DPF再生臺架標(biāo)定簡介

會計學(xué)1DPF再生臺架標(biāo)定簡介-準(zhǔn)備臺架測量點布置渦前：P渦前排溫傳感器（T3）,1(T)，1(P)渦后：1(T)，1(P)DOC入口：1(T)，1(P)，1（排放取樣）,1（煙度取樣）DOC出口(DPF入口)：壓差高(1P),T5傳感器,1(T),1(A/F),1（排放取樣）1（煙度取樣）,1DOC中心溫度DPF出口：壓差低(1P)，1(T)，1(A/F)，1（排放取樣），1（煙度取樣）壓氣機(jī)進(jìn)口：進(jìn)氣流量溫度傳感器（AMF+T1），1(P)壓氣機(jī)出口(中冷前)：1(T)，1(P)中冷后(節(jié)氣門前)：1(T)，1(P)進(jìn)氣歧管(節(jié)氣門后)：進(jìn)氣壓力溫度傳感器（TMAP），1(T)，1(P)1(T)：K型熱電偶；，1(P)：焊接背壓管2第1頁/共38頁-準(zhǔn)備DPF相關(guān)傳感器線性標(biāo)定，壓差傳感器信號濾波和自學(xué)習(xí)標(biāo)定排溫傳感器（T3&T5）：

3第2頁/共38頁-準(zhǔn)備T3&T5（圣斯萊特）非線性傳感器，12位采樣（5V=4095cnts），

ECU上拉電阻

Rp=1000Ω1、MAP標(biāo)定：

-40，170.2/(1000+170.2)×4095-20，185.6/(1000+185.6)×4095......2、最大最小值標(biāo)定：

最小溫度：-42.5℃；最大溫度：857.7℃

根據(jù)公式：Rs=Rl+R0(1+αT+βT2)；α=3.8285103，β=-5.85103

最小：Rs=Rl+R0（1+3.8285×（-42.5）+-5.85×（-42.5）×（-42.5）），

然后按上

述公式計算

對應(yīng)的cnts；

最大：85Rs=Rl+R0（1+3.8285×（-857.7）+-5.85×（-857.7）×（-857.7

）），然后按上述公式計算對應(yīng)的cnts；

4第3頁/共38頁-準(zhǔn)備壓差傳感器(森薩塔)：10位采樣(5V=1023cnts)

根據(jù)給出的傳遞函數(shù):output(%Vcc)=0.8X(P1-P2)+10；cnts/1023*5/0.05=0.8*Dp+10；dp=cnts*100/1023/0.8-10/0.8；

則scale=100/1023/0.8，offset=-10/0.8或10/0.8

進(jìn)氣壓力、溫度傳感器（TMAP）：presrange=44.8kpa~350kpa；preserror=+-8.4kpa（-40℃，125℃）min=44.8-8.4=36.4；max=350+8.4=358.4

根據(jù)給出的傳遞函數(shù)：Vout[V]=[0.2*Vs]*[0.013106*P–0.0872]；

[p]=kPa,[Vs]=V，推出P=1/0.013106Vout-0.0872/0.013106

因為ECU讀到是ADcnts，將ADcnts轉(zhuǎn)成Vout，代入上式P=(1/0.013106)(5/1023)ADcnts-0.0872/0.013106

則：scale=(1/0.013106)(5/1023)；offset=0.0872/0.013106

5第4頁/共38頁-準(zhǔn)備DPF預(yù)處理，內(nèi)部傳感器布置。預(yù)處理：入口溫度500℃以上，6h。

（全速全負(fù)荷）內(nèi)部熱偶布置：6第5頁/共38頁-準(zhǔn)備布置示意圖7整車布置：康寧建議，可精簡為1、2、8、12、10、11、17、18、2（備用）第6頁/共38頁-準(zhǔn)備注意：1、具體布置點需進(jìn)行實際測量，以計算溫差；

