用于微粒過濾器泄漏檢測的方法和系統(tǒng)與流程
相關(guān)申請的交叉引用
本申請是于2015年10月13日提交的標題為“methodandsystemforparticulatefilterleakagedetection(用于微粒過濾器泄漏檢測的方法和系統(tǒng))”的美國專利申請?zhí)?4/882,164的部分繼續(xù)申請，其全部內(nèi)容在此通過引用并入用于所有目的。
本發(fā)明大體涉及用于診斷柴油微粒過濾器(dpf)的傳感器的設(shè)計和使用。
背景技術(shù)：
發(fā)動機燃燒可以產(chǎn)生能夠被排到大氣的微粒物質(zhì)(pm)(諸如碳煙和懸浮顆粒)。為了使排放能夠達標，微粒物質(zhì)過濾器(諸如柴油微粒過濾器(dpf)或汽油微粒過濾器(gpf))可以被包括在發(fā)動機排氣裝置中，以在將排氣釋放到大氣之前過濾出排氣pm。此外，一個或多個碳煙傳感器可以被用來診斷dpf，并且這樣的碳煙傳感器可以被耦接在dpf的上游和/或下游。
因此，各種類型的碳煙傳感器已經(jīng)被研發(fā)來感測碳煙產(chǎn)生和釋放。paterson在us8,310,249中示出的一種示例方法公開了將微粒物質(zhì)收集在充電電極上的碳煙傳感器。碳煙傳感器包含由絕緣體分開的對置電極，在其中間具有間隙以防止電流流動。當碳煙顆粒開始積聚在傳感器上時，橋在電極之間被產(chǎn)生從而允許電流流動。電流的改變被用作對碳煙沉積的指示。除了基于電極的傳感器外，基于壓力的碳煙傳感器也已經(jīng)被研發(fā)。例如，如sun等人在us8,209,962中描述的，微粒過濾器兩端的壓差可以被用于監(jiān)測過濾器性能。在其中，當壓差小于閾值時，微粒過濾器中的泄漏可以被確定。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
然而，發(fā)明人在此已經(jīng)認識到以上方法的潛在缺點。作為一個示例，表面上的不一致或低碳煙沉積能夠由于跨過傳感器表面的偏斜的流動分布而發(fā)生，從而導(dǎo)致間隙兩端的不準確的電壓和電流讀數(shù)。此外，由于一些傳感器設(shè)計中對表面的大的流動沖擊，會難以到達傳感器再生溫度。此外，由于大柴油微?；蛩螌鞲衅麟姌O的表面的沖擊，傳感器會被污染。傳感器的污染和傳感器結(jié)果的干擾也會由滲入傳感器的內(nèi)部保護管的大柴油微?；蛩我稹０l(fā)明人在此已經(jīng)識別了一種方法，通過該方法可以至少部分地解決上述問題。
一種示例方法包括，使排氣從第一過濾器的下游流向被耦接在排氣管中的第一位置處的第一壓力傳感器和被耦接在所述排氣管外部的通道中的第二位置處的第二壓力傳感器中的每個，所述通道包括被耦接至電路的第二過濾器，以及基于所述第二過濾器的相繼再生之間的間隔指示所述第一過濾器的退化。第一過濾器可以是具有第一更高碳煙容量的柴油或汽油微粒物質(zhì)過濾器，并且第二過濾器可以是具有第二更低碳煙容量的金屬過濾器。以此方式，dpf診斷可以在更高的準確性和可靠性的情況下被執(zhí)行，而結(jié)果不被氣流和碳煙負荷分布或水滴的沖擊所篡改(corrupt)。
作為一示例，排氣可以經(jīng)由進口管從dpf下游的主排氣管被轉(zhuǎn)向到主排氣管外部的與主排氣管平行的排氣旁路。進口管可以包括允許水滴和聚集的微粒被捕集并被釋放到尾管內(nèi)的穿孔。排氣通道可以在進口管的下游與第一壓力傳感器配合。此外，排氣旁通通道也可以在被耦接至電路的金屬微粒過濾器(mpf)的下游裝配有被耦接至排氣旁通通道的第二壓力傳感器。在經(jīng)過mpf之后，排氣經(jīng)由出口管被返回到主排氣管。當從主排氣管被轉(zhuǎn)向的排氣被接收在排氣旁路中時，排氣微粒物質(zhì)(諸如碳煙)可以被沉積在其中的mpf上，而含有碳煙的排氣不受阻礙地朝向第一壓力傳感器流過排氣管。排氣壓力差基于來自測量排氣管和排氣旁路處的壓力的壓力傳感器的輸出來計算。mpf下游的排氣旁路中的第二壓力傳感器與排氣管中的第一壓力傳感器之間的壓力差可以被用來推測第二壓力傳感器上游的mpf的碳煙負荷，并且通過閉合被耦接至其的電路而開始mpf的再生。另外，在mpf的相繼再生之間逝去的時間間隔可以被監(jiān)測。因此，如果排氣管中的dpf變得退化(諸如由于老化或持久性問題)，增加量的碳煙則會從dpf逸出，并行進到mpf上。因此，mpf會必須被更頻繁地清潔。因此，基于排氣旁路中的金屬過濾器的相繼再生之間的時間間隔的減小，上游dpf的退化可以被確定，并且適當?shù)拇胧┛梢员徊扇 ?/p>
以此方式，通過將一部分排氣從排氣管轉(zhuǎn)向到位于柴油微粒過濾器下游的具有金屬過濾器的碳煙傳感器，微粒過濾器的退化能夠基于從微粒過濾器泄漏到金屬過濾器上的碳煙量來檢測。將碳煙顆粒捕集在被選擇性地包括在排氣旁路中的金屬過濾器上的技術(shù)效果是，排氣旁路處的第二位置與主排氣管中的第一位置之間的排氣壓力差能夠被有利地用來獲悉金屬過濾器的碳煙負荷。因此，這減少了對用于碳煙負荷估計的多個傳感器的需要。將聚集的微粒和水滴捕集在碳煙傳感器的進口管中并將它們改向到排氣尾管的技術(shù)效果是，聚集的微粒和水滴對碳煙傳感器的沖擊被減少，從而允許更準確且更可靠的碳煙檢測。通過依賴于金屬過濾器的相繼再生之間的時間間隔來檢測dpf退化，可以使得診斷更靈敏，并且更不受金屬過濾器上的碳煙負荷分布的變化影響。總的來說，排氣微粒過濾器的碳煙感測和診斷的準確性和可靠性被增加，從而實現(xiàn)更高的排放達標率。
應(yīng)當理解，提供以上發(fā)明內(nèi)容是為了以簡化的形式介紹一些概念，這些概念在具體實施方式中被進一步描述。這并不意味著確定所要求保護的主題的關(guān)鍵或基本特征，要求保護的主題的范圍被隨附權(quán)利要求唯一地限定。此外，要求保護的主題不限于解決在上面或在本公開的任何部分中提及的任何缺點的實施方式。
附圖說明
圖1示出了示例發(fā)動機系統(tǒng)，其中，基于排氣流速的排氣碳煙傳感器被設(shè)置在柴油微粒過濾器(dpf)下游。
圖2示出了圖1的基于排氣流速的排氣碳煙傳感器組件的示例實施例。
圖3示出了流程圖，其圖示了一種可以被實施用于基于兩個文氏管之間的排氣流比而診斷排氣管中的dpf的退化的方法。
圖4示出了基于被耦接在dpf下游的金屬過濾器的再生時間而診斷dpf的示例。
圖5示出了基于壓力差的排氣碳煙傳感器組件的實施例。
圖6示出了流程圖，其圖示了一種可以被實施用于基于dpf下游的兩個位置之間的壓力差而診斷排氣管中的dpf的退化的方法。
圖7示出了基于被耦接至圖5的碳煙傳感器組件的金屬過濾器的再生時間而診斷dpf的示例。
具體實施方式
以下描述涉及用于基于被耦接在dpf下游的基于排氣流速的碳煙傳感器而確定排氣dpf的退化的系統(tǒng)和方法。在圖1中示出了包含被配置為以諸如柴油的燃料操作的發(fā)動機的車輛系統(tǒng)。dpf被設(shè)置在主排氣管中，并且在dpf的下游，次碳煙傳感器組件被設(shè)置為檢測微粒從dpf的泄漏。如在圖2中示出的，次碳煙傳感器組件可以包括平行于排氣管的排氣旁路以及相關(guān)聯(lián)的電路，所述排氣旁路裝配有金屬過濾器。兩個或多個壓力傳感器被提供用于測量排氣管和排氣旁路的相應(yīng)文氏管兩端的壓力降。發(fā)動機控制器被配置為執(zhí)行控制程序(諸如圖3的示例程序)，以基于兩個文氏管之間的估計的排氣流比而使金屬過濾器再生，并基于金屬過濾器的再生的頻率診斷dpf。參照圖4示出了示例診斷。圖5圖示了基于壓力差的排氣碳煙傳感器組件的實施例。在圖6的流程圖中圖示了用于利用基于壓力差的碳煙傳感器組件來診斷排氣管中的dpf的退化的示例方法，并且在圖7中圖示了基于被耦接至基于壓力差的碳煙傳感器組件的金屬過濾器的再生時間而診斷dpf的示例。以此方式，dpf健康可以被更準確且更可靠地診斷。
