[发明专利]监控颗粒过滤器的再生频次的系统

说明书

技术领域

本发明涉及排气处理系统，更具体地涉及一种用于监控颗粒过滤器的再生频次的系统。

背景技术

使用车辆排气处理系统来减少不期望的排放，例如由车辆发动机输出的一氧化二氮（NO_x）和颗粒物质（例如烟灰）。车辆排气系统通常包括颗粒过滤器（“PF”），其捕集来自由发动机产生的排气的烟灰。PF可以包括限定多个孔的一个或多个过滤器基材，排气必须流经所述孔。当排气流经这些孔时，颗粒物质聚集在过滤器基材上。

可以响应于再生事件的发生来执行再生操作。再生操作将颗粒过滤器加热到足以燃烧（即烧尽）聚集的烟灰的燃烧温度，从而再生PF。然而，执行频繁的再生操作将PF暴露于过高热量，其加速过滤器基材的老化。

发明内容

在本发明的一个示例性实施例中，一种处理排气的排气处理系统包括配置为捕集包含在排气中的烟灰的颗粒过滤器。压力传感器输出指示颗粒过滤器的入口与颗粒过滤器的出口之间的压差的压力信号。烟灰质量模块配置为基于压差和存储在存储器设备中的烟灰模型，确定指示存储在颗粒过滤器中的烟灰量的烟灰质量。调适烟灰负载模块配置为选择性地对烟灰质量模块施加校正因子。频次再生模块配置为确定对烟灰质量模块施加校正因子的实际频率。频次再生模块还基于实际频率和阈值确定颗粒过滤器被过度再生。

在本发明的另一个示例性实施例中，一种确定用于再生颗粒过滤器的再生操作的频次的硬件控制模块包括存储器，该存储器配置为存储确定存储在颗粒过滤器中的烟灰量的烟灰模型。烟灰质量模块确定颗粒过滤器的入口与出口之间的压差，并且配置为基于该压差和烟灰模型确定烟灰。调适烟灰负载模块与烟灰质量模块电气通信。调适烟灰负载模块配置为对烟灰质量模块选择性地施加校正因子，以生成校正后烟灰质量。预期调适频率模块与调适烟灰负载模块电气通信。预期调适频率模块配置为响应于当产生排气时输出的至少一个车辆运转状态来确定用于施加校正因子的预期频率。频次再生模块与调适模块电气通信。频次再生模块配置为确定对烟灰质量模块施加校正因子的实际频率。频次再生模块还基于预期频率与实际频率之间的差值确定颗粒过滤器被过度再生。

在本发明的又一个示例性实施例中，一种确定用于再生颗粒过滤器的再生操作的频次的方法包括确定颗粒过滤器的入口与出口之间的压差。该方法还包括基于该压差和烟灰质量模型确定颗粒过滤器的烟灰质量。该方法还包括对烟灰质量模型选择性地施加校正因子以生成校正后烟灰质量。该方法还包括确定对烟灰质量模型施加校正因子的实际频率。该方法还包括基于实际频率和阈值确定颗粒过滤器被过度再生。

1. 一种处理排气的排气处理系统，所述排气处理系统包括：

颗粒过滤器，配置为捕集包含在流经该颗粒过滤器的排气中的烟灰；

压力传感器，输出指示所述颗粒过滤器的入口与所述颗粒过滤器的出口之间的压差的压力信号；

与所述压力传感器电气通信的烟灰质量模块，所述烟灰质量模块配置为基于所述压差确定指示存储在所述颗粒过滤器中的烟灰量的烟灰质量，根据第一烟灰模型和不同于所述第一烟灰模型的第二烟灰模型中的一个，来选择性地确定所述烟灰质量；

与所述烟灰质量模块电气通信的调适烟灰负载模块，所述调适烟灰负载模块配置为基于所述第二烟灰模型校正所述第一烟灰模型，以便使所述第一烟灰模型适应于所述第二烟灰模型；以及

与所述调适烟灰负载模块电气通信的频次再生模块，所述频次再生模块配置为确定校正所述第一烟灰模型的实际频率，并基于所述实际频率和阈值确定故障。

2. 如方案1所述的排气处理系统，其中所述故障包括基于所述实际频率和阈值确定所述颗粒过滤器被过度再生。

3. 如方案2所述的排气处理系统，还包括与所述调适烟灰负载模块电气通信的预期调适频率模块，所述预期调适频率模块配置为确定用于施加校正因子的预期频率，所述预期频率基于当产生排气时输出的至少一个车辆运转状态。

4. 如方案3所述的排气处理系统，其中所述频次再生模块确定所述预期频率与所述实际频率之间的差值。

5. 如方案4所述的排气处理系统，其中所述频次再生模块响应于所述差值超过所述阈值而确定所述颗粒过滤器被过度再生。

6. 如方案5所述的排气处理系统，其中所述预期频率基于产生排气的发动机的速度、发动机的燃料进入量和排气中的NO_x水平中的至少一个。