CN112127978B - 一种颗粒过滤器的再生方法、***和发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及发动机领域，尤其涉及一种颗粒过滤器的再生方法、***和发动机。本发明所述的颗粒过滤器的再生方法包括：确定当前行驶里程与上次再生成功对应的里程之间的里程差；根据所述里程差确定颗粒过滤器的再生策略。根据里程差确定颗粒过滤器的再生策略，不同的再生策略可以针对于特殊用途车辆的不同工况，确保特殊用途车辆在不同工况均能够完成再生，提升再生判断时机的准确性，从而提高颗粒过滤器再生效率，降低颗粒过滤器烧毁的风险，减小颗粒过滤器的诊断难度，减少发动机燃油的不必要消耗，并改善燃油经济性，提升后处理的安全性，延长发动机及后处理使用寿命，提高发动机的可靠性。

Description

一种颗粒过滤器的再生方法、***和发动机
技术领域
本申请涉及发动机技术领域，尤其涉及一种颗粒过滤器的再生方法、***和发动机。
背景技术
颗粒捕捉器(Diesel Particulate Filter，DPF)是一种安装在柴油发动机排放***中的陶瓷过滤器，如图1所示，它可以在微粒排放物质进入大气之前将其捕捉。一少部分发动机废气通过排气再循环***(Exhaust Gas Recirculation，EGR)与空气一起通过节气门(Throttle Valve，TVA)进入气缸内燃烧，之后，一部分废气经过HC喷嘴、柴油机氧化催化器(Diesel Oxidationcatalyst，DOC)、颗粒过滤器和选择性催化还原器(SelectiveCatalyticReduction，SCR)后，排出。随着颗粒过滤器中收集到的微颗粒越来越多，慢慢的就会导致排气背压升高，从而影响发动机的动力。在后处理中喷入柴油，在柴油机氧化催化器中氧气与柴油反应，提高颗粒过滤器入口的温度，利用高温将颗粒过滤器内的碳颗粒烧掉，这个过程叫颗粒过滤器再生(DPF再生)。
在复杂环境下的颗粒过滤器碳载是量变化的，不同用途的车辆积碳速率不一样，所以对应的再生时机也不一样，同样再生时的表现也不一样，对于特殊用途的车辆，例如垃圾车，长时间低速低负荷运行，就容易出现行车再生失败的问题。再生失败导致的长时间不再生或者再生不完全会降低后处理的寿命以及降低发动机的可靠性。
综上所述，需要提供一种能够针对特殊用途车辆的不同工况的颗粒过滤器的再生方法、***和发动机***和发动机。
发明内容
为解决以上问题，本申请提出了一种颗粒过滤器的再生方法、***和发动机。
一方面，本申请提出一种颗粒过滤器的再生方法，包括：
确定当前行驶里程与上次再生成功对应的里程之间的里程差；
根据所述里程差确定颗粒过滤器的再生策略。
进一步地，如上所述的颗粒过滤器的再生方法，所述根据所述里程差确定颗粒过滤器的再生策略，包括：
若里程差大于等于第一里程、平均车速小于第一车速，并且行驶车速大于第二车速的累积时间小于等于第一时间阈值，则进行驻车再生；
若否，则不进行再生。
进一步地，如上所述的颗粒过滤器的再生方法，所述根据所述里程差确定颗粒过滤器的再生策略，包括：
若里程差大于等于第二里程、平均车速大于等于第一车速且小于等于第二车速，并且行驶车速大于第二车速的累积时间小于第二时间阈值，则进行驻车再生，所述第二里程大于第一里程，所述第二车速大于第一车速，所述第二时间阈值大于第一时间阈值；
若里程差大于等于第二里程、平均车速大于等于第一车速且小于等于第二车速，并且行驶车速大于第二车速的累积时间大于等于第二时间阈值，则进行行车再生，所述第二里程大于第一里程，所述第二车速大于第一车速，所述第二时间阈值大于第一时间阈值；
若否，则不进行再生。
进一步地，如上所述的颗粒过滤器的再生方法，所述根据所述里程差确定颗粒过滤器的再生策略，包括：
