[发明专利]一种非道路柴油机燃烧器DPF再生温度控制方法在审

专利信息
申请号: 201710385321.1 申请日: 2017-05-26
公开(公告)号: CN107100703A 公开(公告)日: 2017-08-29
发明(设计)人: 臧志成;朱磊;赵闯;金维中;吴文付 申请(专利权)人: 凯龙高科技股份有限公司
主分类号: F01N9/00 分类号: F01N9/00;F01N3/025
代理公司: 北京品源专利代理有限公司11332 代理人: 孟金喆
地址: 214000 江苏省无锡市惠山区*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 道路 柴油机 燃烧 dpf 再生 温度 控制 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及柴油机再生温度控制技术领域,尤其涉及一种非道路柴油机燃烧器DPF再生温度控制方法。

背景技术

随着非道路柴油机排放法规的不断升级,柴油机颗粒物排放(PM)对颗粒物质量和数量具有很好的转化效率,因此会得到更好的应用。非道路柴油机国四阶段排放控制要求,HC和CO转化效率大于90%,颗粒物PM降低85%。柴油机燃烧器DPF(颗粒捕集器)再生方式包括主动再生方式和被动再生方式,被动再生方式不需要额外的能量提供进行碳烟的燃烧,主动再生方式需要额外的能量提供或者柴油机排气温度控制实现DPF颗粒捕集器的温度控制。针对农用柴油机低速、大扭矩、高振动、高冲击的环境,采用适合农机特点的壁流式DPF后处理系统。保证在低温和瞬态工况下,颗粒捕集器(DPF)能够很好的再生,需要精确控制DPF催化器再生温度。针对燃烧器DPF系统,涉及到复杂的空气、燃油喷射和点火系统,在DPF再生过程中,保持恒定的再生温度和低排放是比较大的技术挑战。DPF再生温度控制对于燃烧器而言是至关重要的,过温现象会严重影响DPF的性能,出现再生不彻底现象,甚至会损坏DPF载体。

发明内容

本发明的目的在于通过一种非道路柴油机燃烧器DPF再生温度控制方法,来解决以上背景技术部分提到的问题。

为达此目的,本发明采用以下技术方案:

一种非道路柴油机燃烧器DPF再生温度控制方法,其包括:设定DPF目标再生温度;DPF控制器判断DPF实际温度与所述DPF目标再生温度的差值即DPF再生温度差;DPF控制器通过带前馈的PID控制器将DPF再生温度差转化为排气管燃油喷射量大小,燃油喷射量在DOC催化器上进行化学反应产生温度,从而加热DPF催化器实际温度,DPF实际温度与DPF目标再生温度产生差值,完成基于温度的DPF再生温度闭环控制。

特别地,所述带前馈的PID控制器采用PID位置闭环控制算法进行DPF再生温度闭环控制,使用的差分方程如下:

其中,u(k)——第k个采样时刻的控制值;

u0——再生温度喷油量的初始值;

Kp——比例放大系数;

Ki——积分放大系数;

Kd——微分放大系数;

e(k)——第k次采样时刻偏差值;

e(k-1)——第k-1次采样时刻偏差值;

k——0,1,2,……。

特别地,所述PID位置闭环算法中加入有积分分离算法,积分分离算法具体如下:

其中:当e(k)≤ε时,α为1;当e(k)≥ε时,α为0;

在积分分离算法中,当DPF再生温度差e(k)大于ε时,采用PD控制,保证再生温度控制的响应速度;当再生温度偏差e(k)小于ε时,采用PID控制,保证再生温度控制的精度。

特别地,所述PID位置闭环算法中加入有死区限制,即当e(k)≤φ时,e(k)为0,φ为设定阈值;当e(k)≥φ时,e(k)正常输出。

本发明提出的非道路柴油机燃烧器DPF再生温度控制方法将前馈控制和PID反馈控制相结合完成对非道路柴油机燃烧器DPF再生温度控制,具有闭环控制稳定和前馈控制快速的优点,提高了DPF催化器再生温度控制精度,在各种柴油机工况下,DPF催化器入口实际温度与DPF目标再生温度误差会控制在25℃以内,实现DPF系统在各种工况下进行可靠再生温度管理。

附图说明

图1为本发明实施例提供的非道路柴油机燃烧器DPF再生温度控制方法应用示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容,除非另有定义,本文所使用的所有技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例,不是旨在于限制本发明。

请参照图1所示,图1为本发明实施例提供的非道路柴油机燃烧器DPF再生温度控制方法应用示意图。

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