2、DPF載體的目數(shù)/壁厚為300/13，孔徑約1.1mm，為避免插入熱電偶時

對涂層產(chǎn)生影響，故熱電偶探頭的直徑不應(yīng)大于0.8mm，且耐受溫度至少

為1200℃；3、為避免對入口端的氣流分布產(chǎn)生影響，從而影響soot在

DPF內(nèi)部的分

布，故需將熱電偶從DPF出口端引入，為避免氣流將其吹出，可適當(dāng)?shù)?/p>

將部分熱電偶用銅絲固定；

4、DPF外表面熱

電偶的布置，如4、5、11、13、18五個點，在該熱電

偶布置點與DPF表面之間至少需有兩個敞開的孔。8TC1

TC2

開孔第7頁/共38頁-準(zhǔn)備節(jié)氣門激活條件標(biāo)定ACM_THRTL_DPF_DMND_MIN_APM9為避免因VGT、EGR、節(jié)氣門三者耦合控制，導(dǎo)致進(jìn)氣控制過于復(fù)雜出現(xiàn)問題。再生會首先禁用EGR，而后根據(jù)氣量需求控制VGT不起作用（position≤5%）時才啟用節(jié)氣門，同時根據(jù)工況不同會對節(jié)氣門開閉（100%為全開，默認(rèn)）的位置做出限制，避免因測量、計算偏差等輸出過小的節(jié)氣門開度，阻礙進(jìn)氣影響正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同時還要考慮空燃比不能太?。ā?9.5，最小不能低于17）。第8頁/共38頁-準(zhǔn)備節(jié)氣門激活條件標(biāo)定

10第9頁/共38頁-溫度和壓力模型消聲器/DOC/中冷器壓降系數(shù)

主要參數(shù)：

ICV_EXH_GAS_MUFFLER_CONST_APV

ICV_EXH_GAS_DOC_DP_CONST1_APVICV_EXH_GAS_DOC_DP_CONST2_APVACM_VGT_INTERCOOL_PRES_DROP_APV試驗方法：全速全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)15分鐘以上，可以通過DTI將VGTboostpressuredemand降低0.1～0.2bar，使DPF入口溫度（T5）達(dá)到600度以上，同時渦前溫度（T3）控制在780度以內(nèi)，確保DPF內(nèi)的積碳燃燒徹底。1、性能臺架：倒拖，強(qiáng)制全關(guān)IMV，禁止噴油。耐久臺架：控制油門最小在輸出扭矩“0”附近。熱機(jī)，開啟風(fēng)機(jī)，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速4200到750rpm，每隔200rpm，當(dāng)DOC前溫度，DPF前溫度，DPF后溫度依次降低且比較穩(wěn)定時記錄一組數(shù)據(jù)。VISU：臺架：……11第10頁/共38頁-溫度和壓力模型122、正常起動發(fā)動機(jī)，沿外特性線從4200rpm到750rpm之間運(yùn)轉(zhuǎn)，每隔200rpm，當(dāng)DOC前溫度，DPF前溫度，DPF后溫度依次降低且比較穩(wěn)定時記錄一組數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理：將VISU和臺架采集的數(shù)據(jù)，按固定格式整理到excel表中，運(yùn)行matlab任亮編輯的計算程序（Muffler_DOC.m）。數(shù)據(jù)可選擇用1或2，再或者1+2，一般數(shù)據(jù)越多覆蓋的排氣流量越全面，計算結(jié)果的可信度更高。不同的數(shù)據(jù)量需要對程序進(jìn)行相應(yīng)修改。第11頁/共38頁-溫度和壓力模型P3（渦前壓力）估計，基于VGT位置和渦輪排氣流量P3估計=ACM_P3_TURB_PRES_RATIO_APM*P4估計，其中，P4估計（in_doc_pres_in）=大氣壓力+消聲器壓降+DPF壓降+DOC壓降A(chǔ)CM_P3_TURB_PRES_RATIO_APM是渦輪前后壓比，即擴(kuò)壓比；ACM_P3_TURB_PRES_RATIO_APM相關(guān)邏輯及標(biāo)定方法，詳見turbinemodle.xls

Enginespeed=【1000，1500，2000，3000，4000】rpmVGTpos=【5，10，20，30，40，50，60，70，80，90，95】%

