基于燃烧器的DPF主动再生状态机控制方法技术

本发明专利技术提供一种基于燃烧器的DPF主动再生状态机控制方法，包括：对发动机工况信息、发动机的排气温度信号、燃烧器的火焰强度信号、微粒捕集装置DPF的入口温度信号、DPF压差信号和DPF的出口温度信号进行实时监测；响应于监测到的监测信息满足预设触发条件，按照预设触发条件对应的控制策略，进入不同的DPF再生状态，所述DPF再生状态包括再生待机状态、再生温升状态、再生点火失败状态、再生温升失败状态、再生开始状态、再生失败状态、再生成功状态和再生清空状态。本发明专利技术提高了燃烧器的燃烧效率和工作可靠性，通过在再生过程对燃烧器中间状态的控制，有利于提高DPF再生过程完成度，减少再生失效等风险。

Control method of active regeneration state machine based on burner DPF

The present invention provides a burner of DPF based on active regeneration control method, the state machine includes: the engine condition information, the engine exhaust temperature signal, the burner flame intensity signal, particle trapping device DPF DPF entrance temperature signal, pressure signal and DPF outlet temperature signal in real-time monitoring; monitoring information in monitoring response to meet the preset trigger conditions, according to the preset control strategy corresponding to the trigger condition, entered the different DPF regeneration state, the DPF regeneration state including regeneration standby and regeneration temperature and regeneration condition of ignition failure state, regeneration temperature rise failure state, regeneration start condition, regeneration failure state, successful regeneration and regeneration of empty state. The invention improves the combustion efficiency and the work reliability of the burner, and controls the completion of the DPF regeneration process and reduces the risk of regeneration failure through the control of the intermediate state of the burner during the regeneration process.

