[发明专利]用于后处理控制的方法和系统

说明书

一种用于控制包括颗粒过滤器的内燃机系统的方法，包括接收内燃机的期望输出和接收传感器信息，所述传感器信息包括指示颗粒过滤器中的烟粒量的信息。该方法包括基于相应的多组候选控制点计算多组发动机性能值，每组发动机性能值包括烟粒量随时间变化的烟粒变化率，该方法还包括确定烟粒变化率是否满足需要增加颗粒过滤器中的烟粒量的烟粒变化率限制。该方法还包括基于满足烟粒变化率限制的成组的候选控制点来控制内燃机。

技术领域

本发明总体上涉及内燃机，并且更具体地涉及用于控制具有一个或多个排气后处理装置的内燃机系统的方法和系统。

背景技术

内燃机用于各种车辆、移动机器和固定机器中，以通过燃料(例如柴油燃料)的燃烧来执行工作或产生动力。柴油的燃烧产生污染物，例如颗粒物(例如烟粒)。虽然由于引入了第一内燃机，排放性能已经显著改善，但是期望进一步减少诸如颗粒物质的物质的排放。后处理装置(例如颗粒过滤器)，可以与内燃机结合使用以帮助减少烟粒排放。

在某些条件下，颗粒过滤器从排气中去除烟粒的能力可能下降或变得受损。一种这样的情况是在颗粒过滤器中存在过量的烟粒，这导致过滤器过载。一旦发生过载，可以通过采取补救措施来控制颗粒过滤器中的烟粒量。用于解决过滤器过载的方法通常包括确定颗粒过滤器中的烟粒量何时超过预定阈值。一旦超过该阈值，可以采用一种或多种策略来减少颗粒过滤器中存在的烟粒量。一种用于减少过滤器中的烟粒的特定策略包括启动再生过程，在该再生过程中，进入过滤器的排气的温度升高，由此使颗粒过滤器的温度升高足以烧掉一些烟粒量。

在授予Gonze等人的美国专利第8,151,557B 2(“'557专利”)中披露了一种包括柴油颗粒过滤器(DPF)的示范性排气系统。在'557专利中描述的系统包括在DPF上游的电加热器，以在DPF的再生循环的初始周期期间加热排气。在DPF再生启动期间还可以增加排气再循环的量。当DPF的估计负载达到阈值水平时，执行DPF的再生循环。

虽然'557专利中描述的DPF负载的阈值水平在DPF中存在过量烟粒量时可能是有用的，但是使用阈值来确定是否执行再生对于在其他情况下控制烟粒量可能不是有用的。

所披露的方法和系统可以解决上述问题中的一个或多个和/或本领域中的其他问题。然而，本发明的范围由所附权利要求限定，而不是由解决任何具体问题的能力限定。

发明内容

在一个方面，一种用于控制包括颗粒过滤器的内燃机系统的方法可以包括接收内燃机的期望输出以及接收包括指示颗粒过滤器中的烟粒量的信息的传感器信息。该方法可以包括基于相应的多组候选控制点计算多组发动机性能值，每组发动机性能值包括烟粒量随时间变化的烟粒变化率，并且该方法包括确定烟粒变化率是否满足需要增加颗粒过滤器中的烟粒量的烟粒变化率限制。该方法还可以包括基于满足烟粒变化率限制的成组的候选控制点来控制内燃机。

在另一方面，一种用于控制包括颗粒过滤器的内燃机系统的方法可以包括：接收内燃机的期望输出；以及接收传感器信息，所述传感器信息包括指示所述颗粒过滤器中存在的烟粒量的信息。该方法可以包括基于相应的多组候选控制点计算多组发动机性能值，每组发动机性能值包括烟粒量随时间变化的烟粒变化率，并且该方法包括确定至少一组发动机性能值满足烟粒变化率限制。该方法还可以包括通过与该至少一组发动机性能值相关联的所述候选控制点来更新控制图。

在另一方面，用于内燃机系统的控制系统可包括配置成接收含烟粒的排气的颗粒过滤器、配置成产生指示颗粒过滤器中的烟粒量的信号的传感器，以及控制器。该控制器可以配置成接收来自该传感器的信号，基于该信号确定该颗粒过滤器处于低烟粒状态，并且基于该颗粒过滤器处于低烟粒状态的确定来设定烟粒变化限制，该烟粒变化限制要求增加该颗粒过滤器中的烟粒量。该控制器还可以配置成基于该烟粒变化限制通过选择满足该烟粒变化限制的成组的发动机参数来操作该内燃机系统的至少一个部件。

附图说明