13第12頁/共38頁-溫度和壓力模型充氣效率，基于不同轉(zhuǎn)速、發(fā)動機(jī)壓比標(biāo)完P(guān)3估計，也就是有了P3估計后再標(biāo)充氣效率：ACM_VOLUM_EFFICIENCY_APM采集數(shù)據(jù)（關(guān)掉EGR）盡量多的覆蓋engine_pressure_ratio和engine_cycle_speed記錄轉(zhuǎn)速、扭矩、P3、P2、T2、AMF數(shù)據(jù)處理是通過一個軟件（類似autocal的計算工具）利用它可以直接生成整MAP。沒有該軟件，可以通過采集的大量數(shù)據(jù)手算填表：（參見turbinemodle.xls

第AD列給出的公式），充氣效率=實際進(jìn)氣量(inlet_air_flow，g/s)/理想狀態(tài)進(jìn)氣量14第13頁/共38頁-溫度和壓力模型15DOC入口溫度估計，基于T3T4=T3-汽缸到渦輪入口的散熱-渦輪溫度降-渦輪出口到DOC入口的散熱，其中，1、汽缸到渦輪入口的散熱：ICV_TURB_IN_SURFACE_APV2、渦輪出口到DOC入口的散熱：ICV_TURB_OUT_SURFACE_APV根據(jù)數(shù)?；?qū)嶋H相關(guān)尺寸計算以上兩個表面積。3、渦輪溫度降系數(shù)ICV_TURB_COMP_COEFF_APM，求算公式參見turbinemodle.xls

第AL列ICV_TURB_COMP_FILTER_APM第14頁/共38頁-溫度和壓力模型16DOC出口溫度估計，基于DOC入口溫度DOC相當(dāng)一個溫度的濾波器，濾波系數(shù)一般在整車上標(biāo)ICV_DOC_TEMP_OUT_EST_K_APMICV_DOC_TEMP_BED_EST_K_APVDPF出口溫度估計，基于DOC出口溫度DPF相當(dāng)一個溫度的濾波器，濾波系數(shù)一般在整車上標(biāo)ICV_DPF_TEMP_OUT_EST_K_APMT3估計，不同轉(zhuǎn)速/負(fù)荷經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)空燃比修正可以利用調(diào)再生采集的數(shù)據(jù)（一組常態(tài)一組再生），分別整理，打開Matlab運(yùn)行t3_map_corr.m常態(tài)：ICV_T3_TEMP_EST_APM；ICV_T3_TEMP_EST2_APM；再生：ICV_T3_TEMP_EST_HUP_APM；ICV_T3_TEMP_EST_RGN_APMICV_T3_TEMP_EST_AF_CORR_APM（借用），空燃比修正T3估計值主要用于T3傳感器診斷，故障時的替代值第15頁/共38頁DPF再生臺架標(biāo)定簡介碳載量估計排氣密度，動態(tài)粘度和體積流量空載DPF背壓特性系數(shù)基于壓差的碳載量估計基于模型的碳載量估計性能補(bǔ)償基于T3的最大扭矩補(bǔ)償（保護(hù)渦輪）MBT（變化轉(zhuǎn)速、負(fù)荷最大輸出扭矩對應(yīng)正時）及補(bǔ)償開啟節(jié)氣門致泵氣損失的扭矩補(bǔ)償回怠速試驗（確定最大碳載量）17第16頁/共38頁-

-碳載量估計排氣密度，動態(tài)粘度和體積流量動態(tài)粘度=ICV_EXH_GAS_DYN_VISC_APM（借用）

排氣密度=3.443*(dpf_pres_in+env_pres)/(dpf_temp_out+273)其中：dpf_pres_in+env_pres是DPF入口絕對壓力

dpf_temp_out+273是DPF出口溫度體積流量=質(zhì)量流量÷排氣密度(in_exh_mass_flow,in_exh_vol_flow)

181000.00002139991800.00002439972600.00002720023400.00002990014200.00003250045000.00003490045800.00003730046600.0000395998第17頁/共38頁-

