发动机DPF可控再生系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种发动机DPF可控再生系统。该系统包括：DPF被动再生系统和可控主动再生系统；其中，DPF被动再生系统包括设置在发动机排气系统管路上的：DOC和DPF，以及设置在DPF出口的DPF出口压力传感器和设置在DOC入口的DOC入口压力传感器，DPF出口压力传感器和DOC入口压力传感器的输出端分别连接到ECU；可控主动再生系统包括：燃烧器、燃烧器喷油器和油泵，燃烧器设置在发动机排气系统管路上，且位于DOC的排气上游，燃烧器喷油器设置在发动机排气系统管路上，且位于燃烧器的排气上游，燃烧器喷油器通过油路与油泵相连接。由于该发动机DPF可控再生系统在现有DPF被动再生系统的基础上增加了可控再生系统，保证了再生可靠性和使用广泛性的同时降低了再生成本。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及发动机领域，特别涉及一种发动机DPF可控再生系统。
技术介绍
现有技术方案中，发动机DPF再生指的是当DPF中存储的颗粒物达到一定限度，通过压力传感器检测到DPF出口和入口压差升高到某一限值，必 须采取措施除掉DPF中颗粒物的技术。DPF主动再生是指在DPF中喷射燃油助燃，推动DPF再生的技术；DPF被动再生指的是仅依靠发动机排气热量使DPF再生的技术。发动机在采用“D0C+DPF”且DPF采用被动再生技术路线降低尾气排放的原理是D0C (氧化催化器)是发动机尾气净化氧化反应的主要场所，DPF (颗粒捕捉器)拦截并存储、燃烧排气中的颗粒物(PM)。该技术路线的具体工作原理是把发动机排气先引入DOC(氧化催化器)中，在DOC段，发动机排气中的一氧化碳、碳氢化合物被氧化成无害的水和二氧化碳，一氧化氮被氧化成二氧化氮，生成的二氧化氮在DPF (颗粒捕捉器)中可作为氧化剂氧化颗粒物(PM)，使颗粒物在DPF中燃烧生成无害的二氧化碳和水等化合物，实现净化发动机尾气排放的目标，同时实现DPF的被动再生功能。具体过程如图I所示新鲜空气通过空气滤清器7后，经涡轮增压器6增压后再经发动机进气系统管路5、进气中冷器4、发动机进气管3进入发动机2 ;发动机排气经发动机排气管I和发动机排气系统管路8，依次流经D0C13 (氧化催化器)、DPF12 (颗粒捕捉器)以及消声器10排出；ECT9(发动机电子控制器)监测DPF(颗粒过滤器)出口压力传感器11与DOC入口压力传感器14的压力差值在某一限值(该限值为系统正常工作允许的最高压力差值)内时，发动机排气先引入D0C13 (氧化催化器)中，在D0C13段,发动机排气中的一氧化碳、碳氢化合物被氧化成无害的水和二氧化碳，一氧化氮被氧化成二氧化氮，生成的二氧化氮在DPF12(颗粒捕捉器)中可作为氧化剂氧化颗粒物(PM)，使颗粒物在DPF12中燃烧生成无害的二氧化碳和水等化合物，实现净化发动机尾气排放的目标，同时实现DPF的再生功能。现有技术方案中，发动机在采用“D0C+DPF”且DPF采用被动再生技术路线降低尾气排放时，DPF被动再生是依靠发动机排气热量使颗粒物和二氧化氮(D0C段的反应产物)燃烧实现的。该技术路线在DPF再生时存在的缺点是当发动机在特定工况(如低速低负荷等工况)排气温度较低时，排气不能提供足够的热量使颗粒物和二氧化氮燃烧，从而导致DPF再生失败，排气系统背压上升，发动机性能恶化，严重时甚至存在导致整台发动机报废的隐患；且所述现有技术方案的使用范围有限，尤其不适用在低速低负荷等工况较多的公交车发动机上。而DPF主动再生需要在DPF中喷射燃油助燃，造成DPF再生的成本上升。
技术实现思路
本技术是为了克服上述现有技术中缺陷，提供了一种结构合理简单，再生可靠性高、使用范围广、成本低的发动机DPF可控再生系统。为达到上述目的，根据本技术提供了一种发动机DPF可控再生系统，包括DPF被动再生系统和可控主动再生系统；其中，DPF被动再生系统包括设置在发动机排气系统管路上的DOC和DPF，以及设置在DPF出口的DPF出口压力传感器和设置在DOC入口的DOC入口压力传感器，DPF出口压力传感器和DOC入口压力传感器的输出端分别连接到E⑶；可控主动再生系统包括燃烧器、燃烧器喷油器和油泵，燃烧器设置在发动机排气系统管路上，且位于DOC的排气上游，燃烧器喷油器设置在发动机排气系统管路上，且位于燃烧器的排气上游，燃烧器喷油器通过油路与油泵相连接；ECU通过不断监测、判断DPF出口压力传感器与DOC入口压力传感器的压力差值是否大于设定限值，以发出相应指令控制发动机DPF可控再生系统在单独应用DPF被动再生系统和结合应用可控主动再生系统之间的循环切换工作。上述技术方案中，消声器设置在发动机排气系统管路上,且位于所述DPF的排气下游。与现有技术相比，本技术具有如下有益效果由于该发动机DPF可控再生系统在现有DPF被动再生系统的基础上增加了可控再生系统，能够根据不同工况选择不同的再生方式，不需要一直喷射燃油助燃，保证了再生可靠性和使用广泛性的同时降低了再生成本。 