一种DPF分段再生方法与流程

一种dpf分段再生方法
技术领域
1.本发明涉及柴油发动机控制技术领域，尤其涉及一种dpf分段再生方法。


背景技术：

2.国
ⅵ
重型柴油车排放法规明确要求pm排放限制，现在普遍采用柴油发动机颗粒捕集器dpf捕集废气中的颗粒物来减少颗粒物排放。随着发动机运行一段时间后，dpf捕集的颗粒物会逐渐增加导致发动机排气背压升高、发动机性能下降。因此需要对dpf进行高温再生清除dpf载体内颗粒物。
3.dpf主动再生采用在doc前增加hci喷射燃油来提升dpf温度来实现dpf内颗粒物再生；现有技术中dpf主动再生控制方法均是采用一段式再生控制方法，为满足再生效率设定需求温度过高容易出现dpf温度超调现象发生如图2，导致dpf高温烧熔现象发生影响dpf安全性；如设定需求温度过低则导致dpf再生效率低频繁再生情况发生，燃油消耗量高。


技术实现要素：

4.本发明的dpf分段再生方法有效避免主动再生温度控制过程中dpf温度超调现象发生，实现了dpf安全性和dpf再生效率的平衡，方法包括：
5.满足主动再生条件时，进入再生控制阶段一；
6.判断再生控制阶段一结束条件是否满足，如满足再生控制阶段一结束条件，则进入再生控制阶段二；
7.判断是否满足再生结束条件；
8.如满足再生结束条件，则退出再生，完成本次再生控制。
9.本发明中，当满足主动再生条件时，需要无禁止主动再生故障发生，并且满足下述任一条件：
10.dpf内部soot超过主动再生阈值；
11.或者再生后行驶里程超过主动再生行驶里程阈值；
12.或者再生后运行时间超过主动再生运行时间阈值；
13.或者dpf清灰后运行时间超过dpf清灰运行时间阈值；
14.或者scr转化效率低于scr转化效率再生修正阈值。
15.本发明中，进入再生控制阶段一之后，通过计算dpf上游需求温度temp1来计算hc喷油量dq1，进而控制dpf上游实际温度；
16.dpf上游需求温度temp1是通过转速喷油量查map1值与当前soot量查curve1表相乘得到。
17.本发明中，dpf上游温度达到再生控制阶段一需求温度，并稳定预设时长t1之后，判断当前soot量是否降低到进入再生阶段二的允许阈值；
18.如降低到进入再生阶段二的允许阈值，进入再生控制阶段二。
19.满足再生控制阶段一结束条件后，进入再生阶段二，通过计算dpf上游需求温度
temp2来计算hc喷油量dq2，进而控制dpf上游实际温度；
20.dpf上游需求温度temp2是通过转速喷油量查map2值得到。
21.本发明中，存在禁止主动再生故障为再生结束条件之一，与下面三个条件为或的关系：
22.dpf内部soot低于退出主动再生阈值；
23.或者dpf清灰再生时间超过dpf清灰再生时间阈值；
24.或者scr转化效率再生修复时间超过再生修复时间阈值。
25.本发明中，如未降低到进入再生阶段二的允许阈值，持续判断当前soot量是否降低到进入再生阶段二的允许阈值；
26.经过预设时长如当前soot量仍不满足进入再生阶段二的允许阈值，则发出报警提示。
27.本发明中，周期判断是否满足再生结束条件；
28.如不满足再生结束条件，则持续执行再生控制阶段二；
29.每经过一预设时间段，判断是否满足再生结束条件；
30.如满足再生结束条件，则退出再生，完成本次再生控制。
31.经过一定预设时间段之后，仍不满足再生结束条件，则退出再生，并发出报警提示。
32.从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
33.本发明提出的dpf分段再生方法能简单准确对主动再生时dpf温度进行控制，能高效燃烧掉dpf内部碳，有效避免主动再生温度控制过程中dpf温度超调现象发生，实现了dpf安全性和dpf再生效率的平衡，适于大规模应用。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1示出了dpf分段再生方法流程图；
36.图2示出了一段式再生控制方法温度控制示意图。
37.图3示出了分段式再生控制方法温度控制示意图。
38.图4示出了随着soot累计不同dpf起始温度控制下再生温度增加变化示意图。
39.其中附图中：rgnon
‑
再生开始；t1
‑
dpf实际温度超调开始时刻；t2
‑
dpf实际温度超调结束时刻；rgnoff
‑
再生结束；rgnstage1off
‑
再生再生阶段一结束；rgnstage2off
‑
再生再生阶段二结束；tempstage1
‑
再生再生阶段一dpf温度；tempstage2
‑
再生再生阶段二dpf温度；templine1
‑
dpf起始温度为625摄氏度再生温度增加变化线；templine2
‑
dpf起始温度为600摄氏度再生温度增加变化线；templine3
‑
dpf起始温度为575摄氏度再生温度增加变化线。
具体实施方式
40.下面将结合本发明实施例中的附图1所示，对本发明实施例中的技术方案进行清
楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
41.本发明提供的dpf分段再生方法中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
42.本发明提供的dpf分段再生方法中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