-碳載量估計空載DPF背壓特性系數(shù)根據(jù)排氣密度、動態(tài)粘度、體積流量對應(yīng)背壓特性標(biāo)定。⊿Pfilter=⊿Pcleanfilter+⊿Psoot=（a1+⊿a1）*dyn_visc*vol_flow+a2*density*vol_flow2+a3*dyn_visc*vol_flow其中：⊿a1=0(灰分自學(xué)習(xí)系數(shù))a3=0（不同碳載量的系數(shù)）a1=P_T_DPF_SOOT_INDEX_CONST1_APV（空載）a2=P_T_DPF_SOOT_INDEX_CONST2_APV（空載）試驗方法：熱機(jī)，開啟風(fēng)機(jī)，關(guān)掉EGR，全速全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)15分鐘以上，將DPF內(nèi)的積碳徹底燒掉（如果標(biāo)了再生，可以選擇低轉(zhuǎn)速工況手動激活再生）?？刂朴烷T最小在輸出扭矩“0”附，通過DTI_IDLE_SPEED_DMND/SUMB_APV控制轉(zhuǎn)速從4200rpm到750rpm，每隔200rpm記錄一組數(shù)據(jù)，特別是排氣質(zhì)量流，壓差傳感器輸出，DPF前、后溫度及壓力。

19第18頁/共38頁-

-碳載量估計空載DPF背壓特性系數(shù)數(shù)據(jù)處理：

將VISU和臺架采集的數(shù)據(jù)，按固定格式整理到excel表中，打開Matlab運(yùn)行編輯的計算程序（clean_filter.m）

20第19頁/共38頁-

-碳載量估計21基于壓差的碳載量估計不同碳載量對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)背壓，即sootindex，單純由積炭產(chǎn)生的背壓1、碳顆粒的累積（sootloading）選擇一個工況使得DPF溫度較低（被動再生燒掉的碳少），同時盡量多冒煙（可以通過DTI_EGR_POS_DMND/SUMB_APV或者減小進(jìn)氣需求量增大EGR開度注意A/F不宜太小，≥17），最好可以接上煙度儀根據(jù)實測煙度估算碳煙質(zhì)量，以便更好的把握運(yùn)轉(zhuǎn)時間，得到需求的碳載量。最大碳累積量：6g/L—10g/L之間。（該值以DropToIdle試驗結(jié)果為準(zhǔn)，在進(jìn)行該試驗之前，康寧建議最好控制在6g/L以下，實際標(biāo)定按8g/L做的，3L則為24g）注：累積不超過最大碳載量，則最大做到24g即可。2、稱量（熱重）將DPF拆下來，待DPF床層溫度（內(nèi)部測溫點2位置）降至200℃（120℃以上均可，自定義）迅速稱量。注：盡量保持DPF表面清潔，確保稱量一致性，電子天平的可讀性不高于0.1g。3、背壓特性線將DPF裝回，試驗方法及數(shù)據(jù)處理同空載背壓特性（soot_index.m，以空載特性數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)）第20頁/共38頁-

-碳載量估計22不同碳載量2g、4g、6g…24g，求得對應(yīng)sootindex，擬合SootindexSootmass第21頁/共38頁-

-碳載量估計23根據(jù)擬合公式計算并填表：P_T_DPF_SOOT_MASS/MASS2_APMX：SootindexY：碳顆粒占載體通道長度的百分比，90→25隨灰分填充逐漸縮短第22頁/共38頁-

-碳載量估計24基于模型的碳載量估計（簡易模型）參見Engineoutsootflow.xlsMAP（speed/load）+P_T_DPF_SOOT_AFR_CORR_APM）MAP（speed/load）=發(fā)動機(jī)出口總碳量-被O2氧化的碳量-被NO2氧化的碳量AVL483煙度計：測量碳煙質(zhì)量濃度空燃比測量儀：監(jiān)測O2含量被O2氧化的速率：P_T_DPF_SOOT_O2_BURN_RATE_APMNO2氧化的速率：P_T_DPF_SOOT_NO2_BURN_RATE_APM第23頁/共38頁-

-性能補(bǔ)償25基于T3的最大扭矩補(bǔ)償（保護(hù)渦輪）T_D_MAX_TORQUE_TURBO_USED_APV=TRUET_D_MAX_TORQUE_TURBO_APM第24頁/共38頁-