圖1是示出發(fā)動機系統(tǒng)100中的多缸發(fā)動機10的一個汽缸的示意圖，所述發(fā)動機系統(tǒng)100可以被包括在汽車的推進系統(tǒng)中。發(fā)動機10可以至少部分地由包括控制器12的控制系統(tǒng)以及經(jīng)由輸入裝置130的來自車輛操作者132的輸入控制。在該示例中，輸入裝置130包括加速器踏板和用于產(chǎn)生成比例的踏板位置信號的踏板位置傳感器134。發(fā)動機10的燃燒室30包括由燃燒室壁32形成的汽缸，活塞36被設(shè)置在其中。活塞36可以被耦接至曲軸40，使得活塞的往復(fù)運動被轉(zhuǎn)換為曲軸的旋轉(zhuǎn)運動。曲軸40可以經(jīng)由中間變速器系統(tǒng)耦接至車輛的至少一個驅(qū)動輪。另外，啟動馬達可以經(jīng)由飛輪耦接至曲軸40，以實現(xiàn)發(fā)動機10的啟動操作。
燃燒室30可以經(jīng)由進氣通道42從進氣歧管44接收進氣，并且可以經(jīng)由排氣通道(例如，排氣管)48排出燃燒氣體。進氣歧管44和排氣管48能夠經(jīng)由各自的進氣門52和排氣門54與燃燒室30選擇性地連通。在一些示例中，燃燒室30可以包括兩個或多個進氣門和/或兩個或多個排氣門。
在該示例中，可以由凸輪致動經(jīng)由各自的凸輪致動系統(tǒng)51和53控制進氣門52和排氣門54。凸輪致動系統(tǒng)51和53均可以包括一個或多個凸輪，并且可以使用凸輪廓線變換(cps)、可變凸輪正時(vct)、可變氣門正時(vvt)和/或可變氣門升程(vvl)系統(tǒng)中的一個或多個，其可以由控制器12操作以改變氣門操作。進氣門52和排氣門54的位置可以分別由氣門位置傳感器55和57確定。在替代示例中，進氣門52和/或排氣門54可以由電氣門致動控制。例如，汽缸30可以可替代地包括經(jīng)由電氣門致動控制的進氣門和經(jīng)由包括cps和/或vct系統(tǒng)的凸輪致動控制的排氣門。
燃料噴射器69被示為直接耦接至燃燒室30，以便與自控制器12接收的信號的脈寬成比例地將燃料直接噴射進其中。以此方式，燃料噴射器69提供了所謂的到燃燒室30內(nèi)的燃料的直接噴射。例如，燃料噴射器可以被安裝在燃燒室的側(cè)面中(如圖所示)或在燃燒室的頂部中。燃料可以通過包括燃料箱、燃料泵和燃料軌的燃料系統(tǒng)(未示出)輸送至燃料噴射器69。在一些示例中，可替代地或額外地，燃燒室30可以包括以如下構(gòu)造布置在進氣歧管44中的燃料噴射器，所述構(gòu)造提供了所謂的到燃燒室30上游的進氣道的燃料的進氣道噴射。
火花經(jīng)由火花塞66提供給燃燒室30。點火系統(tǒng)可以進一步包含用于增加向火花塞66供應(yīng)的電壓的點火線圈(未示出)。在諸如柴油發(fā)動機的其他示例中，火花塞66可以被省略。
進氣通道42可以包括具有節(jié)流板64的節(jié)氣門62。在該具體示例中，控制器12可以通過提供給包括有節(jié)氣門62的電動機或致動器的信號改變節(jié)流板64的位置，這種構(gòu)造通常被稱為電子節(jié)氣門控制(etc)。以此方式，可操作節(jié)氣門62以改變提供到其它發(fā)動機氣缸中的燃燒室30的進氣。節(jié)流板64的位置可以通過節(jié)氣門位置信號提供給控制器12。進氣通道42可以包括質(zhì)量空氣流量傳感器120和歧管空氣質(zhì)量傳感器122，用于感測進入發(fā)動機10的空氣量。
排氣傳感器126被示為根據(jù)排氣流方向在排氣再循環(huán)系統(tǒng)140和排放控制裝置70兩者上游被耦接至排氣管48。傳感器126可以是用于提供排氣空燃比指示的任何合適的傳感器，諸如線性氧傳感器或uego(通用或?qū)捰蚺艢庋鮽鞲衅?、雙態(tài)氧傳感器或ego、hego(加熱型ego)、nox、hc或co傳感器。在一個示例中，上游排氣傳感器126是被配置為提供輸出(諸如，電壓信號)的uego，該輸出與存在于排氣中的氧氣量成比例。控制器12經(jīng)由氧傳感器傳遞函數(shù)將氧傳感器輸出轉(zhuǎn)換為排氣空燃比。
排氣再循環(huán)(egr)系統(tǒng)140可以經(jīng)由egr通道152將期望的一部分排氣從排氣通道48送至進氣歧管44。提供給進氣歧管44的egr量可以由控制器12經(jīng)由egr閥144來改變。在一些情況下，egr系統(tǒng)140可以被用來調(diào)節(jié)燃燒室內(nèi)的空氣-燃料混合氣的溫度，因此提供了在一些燃燒模式期間控制點火正時的方法。
排放控制裝置70被示為沿著排氣管48被布置在排氣傳感器126的下游。裝置70可以是三元催化劑(twc)、nox捕集器、各種其他排放控制裝置、或其組合。在一些示例中，在發(fā)動機10的操作期間，排放控制裝置70可以通過使發(fā)動機的至少一個汽缸在特定空燃比內(nèi)操作而周期性地重置。
微粒過濾器72被示為沿著排氣管48被布置在排放控制裝置70的下游。由排放控制裝置70和微粒過濾器72處理的排氣通過尾管87被釋放到大氣。微粒過濾器72可以是柴油微粒過濾器或汽油微粒過濾器。微粒過濾器72的基板可以由陶瓷、硅、金屬、紙或其組合制成。在發(fā)動機10的操作期間，微粒過濾器72可以捕獲排氣微粒物質(zhì)(pm)，諸如灰燼和碳煙(例如，來自未燃燒的碳氫化合物)，以便減少車輛排放。碳煙會堵塞微粒過濾器的表面，由此產(chǎn)生排氣背壓。排氣背壓會負面地影響發(fā)動機性能。一旦微粒過濾器72變得完全裝載有碳煙(例如，微粒過濾器上的碳煙負荷超過碳煙負荷閾值)，背壓就會對于適當?shù)呐艢馀懦鲞^高。被用來從發(fā)動機10排出排氣的功增加，以便克服上述的背壓。為了避免高背壓，發(fā)動機10可以周期性地使過濾器被動或主動再生。
當發(fā)動機負荷超過引起排氣溫度上升的閾值負荷時，被動再生可以發(fā)生。當排氣溫度增加超過閾值溫度(例如，450℃)時，微粒過濾器72上的碳煙可以燃燒。因此，被動再生在不改變發(fā)動機操作的情況下發(fā)生。相反，主動再生經(jīng)由控制器12以信號告知改變發(fā)動機操作而發(fā)生，以便獨立于發(fā)動機負荷而增加排氣溫度(例如，晚期噴射、二次噴射、節(jié)流、排氣再循環(huán)、火花延遲、和/或空燃比的減小)。例如，控制器可以向燃料噴射器發(fā)送信號，以增加燃料噴射的脈寬，并加濃燃燒空燃比(相對于化學計量比)。作為另一示例，控制器可以向被耦接至進氣節(jié)氣門的機電致動器發(fā)送信號，以朝向更斷開位置移動節(jié)流閥，由此增加到發(fā)動機的氣流。在其他示例中，氣門正時可以被調(diào)整(例如，經(jīng)由凸輪調(diào)整)，以增加正氣門重疊。
當碳煙在被動或主動再生期間燃燒時，微粒過濾器溫度增加至更高的溫度(例如，1400℃)。在升高的再生溫度下的長期的發(fā)動機操作會加快微粒過濾器72的退化。退化可以包括，微粒過濾器72出現(xiàn)泄漏(例如，裂縫)和/或孔，這會引起碳煙從過濾器逸出，并進一步向下游流入排氣管48，增加車輛排放。因此，這能夠引起發(fā)動機排放不達標。
促進微粒過濾器退化的其他因素包括車輛振動和潤滑油灰燼。由于由微粒過濾器72暴露在高溫下引起的部件的膨脹(即，降低的穩(wěn)定性)，車輛振動會使微粒過濾器72內(nèi)的易損部件退化。潤滑油灰燼可能含有能夠與微粒過濾器72反應(yīng)并形成最終使微粒過濾器的至少一部分退化的階段(例如，微粒過濾器的某些部分退化而其他部分保持起作用)的金屬氧化物。
微粒過濾器72的診斷可以利用次碳煙傳感器組件和相關(guān)聯(lián)的壓力或流量傳感器來實現(xiàn)。次碳煙傳感器組件90被示為沿著排氣管48被布置在微粒過濾器72的下游。次碳煙傳感器組件90包含進口管76，所述進口管76在次碳煙傳感器組件90的最靠近微粒過濾器72的端部處被部分地設(shè)置在排氣管48內(nèi)。次碳煙傳感器組件90進一步包含出口管80，所述出口管80在次碳煙傳感器組件90的最遠離微粒過濾器72的相對端部處被部分地設(shè)置在排氣管48內(nèi)。
