[發明專利]用于控制電加熱式顆粒過濾器的方法和系統有效

申請號：	201010113093.0	申請日：	2010-02-04
公開（公告）號：	CN101825008A	公開（公告）日：	2010-09-08
發明（設計）人：	E·V·岡策;M·J·小帕拉托爾;G·巴蒂亞	申請（專利權）人：	通用汽車環球科技運作公司
主分類號：	F01N3/027	分類號：	F01N3/027;F01N9/00
代理公司：	中國專利代理(香港)有限公司 72001	代理人：	劉楨;曹若
地址：	美國密***	國省代碼：	美國;US
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摘要：
搜索關鍵詞：	用于控制加熱顆粒過濾器方法系統
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【說明書】：

技術領域

本公開涉及車輛排氣系統，更具體地涉及對電加熱式顆粒過濾器進行控制。

背景技術

這里提供的背景描述是用于大致說明本公開背景的目的。發明人的一部分工作在背景技術部分被加以描述，這部分內容以及說明書在提交時不另作為現有技術的方面，既不明確也不暗示地被認為是破壞本公開的現有技術。

柴油發動機的操作涉及產生排氣的燃燒。在燃燒期間，空氣/燃料混合物通過進氣門輸送至汽缸并在其中燃燒。燃燒之后，活塞迫使汽缸中的排氣進入排氣系統。排氣可包含氮氧化物(NO_x)和一氧化碳(CO)之類的排放物。

通常利用排氣處理系統來減少車輛的排放物。控制模塊監控發動機的操作，計量系統有選擇地將尿素噴射到催化器上游的排氣中。處理過的排氣與催化器反應。發生化學反應從而加熱催化器并還原排氣中的排放物。更具體地，該化學反應將NO_x和尿素分解成分離元素。NO_x分解成氮和水。尿素分解成氨，其儲存在催化器表面上。

還在柴油發動機的排氣系統中使用柴油顆粒過濾器。柴油顆粒過濾器從排氣中去除顆粒物質。所述顆粒物質通常被稱為煙炱。配備了有效起作用的過濾器的柴油動力車輛不會從其排氣管排出可見的煙。

除了收集顆粒物質以外，還必須具有一種清潔過濾器的方法。一些過濾器是一次性的并且必須去除。其它過濾器設計成使積累的顆粒物質氧化。清潔過濾器的一種方式是以預定方式操作發動機，從而使排氣溫度被加熱到高于煙炱燃燒溫度的水平。這稱為過濾器再生。

柴油顆粒過濾器對于過熱是敏感的。若柴油顆粒過濾器過熱，則有可能發生顆粒過濾器破裂或其它損壞。

發明內容

因此，本公開提供了一種用于通過控制排氣中的氧水平并控制柴油顆粒過濾器內的電加熱元件從而控制柴油顆粒過濾器的方法和系統。

在本公開的一個方面，一種方法包括：確定柴油顆粒過濾器中的顆粒物質負載的顆粒物質負載確定模塊；基于所述顆粒物質負載確定期望排氣氧水平的期望氧水平確定模塊；將所述期望排氣氧水平與測量的排氣氧水平進行對比并產生比較信號的氧比較模塊；以及響應于所述比較信號控制電加熱式催化器的柴油顆粒過濾器(DPF)電控制模塊。

提供一種方法，所述方法包括：確定柴油顆粒過濾器中的顆粒物質負載；基于所述顆粒物質負載確定期望排氣氧水平；對排氣氧水平進行測量以形成測量排氣氧水平；比較所述期望排氣氧水平和所述測量排氣氧水平；以及響應于所述比較來控制電加熱式催化器。

優選地，所述確定期望排氣氧水平包括基于所述顆粒物質負載和最大的催化器期望溫度來確定所述期望排氣氧水平。

優選地，所述最大的期望溫度對應于用于從所述柴油顆粒過濾器去除大多數煙炱的最低的柴油顆粒過濾器溫度。

優選地，所述最大的期望溫度對應于沿著至所述柴油顆粒過濾器內的預定軸向方向從所述柴油顆粒過濾器去除大多數煙炱的最低的柴油顆粒過濾器溫度。

優選地，控制所述排氣氧水平。

優選地，所述控制所述排氣氧水平包括控制空燃比、排氣再循環、和后排氣噴射器中至少之一。

優選地，所述后排氣噴射器包括通過噴射器噴射尿素。

優選地，所述控制所述排氣氧水平包括控制空燃比、排氣再循環、和后排氣噴射器中至少之一。

優選地，所述控制電加熱式催化器包括對柴油顆粒過濾器進行電加熱。

優選地，所述確定柴油顆粒過濾器中的顆粒物質負載包括確定柴油機排氣流中的所述柴油顆粒過濾器中的顆粒物質負載。

在本公開的另一方面，一種控制系統包括：確定柴油顆粒過濾器中的顆粒物質負載的顆粒物質負載確定模塊；基于所述顆粒物質負載確定期望排氣氧水平的期望氧水平確定模塊；將所述期望排氣氧水平與測量的排氣氧水平進行比較并產生比較信號的氧比較模塊；以及響應于所述比較信號控制電加熱式催化器的柴油顆粒過濾器電控制模塊。

優選地，所述期望排氣氧水平確定模塊基于所述顆粒物質負載和最大的催化器期望溫度來確定所述期望的排氣氧水平。