[发明专利]用于检测柴油颗粒物过滤器捕获的颗粒物量的方法和系统

说明书

本发明公开了一种用于检测柴油发动机的柴油颗粒物过滤器(31)捕获的颗粒物量的方法，所述方法至少包括以下步骤：检测所述柴油发动机所处环境的环境温度和/或环境压力并获得计算所述颗粒物量所需的其他参数；以及基于所述其他参数以及至少在预定条件下还基于检测到的环境温度和/或环境压力计算所述颗粒物量。本发明还公开了一种相应的用于检测柴油发动机的柴油颗粒物过滤器(31)捕获的颗粒物量的系统。通过引入环境温度和/或环境压力，可以提高计算准确度，使得尤其在极端寒冷(例如零下30度)和高海拔(例如4200m)下仍能准确地计算出捕获的颗粒物量，从而可以准确地提供再生指令和满足相应的法规要求。

技术领域

本发明涉及一种用于检测柴油发动机的柴油颗粒物过滤器捕获的颗粒物量的方法以及一种相应的系统。

背景技术

目前使用化石能源的发动机依然占据主导地位，主要包括汽油发动机和柴油发动机，其中，柴油发动机因扭矩大、经济性能好等优点在某些领域中、特别是重载汽车中被广泛地使用。

然而，对于柴油发动机来说，工作时会产生包含颗粒物、氮氧化物等诸多有害成分的废气。颗粒物主要是碳，通常称为碳烟，它不仅会呈现为烟尘而污染空气，更重要的是它能深入人的肺部对肺部造成损伤。这些颗粒物往往还吸附有很多有不同程度的诱变和致癌作用的有机物质，例如多环芳烃。

因此，目前的柴油发动机一般都配备有柴油颗粒物过滤器，以满足日益严格的环保要求。柴油颗粒物过滤器通常安装在柴油发动机的排气系统中来降低废气中的有害颗粒物。

柴油颗粒物过滤器通过例如扩散沉淀、惯性沉淀或者线性拦截来捕捉颗粒物。柴油颗粒物过滤器能够有效地净化废气中的颗粒物，是净化颗粒物最有效、最直接的方法之一。

柴油颗粒物过滤器主要由颗粒物过滤系统和再生系统两部分组成。颗粒物过滤系统随着捕获的颗粒物的不断增多，会降低过滤性能，同时造成排放背压升高等问题，背压升高又会影响发动机的动力性和经济性。因此，需要监测柴油颗粒物过滤器捕获的碳烟颗粒量，在柴油颗粒物过滤器的碳烟颗粒量达到预定阈值时，启动再生系统，例如通过高温燃烧除去颗粒物，恢复柴油颗粒物过滤器的过滤能力。

目前，主要是通过采集一些参数并将参数输入到预先建立的模型来判断柴油颗粒物过滤器的碳烟颗粒量。然而，遗憾的是，由模型推导出的碳烟颗粒量实际中并不总是准确的、特别是当柴油发动机所处的工作环境发生明显改变时。为此，迫切需要改进模型，提高检测的准确性。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的用于检测柴油发动机的柴油颗粒物过滤器捕获的颗粒物量的方法以及一种相应的系统，以提高检测模型的准确性和环境适应性。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于检测柴油发动机的柴油颗粒物过滤器捕获的颗粒物量的方法，所述方法至少包括以下步骤：检测所述柴油发动机所处环境的环境温度和/或环境压力并获得计算所述颗粒物量所需的其他参数；以及基于所述其他参数以及至少在预定条件下还基于检测到的环境温度和/或环境压力计算所述颗粒物量。

根据本发明的一个可选实施例，在获得其他参数之后，基于所述其他参数计算未考虑环境温度和环境压力的初估颗粒物量，然后基于检测到的环境温度和/或环境压力以及所述初估颗粒物量计算所述颗粒物量。

根据本发明的一个可选实施例，构建基于环境温度和/或环境压力的修正函数，基于所述修正函数以及所述初估颗粒物量计算所述颗粒物量。

根据本发明的一个可选实施例，所述预定条件为检测到的环境温度超出了预定的温度范围和/或检测到的环境压力超出了预定的压力范围。

根据本发明的一个可选实施例，所述检测到的环境温度通过对从环境温度传感器获得的温度测量信号进行低通滤波产生；和/或所述检测到的环境压力通过对从环境压力传感器获得的压力测量信号进行低通滤波产生。