顆粒物捕集器內(nèi)碳消耗量的獲取方法、控制器和發(fā)動的制造方法
【專利摘要】本申請?zhí)峁┝艘环N顆粒物捕集器內(nèi)碳消耗量的獲取方法、控制器和發(fā)動機，該方法應(yīng)用于發(fā)動機的控制器上，發(fā)動機內(nèi)部的顆粒物捕集器DPF兩側(cè)分別設(shè)置了氧傳感器，該方法包括：在發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和負荷在DPF再生過程中滿足預(yù)設(shè)觸發(fā)條件的情況下，控制器依據(jù)所述氧傳感器檢測的DPF兩側(cè)的當(dāng)前氧氣濃度確定當(dāng)前時刻DPF兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量；依據(jù)當(dāng)前時刻DPF兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量計算當(dāng)前時刻DPF內(nèi)消耗的碳顆粒質(zhì)量；判斷持續(xù)時間是否大于預(yù)設(shè)標(biāo)定時間，如果是，則結(jié)束流程。采用本申請實施例，不僅可以提高計算DPF內(nèi)碳顆粒的消耗量的準(zhǔn)確率，也可以使得DPF的主動再生過程在更合適的情況下退出。
【專利說明】顆粒物捕集器內(nèi)碳消耗量的獲取方法、控制器和發(fā)動機

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及柴油機領(lǐng)域，特別涉及一種顆粒物捕集器內(nèi)碳消耗量的獲取方法、控制器和發(fā)動機。

【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動機的排氣顆粒物主要包含三種成分:未燃的碳煙(3001)、表面上吸附的有機可溶性物質(zhì)(50111)316 01-^11108017)和硫酸鹽，其中顆粒排放物質(zhì)大部分是由碳和碳化物的微小顆粒組成的。顆粒物捕集器①--)是一種安裝在柴油發(fā)動機排放系統(tǒng)中的顆粒物過濾器，它將尾氣中的顆粒物質(zhì)進入大氣之前將其捕捉。0？？的顆粒捕集技術(shù)是比較好的降低排氣中顆粒物的方法，發(fā)動機排氣流經(jīng)過濾器時，排氣中的顆粒物經(jīng)過攔截、擴散、重力沉降和慣性碰撞等過程被過濾器捕集，捕集效率主要受到過濾器材質(zhì)構(gòu)造、微粒粒徑、排氣溫度及排氣流速等因素的影響，目前壁流式蜂窩陶瓷顆粒捕集器對顆粒物的過濾效率可高達90%以上。
[0003]而隨著工作時間的加長，0？？上堆積的顆粒物越來越多，不僅影響0？？的過濾效果，還會增加排氣背壓，從而影響發(fā)動機的換氣和燃燒，導(dǎo)致功率輸出降低，油耗增加，所以如何及時消除0？？上的顆粒物(即0？？再生)是該技術(shù)的關(guān)鍵。0？？再生是指在0？？長期工作中，捕集器里的顆粒物質(zhì)逐漸增多會引起發(fā)動機背壓升高，導(dǎo)致發(fā)動機性能下降，所以要定期除去沉積的顆粒物，恢復(fù)0？？的過濾性能。0？？再生有主動再生和被動再生兩種方式，其中，主動再生指的是利用外界能量來提高0？？內(nèi)的溫度，使顆粒物著火燃燒。當(dāng)0？？前后壓差傳感器檢測到0？？前后的背壓過大時，認(rèn)為已達到0？？所能承載的碳累積量，此時能量來提高0？？內(nèi)的溫度，使0？？內(nèi)的溫度達到一定溫度，沉積的顆粒物就會氧化燃燒，達到再生的目的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明人在研宄過程中發(fā)現(xiàn)，0？？溫度上升至5501:以上時，使其中捕集的顆粒進行燃燒從而使0？？恢復(fù)捕集能力，但如果0？？主動再生過程中發(fā)動機突然回怠速，排氣流量突然變小，氧濃度上升，0？？中氣流帶走的熱量變少，此時0？？中溫度會急劇上升，雖然此時停止提供外部能力，但0？？內(nèi)部的高溫會使其捕集的碳顆粒繼續(xù)與氧氣發(fā)生反應(yīng)，從而導(dǎo)致0？？內(nèi)的碳顆粒消耗量的判斷不準(zhǔn)確。
[0005]而本申請所要解決的技術(shù)問題是提供一種顆粒物捕集器內(nèi)碳消耗量的獲取方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中無法準(zhǔn)確獲知0？？內(nèi)碳顆粒的消耗量的技術(shù)問題，進一步的，還可以使得0？？在更為合適的實際情況下退出主動再生。
[0006]本申請還提供了一種控制器和發(fā)動機，用以保證上述方法在實際中的實現(xiàn)及應(yīng)用。
[0007]為了解決上述問題，本申請公開了一種顆粒物捕集器內(nèi)碳消耗量的獲取方法，該方法應(yīng)用于發(fā)動機的控制器上，所述發(fā)動機內(nèi)部的顆粒物捕集器0？？兩側(cè)分別設(shè)置了氧傳感器，該方法包括:
[0008]在發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和負荷在0？？再生過程中滿足預(yù)設(shè)觸發(fā)條件的情況下，所述控制器依據(jù)所述氧傳感器檢測的0？？兩側(cè)的當(dāng)前氧氣濃度確定當(dāng)前時刻0？？兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量；
[0009]依據(jù)所述當(dāng)前時刻0？？兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量計算當(dāng)前時刻0？？內(nèi)消耗的碳顆粒質(zhì)量；
[0010]判斷持續(xù)時間是否大于預(yù)設(shè)標(biāo)定時間，如果是，則結(jié)束流程，如果否，則執(zhí)行所述控制器依據(jù)所述氧傳感器檢測的氧氣濃度確定0？？兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量的步驟；其中，所述持續(xù)時間為兩側(cè)的氧氣濃度差值的絕對值小于或等于預(yù)設(shè)差值限值的總時間。
[0011]可選的，所述依據(jù)所述氧傳感器檢測的0？？兩側(cè)的當(dāng)前氧氣濃度確定當(dāng)前時刻0？？兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量，包括:
[0012]獲取氧傳感器檢測的0？？兩側(cè)的當(dāng)前氧氣濃度；
[0013]采用氣體狀態(tài)方程計算得到當(dāng)前時刻0？？兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量。
[0014]可選的，所述依據(jù)所述當(dāng)前時刻0？？兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量計算當(dāng)前時刻0？？內(nèi)消耗的碳顆粒質(zhì)量，包括:
[0015]對當(dāng)前時刻0？？兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量進行積分，以分別得到0？？兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量的積分值；
[0016]將兩個積分值的差值與常數(shù)0.375相乘，以得到當(dāng)前時刻0？？內(nèi)消耗的碳顆粒質(zhì)量。
[0017]可選的，還包括:
[0018]依據(jù)所述0？？內(nèi)消耗的碳顆粒質(zhì)量確定0？？內(nèi)的碳剩余量；
[0019]判斷所述碳剩余量是否滿足預(yù)設(shè)再生退出條件，如果是，則退出0？？再生過程。
[0020]可選的，所述預(yù)設(shè)觸發(fā)條件為:發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和負荷在預(yù)設(shè)時間內(nèi)降至預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速閾值和負荷閾值，且0？？靠近00(:設(shè)備一側(cè)的溫度大于預(yù)設(shè)溫度閾值。
[0021]本申請實施例還公開了一種控制器，所述控制器所在的發(fā)動機內(nèi)部的顆粒物捕集器0？？兩側(cè)分別設(shè)置了氧傳感器，該控制器包括:
[0022]第一確定模塊，用于在發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和負荷在0？？再生過程中滿足預(yù)設(shè)觸發(fā)條件的情況下，依據(jù)所述氧傳感器檢測的0？？兩側(cè)的當(dāng)前氧氣濃度確定當(dāng)前時刻0？？兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量；
[0023]計算模塊，用于依據(jù)所述當(dāng)前時刻0？？兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量計算當(dāng)前時刻0？？內(nèi)消耗的碳顆粒質(zhì)量；
[0024]第一判斷模塊，用于判斷持續(xù)時間是否大于預(yù)設(shè)標(biāo)定時間；其中，所述持續(xù)時間為兩側(cè)的氧氣濃度差值的絕對值小于或等于預(yù)設(shè)差值限值的總時間；
[0025]第一退出模塊，用于在所述判斷模塊的結(jié)果為是的情況下，結(jié)束流程；
[0026]觸發(fā)模塊，用于在所述判斷模塊的結(jié)果為否的情況下，觸發(fā)所述確定模塊。
[0027]可選的，所述確定模塊包括:
[0028]獲取子模塊，用于獲取氧傳感器檢測的0？？兩側(cè)的當(dāng)前氧氣濃度；
[0029]計算子模塊，用于采用氣體狀態(tài)方程計算得到當(dāng)前時刻0？？兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量。
[0030]可選的，所述計算模塊包括:
[0031]積分子模塊，用于對當(dāng)前時刻0？？兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量進行積分，以分別得到0？？兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量的積分值；
