專利名稱：用于監(jiān)測(cè)車輛顆粒過(guò)濾器的再生頻率的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于監(jiān)測(cè)顆粒過(guò)濾器的再生頻率的裝置和方法，所述顆粒過(guò)濾器適于從車輛排氣流中去除碳煙。
背景技術(shù)：
顆粒過(guò)濾器設(shè)計(jì)成從車輛的排氣流中去除碳煙、灰塵、金屬和其它懸浮物質(zhì)的微小顆粒。隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)，顆粒物質(zhì)積聚在過(guò)濾器內(nèi)的基質(zhì)上。為了延長(zhǎng)顆粒過(guò)濾器的壽命以及進(jìn)一步優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)功能，一些過(guò)濾器被設(shè)計(jì)成使用熱來(lái)選擇性地再生。通過(guò)在發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸室內(nèi)或者在過(guò)濾器上游的排氣流中直接噴射并點(diǎn)燃燃料，顆粒過(guò)濾器內(nèi)的溫度可暫時(shí)地增加到大約450°C至600°C之間。排氣溫度的峰值可結(jié)合合適催化劑(例如，鈀或鉬)使用，其中催化劑和熱一起發(fā)揮作用，以便借由簡(jiǎn)單的放熱氧化過(guò)程將積聚的顆粒物質(zhì)減少為相對(duì)惰性的碳煙。

發(fā)明內(nèi)容
本文所公開(kāi)的車輛包括發(fā)動(dòng)機(jī)、可使用熱來(lái)再生的顆粒過(guò)濾器、以及主機(jī)。主機(jī)訪問(wèn)第一碳煙模型以確定顆粒過(guò)濾器中的實(shí)際碳煙質(zhì)量(例如，由計(jì)算或測(cè)量的過(guò)濾器上的壓差標(biāo)引的查詢表)，并且訪問(wèn)第二碳煙模型以確定過(guò)濾器中的模型化碳煙質(zhì)量。第二碳煙模型關(guān)于一組當(dāng)前車輛操作點(diǎn)或狀況提供了模型化碳煙質(zhì)量。然后，主機(jī)計(jì)算實(shí)際碳煙質(zhì)量中的變化與模型化碳煙質(zhì)量中的變化的比值。主機(jī)將計(jì)算得到的比值與校準(zhǔn)閾值比較， 并且在計(jì)算的比值超過(guò)校準(zhǔn)閾值時(shí)自動(dòng)執(zhí)行控制動(dòng)作。所述方法可具體實(shí)施為能夠由主機(jī)執(zhí)行的算法。通過(guò)執(zhí)行本文所公開(kāi)的算法，主機(jī)可負(fù)責(zé)改變過(guò)濾器再生觸發(fā)點(diǎn)，即啟動(dòng)顆粒過(guò)濾器基于熱的再生的相關(guān)信號(hào)組或所生成的信號(hào)組。主機(jī)還可對(duì)正好在前的過(guò)濾器再生事件之后剩余在顆粒過(guò)濾器中的變化的碳煙質(zhì)量加以考慮。合適控制動(dòng)作可包括在計(jì)算的比值超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)設(shè)置第一診斷代碼、啟用指示器裝置、以及傳送消息等。由于實(shí)際碳煙值和模型化碳煙值可隨著車輛操作狀況而變化，所以設(shè)置隨意閾值以覆蓋最差情形的常規(guī)監(jiān)測(cè)方法可能不是最優(yōu)的。本發(fā)明因此可改進(jìn)任何再生頻率監(jiān)測(cè)算法的穩(wěn)健性。還提供了一種用于上述車輛上的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括主機(jī)和能夠使用熱來(lái)再生的顆粒過(guò)濾器。主機(jī)訪問(wèn)第一碳煙模型和第二碳煙模型，所述第一碳煙模型提供了剩余在顆粒過(guò)濾器中的實(shí)際碳煙質(zhì)量，所述第二碳煙模型使用了一組當(dāng)前車輛操作狀況來(lái)提供剩余在過(guò)濾器中的模型化碳煙質(zhì)量。主機(jī)還計(jì)算測(cè)量的碳煙質(zhì)量中的變化與模型化碳煙質(zhì)量中的變化的比值。然后，主機(jī)將計(jì)算的比值與校準(zhǔn)閾值進(jìn)行比較，并且在所述比值超過(guò)閾值時(shí)執(zhí)行合適的控制動(dòng)作。還提供了一種方法，其可具體實(shí)施為算法并且用于上述車輛上。該方法包括使用第一碳煙模型來(lái)確定剩余在顆粒過(guò)濾器中的實(shí)際碳煙質(zhì)量，以及使用第二碳煙模型來(lái)確定剩余在過(guò)濾器中的模型化碳煙質(zhì)量，其中所述第二碳煙模型使用一組當(dāng)前車輛操作狀況。 該方法還包括計(jì)算實(shí)際碳煙質(zhì)量中的變化與模型化碳煙質(zhì)量中的變化的比值，將所述比值與校準(zhǔn)閾值比較，并且當(dāng)所述比值超過(guò)校準(zhǔn)閾值時(shí)執(zhí)行控制動(dòng)作。本發(fā)明還包括以下方案 方案1. 一種車輛，包括 發(fā)動(dòng)機(jī)；
