The invention belongs to the technical field of aftertreatment of exhaust gas of internal combustion engine, in particular to a control method and control device for downstream temperature of DOC. The control method of the invention includes the following steps: dividing DOC into N blocks; calculating the outlet energy of DOC of block n according to the heat balance formula; calculating the outlet medium temperature Tout of the n block according to the law of energy conservation; calculating the outlet exhaust temperature of DOC of block N according to the above heat balance formula; and discharging the outlet of DOC of block N. Temperature and temperature collected by DOC downstream temperature sensor are input into Kalman filter, and the optimal temperature estimation at the outlet exhaust temperature is estimated as the closed-loop feedback temperature of PID control. By using the control method and control device for DOC downstream temperature of the invention, the control accuracy of DPF downstream temperature can be effectively improved, the fuel consumption can be reduced, the particles can be oxidized, and the DPF can obtain the ability of collecting particles again.
【技术实现步骤摘要】
用于DOC下游温度的控制方法及控制装置
本专利技术属于内燃机尾气排放后处理
,具体涉及一种用于DOC下游温度的控制方法及控制装置。
技术介绍
在柴油发动机的排气气体中含有微粒(颗粒),微粒的大部分由煤和可溶性有机物质构成,是形成环境污染的原因,因此需要对其进行除去和处理。为了防止微粒被排放到大气中,采取的有效措施是在排气气体的流路内设置DPF来捕集微粒。但是,随着微粒的捕集,DPF会发生堵塞,DPF积累颗粒量达到一定限值需要再生,此时需要将DPF上游(即DOC下游)的温度提高到设定温度将颗粒引燃。当DPF再生时由HC喷射装置喷射燃油在DOC中燃烧,来提高DPF的上游温度,再生过程中的温度控制是基于DPF前温度进行PID闭环控制实现的,因此需要有效的控制DOC的下游温度。目前,DOC下游温度的控制方法主要为根据DOC下游设定温度及传感器采集温度,利用PID方法控制DOC上游HC喷嘴的喷射油量。由于DOC本身为大的惯性系统及下游传感器采集的滞后性,使该控制方法的控制效果比较差,无法达到对DOC下游温度的精确控制。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述存在的至少一个问题,该目的是通过以下技术方案实现的。本专利技术提出了一种用于DOC下游温度的控制方法,其中包括以下步骤:将DOC分成N块,其中N大于等于1;根据热平衡公式:催化器出口总能量=催化器介质本身能量+催化器入口排气能重+催化器与环境热传递能量+催化器中化学反应放热,计算第n块DOC的出口能量,其中1≤n≤N;催化器介质本身能量:Qin1=CBrick*Tin;催化器入口排气能量:Qin2=CEG ...
【技术保护点】
1.一种用于DOC下游温度的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:将DOC分成N块,其中N大于等于1;根据热平衡公式:催化器出口总能量=催化器介质本身能量+催化器入口排气能量+催化器与环境热传递能量+催化器中化学反应放热,计算第n块DOC的出口能量,其中1≤n≤N;催化器介质本身能量:Qin1=CBrick*Tin;催化器入口排气能量:Qin2=CEGBrick*TEGin;催化器与环境热传递能量:Qin3=CBrickEnv*TEnv;催化器中化学反应放热:Qin4=Qfuel*fk;催化器出口总能量:Qout=CBricksum*Tout;CBrick为介质热容,Tin为介质温度,CEGBrick为排气热容,TEGin为入口排气温度,CBrickEnv为环境热容,TEnv为环境温度,Qfuel为入口油量,fk为转化效率,CBricksum为出口混合热容,Tout为出口介质温度;根据能量守恒定律求得所述第n块DOC的出口介质温度Tout,即为所述第n块DOC的出口排气温度;将DOC上游温度传感器采集的温度作为第1块DOC的入口温度,所述DOC的入口总油量作为第1块DOC的入口油量,根据 ...
【技术特征摘要】
1.一种用于DOC下游温度的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:将DOC分成N块,其中N大于等于1;根据热平衡公式:催化器出口总能量=催化器介质本身能量+催化器入口排气能量+催化器与环境热传递能量+催化器中化学反应放热,计算第n块DOC的出口能量,其中1≤n≤N;催化器介质本身能量:Qin1=CBrick*Tin;催化器入口排气能量:Qin2=CEGBrick*TEGin;催化器与环境热传递能量:Qin3=CBrickEnv*TEnv;催化器中化学反应放热:Qin4=Qfuel*fk;催化器出口总能量:Qout=CBricksum*Tout;CBrick为介质热容,Tin为介质温度,CEGBrick为排气热容,TEGin为入口排气温度,CBrickEnv为环境热容,TEnv为环境温度,Qfuel为入口油量,fk为转化效率,CBricksum为出口混合热容,Tout为出口介质温度;根据能量守恒定律求得所述第n块DOC的出口介质温度Tout,即为所述第n块DOC的出口排气温度;将DOC上游温度传感器采集的温度作为第1块DOC的入口温度,所述DOC的入口总油量作为第1块DOC的入口油量,根据上述热平衡公式计算第N块DOC的出口排气温度;将所述第N块DOC的出口排气温度和DOC下游温度传感器采集的温度输入卡尔曼滤波器;根据所述卡尔曼滤波器预估出在所述第N块DOC的出口排气温度下的最优温度估计值,利用所述最优温度估计值作为PID控制的闭环反馈温度。2.根据权利要求1所述的用于DOC下游温度的控制方法,其特征在于,当所述第n块DOC与前一块DOC之间的热交换为理想热交换时,则出口介质温度=出口排气温度,可得CBricksum=CBrick+CEGBrick+CBrickEnv。3.根据权利要求2所述的用于DOC下游温度的控制方法,其特征在于,当N等于1时,所述DOC的上游温度传感器采集的温度即为所述DOC的入口温度,所述DOC的入口总油量即为所述DOC的入口油量。4.根据权利要求1-3中任一项所述的用于...
【专利技术属性】
技术研发人员:解同鹏,于超,李兰菊,李国朋,
申请(专利权)人:潍柴动力股份有限公司,
类型:发明
国别省市:山东,37
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