专利名称：柴油机排气颗粒物过滤器电加热再生自动控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种柴油机排气颗粒物过滤器电加热再生自动控制系统。
技术背景目前，柴油机排气颗粒物过滤器电加热再生控制系统中通常采用柴油机的运行时间间隔启动电加热器，对颗粒物过滤器进行再生。这种方法的依据是过滤器一般使用条件下的经验性的颗粒物捕集时间；或根据柴油机排气的背压或过滤体两端的压差启动电加热器，当过滤体前端压力或两端的压差达到预设定值后，启动电加热器对颗粒物过滤器进行再生。但由于柴油机经常在不同的工况条件下工作，过滤器上颗粒物的捕集速度也会发生变化，而且柴油机在工作过程中排气压力增加不完全是由过滤器上颗粒物的堆集等因素产生，所以这两种方法都不能准确地判断电加热再生的时机和控制电加热再生过程。
发明内容
为了克服现有控制方法的不准确性，本实用新型提供了一种电加热再生自动控制系统，使柴油机颗粒物过滤器能够得到及时、有效的再生。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是柴油机排气颗粒物过滤器电加热再生自动控制系统包括压差传感器、电子控制单元、继电器等三个部分。压差传感器与过滤器两端的压力测量口相连，继电器与电加热器相连，电子控制单元与压差传感器和继电器相连。自动控制的逻辑判断程序输入电子控制单元。在柴油机运行过程中压差传感器感受过滤器前后两端的压差并将此模拟量信号传输到电子控制单元的A/D转换模块，经A/D转换后再传送到随机存储器模块RAM。中央处理器CPU根据RAM中的压差值等数据和存储在只读存储器ROM中的控制程序来控制加热电路的接通或断开。控制程序中的参数可以根据柴油机型号、运行工况、过滤器类型和对排放的要求等加以调整。在逻辑判断中引入了一个时间间隔来消除柴油机负荷变化等因素对判断再生时机的影响。具体过程是当压差值大于一个预设的值时，程序启动一个延时时间间隔，此时间间隔结束后如果压差值仍然大于预设值，则认为过滤器两端的压差确已达到须要再生的程度，此时CPU通过输出接口控制继电器接通加热电路一个时间段，对柴油机排气颗粒物过滤器进行再生。该时间段加热完成后，如压差值还大于预设值则再加热一个时间段，如此循环直至过滤器两端的压差小于预设值，回到正常范围内为止；如果延时时间间隔结束后压差值小于预设值，则认为刚才较大的压差信号是由于柴油机运行状况的突然改变等因素造成的，程序重新开始下一个数据采集和判断过程。
本实用新型的优点在于，区分颗粒物积累造成的压差上升和柴油机运行状况的突然改变等因素造成的压差上升，可及时、准确地判断柴油机排气颗粒物过滤器电加热再生的时机。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的自动控制系统、柴油机排气颗粒物过滤器及再生用电加热器的配置图。
图中1.柴油机排气管，2.颗粒物过滤器，3.过滤体，4.电加热器，5.压力测量口，6.压力测量口，7.过滤器电加热再生自动控制系统，8.压差传感器，9.电子控制单元，10.继电器。
图2是电子控制单元的结构示意图。
图3是为电子控制单元的逻辑判断过程。
具体实施方式
在
图1中，柴油机排气自排气管1进入过滤器2，排气被过滤、净化后排出。过滤器2由过滤体3和位于其前端的电加热器4构成，过滤体3的前后两端分别有排气压力测量口5和6。过滤器电加热再生自动控制系统7包括压差传感器8、电子控制单元9、继电器10。在过滤器捕集和再生过程中，由压差传感器8感受过滤器前端和后端的压差ΔP，并将压差转化成电信号，传送到电子控制单元9。在图2中，电子控制单元对输入的信号进行处理，对比分析，并判断颗粒物过滤器是否需要再生。在需要再生时，控制单元输出信号通过继电器10接通电加热器4。
在图3所示的电加热再生自动控制系统的实施例中，在步骤1对系统进行初始化，在步骤2将延时时间间隔倒计时器复位，在步骤3读取压差信号ΔP。在步骤4将步骤3读取的ΔP值与预设压差值ΔP1进行比较，如ΔP＜ΔP1，程序返回步骤2。如果ΔP＞＝ΔP1，程序进入步骤5启动倒计时器，倒计时延时时间间隔t1。在步骤6中读取压差信号ΔP，在步骤7中将其与ΔP1比较，如果ΔP＜ΔP1，倒计时停止，程序返回步骤2。如果ΔP＞＝ΔP1，则程序进入步骤8判断倒计时器是否已到0。如果倒计时器未到0，程序返回步骤6，继续监控ΔP是否超过预设值ΔP1。如果倒计时器已到0，程序进入步骤9，向继电器发出接通信号并保持预设加热时间t2。然后程序进入步骤10，再将ΔP与ΔP1进行比较，如ΔP＜ΔP1，则过滤器已再生，程序返回步骤2。如果ΔP＞＝ΔP1，程序返回步骤9。
权利要求1.一种柴油机排气颗粒物过滤器电加热再生自动控制系统，其特征是由压差传感器、电子控制单元和继电器三部分构成，压差传感器(8)与过滤器(2)两端的压力测量口(5)和(6)相连，继电器(10)与电加热器(4)相连，电子控制单元(9)与压差传感器(8)和继电器(10)相连。
2.根据权利要求1所述的柴油机排气颗粒物过滤器电加热再生自动控制系统，其特征是电子控制单元(9)由中央处理器CPU、A/D转换模块、随机存储器模块RAM和只读存储器ROM构成。
专利摘要一种柴油机排气颗粒物过滤器电加热再生自动控制系统7，它由压差传感器8、电子控制单元9和继电器10三部分构成。压差传感器8与过滤器2两端的压力测量口5和6相连，继电器10与电加热器4相连。该系统根据过滤器2前后两端压差的测定值与预设值比较来判断过滤器2的再生时机，当压差测定值达到预设值后，自动启动电加热器4对过滤器2进行再生。在自动控制的逻辑判断程序中引入了一个延时时间间隔来消除柴油机负荷变化等因素对判断过滤器2再生时机的影响。自动控制逻辑判断程序中的技术参数预设值是根据柴油机型号、运行工况、过滤器类型和对排放的要求加以调整。该自动控制系统使颗粒物过滤器能够得到及时、有效的再生。
文档编号F01N3/023GK2769529SQ03200688
公开日2006年4月5日 申请日期2003年1月7日 优先权日2003年1月7日
发明者王学中, 李凯, 周泽兴 申请人:中国环境科学研究院