一种基于柴油发动机缸内后喷的再生控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于柴油发动机缸内后喷的再生控制方法及系统，包括：获取发动机的运行模式和运行参数，当发动机的运行模式和运行参数满足再生条件时，发送再生指令；获取DPF颗粒捕捉器的监控状态，当DPF颗粒捕捉器的监控状态满足激活条件时，发送再生激活信号；接收再生指令和再生激活信号后采集DPF颗粒捕捉器的进气端温度；当所述进气端温度低于再生温度阈值时计算所需喷油量，并根据所需喷油量进行喷油促进再生。本发明专利技术采用缸内后喷方式提高排气温度进行柴油机微粒捕集器定期地进行主动再生，保正发动机运行的经济性及可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于柴油发动机缸内后喷的再生控制方法及系统
本专利技术属于柴油发电机
，具体涉及一种基于柴油发动机缸内后喷的再生控制方法及系统。
技术介绍
目前柴油机车在物流及工程领域应用较为广泛，随着排放标准的升级各种新的技术被用于柴油发动机，但是柴油机氮氧化物和颗粒物排放较高。在城市PM2.5构成中，汽车尾气排放占比达到了31.5％，严重污染大气，危害人的身体健康。我国部分地区已经实施国六排放标准，其中PM控制要求0.01g/kw.h。为了达到排放要求，柴油机尾气必须安装尾气处理装置。目前主流的尾气处理系统包括DOC氧化型催化器、DPF颗粒捕捉器和SCR选择性催化还原系统，其中DOC氧化型催化器主要用于氧化排气中的碳氢化合物和一氧化碳，DPF颗粒捕捉器用于捕集排气中的颗粒物，SCR选择性催化还原系统用于还原排气中的氮氧化物。随着发动机运行工况变化及时间增加，DPF颗粒捕捉器捕集到的颗粒物随之增加，当颗粒物累积到一定数量后会对发动机的动力及油耗产生影响，因此必须定期对DPF颗粒捕捉器进行再生，恢复发动机性能。车用柴油机大多处于中小负荷运行，排温很难达到DPF颗粒捕捉器再生需要的温度。为了提高DPF颗粒捕捉器温度，目前主要采用的方式包括：(1)DOC氧化型催化器上游排气管内二次燃油喷射(HCI)再生；(2)二是缸内后喷油助燃再生；两种方式均是在DOC氧化型催化器前混入燃油后，在DOC氧化型催化器中燃烧，从而提高DPF颗粒捕捉器的温度。第一种方式柴油雾化效果较差，导致DOC氧化型催化器燃烧效率低，且需要额外增加零部件，增加发动机成本；第二种方式存在机油稀释的风险，影响发动机的可靠性。
技术实现思路
针对现有技术的上述不足，本专利技术提供一种基于柴油发动机缸内后喷的再生控制方法及系统，以规避再生过程中机油稀释的风险，保证发动机的可靠性。第一方面，本专利技术提供一种基于柴油发动机缸内后喷的再生控制方法，包括：获取发动机的运行模式和运行参数，当发动机的运行模式和运行参数满足再生条件时，发送再生指令；获取DPF颗粒捕捉器的监控状态，当DPF颗粒捕捉器的监控状态满足激活条件时，发送再生激活信号；接收再生指令和再生激活信号后采集DPF颗粒捕捉器的进气端温度；当所述DPF颗粒捕捉器的进气端温度低于再生温度阈值时计算所需喷油量，并根据所需喷油量进行喷油促进再生。进一步的，所述方法还包括：进行主动再生后，采集DPF颗粒捕捉器的排气端温度；所述方法循环执行，根据所述排气端温度计算反馈喷油量，并将反馈喷油量叠加到所需喷油量上。进一步的，所述计算所需喷油量，包括：计算期望喷油量，公式为：其中，Qdes为期望喷油量，Cp为排气比定压热容；Mexh为排气质量流量，△T为DOC进气端温度与DPF进气端期望温度的温差，Qless为排气流经DOC的热量损失，Eff为DOC发热效率，H为燃油低热值；根据发动机转速及做功缸的实际喷油量查表确定基础喷油量；计算期望喷油量与基础喷油量的和，得出所需喷油量。进一步的，所述计算所需喷油量，还包括：根据发动机转速及做功缸的实际喷油量查表确定限值喷油量；判断所需喷油量是否超出限值喷油量：若是，则将限值喷油量更新为所需喷油量。进一步的，所述并根据所需喷油量进行喷油再生，包括：计算发动机单缸每冲程喷油量，公式为：qset＝Qset/n/60×i/t×2，其中，qset为单缸每冲程后喷油量，Qset所需喷油量，n为发动机转速，i为发动机的缸数，t为发动机冲程数；当做功缸活塞运行至下止点附近时，根据单缸每冲程后喷油量执行喷油。进一步的，所述方法还包括：采集DPF颗粒捕捉器排气端的温度，并根据监控状态确定再生模式的时间阈值；设定再生退出条件，包括：排气端的温度达到期望温度和当前时间达到时间阈值；当满足再生退出条件中的任一个时，退出再生模式。进一步的，所述运行参数包括：转速、水温、大气压力、扭矩、离合器状态、刹车状态和油门踏板状态。进一步的，所述监控状态包括：DPF颗粒捕捉器的碳载量和压差信号。