進口管76和出口管80被流體地耦接至排氣管48，使得至少一部分排氣在微粒過濾器72下游的位置處從排氣管48流入進口管76，并且然后在排氣尾管上游的位置處從出口管80流回到排氣管48內(nèi)。排氣管48的在進口管76與出口管80之間的部分裝配有第一文氏管，或被配置為第一文氏管77。另外，流動組件90包括裝配有第二文氏管或被配置為第二文氏管79的排氣旁路78。第一文氏管是具有更高動力流速的更大文氏管，而第二文氏管是具有更低動力流速的更小文氏管。在一個示例中，排氣旁路78和排氣管48可以大體上平行，并且可以由相同的材料制成。然而，在替代示例中，排氣路徑可以大體上平行，和/或可以具有不同的幾何結(jié)構(gòu)。
排氣旁路78包括被裝配在文氏管下游的金屬過濾器82。金屬過濾器82可以小于微粒過濾器72(即，在直徑上、在寬度和/或長度上更小)。然而，金屬過濾器82的孔隙率可以與微粒過濾器72的孔隙率相同或小于微粒過濾器72的孔隙率。金屬過濾器82可以被耦接至電路(在圖2中示出)，所述電路反過來被電子地耦接至控制器12。
以此方式，來自排氣管48的一部分排氣可以沿著排氣管48和第一文氏管77流動，而其余部分排氣經(jīng)由進口管76流入排氣旁通通道78和第二文氏管79，所述進口管76在排氣管48外部的位置處與旁通通道會聚。另外，流過第二文氏管79的其余部分排氣然后可以在金屬過濾器82下游的位置處經(jīng)由出口管80返回到排氣管48內(nèi)，所述旁通通道78在金屬過濾器82下游且在排氣管48外部的位置處會聚至出口管80。次碳煙傳感器組件90的詳細實施例參照圖2進行描述。
次碳煙傳感器組件90可以被用來確定微粒過濾器72的退化。具體地，金屬過濾器82的碳煙負荷可以基于分別通過被裝配在排氣管48和排氣旁路78上的第一和第二文氏管的排氣流速的比來估計。當金屬過濾器82上的碳煙負荷增加時，通過旁路78中的第二文氏管79的排氣流相對于通過排氣通道中的第一文氏管77的排氣流而減少。排氣流速可以基于分別在排氣管和排氣旁路的第一和第二文氏管兩端的相對壓降來計算。壓力傳感器86可以被耦接至排氣管文氏管77，而壓力傳感器84可以被耦接至排氣旁路文氏管，以分別估計經(jīng)過它們的排氣的流速。具體地，壓力傳感器可以被耦接至文氏管的會聚區(qū)段或動力進口。壓力傳感器84位于金屬過濾器82的上游?；谔紵熦摵?，電流可以經(jīng)過金屬過濾器82以使過濾器再生。由于金屬過濾器的更小尺寸，過濾器可以被周期性地再生?；谠偕闹芷谛裕鄬τ陂撝?，來自微粒過濾器72的碳煙的泄漏可以被確定，如參照圖2和3進行詳述的。
控制器12在圖1中被示為微型計算機，包括微處理單元(cpu)102、輸入/輸出端口(i/o)104、在這個具體示例中作為只讀存儲器芯片(rom)106(例如，非臨時性存儲器)示出的用于可執(zhí)行程序和校準數(shù)值的電子存儲介質(zhì)、隨機存取存儲器(ram)108、保活存取器(kam)110和數(shù)據(jù)總線?？刂破?2可以接收來自耦接至發(fā)動機10的傳感器的各種信號，除了之前所討論的那些信號外，還包括：來自次碳煙傳感器組件90上的壓力傳感器84和86的壓力或通過文氏管的排氣流速的測量；來自質(zhì)量空氣流量傳感器120的進氣質(zhì)量空氣流量計(maf)的測量；來自耦接至冷卻套筒114的溫度傳感器112的發(fā)動機冷卻液溫度(ect)；來自感測曲軸40位置的霍爾效應(yīng)傳感器118(或其他類型)的發(fā)動機位置信號；來自節(jié)氣門位置傳感器65的節(jié)氣門位置；以及來自傳感器122的歧管絕對壓力(map)信號。發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號可以由控制器12根據(jù)曲軸位置傳感器118產(chǎn)生。歧管壓力信號還提供進氣歧管44內(nèi)的真空或壓力的指示。注意，可以使用上述傳感器的各種組合，例如有maf傳感器而沒有map傳感器，或者反之亦然。在發(fā)動機操作期間，發(fā)動機扭矩可以根據(jù)map傳感器122的輸出和發(fā)動機轉(zhuǎn)速來推測。另外，該傳感器連同所檢測的發(fā)動機轉(zhuǎn)速可以是用于估計被吸入氣缸內(nèi)的充氣(包括空氣)的基礎(chǔ)。在一個示例中，也用作發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器的曲軸位置傳感器118可以在曲軸的每次旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生預(yù)定數(shù)量的等間距脈沖。
存儲介質(zhì)只讀存儲器106能夠用計算機可讀數(shù)據(jù)編程，該計算機可讀數(shù)據(jù)表示可由處理器102執(zhí)行的非臨時性指令，用于實現(xiàn)以下所述方法以及期望但沒有具體列出的其他變體。
控制器12從圖1的各種傳感器接收信號，并基于所接收的信號和存儲在控制器12的存儲器上的指令采用圖1的各種致動器來調(diào)整發(fā)動機操作。在一個示例中，控制器12閉合被用于次碳煙傳感器組件90的再生的電路(在圖2中示出)上的開關(guān)。在另一示例中，響應(yīng)于次碳煙傳感器組件90中的金屬過濾器82再生的增加的頻率，控制器12改變發(fā)動機操作以限制車輛的扭矩輸出。
圖2示出了基于排氣流速的次碳煙傳感器組件200的示例實施例的示意圖。在一個示例中，組件200是圖1的組件90的實施例，并且因此可以共有與已經(jīng)針對次組件90描述的那些共同的特征和/或構(gòu)造。次碳煙傳感器組件200被流體地耦接至排氣管204。排氣管204包括第一微粒過濾器201。在一個示例中，第一微粒過濾器是具有更高碳煙容量的更大柴油或汽油微粒物質(zhì)過濾器。次碳煙傳感器組件200在第一過濾器201下游被耦接至排氣管204。例如，第一過濾器201和排氣管204可以是圖1的微粒過濾器72和排氣管48的示例。
從發(fā)動機流動的排氣經(jīng)過第一過濾器201，并且到達沿著排氣管204位于進一步下游的次碳煙傳感器組件200。實線箭頭指示排氣管204中的排氣流經(jīng)過dpf的方向。流過排氣管204的至少一部分排氣經(jīng)由進口管206被轉(zhuǎn)向到次碳煙傳感器組件200內(nèi)。進口管通向排氣管204外部的排氣旁通通道214。旁通通道214在排氣管204外部的出口管236中結(jié)束。出口管236在進口管206的下游將排氣流引導(dǎo)回到排氣管204。
進口管206和出口管236中的每一個的一部分被內(nèi)部地耦接至排氣管204，并且進口管206和出口管236中的每一個的其余部分被外部地耦接至排氣管204。進口管206延伸通過排氣管204的外壁并延伸到排氣管204的內(nèi)部內(nèi)。在一個示例中，進口管206和出口管236在排氣管204內(nèi)部的部分分別小于進口管206和出口管236在排氣管204外部的其余部分。在所描繪示例中，出口管236具有相對于進口管206更短的長度。此外，出口管236的伸入排氣管204內(nèi)部的部分小于進口管206的伸入排氣管204內(nèi)部的部分。
進口管206包含在排氣管204內(nèi)并且鄰近第一過濾器201的在進口管的一側(cè)上的多個穿孔208。穿孔208面向第一過濾器201和來臨的排氣流的方向。進口管206的相對側(cè)(壁)上沒有穿孔。由于這種構(gòu)造，排氣中的聚集的微粒和水滴會沖擊進口管的內(nèi)表面，并且被釋放到排氣管內(nèi)，而不影響碳煙感測組件的靈敏性。進口管206的中心線垂直于排氣管204的中心線，并且穿孔208完全位于排氣管204內(nèi)部。相比于出口管236，可以存在更多被配置在進口管206上的穿孔。在一個示例中，如所描繪的，出口管236上可以沒有穿孔。穿孔210位于進口管206的在排氣管204內(nèi)的底部處。穿孔210被布置為垂直于進口管206上的穿孔208。進口管側(cè)壁上的穿孔的直徑可以被調(diào)整，以使得排氣中的聚集的微粒和水滴能夠沖擊在排氣管內(nèi)并且在第一過濾器201遠側(cè)的進口管的一側(cè)，所述聚集的微粒經(jīng)由進口管的底部上的穿孔210從進口管被釋放到排氣管內(nèi)。以此方式，聚集的微粒和水滴然后能夠經(jīng)由進口管的底部上的穿孔210從進口管206被釋放到排氣管內(nèi)，從而減少排氣旁通通道214和金屬過濾器224的污染，并且由此改善次碳煙傳感器組件200的準確性。
