[发明专利]一种颗粒捕集器再生控制方法、装置、系统及车辆

说明书

本发明提供了一种颗粒捕集器再生控制方法、装置、系统及车辆，以解决现有技术中前后压差管在低温环境下工作时出现积水或结冰导致利用颗粒捕集器前后压力差来进行颗粒捕集器再生控制失效的问题。该方法包括：获取发动机燃烧关联参数和整车边界参数；基于发动机燃烧关联参数和整车边界参数，判断发动机积碳量是否超标；若超标，则获取在颗粒捕集器封装总成的前端和后端设置的温度传感器分别采集到的第一温度和第二温度；判断第一温度判断是否满足开启颗粒捕集器再生的条件；若满足，则控制颗粒捕集器开启再生；判断第一温度和第二温度的温差绝对值是否满足停止颗粒捕集器再生的条件；若满足，则确定处于再生状态的颗粒捕集器已停止再生。

技术领域

本发明用于排气后处理系统，更具体涉及一种颗粒捕集器再生控制方法、装置、系统及车辆。

背景技术

在排放防范越来越严格的现在，发动机燃烧排出的未燃烧的碳颗粒也需要进行处理，因此就应运而生了颗粒捕集器这类排放后处理系统。该类系统主要是通过类似物理筛子的结构，通过控制气流流过通道的直径，实现对未燃烧的碳颗粒的捕集。由于采用的是物理捕集方式，因此，随着工作的时间越久，那么其过滤通道被堵塞的碳颗粒也就越来越多。如果任由其一直堵塞下去，那么由于排气阻力的增加，会逐步降低发动机的功率扭矩，而出现加速无力，或者直接导致发动机无法正常点火。因此，采用这类物理捕集方案需要定期对捕集到的碳颗粒进行高温燃烧，使之转换为二氧化碳气体，从而，使得颗粒捕集器能够具备源源不断的捕集能力。

在现有搭载颗粒捕集器的后处理方案中，如图1，由于颗粒捕集器后压力P2在整个工作过程中始终处于一个稳定的值，在颗粒捕集器的捕集过程中，颗粒捕集器前压力P1会随着捕集碳颗粒的增加而升高，因此，在现实中，无一例外的均采用了P3＝P1-P2这个压差或者检测P1的绝对压力值来实现颗粒捕集器的再生条件判定控制。

在正常工作环境下，颗粒捕集器前后的压力P1＝P1-1，P2＝P2-2，这样就在压力传感器的4的膜片两端建立了颗粒捕集器1前后两端的压力等效的压力检测系统。在实际工作中，只需要读取压力传感器4的压差值就可以实现对颗粒捕集器积碳量的监控。然后再通过改变喷油等方法，采用类似专利(CN201210098924.0用于控制颗粒过滤器再生的方法和装置，CN201880093407.X用于控制布置在车辆上的内燃机的排气后处理系统的再生的方法)的策略实现降低颗粒捕集器两端的压力差，实现对颗粒捕集器的捕集能力的再生(如图5)。

在实际的工作过程中，该再生条件判定方案存在一个致命缺陷，即在低温环境下工作时，前后压差管5和6内必然积水，同时在低于0℃时，压差管内必然结冰，这将使得压差判定控制方法失效。如图2所示，在车辆运行过程中，前压差管5和后压差管6内由于与排气系统连通，如果通过压差管传导的温度比压差管散发到环境中的热量小时，发动机燃烧产生的大量水汽在经过压差管后会冷却凝结，尤其是在环境温度低于0℃的情况下，水汽凝结将更加明显。当停车之后，由于液面张力和压差传感器形成的盲通结构，凝结的水会在局部弯曲位置停止流动，随着环境温度低于0℃，凝结的水会结冰，在大气环境中的水汽不断补充的情况下。压差管弯曲位置会直接结冰堵塞，具体如图2中的51和61前后压差管结晶堵塞点。由于前后压差管5和6内出现类似51和61的前后压差管结晶堵塞，因此，在低温环境下再启动时，P1≠P1-1或者P2≠P2-2，从而该压力检测系统失效，压差管判定方案无法正常工作。这将无法实现通过压差判定颗粒捕集器1是否需要进入再生控制环节。如在低于0℃的环境下，长期低速短途行驶一定时间周期之后，颗粒捕集器1的积碳量将达到直接堵塞发动机排气的状态，从而不但是使得发动机功率扭矩下降，还会导致发动机无法正常启动点火，影响用户正常使用。

目前检索到的专利，均无对该类问题的有效解决方案，然而现实工况中，我们在进行冬季试验时，几乎全部车辆均遇到该问题，因此，就迫使我们找到一种能够解决该类问题的方法。

发明内容

本发明提供了一种颗粒捕集器再生控制方法、装置、系统及车辆，以解决现有技术中前后压差管在低温环境下工作时出现积水或结冰导致利用颗粒捕集器前后压力差来进行颗粒捕集器再生控制失效的问题。