顆粒過(guò)濾器，所述顆粒過(guò)濾器收集來(lái)自所述發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣流的顆粒物質(zhì)，并且能夠使用熱來(lái)選擇性地再生；和
主機(jī)，所述主機(jī)具有第一碳煙模型和第二碳煙模型，其中所述第一碳煙模型和所述第二碳煙模型分別提供了包含在所述顆粒過(guò)濾器中的實(shí)際碳煙質(zhì)量和模型化碳煙質(zhì)量；
其中，所述主機(jī)可操作，用于計(jì)算自所述顆粒過(guò)濾器的正好在前的再生事件以來(lái)的所述實(shí)際碳煙質(zhì)量中的變化與所述模型化碳煙質(zhì)量中的變化的比值，以及用于在所述比值超過(guò)校準(zhǔn)閾值時(shí)執(zhí)行控制動(dòng)作。方案2.根據(jù)方案1所述的車輛，其中，所述第一碳煙模型在所述顆粒過(guò)濾器上的壓差與所述實(shí)際碳煙質(zhì)量之間進(jìn)行索引，且其中所述第二碳煙模型關(guān)于未包括所述顆粒過(guò)濾器上的壓差的一組當(dāng)前車輛操作狀況來(lái)確定所述模型化碳煙質(zhì)量。方案3.根據(jù)方案1所述的車輛，其中，作為所述控制動(dòng)作的至少一部分，所述主機(jī)產(chǎn)生診斷代碼。方案4.根據(jù)方案3所述的車輛，其中，作為所述控制動(dòng)作的附加部分，所述主機(jī)啟用指示器裝置。方案5.根據(jù)方案1所述的車輛，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)且所述顆粒過(guò)濾器是柴油顆粒過(guò)濾器。方案6. —種用于在具有內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛上使用的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括
顆粒過(guò)濾器，所述顆粒過(guò)濾器收集來(lái)自所述發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣流的顆粒物質(zhì)，并且能夠使用熱來(lái)選擇性地再生；和
主機(jī)，所述主機(jī)具有第一碳煙模型和第二碳煙模型，其中所述第一碳煙模型和所述第二碳煙模型分別提供了包含在所述顆粒過(guò)濾器中的實(shí)際碳煙質(zhì)量和模型化碳煙質(zhì)量；
其中，所述主機(jī)可操作，用于計(jì)算自所述顆粒過(guò)濾器的正好在前的再生事件以來(lái)的所述實(shí)際碳煙質(zhì)量中的變化與所述模型化碳煙質(zhì)量中的變化的比值，以及用于在所述比值超過(guò)校準(zhǔn)閾值時(shí)執(zhí)行控制動(dòng)作。方案7.根據(jù)方案6所述的系統(tǒng)，其中，所述第一碳煙模型在所述顆粒過(guò)濾器上的壓差與所述實(shí)際碳煙質(zhì)量之間進(jìn)行索引，并且其中，所述第二碳煙模型關(guān)于不包括所述顆粒過(guò)濾器上的壓差的一組車輛操作狀況來(lái)確定所述模型化碳煙質(zhì)量。方案8.根據(jù)方案6所述的車輛，其中，作為所述控制動(dòng)作的至少一部分，所述主機(jī)產(chǎn)生診斷代碼。方案9.根據(jù)方案8所述的車輛，其中，作為所述控制動(dòng)作的附加部分，所述主機(jī)啟用指示器裝置。方案10.根據(jù)方案6所述的車輛，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)且所述顆粒過(guò)濾器是柴油顆粒過(guò)濾器。
方案11. 一種用于在車輛上使用的方法，所述車輛包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、能夠使用熱來(lái)再生的顆粒過(guò)濾器、以及主機(jī)，所述方法包括
