本發(fā)明涉及dpf主動再生控制領(lǐng)域，尤其涉及一種基于機內(nèi)熱管理和排氣管噴油的dpf主動再生控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

柴油機由于其動力性強、穩(wěn)定性好、燃油經(jīng)濟等特點，目前，被廣泛應(yīng)用在交通運輸行業(yè)。但是，其氮氧化物的排放嚴(yán)重影響空氣質(zhì)量，損害人體健康，不利于可持續(xù)發(fā)展。柴油機顆粒捕集器(dieselparticulatefilter，dpf)是一種安裝在柴油發(fā)動機排放系統(tǒng)中的陶瓷過濾器，它可以在微粒排放物質(zhì)進(jìn)入大氣之前將其捕捉，例如擴散沉淀、慣性沉淀或者線性攔截，能夠有效地凈化排氣中70％～90％的顆粒，是凈化柴油機顆粒物最有效、最直接的方法之一。柴油顆粒過濾器對炭煙顆粒的過濾效率較高，可達(dá)到60％～90％。在過濾中，顆粒物集聚在顆粒過濾器內(nèi)會導(dǎo)致柴油機排氣背壓升高，當(dāng)排氣背壓達(dá)到16kpa～20kpa時，柴油機性能開始惡化，因此必須定期地除去顆粒，使顆粒過濾器恢復(fù)到原來的工作狀態(tài)，即再生。然而，針對柴油機dpf的再生控制目前普遍存在柴油機能耗高，機油稀釋率高，柴油機可靠性差的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于通過一種基于機內(nèi)熱管理和排氣管噴油的dpf主動再生控制系統(tǒng)，來解決以上背景技術(shù)部分提到的問題。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于機內(nèi)熱管理和排氣管噴油的dpf主動再生控制系統(tǒng)，其包括dpf催化器再生請求開關(guān)、進(jìn)氣節(jié)流閥、排氣管燃油噴射裝置、排溫傳感器、壓差傳感器以及后處理電控單元；所述dpf催化器再生請求開關(guān)用于手動發(fā)出再生請求信號；所述進(jìn)氣節(jié)流閥安裝在進(jìn)氣管，用于進(jìn)行進(jìn)氣節(jié)流溫度管理；所述排氣管燃油噴射裝置安裝在dpf催化器之前；所述排溫傳感器包括doc催化器前排溫傳感器、dpf催化器前排溫傳感器、dpf催化器后排溫傳感器；在dpf催化器前后均安裝有所述壓差傳感器；所述后處理電控單元控制根據(jù)溫度和壓差信號驅(qū)動排氣管燃油噴射裝置；當(dāng)dpf催化器再生請求開關(guān)進(jìn)行再生功能請求時，柴油機機內(nèi)燃燒標(biāo)定進(jìn)行排氣熱管理一次升溫，使doc催化器前排溫達(dá)到排氣管燃油進(jìn)行噴射的排溫門限值，進(jìn)而排氣管燃油噴射裝置進(jìn)行排氣管噴油，進(jìn)行排氣管二次升溫；當(dāng)doc催化器前排溫低于排溫門限值時，排氣管燃油噴射裝置切斷燃油噴射進(jìn)入排氣管。

特別地，所述在dpf催化器前后安裝的壓差傳感器設(shè)定門限值，根據(jù)所述門限值判斷dpf催化器是否需要再生；當(dāng)dpf催化器需要進(jìn)行再生時，doc催化器前排溫低于門限時，需要進(jìn)行柴油機機內(nèi)熱管理提供排氣溫度，以使dpf催化器能夠正常進(jìn)行燃油噴射再生。

特別地，所述doc催化器前排溫傳感器、dpf催化器前排溫傳感器對應(yīng)輸出doc催化器前溫度信號、dpf催化器前溫度信號給后處理電控單元，后處理電控單元根據(jù)doc催化器前溫度信號、dpf催化器前溫度信號判定是否需要進(jìn)行柴油機機內(nèi)熱管理標(biāo)定，使柴油機排溫達(dá)到排氣管燃油噴射的溫度要求。

特別地，所述后處理電控單元具體用于當(dāng)在dpf催化器前后安裝的壓差傳感器采集到壓差值大于門限值，同時doc催化器前排溫大于限定值時，dpf燃油噴射裝置會將燃油噴射到排氣管中；當(dāng)在dpf催化器前后安裝的壓差傳感器采集到壓差值大于門限值，同時doc催化器前排溫低于限定值時，后處理電控單元將會發(fā)送熱管理請求信號給柴油機電控單元，柴油機控制單元將會進(jìn)行機內(nèi)熱管理標(biāo)定，使排氣管doc催化器前排溫高于門限值，排氣管燃油噴射裝置將燃油噴射到排氣管，進(jìn)行dpf催化器再生溫度管理。