若里程差大于等于第三里程，并且平均车速大于等于第二车速且小于等于第三车速，则进行行车再生，所述第三里程大于第二里程，所述第三车速大于第二车速；
若里程差大于等于第三里程，并且平均车速大于第三车速，则进行低温主动再生，所述第三里程大于第二里程，所述第三车速大于第二车速。
进一步地，如上所述的颗粒过滤器的再生方法，所述驻车再生的温度为：第一温度值。
进一步地，如上所述的颗粒过滤器的再生方法，所述行车再生的温度为：第二温度值，所述第二温度值小于第一温度值。
进一步地，如上所述的颗粒过滤器的再生方法，所述低温主动再生的温度为：第三温度值，所述第三温度值小于第二温度值。
进一步地，如上所述的颗粒过滤器的再生方法，在所述根据所述里程差确定颗粒过滤器的再生策略之后，还包括：
若进行再生，则将里程差清零。
第二方面，本申请提出一种颗粒过滤器的再生***，包括：
数据处理模块，用于确定当前行驶里程与上次再生成功对应的里程之间的里程差；
判断控制模块，用于根据所述里程差确定颗粒过滤器的再生策略。
第三方面，本申请提出一种控制器，包括增压器、中冷器、节气门、柴油机、排气再循环***、柴油机氧化催化器、选择性催化还原***、颗粒过滤器和所述的颗粒过滤器的再生***；
所述颗粒过滤器用于根据颗粒过滤器的再生***发送的指令进行再生。
本申请的优点在于：根据里程差确定颗粒过滤器的再生策略，不同的再生策略可以针对于特殊用途车辆的不同工况，确保特殊用途车辆在不同工况均能够完成再生，提高后处理的寿命和发动机的可靠性。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选事实方案的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用同样的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1是一种现有的发动机基本布置的示意图；
图2是本申请提供的一种颗粒过滤器的再生方法的步骤示意图；
图3是本申请提供的一种颗粒过滤器的再生方法的里程差大于等于第一里程的流程示意图；
图4是本申请提供的一种颗粒过滤器的再生方法的里程差大于等于第二里程的流程示意图；
图5是本申请提供的另一种颗粒过滤器的再生方法的里程差大于等于第二里程的流程示意图；
图6是本申请提供的一种颗粒过滤器的再生方法的里程差大于等于第三里程的流程示意图；
图7是本申请提供的一种颗粒过滤器的再生***的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
第一方面，根据本申请的实施方式，提出一种颗粒过滤器的再生方法，如图2所示，包括：
S101，确定当前行驶里程与上次再生成功对应的里程之间的里程差；
S102，根据里程差确定颗粒过滤器的再生策略。
如图3所示根据里程差确定颗粒过滤器的再生策略，包括：若里程差大于等于第一里程、平均车速小于第一车速，并且行驶车速大于第二车速的累积时间小于等于第一时间阈值，则进行驻车再生；若否，则不进行再生。其中，第一里程可以为1000千米，第一车速可以为15千米/小时，第二车速可以为30千米/小时，第一时间阈值可以为10小时。
如图4所示根据里程差确定颗粒过滤器的再生策略，包括：若里程差大于等于第二里程、平均车速大于等于第一车速且小于等于第二车速，并且行驶车速大于第二车速的累积时间小于第二时间阈值，则进行驻车再生，第二里程大于第一里程，第二车速大于第一车速，第二时间阈值大于第一时间阈值。
如图5所示若里程差大于等于第二里程、平均车速大于等于第一车速且小于等于第二车速，并且行驶车速大于第二车速的累积时间大于等于第二时间阈值，则进行行车再生，第二里程大于第一里程，第二车速大于第一车速，第二时间阈值大于第一时间阈值。
若否，则不进行再生。其中，第二里程可以为2000千米。