使用第一碳煙模型確定所述顆粒過(guò)濾器中的實(shí)際碳煙質(zhì)量值； 使用第二碳煙模型確定所述顆粒過(guò)濾器中的模型化碳煙質(zhì)量值，其中所述第二碳煙模型提供了包含在所述顆粒過(guò)濾器中的估計(jì)的碳煙質(zhì)量值；
計(jì)算所述實(shí)際碳煙質(zhì)量中的變化與所述模型化碳煙質(zhì)量中的變化的比值；
將所述比值與校準(zhǔn)閾值比較；和
當(dāng)所述比值超過(guò)所述校準(zhǔn)閾值時(shí)執(zhí)行控制動(dòng)作。方案12.根據(jù)方案11所述的方法，其中，所述第一碳煙模型在所述顆粒過(guò)濾器上的壓差與所述實(shí)際碳煙質(zhì)量值之間進(jìn)行索引。方案13.根據(jù)方案12所述的方法，還包括確定不包括所述顆粒過(guò)濾器上的壓差的一組當(dāng)前車輛操作狀況，其中所述第二碳煙模型關(guān)于所述組的當(dāng)前車輛操作狀況來(lái)確定所述模型化碳煙質(zhì)量。方案14.根據(jù)方案11所述的方法，還包括作為所述控制動(dòng)作的至少一部分來(lái)產(chǎn)生診斷代碼。方案15.根據(jù)方案14所述的方法，還包括作為所述控制動(dòng)作的附加部分來(lái)啟用指示器裝置。通過(guò)對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的最佳模式的下述詳細(xì)說(shuō)明并結(jié)合附圖，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)勢(shì)以及其它特征和優(yōu)勢(shì)將顯而易見(jiàn)。


圖1是具有內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和可再生顆粒過(guò)濾器的車輛的示意圖；以及
圖2是描述用于在圖1所示的車輛上監(jiān)測(cè)過(guò)濾器再生頻率的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式參考附圖，其中在全部的若干附圖中相同的附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)于相同或類似的部件， 在圖1中示意性地示出了車輛10。車輛10包括具有算法100的主機(jī)40，所述算法100適于如下文所述那樣監(jiān)測(cè)可熱再生的顆粒過(guò)濾器34的再生頻率，以及取決于再生頻率根據(jù)需要執(zhí)行控制動(dòng)作。算法100在下文參考圖2詳細(xì)描述。車輛10包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)12 (例如，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或直噴式汽油發(fā)動(dòng)機(jī))、具有顆粒過(guò)濾器34的氧化催化劑(OC)系統(tǒng)13、以及變速器14。發(fā)動(dòng)機(jī)12燃燒自燃料箱18抽吸的燃料16。在一個(gè)可能實(shí)施例中，燃料16是柴油燃料，氧化催化劑系統(tǒng)13是柴油氧化催化劑 (DOC)系統(tǒng)，且顆粒過(guò)濾器34是柴油顆粒過(guò)濾器(DPF)，但是取決于發(fā)動(dòng)機(jī)12的設(shè)計(jì)可以使用汽油或其它燃料類型。如上所述，算法100由主機(jī)40執(zhí)行，以便檢測(cè)顆粒過(guò)濾器34的再生頻率高于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)所需的閾值水平的狀況，對(duì)此相應(yīng)地使用了本文所述的第一碳煙模型50和第二碳煙模型60。具體地，如將在下文參考圖2所述的那樣，主機(jī)40通過(guò)使用測(cè)量或?qū)嶋H碳煙水平相對(duì)于分別來(lái)自第一和第二碳煙模型50和60的模擬或模型化碳煙水平之間的差的計(jì)算比值，以及通過(guò)將所述計(jì)算的比值與校準(zhǔn)閾值比較，來(lái)直接監(jiān)測(cè)再生頻率，其中所述兩個(gè)模型以不同方式確定剩余在顆粒過(guò)濾器34中的碳煙水平。