一种DPF主动再生温度控制方法技术

本申请公开了提出一种DPF主动再生温度控制方法，该方法包括：获取所述DOC入口处的温度TDOCUs，主动设定所述DPF的上游再生温度目标值为Tdes；考虑所述TDOCUs和所述Tdes的温度差，计算出欲使所述DOC出口处温度达到Tdes时、需要在所述DOC内加入的燃油量；向所述DOC入口喷入对应量的燃油。本申请解决了传统再生温度闭环控制不稳定，超调过大的问题。

A temperature control method for active regeneration of DPF

The present application discloses an DPF active regeneration temperature control method, which includes: obtaining the temperature TDOCUs at the entrance of the DOC, initiatively setting the target value of the upstream regeneration temperature of the DPF to Tdes; considering the temperature difference between the TDOCUs and the Tdes, it is calculated that the temperature of the DOC exit is desired to be Tdes, and it is required to be in the case of the temperature difference of the DOC at the outlet. The amount of fuel added to the DOC is injected; the corresponding amount of fuel is injected into the DOC inlet. This application solves the problem of unstable control and overshoot of traditional regeneration temperature closed-loop control.

【技术实现步骤摘要】
一种DPF主动再生温度控制方法
本申请涉及柴油机后处理系统控制方法，尤其是一种DPF主动再生温度控制方法。
技术介绍
图1为典型的DPF再生温度控制方法，通过在DOC(柴油氧化催化器，用于排气中的HCs、CO净化)下游加装温度传感器，实时测量DPF(柴油机颗粒过滤反应器，用于排气中颗粒物PM净化)上游温度，ECU(行车电脑)接收到DPF上游温度信息后，与存储在ECU内部的DPF上游再生温度设定值进行对比，进行闭环控制。当监测到此时DPF上游温度低于设定值时，ECU通过计算温差，增大喷油量，提高DPF上游温度以接近温度设定值；当监测到DPF上游温度高于设定值时，减少喷油量，使其接近温度设定值。上述方法是当前主流DPF再生温度闭环控制方法，虽然简单，由于温度相对于信号传输变化速率非常慢，且DOC上游再生喷嘴喷油量经过DOC转化成热量也需要时间，因此增大喷油量或减少喷油量后，DPF上游温度传感器不是立刻监测到温度上升或降低，ECU仍按照增大或减少喷油量进行处理，会导致再生温度控制不稳定，产生较大的温度超调。因此，需要解决此类情形下传统DPF再生温度闭环控制不稳定的超调问题。
技术实现思路
本申请目的是：提出一种DPF主动再生温度控制方法，以解决传统再生温度闭环控制不稳定，超调过大的问题。本申请的技术方案是：一种DPF主动再生温度控制方法，所述DPF连接在DOC的下游，其特征在于，该方法包括：获取所述DOC入口处的温度TDOCUs，主动设定所述DPF的上游再生温度目标值为Tdes；考虑所述TDOCUs和所述Tdes的温度差，计算出欲使所述DOC出口处温度达到Tdes时、需要在所述DOC内加入的燃油量；向所述DOC入口喷入对应量的燃油。本申请在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：在计算欲使所述DOC出口处温度达到Tdes时、需要在所述DOC内的加入的燃油量时，考虑燃油在所述DOC中的转化效率、燃油燃烧生成的热量以及DOC内的环境散热量。在计算欲使所述DOC出口处温度达到Tdes时、需要在所述DOC内的加入的燃油量时，将所述DOC划分成沿着燃油行走方向依次布置的N个DOC单元，N≥2；首先，假定所述DOC出口处温度为Tdes，只考虑各DOC单元对环境的散热，由所述DOC出口处向所述DOC入口处依次推算各DOC单元的第一出口温度；然后，计算各个DOC单元能够燃烧的最大燃油量，从DOC入口处向DOC出口处依次推算出当前情形下向各DOC单元加入相应的最大燃油量后各DOC单元的第二出口温度；若推算得出第x个DOC单元的第二出口温度与第x个DOC单元的第一出口温度相等，则将第1至第x个DOC单元最大燃油量分别除以对应DOC单元的燃油转换效率后相加求和，所得出的和值即为欲使所述DOC出口处温度达到Tdes时、需要在所述DOC内加入的燃油量；若推算得出第y个DOC单元的第二出口温度小于该第y个DOC单元的第一出口温度，且第y+1个DOC单元的第二出口温度大于第y+1个DOC单元的第一出口温度，则计算出欲使第y+1个DOC单元的出口温度等于第y+1个DOC单元的第一出口温度、第y+1个DOC单元的应燃烧燃油量，然后将第1至第n个DOC单元最大燃油量、第y+1个DOC单元的所述应燃烧燃油量分别除以对应DOC单元的燃油转换效率后相加求和，所得出的和值即为欲使所述DOC出口处温度达到Tdes时、需要在所述DOC内加入的燃油量。所述的N≥10。所述N个DOC单元等分设置。本申请的优点是：本申请弥补了当前主流DPF主动再生温度控制基于温度闭环导致控制目标温度出现较大超调的弊端。再生触发后，DOC模型实时根据DPF上游目标温度计算达到此温度的再生喷油量，直接按此喷油量喷射，通过模型计算DOC最后一个cell出口温度达到目标温度。避免了传统温度闭环控制超调过大，导致再生温度过高烧毁DPF或再生温度过低导致再生中断，再生时间过长增加油耗的问题。附图说明本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为现有的典型DPF主动再生温度控制方法；图2为仅考虑各DOC单元散热情况下的DOC内部温度曲线；图3为考虑各DOC单元最大燃油转化能力下的DOC内部温度曲线；图4为考虑各DOC单元实际燃油转化效率下的DOC内部温度曲线。具体实施方式为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行进一步的详细描述。应理解，这些实施例是用于说明本申请而不限于限制本申请的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。在本说明书的描述中，术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解。例如，“连接”可以使固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以使直接相连，也可以是通过中介媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情形理解上述术语在本申请中的具体含义。在本说明书的描述中，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本申请的限制。在本实施例中，与传统结构一样，DPF2也连接在DOC1下游，即DPF2连在DOC1的出口端。本实施例对于该DPF的主动再生温度控制方法如下：借助温度传感器获取DOC入口处(也即DOC上游端的)的温度TDOCUs，假设DPF的上游再生温度目标值被设定为Tdes，也就是说，在DOC入口处温度为TDOCUs的情形下，向DOC中投放多少燃油量才会让DPF上游端的再生温度达到Tdes。考虑到DPF连接在DOC的下游端也即DOC的出口端，那么当DPF上游端的再生温度达到Tdes时，DOC出口处的温度也近似(相差极小)为Tdes。1、参照图2所示，首先将DOC等分划分成沿着燃油行走方向(图2中自左向右的方向，也即自DOC入口向DOC出口的方向)依次布置的多个DOC单元，设DOC单元的总数量为N，DOC入口处的那个DOC单元为第1个DOC单元，DOC出口处的那个DOC单元为第N个DOC单元。认定各DOC单元属性相同且各自独立，每个DOC单元均具有自己的燃油入口和燃油出口，显然下一DOC单元的入口也即为上一DOC单元的出口，自然，下一DOC单元的入口温度也即为上一DOC单元的出口温度。2、仅考虑虑散热条件计算各DOC单元的出口温度。参照图2所示，Tdes为DPF上游再生温度设定值，近似等于DOC的出口温度，也即第N个DOC单元的出口温度。第N个DOC单元的入口温度即为第N-1个cell的出口温度。假设DOC的出口温度也即第N个DOC单元的出口温度为Tdes，仅考虑各DOC单元向环境的散热(可根据各单元散热参数计算)，那么可推算出第N个DOC单元的入口温度，也即第N-1个DOC单元的出口温度Tdesn-1，再推算出第N-2个DOC单元的出口温度Tdesn-1，直至推算出第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种DPF主动再生温度控制方法，所述DPF连接在DOC的下游，其特征在于，该方法包括：获取所述DOC入口处的温度TDOCUs，主动设定所述DPF的上游再生温度目标值为Tdes；考虑所述TDOCUs和所述Tdes的温度差，计算出欲使所述DOC出口处温度达到Tdes时、需要在所述DOC内加入的燃油量；向所述DOC入口喷入对应量的燃油。

