[发明专利]车辆中碳烟燃烧的检测

说明书

一种控制车辆的柴油微粒过滤器（DPF）中的碳烟燃烧的方法，所述方法包括：测量DPF两侧的压差；标准化所测量的DPF两侧压差；从DPF两侧的标准化压差的至少一个变化推导梯度值；并且至少响应于所述推导的梯度值控制所述DPF的再生。

技术领域

本发明涉及检测车辆中碳烟燃烧的方法和装置。具体地但不排他地，本发明涉及检测车辆的柴油微粒过滤器（DPF）中碳烟燃烧的未受控或不可接受速率。

背景技术

已知柴油发动机的运行倾向于更具经济性但是会遇到排放方面的缺点。柴油发动机在点火之前具有很少的时间来完全混合空气和燃料。结果，柴油发动机的排气包含未完全燃烧的燃料，其被称为微粒物质。

已知使用DPF物理地捕集这些微粒。但是，DPF容易被聚集的碳烟填满并且必须通过催化氧化所捕集的微粒而被重复地再生。这使得DPF的温度升高。

但是，当DPF的温度升高时，在某些情况下会发生DPF基体的开裂或熔化。例如，当碳烟积累超过临界值并且穿过DPF的排气流动速率被怠速或低负载发动机工况（例如当车辆正在滑行）而降低时，碳和氧的放热反应会过快。在这些情况下，排气包括高百分比的氧但是处于小的总体流动速率，并且这减少了热基体的对流冷却。此外，由放热反应产生的热促进了进一步氧化并且因此产生了更多的热，并且这个过程被称作“热失控（thermalrunaway）”。

多种条件会影响微粒物质在DPF内聚集的速率并且因此控制该速率较为困难。这些条件包括发动机工况、里程、驾驶风格、路况等等，并且当然，好多这些条件将在旅程期间动态变化。

已经做出了多种之前尝试来预测并且阻止热失控。一般地，这些已经涉及测量DPF的温度，从而在热失控可能开始时来提供指示，有时作为碳烟含量、氧浓度、排气流动速率等的函数。例如，在Yezerets名下的US2007/0130921中，热斜度/热斜坡（thermal ramp）被计算用于控制再生。

然而，已知这些尝试经常不能足够早地预测热失控的开始以便采取纠正措施。为此存在多个原因，例如在热失控已经开始之后DPF温度的陡然变化。并且，温度升高会被相当地局部化，并且因此难以通过远离所述位置的温度传感器检测到（或过晚地被检测到）。此外，在绝对值连续改变的发动机的动态状况中，涉及测量这些绝对值的预测会过于迟钝或者反过来产生错误的肯定结果。

期望提供预测热失控开始的改进手段。期望提供不依赖温度读数和/或绝对值的手段。

发明内容

根据本发明，提供了控制车辆柴油微粒过滤器（DPF）中的碳烟燃烧的方法，所述方法包括：

测量DPF两侧的压差；

标准化所测量的DPF两侧的压差；

从DPF两侧的标准化压差的至少一个变化中推导梯度值；以及

至少响应所推导的梯度值控制DPF的再生。

方法可包括测量排气穿过DPF的流量的步骤。梯度值可至少从测量的压差的变化相对排气流量的变化而被推导。

方法可包括测量排气穿过DPF的体积流量的步骤。梯度值可至少从所测量的压差的变化相对排气的体积流量的变化而被推导。

启动DPF再生的步骤可包括向流动穿过DPF的排气加入催化剂。

控制DPF再生的步骤可包括采取纠正措施。纠正措施可包括改变DPF的温度。可替代地或附加地，纠正措施可包括改变加入流动穿过DPF的排气的催化剂的量。

方法可包括如下步骤：至少在所推导的梯度值达到预定值时采取纠正措施。

方法可包括如下步骤：至少在所测量的压差的减小速率达到预定值时采取纠正措施。