[发明专利]一种DPF自适应主动再生控制方法、装置和系统

说明书

本发明实施例提出了一种DPF自适应主动再生控制方法、装置和系统，在DPF中累积的灰分改变了DPF碳载量与DPF前后压差之间的关联关系的情况下，通过DPF主动再生时DPF出口温度预测值和DPF出口温度实测值的温度差值对DPF碳载量预测模型进行自适应的调整，使DPF再生时的碳载量收敛到预设碳载量，始终保持在恰当的再生时机对DPF进行主动再生，从而降低DPF再生油耗，提高DPF的可靠性与耐久性。

技术领域

本发明实施例涉及内燃机排气后处理技术领域，更具体地，涉及一种DPF自适应主动再生控制方法、装置和系统。

背景技术

柴油机颗粒捕集器(Diesel Particulate Filter，DPF)是柴油机满足排放法规要求的必备后处理装置。DPF通过物理过滤的方式对柴油机排气中的颗粒物(ParticulateMatter，PM)进行捕集，降低柴油机的PM排放。随着颗粒物在DPF孔道中的累积，DPF的压降会越来越大，这会增大发动机的排气背压，恶化发动机的油耗，严重时甚至会直接堵塞排气管，导致发动机损坏。因此，在DPF使用过程中，一般需要周期性地对DPF执行再生操作，以将DPF中累积的碳烟氧化去除，使DPF的流动阻力控制在合理的范围内，保证发动机和DPF的正常工作。

目前，发动机颗粒捕集器DPF的再生技术从再生方式上可分为被动式再生和主动式再生。被动式再生是利用可能存在的发动机的高速高负荷工况形成的排气条件使捕集到的颗粒物燃烧，但因为用户使用发动机的模式是不确定的，所以这种方式不能够排除DPF堵塞故障，特别是对于车用柴油发动机，这种工况出现的概率非常低，基本上难以有效再生DPF。主动式再生是根据监测的DPF工作状态来随时产生高于DPF中颗粒物能够起燃的温度的排气，对DPF进行再生的专门系统。

在DPF主动再生控制过程中，DPF再生时机的判断是DPF主动再生控制中的一个重要环节。DPF过早地再生，将导致DPF再生频繁，因DPF再生消耗的燃油增加，降低发动机的燃油经济性。而DPF延迟再生则会因为再生时DPF中累积的碳烟过多，碳烟氧化燃烧过于剧烈，释放热量的速度过快，导致DPF内部温度过高，烧毁过滤载体，降低DPF的可靠性与耐久性。因此，在DPF主动再生控制过程中，一般会建立DPF碳载量的预测模型，对DPF中的碳载量进行实时估计。当DPF中的碳载量达到预设的碳载量时，即对DPF执行再生操作。

现有的DPF碳载量预测模型一般是通过预先标定好的DPF碳载量与DPF前后压差之间的关联关系，通过压差传感器测得的DPF前后的压差，结合发动机排气流量及DPF入口温度，对DPF中的碳载量进行估计。然而，DPF再生时，DPF中累积的PM中的灰分成分无法通过再生的方式去除，随着DPF使用时长的增加，灰分会在DPF中不断累积，并改变DPF碳载量与DPF压差之间的关联关系，从而导致DPF碳载量预测模型对DPF碳载量的错误估计，使DPF过早或延迟再生。

发明内容

本发明实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种DPF自适应主动再生控制方法、装置和系统。

第一个面，本发明实施例提供了一种DPF自适应主动再生控制方法，包括：

基于柴油机颗粒捕集器DPF主动再生过程中DPF出口温度预测值与DPF出口温度实测值的温度差值，调整用于预测DPF碳载量的DPF碳载量预测模型，以使每次DPF主动再生时，DPF碳载量预测模型预测的DPF碳载量都收敛至预设碳载量；

基于调整后DPF碳载量预测模型预测到DPF碳载量达到预设碳载量时，对DPF进行下一次DPF主动再生。

第二个面，本发明实施例提供了一种DPF自适应主动再生控制装置，包括：

DPF模型模块，用于基于发动机排气流量、发动机油耗、DPF入口温度信息，对DPF出口温度进行实时估计，获得DPF主动再生时DPF出口温度预测值；