本發(fā)明涉及一種dpf再生系統(tǒng)，具體的說是一種用于輕型車雙蒸發(fā)式dpf再生系統(tǒng)，屬于柴油機(jī)尾氣處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

柴油機(jī)由于其經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，然而其尾氣中的氮氧化物nox和顆粒物(particulatematter，pm)排放，特別是顆粒物排放是同排量汽油機(jī)的30～80倍，嚴(yán)重危害人類生存環(huán)境和健康。目前，柴油機(jī)顆粒捕集器（dieselparticulatefilter，dpf）被認(rèn)為是降低顆粒物排放最有效的后處理技術(shù)，而應(yīng)用中的關(guān)鍵問題是再生。

現(xiàn)有技術(shù)中，一般采用氧化催化轉(zhuǎn)化器上游排氣管內(nèi)二次燃油噴射的再生方法。氧化催化轉(zhuǎn)化器上游排氣管內(nèi)二次燃油噴射再生是依靠增加柴油機(jī)排氣中的碳?xì)浠衔餄舛龋妙w粒物捕集器上游氧化催化轉(zhuǎn)化器對(duì)碳?xì)浠衔锏难趸艧醽硖岣吲艢鉁囟?，使得顆粒物捕集器入口溫度達(dá)到顆粒物的起燃溫度，實(shí)現(xiàn)顆粒物捕集器主動(dòng)再生。

目前，柴油機(jī)dpf再生系統(tǒng)主要采用單級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器提升排氣溫度，由于輕型車發(fā)動(dòng)機(jī)布置空間有限，為將氧化催化轉(zhuǎn)化器布置靠近排氣歧管，而單級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器體積太大，空間不夠，并且氧化催化轉(zhuǎn)化器距離顆粒物捕集器遠(yuǎn)，會(huì)造成氧化催化轉(zhuǎn)化器溫度過低，氧化效率低導(dǎo)致二次污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，從而提供一種用于輕型車雙蒸發(fā)式dpf再生系統(tǒng)，顆粒物捕集器再生時(shí)，根據(jù)柴油機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)和氧化催化轉(zhuǎn)化器的溫度，實(shí)施計(jì)算評(píng)估氧化催化轉(zhuǎn)化器的轉(zhuǎn)化效率，分別精確控制兩個(gè)氧化催化轉(zhuǎn)化器前的燃油噴射量提高碳?xì)浠衔锏难趸艧嵝?，降低再生過程中的燃油消耗，防止碳?xì)浠衔锏亩挝廴?；同時(shí)，雙氧化催化轉(zhuǎn)化器的合理應(yīng)用，大大增加顆粒物捕集器再生時(shí)柴油機(jī)工況適應(yīng)范圍，降低不可再生的風(fēng)險(xiǎn)。

按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，一種用于輕型車雙蒸發(fā)式dpf再生系統(tǒng)包括柴油機(jī)、油箱、ecu、dcu、一級(jí)蒸發(fā)式注入燃油裝置、二級(jí)蒸發(fā)式注入燃油裝置、一級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器和二級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器，柴油機(jī)通過供油管連接油箱，柴油機(jī)通過導(dǎo)線與ecu電連接，ecu通過導(dǎo)線與dcu電連接，其特征是：柴油機(jī)的排氣端通過排氣歧管連接一級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器的進(jìn)氣端，一級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器的出氣端通過第一中間排氣管連接二級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器的進(jìn)氣端，二級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器的出氣端通過第二中間排氣管連接顆粒物捕集器進(jìn)氣端，顆粒物捕集器的出氣端連接排氣管；柴油機(jī)和一級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器之間設(shè)有一級(jí)蒸發(fā)式注入燃油裝置，一級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器和二級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器之間設(shè)有二級(jí)蒸發(fā)式注入燃油裝置；所述排氣歧管上設(shè)有氧傳感器和第一高溫傳感器，氧傳感器和第一高溫傳感器通過導(dǎo)線與dcu電連接；第一中間排氣管上設(shè)有第二高溫傳感器，第二高溫傳感器通過導(dǎo)線與dcu電連接；第二中間排氣管上設(shè)有第三高溫傳感器，第三高溫傳感器通過導(dǎo)線與dcu電連接；排氣管上設(shè)有第四高溫傳感器，第四高溫傳感器通過導(dǎo)線與dcu電連接；顆粒物捕集器前后端的第二中間排氣管和排氣管上設(shè)有壓差傳感器，壓差傳感器通過導(dǎo)線與dcu電連接。