如图6所示根据里程差确定颗粒过滤器的再生策略，包括：
若里程差大于等于第三里程，并且平均车速大于等于第二车速且小于等于第三车速，则进行行车再生，第三里程大于第二里程，第三车速大于第二车速。
若里程差大于等于第三里程，并且平均车速大于第三车速，则进行低温主动再生，第三里程大于第二里程，第三车速大于第二车速。其中，第三里程可以为3000千米，第三车速可以为60千米/小时。
现有的方法基于固定里程触发再生，没有与整车运行工况结合，因此，对于特殊用途车辆，尤其容易出现再生不完全或者再生失败的情况；而基于碳载量触发再生这种方法，当碳载量的精度存在偏差时，对再生时机容易出现误判。
本申请的实施方式通过里程差确定颗粒过滤器的再生策略，对不同的再生方法用不同的再生温度进行控制，当距离上次再生成功的里程(里程差)累加到第一里程时，则进行第一里程的再生判断，如果满足条件，则进行基于第一里程的驻车再生，若否，则不进行再生，里程差继续累加。当里程累加到第二里程时，进行第二里程的再生判断，如果满足驻车再生条件则进行驻车再生，如果满足行车再生条件，则进行行车再生，如果均不能满足使能条件，则里程差继续累加，当里程差累加到第三里程时，则进行第三里程的再生判断方法，若满足要求，则进行行车再生，若不满足要求则进行低温主动再生。再生成功后里程清零。
发动机运行到中负荷后，会自动执行行车再生；例如跑高速，跑省道，发动机都会自动执行行车再生。由于行车再生需要一定的车速，从而保持较高的再生温度，因此，在里程差大于2000km，平均车速大于等于15km/h且小于等于30km/h，并且行驶车速大于30km/h的累积时间大于等于10h的情况下，适合进行行车再生；以及在里程差大于等于3000km，并且平均车速大于等于30km/h且小于等于60km/h的情况下，适合进行行车再生。
在城市工况、堵车等低速低负荷工况的情况下，由于无法执行行车再生，因此在低负荷工况运行一段时间后，需要司机停车后按动车上的再生按钮来执行驻车再生。所以，对于里程差大于等于1000km、平均车速小于15km/h，并且行驶车速大于30km/h的累积时间小于等于1h的车辆，由于其本身的工况不适合行车再生，因此采用驻车再生的方式。
若无法满足驻车再生和行车再生的条件，则这类工况的车辆进行低温主动再生。相较于常规主动再生，其颗粒过滤器入口温度通常达到600℃以上，低温主动再生的颗粒过滤器入口温度通常控制在500℃以下。
驻车再生的温度为：第一温度值。其中，第一温度值可以为650℃。
行车再生的温度为：第二温度值，第二温度值小于第一温度值。其中，第二温度值可以为550℃。
低温主动再生的温度为：第三温度值，第三温度值小于第二温度值。其中，第三温度值可以为450℃。
在根据里程差确定颗粒过滤器的再生策略之后，还包括：
若进行再生，则将里程差清零。
第二方面，根据本申请的实施方式，还提出一种颗粒过滤器的再生***，如图7所示，包括：
数据处理模块101，用于确定当前行驶里程与上次再生成功对应的里程之间的里程差；
判断控制模块102，用于根据里程差确定颗粒过滤器的再生策略。
第三方面，根据本申请的实施方式，还提出一种发动机，包括颗粒过滤器的再生***，包括增压器、中冷器、节气门、柴油机、排气再循环***、柴油机氧化催化器、选择性催化还原***、颗粒过滤器和颗粒过滤器的再生***；
颗粒过滤器用于根据颗粒过滤器的再生***发送的指令进行再生。
本申请的方法中，根据里程差确定颗粒过滤器的再生策略，不同的再生策略可以针对于特殊用途车辆的不同工况，确保特殊用途车辆在不同工况均能够完成再生，提高后处理的寿命和发动机的可靠性。再生失败导致的长时间不再生或者再生不完全还会导致颗粒过滤器碳载量计算出现偏差，可能会出现发动机燃油消耗量增加，还会增加颗粒过滤器烧毁风险，给对颗粒过滤器进行相关诊断带来很大难度。本申请的实施方式采用不同的再生策略，提升再生判断时机的准确性，从而提高颗粒过滤器再生效率，降低颗粒过滤器烧毁的风险，减小颗粒过滤器的诊断难度，减少发动机燃油的不必要消耗，并改善燃油经济性，提升后处理的安全性，延长发动机及后处理使用寿命。
