用于提醒颗粒捕捉器DPF进行保养的装置和方法及DPF与流程

本发明涉及颗粒捕捉器dpf领域，具体地涉及一种用于提醒颗粒捕捉器dpf进行保养的装置和方法及dpf。

背景技术：

目前，随着车辆排放法规升级，柴油机逐渐采用dpf技术，过滤发动机排放中的颗粒物排放。累积碳颗粒到一定值时，需要再生处理掉这些累积的碳颗粒，但是随发动机的长时间运行，总会存在部分碳颗粒或碳颗粒烧掉后产生的灰分，残留在dpf当中，并很难自动清除掉，这些物质占用dpf存储碳颗粒的空间，影响判断再生的时间，不仅容易导致再生频繁，加快后处理老化，而且容易造成再生温度不稳，烧毁dpf，dpf堵塞等问题。

在国外发达地区，由于采用的机油和燃油品质很高并很统一，发动机运行环境较好，这部分很难自动清除的碳颗粒或碳颗粒烧掉后产生的灰分，产生量很固定，且很少，所以基本当前欧洲和美国等区域，都选择一个固定长期的周期进行dpf保养，甚至部分产品选择dpf终生不进行保养。但是在国内或部分不发达区域，燃油和机油油品很差或者很不统一，部分车辆运行环境十分恶劣，这些因素造成dpf自动清除物质的量很多或差异性很大，如果选择与国外发达地区的方案，选择一个很长的固定周期，非常容易产生dpf堵塞，再生频繁等问题，如果选择一个很短的周期内，维护保养，会造成维修保养费用增多，增加客户负担。

技术实现要素：

本发明实施例的目的是提供一种用于提醒颗粒捕捉器dpf进行保养的装置和方法及dpf，通过当dpf压差碳载量大于设定的不可接受误差，并持续一个延迟时间时，提醒客户或服务维修人员进行dpf保养工作。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种用于提醒颗粒捕捉器dpf进行保养的装置，该装置包括：dpf自动清洁成功判断模型，该模型用于判定所述dpf是否自动清洁成功；dpf压差碳载量可信性判断模型，该模型用于判定dpf压差碳载量是否充分可信；以及dpf保养提醒判断模型，该模型用于：当所述dpf自动清洁成功且所述dpf压差碳载量充分可信时，判断所述dpf压差碳载量是否大于设定的不可接受误差，并持续一个延迟时间；及当所述dpf压差碳载量大于所述不可接受误差并持续所述一个延迟时间时，发出dpf保养提醒信号。

可选的，当所述dpf较难反应下的碳载量小于设定的碳载量的清洁干净限值时，所述dpf自动清洁成功判断模型判定所述dpf自动清洁成功。

可选的，所述dpf较难反应下的碳载量可表达为：

a＝a′-a

其中，

a′——上一单位时间dpf较难反应下的碳载量；

a——碳氧化因子，该碳氧化因子为碳较难氧化时的氧化速率。

可选的，所述dpf较难反应下的碳载量在零时刻的值等于触发再生时的碳载量的值。

可选的，所述dpf压差碳载量可信性判断模型还用于：接收发动机再生成功信号；及当接收到所述再生成功信号后，判定所述dpf压差碳载量是否充分可信。

可选的，当所述dpf的dpf空速值在标定时间内大于标定的限值时，所述dpf压差碳载量可信性判断模型判定所述dpf压差碳载量充分可信。

相应的，本发明实施例还提供一种dpf，该dpf包括以上所述的用于提醒颗粒捕捉器dpf进行保养的装置。

相应的，本发明实施例还提供一种用于提醒颗粒捕捉器dpf进行保养的方法，该方法包括：当dpf自动清洁成功，且dpf压差碳载量充分可信时，判断所述dpf压差碳载量是否大于设定的不可接受误差，并持续一个延迟时间；以及当所述dpf压差碳载量大于所述不可接受误差并持续所述一个延迟时间时，发出dpf保养提醒信号。

可选的，该方法还包括：当所述dpf较难反应下的碳载量小于设定的碳载量的清洁干净限值时，所述dpf自动清洁成功；所述较难反应下的碳载量可表达为：

a＝a′-a

其中，

a′——上一单位时间所述dpf较难反应下的碳载量；

a——碳氧化因子，该碳氧化因子为碳较难氧化时的氧化速率；

所述较难反应下的碳载量在零时刻的值等于触发再生时的碳载量的值。

可选的，该方法还包括：当发动机再生成功后，判定所述dpf的dpf空速值是否在标定时间内大于标定的限值，当所述dpf空速值在标定时间内大于标定的限值时，所述dpf压差碳载量充分可信。

通过上述技术方案，本发明通过在dpf自动清洁成功且dpf压差碳载量充分可信时，判断dpf压差碳载量是否大于设定的不可接受误差，并持续一个延迟时间，当dpf压差碳载量大于不可接受误差并持续一个延迟时间时，发出dpf保养提醒信号，相比于周期性进行维护保养可能造成不必要的维修保养费，本发明根据dpf压差碳载量判断是否应进行dpf保养，并当判断出需进行dpf保养时发出dpf保养提醒信号，以提醒反馈客户或服务人员进行dpf保养，即保证了保养信息反馈的及时性，又节省了不必要的维修保养费。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是本发明一实施例提供的一种用于提醒颗粒捕捉器dpf进行保养的装置的示意图。

