顆粒補(bǔ)集器2的顆粒補(bǔ)集量百分比達(dá)到故障區(qū)域E內(nèi)時(shí)，此時(shí)對(duì)車輛運(yùn)行將執(zhí)行跛足維修功能，柴油機(jī)運(yùn)行的最大扭矩和最大轉(zhuǎn)速都將會(huì)被限制，強(qiáng)制駕駛員到專業(yè)維修部門進(jìn)行后處理系統(tǒng)的維修。

上述5個(gè)區(qū)域以A區(qū)域主動(dòng)再生為主，B區(qū)域自發(fā)熱再生和C區(qū)域的被動(dòng)再生為輔，D區(qū)域警告再生和E區(qū)域的故障區(qū)域?yàn)楸Ｕ?，?gòu)成了完整的顆粒補(bǔ)集器2再生控制方法。