[发明专利]用于适应性地估算微粒过滤器的当前炭烟负载的方法

说明书

本发明总体上涉及废气后处理系统的领域，并且具体来说涉及微粒过滤器，该微粒过滤器使得有可能减少由内燃发动机、特别是柴油型的发动机所产生的微粒排放。

更确切地说，本发明根据其多个方面中的第一方面涉及一种用于适应性地估算微粒过滤器的炭烟当前负载的方法，该微粒过滤器在其两个末端处具有压差并且被定位在一个内燃发动机的排气管线中、优选地被安装在车辆上（例如，机动车辆上），该估算方法由与以下各项相关联的计算机来实施：

一个差动传感器，该差动传感器适用于测量该压差，以及

适用于确定该排气管线中的废气的体积流率的一个装置。

该估算方法包括：

从数据的一个第一映射中选择炭烟的特征重量的步骤，该数据是这些废气的所确定的体积流率和所测量的压差的预定范围特有的；

确定体积流率（Q）的第一步骤；

测量压差（P）的第二步骤。

压差传感器也可以与适用于测量该微粒过滤器上游和下游的压力的两个压力传感器相对应。

用于确定废气的体积流率的该装置可以由一个流量计组成，该流量计被放置在发动机的进气回路中并且向一个计算机供应流率信息，该计算机能够根据该流率信息和该发动机的操作参数来确定废气的体积流率。

在美国专利申请US2003/0167757A1中描述了这种类型的方法。这种预先记录的方法使得有可能使用基于使用第一数据块所得的计算结果的一个发动机排放模型、根据在一个微粒过滤器的两个末端处测量的压差和废气的测量体积流率来估算该微粒过滤器的炭烟当前负载。然而，以此方式获得的当前负载由于差动传感器和/或流率传感器的误差（这些误差导致微粒过滤器更频繁地被再生）而呈现不令人满意的分散、并且最终往往会增加燃料消耗。

在此背景下，本发明的目的在于提出一种至少旨在降低先前所述的局限性的估算方法。

为此，该估算方法（其也符合在以上前序部分中所给出的一般定义）基本上是特征在于其包括以下这个步骤：识别与发动机的以及因此微粒过滤器的操作阶段相对应的发动机操作模式，具体来说该微粒过滤器可能处于正常操作阶段、所谓的再生阶段或甚至冷启动阶段。发动机操作模式的识别使得有可能执行一种炭烟重量估算方法，该炭烟重量估算方法适用于该发动机操作模式的特征性操作条件。

此外，该方法包括随后的步骤，这些步骤在于：

从预记录的数据的一个第二映射来计算一个模型化的压差（PRO、PR₁、p_R2），该第二映射使得有可能针对给定的炭烟重量和给定的排气流率建立一个模型化的压差值（PRO、PRI、PR2），

将该排气体积流率（Q）与一个预记录的排气体积流率阈值（Q₀、Q₁、Q2）相比较并且与一种发动机操作模式相对应，当该排气体积流率（Q）大于该阈值时，该方法包括：

o  针对所述测量的体积流率（Q）来计算在测量的压差（P）与模型化的压差（P_R0、PRI、PR2）之间的第一偏差（Δ₀、Δ-ι、Δ₂）的一个步骤；

o  计算通过该第一偏差（Δ₀、Δ-ι、Δ₂）与一个预记录增益（Ko、K₁、K₂）的乘积而获得的一个第二偏差（Δ_R0、Δ_R1、Δ_R2）并且与一种发动机操作模式相对应的一个步骤。

凭借这种操作模式，根据本发明的估算方法提供了一个反馈环节，该反馈环节使得有可能调整炭烟当前负载的估算值，从而使这些传感器的分散的影响最小化，以便使微粒过滤器较少地再生并且最终有助于减少发动机的燃料消耗。

本发明的其他特征和优点将参照附图从下文给出的说明中清楚地显现，这些附图是指示性的而绝不是限制性的，在附图中：

图1示意性地图示了安装在车辆上并且适用于实施根据本发明的估算方法的一种装置，该装置使得有可能实施根据本发明的方法，

图2表示本发明的一种方法的实施，其中炭烟重量的一个第一估算器被耦合到一个第二估算器上，该第二估算器适合于所谓的再生阶段；

图3表示本发明的方法的实施，其中一个第一估算器被耦合到一个第三估算器上，该第三估算器适合于一个冷启动阶段；

图4示意性地图示了根据本发明的方法的一系列步骤，这些步骤包括三个估算器，这三个估算器分别与三种发动机操作模式相对应。