主機(jī)40可配置為數(shù)字計(jì)算機(jī)，其用作車輛控制器和/或用作比例-積分-微分 (PID)控制器裝置，具有微處理器或中央處理單元(CPU)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPR0M)、高速時(shí)鐘、數(shù)模(A/D)和/或模數(shù)(D/A)電路、任何需要的輸入/輸出電路和相關(guān)裝置、以及任何需要的信號(hào)調(diào)節(jié)和/或信號(hào)緩沖電路。算法100和任何需要的基準(zhǔn)校準(zhǔn)(reference calibrations)被存儲(chǔ)在主機(jī)40中，或容易被主機(jī)40訪問(wèn)，以提供以下關(guān)于圖2所描述的功能。車輛10還包括節(jié)氣門(mén)20，節(jié)氣門(mén)根據(jù)需要選擇性地容許預(yù)定量的燃料16和空氣進(jìn)入到發(fā)動(dòng)機(jī)12中。由發(fā)動(dòng)機(jī)12對(duì)燃料16的燃燒產(chǎn)生了排氣流22，所述排氣流在其最終排放到周圍大氣中之前經(jīng)過(guò)車輛的排氣系統(tǒng)，如圖所示。通過(guò)燃燒燃料16釋放的能量最終產(chǎn)生了作用在變速器14的輸入構(gòu)件M上的扭矩。變速器14繼而將來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)12的扭矩傳送到輸出構(gòu)件26，以便借由一組車輪觀推進(jìn)車輛10，為簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，在圖1中僅示出了一個(gè)車輪。當(dāng)排氣流22從發(fā)動(dòng)機(jī)12的排氣端口 17經(jīng)過(guò)車輛排氣系統(tǒng)時(shí)，如圖1所示的OC 系統(tǒng)13清潔并調(diào)節(jié)排氣流22。為此，OC系統(tǒng)13可包括氧化催化劑30、選擇性催化還原 (SCR)裝置32、以及上述的顆粒過(guò)濾器34。SCR裝置32可定位在氧化催化劑30和顆粒過(guò)濾器34之間。如本領(lǐng)域中所理解的那樣，SCR裝置使用活性催化劑將氮氧化物(NOx)氣體轉(zhuǎn)化為作為惰性副產(chǎn)物的水和氮?dú)?。SCR裝置32可配置為陶瓷磚塊或陶瓷蜂巢結(jié)構(gòu)、板結(jié)構(gòu)、或任何其它合適設(shè)計(jì)。顆粒過(guò)濾器34的再生可以是主動(dòng)或被動(dòng)的。如本領(lǐng)域中所理解的那樣，被動(dòng)再生不需要用于再生的附加控制動(dòng)作。相反，顆粒過(guò)濾器替代消聲器被安裝，并且在怠速或低功率操作時(shí)，顆粒物質(zhì)被收集在過(guò)濾器上。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度增加時(shí)，于是收集的材料通過(guò)排氣流22燃燒或氧化。主動(dòng)再生則添加了外部熱源，以便連同額外的控制方法一起來(lái)完成再生。不管如何配置，顆粒過(guò)濾器34可由合適基質(zhì)構(gòu)造成，所述合適基質(zhì)例如為陶瓷、 金屬網(wǎng)眼、粒狀氧化鋁、或任何其它對(duì)于溫度和應(yīng)用合適的材料。當(dāng)排氣流22的溫度增加時(shí)，先前捕獲在顆粒過(guò)濾器34中的顆粒物質(zhì)通過(guò)熱排氣燃燒或氧化，以在顆粒過(guò)濾器內(nèi)形成碳煙。車輛10還包括燃料噴射裝置36，其借由控制信號(hào)15與主機(jī)40電子通信，并且與燃料箱18流體連通。在由主機(jī)40確定時(shí)，燃料噴射裝置36選擇性地噴射燃料16進(jìn)入到氧化催化劑30或發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸(未示出)中。然后，所噴射的燃料16以受控的方式點(diǎn)火并燃燒，以產(chǎn)生用于再生顆粒過(guò)濾器34所必需的增加的熱量水平。仍參考圖1，相應(yīng)的第一和第二碳煙模型50、60可采用查詢表和/或一系列計(jì)算的形式，其適合于用不同的相應(yīng)方式來(lái)確定在顆粒過(guò)濾器34中的剩余碳煙質(zhì)量。在一個(gè)實(shí)施例中，第一碳煙模型50使用在顆粒過(guò)濾器34上(或者跨顆粒過(guò)濾器34)的測(cè)量或計(jì)算壓差來(lái)提供測(cè)量或?qū)嶋H碳煙質(zhì)量值，其中第一碳煙模型在顆粒過(guò)濾器上的壓差與實(shí)際碳煙質(zhì)量之間進(jìn)行索引。