[发明专利]一种计算碳累积量的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及微粒过滤领域，特别是涉及一种计算碳累积量的方法和装置。

背景技术

柴油发动机的污染主要来自微粒排放物质，微粒排放物质大部分是由碳和碳化物的微小颗粒所组成的。出于对环保要求的日益提高，对排放法规的要求也日趋严格。柴油车在排放时必须对这些碳微粒排放物质进行严格的控制。

目前，排放后处理装置已经成为柴油车用于解决碳微粒排放问题的一种标准配置。在众多柴油车碳微粒排放后处理装置中，柴油微粒过滤器(DPF)是公认有效的一种方法。

DPF是一种安装在柴油发动机排放系统中的陶瓷过滤器，它能将尾气中的微粒排放物质进入大气之前将其捕捉。DPF能够减少柴油发动机工作所产生的碳微粒的90％以上。它的基本工作原理是：尾气通过专门的管道进入DPF，经过其内部密集设置的带式过滤器，碳微粒会吸附在金属纤维毡制成的上述带式过滤器上；但是，DPF长期工作中，DPF里所吸附的碳微粒逐渐增多以至于引起发动机背压升高，影响机车尾气的正常排放，导致发动机性能下降，这时，就必须对DPF进行主动再生，所谓的主动再生是指，在符合一定条件时，主动除去过滤器上所吸附的碳微粒，恢复DPF的过滤性能。

对于DPF的主动再生，目前主要的方法是在DPF前安装用于提高管道温度以便燃烧掉吸附在DPF过滤器上碳微粒的氧化型催化器DOC，如图1所示，后处理控制单元(ACU)接收DPF前后压差传感器所采集的数据，当DPF前后压差达到或超过一定定值时，控制喷油嘴喷出一定量的油，控制DOC提高管道内的温度，点燃燃油，燃烧掉吸附在DPF过滤器上的碳微粒，完成DPF的主动再生。这种方法利用对DPF前后压差的大小的判断DPF过滤器中的碳微粒的碳累积量是否达到再生时机。但是，由于DPF前后压差变化的幅度很小，很难直接从这种数据的小幅变化中判断出准确的再生时机，而且尾气中所含的灰尘以及尾气的排出速度都会对DPF前后压差产生影响，直接影响了判断再生时机的准确性。

发明内容

本发明实施例提供了一种计算碳累积量的方法和装置，为了解决上述由于DPF前后压差变化的幅度很小，很难直接从这种数据的小幅变化中判断出准确的再生时机，而且尾气中灰尘的含量以及尾气的排出速度都会对DPF前后压差产生不小的影响，也直接影响了判断再生时机的准确性的技术问题。

本发明实施例公开了如下技术方案：

一种计算碳累积量的方法，包括：

通过压力差传感器测得柴油微粒过滤器DPF的DPF前后总压力差；

根据DPF前温度和废气体积流量得到所述废气体积流量在所述DPF前温度下所产生的第一DPF前后压力差；

根据所述废气体积流量和灰份体积计算得到灰份体积所产生第二DPF前后压力差系数；

修正所述第一DPF前后压力差和第二DPF前后压力差系数对所述DPF前后总压力差的影响，得到修正后的DPF前后压力差；

根据所述废气体积流量计算修正后的DPF前后压力差的流阻；

根据所述修正后的DPF前后压力差的流阻和所述废气体积流量计算得到对应的DPF碳累积量。

优选的，所述修正所述第一DPF前后压力差和第二DPF前后压力差系数对所述DPF前后总压力差的影响，得到修正后的DPF前后压力差包括：

所述DPF前后总压力差减去第一DPF前后压力差乘以第二DPF前后压力差系数的积，得到修正后的DPF前后压力差。

优选的，所述灰份体积具体为：

通过发动机转速和废气质量流量得到灰份质量流量；

将灰份质量流量积分得到灰份质量；

将灰份质量除以灰份密度得到灰份体积。

优选的，还包括：

在根据所述废气体积流量计算修正后的DPF前后压力差的流阻后对所述修正后的DPF前后压力差的流阻进行滤波处理，消除发动机造成的误差；

相应的，使用滤波处理后的所述修正后的DPF前后压力差的流阻和所述废气体积流量计算得到对应的DPF碳累积量。

优选的，还包括：

根据所述DPF碳累积量判断主动再生时机。

优选的，还包括：

通过灰份体积得到DPF碳累积量灰份修正系数；

将所述DPF碳累积量乘以所述DPF碳累积量灰份修正系数得到第一DPF碳累积量；

相应的，根据所述第一DPF碳累积量判断主动再生时机。

优选的，还包括：