排氣管204的在進口管206與出口管236之間的部分可以裝配有第一文氏管，或被配置為第一文氏管212(如圖示出)。第一壓力傳感器286可以被耦接在動力進口與第一文氏管212的頸部之間，用于估計通過第一文氏管212的排氣的流速。在替代實施例中，流量傳感器可以被耦接至第一文氏管，用于感測從那里通過的排氣流速。此外，通過第一文氏管的排氣流速可以基于發(fā)動機工況和第一文氏管的幾何形狀來推測。旁通通道214同樣可以在相距進口管206和出口管236大體上相等距離處裝配有第二文氏管216(如圖示出)。相比于第一文氏管212，第二文氏管216可以在尺寸上更小。例如，第二文氏管可以具有比第一文氏管更窄的頸部、更窄的動力進口直徑和更窄的動力出口直徑中的一個或多個或全部。因此，排氣可以以比通過第二文氏管更高的流速流過第一文氏管。
壓力傳感器284可以被耦接在動力進口與第二文氏管216的頸部之間，用于估計通過第二文氏管216的排氣流速。在一個示例中，通過第二文氏管的排氣流可以通過在文氏管的頸部處抽取真空而被有利地利用，所述真空被存儲用于稍后使用(例如，在抽取期間)、或被應(yīng)用于真空致動的發(fā)動機致動器(諸如制動助力器)。
一部分排氣可以從排氣管204流入進口管206(通過指向上的單個實線箭頭示出)，并且從進口管206流入排氣旁通通道214。使排氣流過進口管206和出口管236的方向大體上垂直于通過排氣管204以及第一和第二文氏管中的每一個的排氣的方向。進口管206的位于排氣管204外部的部分具有相比于進口管206的位于排氣管204內(nèi)部的部分更低的溫度。溫度降可以引起排氣中的水蒸氣凝結(jié)在進口管206的表面上。冷凝液可以通過穿孔210掉落回到排氣管204內(nèi)，由此減少水滴進入到次碳煙傳感器組件200內(nèi)。
排氣管204和排氣旁通通道214中的排氣流速基于系統(tǒng)的幾何形狀和通過相應(yīng)文氏管的壓力降來計算。通過第一文氏管212的排氣流速可以經(jīng)由在下面描繪的等式1來計算。
在等式1中，qo表示通過排氣管204的排氣的流速。δp是文氏管212與排氣管204的在文氏管212上游的區(qū)域之間的通過壓力傳感器286估計的壓力差。密度(ρ)針對流過排氣管204的排氣基于當前發(fā)動機狀況(例如，進氣溫度、負荷、壓力等)來估計。排氣的密度(ρ)可以基于理想氣體定律的操縱來計算。此外，在理想氣體定律的約束下，排氣的密度可以被假設(shè)為恒定的(例如，不可壓縮氣體)。所計算的密度取決于排氣的壓力和溫度，其中密度隨著壓力增加而增加并且密度隨著溫度增加而減小。da和db分別表示動力進口和第一文氏管212的頸部的橫截面面積，如在圖2中指示的。壓力傳感器286被耦接跨過分別具有橫截面da和db的區(qū)域。c表示基于第一文氏管212的幾何形狀計算的常數(shù)。取決于文氏管幾何形狀的常數(shù)c是文氏管的特性，并且該值可以針對不同的文氏管而改變。
計算通過第二文氏管216的流速q1是類似的，并且因此，計算通過第一文氏管212的流速的描述也可以被應(yīng)用于第二文氏管216。對于第二文氏管216，分別使用動力進口和第一文氏管212的頸部的橫截面面積aa和ab。此外，動力進口與文氏管216的第一文氏管的頸部之間的通過壓力傳感器286估計的壓力差(δp)被使用。取決于其幾何形狀，要被用于第二文氏管的常數(shù)c可以不同于被用于第一文氏管的常數(shù)。
為了計算流速，壓力差(δp)和空氣密度(ρ)被測量，而c、da(aa)和db(ab)基于限定的幾何形狀的已知變量。如能夠從等式1看出的，流速與p和ρ中的一個或多個成比例。因此，通過流速文氏管的流速隨著壓力差δp增加而增加，并且隨著密度ρ增加而減小。通過第一文氏管212和第二文氏管216的排氣流速的比由在下面描繪的等式2給出。
在等式2中，ci表示通過第一文氏管212的排氣流速q0與通過第二文氏管216的排氣流速q1之間的比?？紤]到排氣管204和排氣旁通通道214的幾何形狀，q1始終低于q0。
第二金屬微粒過濾器(mpf)224在文氏管216的下游被附加跨過旁通通道214。金屬過濾器面向垂直于排氣流進入旁通通道214的方向，使得排氣流過金屬過濾器224。在一個示例中，第二過濾器224相比于第一過濾器201更小，并且位于排氣管204的外部，而第一過濾器201被容納在排氣管204內(nèi)。第二過濾器224在第二文氏管216的動力出口與出口管236之間被耦接在旁通通道214上。金屬過濾器表面可以是平坦的和/或盤狀的，由金屬纖維構(gòu)成。當排氣通過旁通通道214流至出口管236時，金屬過濾器有效地將碳煙和微粒物質(zhì)捕集在其微孔中。經(jīng)過排氣管204而未進入進口管206的這部分排氣經(jīng)過而不流過任何過濾器。
金屬微粒過濾器224被電地耦接至包括開關(guān)228和電源225的電路226。在所描繪的示例中，電源225包括電池(或電池組)。開關(guān)228可以在通過實線指示的斷開位置與通過虛線指示的閉合位置之間交替。當開關(guān)228被移動到閉合位置時，諸如當?shù)诙饘龠^濾器再生條件滿足時，電路226被接通，并且(從電源225汲取的)電流能夠經(jīng)過金屬過濾器224，從而引起過濾器處的溫度的增加。產(chǎn)生的熱可以被用來通過燒掉在一段時間內(nèi)被捕獲在金屬過濾器表面上的碳煙而使金屬過濾器224再生。在除了在金屬過濾器224再生期間之外的所有時候，開關(guān)228都可以處于斷開位置。
隨著碳煙在一段時間內(nèi)積聚在金屬過濾器中，排氣逆流增加，這減小q1。因此，排氣流比隨著q1減小而增加。使第二金屬過濾器再生基于通過第一文氏管212的排氣流速q0與第二文氏管216的排氣流速q1之間的排氣流比。具體地，當排氣流比表示高于兩個排氣流速之間的閾值比時，控制器可以開始第二過濾器的再生，并且當排氣流比表示低于兩個排氣流速之間的閾值比時，終止第二過濾器的再生。因此，響應(yīng)于通過第一文氏管212的排氣流速q0和通過第二文氏管216的排氣流速q1，特別地當排氣流比到達預(yù)定的第一(上限)閾值時，發(fā)動機控制器可以發(fā)送信號以將電路226的開關(guān)228致動到閉合位置。一旦閉合開關(guān)228，電路就被接通，并且電流流過金屬過濾器224，從而引起溫度的增加。產(chǎn)生的熱開始燒掉碳煙沉積并且使金屬過濾器224再生。排氣流比ci同時根據(jù)通過第一文氏管212的排氣流速q0和通過第二文氏管216的排氣流速q1來估計。當碳煙沉積減少時，排氣流比ci開始減小。當排氣流比到達預(yù)定的第二(下限)閾值時，可以推測金屬過濾器224已經(jīng)被充分地再生，并且控制器發(fā)送信號以將電路226的開關(guān)228致動到斷開位置，從而停止電流的進一步流動和過濾器再生。
因此，當dpf退化時，更多碳煙向下游行進通過排氣管204到達次碳煙傳感器組件200。因此，碳煙以增加的速率積聚在金屬過濾器224上，并且金屬過濾器224的再生必須被更頻繁地執(zhí)行。因此，通過監(jiān)測金屬過濾器的相繼再生之間的間隔，dpf的退化或泄漏能夠被確定。
圖1和2示出了具有各種部件的相對定位的碳煙感測組件的示例構(gòu)造。至少在一個示例中，如果被示為彼此直接接觸或直接耦接，那么此類元件可以分別被稱為直接接觸或直接耦接。類似地，至少在一個示例中，被示為彼此鄰近或相鄰的元件可以分別是彼此鄰近或相鄰的。作為一示例，彼此共面接觸的部件放置可以被稱為共面接觸。作為另一示例，在至少一個示例中，被設(shè)置為彼此分開、在其之間僅有空間而沒有其他部件的元件可以被稱為如此。