第二碳煙模型60以不同方式提供模型化碳煙質(zhì)量，即為此使用了一組當(dāng)前車輛操作狀況，并且沒(méi)有使用在顆粒過(guò)濾器34上的壓差。第二碳煙模型60使用描述了發(fā)動(dòng)機(jī)12的操作點(diǎn)和其它合適的車輛操作數(shù)據(jù)點(diǎn)的反饋信號(hào)44。這樣的點(diǎn)可包括氧氣水平 ’節(jié)氣門(mén)位置；發(fā)動(dòng)機(jī)速度；加速器踏板位置；燃料供應(yīng)量；所請(qǐng)求的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩；排氣溫度； 自上一次再生事件開(kāi)始的消逝時(shí)間；特定駕駛模式，諸如高速公路駕駛、城市道路駕駛、和 /或通過(guò)監(jiān)測(cè)參數(shù)(例如，發(fā)動(dòng)機(jī)速度、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載、制動(dòng)等等)確定的其它識(shí)別模式或模式組合。主機(jī)40還接收來(lái)自定位在整個(gè)車輛10中的各個(gè)傳感器42的信號(hào)11，其描述了在 OC系統(tǒng)13內(nèi)的不同位置處(包括在氧化催化劑30的正好上游和下游處、在顆粒過(guò)濾器34 的正好上游和下游處)的各個(gè)測(cè)量值，例如排氣溫度、壓力、氧氣水平等等。這些信號(hào)11都被主機(jī)40傳送，或中繼到主機(jī)40。主機(jī)40還與發(fā)動(dòng)機(jī)12通信，以接收標(biāo)示了發(fā)動(dòng)機(jī)操作點(diǎn)的反饋信號(hào)44，其值專門(mén)由第二碳煙模型60使用，如下文所述。參考圖2，主機(jī)40在圖1中的車輛10上執(zhí)行算法100，以監(jiān)測(cè)顆粒過(guò)濾器34的再生頻率。通常，主機(jī)40使用第一碳煙模型50來(lái)確定測(cè)量或?qū)嶋H碳煙質(zhì)量，其中實(shí)際碳煙質(zhì)量根據(jù)一個(gè)可能實(shí)施例是基于在顆粒過(guò)濾器；34上的壓差。然后，主機(jī)40例如通過(guò)使用車輛操作數(shù)據(jù)參考第二碳煙模型60來(lái)確定顆粒過(guò)濾器34中的模型化碳煙質(zhì)量。接著，計(jì)算實(shí)際碳煙質(zhì)量中的變化的比值，并且所述比值是相對(duì)于所述模型化碳煙質(zhì)量中的變化，其中將所述比值與校準(zhǔn)閾值比較。主機(jī)40在所述比值超過(guò)閾值時(shí)可執(zhí)行控制動(dòng)作。具體地，在步驟102開(kāi)始，主機(jī)40首先確定是否存在一組初始狀況，即當(dāng)前是否命令了再生事件。步驟102可以通過(guò)如下來(lái)滿足如果主機(jī)被配置成控制再生過(guò)程，則通過(guò)檢測(cè)由主機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的分立的(discrete)啟用/關(guān)閉再生觸發(fā)信號(hào)；或者，如果以另外的方式配置，則通過(guò)另外的車輛控制器。在對(duì)再生觸發(fā)信號(hào)或其它初始狀況的檢測(cè)之后，算法 100推進(jìn)到步驟104。在步驟104，主機(jī)40確定在顆粒過(guò)濾器34中的實(shí)際碳煙質(zhì)量。在一個(gè)可能實(shí)施例中，主機(jī)40使用來(lái)自定位在顆粒過(guò)濾器的入口側(cè)和出口側(cè)處的傳感器42 (在該情形中，配置為溫度變換器或其它合適溫度傳感器)的信號(hào)11來(lái)直接讀取或計(jì)算在顆粒過(guò)濾器34上的壓差，并接著使用壓降來(lái)參考第一碳煙模型50，從而確定實(shí)際碳煙質(zhì)量值。該值被暫時(shí)地記錄在存儲(chǔ)器中，且算法100推進(jìn)到步驟106。在步驟106，主機(jī)40處理反饋信號(hào)44和任何其它需要信號(hào)11以計(jì)算模型化碳煙質(zhì)量中的變化，其中所述模型化碳煙質(zhì)量參考上述第二碳煙模型60被確定。該變化是在當(dāng)前再生觸發(fā)信號(hào)與正好在前的過(guò)濾器再生事件開(kāi)始時(shí)刻之間的時(shí)間間隔上發(fā)生的。