Dpf再生溫度控制方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是柴油機(jī)的DPF再生溫度控制方法。本發(fā)明還涉及DPF再生溫度控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]柴油機(jī)后處理裝置指安裝在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)中，能通過各種理化作用來降低排氣中污染物排放量的裝置，主要有DOC、DPF和SCR等，其中顆粒過濾器(微粒捕集器)Diesel Particulate Filter (簡(jiǎn)稱DPF)用于減少發(fā)動(dòng)機(jī)顆粒排放，氧化型催化轉(zhuǎn)化器(D0C)通常串聯(lián)在DPF上游，用于將廢氣中的N0轉(zhuǎn)化為N02，氧化HC和C0，同時(shí)為DPF再生時(shí)提供燃油燃燒的環(huán)境。
[0003]請(qǐng)參考圖1，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中D0C與DPF的相串聯(lián)的示意圖。
[0004]如圖所示，D0C氧化廢氣中的HC、C0和N0等有害物質(zhì)，DPF捕集廢氣中的有害顆粒。當(dāng)DPF中顆粒累計(jì)到一定值時(shí)，需要在D0C前噴入燃油使其在D0C中燃燒，從而提高DPF的溫度，氧化已經(jīng)捕集的顆粒，使DPF再次獲得捕集顆粒的能力。
[0005]當(dāng)DPF再生時(shí)，需要通過經(jīng)典PID算法將DPF的溫度從比較低的溫度快速調(diào)節(jié)到比較高的溫度，再生過程中的溫度控制是基于DPF前溫度傳感器進(jìn)行PID閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)的。
[0006]目前，DPF再生時(shí)設(shè)定溫度變化梯度(單位時(shí)間內(nèi)設(shè)定溫度的變化值)是標(biāo)定量，不隨發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)變化而變化，只有利用標(biāo)定工具進(jìn)行標(biāo)定時(shí)才會(huì)變化，在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中是不可改變的。
[0007]由于現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)定溫度變化梯度是標(biāo)定量，所以無法根據(jù)DPF實(shí)際運(yùn)行情況實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。如果溫度設(shè)定值變化過快則容易產(chǎn)生溫度超調(diào)(溫度快速上升時(shí)，實(shí)際值大于設(shè)定值的現(xiàn)象)，如果溫度設(shè)定值變化過慢則再生時(shí)油耗會(huì)偏高。
[0008]因此，如何在保證再生時(shí)溫度超調(diào)在合理范圍內(nèi)的情況下，盡量降低再生時(shí)的油耗，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是提供一種DPF再生溫度控制方法。該方法利用DPF中的HC含量動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)設(shè)定溫度變化梯度，在保證再生時(shí)溫度超調(diào)在合理范圍內(nèi)的情況下盡量降低再生時(shí)的油耗。
[0010]本發(fā)明的另一目的是提供一種DPF再生溫度控制裝置。
[0011]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種DPF再生溫度控制方法，包括根據(jù)DPF中HC含量對(duì)DPF再生時(shí)的設(shè)定溫度變化梯度進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，當(dāng)DPF中HC含量高于設(shè)定值時(shí)，減小設(shè)定溫度變化梯度，當(dāng)DPF中HC含量低于設(shè)定值時(shí)，增大設(shè)定溫度變化梯度。
[0012]進(jìn)一步地，所述動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)包括根據(jù)DPF中HC含量獲得DPF設(shè)定溫度變化梯度，用該值與當(dāng)前DPF設(shè)定溫度之和作為DPF需求溫度的限制值，
[0013]進(jìn)一步地，所述動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)進(jìn)一步包括根據(jù)DPF需求溫度的限制值和DPF需求溫度獲得DPF設(shè)定溫度。
[0014]進(jìn)一步地，所述動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)進(jìn)一步包括將DPF設(shè)定溫度與DPF實(shí)際溫度做差，通過PID模塊計(jì)算出HC噴射油量，通過HC噴射系統(tǒng)噴射至DPF前使DPF升溫，從而實(shí)現(xiàn)DPF設(shè)定溫度與DPF實(shí)際溫度的跟隨。