圖3圖示了用于診斷發(fā)動機排氣通道中的排氣微粒過濾器的退化的示例方法300。用于執(zhí)行方法300和本文中包括的其余方法的指令可以由控制器基于存儲在控制器的存儲器上的指令并且配合從發(fā)動機系統(tǒng)的傳感器(諸如在上面參照圖1和2描述的傳感器)接收的信號來執(zhí)行?？刂破骺梢愿鶕?jù)在下面描述的方法采用發(fā)動機系統(tǒng)的發(fā)動機致動器來調(diào)整發(fā)動機操作。
在302處，該程序包括估計和/或測量當前發(fā)動機操作參數(shù)。被估算的參數(shù)可以包括例如發(fā)動機負荷、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、車輛速度、歧管真空、節(jié)氣門位置、排氣壓力、排氣空燃比等。
在304處，該程序確定通過排氣管中的第一文氏管的排氣流速。流速基于系統(tǒng)的幾何形狀和通過排氣管文氏管的壓力降來估計。通過第一文氏管的排氣流速可以利用等式1來計算，其中利用被耦接在動力進口和第一文氏管的頸部兩端的壓力傳感器(諸如圖2中的壓力傳感器286)來測量壓力降。
在306處，該程序確定通過排氣旁路中的第二文氏管的排氣流速。類似于第一文氏管，流速基于系統(tǒng)的幾何形狀和通過排氣旁通通道文氏管的壓力降來估計。通過排氣旁通通道文氏管的排氣流速可以利用等式1來計算，其中利用被耦接在動力進口和第二文氏管的頸部兩端的壓力傳感器(諸如圖2中的壓力傳感器284)來測量壓力降。
在308處，該程序包括確定排氣管與排氣旁通通道文氏管之間的排氣流速的比(ci)。該比(ci)可以通過利用等式2來估計。第一文氏管大于第二文氏管，并且通過第一和第二文氏管的流速的比基于第一文氏管的動力進口處的第一壓力相對于第二文氏管的動力進口處的第二壓力。因此，隨著碳煙沉積在在第二文氏管的下游位于排氣旁通通道上的金屬過濾器上，排氣逆流會增加并且兩個文氏管之間的排氣流比(ci)會成比例地增加。
在310處，該程序包括確定排氣流比(ci)是否大于預(yù)定的閾值。在本文中，該閾值是第一上限閾值，在第一上限閾值之上，排氣旁通通道中的金屬過濾器會必須被再生。上限閾值可以基于發(fā)動機工況，諸如發(fā)動機負荷和/或第一過濾器的碳煙負荷。在一個示例中，用于使第二金屬過濾器再生的上限閾值可以是用于使第一過濾器再生的上限閾值的函數(shù)。替代地，上限閾值可以是基于金屬過濾器的特定構(gòu)造和尺寸的固定值。如果ci低于上限閾值，該程序進入到312以將電路的開關(guān)維持在斷開位置中。此外，控制器繼續(xù)監(jiān)測兩個文氏管之間的排氣比。當被耦接至第二路徑中的第二金屬過濾器的電路的開關(guān)在斷開位置中時，沒有電流流過電路，并且金屬過濾器的再生不被開始。
如果在兩個文氏管之間的排氣流比(ci)高于上限閾值，該程序進入到314，其中控制器(諸如圖1的控制器12)發(fā)送信號以將被耦接至金屬過濾器的電路的開關(guān)致動到閉合位置以便接通電路。一旦電路接通，電(即，電流)就流過金屬過濾器，并且過濾器的再生開始。以此方式，第二過濾器的再生響應(yīng)于通過第一文氏管的排氣流速相對于第二文氏管的比高于上限閾值而被執(zhí)行。如在上面描述的，通過閉合電路，金屬過濾器被電加熱，從而有效地燒掉被沉積在過濾器上的碳煙。第二過濾器的再生在電路的開關(guān)被閉合并且通過使電(電流)流過第二過濾器的情況下被繼續(xù)，直至第一與第二文氏管之間的排氣流比低于下限閾值。下限閾值可以是上限閾值的函數(shù)，并且可以反應(yīng)第二過濾器是充分清潔的狀況。因此，開關(guān)可以保持在閉合位置中，直至第二金屬過濾器的再生被完成。在再生過程期間，文氏管之間的排氣流比(ci)與碳煙負荷的降低成比例地減小。
在316處，該程序包括確定排氣流比(如基于壓力傳感器的輸出)是否小于預(yù)定的第二(下限)閾值。像上限閾值一樣，下限閾值可以基于發(fā)動機工況(諸如第一過濾器的碳煙負荷)以及第二更小金屬過濾器的孔隙率來調(diào)整。如果排氣流比高于第二閾值流速比值，該程序移動到318，其中控制器通過維持開關(guān)并且因此電路被閉合而繼續(xù)再生過程。
在確認排氣流比低于第二閾值后，在320處，再生過程可以被停止。在其中，控制器可以發(fā)送信號以將被耦接至金屬過濾器的電路的開關(guān)致動到斷開位置。因此，電流停止流過電路，從而終止再生。以此方式，使第二過濾器再生包括，閉合電路的開關(guān)并且使電流過第二過濾器，直至通過第一和第二文氏管的流速的比低于下限閾值。
在322處，該程序包括確定自金屬過濾器的上一次再生以來逝去的時間。因此，這對應(yīng)于金屬過濾器的上一次再生與當前再生之間的時間間隔。替代地，這可以被確定為自開關(guān)的上一次斷開以來逝去的時間。測量從第二過濾器的第一再生事件的開始到第二過濾器的第二立即隨后的再生事件的開始的間隔，在此之間沒有再生。在一個示例中，當過濾器的再生被完成時(諸如當開關(guān)在320處被斷開時)，計時器可以被開始，當過濾器的隨后的再生被完成時(諸如當開關(guān)在方法300的隨后的迭代期間被斷開時)，計時器被停止。相繼再生之間的時間間隔可以被存儲在控制器的存儲器中。
在324處，該程序包括檢索用于之前循環(huán)的時間間隔。在替代示例中，在車輛操作的某一持續(xù)期間或距離、或發(fā)動機循環(huán)的閾值次數(shù)內(nèi)的金屬過濾器的相繼再生事件之間的平均持續(xù)時間可以被確定。被用來確定平均時間間隔的之前循環(huán)的次數(shù)可以被改變。
在326處，該程序包括比較(在322處確定的)當前時間間隔與閾值時間間隔，該閾值包括在324處確定的用于之前循環(huán)的時間間隔(或檢索的平均時間間隔)。測量從第二過濾器的第一再生事件的開始到第二過濾器的第二立即隨后的再生事件的開始的間隔。在標準的發(fā)動機操作期間并且當dpf在沒有退化的情況下操作時，在每個再生循環(huán)之后被沉積在金屬過濾器上的碳煙量可以是相當?shù)模瑥亩鴮?dǎo)致具有對稱周期性的間歇再生。然而，由于老化和持久性問題，當dpf變得退化時，增加量的碳煙可以逸出而不被dpf捕獲，并且向下游行進通過排氣管。該增加的碳煙負荷可以部分地積聚在金屬過濾器上，并且因此，金屬過濾器會必須被更頻繁地再生(清潔)。
在328處，該程序確定當前時間間隔是否小于閾值。如果時間間隔不小于閾值，在330處可以確定dpf未退化。在332處，響應(yīng)于時間間隔大于閾值時間間隔，發(fā)動機排氣管道中的微粒過濾器的再生可以在微粒過濾器再生條件滿足時經(jīng)由延遲火花和減小空燃比中的一個或多個而被開始。
如果時間間隔小于閾值，該程序進入到334以指示dpf的退化。例如，可以指示存在泄漏、孔、裂縫、或?qū)pf的其他損壞。指示可以包括設(shè)定標志或診斷代碼、或激活故障指示燈以便告知車輛操作者dpf退化并且必須被更換。以此方式，dpf的退化響應(yīng)于位于dpf下游的第二過濾器的相繼再生之間的間隔低于閾值持續(xù)時間而被指示。
在336處，響應(yīng)于退化的指示，控制器可以調(diào)整一個或多個發(fā)動機致動器的操作以調(diào)整發(fā)動機操作。作為一個示例，響應(yīng)于退化的指示，控制器可以限制發(fā)動機轉(zhuǎn)速或負荷(例如，通過減小進氣節(jié)氣門的打開)，限制發(fā)動機扭矩輸出，和/或降低升壓壓力(例如，通過打開被耦接至排氣渦輪的廢氣門或被耦接至進氣壓縮機的旁通閥)。
以此方式，發(fā)動機操作可以基于在第一文氏管的上游被設(shè)置在發(fā)動機排氣管道中的微粒過濾器的退化來調(diào)整，所述退化基于在第二文氏管的下游被設(shè)置在排氣旁路中的金屬過濾器的第一再生與第二再生之間的時間間隔來確定，所述排氣旁路被耦接在第一文氏管兩端并且在排氣通道的外部。第一和第二再生基于第一和第二文氏管兩端的流速的比。
