的压差Λ P逐步增大，当控制器3通过压差传感器11检测到Λ P大于特定值时(已经或者将要影响发动机的功率输出)，或者控制器根据模型预测的捕集碳烟量达到一定阈值之时，如果其他条件也满足再生DPF条件，则控制器3驱动燃油喷射器I通过喷嘴6向发动机排气管8中喷射燃油，同时控制器3控制驱动火花塞4点火以增加排温。温度传感器12实时捕捉排气温度，当温度高于一定值时火花塞4停止工作，以免过滤器过热烧损。压差传感器11继续检测DPF2前后的压差Λ P，当Λ P小于某一特定值时，认为再生完成，停止再生喷油和点火。喷射量可以预先设定在控制器3的存储器中，也可以根据温度及氧传感器等传感器信号进行反馈控制。
[0053]本发明实施例的再生DPF的方法包括:每次启动DPF再生程序后，控制器在控制燃油喷射器产生喷雾后，控制所述点火器产生至少一次点火火花，点火与燃油喷射同步控制，一次喷射可以进行多次点火，再生程序结束后不喷再生燃油，也不产生点火火花。
[0054]如图5所示为本发明实施例的再生DPF的控制器控制逻辑框图举例。首先检测发动机运行工况参数，步骤202 ;如果发动机在运行，则计算上次DPF再生后的发动机累计运行时间，预测DPF捕集的颗粒物质量，步骤203 ;如果预测的颗粒物质量超过了一个预设的阈值，步骤206，或者发动机运行时的排气阻力多次超过了一定的阈值，步骤205，则随时准备启动再生程序；当发动机处于运行状态并且发动机运行工况满足再生DPF条件(例如空速在特定范围以内)并且排气温度大于预设的最低可再生温度，步骤207、并且排气氧浓度在预设的范围内时，步骤208，启动再生程序，向燃油喷射器发出喷射燃油指令以及点火指令，步骤209。
[0055]进一步，再生程序启动后，如果检测到发动机运行停止，则立即停止再生，如步骤216，并根据排气阻力的变化修正DPF捕集的颗粒物质量；如果再生程序启动后，发动机保持运行，则保持再生燃油喷射和电火，检测过滤器的上游以及下游排气的温度变化，如步骤212 ;如果温度上升速率没有超过预设的最小目标值，则保持最短的再生时间后，判定为再生燃烧失败，停止再生，如步骤216，并发出故障信号；在再生过程中，如果温度上升速率超过预设的最小目标值，则继续检测排气阻力及温度，如步骤213和214，当下游排气的温度达到预设的上限值，或者排气阻力小于预设的再生目标值后，立即停止再生喷油，如步骤216。
[0056]上述方法中，控制器可以与柴油发动机的主控E⑶进行通信，以获取发动机转速、负荷、排气流量、空燃比等发动机运行工况参数，根据上次DPF再生后的发动机运行过程，较准确地预测DPF再次捕集的颗粒物质量，以便更精确地判断DPF再生条件和状态。当然，控制器也可以通过采集发动机的曲轴角标信号，或者转速信号、或者发动机输出交流电信号来判断发动机是在运转还是已经停车，但只能够较粗糙地判断DPF再生条件。
[0057]上述事例仅仅用于说明本发明，但并不限制本发明，凡基于本发明精神实质的进一步的改变方案均属本发明公开和保护的范围。
【主权项】
1.一种DPF再生装置，其特征在于:包括燃油喷射器和控制器，设置在包括至少一个颗粒物过滤器(DPF)的柴油机排气处理系统中，所述燃油喷射器为泵端控制的电动脉冲式喷射单元，由电磁驱动的直线电动泵、高压油管和喷嘴组成，所述喷嘴为依靠压力打开的自开式提升阀结构，开启压力不低于0.8MPa，安装在所述过滤器的上游排气管上，所述控制器通过脉冲调制(PWM)的驱动电信号控制所述喷射单元工作，使所述电动泵产生脉冲燃油高压压力并依靠该压力打开所述喷嘴，形成良好的燃油喷雾喷到排气管内。2.如权利要求1所述的DPF再生装置，其特征在于:包括一个柴油排气氧化催化器(DOC)，设置在所述喷嘴和所述过滤器之间，所述喷嘴喷射形成的燃油喷雾在排气管中形成混合气后首先进入所述柴油排气氧化催化器，在其中燃烧使排气温度上升，高温排气进入所述过滤器。