图2是本发明一实施例提供的一种用于提醒颗粒捕捉器dpf进行保养的方法的流程图。

图3是用于提醒颗粒捕捉器dpf进行保养的时间分布图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

图1是本发明一实施例提供的一种用于提醒颗粒捕捉器dpf进行保养的装置的示意图。该装置包括：dpf自动清洁成功判断模型，该模型用于判定dpf是否自动清洁成功；dpf压差碳载量可信性判断模型，该模型用于判定dpf压差碳载量是否充分可信；以及dpf保养提醒判断模型，用于：当dpf自动清洁成功且dpf压差碳载量充分可信时，判断dpf压差碳载量是否大于设定的不可接受误差，并持续一个延迟时间；及当dpf压差碳载量大于不可接受误差并持续一个延迟时间时，发出dpf保养提醒信号。

其中，当dpf较难反应下的碳载量小于设定的碳载量的清洁干净限值时，dpf自动清洁成功判断模型判定dpf自动清洁成功。

具体的，判断dpf是否自动清洁成功，即判断dpf是否通过再生的方式，在理论上把碳颗粒燃烧干净。dpf自动清洁成功判断模型采用较慢的碳氧化模型，并假设dpf内部的碳很难在氧化的环境下进行氧化反应，因此，当判定dpf内部较难反应下的的碳载量低于设定的碳载量的清洁干净限值时，说明dpf内部碳已经氧化充分，故可判定dpf自动清洁成功。

dpf较难反应下的碳载量可表达为：

a＝a′-a

其中，

a′——上一单位时间dpf较难反应下的碳载量；

a——碳氧化因子，该碳氧化因子为碳较难氧化时的氧化速率。

dpf较难反应下的碳载量在零时刻的值等于触发再生时的碳载量的值。

可以理解，当前dpf较难反应下的碳载量为上一单位时间dpf较难反应下的碳载量与当前碳氧化因子a之差，其中a为碳较难氧化时的氧化速率，可表示每秒氧化碳的量，其值与dpf当前的进出口温度、排气中氧浓度和dpf内部当前碳载量b有关。

若在发动机运行时间t内氧化因子a大小不变，则经过时间t后dpf较难反应下的碳载量a可表达为：

a＝a′-at

其中，a′为初始时刻dpf较难反应下的碳载量，氧化因子a，受进出口温度、排气中氧浓度和dpf内部当前碳载量b的影响分别为a1、a2、a3。其对应关系为：

a＝a1*a2*a3

。当dpf内碳载量b达到预设的触发再生时的碳载量a0时，再生被触发，dpf开始通过再生的方式对dpf内的碳进行氧化，因此dpf较难反应下的碳载量a在零时刻的值等于触发再生时的碳载量的值a0，随发动机运行时间的推移，dpf较难反应下的碳载量a不断变化。

dpf压差碳载量可信性判断模型还用于：接收发动机再生成功信号；及当接收到所述再生成功信号后，判定所述dpf压差碳载量是否充分可信。

其中，发动机再生成功信号为发动机自身发出的信号，当dpf的碳载量b低于一定限值或再生时间达到要求的再生时长时，发动机发出再生成功信号，dpf压差碳载量可信性判断模型被触发，开始判定dpf压差碳载量是否充分可信。

具体的，在dpf压差碳载量可信性判断模型被触发后开始计时，在标定时间内，当dpf空速大于标定的限值时，判定dpf压差碳载量充分可信。

可以理解，dpf空速大于标定的限值必须满足在标定时间内，若超过该标定时间后，可能存在清洁后dpf内部实际累碳量重新累积较多的可能性，dpf保养提醒判断模型失效。

当dpf自动清洁成功判断模型判定dpf自动清洁成功，且dpf压差碳载量可信性判断模型判定dpf压差碳载量充分可信时，dpf保养提醒判断模型被触发，随后该模型读取发动机判定的dpf压差碳载量，如果此时dpf压差碳载量大于设定的不可接受误差，且持续一个延迟时间，则可认为dpf内部存在大量杂质，需进行dpf保养，从而发出dpf保养提醒信号。