圖4示出了示例操作順序400，圖示了發(fā)動機在次碳煙傳感器組件(例如，在圖2中示出的次碳煙傳感器組件200)和流動組件的金屬過濾器的再生的情況下操作。該方法示出了基于該組件的兩個文氏管之間的排氣流比的金屬過濾器的再生，并且基于金屬過濾器的相繼再生之間的間隔而指示上游微粒物質(zhì)過濾器的退化。水平線(x軸)表示時間，并且垂直標記t1–t8識別碳煙傳感器組件的操作中的有意義時間。
自頂部的第一曲線示出了金屬微粒過濾器(mpf)上的碳煙沉積(線402)隨著時間的變化(在本文中也被稱為mpf負荷)。上和下極限值分別由虛線404和406標識。第二曲線(線408)示出了利用來自被耦接在動力進口與相應(yīng)文氏管的頸部之間的壓力傳感器的測量結(jié)果計算的第一與第二文氏管之間的排氣流比(ci)的變化。文氏管之間的排氣流比的高和低閾值分別由虛線410和412示出。第三曲線(線414)示出了被耦接至金屬過濾器的電路的電開關(guān)的位置。第四曲線(線416)指示mpf的再生，并且底部曲線(線418)表示指示dpf是否退化的標志。
在時間t1之前，隨著一部分排氣從dpf的下游被轉(zhuǎn)向到排氣旁通通道內(nèi)，下游碳煙傳感器組件中的金屬過濾器上的碳煙負荷逐漸增加(線402)。隨著金屬過濾器上的碳煙負荷增加，通過旁路中的在金屬過濾器上游的第二文氏管的排氣流相對于通過排氣通道中的第一文氏管的排氣流而減少。因此，隨著金屬過濾器的碳煙負荷增加，兩個文氏管之間的排氣流比中的對應(yīng)上升(線408)被觀察到。即，排氣流比的上升與金屬過濾器上的碳煙負荷的增加成比例。因此，在t1之前，當排氣流比在上限閾值410之下時，碳煙負荷在極限404之下。在該時間期間，碳煙組件的電路的開關(guān)被保持打開，并且金屬過濾器不再生。當開關(guān)在斷開狀態(tài)下時，電路斷開，且不存在通過它的電流流動。相比之下，當開關(guān)在閉合狀態(tài)下時，被耦接至金屬過濾器的電路接通并且電流流過它。在t1處，響應(yīng)于排氣流比到達上限閾值410，開關(guān)被閉合，電流開始流過電路，并且金屬過濾器的再生被開始。此外，計時器在再生事件的開始后被啟動。
在t1與t2之間，存在排氣流比的減小，據(jù)此能夠推測mpf負荷正在降低。在t2處，響應(yīng)于排氣流比到達下限閾值412，可以推測金屬過濾器的碳煙負荷已經(jīng)被充分地降低，并且過濾器的再生通過將電路的開關(guān)致動到斷開位置而被終止。以此方式，第二過濾器的再生基于通過第一和第二文氏管的流速的比，并且包括當該比高于上限閾值時開始第二過濾器的再生，以及當該比低于下限閾值時終止第二過濾器的再生。
在t2之后并且在t3之前，排氣流比增加，指示金屬過濾器碳煙負荷的增加。在該時間期間，再生保持被禁用，其中，開關(guān)在斷開位置中，并且dpf退化標志關(guān)閉。在t3處，類似于t1，響應(yīng)于排氣流比到達上限閾值410，開關(guān)被閉合，電流流過電路，并且金屬過濾器的再生被開始。此時，計時器被停止，并且控制器記錄在當前mf再生的開始(在t3處)與之前金屬過濾器再生的開始(在t1處)之間逝去的時間間隔。時間間隔t1-t3由i1表示。
如果時間間隔i1小于閾值時間間隔，那么dpf會退化。具體地，可以確定碳煙正在從dpf泄漏到金屬過濾器上，需要金屬過濾器被更頻繁地再生。閾值時間間隔可以基于在再生事件的預(yù)定次數(shù)內(nèi)和/或在車輛行進/發(fā)動機操作的預(yù)定持續(xù)時間或距離和/或發(fā)動機循環(huán)的預(yù)定次數(shù)內(nèi)的相繼再生事件之間的平均時間間隔。例如，閾值時間間隔可以基于在第一再生(諸如t1處的第一再生)立即之前的再生事件的完成與第一再生的完成之間逝去的時間，并且金屬過濾器的第一再生與第二再生(諸如t3處的第二再生)之間的時間間隔包括在第一再生的完成與第二再生的完成之間逝去的時間。在當前示例中，i1大于閾值，并且用于dpf的退化標志被保持在關(guān)閉(off)狀態(tài)下。在下一個再生事件的開始后，計時器在t3處被重新啟動。此外，由于沒有退化的指示，dpf的再生可以在條件滿足時(諸如在dpf的碳煙負荷被確定為足夠高時)被啟用。
在t3與t4之間，存在排氣流比的減小，指示mpf負荷在該間隔期間成比例降低。在t4處，當排氣流比值到達下限閾值412時，可以推測mpf的碳煙負荷已經(jīng)被充分地降低。此時，mpf的再生完成，并且通過將電路的開關(guān)致動到斷開位置而被終止。計時器繼續(xù)記錄逝去的時間。
在t4之后并且在t5之前，排氣流比增加，直至它在t5處到達上限閾值410，從而觸發(fā)再生。能夠推測在該時間段期間沉積在mpf上的碳煙負荷也增加。在t5處，再生通過將開關(guān)致動到閉合位置而被開始。此時，計時器記錄當前金屬過濾器再生的開始(在t5處)與之前mpf再生的開始(在t3處)之間的時間間隔。時間間隔t3-t5由i2表示。時間間隔i2與i1和/或閾值進行比較。如果該時間間隔小于閾值時間間隔，那么dpf會退化。在當前示例中，i2大于i1，并且退化標志被保持在關(guān)閉狀態(tài)下。由于再生過程在t5處的開始，計時器被重新啟動。
在t5與t6之間，mpf的再生繼續(xù)，并且排氣流比值減小，直至它到達下限閾值412，其中能夠推測金屬過濾器上的碳煙水平已經(jīng)降至下極限。在t6處，再生被完成，并且用于電路的開關(guān)被斷開。在該時間期間，計時器繼續(xù)記錄逝去的時間。
由于電路斷開，mpf再生被中止，并且如針對之前時間周期看出的，排氣流比被認為在t6與t7之間響應(yīng)于mpf上的碳煙積聚而增加。在t7處，排氣流比到達上限閾值410，并且作為響應(yīng)，開關(guān)被致動到閉合位置從而開始再生過程。當前與之前再生之間的時間間隔i3被計時器記錄為t5與t7之間的時間差。逝去的時間與用于上一次再生循環(huán)i2的時間間隔進行比較。在所描繪的示例中，當前時間間隔i3被確定為短于i2、以及i1、和/或閾值(至少基于i2)。因此，響應(yīng)于用于當前再生循環(huán)的時間間隔小于用于之前再生循環(huán)的時間間隔(或閾值持續(xù)時間)，可以通過在t7處設(shè)定標志指示(如曲線418處示出)來指示dpf退化?？刂破魅缓罂梢皂憫?yīng)于dpf的退化而采用發(fā)動機系統(tǒng)的發(fā)動機致動器來降低或限制發(fā)動機扭矩輸出。例如，響應(yīng)于退化的指示，dpf的再生可以被禁用，并且發(fā)動機操作可以通過延遲火花正時和/或加濃排氣來調(diào)整。然而，金屬過濾器的再生可以繼續(xù)。
在t7之后并且在t8之前，mpf再生過程在電路被閉合的情況下繼續(xù)。存在排氣流比的減小，指示燒掉被沉積在金屬過濾器上的碳煙。然而，在該階段處，dpf繼續(xù)退化，并且dpf再生繼續(xù)被中斷。在t8處，當排氣流比到達下限閾值412時，金屬過濾器再生完成。在t8之后，碳煙繼續(xù)沉積在mpf上，然而，由于在發(fā)動機中由控制器作出以便降低總體排氣碳煙輸出的調(diào)整，碳煙水平可以保持相對低。以此方式，dpf退化基于被耦接在dpf下游的金屬過濾器的再生時間而被診斷。
在圖2中圖示的碳煙傳感器組件200具有沿著排氣管和旁通通道的文氏管。碳煙傳感器組件200的第一文氏管和第二文氏管均被耦接至壓力傳感器，以估算兩個文氏管之間的流比，從而確定過濾器退化。圖5示出了基于沿著排氣管的兩個位置之間的壓力差來判斷過濾器退化的次碳煙傳感器組件500的另一實施例的示意視圖。不像碳煙傳感器組件200，在圖5中示出的碳煙傳感器組件500具有在dpf下游的一致直徑的排氣管和在排氣管外部的一致直徑的通道。被直接耦接至排氣管并且被直接耦接至排氣管外部的通道的壓力傳感器能夠測量壓力，并且為診斷過濾器退化提供基于壓力差的系統(tǒng)。通過依賴于兩個位置處的壓力差來確定過濾器退化而非排氣流比，碳煙傳感器組件的制造可以更不復(fù)雜，因為系統(tǒng)中的文氏管可以被省略。另外，在下面描述的靜態(tài)壓力差確定可以在計算上更不密集，并且可以在某些狀況(諸如低排氣流量狀況)下更準確。
