[发明专利]一种用于确定微粒过滤器储藏的烟粒质量的方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种用于确定微粒过滤器储藏的烟粒质量的方法。

【背景技术】

含碳烟粒可能是一些燃烧过程的二次产物。例如，一些柴油发动机在发动机高负载期间可能会产生含碳烟粒。最近，汽油发动机已包含直接将燃料喷射入发动机汽缸以提升发动机的性能和燃料经济性。但是，直接将燃料喷射入发动机汽缸也增加了汽油发动机产生含碳烟粒的可能性。所以，一些制造商考虑在汽油发动机的排气系统内安装微粒过滤器。

微粒过滤器能保持含碳烟粒，但是时间长了，在微粒过滤器内积累的烟粒能降低穿过排气系统的废气流。所以，可能增加发动机背压，从而降低发动机的效率和燃料经济性。可通过定期氧化烟粒的方式控制烟粒在微粒过滤器内的积聚。微粒过滤器内捕集的烟粒可以通过提高流入微粒过滤器内的发动机废气的温度并提供用于氧化的额外的氧来氧化。但是，提升发动机废气的温度可能会降低发动机的燃料经济性，因为可能低效操作发动机以增加废气的温度。所以，希望将微粒过滤器的烟粒清除或者再生限制在微粒过滤器内保持大量需要氧化的烟粒的状况。

确定氧化微粒过滤器内保持的烟粒的正时是否是希望的一种方式需要测量微粒过滤器上游和下游的排气压力。如果在上游和下游压力测量获得压力差比阈值量大，则确定有足够多的烟粒用于氧化处理。虽然确定排气系统内的压力差是可行的，但是在排气系统中增加压力感应器增加了系统的成本。另外，压力感应器在排气系统中没有其它类型的感应器耐久。

【发明内容】

发明人意识到上述缺陷，并且开发了一种用于确定操作微粒过滤器的方法，包括：通过第一和第二氧传感器估算从微粒过滤器氧化的烟粒质量(soot mass)；并且当估算的从微粒过滤器氧化的烟粒质量和微粒过滤器中保持的期望烟粒质量之间的差比烟粒质量阈值大时，指示微粒过滤器劣化。

烟粒可响应于氧传感器的输出来确定微粒过滤器内氧化的烟粒质量。在一个实施例中，在微粒过滤器内氧化的烟粒质量由在烟粒氧化期间消耗的氧的量来确定。氧传感器通常设置在汽油发动机的排气系统内以改善空气-燃料控制(air-fuel control)和三元催化剂的效率。所以，烟粒可通过处于发动机排气内用于确定发动机空气-燃料控制的氧传感器来确定微粒过滤器内保持的烟粒质量。所以可降低用于控制微粒过滤器烟粒的系统的成本，因为氧传感器的可用于多个目的。

本描述可提供多个优点。具体地，所述方法可降低微粒过滤器系统的成本，因为是氧传感器而不是压力感应器确定微粒过滤器内烟粒的质量。另外，通过本方法可确定微粒过滤器的泄露。此外，所述方法能弥补氧传感器输出中的差异来改进储存的烟粒的估算，鉴于微粒过滤器的存在可能会影响压力感应器和微粒感应器的输出。

单独或结合附图阅读下面的具体实施方式，本发明的上述优点和其它优点以及特征将变得显而易见。

应理解，上述概要提供用于以简化形式引入一系列原理，其将在具体实施方式中进一步进行描述。

这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或实质特征，所要求保护的主题的范围仅由权利要求书确定。此外，所要求保护的主题并不局限于解决上文或本说明书中任意部分所提到的确定的实施方式。

根据本发明的一个实施例，当从第二氧传感器输出的氧浓度比希望的少时，进一步稀化发动机空燃比循环的稀化部分。

根据本发明的一个实施例，当从第二氧传感器输出的氧浓度比希望的高时，富化发动机空燃比循环的稀化部分。

根据本发明的一个实施例，进一步包括响应于第二氧传感器的输出调整发动机空燃比循环的工作循环，第二氧传感器安放在排气系统中微粒过滤器的下游。

根据本发明的一个实施例，进一步包括响应于第二氧传感器的输出停止估算从微粒过滤器氧化的烟粒质量。

根据本发明，提供一种用于操作微粒过滤器的方法，包括：响应于微粒过滤器内保持的烟粒质量调整发动机空燃比循环的稀化部分；通过火花在发动机汽缸里开始空气燃料混合物的燃烧，空气燃料混合物从空燃比循环中得到；通过第一和第二氧传感器估算从微粒过滤器氧化的烟粒质量；并且当估算的烟粒质量和希望的烟粒质量之间的差比阈值烟粒质量大时，指示微粒过滤器的劣化。

根据本发明的一个实施例，在微粒过滤器的烟粒氧化过程期间响应于不希望微粒过滤器内的烟粒被氧化的时间段期间第一氧传感器的输出和第二氧传感器的输出之间的差异而补偿第一和第二氧传感器中的至少一个的输出。

根据本发明的一个实施例，所述补偿包括对第一和第二氧传感器之间的信号相位迟延的补偿。