主機(jī)40 還計(jì)算在相同時(shí)間間隔上在顆粒過(guò)濾器34內(nèi)的實(shí)際碳煙質(zhì)量中的變化，這次是參考第一碳煙模型50 ；接著，在將所述兩個(gè)變化值暫時(shí)記錄到存儲(chǔ)器中之后，推進(jìn)到步驟108。在步驟108，主機(jī)40計(jì)算在步驟106所計(jì)算得到的變化值的比值，即在自上一次再生事件的消逝時(shí)間間隔中，模型化碳煙質(zhì)量中的變化和實(shí)際碳煙質(zhì)量中的變化，并且將該比值暫時(shí)記錄到存儲(chǔ)器中，然后推進(jìn)到步驟110。在步驟110，主機(jī)40將來(lái)自步驟108的比值與校準(zhǔn)閾值比較。如果記錄的比值超過(guò)校準(zhǔn)閾值，那么主機(jī)40推進(jìn)到步驟112，否則推進(jìn)到步驟114。在步驟112，主機(jī)40設(shè)置第一診斷代碼，所述第一診斷代碼表示所述比值超過(guò)了校準(zhǔn)閾值。這種結(jié)果可意味著在顆粒過(guò)濾器34內(nèi)可能存在的碳煙比通過(guò)第二碳煙模型60 所預(yù)計(jì)的更多，該結(jié)果可能由空氣泄漏或發(fā)動(dòng)機(jī)故障導(dǎo)致，并因此有理由進(jìn)一步進(jìn)行調(diào)查。在步驟112的附加控制動(dòng)作可包括啟用指示器裝置38以警告操作者；在車輛10內(nèi)傳輸消息；使用車輛遠(yuǎn)程信息處理單元將消息傳送到車輛之外；和/或采取適合于發(fā)送需要檢查、 維護(hù)或更換顆粒過(guò)濾器34的信號(hào)的任何其它動(dòng)作。在步驟114，主機(jī)40設(shè)置第二診斷代碼，所述第二診斷代碼指示了所計(jì)算的比值未超過(guò)校準(zhǔn)閾值。算法100能夠以使變化性最小化的合適的控制循環(huán)來(lái)繼續(xù)執(zhí)行，即所有再生事件必須至少保持在最小的效率水平，因而對(duì)任何給定的控制系統(tǒng)校準(zhǔn)以及更寬范圍的各種控制系統(tǒng)校準(zhǔn)而言，實(shí)現(xiàn)了算法的穩(wěn)健性。雖然已經(jīng)詳細(xì)描述了用于實(shí)施本發(fā)明的最佳模式，但是本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到落入所附權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)的用于實(shí)施本發(fā)明的各種替代設(shè)計(jì)和實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種車輛，包括 發(fā)動(dòng)機(jī)；顆粒過(guò)濾器，所述顆粒過(guò)濾器收集來(lái)自所述發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣流的顆粒物質(zhì)，并且能夠使用熱來(lái)選擇性地再生；和主機(jī)，所述主機(jī)具有第一碳煙模型和第二碳煙模型，其中所述第一碳煙模型和所述第二碳煙模型分別提供了包含在所述顆粒過(guò)濾器中的實(shí)際碳煙質(zhì)量和模型化碳煙質(zhì)量；其中，所述主機(jī)可操作，用于計(jì)算自所述顆粒過(guò)濾器的正好在前的再生事件以來(lái)的所述實(shí)際碳煙質(zhì)量中的變化與所述模型化碳煙質(zhì)量中的變化的比值，以及用于在所述比值超過(guò)校準(zhǔn)閾值時(shí)執(zhí)行控制動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛，其中，所述第一碳煙模型在所述顆粒過(guò)濾器上的壓差與所述實(shí)際碳煙質(zhì)量之間進(jìn)行索引，且其中所述第二碳煙模型關(guān)于未包括所述顆粒過(guò)濾器上的壓差的一組當(dāng)前車輛操作狀況來(lái)確定所述模型化碳煙質(zhì)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛，其中，作為所述控制動(dòng)作的至少一部分，所述主機(jī)產(chǎn)生診斷代碼。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛，其中，作為所述控制動(dòng)作的附加部分，所述主機(jī)啟用指 示器裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)且所述顆粒過(guò)濾器是柴油顆粒過(guò)濾器。
