DPF再生中断研究与验证

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Technical Communication
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DPF再生中断研究与验证
贺继龄,蓝贤清,张玉香
(湖南猎豹汽车股份有限公司,湖南长沙410100)
摘要:-PF再生中断是一种异常现象,不及时处理会对车辆正常行驶造成影响$为了减少DPF再生中断发生,本文通过研究和验证增加保温套、增加再生后喷和再生次后喷喷油量等方法来提高DPF入口温度,减少DPF再生中断发生$同时,增设手动再生开关作为DPF再生中断发生后的备用方法,当DPF发生再生中断且碳载量达到警示阈值后驾驶员用手动再生开关来启动DPF手动再生,恢复DPF,使车辆发生限速限扭事件、DPF 堵塞、出现发动机无法启动等极端情况成为小概率事件,保证DPF再生正常进行,车辆正常行驶$关键词:手动再生;再生中断;保温套;再生后喷;再生次后喷
中图分类号:?463.6文献标志码:A文章编号:1003-8639(2021)01-0041-05
Research and Verification of DPF Regeneration Interruption
HE Ji-ling,LAN Xian-qing#ZHANG Yu-xiang
(Hunan Leopaard Automobile Co.,Ltd.,Changsha410100,China)
Abstract;DPF regeneration interruption is an abnormal phenomenon,which will affect the normal running of the vehicle if not handled in time.In order to reduce the occurrence of DPF regeneration interruption,this paper studies and verifies the methods of increasing the temperature of DPF inlet by increasing the heat preservation sleeve,increasing the amount of post injection and secondary post injection.At the same time,the regeneration switch is added as the backup method to cope with DPF regeneration interruption.When DPF regeneration interruption occurs and the carbon load reaches the warning threshold,the driver can turn on the switch manually to trigger the DPF regeneration,then restore DPF to initial state,which can assure vehicle driving in normal condition and make those extreme events happens with small probability,such as speed and torque limiting,DPF blockage and engine start failure.
Key words;manual regeneration switch;regeneration interruption;heat preservation sleeve;post injection;secondary post injection
贺继龄,硕士,高级工程师,研究方向为发动
机电控、标定与后处理。
为了解决柴油发动机排放颗粒物污染环境,增加DPF (Diesel Particulate Filter柴油颗粒过滤器)是目前米用的主要方法,DPF通常安装在DOC(Diesel Oxidation Catalyst,柴油氧化催化器)之后,主要作用是捕获柴油发动机里燃烧之后的颗粒排放物,防止发动机排放物污染大气,当排放颗粒达到EMS(Engine Management System)系统设定再生阈值后,激活主动再生模式将碳颗粒烧掉,EMS系统控制策略由正常模式切换到再生模式,采用缸内二次再生后喷方法来提高DPF入,到再生临界温度,将其碳颗粒在催化燃烧CO;尾气排到大气中,降低背压,恢DPF初,EMS系统进入的循环,DPF 作,正常。
在大,再生正常,当
在低环低,内次
,EMS系统入了再生模式,由于环
低,低,次,或前
种情况叠加,DPF入到再生临界温度;或在一个再生内DPF入到再生的平均D在再生内,DPF再生,DPF再生中,碳增多,发动机背压增高,
降低,发动机,发生DPF ,发机法
为了决在低环境低,5
内次,DPF入到再生
,到再生的,再生再生,DPF再生中,降低背压,恢DPF初的问题,要采方法来
少DPF再生中断,DPF再生中断现
!提高DPF入口温度
1.1加保温套
对于分离式DOC和DPF而言,DOC出口到DPF入口通常十厘米的过渡道,提升DPF入所是通过DOC十厘米的过渡道传递来的,几十厘米的过渡道会将缓DPF入的提升,为了提升DPF入,采用加的方法,即在过渡道外加—层,DOC产生的通过DOC传递来的热量尽可能高效传递到DPF入的作用有2:第1,升温
