[發明專利]車輛排氣后處理裝置中煙黑質量估計期間的累積煙灰修正

有效

• 申請號: 201310331440.0
• 申請日: 2013-08-01
• 公開（公告）號: CN103573361A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: D.C.薩森;C.惠特;C.C.斯沃伊施;R.J.達爾
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F01N11/00
• 分類號: F01N11/00;F01N3/021
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 葛青

技術領域

本發明涉及使用差壓模塊（differential?pressure?module）監測排氣后處理系統中的顆粒過濾器的方法。

背景技術

已經開發各種排氣后處理裝置，例如顆粒過濾器和其他裝置，以有效地限制來自內燃發動機的廢氣排放。在壓縮點火式或柴油發動機的情況下，持續進行了大量的努力，用于開發實用且高效的裝置和方法，以減少存在于發動機排氣中的大量含碳顆粒。

用于現代柴油發動機排氣的后處理系統通常整合有柴油顆粒過濾器（DPF），用于在排氣被排放到大氣之前收集和處理通過柴油發動機排出的煙黑顆粒物質。典型的DPF用作捕獲器，用于從排氣流去除顆粒物質。DPF可包含貴金屬，例如白金和/或鈀，其用作進一步氧化存在于排氣流中的煙黑和碳氫化合物的催化劑。在許多情況下，DPF可以使用過熱的排氣燃燒掉收集的顆粒，從而被再生或清理。

包括在發動機排氣中的顆粒物質可以包括含碳煙黑顆粒，所述顆粒可以被氧化以生產二氧化碳氣體以及不能被氧化的其他不可燃顆粒（即煙灰）。排氣的成分和形態主要由燃料、發動機類型、發動機設計、發動機運行和控制方法、環境的運行條件和其他因素造成。例如，進入燃燒室且至少部分地被燃燒的發動機潤滑油產生大多數煙灰。作為進一步的例子，汽油發動機中的燃燒可以生產次微有機物（OM）以及硫酸鹽和元素硅、鐵、鋅、或硫。元素硅、鐵，和鋅是不可燃顆粒，且會包含煙灰。作為另一例子，柴油發動機中的燃燒也可以生產OM、硫酸鹽和元素硅、鐵、鋅或硫以及煙黑和氨鹽。

發明內容

車輛可以包括發動機、和與該發動機流體連通的排氣后處理裝置。排氣后處理裝置可以包括用于將煙黑與從發動機排出的燃燒氣體分開的顆粒過濾器。

用于監測排氣后處理裝置的顆粒過濾器的系統包括第一流體管、第二流體管、差壓模塊和控制器。第一流體管可以設置為與顆粒過濾器和發動機之間的排氣后處理裝置流體連通。第二流體管可以設置為與排氣后處理裝置流體連通，且位于顆粒過濾器的與第一流體管的相對側上。從而第一流體管可以在顆粒過濾器的“上游”，且第二流體管可以在的“下游”。

差壓模塊可以與控制器通信，且可以配置為監測第一流體管和第二流體管之間的壓力差。差壓模塊可以配置為產生對應于監測的排氣壓力降的壓差信號。

控制器可以與差壓模塊通信，且可以配置為從差壓模塊接收壓差信號和從接收的壓差信號確定煙黑質量估計值。另外，控制器可以確定代表顆粒過濾器中煙灰量的煙灰體積估計、從煙黑質量估計值和煙灰體積估計值確定煙灰修正因數，和通過將煙灰修正因數乘以煙黑質量估計值來計算修正的煙黑質量值。如果修正的煙黑質量值超過閾值，則控制器可以產生再生請求，以將顆粒過濾器再生納入隊列。

在一種構造中，煙灰修正因數可以是小于1.0的數值，且可以按比例調節（scale）煙黑質量估計值，以計入煙灰累積。控制器可以包括二維查找表，所述二維查找表給出作為煙黑質量估計值和煙灰體積估計值兩者函數的煙灰修正因數。控制器可以隨后被配置為通過從二維查找表選擇煙灰修正因數來確定煙灰修正因數。從而對于固定的煙灰體積估計值，煙灰修正因數可以隨煙黑質量估計值增加減少。

同樣，一種修正車輛排氣后處理裝置中煙黑質量估計值的方法包括：監測跨顆粒過濾器的排氣壓力降，所述顆粒過濾器包括車輛排氣后處理裝置；從監測的排氣壓力降確定煙黑質量估計值；確定代表顆粒過濾器中煙灰量的煙灰體積估計值；從煙黑質量估計值和煙灰體積估計值確定煙灰修正因數；通過將煙灰修正因數乘以煙黑質量估計值計算修正的煙黑質量值；和如果修正煙黑質量值超過閾值，則產生顆粒過濾器再生請求。

在下文結合附圖進行的對實施本發明的較佳模式做出的詳盡描述中能容易地理解上述的本發明的特征和優點以及其他的特征和優點。

附圖說明

圖1是發動機和用于處理來自發動機的排氣的排氣后處理系統的示意圖。

圖2是包括煙黑估計器、煙灰估計器和煙灰修正映射圖的煙黑模型的示意圖。

圖3是針對固定的煙灰體積估計值的作為煙黑質量估計值函數的煙灰修正因數的示意性圖。

具體實施方式