[发明专利]一种用于DPF主动再生的燃油喷射控制系统及方法

权利要求书

1.一种用于DPF主动再生的燃油喷射控制方法，通过用于DPF主动再生的燃油喷射控制系统实现，该燃油喷射控制系统用于燃油喷射系统中，所述的燃油喷射系统包括油箱(7)、低压油泵(14)、喷嘴(12)、空压机(8)、储气罐(9)，所述的油箱(7)通过低压油泵(14)与喷嘴(12)连接，所述的低压油泵(14)与喷嘴(12)连接的管路上连接有燃油滤清器(13)，所述的空压机(8)与储气罐(9)连接，所述的储气罐(9)与喷嘴(12)连接，本燃油喷射控制系统包括传感器模块、信号采集模块、工作模式划分模块、模式调度管理模块、指令驱动模块、执行器模块和DPF再生判断模块，所述的传感器模块与信号采集模块连接，所述的信号采集模块与模式调度管理模块连接，所述的模式调度管理模块与指令驱动模块连接，所述的指令驱动模块与执行器模块连接，所述的工作模式划分模块与模式调度管理模块连接，所述的DPF再生判断模块与模式调度管理模块连接；

所述的传感器模块包括燃油温度传感器(1)、上游燃油压力传感器(2)和下游燃油压力传感器(3)，所述的执行器模块包含调压阀(4)、计量阀(5)和清洁阀(6)三个执行器，所述的计量阀(5)设置在低压油泵(14)与喷嘴(12)连接的管路上，所述的清洁阀(6)设置在储气罐(9)与喷嘴(12)连接的管路上，所述的燃油温度传感器(1)安装在油箱(7)或燃油滤清器(13)上，所述上游燃油压力传感器(2)安装在燃油滤清器(13)和计量阀(5)连接的管路上，所述的下游燃油压力传感器(3)安装在计量阀(5)和喷嘴(12)连接的管路上，所述调压阀(4)设置在燃油滤清器(13)和计量阀(5)连接的管路上；

所述的信号采集模块用来实现燃油温度信号的采集、上游燃油压力信号的采集和下游燃油压力信号的采集，采集的燃油温度信号用来修正燃油喷射量、提升喷油量控制精度，采集的燃油压力信号用来控制燃油喷射量以及系统故障诊断使用；

所述的工作模式划分模块包括维护模式、建压模式、喷射模式和自清洁模式四种模式，在维护模式中周期性地对喷射管路及喷嘴(12)进行压缩空气吹扫，防止排气管(11)侧燃油管路及喷嘴(12)的堵塞；在建压模式中建立DPF主动再生时所需要的稳定喷射压力；在喷射模式中输出DPF再生所需求的喷射油量，保证实际喷射油量与需求油量在误差允许范围内，保证喷油执行精度；自清洁模式用于当喷射模式结束后对燃油管路及喷嘴(12)进行自清洁功能，防止排气管(11)侧燃油管路及喷嘴(12)由于残留燃油裂变导致的堵塞问题；

所述的模式调度管理模块用于管理工作模式划分模块中四种模式之间的切换控制逻辑、需求油量计算以及需求油量转换控制信号，实现燃油喷射控制功能及燃油管路自清洁功能；

所述的指令驱动模块用于实现对执行器模块的控制指令输出功能；

所述的执行器模块用于执行相应的控制指令，完成相应的燃油喷射和管路自清洁操作；

所述的DPF再生判断模块用于发送DPF再生开启信号、DPF再生中断信号以及DPF再生结束信号；

其特征在于，本燃油喷射控制方法包括下面的步骤：

步骤一，模式调度管理模块检测DPF再生判断模块是否满足DPF主动再生触发条件、是否发出DPF再生开启信号，若不满足主动再生触发条件、没有发出DPF再生开启信号，则进入维护模式，此时指令驱动模块发出指令使调压阀(4)和计量阀(5)处于关闭状态、清洁阀(6)周期性地进行开启与关闭；

步骤二，当模式调度管理模块检测DPF再生判断模块满足DPF的主动再生触发条件、发出DPF再生开启信号时，则进入建压模式，此时指令驱动模块发出指令使清洁阀(6)处于关闭状态，指令驱动模块控制调压阀(4)处于开启状态，经过标定时间后，指令驱动模块控制计量阀(5)打开，持续标定时间后，指令驱动模块控制计量阀(5)关闭，从而使燃油充满调压阀(4)与喷嘴(12)之间的燃油管路，此时上游燃油压力传感器(2)所测量的压力为稳定的燃油供给压力值，从而建立了DPF主动再生时所需要的稳定喷射压力，实现了建压的目的；

步骤三，当模式调度管理模块检测到建压完成，则进入到喷射模式，模式调度管理模块根据燃油供给压力值、DPF再生所需求的喷射油量和燃油温度确定计量阀(5)的需求控制信号，完成对喷射油量的控制；该步骤中采取燃油温度修正和计量阀(5)分级控制两种措施改善喷射油量的控制精度，优化计量阀(5)对喷射需求油量的控制精度，经过燃油温度修正后的DPF再生的喷射需求油量为Q；所述的计量阀(5)分级控制措施包括：首先，将计量阀(5)的控制阶段分为两级，一级为工作周期控制阶段，一级为占空比控制阶段，这两个阶段的分界阈值为Q_Lim，Q_Lim为燃油压差Δp的一个查表函数，燃油压差Δp为上游燃油压力与DOC入口处的压力之差，Q_Lim通过试验标定得到；其次，当喷射需求油量Q小于分界阈值Q_Lim时，进入工作周期控制阶段：固定占空比，调整工作周期，实现对喷射油量的控制；当需求的油量Q大于等于分界阈值Q_Lim时，进入占空比控制阶段：固定工作周期，调整占空比，实现对喷射油量的控制；

步骤四，当模式调度管理模块检测到喷射模式即将结束时，关闭调压阀(4)，经过相应延迟时间后，再关闭计量阀(5)；

步骤五，当模式调度管理模块检测DPF再生判断模块发出DPF再生中断信号或DPF再生结束信号后，进入自清洁模式，此时调压阀(4)和计量阀(5)都已关闭，指令驱动模块控制清洁阀(6)打开、并控制清洁阀(6)处于开启状态保持适当时间，使压缩空气通过清洁阀(6)将燃油管路及喷嘴(12)处残留的燃油吹到排气管(11)中，完成自清洁功能。