第二方面，本专利技术提供一种基于柴油发动机缸内后喷的再生控制系统，包括：发动机、DOC氧化型催化器、DPF颗粒捕捉器、信号采集模块和发动机控制器，所述DOC氧化型催化器的进气端与发动机排气端连接，所述DOC氧化型催化器的排气端连接DPF颗粒捕捉器进气端，所述发动机、DOC氧化型催化器、DPF颗粒捕捉器与信号采集模块电连接，所述信号采集模块与发动机控制器电连接，所述发动机控制器与发动机电连接。本专利技术的有益效果在于，本专利技术提供的一种基于柴油发动机缸内后喷的再生控制方法及系统，采用缸内后喷方式提高排气温度，对柴油机微粒捕集器定期进行主动再生，本方法不需要采用任何额外喷油设备，利用发动机原有的共轨燃油喷射系统，在远离上止点后的时刻喷入柴油，保正发动机运行的经济性及可靠性。此外，本专利技术设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术一个实施例的方法的示意性流程图。图2是本专利技术一个实施例的方法的具体的流程图。图3是本专利技术一个实施例的系统的示意性结构图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，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，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面对本专利技术中出现的关键术语进行解释。DPF：dieselparticulatefilter,颗粒捕捉器。DOC：dieseloxidationcatalyst，氧化型催化器。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。图1是本专利技术一个实施例的方法的示意性流程图。实施例1本实施例提供一种基于柴油发动机缸内后喷的再生控制系统，如图1所示，该方法100包括：步骤110，获取发动机的运行模式和运行参数，当发动机的运行模式和运行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于柴油发动机缸内后喷的再生控制方法，其特征在于，包括：/n获取发动机的运行模式和运行参数，当发动机的运行模式和运行参数满足再生条件时，发送再生指令；/n获取DPF颗粒捕捉器的监控状态，当DPF颗粒捕捉器的监控状态满足激活条件时，发送再生激活信号；/n接收再生指令和再生激活信号后采集DPF颗粒捕捉器的进气端温度；/n当所述DPF颗粒捕捉器的进气端温度低于再生温度阈值时计算所需喷油量，并根据所需喷油量进行喷油促进再生。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于柴油发动机缸内后喷的再生控制方法，其特征在于，包括：
获取发动机的运行模式和运行参数，当发动机的运行模式和运行参数满足再生条件时，发送再生指令；
获取DPF颗粒捕捉器的监控状态，当DPF颗粒捕捉器的监控状态满足激活条件时，发送再生激活信号；
接收再生指令和再生激活信号后采集DPF颗粒捕捉器的进气端温度；
当所述DPF颗粒捕捉器的进气端温度低于再生温度阈值时计算所需喷油量，并根据所需喷油量进行喷油促进再生。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
进行主动再生后，采集DPF颗粒捕捉器的排气端温度；
所述方法循环执行，根据所述排气端温度计算反馈喷油量，并将反馈喷油量叠加到所需喷油量上。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所需喷油量，包括：
计算期望喷油量，公式为：



其中，Qdes为期望喷油量，Cp为排气比定压热容；Mexh为排气质量流量，△T为DOC进气端温度与DPF进气端期望温度的温差，Qless为排气流经DOC的热量损失，Eff为DOC发热效率，H为燃油低热值；
根据发动机转速及做功缸的实际喷油量查表确定基础喷油量；
计算期望喷油量与基础喷油量的和，得出所需喷油量。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所需喷油量，还包括：
根据发动机转速及做功缸的实际喷油量查表确定限值喷油量；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩四海，孙力平，冯丹华，韩林沛，张宪，张国平，寇西惊，宋华飞，
申请(专利权)人：中国重汽集团济南动力有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37