[发明专利]对颗粒过滤器碳烟速率的环境湿度和温度校正

说明书

技术领域

本发明涉及内燃发动机的控制系统，更具体地涉及颗粒过滤器再生系统。

背景技术

发动机的燃烧循环产生颗粒，通常利用颗粒过滤器（PF）将这些颗粒从排气中过滤掉。该颗粒过滤器被布置在发动机的排气系统中并且将颗粒（例如，碳烟）从流经排气系统的排气中过滤掉。随着时间的推移，碳烟和其它颗粒积聚在颗粒过滤器中，这会限制经过颗粒过滤器的流动。因此，可执行再生过程以降低在颗粒过滤器内部的碳烟水平。例如，再生过程可包括点燃在颗粒过滤器内部的碳烟颗粒。

一些已知的车辆对在颗粒过滤器中的碳烟积聚进行检测，并且当积聚达到预定的阈值时启动再生过程。然而，当车辆在非典型环境条件下运行时一些车辆不能准确地检测碳烟积聚，这会影响再生过程或者排气系统的操作。例如，当环境湿度和/或环境温度提高时观察到碳烟生成的增加，从而导致在颗粒过滤器中的更快的碳烟积聚速率。

因此，理想的是提供一种用于检测并预测环境湿度和温度对碳烟生成和检测的影响的系统和方法。

发明内容

在本发明的一个示例性实施例中，提供一种使具有内燃发动机的车辆中的排气颗粒过滤器再生的方法。该方法包括：确定颗粒过滤器中的碳烟积聚、确定碳烟湿度和温度校正系数、和利用该碳烟湿度和温度校正系数来调节碳烟积聚以确定颗粒过滤器中的经校正的碳烟积聚。该方法还包括当发生以下情形中的至少一种情形时执行颗粒过滤器的再生：经校正的碳烟积聚达到预定的阈值、和经校正碳烟积聚表明歪曲的碳烟质量与流动阻力关系。

在本发明的另一个示例性实施例中，提供一种用于具有内燃发动机的车辆的排气颗粒过滤器的再生系统。该再生系统包括：被编程用于确定颗粒过滤器中的碳烟积聚的碳烟积聚模块、被编程用于确定碳烟湿度和温度校正系数的碳烟湿度和温度校正系数模块、和被编程用于利用碳烟湿度和温度校正系数来调节碳烟积聚以确定颗粒过滤器中的经校正碳烟积聚的校正碳烟积聚模块。该系统还包括被编程用于当发生以下情形中的至少一种情形时执行颗粒过滤器再生的再生控制模块：经校正碳烟积聚达到预定的阈值、和经校正碳烟积聚表明歪曲的碳烟质量-流动阻力关系。

在本发明的又一个示例性实施例中，提供一种调节排气颗粒过滤器的再生过程以说明各种环境湿度条件的方法。该方法包括：确定颗粒过滤器中的碳烟质量、确定环境湿度、和调节颗粒过滤器再生过程的持续时间以说明环境湿度对颗粒过滤器中的碳烟生成和碳烟积聚的影响。

本发明提供以下技术方案：

1. 一种使具有内燃发动机的车辆中的排气颗粒过滤器再生的方法，所述方法包括：

确定所述颗粒过滤器中的碳烟积聚；

确定碳烟湿度和温度校正系数；

利用所述碳烟湿度和温度校正系数来调节碳烟积聚，以确定所述颗粒过滤器中的经校正碳烟积聚；以及

当发生以下情况中的至少一种情况时，执行所述颗粒过滤器的再生：

所述经校正碳烟积聚达到预定的阈值；以及

所述经校正碳烟积聚表明歪曲的碳烟质量与流动阻力关系。

2. 如方案1所述的方法，其中用预测模型基于所述颗粒过滤器中的测量的流动阻力而确定所述碳烟积聚。

3. 如方案1所述的方法，其中所述碳烟湿度和温度校正系数是基于以下中的至少一个而确定：基于温度、空气质量和0₂%的湿度模型、来自湿度传感器的湿度测量值、作为环境湿度和温度的函数的空气/燃料化学计量比、以及作为环境湿度和温度的函数的大气压力。

4. 如方案1所述的方法，其中执行所述再生的步骤包括：

当所述碳烟湿度和温度校正系数表明由于环境条件所导致的在所述颗粒过滤器中的过载碳烟条件时，执行延长的再生达比在标称车辆运行条件期间的再生长的持续时间；以及

当所述碳烟湿度和温度校正系数表明由于环境条件所导致的在所述颗粒过滤器中的欠载碳烟条件时，执行缩短的再生达比在标称车辆运行条件期间的再生短的持续时间。

5. 如方案1所述的方法，还包括在所述颗粒过滤器的再生期间确定所述颗粒过滤器中的流动阻力，以确定所述颗粒过滤器中的剩余碳烟水平；以及

基于所述剩余碳烟水平而确定继续所述再生的时间长度。

6. 如方案1所述的方法，还包括：

终止所述颗粒过滤器的再生；

在所述再生的终止之后，将在所述再生期间的条件与在所述颗粒过滤器的以前的再生期间的条件进行比较；以及

基于在所述再生期间的条件与在所述以前的再生期间的条件的比较，确定基于调节速率的碳烟生成量。