3.如权利要求1或2所述的DPF再生装置，其特征在于:包括一个点火火花塞，由所述控制器控制产生点火火花，所述火花塞位于所述燃油喷嘴喷出喷雾方向的下游，以致于喷雾或者喷雾所产生的燃油蒸汽可以到达火花塞间隙处。4.如权利要求1或2所述的DPF再生装置，其特征在于:包括一个点火电热塞，由所述控制器控制电热塞通电，所述电热塞位于所述燃油喷嘴喷出喷雾方向的下游，以致于喷雾或者喷雾所产生的燃油蒸汽可以到达电热塞处。5.如权利要求1至4之一项所述的DPF再生装置，其特征在于:包括一个或者多个排气温度传感器，安装在所述柴油机排气处理系统的各个位置，包括所述燃油喷嘴的上游，或者所述柴油排气氧化催化器的上游，或者所述过滤器的上游以及所述过滤器的下游。6.如权利要求5所述的DPF再生装置，其特征在于:包括一个排气背压传感器或者一个压差传感器，所述排气背压传感器安装在所述过滤器的上游排气管上，所述压差传感器与所述过滤器的进口和出口连通，以测量发动机运行时排气阻力。7.如权利要求6所述的DPF再生装置，其特征在于，包括一个氧传感器，安装在所述燃油喷嘴的上游，或者所述DOC的下游，或者所述DPF的下游，测量排气中的氧浓度。8.如权利要求1-7之一项所述的DPF再生装置，其特征在于，包括一个导流件，喷雾通过导流件改变其和方向，使更多的喷雾或者喷雾所产生的燃油蒸汽到达火花塞或者电热塞处。9.一种再生DPF的方法，包括以下步骤:控制单元与柴油发动机的主控E⑶进行通信，获取发动机转速、负荷、排气流量、空燃比等发动机运行工况参数；控制单元检测排气温度和发动机运行时的排气阻力；计算上次DPF再生后的累计运行时间，预测一个DPF捕集的颗粒物质量；如果预测的颗粒物质量超过了一个预设的阈值，或者发动机运行时的排气阻力多次超过了一定的阈值，则随时准备启动再生程序；当发动机处于运行状态并且排气温度大于预设的最低可再生温度、并且排气氧浓度在预设的范围内时，启动再生程序，向电动脉冲式喷射单元发出喷射燃油指令以及点火指令，并且根据当时的发动机运行工况参数确定再生燃油喷射量。10.如权利要求9所述再生DPF的方法，还包括以下步骤:再生程序启动后，如果检测到发动机运行停止，则立即停止再生，并根据排气阻力的变化修正DPF捕集的颗粒物质量；如果再生程序启动后，发动机保持运行，则保持再生燃油喷射和电火，检测过滤器的上游以及下游排气的温度变化；如果温度上升速率没有超过预设的最小目标值，则保持最短的再生时间后，判定为再生燃烧失败，停止再生，并发出故障信号；在再生过程中，如果温度上升速率超过预设的最小目标值，则继续检测排气阻力及温度，当DPF下游排气的温度达到预设的上限值，或者排气阻力小于预设的再生目标值后，立即停止再生喷油。
【专利摘要】一种DPF再生装置，其特征在于：包括燃油喷射器和控制器，设置在包括至少一个颗粒物过滤器（DPF）的柴油机排气处理系统中，所述燃油喷射器为泵端控制的电动脉冲式喷射单元，由电磁驱动的直线电动泵、高压输送管和喷嘴组成，所述喷嘴为依靠压力打开的自开式提升阀结构，开启压力不低于0.8MPa，安装在所述过滤器的上游排气管上，所述控制器通过脉冲调制（PWM）的驱动电信号控制所述喷射单元工作，使所述电动泵产生脉冲燃油高压压力并依靠该压力打开所述喷嘴，形成良好的燃油喷雾喷到排气管内。目的在于是提供一种喷射雾化性能好、控制精度高、结构简单、工作可靠、适用性强的发动机颗粒物过滤器再生系统，以有效实现对发动机颗粒物排放和HC排放的控制。
【IPC分类】F01N9/00, F01N3/035, F01N3/025
【公开号】CN105587379
【申请号】CN201410560574
【发明人】郗大光, 杨延相, 张平, 乐起奖
【申请人】浙江福爱电子有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2014年10月21日