-性能補(bǔ)償26MBT（變化轉(zhuǎn)速、負(fù)荷最大輸出扭矩對應(yīng)正時）FQD_MAIN_FUEL_TIMING_CORR_APM，對主噴油量的修正系數(shù)ITD_MAIN_TIMING_DMND_MBT_APM關(guān)掉EGR，采用恒轉(zhuǎn)調(diào)位方式，定轉(zhuǎn)速油門（即指示扭矩）。以50Nm，200rpm為間隔選取工況點，前后調(diào)節(jié)正時（步長在3度以內(nèi)），找到最高輸出扭矩對應(yīng)正時并記錄該正時（MBT_MAP），注意渦前溫度應(yīng)控制在780度內(nèi)，缸壓控制在160bar以內(nèi)。然后，以該正時為基準(zhǔn)開始推正時并進(jìn)行相應(yīng)油量補(bǔ)償，通過系數(shù)對主噴油量進(jìn)行補(bǔ)償（CORR_APM）第25頁/共38頁-性能補(bǔ)償泵氣損失，用于節(jié)氣門作用時進(jìn)行扭矩補(bǔ)償參見turbinemodle.xls

邏輯圖。T_D_PUMPING_TORQUE_APM試驗方法：1、關(guān)掉EGR，全速全負(fù)荷燒空DPF，采用恒轉(zhuǎn)調(diào)位方式，定轉(zhuǎn)速油門（即指示扭矩）。2、自1000rpm至4000rpm以200rpm為間隔選取工況點，調(diào)節(jié)油門至輸出扭矩為50Nm，通過DTI_VGT_POSITION_DMND_APV/DTI_VGT_POSITION_SUBM_APV設(shè)定VGT位置為0%，通過DTI_THRTL_OUTPUT_DMND_APV/DTI_THRTL_OUTPUT_SUBM_APV設(shè)throttle位置開度為100%，90%，80%，70%，60%，50%，40%，30%，20%，15%，13%，11%，9%，7%，5%，記錄測功機(jī)對應(yīng)輸出扭矩和以下參數(shù)：IN_Engine_cycle_speed；T_D_Indicated_torque；IN_Thrtl_feedback_positionACM_P3_pressure_estimation；IN_Intake_manifold_pressure；T_D_Exh_minus_intk_pres（將ACM_Egr_thrtl_drive_duty_cycle，IN_Throttle_feedback，IN_Doc_press_in，ACM_Thrtl_management_state，IN_Boost_pressure添加到screen文件中）泵氣損失，直接補(bǔ)償指示扭矩，繼而修正主噴油量。27第26頁/共38頁DPF再生臺架標(biāo)定簡介再生調(diào)度請求再生允許和結(jié)束條件再生使能條件（再生過程要始終滿足）再生過程管理再生狀態(tài)轉(zhuǎn)換，中斷和再次使能的條件再生控制兩階段再生溫度目標(biāo)Heatup：Temp_DOC_In>Temp_DOC_light_off(280to320°C)Sootoxidation/regeneration：580℃，620℃降低氣量需求，VGT和節(jié)氣門控制推后主噴正時后噴1和后噴2油量及正時需求降低軌壓需求機(jī)油稀釋率測試28第27頁/共38頁-

-再生調(diào)度29再生允許條件標(biāo)定：主要參數(shù)：P_T_DPF_MIN_RUN_TIME_APMP_T_DPF_ENBL_GEAR_RATIO_APVP_T_DPF_ENBL_MIN_......P_T_DPF_RGN_STOP_......P_T_DPF_EGR_ENABLE_INHIBIT_APVP_T_DPF_THRTL_ENABLE_INHIBIT_APVP_T_DPF_REDUC_TRQ_INHIBIT_APVP_T_DPF_T5_LOW_OVERRUN_APVP_T_DPF_TRQ_LOW_OVERRUN_APVP_T_DPF_TRQ_OVERRUN_APV第28頁/共38頁-

