CN109209584A - 发动机dpf累碳速率调节***及调节方法 - Google Patents

发动机dpf累碳速率调节***及调节方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种发动机DPF累碳速率调节***及调节方法，其中，该调节***包括测试DPF、氧气浓度传感器、电磁阀和主控单元；其中，测试DPF与发动机的排气管路连通，氧气浓度传感器设置在发动机和测试DPF之间的排气管路上，电磁阀的进气口与氧气浓度传感器和测试DPF之间的排气管路连通，电磁阀的出气口与发动机的进气管路连通；主控单元用于接收氧气浓度传感器发来的氧气浓度信号，并根据氧气浓度信号控制电磁阀的开度。本发明提供的发动机DPF累碳速率调节***及调节方法，通过根据发动机排气管路中氧气浓度来控制电磁阀开度，将排气管路中的部分废气引入进气管路，从而使排气管路中碳烟浓度得到改变，进而实现了DPF累碳速率的调节。

Description

发动机DPF累碳速率调节***及调节方法
技术领域
本发明涉及发动机排气技术领域，尤其涉及一种发动机DPF累碳速率调节***及调节方法。
背景技术
随着汽车工业的发展及环境保护要求的提升，国家对汽车排放的要求也越来越高，排放法规中各项污染物的限值要求也越来越严格。发动机后处理***作为机外净化***的重要组成部分，对排气污染物含量的降低起着重要作用。
DPF作为后处理***的组成部件，其作用是降低发动机尾气中颗粒物含量,这些颗粒物主要为发动机缸内燃烧后生成的碳烟颗粒。当DPF内部捕集的碳烟颗粒达到一定值时，会进行再生过程，以将碳烟颗粒二次燃烧。
DPF不同的累碳速率对发动机的性能及经济性都有着相应的影响，因此，验证不同累碳速率下的DPF特性及如何实现不同的累碳速率是十分重要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种发动机DPF累碳速率调节***及调节方法，以解决上述现有技术中的问题，实现DPF累碳速率的调节。
本发明提供了一种发动机DPF累碳速率调节***，其中，包括：
测试DPF，与发动机的排气管路连通；
氧气浓度传感器，设置在所述发动机和所述测试DPF之间的排气管路上；
电磁阀，所述电磁阀的进气口与所述氧气浓度传感器和所述测试DPF之间的排气管路连通，所述电磁阀的出气口与发动机的进气管路连通；
主控单元，用于接收所述氧气浓度传感器发来的氧气浓度信号，并根据所述氧气浓度信号控制所述电磁阀的开度。
如上所述的发动机DPF累碳速率调节***，其中，优选的是，还包括过滤器，所述过滤器与所述电磁阀的进气口连通。
如上所述的发动机DPF累碳速率调节***，其中，优选的是，还包括水冷交换器，所述水冷交换器的进气口与所述电磁阀的出气口连通，所述水冷交换器的出气口与所述进气管路连通。
本发明还提供了一种发动机DPF累碳速率调节方法，其中，包括如下步骤：
在电磁阀关闭状态下，检测发动机的排气管路中的第一氧气浓度值；
根据所述第一氧气浓度值设定氧气浓度目标阈值；
开启电磁阀，使所述排气管路中的部分废气经过所述电磁阀后与发动机的进气管路中的新鲜空气混合；
检测所述排气管路中的第二氧气浓度值；
判断所述第二氧气浓度值是否处于所述氧气浓度目标阈值内；
如果是，检测测试DPF的累碳速率；
如果否，调节所述电磁阀的开度。
如上所述的发动机DPF累碳速率调节方法，其中，优选的是，在开启电磁阀之前，还包括：
对经过所述电磁阀之前的所述部分废气进行碳颗粒过滤。
如上所述的发动机DPF累碳速率调节方法，其中，优选的是，在开启电磁阀之后，还包括：
对经过所述电磁阀之后的所述部分废气进行冷却。
