一种发动机DPF被动再生触发方法、装置、柴油机及柴油机车

摘要

本公开提供了一种发动机DPF被动再生触发方法、装置、柴油机及柴油机车，所述方法包括：实时测量DPF上游温度并得到DPF正常模式温度；根据测量得到的所述DPF上游温度在加权系数修正表上的对应关系得到加权系数；根据所述加权系数对DPF入口温度和时间进行加权计算得到加权温度；当所述加权温度小于预设DPF温度阈值且所述时间大于等于预设时间阈值时，启动DPF热管理系统。本公开针对现有技术存在的技术问题，创新性的提出计算一段时间内的后处理加权温度，对于温度高的区域赋予较高的加权系数，对于温度低的区域赋予较低的加权系数，即当一段时间内的加权温度小于阈值时触发热管理请求从而更合理有效的进行热管理。

说明书

技术领域

本公开涉及机械控制技术领域，更为具体来说，本公开涉及一种发动机DPF被动再生触发方法、装置、柴油机及柴油机车。

背景技术

目前非道路第四阶段用柴油机均采用带有DPF(Diese lParticulate Filter柴油机颗粒过滤器)的后处理装置。但是在细分市场如收获机、压路机、拖拉机等由于使用工况特点的原因，存在DPF被动再生效果差，积碳速度快，主动再生周期短的问题。

目前现有的热管理策略为判断一段时间内的后处理平均温度是否低于阈值来触发热管理需求。但实际拖拉机作业过程中工况复杂，在作业过程中后处理入口温度变化过大，会存在一定时间内的平均温度已经低于温度阈值(现有的策略会触发热管理)，而高温区域的占比较大实际的碳载量较小并不需要触发热管理。

发明内容

为解决现有技术的DPF被动再生效果差，积碳速度快，主动再生周期短以及现有技术的热管理策略不能有效解决上述DPF被动再生效果差，积碳速度快，主动再生周期短的技术问题。

为实现上述技术目的，本公开提供了一种发动机DPF被动再生触发方法，包括：

实时测量DPF上游温度并得到DPF正常模式温度，其中，所述DPF正常模式温度的数值等于实时测量得到的DPF上游温度的数值；

根据测量得到的DPF入口温度在加权系数修正表上的对应关系得到加权系数；

根据所述加权系数对所述DPF入口温度和时间进行加权计算得到加权温度；

当所述加权温度小于预设DPF温度阈值且所述时间大于等于预设时间阈值时，启动DPF热管理系统。

进一步，所述根据所述加权系数对DPF入口温度和时间进行加权计算得到加权温度具体为：

所述DPF入口温度乘以所述加权系数得到温度数值；

所述时间乘以所述加权系数得到时间数值；

所述加权温度由所述温度数值除以时间数值计算得到。

为实现上述技术目的，本公开还能够提供一种发动机DPF被动再生触发装置，包括：

温度测量模块，用于实时测量DPF上游温度并计算出DPF正常模式温度；

加权系数获取模块，用于根据测量得到的DPF入口温度在加权系数修正表上的对应关系得到加权系数；

计算模块，用于根据所述加权系数对所述DPF入口温度和时间进行加权计算得到加权温度；

判断模块，用于当所述加权温度小于预设DPF温度阈值且所述时间大于等于预设时间阈值时，启动DPF热管理系统。

进一步，所述计算模块具体包括：

温度计算子模块，用于所述DPF入口温度乘以所述加权系数得到温度数值；

时间计算子模块，用于所述时间乘以所述加权系数得到时间数值；

加权温度计算子模块，用于所述温度数值除以时间数值计算得到所述加权温度。

为实现上述技术目的，本公开还提供了一种柴油机，所述柴油机实现上述发动机DPF被动再生触发方法的步骤。

为实现上述技术目的，本公开还提供了一种柴油机车，所述柴油机车搭载上述的柴油机。

本公开的有益效果为：

本公开能够准确判断DPF温度情况，温度是DPF被动再生碳载量能否平衡的最关键因素，本公开的方法充分考虑不同DPF温度对于被动再生速率的影响并引入加权系数的概念，通过该方式能够延长DPF再生间隔的同时降低油耗。

本公开针对现有技术存在的技术问题，创新性的提出计算一段时间内的后处理加权温度，对于温度高的区域赋予较高的加权系数，对于温度低的区域赋予较低的加权系数，即当一段时间内的加权温度小于阈值时触发热管理请求从而更合理有效的进行热管理。

附图说明

图1示出了本公开的实施例1的流程示意图；

图2示出了本公开的实施例2的结构示意图。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

本公开中涉及的术语解释：

被动再生：一种由发动机排放的NO2与DPF的积碳发生的化学反应现象，NO2与C发生反应产生CO2和NO，已达到消除DPF积碳的现象。

主动再生：一种由发动机主动喷射碳氢HC，在氧化型催化器DOC(DieselOxidation Catalyst)内部氧化放热使得DPF再生温度达到600℃，由O2和C发生反应产生CO2，已达到消除DPF积碳的现象。