附图说明图I是现有发动机DPF再生系统的结构示意图；图2是本技术的发动机DPF可控再生系统的结构示意图；结合附图在其上标记以下附图标记I-发动机排气管,2-发动机,3-发动机进气管,4-进气中冷器,5-发动机进气系统管路，6-涡轮增压器，7-空气滤清器，8-发动机排气系统管路，9-E⑶，10-消声器，Il-DPF出口压力传感器，12-DPF，13-DOC, 14-D0C入口压力传感器，15-燃烧器，16-燃烧器喷油器，17-油泵。具体实施方式以下结合附图，对本技术的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。需要理解的是，本技术的以下实施方式中所提及的“上”、“下”、“左”、“右”、“正面”和“反面”均以图2所示的方向为基准，这些用来限制方向的词语仅仅是为了便于说明，并不代表对本技术具体技术方案的限制。如图2所示，本技术的发动机DPF可控再生系统是在现有DPF被动再生系统的基础上增加了可控主动再生系统，现有DPF被动再生系统主要包括依次设置在发动机排气系统管路8上的D0C13 (氧化催化器)和DPF12 (颗粒过滤器)，以及设置在DPF12出口的DPF出口压力传感器11和设置在DOC入口的DOC入口压力传感器14，DPF出口压力传感器11和DOC入口压力传感器14的输出端分别连接到E⑶9 (发动机电子控制器);可控主动再生系统包括燃烧器15、燃烧器喷油器16和油泵17，其中，燃烧器15设置在发动机排气系统管路8上，且位于D0C13 (氧化催化器)左侧排气上游，DOC入口压力传感器14设置在燃烧器15和D0C13之间，燃烧器喷油器16设置在发动机排气系统管路8上，且位于燃烧器15的左侧排气上游，燃烧器喷油器16通过油路与油泵17相连接。具体再生过程为新鲜空气通过空气滤清器7后，经涡轮增压器6增压后再经发动机进气系统管路5、进气中冷器4、发动机进气管3进入发动机2 ;发动机排气经发动机排气管I和发动机排气系统管路8，依次流经燃烧器15、D0C13 (氧化催化器)、DPF12 (颗粒捕捉器)以及消声器10排出。过程一当E⑶9监测DPF出口压力传感器11与DOC入口压力传感器14的压力差值在某一限值(该限值为系统正常工作允许的最高压力差值)内时，系统按照现有技术方案工作，即发动机排气先引入D0C13 (氧化催化器)中，在D0C13段，发动机排气中的一氧化碳、碳氢化合物被氧化成无害的水和二氧化碳，一氧化氮被氧化成二氧化氮，生成的二氧化氮在DPF12 (颗粒捕捉器)中可作为氧化剂氧化颗粒物(PM)，使颗粒物在DPF中燃烧生成无害的二氧化碳和水等化合物，实现净化发动机尾气排放的目标，同时实现DPF的再生功能。过程二 当E⑶9监测到DPF出口压力传感器11与DOC入口压力传感器14的压力差值大于某一限值(该限值为系统正常工作允许的最高压力差值)时，证明发动机排气不能提供足够的热量使颗粒物和二氧化氮反应，ECU9立即发出指令，使油泵17中的燃油通过燃烧器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机DPF可控再生系统，其特征在于：包括：DPF被动再生系统和可控主动再生系统；其中，所述DPF被动再生系统包括设置在发动机排气系统管路上的：DOC和DPF，以及设置在DPF出口的所述DPF出口压力传感器和设置在所述DOC入口的DOC入口压力传感器，所述DPF出口压力传感器和DOC入口压力传感器的输出端分别连接到ECU；所述可控主动再生系统包括：燃烧器、燃烧器喷油器和油泵，所述燃烧器设置在发动机排气系统管路上，且位于所述DOC的排气上游，所述燃烧器喷油器设置在发动机排气系统管路上，且位于所述燃烧器的排气上游，所述燃烧器喷油器通过油路与所述油泵相连接；所述ECU通过不断监测、判断所述DPF出口压力传感器与DOC入口压力传感器的压力差值是否大于设定限值，以发出相应指令控制发动机DPF可控再生系统在单独应用DPF被动再生系统和结合应用可控主动再生系统之间的循环切换工作。

【技术特征摘要】
1.一种发动机DPF可控再生系统，其特征在于包括DPF被动再生系统和可控主动再生系统；其中，所述DPF被动再生系统包括设置在发动机排气系统管路上的DOC和DPF，以及设置在DPF出口的所述DPF出口压力传感器和设置在所述DOC入口的DOC入口压力传感器，所述DPF出口压力传感器和DOC入口压力传感器的输出端分别连接到ECU ;所述可控主动再生系统包括燃烧器、燃烧器喷油器和油泵，所述燃烧器设置在发动机排气系统管路上，且位于所述DOC的排气上游，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶泽民，曾中，马宁，周道林，
申请(专利权)人：广西玉柴机器股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：