本發(fā)明提出的基于機內(nèi)熱管理和排氣管噴油的dpf主動再生控制系統(tǒng)在需要進(jìn)行碳載量再生時，通過柴油機機內(nèi)熱管理進(jìn)行一次升溫，保證doc催化器前排溫滿足排氣管燃油噴射判斷條件，同時通過排氣管燃油噴射，實現(xiàn)doc催化器二次升溫，從而實現(xiàn)dpf催化器再生，降低了柴油機機內(nèi)再生產(chǎn)生的能耗，從而降低了機油稀釋率，提高了柴油機的可靠性。本發(fā)明的具體優(yōu)點如下：一、柴油燃料注入到排氣管的燃油噴射方式實現(xiàn)dpf催化器的再生功能，這樣可以避免柴油機缸內(nèi)燃油噴射再生帶來的機油稀釋，保證了柴油機的可靠運行。二、柴油機機內(nèi)熱管理保證柴油機在恒定的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷工況下運行，柴油機的負(fù)荷變化小，穩(wěn)定運行，這樣就保證了柴油機排氣溫度保持不變。從而采用排氣管噴油進(jìn)行二次升溫控制精度高，再生溫度波動小，實現(xiàn)最佳工況的再生。三、如果doc前催化器排氣溫度低于一定閾值，通過進(jìn)氣節(jié)流閥控制，使doc前催化器排氣溫度可以提高到一個水平，使dpf催化器能夠再生。四、當(dāng)柴油機排氣溫度升高，dpf催化器再生需要再生時，dpf催化器可以穩(wěn)定再生。進(jìn)氣節(jié)流閥再生溫度管理與柴油機運行條件無關(guān)，根據(jù)dpf催化器再生請求自動控制，不需要司機頻繁控制油門信號，降低了駕駛員的疲勞。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的基于機內(nèi)熱管理和排氣管噴油的dpf主動再生控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的后處理電控單元控制邏輯模塊圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的后dpf催化器再生控制邏輯示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明?？梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部內(nèi)容，除非另有定義，本文所使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例，不是旨在于限制本發(fā)明。

請參照圖1所示，圖1為本發(fā)明實施例提供的基于機內(nèi)熱管理和排氣管噴油的dpf主動再生控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

本實施例中基于機內(nèi)熱管理和排氣管噴油的dpf主動再生控制系統(tǒng)具體包括高壓共規(guī)柴油機1、渦輪增壓器2、dpf催化器再生請求開關(guān)3、進(jìn)氣節(jié)流閥4、排氣管燃油噴射裝置5、排溫傳感器、壓差傳感器9以及后處理電控單元10。其中，所述dpf催化器再生請求開關(guān)3用于手動發(fā)出再生請求信號。所述進(jìn)氣節(jié)流閥4安裝在進(jìn)氣管，用于進(jìn)行進(jìn)氣節(jié)流溫度管理。所述排氣管燃油噴射裝置5安裝在dpf催化器之前；dpf催化器再生方式是基于排氣管燃油噴射進(jìn)行doc催化器升溫的方法，排氣管燃油噴射裝置5布置在排氣管中，dpf催化器布置在燃油噴射裝置下游。所述排溫傳感器包括doc催化器前排溫傳感器6、dpf催化器前排溫傳感器7、dpf催化器后排溫傳感器8，所述doc催化器前排溫傳感器6、dpf催化器前排溫傳感器7對應(yīng)輸出doc催化器前溫度信號、dpf催化器前溫度信號給后處理電控單元10，后處理電控單元10根據(jù)doc催化器前溫度信號、dpf催化器前溫度信號判定是否需要進(jìn)行柴油機機內(nèi)熱管理標(biāo)定(如進(jìn)行進(jìn)氣節(jié)流、缸內(nèi)后噴等措施)，使柴油機排溫達(dá)到排氣管燃油噴射的溫度要求。在dpf催化器前后均安裝有所述壓差傳感器9，在dpf催化器前后安裝的壓差傳感器9設(shè)定有門限值，根據(jù)所述門限值判斷dpf催化器是否需要再生；當(dāng)dpf催化器需要進(jìn)行再生時，doc催化器前排溫低于門限時，需要進(jìn)行柴油機機內(nèi)熱管理提供排氣溫度，以使dpf催化器能夠正常進(jìn)行燃油噴射再生。

所述后處理電控單元10控制根據(jù)溫度和壓差信號驅(qū)動排氣管燃油噴射裝置5；當(dāng)dpf催化器再生請求開關(guān)3進(jìn)行再生功能請求時，柴油機機內(nèi)燃燒標(biāo)定進(jìn)行排氣熱管理一次升溫，使doc催化器前排溫達(dá)到排氣管燃油進(jìn)行噴射的排溫門限值，進(jìn)而排氣管燃油噴射裝置5進(jìn)行排氣管噴油，進(jìn)行排氣管二次升溫；當(dāng)doc催化器前排溫低于排溫門限值時，排氣管燃油噴射裝置5切斷燃油噴射進(jìn)入排氣管。具體的，所述后處理電控單元10用于：當(dāng)壓差傳感器9采集到壓差值大于門限值，同時doc催化器前排溫大于限定值時，dpf燃油噴射裝置會將燃油噴射到排氣管中；當(dāng)在dpf催化器前后安裝的壓差傳感器9采集到壓差值大于門限值，同時doc催化器前排溫低于限定值時，后處理電控單元10碳載量控制策略將會啟動再生需求信號，發(fā)送熱管理請求信號給柴油機電控單元，柴油機控制單元將會進(jìn)行機內(nèi)熱管理標(biāo)定，使排氣管doc催化器前排溫高于門限值，排氣管燃油噴射裝置5將燃油噴射到排氣管，進(jìn)行dpf催化器再生溫度管理。