实施例一：

如图1所示，本公开提供了一种发动机DPF被动再生触发方法，包括：

S1：实时测量DPF上游温度并得到DPF正常模式温度，其中，所述DPF正常模式温度的数值等于实时测量得到的DPF上游温度的数值；

S2：根据测量得到的DPF入口温度在加权系数修正表上的对应关系得到加权系数；

S3：根据所述加权系数对所述DPF入口温度和时间进行加权计算得到加权温度；

S4：当所述加权温度小于预设DPF温度阈值且所述时间大于等于预设时间阈值时，启动DPF热管理系统。

其中，所述加权系数修正表为非线性对应关系，如表1所示，示出了所述加权系数修正表部分特征值即DPF入口温度－加权系数对应关系。

表1加权系数修正表部分特征值DPF入口温度－加权系数对应表

具体地，

所述S3具体为：

所述DPF入口温度乘以所述加权系数得到温度数值；

所述时间乘以所述加权系数得到时间数值；

所述加权温度由所述温度数值除以时间数值计算得到。

具体地，所述DPF上游温度由位于DOC与DPF之间的DPF上游温度传感器实时测量得到。

具体地，所述DPF入口温度由位于DPF入口处的温度传感器实时测量得到。

下面，结合一个具体的实例来说明本公开的实施例一的技术方案：

发动机工作时，通过设置在DOC与DPF之间的DPF上游温度传感器实时测量得到DPF上游温度并得出DPF正常模式温度，其中，所述DPF正常模式温度的数值等于实时测量得到的DPF上游温度的数值。

之后，位于DPF入口处的温度传感器实时测量得到DPF入口温度，根据测量得到的DPF入口温度在加权系数修正表上的对应关系得到加权系数；例如：实时测量得到的DPF入口温度为280℃，根据所述加权系数修正表对应关系得到此时的加权系数为2.0。

之后，通过所述DPF入口温度乘以所述加权系数得到温度数值；

例如：DPF入口温度为280℃，此时加权系数为2.0，那么计算得到的温度数值即为280＊2.0＝560℃。

之后，根据时钟计时器测得的维持一定温度数值的DPF入口温度的时间，根据所述时间乘以所述加权系数得到时间数值；

例如，所述始终计时器测得的时间为3秒钟，那么计算得到的时间数值即为3＊2.0＝6s。

之后，通过计算所述温度数值和所述时间数值的比值得到加权温度；

例如，560/6＝93.3℃。

最后进行加权温度是否小于预设DPF温度阈值的判断，例如DPF温度阈值为100℃；以及进行时间是否大于等于预设时间阈值的判断，例如时间阈值为2s；若两个判断条件同时满足，则启动DPF热管理系统。

例如：93.3℃＜100℃且3s＞2s，满足两个判断条件，此时启动DPF热管理系统。

实施例二：

如图2所示，本公开还提供了一种发动机DPF被动再生触发装置，包括：

温度测量模块100，用于实时测量DPF上游温度并得到DPF正常模式温度；

加权系数获取模块200，用于根据测量得到的DPF入口温度在加权系数修正表上的对应关系得到加权系数；

计算模块300，用于根据所述加权系数对所述DPF入口温度和时间进行加权计算得到加权温度；

判断模块400，用于当所述加权温度小于预设DPF温度阈值且所述时间大于等于预设时间阈值时，启动DPF热管理系统。

具体地，所述计算模块300具体包括：

温度计算子模块，用于所述DPF入口温度乘以所述加权系数得到温度数值；

时间计算子模块，用于所述时间乘以所述加权系数得到时间数值；

加权温度计算子模块，用于所述温度数值除以时间数值计算得到所述加权温度。

具体地，所述DPF上游温度由位于DOC与DPF之间的DPF上游温度传感器实时测量得到。

具体地，所述DPF入口温度由位于DPF入口处的温度传感器实时测量得到。

实施例三：

本公开还提供了一种柴油机，所述柴油机实现上述发动机DPF被动再生触发方法的步骤。

实施例四：

本公开还提供了一种柴油机车，所述柴油机车搭载上述的柴油机。

具体地，本公开所指的柴油机车可以是收获机、压路机、拖拉机等柴油机车。

本公开的有益效果为：

本公开能够准确判断DPF温度情况，温度是DPF被动再生碳载量能否平衡的最关键因素，本公开的方法充分考虑不同DPF温度对于被动再生速率的影响并引入加权系数的概念，通过该方式能够延长DPF再生间隔的同时降低油耗。

本公开针对现有技术存在的技术问题，创新性的提出计算一段时间内的后处理加权温度，对于温度高的区域赋予较高的加权系数，对于温度低的区域赋予较低的加权系数，即当一段时间内的加权温度小于阈值时触发热管理请求从而更合理有效的进行热管理。

以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。本公开的范围由所附权利要求及其等价物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。