以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种颗粒过滤器的再生方法，其特征在于，包括：
确定当前行驶里程与上次再生成功对应的里程之间的里程差；
根据所述里程差确定颗粒过滤器的再生策略，包括：若里程差大于等于第一里程、平均车速小于第一车速，并且行驶车速大于第二车速的累积时间小于等于第一时间阈值，则进行驻车再生；若否，则不进行再生；
若里程差大于等于第二里程、平均车速大于等于第一车速且小于等于第二车速，并且行驶车速大于第二车速的累积时间小于第二时间阈值，则进行驻车再生，所述第二里程大于第一里程，所述第二车速大于第一车速，所述第二时间阈值大于第一时间阈值；
若里程差大于等于第二里程、平均车速大于等于第一车速且小于等于第二车速，并且行驶车速大于第二车速的累积时间大于等于第二时间阈值，则进行行车再生，所述第二里程大于第一里程，所述第二车速大于第一车速，所述第二时间阈值大于第一时间阈值；
若否，则不进行再生；
若里程差大于等于第三里程，并且平均车速大于等于第二车速且小于等于第三车速，则进行行车再生，所述第三里程大于第二里程，所述第三车速大于第二车速；
若里程差大于等于第三里程，并且平均车速大于第三车速，则进行低温主动再生，所述第三里程大于第二里程，所述第三车速大于第二车速。
2.根据权利要求1所述的颗粒过滤器的再生方法，其特征在于，所述驻车再生的温度为：第一温度值。
3.根据权利要求2所述的颗粒过滤器的再生方法，其特征在于，所述行车再生的温度为：第二温度值，所述第二温度值小于第一温度值。
4.根据权利要求3所述的颗粒过滤器的再生方法，其特征在于，所述低温主动再生的温度为：第三温度值，所述第三温度值小于第二温度值。
5.根据权利要求1所述的颗粒过滤器的再生方法，其特征在于，在所述根据所述里程差确定颗粒过滤器的再生策略之后，还包括：
若进行再生，则将里程差清零。
6.一种颗粒过滤器的再生***，其特征在于，包括：
数据处理模块，用于确定当前行驶里程与上次再生成功对应的里程之间的里程差；
判断控制模块，用于根据所述里程差确定颗粒过滤器的再生策略，包括：若里程差大于等于第一里程、平均车速小于第一车速，并且行驶车速大于第二车速的累积时间小于等于第一时间阈值，则进行驻车再生；若否，则不进行再生；
若里程差大于等于第二里程、平均车速大于等于第一车速且小于等于第二车速，并且行驶车速大于第二车速的累积时间小于第二时间阈值，则进行驻车再生，所述第二里程大于第一里程，所述第二车速大于第一车速，所述第二时间阈值大于第一时间阈值；
若里程差大于等于第二里程、平均车速大于等于第一车速且小于等于第二车速，并且行驶车速大于第二车速的累积时间大于等于第二时间阈值，则进行行车再生，所述第二里程大于第一里程，所述第二车速大于第一车速，所述第二时间阈值大于第一时间阈值；
若否，则不进行再生；
若里程差大于等于第三里程，并且平均车速大于等于第二车速且小于等于第三车速，则进行行车再生，所述第三里程大于第二里程，所述第三车速大于第二车速；
若里程差大于等于第三里程，并且平均车速大于第三车速，则进行低温主动再生，所述第三里程大于第二里程，所述第三车速大于第二车速。
7.一种发动机，其特征在于，包括增压器、中冷器、节气门、柴油机、排气再循环***、柴油机氧化催化器、选择性催化还原***、颗粒过滤器和权利要求6所述的颗粒过滤器的再生***；
所述颗粒过滤器用于根据颗粒过滤器的再生***发送的指令进行再生。
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