進(jìn)一步的，一級(jí)蒸發(fā)式注入燃油裝置包括一級(jí)計(jì)量泵和一級(jí)蒸發(fā)嘴，一級(jí)計(jì)量泵進(jìn)油端通過一級(jí)前油管連接油箱的一級(jí)出油端，一級(jí)計(jì)量泵出油端通過一級(jí)后油管連接一級(jí)蒸發(fā)嘴，一級(jí)蒸發(fā)嘴伸入排氣歧管中；一級(jí)蒸發(fā)式注入燃油裝置的一級(jí)計(jì)量泵和一級(jí)蒸發(fā)嘴分別通過導(dǎo)線與dcu電連接，dcu控制一級(jí)計(jì)量泵將油箱中的燃油供給一級(jí)蒸發(fā)嘴，一級(jí)蒸發(fā)嘴由dcu控制將一級(jí)計(jì)量泵供給的燃油氣化后注入排氣歧管中。

進(jìn)一步的，二級(jí)蒸發(fā)式注入燃油裝置包括二級(jí)計(jì)量泵和二級(jí)蒸發(fā)嘴，二級(jí)計(jì)量泵進(jìn)油端通過二級(jí)前油管連接油箱的二級(jí)出油端，二級(jí)計(jì)量泵出油端通過二級(jí)后油管連接二級(jí)蒸發(fā)嘴，二級(jí)蒸發(fā)嘴伸入第一中間排氣管中；二級(jí)蒸發(fā)式注入燃油裝置的二級(jí)計(jì)量泵和二級(jí)蒸發(fā)嘴分別通過導(dǎo)線與dcu電連接，dcu控制二級(jí)計(jì)量泵將油箱中的燃油供給二級(jí)蒸發(fā)嘴，二級(jí)蒸發(fā)嘴由dcu控制，將二級(jí)計(jì)量泵供給的燃油氣化后注入第一中間排氣管中。

本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、合理，顆粒物捕集器再生過程中，能對(duì)柴油機(jī)排氣進(jìn)行二次升溫，能使可進(jìn)行顆粒物捕集器再生的發(fā)動(dòng)機(jī)工況范圍大大增加；提高二級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器工作時(shí)溫度，能夠使二級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器始終工作在較高的轉(zhuǎn)化效率范圍內(nèi)；對(duì)柴油機(jī)影響小，燃油消耗小，不對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染，并具有良好的可靠性和耐久性；蒸發(fā)式注入燃油裝置可將燃油氣化，提供良好的燃油霧化，可按柴油機(jī)系統(tǒng)與顆粒物捕集器具體要求提供噴油量，從減小再生過程對(duì)柴油機(jī)的影響，一級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器用于提升排氣溫度，使其達(dá)到二級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器工作所需要的溫度，發(fā)揮最大效率，二級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器將溫度提升至顆粒物燃點(diǎn)550℃～600℃之間，油量控制精確，避免二次污染。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。

附圖標(biāo)記說明：1-柴油機(jī)、2-油箱、3-ecu、4-dcu、5-一級(jí)計(jì)量泵、6-二級(jí)計(jì)量泵、7-一級(jí)蒸發(fā)嘴、8-二級(jí)蒸發(fā)嘴、9-氧傳感器、10-第一高溫傳感器、11-第二高溫傳感器、12-第三高溫傳感器、13-第四高溫傳感器、14-壓差傳感器、15-一級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器、16-二級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器、17-顆粒物捕集器、18-排氣歧管、19-排氣管、20-第一中間排氣管、21-第二中間排氣管、22-一級(jí)后油管、23-一級(jí)前油管、24-二級(jí)后油管、25-二級(jí)前油管、26-供油管。