收稿日期:2020-06-24
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过程,由于保'层的作用使散热减少和变慢,从而使得升溫 时间缩短,升溫速度加快;第2#保溫过程在再生过程中,车速有变化#再生后喷和再生次后喷油量也有变化,由于 有保溫套的作用#能够保持D PF 入口溫度波动小#提高D PF  入口平均溫度#有利于D PF 再生。图1表示在20!环境下#加保'套与不加保溫套D PF 再生 时间与D PF 入口溫度关系图。图2表示-20
!环境下#加保溫套不加保'套D PF 再生时间与D PF T  口溫度关系图。图1 20!环境下DPF 再生时间与DPF 入口温度关系图
DPF 再生时间/ s
图2 -20!环境下DPF 再生时间与DPF 入口温度关系图验证此实验的车辆和相关参数如下:车辆为搭载1.9L
高 压共轨带涡轮增压柴油皮卡车,带有配套的D OC 和D PF
,空中D OC 至U DPF 的配套过 为420
.叫 过54.5mm , D OC
和D PF  间的过 150mm 的 ,保溫套为3mm
的棉,过 全部裹一层。从图1
和图2可以出:第1, 20
!或-20!环境下,加保温套升温速度 不加保温套升温速度快、用时少,加保 溫套再生时间 不加保'套减小20%
以上;第2
,加保'套的D PF 入口 高溫度 不加保'套的最高溫度升得高;第3
, 由于环境溫度的 , 下20!再生 高溫度 于20
!的再生高溫度,下20!的再生时间于20
!的再生时间。 图1和图2
在 平 下 的。1.2
增加再生后喷和再生次后喷油量1.2.1
次再生后喷柴油车D PF
通常米用缸内—次后喷主动再生原理,EMS 系 过D PF
压 载量 再生后 再生 时,E MS
系 作 由 作模再生工作 ,E MS
系 过喷和增加再生后喷和次后喷的 3 提升D PF
入口溫度。第1,调整主喷提前角,即关闭E GR  (Exhaust  Gas  Recircula
­tion  再环)
减小喷提 ,后喷提高排 气溫度,也 提高了D PF
入口溫度;第2
,增加再生后喷,在动 程的后部 再生后喷#再生后喷油量一部分在 程后时间,热量 出提升D PF 入口溫度# —部 全 的在D OC
生 化出热量 提升D PF 入口溫度;第3
#增加再生次后喷# 在动 程中 再生次后喷#此部油量DOC  #利用再生后喷在D OC  生的高溫和在D OC
层上的 化 作用下#再生次后喷油量在D OC
生化 ,生 热量 DPF
入口#提升入口温度# 再温度 过再生 温度使 再生发生和。次后喷不 增加,只使用软件就可以 ,目DPF
主动再生普遍使用的 一。1.2.2
车辆多次短距离行驶情况析EMS
系 车辆 时间多次驾驶距离短时,当D PF
生再生时,利用次再生后喷 ,适当增加 再生后喷和次后喷油量 加速提高D PF
入口溫度,提高DPF '升时间,有利于D PF 再生中断 减少D PF
再生中断发生。图3表示车辆多次短距离行驶 再生喷油量,D PF
入 口溫度与 再生喷油量关系图。图4
表示车辆多次短距离行驶增加再生喷油量,D PF
入口溫度与 再生喷油量关系图。图3验的 20!平 环境,E MS
系 进入再生,按照 再生后喷来处,但每次行驶距离为3~5km
, 平均车速不于40km/h ,每次停车时间为5~30min
总的行驶次数为8
次,行驶距离、车速、停车时间、行驶次数都尽 量 拟用户情况;图4验的 和图3
相同,每行驶距离、车速、停车时间、总行驶次数都尽量靠近图3
的试 验数据,但D PF
用增加再生喷油量处 从验结果可以出图4相对图3
,由于增加了再生后喷和再生次后喷
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200100
600500400
300°0 0
0 5
1 0
1 5 20 25 30    3.5 4 0 4 5 50
缸内二欠再生平i 瀬油量/ mg
油量,DPF 入口温度达到再生阈值所需时间缩短,DPF 再生
时间减小,DPF 入口最高再生温度提高,增加再生喷油量有 利于DPF 再生,降低DPF 发生再生中断的可能。
1.2.3车辆处于低温环境低速行驶情况分析
EMS 系统检测到车辆较长时间处于低温环境且低速行驶
时,当DPF 发生再生时,由于车速低,DPF 入口温度提升难, 利用缸内二次再生后喷原理,采用增加再生后喷和再生次后 喷喷油量来加速提高DPF 入口温度,加快DPF 升温,减少升
温时间,促进DPF 再生完成,减少DPF 中断的发生。
图5表示低温环境车辆低速行驶正常再生,DPF 入口温 度与缸内再生喷油量关系图。图6表示低温环境车辆低速行驶
增加喷油量再生# DPF 入口温度与缸内再生喷油量关系图。
主次后喷喷
O 再生后
O
。_ 鰹膜口
Yddd
600
缸内二;欠再生喷油量/ mg
图3 20!短距离行驶正常喷油量再生与DPF 入口温度关系图
600
清肺排毒颗粒的功效与作用o  o
O K)
o  o  o  O
4 3 2 1回星T
口<;吿0 1 2 3 4 50
缸内二;購生平i 瀬油量/ mg
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650
600550
1再生后愤喷油量
□再生次启
2 3 4缸内二欠再生喷油量/ mg
包边带
56
图4 20!短距离行驶增加再生喷油量与DPF 入口温度关系图
