一种柴油机颗粒捕集器清灰处理判定方法及装置与流程

本发明属于柴油机技术领域，尤其涉及一种柴油机颗粒捕集器清灰处理判定方法及装置。

背景技术：

柴油机颗粒捕捉器(dieselparticulatefilter，dpf)是一种安装在柴油发动机排放系统中的陶瓷过滤器，它可以捕捉、收集柴油机工作过程中产生的微粒排放物质，避免其进入空气当中。颗粒捕捉器能够减少柴油发动机所产生的烟灰达90％以上，是解决柴油机颗粒物排放问题的有效装置。

由于柴油机颗粒捕集器不断的在捕捉、收集排气中的微粒物质，为保证柴油机颗粒捕集器正常工作，需要定期对其进行再生处理。但再生处理过程中会存在难以气化去除的灰分沉积于柴油机颗粒捕集器内部，沉积的灰分会占据柴油机捕集器内部的大量空间，改变柴油机颗粒捕集器的物理结构，造成柴油机颗粒捕集器不能正常工作，因此需要定期清除柴油机颗粒捕集器内部沉积的灰分。

鉴于上述情况，如何较为准确的判定柴油机颗粒捕集器是否需要进行清灰处理，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种柴油机颗粒捕集器清灰处理判定方法及装置，较为准确的判定柴油机颗粒捕集器是否需要进行清灰处理，具体方案如下：