[0032]相乘子模塊，用于將兩個積分值的差值與常數(shù)0.375相乘，以得到當(dāng)前時刻0？？內(nèi)消耗的碳顆粒質(zhì)量。
[0033]可選的，還包括:
[0034]第二確定模塊，用于依據(jù)所述0？？內(nèi)消耗的碳顆粒質(zhì)量確定0？？內(nèi)的碳剩余量；
[0035]第二判斷模塊，用于判斷所述碳剩余量是否滿足預(yù)設(shè)再生退出條件；
[0036]第二退出模塊，用于在所述判斷模塊的結(jié)果為是的情況下，退出0？？再生過程。
[0037]本申請實施例還提供了一種發(fā)動機，該發(fā)動機的控制器為前述任一項所述的控制器。
[0038]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請包括以下優(yōu)點:
[0039]在本申請實施例中，當(dāng)0？？發(fā)生主動再生時，通過在0？？前后設(shè)置的氧濃度傳感器檢測0？？前后氧氣濃度，在滿足預(yù)設(shè)觸發(fā)條件的情況下，可以對0？？前后氧質(zhì)量流量進行積分，從而計算出0？？內(nèi)氧氣的消耗，然后再根據(jù)碳與氧氣反應(yīng)方程系數(shù)，可以獲取到0？？燒掉的碳顆粒質(zhì)量。在0？？內(nèi)溫度急劇變化的情況下，本申請實施例通過設(shè)置氧傳感器從而可以實現(xiàn)對0？？內(nèi)碳顆粒的消耗量進行準(zhǔn)確的獲取，從而提高得到的碳顆粒的消耗量的準(zhǔn)確率。
[0040]采用本申請實施例，不僅可以提高計算0？？內(nèi)碳顆粒的消耗量的準(zhǔn)確率，進一步的，也可以使得0？？的主動再生過程在更合適的情況下退出，從而降低0？？的過濾效果對發(fā)動機換氣和燃燒等的影響。
[0041]當(dāng)然，實施本申請的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達到以上所述的所有優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0042]為了更清楚地說明本申請實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0043]圖1是本申請的一種顆粒物捕集器內(nèi)碳消耗量的獲取方法實施例的流程圖；
[0044]圖2是本申請在實際應(yīng)用中帶有0？？和氧傳感器的發(fā)動機的簡單結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖3是本申請中計算持續(xù)時間的一個示意圖；
[0046]圖4是本申請中一種控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0047]下面將結(jié)合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護的范圍。
[0048]本申請可用于眾多通用或?qū)Ｓ玫挠嬎阊b置環(huán)境或配置中。例如:個人計算機、服務(wù)器計算機、手持設(shè)備或便攜式設(shè)備、平板型設(shè)備、多處理器裝置、包括以上任何裝置或設(shè)備的分布式計算環(huán)境等等。
[0049]本申請可以在由計算機執(zhí)行的計算機可執(zhí)行指令的一般上下文中描述，例如程序模塊。一般地，程序模塊包括執(zhí)行特定任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類型的例程、程序、對象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等等。也可以在分布式計算環(huán)境中實踐本申請，在這些分布式計算環(huán)境中，由通過通信網(wǎng)絡(luò)而被連接的遠程處理設(shè)備來執(zhí)行任務(wù)。在分布式計算環(huán)境中，程序模塊可以位于包括存儲設(shè)備在內(nèi)的本地和遠程計算機存儲介質(zhì)中。
[0050]參考圖1，示出了本申請一種顆粒物捕集器內(nèi)碳消耗量的獲取方法實施例的流程圖，該方法應(yīng)用于發(fā)動機的控制器上，所述發(fā)動機內(nèi)部的顆粒物捕集器①--)兩側(cè)分別設(shè)置了氧傳感器，本實施例可以包括以下步驟:
[0051]步驟101:控制器依據(jù)所述氧傳感器檢測的0？？兩側(cè)的當(dāng)前氧氣濃度確定當(dāng)前時刻0？？兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量。
