[发明专利]发动机DPF可控再生系统

说明书

技术领域

本发明涉及发动机领域，特别涉及一种发动机DPF可控再生系统。

背景技术

现有技术方案中，发动机DPF再生指的是当DPF中存储的颗粒物达到一定限度，通过压力传感器检测到DPF出口和入口压差升高到某一限值，必须采取措施除掉DPF中颗粒物的技术。DPF主动再生是指在DPF中喷射燃油助燃，推动DPF再生的技术；DPF被动再生指的是仅依靠发动机排气热量使DPF再生的技术。发动机在采用“DOC+DPF”且DPF采用被动再生技术路线降低尾气排放的原理是：DOC（氧化催化器）是发动机尾气净化氧化反应的主要场所，DPF（颗粒捕捉器）拦截并存储、燃烧排气中的颗粒物（PM）。该技术路线的具体工作原理是：把发动机排气先引入DOC（氧化催化器）中，在DOC段，发动机排气中的一氧化碳、碳氢化合物被氧化成无害的水和二氧化碳，一氧化氮被氧化成二氧化氮，生成的二氧化氮在DPF（颗粒捕捉器）中可作为氧化剂氧化颗粒物（PM），使颗粒物在DPF中燃烧生成无害的二氧化碳和水等化合物，实现净化发动机尾气排放的目标，同时实现DPF的被动再生功能。具体过程如图1所示：新鲜空气通过空气滤清器7后，经涡轮增压器6增压后再经发动机进气系统管路5、进气中冷器4、发动机进气管3进入发动机2；发动机排气经发动机排气管1和发动机排气系统管路8，依次流经DOC13（氧化催化器）、DPF12（颗粒捕捉器）以及消声器10排出；ECU9(发动机电子控制器)监测DPF（颗粒过滤器）出口压力传感器11与DOC入口压力传感器14的压力差值在某一限值（该限值为系统正常工作允许的最高压力差值）内时，发动机排气先引入DOC13（氧化催化器）中，在DOC13段，发动机排气中的一氧化碳、碳氢化合物被氧化成无害的水和二氧化碳，一氧化氮被氧化成二氧化氮，生成的二氧化氮在DPF12（颗粒捕捉器）中可作为氧化剂氧化颗粒物（PM），使颗粒物在DPF12中燃烧生成无害的二氧化碳和水等化合物，实现净化发动机尾气排放的目标，同时实现DPF的再生功能。

现有技术方案中，发动机在采用“DOC+DPF”且DPF采用被动再生技术路线降低尾气排放时，DPF被动再生是依靠发动机排气热量使颗粒物和二氧化氮（DOC段的反应产物）燃烧实现的。该技术路线在DPF再生时存在的缺点是：当发动机在特定工况（如低速低负荷等工况）排气温度较低时，排气不能提供足够的热量使颗粒物和二氧化氮燃烧，从而导致DPF再生失败，排气系统背压上升，发动机性能恶化，严重时甚至存在导致整台发动机报废的隐患；且所述现有技术方案的使用范围有限，尤其不适用在低速低负荷等工况较多的公交车发动机上。而DPF主动再生需要在DPF中喷射燃油助燃，造成DPF再生的成本上升。

发明内容

本发明是为了克服上述现有技术中缺陷，提供了一种结构合理简单，再生可靠性高、使用范围广、成本低的发动机DPF可控再生系统。

为达到上述目的，根据本发明提供了一种发动机DPF可控再生系统，包括：DPF被动再生系统和可控主动再生系统；其中，DPF被动再生系统包括设置在发动机排气系统管路上的：DOC和DPF，以及设置在DPF出口的DPF出口压力传感器和设置在DOC入口的DOC入口压力传感器，DPF出口压力传感器和DOC入口压力传感器的输出端分别连接到ECU；可控主动再生系统包括：燃烧器、燃烧器喷油器和油泵，燃烧器设置在发动机排气系统管路上，且位于DOC的排气上游，燃烧器喷油器设置在发动机排气系统管路上，且位于燃烧器的排气上游，燃烧器喷油器通过油路与油泵相连接；ECU通过不断监测、判断DPF出口压力传感器与DOC入口压力传感器的压力差值是否大于设定限值，以发出相应指令控制发动机DPF可控再生系统在单独应用DPF被动再生系统和结合应用可控主动再生系统之间的循环切换工作。

上述技术方案中，消声器设置在发动机排气系统管路上，且位于所述DPF的排气下游。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：由于该发动机DPF可控再生系统在现有DPF被动再生系统的基础上增加了可控再生系统，能够根据不同工况选择不同的再生方式，不需要一直喷射燃油助燃，保证了再生可靠性和使用广泛性的同时降低了再生成本。

附图说明

图1是现有发动机DPF再生系统的结构示意图；

图2是本发明的发动机DPF可控再生系统的结构示意图；

结合附图在其上标记以下附图标记：