DPF再生温度控制策略研究

发布时间：2021-02-15 19:00

　　排气温度对柴油机颗粒捕集器（diesel particulate filter,DPF）的再生具有重要影响。文章提出了一种DPF的再生温度控制策略,将柴油机氧化催化器（diesel oxidation catalyst,DOC）分割成6块区域,在原有2个PT200温度传感器的基础上,等间距增加7个热电偶实时测量DOC内部各区域温度,检查DOC温升和DPF温降;采用AVL Fire仿真软件对DOC的内部温度场进行了数值仿真,利用DOC内部模型温度闭环控制实测温度,再通过DPF入口设定温度进行温度修正。结果表明:标定每块区域模型温度和实测温度上升、下降的斜率相等以及标定好6块区域效率、温升和温降趋势可以合理地控制再生温度场,从而精确控制进入DPF的温度;在满足DPF入口温度到达（620±20）℃的条件下,使DOC内部模型温度、热电偶实测温度、 DPF入口设定温度三者接近（差值不能超过15℃）,由万有特性试验得出除一些低速小负荷区域,基本DPF入口温度都能满足再生温度要求。 

【文章来源】：合肥工业大学学报(自然科学版). 2020,43(06)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

试验台架及其示意图

目前的DPF再生技术以主动再生为主。主动再生是一个典型的闭环控制问题,为了实现DPF温度的精确控制,后处理系统控制器根据DOC的温度反馈信号,调节后喷1的油量。不过,DOC载体以及其中的排气具有较大的热惯性,控制响应速度慢,若只用简单的闭环反馈控制很容易产生温度波动[12]。本文提出的DPF再生控制策略是将DOC载体划分成6块区域,假想DOC由6块效率区域组成,通过标定6块区域的效率、温升和温降趋势来控制DOC内部温度场,实现DPF再生温度的良好控制。试验中需要在原有2个PT200温度传感器的基础上,在DOC内部增加7支热电偶实时测量DOC 6块区域的温度,监测DOC温升和DPF温降。DOC传感器布置和模块示意图如图2所示。3.3 试验验证

从图3可以看出,在同一时刻不同轴向位置的温度没有明显关系,此时刻最高温度在DOC中间部分。这些现象是DOC系统的延时特性与空间特性的体现。6块区域试验结果与仿真模拟计算结果的对比如图4所示。从图4可以看出,试验与模拟计算结果基本一致。由此表明,本文建立的计算模型较为准确。

【参考文献】：
期刊论文
[1]柴油机DOC+SCR系统NOx转化效率影响因素研究[J]. 陈韬,谢辉,高国有,王维,回春.  汽车工程学报. 2017(05)

博士论文
[1]DOC辅助DPF再生方法研究[D]. 张德满.南京航空航天大学 2011

硕士论文
[1]柴油机颗粒物捕集器及其再生系统研究[D]. 张轲.西南交通大学 2017
[2]柴油机催化型颗粒捕集器再生控制策略与试验研究[D]. 谢振凯.合肥工业大学 2017
[3]面向控制的DOC建模研究[D]. 刁庆华.吉林大学 2016
[4]柴油机微粒捕集器再生系统建模和控制策略研究[D]. 马晗清.清华大学 2013
[5]柴油机微粒捕集器再生过程载体温度的控制[D]. 程义琳.吉林大学 2012
[6]氧化催化器流体数值模拟与排放试验[D]. 张孝武.昆明理工大学 2011



本文编号：3035379