【技术特征摘要】
1.一种DPF主动再生温度控制方法，所述DPF连接在DOC的下游，其特征在于，该方法包括：获取所述DOC入口处的温度TDOCUs，主动设定所述DPF的上游再生温度目标值为Tdes；考虑所述TDOCUs和所述Tdes的温度差，计算出欲使所述DOC出口处温度达到Tdes时、需要在所述DOC内加入的燃油量；向所述DOC入口喷入对应量的燃油。2.根据权利要求1所述的DPF主动再生温度控制方法，其特征在于，在计算欲使所述DOC出口处温度达到Tdes时、需要在所述DOC内的加入的燃油量时，还考虑所述DOC中的最大燃油量、燃油在所述DOC中的转化效率以及DOC的环境散热量。3.根据权利要求2所述的DPF主动再生温度控制方法，其特征在于，在计算欲使所述DOC出口处温度达到Tdes时、需要在所述DOC内的加入的燃油量时，将所述DOC划分成沿着燃油行走方向依次布置的N个DOC单元，N≥2；首先，假定所述DOC出口处温度为Tdes，只考虑各DOC单元对环境的散热，由所述DOC出口处向所述DOC入口处依次推算各DOC单元的第一出口温度；然后，计算各个DOC单元能够燃烧的最大燃油量，从DOC入口处向DOC出...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海涛，尤超，朱君君，张秋实，梁辰，华伦，
申请(专利权)人：清华大学苏州汽车研究院吴江，
类型：发明
国别省市：江苏,32