-再生調(diào)度30開始再生的限值條件1、估計的碳載量﹥P_T_DPF_SOOT_REGEN_TRIG_THR_APM和發(fā)動機(jī)出口總碳量﹥P_T_DPF_SOOT_REGEN_MIN_SINT_APV或模型計算的碳載量﹥P_T_DPF_SOOT_REGEN_MODEL_THR_APM和發(fā)動機(jī)出口總碳量﹥P_T_DPF_SOOT_REGEN_MIN_SINT_APV（這個條件是為了避免頻繁激活再生）2、發(fā)動機(jī)出口總碳量﹥P_T_DPF_SOOT_REGEN_MAX_SINT_APV停止再生的限值條件估計碳載量﹤P_T_DPF_MAX_SOOT_LOAD_REGEN_APV和模型計算的碳載量﹤P_T_DPF_MODEL_MAX_SOOT_LOAD_APV和估計碳載量﹤P_T_DPF_MAX2_SOOT_LOAD_REGEN_APV再生中斷、再次使能條件Heatup階段：DOC入口溫度（Temp_DOC_In）>DOC起燃溫度Temp_DOC_light_off）280到320°C，如果排溫在要求的時間達(dá)不到上述溫度，則認(rèn)為再生失敗，隨之將開啟一個計數(shù)器，計時超過P_T_DPF_LOW_TEMP_REENAB_TIME_APM中標(biāo)定的時間，再生將再次使能。第29頁/共38頁-

-再生調(diào)度31再生過程管理：主要參數(shù)：

P_T_DPF_MAX_TIME_IN_REGEN_APVP_T_DPF_MAX_CUMUL_TIME_REGEN_APVP_T_DPF_MAX_TIME_IN_REGEN_1_APVP_T_DPF_DOC_HEAT_UP_MAX_TIM_APVP_T_DPF_DOC_LIGHT_OFF_TEMP_APVP_T_DPF_REGEN_MIN_DOC_TOUT_APVP_T_DPF_REG_LO_TEMP_MAX_TIM_APVP_T_DPF_LOW_TEMP_REENAB_TIME_APM第30頁/共38頁-

-再生控制32兩階段再生溫度目標(biāo)a)再生分兩階段以精確控制溫度，一般第一階段后噴使得DPF入口最高溫度控制在570-580°、第二階段使得最高溫度控制在620°b)氧含量>5%，空燃比>19.5第31頁/共38頁-

-再生控制33用于后噴油量控制的再生目標(biāo)溫度標(biāo)定：主要參數(shù)：

P_T_DPF_TEMPERATURE_GOVERNOR_APVP_T_DPF_TMPGOV_ENABLE_INHIB_APVP_T_DPF_SPEED_GOVERNOR_MIN_APVP_T_DPF_TMPGOV_LEAD_TEMP_APMP_T_DPF_TMPGOV_ACTV_THR_LOW_APVP_T_DPF_REL_TP_GOV_RGN_OFFST_APMP_T_DPF_TEMP_GOV_RGN_OFFSET_APMFQD_POST1_TEMP_CTRL_TYPE_APVFQD_POST2_TEMP_CTRL_TYPE_APV第32頁/共38頁-

-再生控制34軌壓需求標(biāo)定：RPD_DPF_RAILP_DEMAND_APM預(yù)噴需求標(biāo)定：FQD_PILOT1_FUEL_DMND_HEATUP_APMFQD_PILOT1_FUEL_DMND_REGEN_APMITD_PILOT1_DSEP_DMND_HEATUP_APMITD_PILOT1_DSEP_DMND_REGEN_APMFQD_PILOT2_FUEL_DMND_HEATUP_APMFQD_PILOT2_FUEL_DMND_REGEN_APMITD_PILOT2_DSEP_DMND_HEATUP_APMITD_PILOT2_DSEP_DMND_REGEN_APM主噴正時需求標(biāo)定以推后主噴正時：ITD_MAIN_TIMING_DPFR_HEAT_UP_APMITD_MAIN_TIMING_DPFR_NO_POST_APMITD_MAIN_TIMING_DPFR_POST_APM第33頁/共38頁-

-再生控制35進(jìn)氣量需求標(biāo)定以降低增壓壓力：ACM_AIR_DPF_DMND_HEATUP_APMACM_AIR_DPF_DMND_HEATUP_MULT_APMACM_AIR_DPF_DMND_REGEN_APMACM_AIR_DPF_DMND_REGEN_MULT_APMACM_VGT_CPF_BOOST_FF_APM后噴1/后噴2油量與正時標(biāo)定：

FQD_POST1_FUEL_DPF_HEAT_UP_APMFQD_POST1_FUEL_DPF_REGEN_APMFQD_POST1_FUEL_DPF_REGEN2_APMITD_POST1_TIMING_DPF_HEAT_UP_APMITD_POST1_TI