本发明提供的发动机DPF累碳速率调节***及调节方法，通过根据发动机排气管路中氧气浓度来控制电磁阀开度，将排气管路中的部分废气引入进气管路，从而使排气管路中碳烟浓度得到改变，进而实现了DPF累碳速率的调节。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例提供的发动机DPF累碳速率调节***的结构示意图。
附图标记说明：
100-主控单元 200-测试DPF
300-氧气浓度传感器 400-电磁阀
500-发动机 600-过滤器
700-水冷交换器 800-排气管路
900-进气管路
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
如图1所示，本发明实施例提供了一种发动机DPF累碳速率调节***，其包括测试DPF200、氧气浓度传感器300、电磁阀400和主控单元100；其中，测试DPF200与发动机500的排气管路800连通，氧气浓度传感器300设置在发动机500和测试DPF200之间的排气管路800上，电磁阀400的进气口与氧气浓度传感器300和测试DPF200之间的排气管路800连通，电磁阀400的出气口与发动机500的进气管路900连通；主控单元100用于接收氧气浓度传感器300发来的氧气浓度信号，并根据氧气浓度信号控制电磁阀400的开度。
在电磁阀400关闭状态下，发动机500在稳定工况下排出的废气直接流动至测试DPF200，可以得到一稳定的累碳速率。当需要改变累碳速率时，可以根据当前排气管路800中稳定的氧气浓度值设定另一目标氧气浓度阈值，主控单元100控制电磁阀400开启，使排气管路800中的部分废气经过电磁阀400与发动机500的进气管路900中的新鲜空气混合，同时通过氧气浓度传感器300实时检测排气管路800中的氧气浓度，当氧气浓度未达到设定的目标氧气浓度阈值时，主控单元100可以对电磁阀400的开度进行调节，以对单位时间内经过电磁阀400的上述部分废气的量进行控制；当氧气浓度值达到设定的目标氧气浓度阈值时，电磁阀400的开度不再变化，氧气浓度趋于稳定，此时可以获得改变后的累碳速率。
本实施例提供的调节***实现了将排气管路800中的部分废气引入进气管路900，由于废气的比热值大，使气缸内气体的比热值增加，同时使由上述部分废气与进气管路900中的新鲜空气混合后形成混合气中的单位燃料对应的氧浓度降低，从而降低了燃烧速度和燃烧温度，使利于氮氧化合物生成的高温、富氧的条件得到限制，进而使排气中的氮氧化合物的量得到了控制；而在氮氧化合物的量降低的同时，气缸内较劣化的燃烧生成相对更多的碳烟颗粒，由此通过碳烟颗粒浓度的改变，使测试DPF200的累碳速率得到改变。
进一步地，该调解***还包括过滤器600，该过滤器600与电磁阀400的进气口连通，从而可以对排气流中的颗粒进行过滤，以保护发动机500。
进一步地，该调解***还包括水冷交换器700，该水冷交换器700的进气口与电磁阀400的出气口连通，水冷交换器700的出气口与进气管路900连通；水冷交换器700可以对流经电磁阀400的气体进行降温，降温后的气体与发动机500进气管路900中的新鲜空气混合后进入发动机500缸内进行燃烧，由此可以降低缸内的燃烧速度和燃烧温度，使利于氮氧化合物生成的高温、富氧的条件得到限制，进而使排气中的氮氧化合物的量得到了控制；而在氮氧化合物的量降低的同时，气缸内较劣化的燃烧生成相对更多的碳烟颗粒，从而使测试DPF200的累碳速率得到改变。
本发明实施例还提供了一种发动机DPF累碳速率调节方法，其包括如下步骤：
步骤1、在电磁阀关闭状态下，检测发动机的排气管路中的第一氧气浓度值。
步骤2、根据第一氧气浓度值设定氧气浓度目标阈值。