其中，dpf压差碳载量为一变化值，故为保证判断的准确性，当判定dpf压差碳载量充分可信时才进行提取。

具体的，dpf保养提醒判断模型可将dpf保养提醒信号反馈至其他系统，例如报警系统，从而提醒工作人员及时进行dpf保养。

通过以上装置可以更加准确及时地判断出dpf内部存在大量不易燃烧的杂质，从而提醒进行dpf保养，可以防止dpf频繁再生，及其导致的诸多问题，避免dpf堵塞等问题。

图2是本发明一实施例提供的一种用于提醒颗粒捕捉器dpf进行保养的方法的流程图，该方法包括：

步骤201，判断dpf是否自动清洁成功，若判断结果为“是”，则执行步骤202，反之继续判断dpf是否自动清洁成功。

其中，当dpf较难反应下的碳载量小于设定的碳载量的清洁干净限值时，判定dpf自动清洁成功。

具体的，判断dpf是否自动清洁成功，即判断dpf是否通过再生的方式，在理论上把碳颗粒燃烧干净。假设dpf内部的碳很难在氧化的环境下进行氧化反应，因此，当判定dpf内部较难反应下的的碳载量低于设定的碳载量的清洁干净限值时，说明dpf内部碳已经氧化充分，故可判定dpf自动清洁成功。

dpf较难反应下的碳载量可表达为：

a＝a′-a

其中，

a′——上一单位时间dpf较难反应下的碳载量；

a——碳氧化因子，该碳氧化因子为碳较难氧化时的氧化速率。

可以理解，当前dpf较难反应下的碳载量为上一单位时间dpf较难反应下的碳载量与当前碳氧化因子a之差，其中a为碳较难氧化时的氧化速率，可表示每秒氧化碳的量，其值与dpf当前的进出口温度、排气中氧浓度和dpf内部当前碳载量b有关。

其中，dpf较难反应下的碳载量b在零时刻的值等于触发再生时的碳载量的值。可以理解，当dpf内碳载量达到预设的触发再生时的碳载量a0时，再生被触发，dpf开始通过再生的方式对dpf内的碳进行氧化，因此dpf较难反应下的碳载量a在零时刻的值等于触发再生时的碳载量a0的值，随发动机运行时间的推移，dpf较难反应下的碳载量a不断变化。

步骤202，判断dpf压差碳载量是否充分可信，若判断结果为“是”，则执行步骤203，反之执行步骤201。

具体的，在发动机发出再生成功信号后，在标定时间内，当dpf空速大于标定的限值时，则判定dpf压差碳载量充分可信。

其中，发动机再生成功信号为发动机自身发出的信号，当dpf的碳载量b低于一定限值或再生时间达到要求的再生时长时，发动机发出再生成功信号。

可以理解，dpf空速大于标定的限值必须满足在标定时间内，若超过该标定时间后，dpf空速即使大于标定的限值，也不能触发dpf保养提醒判断模型。

其中，步骤201及步骤202无先后次序，可进行调换。

步骤203，读取发动机判定的dpf压差碳载量。

具体的，当判定dpf自动清洁成功，且判定dpf压差碳载量充分可信时，读取发动机判定的dpf压差碳载量。

其中，dpf压差碳载量为一变化值，为保证判断的准确性，须判定dpf自动清洁成功，且dpf压差碳载量充分可信时才提取dpf压差碳载量。

步骤204，判断dpf压差碳载量是否大于不可接受误差，若判断结果为“是”，则执行步骤205，反之执行步骤201。

步骤205，判断dpf压差碳载量大于不可接受误差的状态是否持续一延迟时间，若判断结果为“是”，则执行步骤206，反之执行步骤201。

步骤206，发出dpf保养提醒信号。

具体的，将提取的dpf压差碳载量与设定的不可接受误差相比较，当dpf压差碳载量大于设定的不可接受误差，且持续一个延迟时间时，则可认为dpf内部存在大量不可通过再生氧化的成分，需进行dpf保养，从而发出dpf保养提醒信号。

具体的，dpf保养提醒信号可发送至报警装置，从而发出警报信号，以提醒工作人员及时进行dpf保养。

可以理解，由于dpf的碳载量可能随时间而变化，故步骤202、步骤204及步骤205的判断结果为“否”时，为保证信息的准确性，均需回到步骤201进行重新判断。

通过以上对发动机自身参数进行相关计算以判断dpf状态，最终提醒反馈客户或服务人员进行dpf进行保养的方法，即保证了保养信息反馈的及时性，又节省了不必要的维修保养费。

图3是用于提醒颗粒捕捉器dpf进行保养的时间分布图。如图所示，触发再生时的碳载量a0＝4g/l，根据表1、表2、表3，读取相应氧化系数，若计算所得dpf较难反应下的碳载量a每秒减少0.003g/l，则当运行到666.7s时，dpf较难反应下的碳载量可表达为：

a＝4-0.003×666.7

此时a小于设定的碳载量的清洁干净限值a1＝2g/l，故此时dpf自动清洁成功判断模型判定该时刻dpf自动清洁成功。

表1dpf进出口温度与氧化系数a1对照表

表2废气氧浓度与氧化系数a2对照表

表3dpf碳载量与氧化系数a3对照表

随后dpf较难反应下的碳载量继续随时间减少，当运行到1000s时，dpf较难反应下的碳载量达到再生成功限值，发动机发出再生成功信号，dpf压差碳载量可信性判断模型被触发，此时开始计时，在80s后(设标定时间t0为300s)，dpf空速sv大于标定的限值sv1，触发压差模型完全可信信号，dpf保养提醒判断模型根据该完全可信信号及再生成功信号后读取到发动机判定的dpf压差碳载量dp＝4.5g/l，大于不可接受误差dp0＝4.25g/l，且持续了一个延迟时间t1＝20s，故此时发出dpf保养提醒信号。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。