在一個示例中，碳煙傳感器組件500可以是圖1的碳煙傳感器組件90的實施例，并且因此可以共有與已經(jīng)針對碳煙傳感器組件90描述的那些共同的特征和/或構(gòu)造。次碳煙傳感器組件500可以被流體地耦接至排氣管504。排氣管504可以包括第一過濾器501。在一個示例中，第一過濾器501可以是具有高碳煙容量的大的柴油或汽油微粒物質(zhì)過濾器。次碳煙傳感器組件500可以在第一過濾器501下游被耦接至排氣管504。例如，第一過濾器501和排氣管504可以是圖1的微粒過濾器72和排氣管48的示例。
從發(fā)動機流出的排氣經(jīng)過第一過濾器501，并且到達沿著排氣管504位于進一步下游的次碳煙傳感器組件500。實線箭頭指示排氣管504中的排氣流經(jīng)過第一過濾器501的方向。流過排氣管504的至少一部分排氣可以經(jīng)由進口管506被轉(zhuǎn)向到次碳煙傳感器組件500內(nèi)。進口管通向排氣管504外部的排氣旁通通道514。旁通通道514在排氣管504外部的出口管536中結(jié)束。出口管536在進口管506的下游將排氣流引導(dǎo)回到排氣管504。進口管506與出口管536之間的旁通通道514可以是筆直的，并且具有一致的直徑。
進口管506和出口管536中的每一個的一部分被內(nèi)部地耦接至排氣管504，并且進口管506和出口管536中的每一個的其余部分被外部地耦接至排氣管504。進口管506延伸通過排氣管504的外壁并延伸到排氣管504的內(nèi)部內(nèi)。在一個示例中，進口管506和出口管536在排氣管504內(nèi)部的部分分別小于進口管506和出口管536在排氣管504外部的其余部分。在所描繪示例中，出口管536具有相對于進口管506更短的長度。此外，出口管536的伸入排氣管504內(nèi)部的部分小于進口管506的伸入排氣管504內(nèi)部的部分。
進口管506包含在排氣管504內(nèi)并且鄰近第一過濾器501的在進口管的一側(cè)上的多個穿孔508。穿孔508面向第一過濾器501和來臨的排氣流的方向。進口管506的相對側(cè)(壁)上沒有穿孔。由于這種構(gòu)造，排氣中的聚集的微粒和水滴會沖擊進口管的內(nèi)表面，并且被釋放到排氣管內(nèi)，而不影響碳煙感測組件的靈敏性。
進口管506的中心線垂直于排氣管504的中心線，并且穿孔508完全位于排氣管504內(nèi)部。相比于出口管536，可以存在更多被配置在進口管506上的穿孔。在一個示例中，如所描繪的，出口管536上可以沒有穿孔。穿孔510位于進口管506在排氣管504內(nèi)的底部處。穿孔510被布置為垂直于進口管506上的穿孔508。進口管側(cè)壁上的穿孔的直徑可以被調(diào)整，以使得排氣中的聚集的微粒和水滴能夠沖擊進口管的在排氣管內(nèi)并且在第一過濾器501遠側(cè)的一側(cè)，所述聚集的微粒經(jīng)由進口管的底部上穿孔510從進口管被釋放到排氣管內(nèi)。以此方式，聚集的微粒和水滴然后能夠經(jīng)由進口管的底部上的穿孔510從進口管506被釋放到排氣管內(nèi)，從而減少排氣旁通通道514的污染，由此改善次碳煙傳感器組件500的準確性。
一部分排氣可以從排氣管504流入進口管506(通過指向上的單個實線箭頭示出)，并且從進口管506流入排氣旁通通道514。使排氣流過進口管506和出口管536的方向大體上垂直于通過排氣管504的排氣的方向。進口管506的位于排氣管504外部的部分具有相比于進口管506的位于排氣管504內(nèi)部的部分更低的溫度。溫度降可以引起排氣中的水蒸氣凝結(jié)在進口管506的表面上。冷凝液可以通過穿孔510掉落回到排氣管504內(nèi)，由此減少水滴進入到次碳煙傳感器組件500內(nèi)。
第一壓力傳感器586可以被耦接至排氣管504。在一個示例中，第一壓力傳感器586可以在第一過濾器501下游、在耦接至排氣管504的進口管506下游、在耦接至排氣管504的出口管536附近的第一位置588處。例如，第一位置588可以是沿著出口管536的中心軸線。第一壓力傳感器586可以估計第一位置588處的靜態(tài)排氣壓力。第一位置588和旁路流動出口管536的出口的中心位于排氣管504的相同橫截面平面內(nèi)，使得出口管536被流體地耦接至排氣管并且被設(shè)置為在第一位置處排出排氣。使出口管536在第一位置處流體地打開可以在第一位置處將排氣旁路氣流引導(dǎo)回到排氣管內(nèi)，在第一位置處產(chǎn)生比在沿著排氣管(諸如在耦接至排氣管的出口管之前)的其他位置處更大的壓力。第一壓力傳感器586可以測量在第一過濾器501下游并且在耦接至排氣管504的進口管506下游的第一位置588處的靜態(tài)壓力。
金屬微粒過濾器(mpf)554可以沿著旁通通道514的筆直部分被安裝，如在圖5中圖示的。mpf554可以具有比第一過濾器501更低的孔隙率，從而捕獲可以經(jīng)過第一過濾器501的碳煙微粒。金屬微粒過濾器(mpf)554在第二壓力傳感器584的上游被附加跨過旁通通道514的筆直部分。mpf554面向垂直于排氣流的方向進入旁通通道514，使得排氣流過mpf554。在一個示例中，mpf554相比于第一過濾器501更小，并且位于排氣管504的外部，而第一過濾器501被容納在排氣管504內(nèi)。mpf554表面可以是平坦的和/或盤狀的，由金屬纖維構(gòu)成。當排氣通過旁通通道514從進口管506流至出口管536時，金屬過濾器有效地將碳煙和微粒物質(zhì)捕集在其微孔中。離開第一過濾器501并且經(jīng)過排氣管504而未進入進口管506的這部分排氣經(jīng)過排氣管504而不流過任何額外的過濾器，至少直至排氣經(jīng)過第一壓力傳感器586。
第二壓力傳感器584可以沿著旁通通道514的筆直部分被安裝在mpf554的下游，以測量第二位置590處的靜態(tài)壓力。沿著旁通通道514的第二位置590可以比進口管506更靠近出口管536。第二壓力傳感器584可以在第二位置590處測量金屬過濾器554下游的由于沿著旁通通道514的排氣流導(dǎo)致的靜態(tài)壓力。
mpf554可以被電地耦接至包括開關(guān)558和電源555的電路556。在所描繪的示例中，電源555包括電池(或電池組)。開關(guān)558可以在通過實線指示的斷開位置與通過虛線指示的閉合位置之間交替。當開關(guān)558被移動到閉合位置時，諸如當mpf554再生條件滿足時(例如，當壓力差降至閾值之下時，指示mpf上的微粒物質(zhì)材料負荷在閾值之上)，電路556被接通，并且(從電源555汲取的)電流能夠經(jīng)過金屬過濾器554，從而引起過濾器處的溫度的增加。產(chǎn)生的熱可以被用來通過燒掉在一段時間內(nèi)被捕獲在金屬過濾器表面上的碳煙而使金屬過濾器554再生。在除了在金屬過濾器554再生期間之外的所有時候，開關(guān)558都可以處于斷開位置。
通過第二壓力傳感器584感測的排氣流的壓力與通過第一壓力傳感器586感測的排氣流的壓力之間的壓力差可以經(jīng)由在下面描繪的等式3來計算。
在等式3中，δp表示通過第二壓力傳感器584感測的壓力p0與通過第一壓力傳感器586感測的壓力
只要mpf不被完全堵塞，排氣就可以在mpf554的下游沿著旁通通道514流向第二壓力傳感器584。第二位置590處的壓力p0一般高于排氣管504中的第一位置588處的壓力。在任何給定位置處，壓力都與位置的面積成反比。因為第一位置處的排氣管的面積可以大于第二位置處的通道的面積，所以壓力p0一般大于壓力