图5 -20!低温环境车辆低速行驶正常再生
喷油量与DPF 入口温度关系图
图5和图6试验的环境温度都是-20!:车辆低速行驶的
触摸屏手套
速度控 20~40km/h , 图5和图6情况,可 ,增
加再生喷油量的情况,DPF 再生的时间缩短了,DPF 入口温 度升温速度加快了,DPF 入口的最高温度增加了,这些情况
电子表单系统
都有利于加速DPF 再生完:有利于 车辆 低温环境低 速行驶DPF 再生完:有利于减少DPF 再生中断,是完
DPF 再生标定的一个方向。
2増加手动再生开关
当系统自动正常再生模式和再生中断模式都不能完整执
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封边机青岛金鼎机械
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缸内二欠再生喷油量/ mg
图6 -20!低温环境车辆低速行驶增加再生
喷油量与DPF 入口温度关系图
二陋唳口丘古
行或碳载量超出系统警示阈值,仪表盘上的DPF 警示灯就会
开始闪烁,提示驾驶员DPF 碳载量过载,需要包括驾驶员或
4S 店在内的外界干涉才能完成再生,恢复系统正常;如果驾
驶员发现仪表盘上的DPF 警示灯闪烁就需要将车辆驾驶到安 全区域,启动手动再生程序,来完成再生,降低碳载量、降 低背压,恢复DPF 初始状态;手动再生模式是车辆装配了专 的
启动再生的;在 启动
才 ;
情况参照车辆户手册说书行 。
DPF 警示灯闪烁表示碳载量过载了;碳载量达到了警示
阈值车辆DPF 警示灯闪烁到警示灯常,碳载量从警示 阈值到 阈值 车辆行驶的
DPF 警示 ,
DPF 警示 车辆载、行驶
况 。
7表示20! 区DPF 警示 车辆载工况的系.车辆载 载、载
载3情况,车
辆行驶
况 区、 区
3 情况 行
区平均车速不大于40-m/h .郊区平均车 80km/h ,
车 120km/h
7
况,载 警示
T
、区、区工况或车
,工况复或车 低,警示
DPF 警示灯闪烁到常过程中,驾驶员
照相应
的操作手册 手动再生开模式来启动手动再生能,进行DPF 再生,DPF 恢复初始状态。手动再生模式常
再生油专用的按钮开
专门的
,驾驶员 照说明
进行。
8表示20!
区下,过载碳载量与手动再生系
了 3个过载碳载量的手动再生 ,乍
DPF 碳载量
到25g
至dDPF 警示灯闪烁 照车
辆手动再生模式 行手动再生
启动再生
再生 碳载量恢复到 DPF 警示灯 闪烁,车辆恢复正常行驶
2将碳载量 到30g  《"车电器》2021年第1期
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35g进行手动再生模式验证,都能顺利启动再生模式,顺利完成再生,恢复DPF初态,说手动再生模式有。
手动再生作使用的&用户能作的和最后的方法,如果仪表盘上的DPF示
能处理,至」,DPF 示,OBD同,DPF
,EMS系统了DPF车,动再生模式和手动再生模式,车出,空
应立即到就近的4S处理DPF再生,否则可能造成车B动机启等严重后果O
3结论
DPF再生中,理上讲应
生,中在,上DPF的国V车,出DPF中,DPF生。
,理在,车工复B控制策略在不足,标定不完善,通都没有增设手动再生开B对一些的工考虑欠佳,如车较长间在低温环境低行驶,较长时间多次短离行,DPF虽能自动进入再生模式,由于DPF入口温度难以到再生温度或在—个再生周内达到再生温度的平均时间较短,导致DPF再生不能完成,由于各工况叠加导致DPF超过警示或而使车出等;随着DPF控制策略的完善,在殊区域增加温套、在殊
工下增加再生喷、增加手动再生等方法解决DPF再生中,降低了DPF出的几率,使车辆出、等严重事件成件。
参考文献:
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控制策略研究[J].农业机械学报,2013(11):1-5.
(编辑凌波)
(上接第40页)
1级故障
MCU母线|MCU母线过压1级欠压1级
MCU母线
|过流1级
相电流过
流1级
MCU温度
过温1级
电机温度
过温1级
电机超速
故障1级
MCU主动
放电超时图91级故障列表
2级故障
MCU母线欠压2级
MCU母线相电流过|MCU温度
|过流2级流2级过温2级
电机温度
过温2级
电机超速
故障2级
MCU母线
过压2级
MCU低压电机电机自转速传感电机温度MCU温度U相电流传欠压故障堵转检故障器故障|传感器故障传感器故障感器故障
图102级故障列表
和重要等级,推导出在工程应用中适用的电机和电机控制器故障列表,最终构建出电机系统故障列表,并制定了相应的处理策略。
在环卫车上装电动化的进程中,永磁同步电机受到广泛使用,制定完善的处理机制对电机
3级故障
MCU硬件MCU低压]故障故障
图113级故障列表
系统的稳定性和上装功能的稳定性具有良好的促进作用O 参考文献:
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研究[D].北京:北京理工大学,2015.
[2]赵旭.纯电动汽车电机驱动系统故障树的构建[J].时
代汽车,2019(18):65-66.
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武汉:武汉理工大学,2012.
(编辑凌波)
《"车电%》202#年第$期

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