[发明专利]一种柴油机DPF碳载量的计算方法及系统

说明书

本发明涉及柴油机后处理技术领域，具体公开了一种柴油机DPF碳载量的计算方法，其中，包括：计算柴油机排放的碳烟经过DPF后捕集的原机碳烟值；计算DPF内部实时发生的被动再生反应消耗掉的碳烟值；计算DPF内部发生的主动再生反应消耗掉的碳烟值；将所述原机碳烟值减去所述被动再生反应消耗掉的碳烟值以及减去所述主动再生反应消耗掉的碳烟值计算得到DPF内的存储的碳烟值；对所述DPF内的存储的碳烟值进行积分计算得到DPF内的碳载量。本发明还公开了一种柴油机DPF碳载量的计算系统。本发明提供的柴油机DPF碳载量的计算方法能够准确计算DPF碳载量。

技术领域

本发明涉及柴油机后处理技术领域，尤其涉及一种柴油机DPF碳载量的计算方法及柴油机DPF碳载量的计算系统。

背景技术

柴油机颗粒捕集器（Diesel Particulate Filter，简称DPF）是一种安装在柴油发动机排放系统中的陶瓷过滤器，它将尾气中的颗粒排放物质进入大气之前将其捕捉。

柴油发动机的污染主要来自三个方面：微粒排放物质、碳氢化合物、氮氧化合物和硫，其中微粒排放物质大部分是碳和碳化物的微小颗粒所组成的。

微粒捕集器能够减少柴油发动机所产生的烟灰达90%以上，它的工作基本原理是：柴油微粒过滤器喷涂上金属铂、钯，柴油机发动机排除的含有碳粒的黑烟，通过专门的管道进入发动机尾气微粒捕集器，经过其内部密集设置的带式过滤器，将碳烟颗粒吸附在陶瓷制成的过滤器上。

在DPF长期工作中，捕集器里的颗粒物质逐渐增多会引起发动机背压升高，导致发动机性能下降，所以要除去沉积在DPF内部的颗粒物，恢复DPF的过滤性能。

清除DPF内的碳载量关键是让控制器知道什么时候碳载量达到了上限值，不然会导致DPF再生周期的缩短或加大再生风险。目前还没有传感器能够直接测量出DPF内部的碳载量多少。通过压差传感器可以间接测量出DPF内部的碳载量，但压差传感器测量值的大小不仅仅与碳载量有关，还与排气流量、排气温度有关，使用压差传感器间接估算碳载量需要考虑以上相关因素。另外，由于压差传感器在小排气流量下偏差较大，往往使通过压差传感器估算的碳载量有30%以上的偏差，从而会导致DPF再生时机不够准确，造成再生油耗过高或再生时烧损DPF载体。

因此，如何提供一种能够准确计算DPF碳载量的计算方法成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种柴油机DPF碳载量的计算方法及柴油机DPF碳载量的计算系统，以解决现有技术中的问题。

作为本发明的第一个方面，提供一种柴油机DPF碳载量的计算方法，其中，所述柴油机DPF碳载量的计算方法包括：

计算柴油机排放的碳烟经过DPF后捕集的原机碳烟值；

计算DPF内部实时发生的被动再生反应消耗掉的碳烟值；

计算DPF内部发生的主动再生反应消耗掉的碳烟值；

将所述原机碳烟值减去所述被动再生反应消耗掉的碳烟值以及减去所述主动再生反应消耗掉的碳烟值计算得到DPF内的存储的碳烟值；

对所述DPF内的存储的碳烟值进行积分计算得到DPF内的碳载量。

优选地，所述计算柴油机排放的碳烟经过DPF后捕集的原机碳烟值包括：

根据发动机转速和发动机喷油量查询原机稳态下碳烟MAP图，得到不同工况下稳态的碳烟质量流量；

根据DPF捕集效率和所述碳烟质量流量计算得到DPF捕集的碳烟质量流量；

根据EGR率、空燃比和所述DPF捕集的碳烟质量流量计算得到所述原机碳烟值。