[0052]因為在0？？兩側(cè)安裝了氧傳感器86118010用于測量0？？前后氧氣的濃度，因此，在發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和負荷在0？？再生過程中滿足預(yù)設(shè)觸發(fā)條件的情況下，控制器可以依據(jù)氧傳感器檢測的0？？兩側(cè)的當(dāng)前氧氣濃度確定當(dāng)前時刻0？？兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量。所述預(yù)設(shè)觸發(fā)條件為:發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和負荷在預(yù)設(shè)時間內(nèi)降至預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速閾值和負荷閾值，且0？？靠近00(:設(shè)備一側(cè)的溫度大于預(yù)設(shè)溫度閾值。例如，在0？？再生發(fā)生時，如果發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷在幾秒內(nèi)降低至較低水平(例如怠速工況，釋放油門到關(guān)閉狀態(tài)，即廢氣流量從大流量降至小流量)，且，0？？前溫度大于5501:(這是碳與氧氣能夠快速反應(yīng)的最低溫度)，則滿足預(yù)設(shè)觸發(fā)條件。其中，可以通過發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器和噴油器的反饋信號來監(jiān)控發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和負荷情況，
[0053]參考圖2所示，為本申請實施例在實際應(yīng)用中帶有0？？和氧傳感器的發(fā)動機的簡單結(jié)構(gòu)示意圖，需要說明的是，在圖2中，只示出了本申請實施例中必要的基本部件，并不包括發(fā)動機的全部部件，例如，燃油噴嘴(此，氮氧傳感器0)(? 86118010，尿素噴嘴146(^010，等等。其中，控制器201可以通過設(shè)置在0？？203兩側(cè)的氧傳感器204來獲知0？？兩側(cè)的氧氣濃度，其中，壓力傳感器203可以用于測量0？？前后壓力差，溫度傳感器205可以用于測量廢氣溫度。
[0054]在實際應(yīng)用中，步驟101在具體實現(xiàn)時可以包括:
[0055]步驟八1:獲取氧傳感器檢測的0？？兩側(cè)的當(dāng)前氧氣濃度。
[0056]控制器首先通過氧傳感器來獲取到0？？前后的當(dāng)前氧氣濃度。
[0057]步驟八2:采用氣體狀態(tài)方程計算得到當(dāng)前時刻0？？兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量。
[0058]根據(jù)氧氣已知的摩爾濃度以及步驟八1獲取的氧氣濃度，利用氧氣的氣體狀態(tài)方程計算出當(dāng)前時刻下0？？兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量。其中，氣體狀態(tài)方程是描述氣體在處于平衡態(tài)時，壓強、體積、物質(zhì)的量和溫度間關(guān)系的狀態(tài)方程。
[0059]步驟102:依據(jù)所述當(dāng)前時刻0？？兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量計算當(dāng)前時刻0？？內(nèi)消耗的碳顆粒質(zhì)量。
[0060]接著，控制器依據(jù)當(dāng)前時刻0？？兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量計算當(dāng)前時刻0？？內(nèi)消耗的碳顆粒質(zhì)量的過程，具體可以包括:
[0061]步驟81:對當(dāng)前時刻0？？兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量進行積分，以分別得到0？？兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量的積分值。
[0062]首先對步驟八2得到的0？？前后的氧氣質(zhì)量流量進行積分，以分別得到0？？前后的氧氣質(zhì)量流量的積分值0？？前氧氣質(zhì)量流量和I: 0？？后氧氣質(zhì)量流量。
[0063]步驟82:將兩個積分值的差值與常數(shù)0.375相乘，以得到當(dāng)前時刻0？？內(nèi)消耗的碳顆粒質(zhì)量。
[0064]得到積分值之后，0？？前氧氣質(zhì)量流量的積分值減去0？？后氧氣質(zhì)量流量的積分值，可以得到碳顆粒急劇燃燒需要的氧氣量。由于柴油機氧氣充足且0？？內(nèi)部涂有一定量氧化催化劑，可以認(rèn)為碳與氧反應(yīng)物主要是二氧化碳，因此，再利用碳氧反應(yīng)方程式? =0.375^( I: 0？？前氧氣質(zhì)量流量-1: 0？？后氧氣質(zhì)量流量)，可以計算得到當(dāng)前時刻0？？內(nèi)消耗的碳顆粒質(zhì)量。
[0065]步驟103:判斷持續(xù)時間是否大于預(yù)設(shè)標(biāo)定時間，如果是，則結(jié)束流程，如果否，則返回步驟101。
