一种发动机后处理积灰预警方法与流程

本发明属于发动机后处理，具体是一种发动机后处理积灰预警方法。

背景技术：

1、出于对排放的考虑，减少发动机尾气对环境造成的污染，发动机产生的尾气需要经过排气后处理系统的处理才能够排入大气中，后处理系统一般依次由doc、dpf、scr等单元组成，其中dpf(diesel particle filter，柴油机颗粒捕捉器)是壁流式颗粒捕捉器，载体为端面封闭的壁流式结构，通过扩散沉积、拦截、碰撞等方式，达到高效过滤排气中颗粒物的目的。通过dpf处理能够有效降低pm和pn等颗粒物的排放，但当dpf在长时间的使用之后，其内颗粒物数量的增加会导致载体阻力增大，影响发动机性能，并伴随堵塞的风险，需要适时对dpf进行清理，对于可燃烧颗粒物可通过dpf再生的方式进行处理，而不可燃烧的灰分则需要进行拆卸清理。dpf内沉积的不可燃烧的灰分主要来源于参与燃烧的机油，机油内的无机物随发动机尾气进入到后处理系统中，在dpf内形成灰分，灰分无法通过dpf再生进行处理。目前对发动机后处理积灰的检测、预警方法主要如下：

2、中国专利cn108915832b公开的柴油机dpf清灰控制方法，在dpf发出清灰请求后，对dpf进行再生处理并计算dpf再生前后dpf两端的第一压差值和第二压差值，并根据两者差值的绝对值进一步确定是否对dpf进行清灰处理，以减少频繁对dpf进行清灰处理的现象。

3、中国专利cn115099556a公开的一种dpf灰分质量及来源分析方法及系统，当发动机运行时间或运行里程满足预设阈值时，获取当前窗口检测期内的的dpf灰分量(驻车再生完成时，触发当前检测窗口，基于此时的废气质量流量和dpf压差值，查询发动机台架标定的映射表，再经温度修正后得到最终的灰分量)，通过对计算窗口间dpf灰分增长率是否连续增长判断dpf灰分增长异常，并通过空气滤芯后压力传感器分辨异常增长的灰分来源于异常的空滤或者参与燃烧的机油，通过对计算窗口内的dpf灰分量提醒驾驶员是否需要进行服务站清灰操作。

4、中国专利cn111636952b公开的一种车辆的清灰控制装置和方法，根据发动机的转速和运行总时间确定当前机油消耗率，用机油品质传感器检测机油中各元素的含量计算机油的无机物含量，通过机油消耗率跟无机物含量计算排气中的机油无机物质量流量；用燃油品质传感器检测燃油中各元素的含量，计算燃油中的无机物含量，再根据所述发动机的喷油量和该燃油无机物含量，计算喷入所述发动机燃油无机物质量流量；分别对机油无机物质量流量和燃油无机物质量流量进行积分，当达到设定的积分阈值时，产生清灰指令以及时提醒驾驶员清灰。

5、中国专利cn116658281a公开的一种dpf清灰预警系统、方法及工程机械，根据燃油消耗总量(使用机油液位传感器测量油底壳内的机油容量，得到机油消耗量，进一步通过机油消耗量和机燃比得到燃油消耗总量)和dpf内的灰分量或燃油消耗总量和压差数据，得出dpf清灰剩余时间。中国专利cn114810295b公开的dpf控制方法和系统，接收dpf两端实时压差值、dpf几何变量集合、上一个驾驶循环的dpf碳载量和dpf灰分层厚度，获取预设碳层总质量限值，根据预设碳层总质量限值计算dpf总压差限值，根据dpf两端实时压差值大于dpf总压差限值，和dpf灰分层厚度大于预设灰分层厚度阈值，报清灰警报。

6、中国专利cn116906161a公开的dpf灰分在线监测方法及系统》，采用dpf流阻获得的流阻占比系数β以及再生过程的放热温度比值q来表征灰分积聚量，并计算灰分指数e判定需要清灰时刻。

