[发明专利]一种DPF碳载量的估算方法

说明书

一种DPF碳载量的估算方法，包括计算发动机尾气中产生的碳烟、通过计算DPF的吸附效率得到获得DPF吸附碳烟，经时间t累加获得DPF中碳烟、通过计算被动再生时的氧化效率得到被动再生过程中DPF氧化消耗的碳烟，经时间t累加得到氧化的碳烟，获得被动再生后DPF中碳烟、计算修正系数a修正被动再生后DPF中碳烟得到DPF碳载量。本发明不依托压差传感器、能够实时记录发动机DPF碳载量、提高DPF碳载量估算值准确性，避免估算的DPF碳载量与实际DPF碳载量值差异过大，导致由于DPF碳载量估计值进行再生处理时DPF损坏的问题。

技术领域

本发明涉及汽车及发动机排放DPF控制技术领域，具体涉及一种DPF碳载量的估算方法。

背景技术

随着机动车排放法规的升级，对车辆尾气排放要求越来越严格，当前重型车满足国六排放后处理系统相比国五后处理系统进行了升级换代，采用催化氧化器(DOC)+颗粒过滤器(DPF)+选择性氧化还原器(SCR)+氨逃逸催化器（ASC）的后处理系统。

为满足国六阶段的颗粒排放要求，后处理加装DPF是有效的手段，DPF载体为蜂窝状结构，上面有很多过滤小孔，孔的平均大小为10～30um。壁流式DPF可以非常有效的去除碳颗粒和金属颗粒 (包括直径小于100nm的细小颗粒)，在宽范围的发动机运行工况，其去除颗粒质量的效率大于95％，去除颗粒数目的效率大于99％，而且其机械耐久性和热耐久性比较好。有些DPF也 可以降低HC85％～95％，CO 50％～90％，因此，DPF的使用被认为是唯一可以满足越来越严格PM要求的柴油后处理技术。

DPF过滤过程中，碳颗粒聚集在DPF的过滤壁上，导致气体流通面积减小，发动机的排气背压升高，发动机的工作会出现明显恶化，影响发动机的正常工作，因此需要及时除去沉积的微粒，才能使得发动机恢复正常工作，除去DPF内沉积碳颗粒的方法就叫做DPF再生。DPF再生方式可分为被动再生和主动再生，被动再生主要是指不需要外部干预的再生方式，利用氧化气体和碳烟在过滤载体表面的燃烧反应的一种再生方式，主动再生即通过外加能量使碳烟燃烧的方式，利用外部热源使积存在DPF内的碳颗粒物燃烧，以减少过滤体内的碳颗粒物。发动机上常用主动再生是通过在某一固定工况多喷油来提升排气温度，提供DPF热源，使碳颗粒物燃烧。

传统的DPF碳载量确定方法，最简单的有根据车辆行驶里程、时间或者耗油量等进行确定，但无法反应整车在不同道路、运行工况条件下的真实碳载量。当前较为普遍确定DPF碳载量的方法是利用DPF碳载量增加后，将堵塞DPF的蜂窝状结构，使DPF前后两端的压差增大，通过在安装DPF前后的压差传感器实时测量DPF前后的压差，估算DPF的碳载量，此种方法能够实时监控DPF的碳载量变化，但是在低温环境下容易使排气中的水蒸气在压差测量管内冷凝冻结堵塞压差测量管，并且随着整车运行时间延长，原始排气中的碳烟颗粒滞留压差测量管都会引起压差测量的不准确，若DPF碳载量预测值与实际值偏差较大，会造成主动再生时机判断错误，也容易造成DPF烧毁或者缩短使用寿命。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种不依托压差传感器、能够实时记录发动机DPF碳载量、提高DPF碳载量估算值准确性的一种DPF碳载量的估算方法。

本发明采取的技术方案如下：

一种DPF碳载量的估算方法，包括以下步骤：

S1：计算发动机尾气中产生的碳烟；

S2：通过计算DPF的吸附效率得到获得DPF吸附碳烟，经时间t累加获得DPF中碳烟；

S3：通过计算被动再生时的氧化效率得到被动再生过程中DPF氧化消耗的碳烟，经时间t累加得到氧化的碳烟，用S2中累加获得DPF碳烟减去氧化的碳烟，获得被动再生后DPF中碳烟即实时碳载量；

S4：计算修正系数a，所述修正系数a为发生主动再生工况时，DPF前的温度传感器测得的尾排峰值温度计算得到实际DPF中的碳烟与主动再生前DPF中的碳烟的比值；

S5：将步骤S3中所述被动再生后DPF中碳烟经修正系数a修正，得到DPF碳载量。