[0066]其中，判斷截止到當(dāng)前時刻，步驟101和步驟102執(zhí)行的持續(xù)時間是否大于預(yù)設(shè)標(biāo)定時間，如果大于，則可以結(jié)束流程，即推出圖1所示的流程，如果不大于預(yù)設(shè)標(biāo)定時間，則返回步驟101繼續(xù)計算。該持續(xù)時間可以為兩側(cè)的氧氣濃度差值的絕對值小于或等于預(yù)設(shè)差值限值的總時間。具體的，參考圖3所示，為持續(xù)時間計算的一個示意圖?？梢娫趫D3中，0？？前氧氣濃度301減去0？？后氧氣濃度302的差值的絕對值，滿足該絕對值小于或者等于預(yù)設(shè)差值限值303的條件的總時間。
[0067]其中，差值限值可以預(yù)先設(shè)置，一般可以設(shè)為1，主要根據(jù)0？？中碳的燃燒完全情況確定，如果0？？中的碳基本燃燒完全，那么0？？前后濃度基本不發(fā)生變化，誤差將會在1以內(nèi)。而標(biāo)定時間可以根據(jù)實際工況變化時0？？前后氧濃度穩(wěn)定的時間來設(shè)置，以排除由于工況變化導(dǎo)致的氧濃度變化的誤判。
[0068]可以看出，在本申請實施例中，當(dāng)0？？發(fā)生主動再生時，通過在0？？前后設(shè)置的氧濃度傳感器檢測0？？前后氧氣濃度，在滿足預(yù)設(shè)觸發(fā)條件的情況下，可以對0？？前后氧質(zhì)量流量進行積分，從而計算出0？？內(nèi)氧氣的消耗，然后再根據(jù)碳與氧氣反應(yīng)方程系數(shù)，可以獲取到0？？燒掉的碳顆粒質(zhì)量。在0？？內(nèi)溫度急劇變化的情況下，本申請實施例通過設(shè)置氧傳感器從而可以實現(xiàn)對0？？內(nèi)碳顆粒的消耗量進行準(zhǔn)確的獲取，從而提高得到的碳顆粒的消耗量的準(zhǔn)確率。
[0069]在本申請實施例中，當(dāng)0？？發(fā)生主動再生時，通過在0？？前后設(shè)置的氧濃度傳感器檢測0？？前后氧氣濃度，在滿足預(yù)設(shè)觸發(fā)條件的情況下，可以對0？？前后氧質(zhì)量流量進行積分，從而計算出0？？內(nèi)氧氣的消耗，然后再根據(jù)碳與氧氣反應(yīng)方程系數(shù)，可以獲取到0？？燒掉的碳顆粒質(zhì)量。在0？？內(nèi)溫度急劇變化的情況下，本申請實施例通過設(shè)置氧傳感器從而可以實現(xiàn)對0？？內(nèi)碳顆粒的消耗量進行準(zhǔn)確的獲取，從而提高得到的碳顆粒的消耗量的準(zhǔn)確率。
[0070]在不同的實施例中，在步驟103之后，還可以包括:
[0071]步驟104:依據(jù)所述0？？內(nèi)消耗的碳顆粒質(zhì)量確定0？？內(nèi)的碳剩余量。
[0072]在本實際應(yīng)用中，因為0？？發(fā)生主動再生時的碳顆?？偭渴且欢ǖ模虼烁鶕?jù)步驟103的結(jié)果就可以得到0？？內(nèi)剩余碳顆粒質(zhì)量。
[0073]步驟105:判斷所述碳剩余量是否滿足預(yù)設(shè)再生退出條件，如果是，則退出0？？再生過程。
[0074]因為0？？進行再生是為了消耗0？？內(nèi)的碳顆粒的含量，因此，可以預(yù)設(shè)當(dāng)0？？的碳顆粒的剩余質(zhì)量為如時，就退出0？？再生過程。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以根據(jù)實際需求來設(shè)置其他數(shù)值。
[0075]采用本申請實施例，不僅可以提高計算0？？內(nèi)碳顆粒的消耗量的準(zhǔn)確率，進一步的，也可以使得0？？的主動再生過程在更合適的情況下退出，從而降低0？？的過濾效果對發(fā)動機換氣和燃燒等的影響。
[0076]對于前述的各方法實施例，為了簡單描述，故將其都表述為一系列的動作組合，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知悉，本申請并不受所描述的動作順序的限制，因為依據(jù)本申請，某些步驟可以采用其他順序或者同時進行。其次，本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該知悉，說明書中所描述的實施例均屬于優(yōu)選實施例，所涉及的動作和模塊并不一定是本申請所必須的。
[0077]與上述本申請一種顆粒物捕集器內(nèi)碳消耗量的獲取方法實施例1所提供的方法相對應(yīng)，參見圖4，本申請還提供了一種獲取顆粒物捕集器內(nèi)碳消耗量的控制器的實施例，在本實施例中，控制器所在的發(fā)動機內(nèi)部的顆粒物捕集器0？？兩側(cè)分別設(shè)置了氧傳感器，該控制器可以包括:
[0078]第一確定模塊401，用于在發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和負荷在0？？再生過程中滿足預(yù)設(shè)觸發(fā)條件的情況下，依據(jù)所述氧傳感器檢測的0？？兩側(cè)的當(dāng)前氧氣濃度確定當(dāng)前時刻0？？兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量。
[0079]其中，所述第一確定模塊401具體可以包括:獲取子模塊，用于獲取氧傳感器檢測的0？？兩側(cè)的當(dāng)前氧氣濃度；和，計算子模塊，用于采用氣體狀態(tài)方程計算得到當(dāng)前時刻0？？兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量。