具體實(shí)施方式

下面本發(fā)明將結(jié)合附圖中的實(shí)施例作進(jìn)一步描述：

如圖1所示，本發(fā)明主要包括柴油機(jī)1、油箱2、ecu3（柴油機(jī)電子控制單元electroniccontrolunit）、dcu4（顆粒物捕集器電子控制單元dosingcontrolunit）、一級(jí)蒸發(fā)式注入燃油裝置、二級(jí)蒸發(fā)式注入燃油裝置、一級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器15和二級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器16。

柴油機(jī)1通過供油管26連接油箱2，柴油機(jī)1通過導(dǎo)線與ecu3電連接，ecu3通過導(dǎo)線與dcu電連接。ecu3讀取柴油機(jī)1上的傳感器并控制柴油機(jī)1運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)與dcu4相互進(jìn)行接收和發(fā)送相關(guān)數(shù)據(jù)。

柴油機(jī)1的排氣端通過排氣歧管18連接一級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器15的進(jìn)氣端，一級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器15的出氣端通過第一中間排氣管20連接二級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器16的進(jìn)氣端，二級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器16的出氣端通過第二中間排氣管21連接顆粒物捕集器17進(jìn)氣端，顆粒物捕集器17的出氣端連接排氣管19。柴油機(jī)1的尾氣依次通過排氣歧管18、一級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器15、第一中間排氣管20、二級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器16、第二中間排氣管21、顆粒物捕集器17和排氣管19，最后通過其他尾氣后處理系統(tǒng)或直接排放到大氣中。

柴油機(jī)1和一級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器15之間設(shè)有一級(jí)蒸發(fā)式注入燃油裝置，一級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器15和二級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器16之間設(shè)有二級(jí)蒸發(fā)式注入燃油裝置。

所述一級(jí)蒸發(fā)式注入燃油裝置包括一級(jí)計(jì)量泵5和一級(jí)蒸發(fā)嘴7，一級(jí)計(jì)量泵5進(jìn)油端通過一級(jí)前油管23連接油箱2的一級(jí)出油端，一級(jí)計(jì)量泵5出油端通過一級(jí)后油管22連接一級(jí)蒸發(fā)嘴7，一級(jí)蒸發(fā)嘴7伸入排氣歧管18中。

一級(jí)蒸發(fā)式注入燃油裝置的一級(jí)計(jì)量泵5和一級(jí)蒸發(fā)嘴7分別通過導(dǎo)線與dcu4電連接，dcu4控制一級(jí)計(jì)量泵5將油箱2中的燃油供給一級(jí)蒸發(fā)嘴7，一級(jí)蒸發(fā)嘴7由dcu4控制將一級(jí)計(jì)量泵5供給的燃油氣化后注入排氣歧管18中。

所述二級(jí)蒸發(fā)式注入燃油裝置包括二級(jí)計(jì)量泵6和二級(jí)蒸發(fā)嘴8，二級(jí)計(jì)量泵6進(jìn)油端通過二級(jí)前油管25連接油箱2的二級(jí)出油端，二級(jí)計(jì)量泵6出油端通過二級(jí)后油管24連接二級(jí)蒸發(fā)嘴8，二級(jí)蒸發(fā)嘴8伸入第一中間排氣管20中。

二級(jí)蒸發(fā)式注入燃油裝置的二級(jí)計(jì)量泵6和二級(jí)蒸發(fā)嘴8分別通過導(dǎo)線與dcu4電連接，dcu4控制二級(jí)計(jì)量泵6將油箱2中的燃油供給二級(jí)蒸發(fā)嘴8。二級(jí)蒸發(fā)嘴8由dcu4控制，將二級(jí)計(jì)量泵6供給的燃油氣化后注入第一中間排氣管20中。

