[发明专利]确定排气后处理系统颗粒过滤器中积累煤烟估计量的方法

说明书

技术领域

本发明包括用于在瞬态行驶状态和稳态行驶状态每一个中确定排气系统的颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量的方法。

背景技术

用于现代柴油发动机排气系统的排气后处理系统通常并入用于收集和处理煤烟颗粒物质的颗粒过滤器。典型的颗粒过滤器用作捕获器，用于从排气系统去除颗粒物质。在许多情况下，颗粒滤波器可以使用过热的排气燃烧掉收集的颗粒而被再生或清理。

在稳态或高速公路行驶条件下，跨颗粒过滤器的压力降通常是积累煤烟的良好代表。在其他行驶循环中，例如停车-起步循环和其他瞬变条件中，由于跨过排气系统的排气的变化的体积流量，而难以经由跨过颗粒过滤器的严格流阻或排气压力降计算来估计颗粒过滤器中积累的煤烟量。

发明内容

提供一种用于估计车辆排气系统中颗粒过滤器中积累的煤烟量的方法。系统可以包括产生排气流的车辆的煤烟产生发动机。系统可以进一步包括与发动机流体连通的排气系统，其中排气系统包括多个排气后处理装置，所述排气后处理装置配置为将存在于排气流中的氮氧化物(NOx)气体转换为水和氮气且从排气流除去颗粒物质。后处理装置可以包括颗粒过滤器。系统可以进一步包括控制器，所述控制器具有处理器和在其上记录了指令的实体非瞬时存储器。在执行写入控制器的非瞬时存储器中的记录指令时，处理器可以执行估计排气系统的颗粒过滤器中积累的煤烟估计量的本方法步骤。

控制器可以配置为通过下列示例性步骤执行本方法。控制器将首先评估流动通过排气系统的排气的瞬时体积流量。控制器随后监测跨颗粒过滤器的排气压力降。控制器将随后基于排气的瞬时体积流量和排气压力降确定车辆的行驶状态，其中行驶是稳态行驶状态和瞬态行驶状态中的一个。在确定行驶状态时，控制器将在行驶状态为稳态行驶状态时执行第一控制动作和在行驶状态为瞬态行驶状态时执行第二控制动作，以估计颗粒过滤器中积累的煤烟量且最终确定对颗粒过滤器再生事件的需要。

根据一个实施例，提出一种确定在车辆排气系统的颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量的方法，包括：

经由控制器评估流过排气系统的排气的瞬时体积流量；

经由差压模块监测跨颗粒过滤器的排气压力降，并返回差压输出到控制器；

基于排气的瞬时体积流量和跨颗粒过滤器的排气压力降经由控制器确定车辆的行驶状态，其中行驶状态是稳态行驶状态和瞬态行驶状态中的一个；和

经由控制器在行驶状态为稳态行驶状态时执行第一控制动作，和在行驶状态是瞬态行驶状态时执行第二控制动作。

优选地，其中监测跨颗粒过滤器的排气压力降包括：通过差压模块获得颗粒过滤器入口侧处的第一压力读数，其中颗粒过滤器的入口侧在颗粒过滤器和发动机之间；通过差压模块获得颗粒过滤器出口侧处的第二压力读数；和经由差压模块确定第一压力读数和第二压力读数之间的差，使得差压模块产生与颗粒过滤器的入口侧和颗粒过滤器的出口侧之间的压力降相对应的差压输出。

优选地，其中第一控制动作包括：经由控制器基于排气的瞬时体积流量和差压输出计算跨颗粒过滤器的排气阻力流量；和经由控制器基于排气的阻力流量确定颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量。

优选地，其中确定在颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量包括从第一查找表选择颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量，且其中第一查找表是二维查找表，其表示作为排气的阻力流量函数的、颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量。

优选地，方法进一步包括：经由控制器将颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量与颗粒过滤器中容许煤烟的预定阈值量比较；和如果颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量大于颗粒过滤器中容许煤烟的预定阈值量，则经由控制器启动颗粒过滤器再生事件。

优选地，其中第二控制动作包括基于差压输出和排气的瞬时体积流量经由控制器确定颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量，使得确定颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量包括从第二查找表选择颗粒过滤器中积累的煤烟量。

优选地，其中从第二查找表选择颗粒过滤器中积累的煤烟量进一步包括：经由控制器分析第一时间段中排气的瞬时体积流量和差压输出之间的关系。

优选地，其中分析第一时间段中排气的瞬时体积流量和差压输出之间的关系被限定为具有斜率的线性回归。

优选地，其中从第二查找表选择颗粒过滤器中积累的煤烟量进一步包括：

经由控制器计算所述线性回归的斜率，使得第一评估要素被限定为所述线性回归的斜率。

优选地，其中第二查找表是二维查找表，其表示作为第一评估要素的函数的、颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量。