[0080]計算模塊402，用于依據(jù)所述當(dāng)前時刻0？？兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量計算當(dāng)前時刻0？？內(nèi)消耗的碳顆粒質(zhì)量。
[0081]其中，所述計算模塊402具體可以包括:積分子模塊，用于對當(dāng)前時刻0？？兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量進行積分，以分別得到0？？兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量的積分值；和，相乘子模塊，用于將兩個積分值的差值與常數(shù)0.375相乘，以得到當(dāng)前時刻0？？內(nèi)消耗的碳顆粒質(zhì)量。
[0082]第一判斷模塊403，用于判斷持續(xù)時間是否大于預(yù)設(shè)標(biāo)定時間；其中，所述持續(xù)時間為兩側(cè)的氧氣濃度差值的絕對值小于或等于預(yù)設(shè)差值限值的總時間。
[0083]第一退出模塊404，用于在所述第一判斷模塊的結(jié)果為是的情況下，結(jié)束流程。
[0084]觸發(fā)模塊405，用于在所述第一判斷模塊的結(jié)果為否的情況下，觸發(fā)所述確定模塊。
[0085]在不同的實施例中，除了 401?405，該控制器還可以包括:
[0086]第二確定模塊406，用于依據(jù)所述0？？內(nèi)消耗的碳顆粒質(zhì)量確定0？？內(nèi)的碳剩余量。
[0087]第二判斷模塊407，用于判斷所述碳剩余量是否滿足預(yù)設(shè)再生退出條件。
[0088]第二退出模塊408，用于在所述判斷模塊的結(jié)果為是的情況下，退出0？？再生過程。
[0089]采用本申請實施例，不僅可以提高計算0？？內(nèi)碳顆粒的消耗量的準(zhǔn)確率，進一步的，也可以使得0？？的主動再生過程在更合適的情況下退出，從而降低0？？的過濾效果對發(fā)動機換氣和燃燒等的影響。
[0090]本申請還公開了一種發(fā)動機，該發(fā)動機的控制器為圖4所示意的控制器。
[0091]需要說明的是，本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。對于裝置類實施例而言，由于其與方法實施例基本相似，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法實施例的部分說明即可。
[0092]最后，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0093]以上對本申請所提供的一種顆粒物捕集器內(nèi)碳消耗量的獲取方法、控制器和發(fā)動機進行了詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本申請的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本申請的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本申請的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本申請的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種顆粒物捕集器內(nèi)碳消耗量的獲取方法，其特征在于，該方法應(yīng)用于發(fā)動機的控制器上，所述發(fā)動機內(nèi)部的顆粒物捕集器DPF兩側(cè)分別設(shè)置了氧傳感器，所述方法包括:在發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和負荷在DPF再生過程中滿足預(yù)設(shè)觸發(fā)條件的情況下，所述控制器依據(jù)所述氧傳感器檢測的DPF兩側(cè)的當(dāng)前氧氣濃度確定當(dāng)前時刻DPF兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量；依據(jù)所述當(dāng)前時刻DPF兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量計算當(dāng)前時刻DPF內(nèi)消耗的碳顆粒質(zhì)量；判斷持續(xù)時間是否大于預(yù)設(shè)標(biāo)定時間，如果是，則結(jié)束流程，如果否，則執(zhí)行所述控制器依據(jù)所述氧傳感器檢測的氧氣濃度確定DPF兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量的步驟；其中，所述持續(xù)時間為:DPF兩側(cè)的氧氣濃度差值的絕對值小于或等于預(yù)設(shè)差值限值的總時間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述依據(jù)所述氧傳感器檢測的DPF兩側(cè)的當(dāng)前氧氣濃度確定當(dāng)前時刻DPF兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量，包括: 