[发明专利]基于制动能回收的DPF补气再生系统及补气再生方法

权利要求书

1.一种基于制动能回收的DPF补气再生系统，包括DOC后温度传感器、DPF后温度传感器和ASC后氧传感器；其特征在于该系统还包括发动机电子控制单元、制动能回收装置和DPF补气再生装置；所述制动能回收装置包括压缩空气瓶、压力检测装置、电控排气管蝶阀和电控压缩空气充气阀；所述DPF补气再生装置包括电控增压空气旁通阀、补气装置前温度传感器、补气装置前氧传感器、新鲜空气/排气混合器、补气装置后温度传感器、补气装置后氧传感器、DPF再生柴油喷射器、补气加热装置、补气温度传感器、电控压缩空气供给阀、电控压缩空气调压阀和电控压缩空气切断阀；

柴油发动机的排气管道上安装有电控排气管蝶阀；电控压缩空气充气阀安装于压缩空气瓶的充气管道上，压缩空气瓶的充气管道的引出位置位于柴油发动机的排气管道口与电控排气管蝶阀之间；压缩空气瓶上安装有压力检测装置；所述电控压缩空气切断阀安装于压缩空气瓶的出气管道处；所述压缩空气瓶的出气管道依次通过电控压缩空气切断阀和电控压缩空气调压阀分别与补气加热装置和涡轮增压器连接；电控增压空气旁通阀安装在压缩空气瓶与涡轮增压器连接的管道上；电控压缩空气供给阀安装在压缩空气瓶与补气加热装置连接的管道上；所述补气加热装置的进口处安装有补气温度传感器；所述补气加热装置的出口连接新鲜空气/排气混合器；新鲜空气/排气混合器和DPF再生柴油喷射器均安装在柴油发动机的排气管道上；新鲜空气/排气混合器安装于DPF再生柴油喷射器之前；所述新鲜空气/排气混合器的进口管道上依次安装有补气装置前温度传感器和补气装置前氧传感器；新鲜空气/排气混合器的出口管道上依次安装有补气装置后温度传感器和补气装置后氧传感器。

2.根据权利要求1所述的基于制动能回收的DPF补气再生系统，其特征在于电控排气管蝶阀的安装原则为在留出压缩空气瓶的充气管道安装位置的前提下靠近柴油发动机的排气管道口。

3.根据权利要求1所述的基于制动能回收的DPF补气再生系统，其特征在于所述发动机电子控制单元分别与电控增压空气旁通阀、补气装置前温度传感器、补气装置前氧传感器、补气装置后温度传感器、补气装置后氧传感器、DPF再生柴油喷射器、补气加热装置、补气温度传感器、电控压缩空气供给阀、电控压缩空气调压阀、电控压缩空气切断阀、压力检测装置、电控排气管蝶阀和电控压缩空气充气阀连接。

4.根据权利要求1所述的基于制动能回收的DPF补气再生系统，其特征在于所述发动机电子控制单元分别与DOC后温度传感器、DPF后温度传感器、ASC后氧传感器、氨溶液喷射器和柴油喷射器连接。

5.根据权利要求1所述的基于制动能回收的DPF补气再生系统，其特征在于发动机电子控制单元为ECU。

6.一种基于制动能回收的DPF补气再生方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤1，发动机电子控制单元通过油门踏板信号判断断油制动过程的开始；油门开度为零时，判断制动开始，关闭电控排气管蝶阀，打开电控压缩空气充气阀，开始充气过程；在转速低于阈值或油门信号开始出现非零数值后，判断制动过程结束，打开电控排气管蝶阀，关闭电控压缩空气充气阀；

步骤2，发动机在运行过程中，发动机电子控制单元实时检测DPF的前后压差，并判断DPF两端压差与阀值的大小关系，小于阀值时不启动再生过程；当DPF两端压差大于阀值时，启动再生过程，并首先判断压缩空气瓶中压力与排气压力的差值与阀值的大小关系；

步骤3，若压缩空气瓶中压力与排气压力的差值高于阀值时，发动机电子控制单元控制电控压缩空气切断阀和电控压缩空气供给阀打开，首先根据补气装置前氧传感器、补气装置前温度传感器、排气流量、涡轮后压力的数值和前期标定MAP图对电控压缩空气调压阀的调压数值、电控压缩空气供给阀和电控压缩空气切断阀的关闭时刻进行控制；若压缩空气瓶中压力与排气压力的差值低于阀值时，电控压缩空气供给阀关闭，电控增压空气旁通阀打开，根据增压后空气压力、补气装置前氧传感器、补气装置前温度传感器、排气流量、排气涡轮后压力的数值和前期标定MAP图对电控增压空气旁通阀的关闭时刻进行调节；

步骤4，实时检测补气温度传感器的温度数值和补气装置前温度传感器的数值，根据压力检测装置检测到的压力、排气压力、补气温度传感器的数值对排气温度是否满足要求进行预判；

步骤5，若排气温度不满足要求，根据DOC后温度传感器、DPF后温度传感器、ASC后氧传感器和前期标定MAP图对补气加热装置的开启关闭以及加热强度进行控制；若预判排气温度满足要求，则不启动补气加热装置；

步骤6，根据补气装置后温度传感器的信号、排气流量信号和前期标定MAP图对DPF再生柴油喷射器的喷射时刻和喷射持续期进行调节；

步骤7，在DPF再生装置运行过程中检测补气装置后温度传感器、DOC后温度传感器和DPF后温度传感器的温度数值，根据三者的温度反馈进行补气加热装置的闭环反馈调节；

步骤8，然后根据补气装置后氧传感器和ASC后氧传感器的反馈数值对电控压缩空气调压阀的调压数值、电控压缩空气供给阀的开启关闭时刻、电控增压空气旁通阀的开启关闭时刻进行闭环反馈调节。