7、中国专利公开的cn115288833b一种基于车联网大数据的dpf灰分在线监测对车联网采集的车辆数据进行数据清洗，建立零灰分状态时的工况数据集，通过dpf进出口处排气温度计算其内部颗粒物燃烧放热速率，根据dpf进出口处压差、排气流量，计算dpf流阻并用于估计碳载量，通过dpf碳载量对其流阻进行修正，并根据流阻、颗粒物燃烧放热速率估计灰分指数，根据灰分指数判断dpf是否需要清灰处理。

8、现有技术中，多采用传感器对dpf灰分量，机油消耗量、燃油消耗量、或dpf进出口处压差等参数进行测量，判断后处理积灰状况，结构复杂，步骤繁琐，成本高。

技术实现思路

1、本发明提供一种发动机后处理积灰预警方法，根据大数据获取车辆的运行工况，结合台架测试获得的万有曲线下的机油耗，确定车辆的机油耗，再进一步结合机油中的灰分比例和台架快速积灰试验得到的dpf积灰率,得到车辆此时的积灰量，当积灰量达到阈值时，提醒用户选择合适时间进行清灰处理。

2、一种发动机后处理积灰预警方法，其特征在于包括如下步骤：

3、s1:大数据获取运行车辆的工况数据f；

4、s2:通过工况数据f结合机油消耗的万有曲线，得到运行车辆的机油消耗量r；

5、s3:根据运行车辆的机油消耗量r、机油的灰分比例k、dpf积灰率e，计算出运行车辆的积灰量y；

6、s4:将车辆的积灰量y和预设的阈值比较，若积灰量y大于或等于阈值，发出预警；若积灰量y小于阈值，返回s1。

7、本发明中，步骤s3中，y＝r×k×e，r是机油消耗量、k是机油的灰分比例、e是dpf积灰率，y是积灰量，即根据车辆使用机油的灰分比例k，查询台架积灰试验得到的对应的dpf积灰率e，结合在s2步骤得到的车辆的机油消耗量r，可进一步计算出车辆此时的积灰量y。

8、具体的，通过大数据确认市场上车辆以往运行的不同工况f，f以转速n、扭矩t、运行时间t表示，即市场上运行的车辆会有很多种工况，本发明将采集所有工况数据，包括每一个工况的转速n、每一个工况的扭矩t、以及每一个工况的运行时间t。

9、具体的，本发明的步骤s2中，机油消耗的万有曲线通过台架测试获得，根据万有曲线下的机油耗表，得出每一个运行车辆的每一个工况对应的瞬时机油耗r，即通过每一个工况转速n和扭矩t查表每一个工况对应的瞬时机油耗r，得到再通过不同工况的运行时间t，可计算出车辆的机油消耗量r，r＝r＝r1×t1+r2×t2+…+rn×tn。

10、具体的，本发明的步骤s3中，dpf积灰率e的获取方法为：通过台架进行快速积灰试验，对不同灰分比例k的机油进行测试，得到机油消耗量r与积灰量y的关系，进一步得出dpf积灰率e。

11、具体的，本发明的步骤s4中，预设的阈值为dpf积灰限值h。

12、具体的，本发明的步骤s4中，dpf积灰限值h的获取方法为：在快速积灰试验的过程中，通过dpf的压差p，以及dpf中灰分的积累量d在不断增加的过程中对性能的影响程度，可得到dpf积灰限值h。

13、本发明的步骤s4中:当车辆的积灰量y大于或等于预设的阈值时，触发清灰请求，提醒用户选择合适的时间进行清灰处理。

14、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：根据大数据获取车辆的运行工况，结合台架测试获得的万有曲线下的机油耗，确定车辆的机油耗，再进一步结合机油中的灰分比例和台架快速积灰试验得到的dpf积灰率,得到车辆此时的积灰量，当积灰量达到阈值时，提醒用户选择合适时间进行清灰处理。

15、本发明方法简单，只需要通过大数据采集工况数据，即可完成对积灰量的测算，避免了现有技术中各种参数测量的繁琐步骤，成本低。