[發明專利]發動機微粒過濾設備監視系統及監視方法

有效

• 申請號: 201410194301.2
• 申請日: 2014-05-09
• 公開（公告）號: CN104141525B
• 公開（公告）日: 2017-07-18
• 發明（設計）人: C.C.斯沃伊什;C.懷特
• 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
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 董均華,譚祐祥

技術領域

本發明涉及發動機排放監視系統，并更具體地涉及用于發動機的微粒過濾設備監視系統。

背景技術

從內燃發動機(特別是柴油發動機)排放的排出氣體是一種非均勻混合物，它包含氣態排放，例如但不限于，一氧化碳(“CO”)、未燃燒的烴(“HC”)、和氮氧化物(“NO_x”)以及構成柴油微粒物質(“PM”)的凝固相材料(液體和固體)。典型地被布置在催化劑支承或襯底上的催化劑組合物作為后處理系統的部分被提供在發動機排出氣體系統中，以將這些排出氣體構成中的某些或全部轉化成非被調整的排出氣體組分。

用于減少排放的一種類型的排出氣體處理技術是柴油微粒過濾器(“DPF”)。DPF被設計成從柴油發動機的排出氣體中去除柴油微粒物質或煙灰。從排出氣體去除的柴油微粒物質被DPF捕獲并夾帶在DPF中。當累積的煙灰達到預定水平時，或者更換DPF或者再生DPF。更換或再生確保煙灰去除以要求的參數繼續。

許多發動機包括具有煙灰輸出模型的控制器，其預測DPF中的煙灰累積。煙灰輸出監視器利用多種發動機工作參數以預測DPF中的煙灰累積水平。工作參數包括加速度的持續時間和數量、在高于空轉的恒定RPM下工作的持續時間以及空轉時間。不準確的煙灰累積預測可能導致對DPF過早的更換或清洗，或者煙灰無法以要求的水平被去除的工作狀況。因此，要求提供一種在所有工作狀況期間更準確地反應煙灰累積的煙灰輸出模型。

發明內容

根據一示例性實施例，用于發動機的微粒過濾設備監視系統包括：再生模式觸發器模塊，其被配置成基于微粒過濾設備中的煙灰累積設定再生請求；再生控制模塊，其被配置成控制微粒過濾設備的再生；以及包括煙灰輸出模型的煙灰輸出模型模塊，其被配置成計算在延長的發動機空轉周期期間的煙灰輸出速率的變化。

根據另一示例性實施例，內燃發動機包括發動機，所述發動機包括：排出氣體導管；流體連接至排出氣體導管的微粒過濾設備；以及具有控制模塊的微粒過濾設備監視系統，所述控制模塊被配置成監視微粒過濾設備中的煙灰累積并執行再生模式。該控制模塊包括：再生模式觸發器，其被配置成基于微粒過濾設備中的煙灰累積設定再生請求；再生控制模塊，其被配置成控制微粒過濾設備的再生；以及包括煙灰輸出模型的煙灰輸出模型模塊，其被配置成計算在延長的發動機空轉周期期間的煙灰輸出速率的變化。

根據又一示例性實施例，討論了一種監視微粒過濾設備中的微粒累積的方法。該方法包括：利用煙灰輸出模型計算微粒過濾設備中的微粒的量；在延長的空轉周期期間調節煙灰輸出模型；并當微粒的量達到微粒閾值時再生微粒過濾設備。

本發明還包括如下方案：

1. 一種用于發動機的微粒過濾設備監視系統，包括：

再生模式觸發器模塊，其被配置成基于所述微粒過濾設備中的煙灰累積設定再生請求；

再生控制模塊，其被配置成控制所述微粒過濾設備的再生；以及

包括煙灰輸出模型的煙灰輸出模型模塊，其被配置成計算在延長的發動機空轉周期期間的煙灰輸出速率的變化。

2. 根據方案1所述的微粒過濾設備監視系統，其中，所述煙灰輸出模型模塊包括延長空轉校正因數，所述延長空轉校正因數校正在延長的空轉周期期間的煙灰輸出誤差。

3. 根據方案2所述的微粒過濾設備監視系統，其中，所述延長空轉校正因數包括被配置成調節所述煙灰輸出模型的乘數，以考慮在延長的空轉周期期間的煙灰輸出速率的基本指數變化。

4. 根據方案1所述的微粒過濾設備監視系統，還包括：可操作地連接于所述再生控制模塊的煙灰累積寄存器，所述煙灰累積寄存器被配置成存儲微粒過濾器中的煙灰量，所述煙灰量是通過所述煙灰輸出模型模塊計算出的。

5. 根據方案4所述的微粒過濾設備監視系統，還包括：再生模式開關，其被配置成向所述再生模式觸發器模塊發信號以基于由所述煙灰輸出模型模塊計算出的微粒過濾器中的煙灰累積而發起再生模式轉換。

6. 一種內燃發動機，包括：

包括排出氣體導管的發動機；

流體地連接于所述排出氣體導管的微粒過濾設備；以及

微粒過濾設備監視系統，其具有控制模塊，所述控制模塊被配置成監視所述微粒過濾設備中的煙灰累積并執行再生模式，所述控制模塊包括：

再生模式觸發器模塊，其被配置成基于所述微粒過濾設備中的煙灰累積設定再生請求；

再生控制模塊，其被配置成控制所述微粒過濾設備的再生；以及