[發(fā)明專利]基于壓差的顆粒過(guò)濾器診斷

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310414719.5
• 申請(qǐng)日: 2013-09-12
• 公開（公告）號(hào): CN103670633A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: V.J.泰盧特基;B.拉德克;J.E.科瓦爾科斯基
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): F01N11/00
• 分類號(hào): F01N11/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 葛青

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及使顆粒過(guò)濾器診斷能夠使用壓差測(cè)量值進(jìn)行的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣流通常使用柴油顆粒過(guò)濾器（DPF）過(guò)濾。DPF，其在排氣流中設(shè)置在催化劑的下游，在發(fā)動(dòng)機(jī)煙灰和其他顆粒物質(zhì)可通過(guò)尾管排放到周圍大氣中之前，捕集發(fā)動(dòng)機(jī)煙灰和其他懸浮顆粒物質(zhì)。煙灰產(chǎn)物嚴(yán)重受發(fā)動(dòng)機(jī)操作的影響，所述發(fā)動(dòng)機(jī)操作例如為EGR閥位置、渦輪位置、燃料噴射正時(shí)等。煙灰加載隨時(shí)間積聚在DPF的多孔介質(zhì)中。DPF的就地?zé)嵩偕虼酥芷谛赃M(jìn)行，以燒掉積聚的顆粒物質(zhì)。

DPF再生通常通過(guò)周期性地升高通過(guò)DPF的排氣流的溫度來(lái)進(jìn)行。計(jì)量的燃料流被噴射到排氣流中。與柴油氧化催化劑（DOC）的放熱反應(yīng)快速將排氣溫度升高到600℃或更高，由此將積聚的煙灰燒為灰燼。由于反復(fù)暴露于熱應(yīng)力和其他因素，DPF內(nèi)的基底隨時(shí)間可變得有裂紋、熔化或有凹痕。因此，通常進(jìn)行DPF診斷，以證明DPF的令人滿意的性能。

發(fā)明內(nèi)容

本文公開了一種車輛，其包括發(fā)動(dòng)機(jī)、排氣系統(tǒng)和控制器。排氣系統(tǒng)包括顆粒過(guò)濾器，例如柴油顆粒過(guò)濾器（DPF），其接收由發(fā)動(dòng)機(jī)排放的排氣流。壓差（ΔP）傳感器與控制器通訊。ΔP傳感器測(cè)量跨過(guò)濾器的瞬時(shí)壓差，并且將測(cè)量的瞬時(shí)ΔP值傳送到控制器。控制器然后根據(jù)接收的瞬時(shí)ΔP值選擇地使隨后的過(guò)濾器的效率診斷能夠進(jìn)行。

為了確定何時(shí)使診斷能夠/不能進(jìn)行，無(wú)論何時(shí)檢測(cè)到發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火開關(guān)關(guān)事件時(shí)，控制器可執(zhí)行一組記錄的指令。發(fā)動(dòng)機(jī)響應(yīng)于這樣的點(diǎn)火開關(guān)關(guān)事件而關(guān)閉。在校準(zhǔn)的停頓時(shí)間之后，控制器將接收的瞬時(shí)ΔP值與校準(zhǔn)的ΔP閾值相比較。如果該瞬時(shí)ΔP值小于或等于ΔP閾值，則控制器將ΔP傳感器調(diào)零，例如通過(guò)施加大小等于測(cè)量的ΔP值并且與測(cè)量的ΔP值相反的補(bǔ)償值。控制器然后使效率診斷能夠使用調(diào)零的值執(zhí)行。但是，如果瞬時(shí)ΔP值超過(guò)閾值，則控制器自動(dòng)使診斷不能進(jìn)行并且推遲診斷的進(jìn)行。控制器還可在存儲(chǔ)器中設(shè)置診斷編碼，以發(fā)出ΔP傳感器需要修理或更換的信號(hào)。

本文還公開了一種方法，其包括使用傳感器測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣流中跨顆粒過(guò)濾器的瞬時(shí)壓差，通過(guò)控制器從傳感器接收測(cè)量的瞬時(shí)壓差，和根據(jù)瞬時(shí)壓差選擇地使顆粒過(guò)濾器的診斷能夠或不能執(zhí)行。

在另一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括使用傳感器在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣流中測(cè)量跨柴油顆粒過(guò)濾器（DPF）的瞬時(shí)壓差，和通過(guò)控制器從傳感器接收測(cè)量的瞬時(shí)壓差。該方法還包括檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火開關(guān)關(guān)事件，并且僅在檢測(cè)到點(diǎn)火開關(guān)關(guān)事件時(shí)，根據(jù)測(cè)量的瞬時(shí)壓差，選擇地使DPF的診斷能夠或不能執(zhí)行。

能夠/不能執(zhí)行包括在檢測(cè)到點(diǎn)火開關(guān)關(guān)事件之后，等待校準(zhǔn)的停頓時(shí)間，將測(cè)量的瞬時(shí)壓差與校準(zhǔn)的閾值相比較，和當(dāng)測(cè)量的瞬時(shí)壓差在校準(zhǔn)的閾值允許范圍內(nèi)時(shí)，執(zhí)行第一控制動(dòng)作。該第一控制動(dòng)作可包括將壓差補(bǔ)償值施加到測(cè)量的壓差，以由此使傳感器調(diào)零，并且使顆粒過(guò)濾器效率診斷能夠使用來(lái)自調(diào)零的傳感器的測(cè)量值執(zhí)行。

該方法可包括在測(cè)量的瞬時(shí)壓差不在閾值的允許范圍內(nèi)時(shí)，執(zhí)行第二控制動(dòng)作，包括使DPF效率診斷不能進(jìn)行和設(shè)置指示傳感器故障的診斷編碼。

在結(jié)合附圖理解時(shí)，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)以及其他特征和優(yōu)點(diǎn)從下面實(shí)現(xiàn)所附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的一些最佳模式和其他實(shí)施例的詳細(xì)描述非常顯而易見。

附圖說(shuō)明

圖1是具有帶柴油顆粒過(guò)濾器（DPF）的排氣系統(tǒng)和壓差（ΔP）傳感器以及控制器的車輛的示意圖，控制器執(zhí)行使用來(lái)自傳感器的瞬時(shí)ΔP值來(lái)選擇地使DPF效率診斷能夠/不能進(jìn)行的方法。

圖2是測(cè)量的瞬時(shí)ΔP值與流動(dòng)通過(guò)圖1中所示的DPF的排氣流的體積流動(dòng)速率的示例性曲線。

圖3是由圖1的控制器作為DPF效率診斷的一部分使用的示例性的一組線性回歸邏輯的框圖。

圖4是由圖3中所示的線性回歸邏輯輸出的經(jīng)過(guò)濾的回歸因子，其中，水平軸表示樣本數(shù)，垂直軸對(duì)應(yīng)于經(jīng)過(guò)濾的因子值。

圖5是描述用于使用瞬時(shí)ΔP信號(hào)使DPF效率/診斷能夠/不能執(zhí)行的示例性方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

參照附圖，其中，幾幅圖中的相似的附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)于相似或類似的部件，示例性車輛10顯示在圖1中。車輛10包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)12。發(fā)動(dòng)機(jī)12在后面的示例中為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，但是可使用直噴式汽油燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)或其他發(fā)動(dòng)機(jī)類型而不偏離預(yù)期的發(fā)明范圍。