第一方面，本发明提供一种柴油机颗粒捕集器清灰处理判定方法，包括：

获取柴油机颗粒捕集器dpf在再生过程中的出口温度峰值；

在所述再生过程结束，且所述dpf的状态满足预设条件时，获取目标排气流量下的所述dpf的压差值；

确定所述目标排气流量对应的压差限值；

若所述出口温度峰值大于或等于第一预设温度阈值，且所述压差值大于或等于所述压差限值，判定所述dpf需要清灰处理。

可选的，本发明第一方面提供的柴油机颗粒捕集器清灰处理判定方法，还包括：

获取车辆行驶里程；

当所述车辆行驶里程达到预设里程限值时，判定所述dpf需要清灰处理。

可选的，所述预设条件，包括：所述dpf的入口温度降低至第二预设温度阈值。

可选的，所述确定所述目标排气流量对应的压差限值，包括：

调用表征排气流量与压差限值对应关系的预设计算公式；

根据所述目标排气流量以及所述预设计算公式，计算得到所述目标排气流量对应的压差限值。

可选的，本发明第一方面任一项所述的柴油机颗粒捕集器清灰处理判定方法，还包括：

在判定所述dpf需要清灰处理后，发送第一报警信息。

可选的，本发明第一方面提供的柴油机颗粒捕集器清灰处理判定方法，还包括：

统计判定所述dpf需要清灰处理的次数；

当所得统计次数大于预设次数阈值时，发送第二报警信息。

第二方面，本发明提供一种柴油机颗粒捕集器清灰处理判定装置，包括：

第一获取单元，用于获取柴油机颗粒捕集器dpf在再生过程中的出口温度峰值；

第二获取单元，用于在所述再生过程结束，且所述dpf的状态满足预设条件时，获取目标排气流量下的所述dpf的压差值；

压差限值确定单元，用于确定所述目标排气流量对应的压差限值；

第一判定单元，用于若所述出口温度峰值大于或等于第一预设温度阈值，且所述压差值大于或等于所述压差限值，判定所述dpf需要清灰处理。

可选的，本发明第二方面提供的柴油机颗粒捕集器清灰处理判定装置，还包括：

第三获取单元，用于获取车辆行驶里程；

第二判定单元，用于当所述车辆行驶里程达到预设里程限值时，判定所述dpf需要清灰处理。

可选的，所述压差限值确定单元，用于确定所述目标排气流量对应的压差限值时，具体包括：

调用表征排气流量与压差限值对应关系的预设计算公式；

根据所述目标排气流量以及所述预设计算公式，计算得到所述目标排气流量对应的压差限值。

可选的，本发明第二方面提供的柴油机颗粒捕集器清灰处理判定装置，还包括：

发送单元，用于在判定所述dpf需要清灰处理后，发送第一报警信息。

基于上述技术方案，本发明提供的柴油机颗粒捕集器清灰处理判定方法及装置，以dpf再生过程中的出口温度以及dpf压差值与灰分沉积量的对应关系为分析基础，首先需要获取dpf在再生过程中的出口温度峰值，然后，在再生过程结束后，且dpf状态满足预设条件时，获取目标排气流量下的dpf的压差值，由于对于同一排气流量，不同的灰分沉积量会使dpf表现出不同的压差值，因此，还进一步需要确定与该目标排气流量所对应的压差限值，最后，对所获得的出口温度峰值以及该目标排气流量下的压差值进行比对，如果出口温度峰值大于或等于第一预设温度阈值，且获取得到的压差值大于或等于对应的压差限值，则可以判定dpf需要进行清灰处理。通过本发明提供的柴油机颗粒捕集器清灰处理判定方法，综合考虑灰分沉积量对dpf再生过程中出口温度以及排气流量的影响，能够较为准确的判定柴油机颗粒捕集器是否需要进行清灰处理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的柴油机颗粒捕集器清灰处理判定方法的流程图；

图2是本发明申请实施例提供的柴油机颗粒捕集器清灰处理判定方法中出口温度-灰分沉积量关系曲线；

图3是本发明申请实施例提供的柴油机颗粒捕集器清灰处理判定方法中压差限值-排气流量关系曲线；

图4是本发明申请实施例提供的柴油机颗粒捕集器清灰处理判定方法中灰分沉积量-行驶里程关系曲线；

图5是本发明实施例提供的一种柴油机颗粒捕集器清灰处理判定装置的结构框图；

图6是本发明实施例提供的另一种柴油机颗粒捕集器清灰处理判定装置的结构框图；

图7是是本发明实施例提供的再一种柴油机颗粒捕集器清灰处理判定装置的结构框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，图1是本发明实施例提供的柴油机颗粒捕集器清灰处理判定方法的流程图，该方法可应用于整车控制器、行车电脑等车辆设置的控制器，或者其他可以获取车辆状态参数的控制器中，用于实现对dpf(dieselparticulatefilter，柴油机颗粒捕集器)是否需要进行清灰处理进行判定，显然，该方法也可应用于网络侧的服务器；参照图1，本发明实施例提供的柴油机颗粒捕集器清灰处理判定方法可以包括：

步骤s100、获取dpf在再生过程中的出口温度峰值。

发明人研究发现，dpf内部的灰分越多，其有效容积越小，同时排气流经灰分饼层的阻力越大。这样，同样的碳载量和同样的再生方式下，灰分越多，dpf再生时内部产生的温度越高，而较高的再生温度将造成dpf出口温度升高，可通过dpf出口温度传感器监测的出口温度反应出dpf内部灰分的沉积情况。

参见图2，图2是本发明申请实施例提供的柴油机颗粒捕集器清灰处理判定方法中出口温度-灰分沉积量关系曲线。从图2中可以看出，dpf出口温度与dpf的灰分沉积量成线性关系，灰分沉积量越高，对应的dpf出口温度也就越高。

为准确判断dpf内部的灰分沉积情况，本发明申请实施例提供的判定方法，需要获取在再生过程中，dpf的出口温度峰值，即在整个dpf再生过程中，能够从dpf出口处读取得到的温度最高值。具体的，可以通过现有技术中dpf出口处设置的温度传感器获取具体的温度值，此处不再赘述。

需要说明的是，本发明申请实施例提供的柴油机颗粒捕集器清灰处理判定方法可以应用于每一次dpf的再生过程，在相应的dpf再生过程中，获取dpf在再生过程中的出口温度峰值。当然，也可以根据实际情况，定期的使用本实施例提供的判定方法，对dpf是否需要清灰进行定期的判定。

步骤s110、在再生过程结束，且dpf的状态满足预设条件时，获取目标排气流量下的dpf的压差值。

由于dpf的压差值与dpf中通过的排气流量具有直接的对应关系，可选的，参见图3，图3是本发明申请实施例提供的柴油机颗粒捕集器清灰处理判定方法中压差限值-排气流量关系曲线。从图3中可以看出，dpf中通过的排气流量越大，dpf压差传感器读取的压差值也就越大。而在相同的排气流量下，dpf内部不同的灰分量则会表现出不同的压差值。因此，可以根据相同的排气流量下测量dpf得到的不同的压差值判断是否需要对dpf进行清灰处理。