43.此外，本发明提供的dpf分段再生方法中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本发明的各方面。
44.本发明提供的dpf分段再生方法包括：
45.s11，满足主动再生条件时，进入再生控制阶段一；
46.其中，当满足主动再生条件时，需要无禁止主动再生故障发生，并且满足下述任一条件：dpf内部soot超过主动再生阈值；或者再生后行驶里程超过主动再生行驶里程阈值；或者再生后运行时间超过主动再生运行时间阈值；或者dpf清灰后运行时间超过dpf清灰运行时间阈值；或者scr转化效率低于scr转化效率再生修正阈值。
47.本发明中，进入再生控制阶段一之后，通过计算dpf上游需求温度temp1来计算hc喷油量dq1，进而控制dpf上游实际温度；dpf上游需求温度temp1是通过转速喷油量查map1值与当前soot量查curve1表相乘得到。
48.s12，判断再生控制阶段一结束条件是否满足，如满足再生控制阶段一结束条件，则进入再生控制阶段二；
49.进一步需要说明的是，dpf上游温度达到再生控制阶段一需求温度，并稳定预设时长t1之后，判断当前soot量是否降低到进入再生阶段二的允许阈值；如降低到进入再生阶段二的允许阈值，进入再生控制阶段二。
50.满足再生控制阶段一结束条件后，进入再生阶段二，通过计算dpf上游需求温度temp2来计算hc喷油量dq2，进而控制dpf上游实际温度；dpf上游需求温度temp2是通过转速喷油量查map2值得到。
51.当然，如未降低到进入再生阶段二的允许阈值，持续判断当前soot量是否降低到进入再生阶段二的允许阈值；经过预设时长如当前soot量仍不满足进入再生阶段二的允许
阈值，则发出报警提示。这里，系统可能存在故障进而无法进入再生阶段二，通过报警提示用户，及时处理。
52.s13，判断是否满足再生结束条件；
53.s14，如满足再生结束条件，则退出再生，完成本次再生控制。
54.如不满足再生结束条件，则持续执行再生控制阶段二；每经过一预设时间段，判断是否满足再生结束条件；如满足再生结束条件，则退出再生，完成本次再生控制。
55.进一步的讲，经过一定预设时间段之后，仍不满足再生结束条件，则退出再生，并发出报警提示。
56.本发明提供的dpf分段再生方法中，满足主动再生条件时，进入再生控制阶段一；如持续不满足主动再生条件时，发出报警提示。这里不执行后续的再生控制阶段。
57.作为本发明的一种实施方式，禁止主动再生故障包括电控单元电源故障、dpf堵塞、doc上游温度不可信故障、dpf上游温度不可信故障、hci喷射系统故障。
58.示例性的讲，soot主动再生阈值为32g，主动再生行驶里程阈值为10000km，主动再生运行时间阈值为300h，dpf清灰运行时间阈值为0.5年，scr转化效率再生修正阈值为通过排气质量流量与scr平均温度查map得到。
59.满足主动再生条件后触发再生控制阶段一，通过计算dpf上游需求温度temp1来计算hc喷油量dq1进而控制dpf上游实际温度；dpf上游需求温度temp1是通过转速喷油量查map1值与当前soot量查curve1表相乘得到；
60.当前soot量查curve1表标定值是根据随着soot值递减呈现增加趋势。
61.本实施例中，再生控制阶段一结束条件包括：dpf上游温度达到再生控制阶段一需求温度稳定一定时间t1且当前量降低到允许进入再生阶段二阈值；
62.本实施例中，soot允许进入再生阶段二阈值是通过soot加载质量流量与当前dpf上游温度查map获得。
63.再生控制阶段一结束条件满足后进入再生阶段二，通过计算dpf上游需求温度temp2来计算hc喷油量dq2进而控制dpf上游实际温度；dpf上游需求温度temp2是通过转速喷油量查map2值得到；
64.本实施例中，再生结束条件包括：存在禁止主动再生故障发生或者dpf内部soot低于退出主动再生阈值或者dpf清灰再生时间超过或者scr转化效率再生修复时间超过再生修复时间阈值；
65.本实施例中，soot低于退出主动再生阈值为5g，dpf清灰再生时间阈值为30min，scr转化效率再生修复时间阈值为30min。
66.如图3分段式再生控制方法温度控制示意图所示，采用分段式再生方法后，再生过程中dpf上游温度会分段稳定增加。当rgnon时刻开始表示进入主动再生控制阶段一直至rgnstage1off时刻，rgnstage1off时刻开始表示进入主动再生控制阶段二直至再生退出rgnstage2off时刻。
67.如图4随着soot累计不同dpf起始温度控制下再生温度增加变化示意图所示，随着soot累积量增加，dpf起始温度为625摄氏度再生温度增加变化线templine1相比dpf起始温度为600摄氏度再生温度增加变化线templine2及dpf起始温度为575摄氏度再生温度增加变化线templine3而言，温度增加更快，更容易出现dpf再生温度过高风险。
68.本发明提供的dpf分段再生方法保证dpf安全性与dpf再生效率平衡，再生控制阶段一需求dpf再生温度tempstage1低于再生控制阶段二需求dpf再生温度tempstage2。
69.本发明提供的dpf分段再生方法是结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
70.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。