[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

说明书

本发明公开了一种基于制动能回收的DPF补气再生系统及补气再生方法。该系统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。该方法在减速断油和制动过程中，对制动能回收装置的电控排气管蝶阀和电控压缩空气充气阀进行控制，使制动能回收装置能在制动过程中及时启动并在适当的时刻结束回收过程。在达到DPF再生条件时，启动DPF补气再生装置，并根据压缩空气瓶中的气体压力准确判断补充空气的供给方式和供给时间；并根据排气条件，控制DPF再生柴油喷射器的喷射时刻和脉宽。

技术领域

本发明涉及柴油机发动机领域，具体是一种基于制动能回收的DPF补气再生系统及补气再生方法。

背景技术

为满足严格排放法规的排放限制，目前柴油发动机普遍需要配置柴油机微粒捕集器(Diesel Particulate Filter，DPF)来降低碳烟排放。然而，在柴油发动机长时间运行后，产生的碳烟颗粒会在DPF中沉积，对发动机的顺畅排气产生阻碍，增加发动机的燃油消耗，同时DPF对碳烟的过滤效率也会显著降低，严重影响发动机的排放性能。因此，在发动机运行过程中需要及时并且高效率的对DPF进行再生。目前比较常用的一种DPF再生方法为DOC辅助DPF再生法，即DPF需要再生时，在柴油机氧化催化器(Diesel OxidationCatalyst，DOC)前的排气管中喷入适量的柴油，柴油在DOC中氧化后产生热量，使排气温度达到DPF的再生起燃点，完成再生过程。采用此种再生方法时，为保证柴油、排气中的未燃和部分燃烧排放物、DPF中碳烟颗粒以及氨泄露催化器(Ammonia slip catalyst，ASC)中氨气的充分氧化，需要根据工况在排气系统中补充一部分新鲜空气。

另外，根据国内外研究可知，对于运行在城市工况下的车辆，发动机制动的能量占比较大。文献中数据表明，制动能可占车辆牵引力能量的55％左右。如果能对制动能进行合理的回收和利用，有利于提高发动机运行过程中的经济性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种基于制动能回收的DPF补气再生系统及补气再生方法。

本发明解决所述系统技术问题的技术方案是，提供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口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。

本发明解决所述方法技术问题的技术方案是，提供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：