柴油机颗粒捕集器再生时的温度控制方法技术

本发明专利技术涉及一种柴油机颗粒捕集器再生时的温度控制方法，它包括以下步骤：确定DPF入口目标温度；根据DPF入口目标温度，通过DOC物理模型计算得到DOC内部的目标温度和DOC升温所需的开环HC量；根据DOC物理模型计算得到的DOC内部的实际温度和DOC内部的目标温度之间的差值计算得到反馈HC量；开环HC量和反馈HC加起来即为总的HC需求量；根据多次喷射对扭矩的影响，对主喷油量进行修正，使得再生工况和正常工况扭矩尽量靠近。利用本发明专利技术，能够确定各种情况下最优的DPF再生目标温度，能够快速准确的得到DOC升温所需的燃油量，因而能够实现DPF再生的安全快速有效，并有效减少再生过程的燃油消耗，提高发动机的经济性。

Temperature control method for regeneration of diesel particulate trap

【技术实现步骤摘要】
柴油机颗粒捕集器再生时的温度控制方法
本专利技术涉及一种柴油机颗粒捕集器的再生控制方法，本专利技术具体涉及一种柴油机颗粒捕集器再生时的温度控制方法。
技术介绍
中国专利CN104454085A提供了一种DPF再生的控制方法，该方法通过DPF（颗粒捕集器）前后压差和DOC（氧化催化器）前温度是否都超过阈值来判断是否进行燃油喷射，燃油喷射量由电控单元根据发动机相关参数对应开环喷油脉谱，得到开环控制燃油喷射油量值，根据DPF过滤器前进气口处温度传感器采集的DPF过滤器前温度数值与电控单元设定的DPF过滤器目标温度数值的差值，运行PID算法，得到闭环控制燃油喷射油量值，根据开环控制燃油喷射油量值和闭环控制燃油喷射油量值得到燃油喷射总油量值。这是一种常规的DPF再生控制方法。该方法中没有对DPF前目标温度的确定进行说明，DPF前目标温度会影响到DPF内颗粒的燃烧有很大的影响，且该方法的开环油量确定，要达到精确涉及巨量的校正参数以调整控制器性能，该巨量的校正参数自然会导致在校正开发中的大量工作，特别是在时间和资源方面，且还对发动机控制单元具有成本冲击。中国专利CN102140950B提供了一种控制发动机后喷油量控制氧化催化器出口温度的方法，该方法为根据柴油氧化催化器（DOC）出口处的目标温度确定后喷的开环油量，然后根据DOC出口处的当前温度通过闭环得到后喷油量的反馈油量，闭环油量对开环油量修正得到正确的后喷油量，该专利为了常规的开环油量的确定方法的缺点（常规方法涉及巨量的校正参数以调整控制器性能，该巨量的校正参数自然会导致在校正开发中的大量工作，特别是在时间和资源方面，且还对发动机控制单元具有成本冲击）其开环油量采用HC氧化的物理模型的方法确定。该专利提出的HC氧化的物理模型方法虽然理论上能够解决常规方法的缺点，但是其物理模型是把整个DOC作为一个整体，DOC作为一个复杂的系统，其内部环境条件分布不同，其对建立物理模型的参数造成不同的影响，所以把整个DOC作为一个物理模型很难得到精确的结果。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种可以减小再生燃油消耗、提高燃油经济性并提高驾驶性能的柴油机颗粒捕集器再生时的温度控制方法。按照本专利技术提供的技术方案，所述柴油机颗粒捕集器再生时的温度控制方法包括以下步骤：首先，确定DPF入口目标温度；然后，根据DPF入口目标温度，通过DOC物理模型计算得到DOC内部的目标温度和DOC升温所需的开环HC量；根据DOC物理模型计算得到的DOC内部的实际温度和DOC内部的目标温度之间的差值计算得到反馈HC量；开环HC量和反馈HC加起来即为总的HC需求量；最后，根据多次喷射对扭矩的影响，对主喷油量进行修正，使得再生工况和正常工况扭矩尽量靠近。所述DPF入口目标温度的确定首先需要确定DPF安全再生所允许的最大温度阈值和DPF安全再生所允许的最小温度阈值；其中，DPF安全再生最小温度阈值由碳烟负载不同试验得到。所述DPF入口温度所允许的最大阈值计算包括DOC本身氧化能力决定的最大DOC升温阈值计算、最坏情况下再生安全温度阈值计算，最坏情况下再生安全温度阈值确定方法是选择一个中等的可以再生的温度进行再生，再生过程突降到怠速观察DPF内部温度是否安全，逐步提高再生温度，直到找到可以安全再生的最大温度。所述DPF入口温度可以通过小于1的工况修正系数对DPF入口温度所允许的最大阈值修正得到，使得每个工况下再生燃油消耗最小。所述DOC物理模型的建立是把DOC分成n个很小的分块，每一分块建立一个独立物理模型。所述DOC内部目标温度为由DOC出口目标温度通过DOC物理模型计算得到的DOC的n个分块各块下游的目标温度。所述DOC升温所需的HC量计算方法是，根据DOC每一分块入口排气温度和目标温度计算每一分块升温所需的HC量，然后加和所有分块升温所需HC油量并考虑DOC对HC的转化效率最终得到DOC升温所需的反馈HC量。所述DOC内部实际温度由DOC前排气HC量和DOC前温度通过DOC物理模型计算得到。所述反馈HC量计算方法是DOC每个分块处实际温度和目标温度之差乘以反馈系数然后加和得到，其中，反馈系数根据每个分块所处位置不同而不同。所述多次喷射对扭矩的影响，其计算方法是把每一次喷射油量转化为最佳扭矩点产生相同扭矩所需的油量，控制再生工况和正常工况转化的最佳扭矩点油量相等，即可保证扭矩不变，最佳扭矩点为在一确定工况下，单位质量燃油做功最多的燃油喷射时刻。利用本专利技术，能够确定各种情况下最优的DPF再生目标温度，而且能够快速准确的得到DOC升温所需的燃油量，因而能够实现DPF再生的安全快速有效，并有效减少再生过程的燃油消耗，提高发动机的经济性。此外，本专利技术还提供了再生过程扭矩补偿方法，使得正常到再生工况转换扭矩不发生明显变化，提高了驾驶性能。附图说明图1是装备有颗粒捕集器的柴油机后处理布置图。图2是颗粒捕集器再生温度控制示意图。图3是DPF入口目标温度示意图。图4是DPF入口最大允许温度计算示意图。图5是DOC模型示意图。图6是多次喷射扭矩转换示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。本专利技术中提及的HC即燃油消耗量。本专利技术的一种柴油机颗粒捕集器再生时的温度控制方法包括以下步骤：首先，确定DPF入口目标温度；然后，根据DPF入口目标温度，通过DOC物理模型计算得到DOC内部的目标温度和DOC升温所需的开环HC量；根据DOC物理模型计算得到的DOC内部的实际温度和DOC内部的目标温度之间的差值计算得到反馈HC量；开环HC量和反馈HC量加起来即为总的HC需求量；最后，根据多次喷射对扭矩的影响，对主喷油量进行修正，使得再生工况和正常工况扭矩尽量靠近。所述DPF入口目标温度的确定首先需要确定DPF安全再生所允许的最大温度阈值和DPF安全再生所允许的最小温度阈值；其中，DPF安全再生最小温度阈值由碳烟负载不同试验得到。所述DPF入口温度所允许的最大阈值计算包括DOC本身氧化能力决定的最大DOC升温阈值计算、最坏情况下再生安全温度阈值计算，最坏情况下再生安全温度阈值确定方法是选择一个中等的可以再生的温度进行再生，再生过程突降到怠速观察DPF内部温度是否安全，逐步提高再生温度，直到找到可以安全再生的最大温度。所述DPF入口温度可以通过小于1的工况修正系数对DPF入口温度所允许的最大阈值修正得到，使得每个工况下再生燃油消耗最小。所述DOC物理模型的建立是把DOC分成n个很小的分块，每一分块建立一个独立物理模型。所述DOC内部目标温度为由DOC出口目标温度通过DOC物理模型计算得到的DOC的n个分块各块下游的目标温度。所述DOC升温所需的HC量计算方法是，根据DOC每一分块入口排气温度和目标温度计算每一分块升温所需的HC量，然后加和所有分块升温所需HC油量并考虑DOC对HC的转化效率最终得到DOC升温所需的反馈HC量。所述DOC内部实际温度由DOC前排气HC量和DOC前温度通过DOC物理模型计算得到。所述反馈HC量计算方法是DOC每个分块处实际温度和目标温度之差乘以反馈系数然后加和得到，其中，反馈系数根据每个分块所处位置不同而不同。所述多次喷射对扭矩的影响，其计算方法是把每一次喷射油量转化为最佳扭本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柴油机颗粒捕集器再生时的温度控制方法，其特征是该控制方法包括以下步骤：首先，确定DPF入口目标温度；然后，根据DPF入口目标温度，通过DOC物理模型计算得到DOC内部的目标温度和DOC升温所需的开环HC量；根据DOC物理模型计算得到的DOC内部的实际温度和DOC内部的目标温度之间的差值计算得到反馈HC量；开环HC量和反馈HC量加起来即为总的HC需求量；最后，根据多次喷射对扭矩的影响，对主喷油量进行修正，使得再生工况和正常工况扭矩尽量靠近。