【技术实现步骤摘要】
基于燃烧器的DPF主动再生状态机控制方法
本专利技术涉及喷油主动再生
，具体涉及一种基于燃烧器的DPF主动再生状态机控制方法。
技术介绍
随着我国大气环境恶化和排放法规的日趋严格，柴油车从京Ⅴ/国Ⅵ阶段安装DPF(DieselParticulateFilter柴油颗粒过滤器)成为了大家的共识和唯一可行的技术措施。DPF再生燃烧器属于喷油主动再生
，就是利用燃油放热能量燃烧掉DPF中的碳烟使其恢复正常的工作状态。燃烧器喷油助燃再生需要具备DPF碳灰载量模型、温度控制、点火控制、再生过程状态机控制、故障处理机制等主要控制模块。目前技术主要集中于对DPF主动再生系统功能性研究，基本上均能满足再生的功能性要求，比较笼统和粗犷，对再生的关键环节控制较为欠缺。如专利文献1公开了一种DPF柴油机颗粒过滤系统喷油助燃再生温度控制方法，其通过温度传感器实时采集DPF系统温度数值，将其传送到电控单元，电控单元根据温度数值通过开环控制算法加闭环PID控制算法计算出将DPF过滤器当前温度调整为目标温度所需的燃油喷射量，并将其转化为相应脉宽信号驱动燃油控制阀，实现对DOC柴油氧化催化器(DieselOxidationCatalyst，DOC)催化器前燃油喷射量的精确控制，以控制发动机排气温度，进而控制DPF过滤器温度。专利文献2公开了一种带有燃烧器的DPF主动再生系统，其公开的燃烧器和发动机分别通过单独的油路，由单独的油泵驱动，燃烧器的排气管连接到发动机排气管，发动机排气管上依次串接有氧化催化器和颗粒捕集器装置，在氧化催化器和颗粒捕集器的前端分别设有温度传感器，在颗粒捕集器的进气、出气端串接压差传感器；电控单元ECU根据收集的温度信号及压力信号控制燃烧器油泵喷油和燃烧器内的电热塞引燃，继而产生高温气体，高温气体汇入发动机排气管对排气管中的废气加热，加热后的废气经DOC氧化进一步升温，实现DPF中的颗粒再生。然而，专利文献1和专利文献2采用的DPF主动再生控制方法是基于简单温度PID控制的算法进行的，不能实现燃烧器的高效率运行，往往会导致燃烧恶化，而且燃烧器工作中对再生过程中间状态不能准确判断和有效安全保护，容易造成再生不彻底或再生不可控，再生过程控制比较粗糙。因此，亟待出现一种对DPF再生过程状态机进行精细化控制的DPF主动再生控制方案。【引用的专利文献】专利文献1：中国专利技术公开专利申请No.CN104454085A；专利文献2：中国技术公开专利申请No.CN204299654U
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种基于燃烧器的DPF主动再生状态机控制方法，旨在解决现有技术中DPF燃烧器再生控制策略中普遍存在再生过程状态机控制缺乏或粗犷、再生故障处理机制缺乏或粗犷等问题。本专利技术采用的技术方案为：本专利技术提供一种基于燃烧器的DPF主动再生状态机控制方法，包括：对发动机工况信息、发动机的排气温度信号、燃烧器的火焰强度信号、微粒捕集装置DPF的入口温度信号、DPF压差信号和DPF的出口温度信号进行实时监测；响应于监测到的监测信息满足预设触发条件，按照预设触发条件对应的控制策略，进入不同的DPF再生状态，所述DPF再生状态包括再生待机状态、再生温升状态、再生点火失败状态、再生温升失败状态、再生开始状态、再生失败状态、再生成功状态和再生清空状态；其中，所述再生待机状态指示各工作元件正常，等待再生的状态，在该状态下，持续对再生触发条件进行监测；所述再生温升状态指示通过燃油喷射系统对发动机排出的废气温度加热至标定的再生温度的状态；所述再生点火失败状态指示燃油喷射系统在设定时间内没有点火成功的状态；所述再生温升失败状态指示在设定时间内，DPF的入口温度没有达到标定的再生温度的状态；所述再生开始状态指示在设定时间内，DPF的入口温度达到标定的再生温度，使得DPF中的碳进行燃烧的状态；所述再生失败状态指示在设定时间内，所述DPF内部的碳没有被成功清除的状态；所述再生成功状态指示在设定时间内，所述DPF内部的碳被成功清除的状态；所述再生清空状态指示将燃烧器中的燃油喷射系统中的燃油清空以防止堆积在喷嘴处形成积碳的状态。可选地，当监测到的监测信息表征各个工作元件处于正常状态时，进入再生待机状态，并持续监测再生触发条件，在再生触发条件触发的情况下，进入再生温升状态；在所述再生温升状态下，DPF控制单元控制所述燃油喷射系统按照预定的燃油喷射量进行喷油并控制点火执行器执行点火动作以加热发动机排出的废气，在设定时间内检测到点火成功时，控制所述DPF的入口温度按照标定的温升速率上升，并在设定时间内所述DPF的入口温度达到标定的再生温度的情况下进入再生开始状态；在所述再生开始状态下，控制所述DPF中的碳在所述标定的再生温度下进行燃烧，并在设定时间内满足再生成功条件的情况下，进入再生成功状态；在所述再生成功状态下，将再生成功次数累加器的值加1，控制再生次数累加器的值加1和将再生里程计数器清零，并进入再生清空状态。可选地，还包括：在设定时间内检测到点火没有成功时，进入再生点火失败状态；在设定时间内检测到所述DPF的入口温度没有达到标定的再生温度时，进入所述再生温升失败状态，并记录导致温升失败的原因以系统功能性故障的原因；以及在设定时间内检测到没有满足再生成功条件时，进入再生失败状态，并记录再生完成程度、再生失败原因。可选地，所述再生触发条件包括DPF压差满足预设压差值、再生里程计数器的里程满足预设里程值、DPF捕集的碳载量满足预设碳载量值、发动机工况满足预设工况；所述再生成功条件表征在设定时间内，所述DPF内的碳被成功清除。可选地，在所述再生温升状态下，如果在设定时间内检测到燃烧器的火焰强度大于预设强度，则指示点火成功；在所述再生点火失败状态下，所述DPF控制单元控制所述点火执行器继续执行点火动作，如果重新点火的次数小于设定次数，则指示重新点火成功。本专利技术提供的基于燃烧器的DPF主动再生状态机控制方法采用燃烧器喷油助燃再生过程状态机控制，准确判断当前DPF碳/灰载量、点火状态、温度控制状态、再生进行状态等DPF再生过程中关键步骤，细化并明确当前DPF状态，提高了燃烧器的燃烧效率和工作可靠性，解决了DPF再生过程中燃烧器中间状态不能准确评判的难点，通过再生过程燃烧器中间状态机的控制，有利于提高DPF再生过程完成度，减少再生失效等风险，确保再生过程的安全和可靠。附图说明图1是本专利技术实施例提供的DPF主动再生系统的结构示意图。图2是本专利技术实施例提供基于燃烧器的DPF主动再生状态机控制方法的示意图。图3是本专利技术实施例提供的基于燃烧器的DPF主动再生状态机控制方法的具体流程示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1是本专利技术一实施例提供的DPF主动再生系统的结构示意图。如图1所示，本专利技术实施例提供的DPF再生主动再生系统包括燃烧器3、微粒捕集装置DPF5、DPF控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于燃烧器的DPF主动再生状态机控制方法，其特征在于，包括：对发动机工况信息、发动机的排气温度信号、燃烧器的火焰强度信号、微粒捕集装置DPF的入口温度信号、DPF压差信号和DPF的出口温度信号进行实时监测；响应于监测到的监测信息满足预设触发条件，按照预设触发条件对应的控制策略，进入不同的DPF再生状态，所述DPF再生状态包括再生待机状态、再生温升状态、再生点火失败状态、再生温升失败状态、再生开始状态、再生失败状态、再生成功状态和再生清空状态；其中，所述再生待机状态指示各工作元件正常，等待再生的状态，在该状态下，持续对再生触发条件进行监测；所述再生温升状态指示通过燃油喷射系统对发动机排出的废气温度加热至标定的再生温度的状态；所述再生点火失败状态指示燃油喷射系统在设定时间内没有点火成功的状态；所述再生温升失败状态指示在设定时间内，DPF的入口温度没有达到标定的再生温度的状态；所述再生开始状态指示在设定时间内DPF的入口温度达到标定的再生温度，使得DPF中的碳进行燃烧的状态；所述再生失败状态指示在设定时间内，所述DPF内部的碳没有被成功清除的状态；所述再生成功状态指示在设定时间内，所述DPF内部的碳被成功清除的状态；所述再生清空状态指示将燃烧器中的燃油喷射系统中的燃油清空以防止堆积在喷嘴处形成积碳的状态。...