獲取氧傳感器檢測的DPF兩側(cè)的當(dāng)前氧氣濃度； 采用氣體狀態(tài)方程計算得到當(dāng)前時刻DPF兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述依據(jù)所述當(dāng)前時刻DPF兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量計算當(dāng)前時刻DPF內(nèi)消耗的碳顆粒質(zhì)量，包括: 對當(dāng)前時刻DPF兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量進行積分，以分別得到DPF兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量的積分值； 將兩個積分值的差值與常數(shù)0.375相乘，以得到當(dāng)前時刻DPF內(nèi)消耗的碳顆粒質(zhì)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括: 依據(jù)所述DPF內(nèi)消耗的碳顆粒質(zhì)量確定DPF內(nèi)的碳剩余量； 判斷所述碳剩余量是否滿足預(yù)設(shè)再生退出條件，如果是，則退出DPF再生過程。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4任一項所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)觸發(fā)條件為:發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和負荷在預(yù)設(shè)時間內(nèi)降至預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速閾值和負荷閾值，且DPF靠近DOC設(shè)備一側(cè)的溫度大于預(yù)設(shè)溫度閾值。
6.一種控制器，其特征在于，所述控制器所在的發(fā)動機內(nèi)部的顆粒物捕集器DPF兩側(cè)分別設(shè)置了氧傳感器，該控制器包括: 第一確定模塊，用于在發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和負荷在DPF再生過程中滿足預(yù)設(shè)觸發(fā)條件的情況下，依據(jù)所述氧傳感器檢測的DPF兩側(cè)的當(dāng)前氧氣濃度確定當(dāng)前時刻DPF兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量; 計算模塊，用于依據(jù)所述當(dāng)前時刻DPF兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量計算當(dāng)前時刻DPF內(nèi)消耗的碳顆粒質(zhì)量； 第一判斷模塊，用于判斷持續(xù)時間是否大于預(yù)設(shè)標(biāo)定時間；其中，所述持續(xù)時間為:DPF兩側(cè)的氧氣濃度差值的絕對值小于或等于預(yù)設(shè)差值限值的總時間； 第一退出模塊，用于在所述判斷模塊的結(jié)果為是的情況下，結(jié)束流程； 觸發(fā)模塊，用于在所述判斷模塊的結(jié)果為否的情況下，觸發(fā)所述確定模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述確定模塊包括: 獲取子模塊，用于獲取氧傳感器檢測的DPF兩側(cè)的當(dāng)前氧氣濃度； 計算子模塊，用于采用氣體狀態(tài)方程計算得到當(dāng)前時刻DPF兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述計算模塊包括: 積分子模塊，用于對當(dāng)前時刻DPF兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量進行積分，以分別得到DPF兩側(cè)的氧氣質(zhì)量流量的積分值； 相乘子模塊，用于將兩個積分值的差值與常數(shù)0.375相乘，以得到當(dāng)前時刻DPF內(nèi)消耗的碳顆粒質(zhì)量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，還包括: 第二確定模塊，用于依據(jù)所述DPF內(nèi)消耗的碳顆粒質(zhì)量確定DPF內(nèi)的碳剩余量； 第二判斷模塊，用于判斷所述碳剩余量是否滿足預(yù)設(shè)再生退出條件； 第二退出模塊，用于在所述判斷模塊的結(jié)果為是的情況下，退出DPF再生過程。
10.一種發(fā)動機，其特征在于，該發(fā)動機的控制器為權(quán)利要求6?9任一項所述的控制器。
【文檔編號】F01N11/00GK104481655SQ201410655590
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月17日
【發(fā)明者】王意寶, 張軍, 馮海浩, 苗壘, 王堃, 陶建忠, 王晴晴 申請人:濰柴動力股份有限公司