[发明专利]车辆排气后处理装置中烟黑质量估计期间的累积烟灰修正

说明书

技术领域

本发明涉及使用差压模块（differential pressure module）监测排气后处理系统中的颗粒过滤器的方法。

背景技术

已经开发各种排气后处理装置，例如颗粒过滤器和其他装置，以有效地限制来自内燃发动机的废气排放。在压缩点火式或柴油发动机的情况下，持续进行了大量的努力，用于开发实用且高效的装置和方法，以减少存在于发动机排气中的大量含碳颗粒。

用于现代柴油发动机排气的后处理系统通常整合有柴油颗粒过滤器（DPF），用于在排气被排放到大气之前收集和处理通过柴油发动机排出的烟黑颗粒物质。典型的DPF用作捕获器，用于从排气流去除颗粒物质。DPF可包含贵金属，例如白金和/或钯，其用作进一步氧化存在于排气流中的烟黑和碳氢化合物的催化剂。在许多情况下，DPF可以使用过热的排气燃烧掉收集的颗粒，从而被再生或清理。

包括在发动机排气中的颗粒物质可以包括含碳烟黑颗粒，所述颗粒可以被氧化以生产二氧化碳气体以及不能被氧化的其他不可燃颗粒（即烟灰）。排气的成分和形态主要由燃料、发动机类型、发动机设计、发动机运行和控制方法、环境的运行条件和其他因素造成。例如，进入燃烧室且至少部分地被燃烧的发动机润滑油产生大多数烟灰。作为进一步的例子，汽油发动机中的燃烧可以生产次微有机物（OM）以及硫酸盐和元素硅、铁、锌、或硫。元素硅、铁，和锌是不可燃颗粒，且会包含烟灰。作为另一例子，柴油发动机中的燃烧也可以生产OM、硫酸盐和元素硅、铁、锌或硫以及烟黑和氨盐。

发明内容

车辆可以包括发动机、和与该发动机流体连通的排气后处理装置。排气后处理装置可以包括用于将烟黑与从发动机排出的燃烧气体分开的颗粒过滤器。

用于监测排气后处理装置的颗粒过滤器的系统包括第一流体管、第二流体管、差压模块和控制器。第一流体管可以设置为与颗粒过滤器和发动机之间的排气后处理装置流体连通。第二流体管可以设置为与排气后处理装置流体连通，且位于颗粒过滤器的与第一流体管的相对侧上。从而第一流体管可以在颗粒过滤器的“上游”，且第二流体管可以在的“下游”。

差压模块可以与控制器通信，且可以配置为监测第一流体管和第二流体管之间的压力差。差压模块可以配置为产生对应于监测的排气压力降的压差信号。

控制器可以与差压模块通信，且可以配置为从差压模块接收压差信号和从接收的压差信号确定烟黑质量估计值。另外，控制器可以确定代表颗粒过滤器中烟灰量的烟灰体积估计、从烟黑质量估计值和烟灰体积估计值确定烟灰修正因数，和通过将烟灰修正因数乘以烟黑质量估计值来计算修正的烟黑质量值。如果修正的烟黑质量值超过阈值，则控制器可以产生再生请求，以将颗粒过滤器再生纳入队列。

在一种构造中，烟灰修正因数可以是小于1.0的数值，且可以按比例调节（scale）烟黑质量估计值，以计入烟灰累积。控制器可以包括二维查找表，所述二维查找表给出作为烟黑质量估计值和烟灰体积估计值两者函数的烟灰修正因数。控制器可以随后被配置为通过从二维查找表选择烟灰修正因数来确定烟灰修正因数。从而对于固定的烟灰体积估计值，烟灰修正因数可以随烟黑质量估计值增加减少。

同样，一种修正车辆排气后处理装置中烟黑质量估计值的方法包括：监测跨颗粒过滤器的排气压力降，所述颗粒过滤器包括车辆排气后处理装置；从监测的排气压力降确定烟黑质量估计值；确定代表颗粒过滤器中烟灰量的烟灰体积估计值；从烟黑质量估计值和烟灰体积估计值确定烟灰修正因数；通过将烟灰修正因数乘以烟黑质量估计值计算修正的烟黑质量值；和如果修正烟黑质量值超过阈值，则产生颗粒过滤器再生请求。

在下文结合附图进行的对实施本发明的较佳模式做出的详尽描述中能容易地理解上述的本发明的特征和优点以及其他的特征和优点。

附图说明

图1是发动机和用于处理来自发动机的排气的排气后处理系统的示意图。

图2是包括烟黑估计器、烟灰估计器和烟灰修正映射图的烟黑模型的示意图。

图3是针对固定的烟灰体积估计值的作为烟黑质量估计值函数的烟灰修正因数的示意性图。

具体实施方式