【技术特征摘要】
1.一种基于燃烧器的DPF主动再生状态机控制方法，其特征在于，包括：对发动机工况信息、发动机的排气温度信号、燃烧器的火焰强度信号、微粒捕集装置DPF的入口温度信号、DPF压差信号和DPF的出口温度信号进行实时监测；响应于监测到的监测信息满足预设触发条件，按照预设触发条件对应的控制策略，进入不同的DPF再生状态，所述DPF再生状态包括再生待机状态、再生温升状态、再生点火失败状态、再生温升失败状态、再生开始状态、再生失败状态、再生成功状态和再生清空状态；其中，所述再生待机状态指示各工作元件正常，等待再生的状态，在该状态下，持续对再生触发条件进行监测；所述再生温升状态指示通过燃油喷射系统对发动机排出的废气温度加热至标定的再生温度的状态；所述再生点火失败状态指示燃油喷射系统在设定时间内没有点火成功的状态；所述再生温升失败状态指示在设定时间内，DPF的入口温度没有达到标定的再生温度的状态；所述再生开始状态指示在设定时间内DPF的入口温度达到标定的再生温度，使得DPF中的碳进行燃烧的状态；所述再生失败状态指示在设定时间内，所述DPF内部的碳没有被成功清除的状态；所述再生成功状态指示在设定时间内，所述DPF内部的碳被成功清除的状态；所述再生清空状态指示将燃烧器中的燃油喷射系统中的燃油清空以防止堆积在喷嘴处形成积碳的状态。2.根据权利要求1所述的基于燃烧器的DPF主动再生状态机控制方法，其特征在于，当监测到的监测信息表征各个工作元件处于正常状态时，进入再生待机状态，并持续监测再生触发条件，在再生触发条件触发的情况下，进入再生温升状态；在所述再生温升状态下，DPF控制单元控制所述燃油喷射系统按照预定的燃油喷射量进行喷油并...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈波宁，任学成，陈建业，吴峰胜，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32