[发明专利]基于压差的颗粒过滤器诊断

说明书

技术领域

本发明涉及使颗粒过滤器诊断能够使用压差测量值进行的系统和方法。

背景技术

柴油发动机的排气流通常使用柴油颗粒过滤器（DPF）过滤。DPF，其在排气流中设置在催化剂的下游，在发动机烟灰和其他颗粒物质可通过尾管排放到周围大气中之前，捕集发动机烟灰和其他悬浮颗粒物质。烟灰产物严重受发动机操作的影响，所述发动机操作例如为EGR阀位置、涡轮位置、燃料喷射正时等。烟灰加载随时间积聚在DPF的多孔介质中。DPF的就地热再生因此周期性进行，以烧掉积聚的颗粒物质。

DPF再生通常通过周期性地升高通过DPF的排气流的温度来进行。计量的燃料流被喷射到排气流中。与柴油氧化催化剂（DOC）的放热反应快速将排气温度升高到600℃或更高，由此将积聚的烟灰烧为灰烬。由于反复暴露于热应力和其他因素，DPF内的基底随时间可变得有裂纹、熔化或有凹痕。因此，通常进行DPF诊断，以证明DPF的令人满意的性能。

发明内容

本文公开了一种车辆，其包括发动机、排气系统和控制器。排气系统包括颗粒过滤器，例如柴油颗粒过滤器（DPF），其接收由发动机排放的排气流。压差（ΔP）传感器与控制器通讯。ΔP传感器测量跨过滤器的瞬时压差，并且将测量的瞬时ΔP值传送到控制器。控制器然后根据接收的瞬时ΔP值选择地使随后的过滤器的效率诊断能够进行。

为了确定何时使诊断能够/不能进行，无论何时检测到发动机的点火开关关事件时，控制器可执行一组记录的指令。发动机响应于这样的点火开关关事件而关闭。在校准的停顿时间之后，控制器将接收的瞬时ΔP值与校准的ΔP阈值相比较。如果该瞬时ΔP值小于或等于ΔP阈值，则控制器将ΔP传感器调零，例如通过施加大小等于测量的ΔP值并且与测量的ΔP值相反的补偿值。控制器然后使效率诊断能够使用调零的值执行。但是，如果瞬时ΔP值超过阈值，则控制器自动使诊断不能进行并且推迟诊断的进行。控制器还可在存储器中设置诊断编码，以发出ΔP传感器需要修理或更换的信号。

本文还公开了一种方法，其包括使用传感器测量发动机的排气流中跨颗粒过滤器的瞬时压差，通过控制器从传感器接收测量的瞬时压差，和根据瞬时压差选择地使颗粒过滤器的诊断能够或不能执行。

在另一个实施例中，该方法包括使用传感器在柴油发动机的排气流中测量跨柴油颗粒过滤器（DPF）的瞬时压差，和通过控制器从传感器接收测量的瞬时压差。该方法还包括检测发动机的点火开关关事件，并且仅在检测到点火开关关事件时，根据测量的瞬时压差，选择地使DPF的诊断能够或不能执行。

能够/不能执行包括在检测到点火开关关事件之后，等待校准的停顿时间，将测量的瞬时压差与校准的阈值相比较，和当测量的瞬时压差在校准的阈值允许范围内时，执行第一控制动作。该第一控制动作可包括将压差补偿值施加到测量的压差，以由此使传感器调零，并且使颗粒过滤器效率诊断能够使用来自调零的传感器的测量值执行。

该方法可包括在测量的瞬时压差不在阈值的允许范围内时，执行第二控制动作，包括使DPF效率诊断不能进行和设置指示传感器故障的诊断编码。

在结合附图理解时，本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点从下面实现所附权利要求中限定的本发明的一些最佳模式和其他实施例的详细描述非常显而易见。

附图说明

图1是具有带柴油颗粒过滤器（DPF）的排气系统和压差（ΔP）传感器以及控制器的车辆的示意图，控制器执行使用来自传感器的瞬时ΔP值来选择地使DPF效率诊断能够/不能进行的方法。

图2是测量的瞬时ΔP值与流动通过图1中所示的DPF的排气流的体积流动速率的示例性曲线。

图3是由图1的控制器作为DPF效率诊断的一部分使用的示例性的一组线性回归逻辑的框图。

图4是由图3中所示的线性回归逻辑输出的经过滤的回归因子，其中，水平轴表示样本数，垂直轴对应于经过滤的因子值。

图5是描述用于使用瞬时ΔP信号使DPF效率/诊断能够/不能执行的示例性方法的流程图。

具体实施方式

参照附图，其中，几幅图中的相似的附图标记对应于相似或类似的部件，示例性车辆10显示在图1中。车辆10包括内燃发动机12。发动机12在后面的示例中为柴油发动机，但是可使用直喷式汽油燃烧发动机或其他发动机类型而不偏离预期的发明范围。