[发明专利]低能耗尾气处理系统的DPF温度控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种低能耗尾气处理系统的DPF温度控制系统，其特征在于：包括变化率限制器、前馈控制器、PID控制器、PWM计算模块和保护模块，变化率限制器根据DPF目标温度DPFT_target和第一温度传感器所测量的DPF入口温度DPFinT计算温度指令值，前馈控制器根据尾气温度Exh_T、环境温度Ambient_T、新鲜空气质量流量Fresh_MF、排气质量流量Exh_MF和温度指令值计算前馈控制指令，PID控制器根据温度指令值与DPF入口温度DPFinT比较得到的温度误差信号计算反馈控制指令，PWM计算模块根据反馈控制指令与前馈控制指令相加得到的计算值和燃油压力值计算得到PWM占空比值，保护模块根据PWM占空比值和新鲜空气质量流量Fresh_MF计算用于控制燃油电磁阀的PWM占空比指令；所述变化率限制器中温度指令值的计算公式为：

Temp_CtrlCmd＝最小值(DPFT_target，DPFinT+deltaT)

其中，Temp_CtrlCmd为温度指令值，deltaT为用于限制DPF入口温度变化率的设定值。

2.根据权利要求1所述的低能耗尾气处理系统的DPF温度控制系统，其特征在于：所述前馈控制器中前馈控制指令的计算公式为：

Fuel_MF＝[(DPFinT-Exh_T)×Cp_2×Exh_MF+(DPFinT-Ambient_T)×Cp_1×Fresh_MF]/LHV

其中，Fuel_MF为前馈控制指令，Cp_1和Cp_2为两个常数，LHV为燃油的低热值。

3.根据权利要求1所述的低能耗尾气处理系统的DPF温度控制系统，其特征在于，所述保护模块的控制方法包括如下步骤：首先检查DPF再生状态，若DPF处于再生状态中，则计算新鲜空气质量流量Fresh_MF的变化率；若检测到Fresh_MF值下降率超过阈值Thd_MFR或Fresh_MF＜阀值Thd_MF，则将PWM占空比设置为0，并停止再生过程。

4.一种低能耗尾气处理系统的DPF温度控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

将DPF目标温度DPFT_target和第一温度传感器所测量的DPF入口温度DPFinT传输至变化率限制器，变化率限制器根据DPF目标温度DPFT_target和第一温度传感器所测量的DPF入口温度DPFinT计算温度指令值，并传输至前馈控制器；将尾气温度Exh_T、环境温度Ambient_T、新鲜空气质量流量Fresh_MF、排气质量流量Exh_MF传输至前馈控制器，前馈控制器根据尾气温度Exh_T、环境温度Ambient_T、新鲜空气质量流量Fresh_MF、排气质量流量Exh_MF和温度指令值计算前馈控制指令；将温度指令值与DPF入口温度DPFinT进行比较得到的温度误差信号传输至PID控制器，PID控制器根据温度误差信号计算反馈控制指令，将反馈控制指令与前馈控制指令相加得到的计算值传输至PWM计算模块，PWM计算模块根据计算值和燃油压力值计算得到PWM占空比值，并传输至保护模块，将新鲜空气质量流量Fresh_MF传输至保护模块，保护模块根据PWM占空比值和新鲜空气质量流量Fresh_MF计算用于控制燃油电磁阀的PWM占空比指令；所述变化率限制器中温度指令值的计算公式为：

Temp_CtrlCmd＝最小值(DPFT_target，DPFinT+deltaT)

其中，Temp_CtrlCmd为温度指令值，deltaT为用于限制DPF入口温度变化率的设定值。

5.根据权利要求4所述的低能耗尾气处理系统的DPF温度控制方法，其特征在于，所述前馈控制器中前馈控制指令的计算公式为：

Fuel_MF＝[(DPFinT-Exh_T)×Cp_2×Exh_MF+(DPFinT-Ambient_T)×Cp_1×Fresh_MF]/LHV

其中，Fuel_MF为前馈控制指令，Cp_1和Cp_2为两个常数，LHV为燃油的低热值。

6.根据权利要求4所述的低能耗尾气处理系统的DPF温度控制方法，其特征在于，所述保护模块的控制方法包括如下步骤：首先检查DPF再生状态，若DPF处于再生状态中，则计算新鲜空气质量流量Fresh_MF的变化率；若检测到Fresh_MF值下降率超过阈值Thd_MFR或Fresh_MF＜阀值Thd_MF，则将PWM占空比设置为0，并停止再生过程。