为便于确定在再生过程结束后dpf的压差值，本实施例中给定一目标排气流量，进而获取该目标排气流量所对应的dpf压差值。可以想到的是，该目标排气流量可以是车辆能够发出的任一排气流量，本发明申请对目标排气流量的具体取值不做限定。

进一步的，dpf的再生过程，实际为对dpf内部沉积的颗粒进行燃烧消耗的过程，dpf再生时必然具有较高的温度，而dpf自身的温度会影响dpf设置的压差传感器采集的dpf压差值的准确度，因此，需要设置相应的预设条件，对获取dpf压差值的时机进行限定。

可选的，该预设条件可以为：在本次再生过程结束后，dpf的入口温度下降至第二预设温度阈值。当dpf的入口温度满足该预设条件时，即可获取dpf的压差值。

综上，为达到更准确的判定效果，本实施例在再生过程结束，且dpf的状态满足预设条件时，才获取dpf在目标排气流量下的压差值。

步骤s120、确定目标排气流量对应的压差限值。

如前所述，不同的排气流量，dpf会表现出不同的压差值，相应的，对于不同的排气流量，dpf表现出的压差值必然会有对应的上限值。即对于任一确定的排气流量，存在一个压差限值，当获取得到的dpf压差值超过对应的压差限值时，就需要考虑是否需要对dpf进行清灰处理，或者说，dpf此时的工作效率已经很低了，不再适合继续使用。

因此，在获取目标排气流量对应的压差值后，需要进一步确定与该目标排气流量相对应的dpf压差限值。

可选的，本发明申请实施例提供一种计算pdf压差限值的计算公式，如下所示：

δp＝k1×m排+c1(1)

其中，m排表示dpf中实际通过的排气流量，单位kg/h；

δp表示dpf在排气流量为m排时对应的压差限值，单位kpa；

k1及c1均为经验系数，通过试验确定。

可选的，在确定目标排气流量后，可调用预设计算公式(1)，将目标排气流量的具体值赋予参数m排，即可计算得到对应的压差限值。

需要说明的是，车辆工况的不同，dpf规格的不同，都会造成公式(1)中系数k1及c1的不同，具体应用中，需要视情况具体确定k1及c1的取值。

步骤s130、判断出口温度峰值是否大于或等于第一预设温度阈值，且压差值大于或等于压差限值，若是，执行步骤s140；若否，执行步骤s150。

在获取得到dpf出口温度峰值、目标排气流量下的压差值，以及目标排气流量对应的压差限值之后，即可判断dpf是否需要进行清灰处理。如果dpf出口温度峰值大于或等于第一预设出口温度阈值，且dpf压差值大于或等于压差限值，则执行步骤s140，判定需要进行清灰处理；相反，则执行步骤s150，结束此次判定过程。

步骤s140、判定dpf需要清灰处理。

在dpf出口温度峰值大于或等于第一预设出口温度阈值，且dpf压差值大于或等于压差限值的情况下，即可判定dpf需要清灰处理。

步骤s150、结束此次判定过程。

如果dpf出口温度峰值小于第一预设出口温度阈值，和/或，dpf压差值小于压差限值的情况下，说明dpf在当前再生过程结束后，还可以继续使用，直接退出此次判定过程。

综上所述，通过本发明申请实施例提供的柴油机颗粒捕集器清灰处理判定方法，综合考虑灰分沉积量对dpf再生过程中出口温度以及排气流量的影响，能够较为准确的判定柴油机颗粒捕集器是否需要进行清灰处理。

进一步的，根据相关法规要求，车辆行驶里程满足里程限值时，车辆必须进行一次dpf清灰处理，因此，本申请实施例提供的柴油机颗粒捕集器清灰处理判定方法，还可以包括：

获取车辆行驶里程。可选的，可直接读取车辆里程表记录的车辆行驶里程，当然，也可以采用现有技术中的其他方法确定车辆的行驶里程。当车辆行驶里程达到预设行驶里程时，即判定dpf需要进行清灰处理。

可选的，参见图4，图4是本发明申请实施例提供的柴油机颗粒捕集器清灰处理判定方法中灰分沉积量-行驶里程关系曲线，从图4中可以清晰的看出dpf灰分沉积量与行驶里程成线性关系，行驶里程增加，dpf灰分沉积量随之增加。