6.一種用于在具有內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛上使用的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括顆粒過(guò)濾器，所述顆粒過(guò)濾器收集來(lái)自所述發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣流的顆粒物質(zhì)，并且能夠使用熱來(lái)選擇性地再生；和主機(jī)，所述主機(jī)具有第一碳煙模型和第二碳煙模型，其中所述第一碳煙模型和所述第二碳煙模型分別提供了包含在所述顆粒過(guò)濾器中的實(shí)際碳煙質(zhì)量和模型化碳煙質(zhì)量；其中，所述主機(jī)可操作，用于計(jì)算自所述顆粒過(guò)濾器的正好在前的再生事件以來(lái)的所述實(shí)際碳煙質(zhì)量中的變化與所述模型化碳煙質(zhì)量中的變化的比值，以及用于在所述比值超過(guò)校準(zhǔn)閾值時(shí)執(zhí)行控制動(dòng)作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述第一碳煙模型在所述顆粒過(guò)濾器上的壓差與所述實(shí)際碳煙質(zhì)量之間進(jìn)行索引，并且其中，所述第二碳煙模型關(guān)于不包括所述顆粒過(guò)濾器上的壓差的一組車輛操作狀況來(lái)確定所述模型化碳煙質(zhì)量。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車輛，其中，作為所述控制動(dòng)作的至少一部分，所述主機(jī)產(chǎn)生診斷代碼。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車輛，其中，作為所述控制動(dòng)作的附加部分，所述主機(jī)啟用指示器裝置。
10.一種用于在車輛上使用的方法，所述車輛包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、能夠使用熱來(lái)再生的顆粒過(guò)濾器、以及主機(jī)，所述方法包括使用第一碳煙模型確定所述顆粒過(guò)濾器中的實(shí)際碳煙質(zhì)量值； 使用第二碳煙模型確定所述顆粒過(guò)濾器中的模型化碳煙質(zhì)量值，其中所述第二碳煙模型提供了包含在所述顆粒過(guò)濾器中的估計(jì)的碳煙質(zhì)量值；計(jì)算所述實(shí)際碳煙質(zhì)量中的變化與所述模型化碳煙質(zhì)量中的變化的比值；將所述比值與校準(zhǔn)閾值比較；和當(dāng)所述比值超過(guò)所述校準(zhǔn)閾值時(shí)執(zhí)行控制動(dòng)作。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于監(jiān)測(cè)車輛顆粒過(guò)濾器的再生頻率的裝置和方法。具體地，提供了一種車輛，所述車輛包括發(fā)動(dòng)機(jī)、可再生的排氣流顆粒過(guò)濾器、以及主機(jī)。主機(jī)具有一對(duì)碳煙模型，其提供了關(guān)于包含在顆粒過(guò)濾器中的碳煙的相應(yīng)實(shí)際和模型化碳煙質(zhì)量值，計(jì)算實(shí)際碳煙質(zhì)量和模型化碳煙質(zhì)量中的變化的比值，以及在該比值超過(guò)校準(zhǔn)閾值時(shí)執(zhí)行控制動(dòng)作。診斷代碼和/或啟用指示器裝置可以是控制動(dòng)作的一部分。該系統(tǒng)包括上述的顆粒過(guò)濾器和主機(jī)。一種用于在車輛上使用的方法，包括分別使用第一和第二碳煙模型來(lái)確定實(shí)際和模型化碳煙質(zhì)量值、計(jì)算實(shí)際碳煙質(zhì)量和模型化碳煙質(zhì)量中的變化的比值、將該比值與校準(zhǔn)閾值比較、以及在該比值超過(guò)該閾值時(shí)執(zhí)行控制動(dòng)作。
文檔編號(hào)F01N9/00GK102345492SQ20111021321
公開(kāi)日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月28日
發(fā)明者C.J.斯塔克, R.A.厄姆克, S.L.梅爾比 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司