如圖2所示，圖2為本發(fā)明實施例提供的后處理電控單元10控制邏輯模塊圖，包括dpf催化器再生請求模塊、發(fā)動機進(jìn)氣節(jié)流控制策略模塊、排氣管噴油控制模塊、dpf系統(tǒng)再生請求判斷、發(fā)動機進(jìn)氣節(jié)流控制模塊。dpf催化器壓差傳感器9(即在dpf催化器前后安裝的壓差傳感器9)連接到后處理電控單元10，通過壓差信號計算碳載量，從而決定dpf催化器是否需要進(jìn)行再生，若需要再生，dpf催化器再生請求開關(guān)3發(fā)出再生請求信號。doc催化器前排溫傳感器6連接到后處理電控單元10，后處理電控單元10通過監(jiān)控該信號判斷排氣管燃油噴射裝置5是否需要噴油。如圖3所示，當(dāng)后處理電控單元10發(fā)出再生需求信號時，同時doc催化器前排氣溫度傳感器測量得到的排氣溫度高于門限值時，后處理電控單元10發(fā)出驅(qū)動信號給排氣管燃油噴射裝置5進(jìn)行燃油噴射，進(jìn)行dpf催化器再生溫度的閉環(huán)管理。同時，當(dāng)后處理電控單元10發(fā)出再生需求信號時，但是doc催化器前排氣溫度傳感器測量得到的排氣溫度低于門限值時，后處理電控單元10向柴油機燃油系統(tǒng)電控單元發(fā)出請求信號，柴油機進(jìn)行機內(nèi)熱管理標(biāo)定，提高doc催化器前排溫，同時后處理電控單元10發(fā)出驅(qū)動信號給排氣管燃油噴射裝置5進(jìn)行燃油噴射切斷處理。后處理電控單元10根據(jù)dpf催化器前后壓差信號判定dpf催化器碳載量，當(dāng)dpf催化器前后壓差信號值高于壓差信號的門限時，后處理電控單元10判定dpf催化器碳載量是否高于一定限值，從而需要進(jìn)行dpf催化器再生請求。另一方面，當(dāng)壓差值低于一定限值時，dpf催化器就不進(jìn)行再生。壓差門限值取決于dpf催化器特征參數(shù)。當(dāng)doc催化器前排溫沒有達(dá)到一定限值時，排氣管燃油噴射裝置5不會將燃油噴射到排氣管中，這樣做的目的是避免燃油噴射到排氣管導(dǎo)致dpf催化器前排溫沒有升高，甚至出現(xiàn)dpf催化器前排溫出現(xiàn)過高現(xiàn)象。

本發(fā)明的技術(shù)方案在需要進(jìn)行碳載量再生時，通過柴油機機內(nèi)熱管理進(jìn)行一次升溫，保證doc催化器前排溫滿足排氣管燃油噴射判斷條件，同時通過排氣管燃油噴射，實現(xiàn)doc催化器二次升溫，從而實現(xiàn)dpf催化器再生，降低了柴油機機內(nèi)再生產(chǎn)生的能耗，從而降低了機油稀釋率，提高了柴油機的可靠性。本發(fā)明的具體優(yōu)點如下：一、柴油燃料注入到排氣管的燃油噴射方式實現(xiàn)dpf催化器的再生功能，這樣可以避免柴油機缸內(nèi)燃油噴射再生帶來的機油稀釋，保證了柴油機的可靠運行。二、柴油機機內(nèi)熱管理保證柴油機在恒定的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷工況下運行，柴油機的負(fù)荷變化小，穩(wěn)定運行，這樣就保證了柴油機排氣溫度保持不變。從而采用排氣管噴油進(jìn)行二次升溫控制精度高，再生溫度波動小，實現(xiàn)最佳工況的再生。三、如果doc前催化器排氣溫度低于一定閾值，通過進(jìn)氣節(jié)流閥控制，使doc前催化器排氣溫度可以提高到一個水平，使dpf催化器能夠再生。四、當(dāng)柴油機排氣溫度升高，dpf催化器再生需要再生時，dpf催化器可以穩(wěn)定再生。進(jìn)氣節(jié)流閥再生溫度管理與柴油機運行條件無關(guān)，根據(jù)dpf催化器再生請求自動控制，不需要司機頻繁控制油門信號，降低了駕駛員的疲勞。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計算機程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，可包括如上述各方法的實施例的流程。其中，所述的存儲介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲記憶體(read-onlymemory，rom)或隨機存儲記憶體(randomaccessmemory，ram)等。

以上結(jié)合具體實施例描述了本發(fā)明的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理，而不能以任何方式解釋為對本發(fā)明保護范圍的限制?；诖颂幍慕忉?，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它具體實施方式，這些方式都將落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。