【技术特征摘要】
1.一种柴油机颗粒捕集器再生时的温度控制方法，其特征是该控制方法包括以下步骤：首先，确定DPF入口目标温度；然后，根据DPF入口目标温度，通过DOC物理模型计算得到DOC内部的目标温度和DOC升温所需的开环HC量；根据DOC物理模型计算得到的DOC内部的实际温度和DOC内部的目标温度之间的差值计算得到反馈HC量；开环HC量和反馈HC量加起来即为总的HC需求量；最后，根据多次喷射对扭矩的影响，对主喷油量进行修正，使得再生工况和正常工况扭矩尽量靠近。2.如权利要求1所述的柴油机颗粒捕集器再生时的温度控制方法，其特征是：所述DPF入口目标温度的确定首先需要确定DPF安全再生所允许的最大温度阈值和DPF安全再生所允许的最小温度阈值；其中，DPF安全再生最小温度阈值由碳烟负载不同试验得到。3.如权利要求1所述的柴油机颗粒捕集器的再生时温度的控制方法，其特征是：所述DPF入口温度所允许的最大阈值计算包括DOC本身氧化能力决定的最大DOC升温阈值计算、最坏情况下再生安全温度阈值计算，最坏情况下再生安全温度阈值确定方法是选择一个中等的可以再生的温度进行再生，再生过程突降到怠速观察DPF内部温度是否安全，逐步提高再生温度，直到找到可以安全再生的最大温度。4.如权利要求1所述的柴油机颗粒捕集器再生时的温度控制方法，其特征是：所述DPF入口温度可以通过小于1的工况修正系数对DPF入口温度所允许的最大阈值修正得到，使得每个工况下再生燃油消耗最小。5.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚笑舞，周奇，王伏，居钰生，王维，
申请(专利权)人：一汽解放汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32