所述排氣歧管18上設(shè)有氧傳感器9和第一高溫傳感器10，氧傳感器9和第一高溫傳感器10通過導(dǎo)線與dcu4電連接。第一中間排氣管20上設(shè)有第二高溫傳感器11，第二高溫傳感器11通過導(dǎo)線與dcu4電連接。第二中間排氣管21上設(shè)有第三高溫傳感器12，第三高溫傳感器12通過導(dǎo)線與dcu4電連接。排氣管19上設(shè)有第四高溫傳感器13，第四高溫傳感器13通過導(dǎo)線與dcu4電連接。顆粒物捕集器17前后端的第二中間排氣管21和排氣管19上設(shè)有壓差傳感器14，壓差傳感器14通過導(dǎo)線與dcu4電連接，壓差傳感器14采集顆粒物捕集器17兩端壓力差。

本發(fā)明的工作原理如下：

本發(fā)明的一二級(jí)蒸發(fā)式注入燃油裝置可將燃油氣化，提供良好的燃油霧化，可按柴油機(jī)與顆粒物捕集器具體要求提供噴油量，從減小再生過程對(duì)柴油機(jī)的影響，一級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器15用于提升排氣溫度，使其達(dá)到二級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器16工作所需要的溫度，發(fā)揮最大效率，二級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器16將溫度提升至顆粒物燃點(diǎn)550℃～600℃之間，油量控制精確，避免二次污染。

ecu3控制柴油機(jī)1運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，將柴油機(jī)系統(tǒng)狀態(tài)、轉(zhuǎn)速、扭矩、進(jìn)氣量等數(shù)據(jù)傳遞給dcu4，dcu4同時(shí)采集壓差傳感器14的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，根據(jù)柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況的數(shù)據(jù)得出排氣質(zhì)量流量與顆粒物捕集器17的前端與后端壓差的關(guān)系，將其與初始排氣量與壓差參數(shù)對(duì)比，并根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間、里程等其他條件進(jìn)行判定顆粒物捕集器17是否需要再生。

當(dāng)顆粒物捕集器17內(nèi)的顆粒物達(dá)到設(shè)定值將觸發(fā)dcu4內(nèi)的再生開始設(shè)定，dcu4將讀取一級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器15前端第一高溫傳感器10的溫度，開始計(jì)算噴油量，同時(shí)根據(jù)當(dāng)前氧傳感器9和發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)1的參數(shù)進(jìn)行油量修正，dcu4控制一級(jí)計(jì)量泵5從油箱2中抽取燃油并加壓供給一級(jí)蒸發(fā)嘴7，dcu4控制一級(jí)蒸發(fā)嘴7使一級(jí)蒸發(fā)嘴7加熱到600-800℃，將一級(jí)計(jì)量泵5提供的燃油在低氧環(huán)境中氣化，將氣化后燃油按照需求噴射量注入排氣歧管18中，燃油霧化后于排氣混合并在一級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器15中被氧化（化學(xué)反應(yīng)方程hc+o2==co2+h2o+熱量），放出大量的熱量，提供二級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器16轉(zhuǎn)化效率較高所需要的溫度350～400℃；同理觸發(fā)dcu4內(nèi)的再生開始時(shí)，dcu4將讀取二級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器16前端高溫傳感器11的溫度，開始計(jì)算噴油量，同時(shí)根據(jù)當(dāng)前氧傳感器9和發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)1的參數(shù)進(jìn)行油量修正，dcu4控制二級(jí)計(jì)量泵6從油箱2中抽取燃油并加壓供給二級(jí)蒸發(fā)嘴8，dcu4控制二級(jí)蒸發(fā)嘴8使二級(jí)蒸發(fā)嘴8加熱到600-800℃，將二級(jí)計(jì)量泵6提供的燃油在低氧環(huán)境中氣化，將氣化后燃油按照需求噴射量注入一級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器15與二級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器16之間的連接管中，燃油霧化后于排氣混合并在二級(jí)氧化催化轉(zhuǎn)化器16中被氧化，放出大量的熱量提供顆粒物捕集器17再生所需要的溫度，dcu4讀取高溫傳感器12和高溫傳感器13確認(rèn)溫度上升過程，顆粒物捕集器17的溫度逐漸達(dá)到顆粒物燃點(diǎn)550～600℃，并維持一段時(shí)間，實(shí)現(xiàn)顆粒物捕集器17的再生。