[0015]進(jìn)一步地，根據(jù)HC含量修正曲線獲得DPF設(shè)定溫度變化梯度。
[0016]為實(shí)現(xiàn)上述第二目的，本發(fā)明還提供一種DPF再生溫度控制裝置，包括:
[0017]調(diào)節(jié)單元，其用于根據(jù)DPF中HC含量對(duì)DPF再生時(shí)的設(shè)定溫度變化梯度進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，當(dāng)DPF中HC含量高于設(shè)定值時(shí)，減小設(shè)定溫度變化梯度，當(dāng)DPF中HC含量低于設(shè)定值時(shí)，增大設(shè)定溫度變化梯度。
[0018]優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)單元包括:
[0019]第一計(jì)算單元，根據(jù)DPF中HC含量獲得DPF設(shè)定溫度變化梯度，用該值與當(dāng)前DPF設(shè)定溫度之和作為DPF需求溫度的限制值。
[0020]優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)單元還包括:
[0021]第二計(jì)算單元，根據(jù)DPF需求溫度的限制值和DPF需求溫度獲得DPF設(shè)定溫度。
[0022]優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)單元還包括:
[0023]第三計(jì)算單元，將DPF設(shè)定溫度與DPF實(shí)際溫度做差，通過PID模塊計(jì)算出HC噴射油量，通過HC噴射系統(tǒng)噴射至DPF前使DPF升溫，從而實(shí)現(xiàn)DPF設(shè)定溫度與DPF實(shí)際溫度的跟隨。
[0024]優(yōu)選地，所述第一計(jì)算單元根據(jù)HC含量修正曲線獲得DPF設(shè)定溫度變化梯度。
[0025]本發(fā)明提供一種改進(jìn)的DPF再生溫度控制方法和裝置，其基于DPF中HC含量對(duì)設(shè)定溫度變化梯度進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，當(dāng)DPF中HC含量較少時(shí)，可以自動(dòng)增加DPF再生設(shè)定溫度變化梯度，保證再生時(shí)的低油耗；當(dāng)DPF中HC含量較高時(shí)，可以自動(dòng)減小DPF再生設(shè)定溫度變化梯度，保證再生時(shí)的溫度超調(diào)在合理范圍內(nèi)，從而達(dá)到在DPF中HC含量為任意值時(shí)，都能平衡好溫度超調(diào)與油耗的關(guān)系，在滿足溫度超調(diào)在合理范圍內(nèi)的情況下盡量降低油耗。
【附圖說明】
[0026]圖1為圖1為現(xiàn)有技術(shù)中D0C與DPF的相串聯(lián)的示意圖；
[0027]圖2為根據(jù)DPF中的HC含量動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)DPF設(shè)定溫度變化梯度的示例圖；
[0028]圖3為本發(fā)明所提供DPF再生溫度控制方法的流程框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0030]DPF中的HC(柴油機(jī)尾氣排放中的一種有害物質(zhì)，是碳和氫的化合物)主要來源于發(fā)動(dòng)機(jī)未燃燒的HC以及再生時(shí)未燃燒的HC，研究表明，當(dāng)DPF中HC含量過高時(shí)，由于HC易燃所以很容易導(dǎo)致在再生開始時(shí)溫度超調(diào)，此時(shí)會(huì)對(duì)DPF產(chǎn)生較大的熱沖擊影響DPF的使用壽命；而當(dāng)DPF中HC含量過低時(shí)，由于顆粒燃燒容易控制，所以可以快速提升溫度，從而獲得較好的燃油經(jīng)濟(jì)性。
[0031]根據(jù)上述研究結(jié)果，本發(fā)明提出一種改進(jìn)的DPF再生溫度控制方法，即基于DPF中HC含量對(duì)設(shè)定溫度變化梯度進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，當(dāng)DPF中HC含量較高時(shí)，減小設(shè)定溫度變化梯度，保證DPF對(duì)溫度超調(diào)的要求；當(dāng)DPF中HC含量較低時(shí)，增大設(shè)定溫度變化梯度，在保證溫度超調(diào)在合理范圍內(nèi)的情況下盡量降低再生時(shí)的油耗。
[0032]例如，如圖2 所示，當(dāng) DPF 中 HC 含量分別為 mlHC，m2HC，m3HC 且 mlHC〈m2HC〈m3HC，當(dāng)DPF需要再生時(shí)，其設(shè)定溫度均從250°C變化到600°C。
[0033]此時(shí)，本發(fā)明根據(jù)DPF中的HC含量動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)DPF設(shè)定溫度變化梯度。結(jié)果為當(dāng)DPF中HC含量為mlHC時(shí)，DPF設(shè)定溫度由250°C上升為600°C時(shí)間最短，油耗最低，而且由于HC含量低，所以能保證DPF對(duì)溫度超調(diào)要求；當(dāng)DPF中HC含量為m3HC時(shí)，由于HC含量高，所以DPF設(shè)定溫度由250°C上升為