[发明专利]监测柴油颗粒过滤器内烃含量的方法

说明书

技术领域

本专利涉及柴油催化氧化剂，且更具体地涉及用于确定滑过柴油催化氧化剂的烃的方法和控制这些方法的电子控制模块。

背景技术

包括环境责任的努力和发动机废气排放的现代环境规章在内的多种因素降低了在化石燃料燃烧后进入大气的某些污染物的可接受含量。越来越多的严格排放标准可能要求进一步控制燃料燃烧和废气燃烧后处理中的任一种或两种。例如，在过去几年，所允许的氧化氮(NOx)和颗粒物质的含量已经大大降低。其中，为了解决环境问题，许多柴油发动机现在在柴油发动机的排气系统内具有柴油氧化催化器(DOC)和柴油颗粒过滤器(DPF)，以减少释放到大气的未燃烧烃和颗粒物质的量。

在某些柴油发动机运行条件下，诸如产生低排气温度的条件下，未燃烧烃可能滑过DOC并阻塞在DPF内或其前表面上。当随后进行DPF再生时，这些附加的烃可能燃烧并基于滑过DOC的这些烃的燃烧产生的附加热使DPF裂开。此外，DOC本身可能有时被未燃烧烃阻塞，从而DOC不能正常工作。因此，这些未燃烧烃可能造成对DOC和DPF的损坏，导致可能高成本的修理。

因此，需要一种确定未燃烧烃何时积聚在DOC和DPF上或其内的方法。

发明内容

根据本发明的一方面，提供一种监测用于发动机的柴油颗粒过滤器内烃含量的方法，发动机具有电子控制模块和排气系统，排气系统具有柴油氧化催化器和柴油颗粒过滤器。电子控制模块接收指示柴油氧化催化器输入温度、柴油氧化催化器输出温度以及柴油颗粒过滤器输出温度的数据。使用指示柴油氧化催化器输入温度、柴油氧化催化器输出温度以及柴油颗粒过滤器输出温度的数据用电子控制模块来计算能量转换率。将计算的能量转换率与由电子控制模块所访问的存储器内存储的能量转换率相比较。用电子控制模块基于计算的能量转换率与存储的能量转换率的比较产生滑过柴油氧化催化器的烃的估值。

根据本发明的另一方面，提供一种估算柴油颗粒过滤器再生期间柴油颗粒过滤器内烃含量的方法，该柴油发动机具有电子控制模块、柴油氧化催化器和柴油颗粒过滤器。开始柴油颗粒过滤器再生循环。使用指示柴油催化氧化剂输入温度、柴油催化氧化剂输出温度以及柴油颗粒过滤器输出温度的数据，用电子控制模块计算能量转换率。用电子控制模块基于能量转换率产生滑过柴油氧化催化器的烃的估值。当滑过柴油催化氧化剂的烃的估值超过临界值时，停止柴油颗粒过滤器再生循环。

根据本发明的又一方面，提供一种计算用于柴油发动机的柴油氧化催化器和柴油颗粒过滤器的能量转换率的方法，该柴油发动机具有柴油氧化催化器、柴油颗粒过滤器以及电子控制模块。将柴油氧化催化器的入口温度提供给电子控制模块。将柴油氧化催化器的出口温度提供给电子控制模块。将柴油颗粒过滤器的出口温度传送给电子控制模块。用电子控制模块使用以下公式计算能量转换率：

其中T1是柴油氧化催化器输入处的温度、T2是柴油氧化催化器输出处的温度，以及T3是柴油颗粒过滤器输出处的温度。

附图说明

图1是示出控制发动机以用电子控制模块确定未燃烧烃滑过柴油催化氧化剂并进入柴油颗粒过滤器的方法的流程图。

具体实施方式

尽管可能以多种不同形式实施本发明的过程，但在附图中示出并在此详细描述了某些过程，应当理解本公开内容应认为是示例本发明过程的原理且不意图将过程的宽范围限制于在此说明和描述的具体过程。

根据图1所示的一个过程，示出在柴油颗粒过滤器(DPF)再生循环期间，控制发动机以确定未燃烧烃滑过柴油催化氧化剂(DOC)的方法10。该方法通过发动机的电子控制模块(ECM)实施并在框12处开始。作为过程10的一方面，ECM在一段时期从发动机接收某些数据的读数，如框14所示。ECM接收的数据可能包括排气流率、DOC入口处的温度、DOC出口处的温度以及柴油颗粒过滤器(DPF)出口处的温度。可利用该排气流率确定发动机是以瞬态方式运行还是以稳态方式运行。

该方法在框12处开始，且ECM在框16处将从发动机14接收的数据与所存储的校准范围相比较。该校准范围可存储在ECM的存储器内，或者可包含在ECM读取的计算机可读介质上。如果ECM确定有任何发动机数据在所存储的校准范围之外，则重新开始该方法并在框14处接收新的数据。如果数据在校准范围内，则产生所接收数据的平均值。

如在框18处所示，ECM产生数据的平均值。所计算的平均值将包括DOC入口处的平均温度、DOC出口处的平均温度和DPF出口处的平均温度。

一旦计算好数据的平均值，则在框20处计算能量转换率。

用以下的公式计算能量转换率：