步骤3、开启电磁阀，使排气管路中的部分废气经过电磁阀后与发动机的进气管路中的新鲜空气混合。
步骤4、检测排气管路中的第二氧气浓度值。
步骤5、判断第二氧气浓度值是否处于氧气浓度目标阈值内；如果是，进入步骤6；如果否，进入步骤7。
步骤6、检测测试DPF的累碳速率。其中，当第二氧气浓度值处于氧气浓度目标阈值内时，电磁阀的开度不再变化，氧气浓度趋于稳定，此时可以获得改变后的累碳速率。
步骤7、调节电磁阀的开度。具体地，当氧气浓度未达到设定的目标氧气浓度阈值时，主控单元可以对电磁阀的开度进行调节，以对单位时间内经过电磁阀的上述部分废气的量进行控制，进而对由上述部分废气与进气管路中的新鲜空气混合后得到的混合气的量进行控制，以实现对进入发动机缸内的混合气的量进行调节，进而实现对缸内燃烧速度和燃烧温度的控制。
进一步地，在开启电磁阀之前，还包括步骤：
对经过电磁阀之前的部分废气进行碳颗粒过滤，以保护发动机。具体地，在本实施例中，可以通过DPF过滤器对经过电磁阀之前的部分废气进行碳颗粒过滤。
进一步地，在开启电磁阀之后，还包括步骤：
对经过电磁阀之后的部分废气进行冷却，以使降温后的气体与发动机进气管路中的新鲜空气混合后进入发动机缸内进行燃烧，由此可以降低缸内的燃烧速度和燃烧温度，使利于氮氧化合物生成的高温、富氧的条件得到限制，进而使排气中的氮氧化合物的量得到了控制；而在氮氧化合物的量降低的同时，气缸内较劣化的燃烧生成相对更多的碳烟颗粒，从而使测试DPF的累碳速率得到改变。具体地，在本实施例中，可以通过水冷交换器对经过电磁阀之后的部分废气进行冷却。
本发明实施例提供的发动机DPF累碳速率调节***及调节方法，通过根据发动机排气管路中氧气浓度来控制电磁阀开度，将排气管路中的部分废气引入进气管路，从而使排气管路中碳烟浓度得到改变，进而实现了DPF累碳速率的调节。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种发动机DPF累碳速率调节***，其特征在于，包括：
测试DPF，与发动机的排气管路连通；
氧气浓度传感器，设置在所述发动机和所述测试DPF之间的排气管路上；
电磁阀，所述电磁阀的进气口与所述氧气浓度传感器和所述测试DPF之间的排气管路连通，所述电磁阀的出气口与发动机的进气管路连通；
主控单元，用于接收所述氧气浓度传感器发来的氧气浓度信号，并根据所述氧气浓度信号控制所述电磁阀的开度。
2.根据权利要求1所述的发动机DPF累碳速率调节***，其特征在于，还包括过滤器，所述过滤器与所述电磁阀的进气口连通。
3.根据权利要求1所述的发动机DPF累碳速率调节***，其特征在于，还包括水冷交换器，所述水冷交换器的进气口与所述电磁阀的出气口连通，所述水冷交换器的出气口与所述进气管路连通。
4.一种发动机DPF累碳速率调节方法，其特征在于，包括如下步骤：
在电磁阀关闭状态下，检测发动机的排气管路中的第一氧气浓度值；
根据所述第一氧气浓度值设定氧气浓度目标阈值；
开启电磁阀，使所述排气管路中的部分废气经过所述电磁阀后与发动机的进气管路中的新鲜空气混合；
检测所述排气管路中的第二氧气浓度值；
判断所述第二氧气浓度值是否处于所述氧气浓度目标阈值内；
如果是，检测测试DPF的累碳速率；
如果否，调节所述电磁阀的开度。
5.根据权利要求4所述的发动机DPF累碳速率调节方法，其特征在于，在开启电磁阀之前，还包括：
对经过所述电磁阀之前的所述部分废气进行碳颗粒过滤。
6.根据权利要求4所述的发动机DPF累碳速率调节方法，其特征在于，在开启电磁阀之后，还包括：
对经过所述电磁阀之后的所述部分废气进行冷却。
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