根据图4所示曲线，以及相应的试验数据，本申请实施例还提供利用车辆行驶里程计算dpf灰分沉积量的计算公式，如下：

n＝k2×s+c2(2)

其中，n为dpf灰分沉积量，单位g/l；

s为车辆行驶里程，单位km；

k2、c2为经验系数，根据试验数据或经验确定。

将车辆的行驶里程代入公式2，即可计算得到与代入的行驶里程对应的灰分沉积量。

进一步的，根据上述内容，本申请实施例还给出一种确定dpf出口温度限值的方法，如下：

根据附图2显示的dpf出口温度与dpf灰分沉积量的对应关系，本发明申请实施例提供一种表达dpf出口温度与dpf灰分沉积量函数关系的计算公式，如下所示：

t＝k3×n+c3(3)

其中，t表示dpf的出口温度，单位℃；

n表示dpf的灰分沉积量，g/l；

k3和c3为经验系数，根据试验数据或经验确定。

根据公式(2)可知车辆行驶里程与dpf灰分沉积量的对应关系，同时，根据相关法规的规定，车辆行驶里程达到预设行驶里程时，必须对dpf进行清灰处理，因此，可以将该预设行驶里程作为已知量代入公式(2)，进而求得dpf必须进行清灰处理时对应的灰分沉积量。

在得到必须进行清灰处理时对应的灰分沉积量之后，进一步根据公式(3)，即可求得此时对应的dpf在再生过程中的出口温度限值，用于前述的计算过程中。当然，这仅是一种可选方式，出口温度限值的给定方式不限于此。

可选的，在判定dpf需要进行清灰处理之后，可以发送第一报警信息，提醒驾驶员需要对dpf进行清灰处理。第一报警信息的形式可以是点亮仪表盘上对应设置的指示灯，或者，驱动预设音响设备，如蜂鸣器等，以警报声提醒驾驶员。当然，还可以通过无线网络将第一报警信息发送至预先建立无线连接的移动终端。

可选的，由于dpf的使用寿命有限，在dpf经历一定时间的使用后，即使进行再生，也无法恢复dpf应有的作用，必须更换dpf。因此，可以统计判定dpf需要进行清灰处理的次数，当所得统计次数大于预设次数阈值时，发送第二报警信息，提示驾驶员更换dpf。可以想到的是，第二报警信息发送的形式可以参考第一报警信息的形式设置，此处不再赘述。

下面对本发明实施例提供的柴油机颗粒捕集器清灰处理判定装置进行介绍，下文描述的柴油机颗粒捕集器清灰处理判定装置可以认为是为实现本发明实施例提供的柴油机颗粒捕集器清灰处理判定方法，在中央设备中需设置的功能模块架构；下文描述内容可与上文相互参照。

图5为本发明实施例提供的一种柴油机颗粒捕集器清灰处理判定装置的结构框图，参照图5，该装置可以包括：

第一获取单元10，用于获取柴油机颗粒捕集器dpf在再生过程中的出口温度峰值；

第二获取单元20，用于在所述再生过程结束，且所述dpf的状态满足预设条件时，获取目标排气流量下的所述dpf的压差值；

压差限值确定单元30，用于确定所述目标排气流量对应的压差限值；

第一判定单元40，用于若所述出口温度峰值大于或等于第一预设温度阈值，且所述压差值大于或等于所述压差限值，判定所述dpf需要清灰处理。

可选的，参见图6，图6为本发明实施例提供的另一种柴油机颗粒捕集器清灰处理判定装置的结构框图，该装置在图5所示实施例基础上，还可以包括：

第三获取单元50，用于获取车辆行驶里程；

第二判定单元60，用于当所述车辆行驶里程达到预设里程限值时，判定所述dpf需要清灰处理。

可选的，所述压差限值确定单元30，用于确定所述目标排气流量对应的压差限值时，具体包括：

调用表征排气流量与压差限值对应关系的预设计算公式；

根据所述目标排气流量以及所述预设计算公式，计算得到所述目标排气流量对应的压差限值。

可选的，参见图7，图7为本发明实施例提供的再一种柴油机颗粒捕集器清灰处理判定装置的结构框图，该装置在图5所示实施例基础上，还可以包括：

发送单元70，用于在判定所述dpf需要清灰处理后，发送第一报警信息。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的核心思想或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。