[发明专利]通过确定烟尘的阻力灵敏度来避免柴油颗粒过滤器内的烟尘低估

说明书

技术领域

本申请涉及发动机排气颗粒过滤器，尤其涉及用来估算柴油发动机排气中的颗粒过滤器内烟尘水平的方法。

背景技术

包括关于发动机尾气排放的环境职责以及现代环境保护法规在内的多种因素已经减小了那些可能在化石燃料的燃烧之后排入大气中的某些污染物的可允许的可接受的水平。日益严格的排放标准要求上述发动机内的燃料燃烧进行更好的控制，并且可能要求对排气进行后期燃烧处理。例如，氧化氮(NOX)和颗粒物质的允许水平在最近几年里就大大降低了。在其它方面，为了着手于所关注的环境，很多柴油发动机现在都在发动机的排气系统中设有废气颗粒过滤器，目的在于减少排入大气的颗粒物质的量。

为了提高废气颗粒过滤器的使用寿命，发动机控制模块可能会命令发动机执行废气颗粒过滤器的再生循环，该再生循环通过燃烧捕获的颗粒物质来使得废气温度上升到一定水平从而再生废气颗粒过滤器。再生循环增加了发动机的燃料用量。因此，精确地估算废气颗粒过滤器中到底具有多少颗粒物质尤为重要，其也被称之为废气颗粒过滤器的烟尘负载，从而避免颗粒过滤器的过早再生以及伴随再生的燃料用量的增加。

发明内容

根据一方面，一种方法被用来估算废气颗粒过滤器内的烟尘水平。该方法基于从废气过滤器的进口到出口的压力变化，产生一个在第一时间的废气颗粒过滤器内的基于压力变化的烟尘负载估计。基于从废气过滤器的进口到出口的压力变化，产生一个在第二时间的废气颗粒过滤器内的基于压力变化的烟尘负载估计。该方法利用在第一时间和第二时间废气颗粒过滤器内的阻力数量(restriction amounts)以及废气颗粒过滤器内的烟尘负载估计计算出废气颗粒过滤器的阻力灵敏度(restriction sensitivity)。当阻力灵敏度下降至低于预定的阈值时，为废气颗粒过滤器选择基于模型的烟尘负载估算。

根据另一方面，一种方法被用来确定对柴油发动机废气中的柴油颗粒过滤器进行再生的需要。该方法以穿过柴油颗粒过滤器的压力变化为基础，在第一时间和第二时间用基于压力变化的烟尘负载估算预测柴油颗粒过滤器的烟尘负载。基于在第一时间和第二时间穿过柴油颗粒过滤器的压力变化，为柴油颗粒过滤器计算阻力灵敏度。当阻力灵敏度下降至低于预定阈值时，该方法从基于压力变化的烟尘负载估算转换为基于模型的柴油颗粒过滤器的烟尘负载的烟尘累积估算。当估算的烟尘水平达到基于烟尘累积模型的预设水平后请求再生柴油颗粒过滤器。

根据又一方面，一种方法被用来为柴油颗粒过滤器选择烟尘估算模式。该方法监控发动机排气的体积流量。获取柴油颗粒过滤器的温度信息。该方法在第一时间测量从柴油颗粒过滤器的进口到出口的压力变化。以废气颗粒过滤器进口到出口的压力变化为基础在第一时间生成一个基于压力变化的柴油颗粒过滤器内的烟尘负载估算。该方法将在第一时间的基于压力变化的烟尘负载估算与预定的阈值比较。当在第一时间的基于压力变化的烟尘负载估算高于预定的阈值时，为柴油颗粒过滤器选择基于模型的烟尘负载估算。该方法在第二时间测量从柴油颗粒过滤器的进口到出口的压力变化。以废气颗粒过滤器进口到出口的压力变化为基础在第二时间生成一个基于压力变化的柴油颗粒过滤器内的烟尘负载估算。该方法利用在第一时间和第二时间穿过柴油颗粒过滤器的压力变化以及在第一时间和第二时间的基于压力变化的柴油颗粒过滤器内的烟尘负载估算为柴油颗粒过滤器计算阻力灵敏度。当阻力灵敏度低于预置的阈值时，为柴油颗粒过滤器选择基于模型的烟尘负载估算。

根据一个实施例，废气颗粒过滤器包括进口，出口，过滤元件；以及至少一个测量点。所述至少一个测量点获取表示废气颗粒过滤器从进口到出口的压力变化的输入量。

本发明的其它特点将通过结合以下附图进行的说明体现出来。

附图说明

为了理解本发明，下面通过举例并参考相应附图的方式说明本发明，其中：

图1的流程图描述了根据一个流程选择估算废气颗粒过滤器的烟尘负载模型的方法；以及

图1a的流程图描述了一个抽样和记录子回路，其采用了选择估算废气颗粒过滤器的烟尘负载的模型的方法。图1和图1a中：DPSLE：基于ΔP的烟尘负载估算ACMS：实际体积流量DPF Restriction(R)：DPSLE/ACMSThd：阈值Regen：再生DPF：柴油颗粒过滤器TSLR：自最后一次记录后的时间

具体实施方式

这样的流程能够通过多种不同形式来完成，附图以及本文的详细描述示出了方法的某些流程，应当理解本公开是作为该流程原理的范例，而不能将方法的宽范围限定为所图示的流程。