隨著碳煙在一段時間內(nèi)積聚在金屬過濾器中，排氣逆流增加，這減小第二位置590處的壓力p0。因此，壓力差δp降低。當沿著排氣管的第二位置590與第一位置588之間的壓力差δp到達第一(下限)閾值時，mpf554可以通過閉合電路556中的開關(guān)558而被再生。具體地，當壓力差δp等于零或為負(這可以表示堵塞的mpf554)時，控制器可以開始mpf554的再生，并且當壓力差δp為正數(shù)值(這表示相比于第一位置588處的壓力第二位置590處的更高的壓力)時，控制器可以終止mpf554的再生。
因此，響應(yīng)于第二位置590處的壓力與第一位置588處的壓力之間的壓力差，發(fā)動機控制器可以發(fā)送信號以將電路556的開關(guān)558致動到閉合位置。一旦閉合開關(guān)558，電路被接通，并且電流流過金屬過濾器554，從而引起溫度的增加。產(chǎn)生的熱開始燒掉碳煙沉積，并且使金屬過濾器554再生。隨著碳煙沉積減少，排氣開始流過金屬過濾器、流向下游第二壓力傳感器584，從而增加第二位置590處的壓力p0。壓力差δp開始增加，接近正值。當壓力差δp在預(yù)定的第二(上限)閾值時，可以推測金屬過濾器554已經(jīng)被充分地再生，并且控制器發(fā)送信號以將電路556的開關(guān)558致動到斷開位置，從而停止電流的進一步流動和過濾器再生。
當dpf退化時，更多碳煙可以向下游行進通過排氣管504到達次碳煙傳感器組件500。因此，碳煙以增加的速率積聚在金屬過濾器554上，并且金屬過濾器554的再生必須被更頻繁地執(zhí)行。因此，通過監(jiān)測金屬過濾器的相繼再生之間的間隔，dpf的退化或泄漏可以被確定。
在一個實施例中，在圖2中圖示的碳煙傳感器組件200可以與在圖5中圖示的碳煙傳感器組件500相結(jié)合地存在。具有被耦接至壓力傳感器284的第一文氏管212的碳煙傳感器組件200可以在排氣管中的第一文氏管212的下游額外地包括壓力傳感器(諸如在圖5中示出的第一壓力傳感器586)。在具有被耦接至壓力傳感器286的第二文氏管216的排氣管外部的通道可以沿著排氣管外部的通道的筆直部分在第二文氏管216的下游和mpf224的下游包括額外的壓力傳感器(例如，在圖5中圖示的壓力傳感器584)。如之前參照圖2-4描述的，第一文氏管與第二文氏管之間的流速比可以被用來估算過濾器退化，并且被用于調(diào)節(jié)過濾器再生。此外，基于通過排氣管中的第一文氏管下游的壓力傳感器測量的壓力與通過排氣旁通通道中的第二文氏管下游和mpf下游的壓力傳感器測量的壓力的差的壓力差系統(tǒng)可以被用于估算mpf和dpf退化，如將會參照圖6和7進行討論的。在一個示例中，壓力差系統(tǒng)可以充當用于估算mpf和dpf退化的主要系統(tǒng)，并且第一文氏管與第二文氏管處的流速之間的流速比可以充當用于估計過濾器退化的次系統(tǒng)，或反之亦然。在一個位置處的壓力傳感器出故障的情況下，備用系統(tǒng)可以判斷過濾器退化從而以及時的方式確保過濾器再生。此外，在一些示例中，關(guān)于圖5描述的排氣壓力差確定可以在某些狀況下比關(guān)于圖2描述的諸如在低排氣流狀況下(例如，怠速發(fā)動機操作)的排氣流比確定更準確。因此，控制器可以在一些狀況下利用壓力差確定來推測mpf的碳煙負荷，而在其他狀況下利用排氣流比確定來推測mpf的碳煙負荷。額外地或替代地，控制器可以根據(jù)壓力差確定來推測碳煙負荷的第一水平，并且根據(jù)排氣流比確定來推測碳煙負荷的第二水平，以及通過平均碳煙負荷的第一和第二水平來確定總碳煙負荷。
圖5示出了具有各種部件的相對定位的碳煙感測組件的示例構(gòu)造。至少在一個示例中，如果被示為彼此直接接觸或直接耦接，那么此類元件可以分別被稱為直接接觸或直接耦接。類似地，至少在一個示例中，被示為彼此鄰近或相鄰的元件可以分別是彼此鄰近或相鄰的。作為一示例，彼此共面接觸的部件放置可以被稱為共面接觸。作為另一示例，在至少一個示例中，被設(shè)置為彼此分開、在其之間僅有空間而沒有其他部件的元件可以被稱為如此。
圖6圖示了用于診斷發(fā)動機排氣通道中的排氣微粒過濾器的退化的示例方法600。在一個示例中，方法600可以被用于基于被設(shè)置在旁通通道514中的第二過濾器mpf554的再生頻率來診斷沿著排氣管504的第一過濾器501的退化，如在上面參照圖5描述的。用于執(zhí)行方法600和本文中包括的其余方法的指令可以由控制器基于存儲在控制器的存儲器上的指令并且配合從發(fā)動機系統(tǒng)的傳感器(諸如在上面參照圖5描述的第一壓力傳感器586和第二壓力傳感器584)接收的信號來執(zhí)行。控制器可以根據(jù)在下面描述的方法采用發(fā)動機系統(tǒng)的發(fā)動機致動器來調(diào)整發(fā)動機操作，諸如，采用致動器以減少發(fā)動機扭矩輸出。
在602處，該程序包括估計和/或測量當前發(fā)動機操作參數(shù)。被估算的參數(shù)可以包括例如發(fā)動機負荷、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、車輛速度、歧管真空、節(jié)氣門位置、排氣壓力、排氣空燃比等。被估算的參數(shù)還可以包括dpf下游的微粒物質(zhì)負荷、自dpf的上一次再生以來逝去的持續(xù)時間(或距離)等。
在604處，該程序確定沿著排氣管在第一位置處的壓力。該壓力可以通過在第一位置處被耦接至排氣管的壓力傳感器來估計。在一個示例中，該壓力可以在沿著排氣管504的第一位置588處通過壓力傳感器586來確定，如在上面參照圖5描述的。
在606處，該程序確定沿著排氣管的旁通通道在過濾器下游的第二位置處的壓力。在一個示例中，該壓力可以在mpf554下游的第二位置590處通過第二壓力傳感器584來確定，如在圖5中圖示的。
在608處，該程序包括確定第二位置處的壓力與第一位置處的壓力之間的壓力差δp。壓力差可以通過利用等式3來估計，如在上面參照圖5描述的。隨著碳煙沉積在位于排氣旁通通道上的金屬過濾器上，通過mpf朝向旁通通道中的下游壓力傳感器的排氣流會減少，并且因此第二位置與第一位置之間的壓力差會減小，接近零或負值。
在610處，該程序包括確定壓力差δp是否大于或等于預(yù)定的下限閾值，其中下限閾值可以為零或負數(shù)。在文本中，下限閾值是指示金屬過濾器已經(jīng)到達碳煙負荷容量并且在其之下排氣旁通通道中的金屬過濾器會必須被再生的閾值。下限閾值可以基于發(fā)動機工況，諸如發(fā)動機負荷和/或第一過濾器的碳煙負荷。如果壓力差δp高于下限閾值，該程序進入到612以將電路的開關(guān)維持在斷開位置中，并且該程序循環(huán)回到610以繼續(xù)監(jiān)測兩個位置之間的壓力差。當被耦接至旁通通道中的第二金屬過濾器的電路的開關(guān)在斷開位置中時，沒有電流流過電路，并且金屬過濾器的再生不被開始。
如果第二位置與第一位置之間的壓力差δp不大于下限閾值，該程序進入到614，其中控制器(諸如圖1的控制器12)發(fā)送信號以將被耦接至金屬過濾器的電路的開關(guān)致動到閉合位置以便接通電路。一旦電路接通，電(即，電流)就流過金屬過濾器，并且過濾器的再生開始。以此方式，第二金屬過濾器的再生響應(yīng)于第二位置處的壓力小于沿著排氣管的第一位置處的壓力而被執(zhí)行。如在上面描述的，通過閉合電路，金屬過濾器被電加熱，從而有效地燒掉被沉積在過濾器上的碳煙。金屬過濾器的再生在電路的開關(guān)被閉合并且通過使電(電流)流過金屬過濾器的情況下被繼續(xù)，直至第二位置與第一位置之間的壓力差高于更高的閾值。因此，開關(guān)可以保持在閉合位置中，直至第二金屬過濾器的再生被完成。
在616處，該程序包括確定第二位置處的壓力與第一位置處的壓力之間的壓力差δp是否等于或大于預(yù)定的上限閾值。像下限閾值一樣，上限閾值可以基于發(fā)動機工況(諸如第一過濾器的碳煙負荷)以及第二更小金屬過濾器的孔隙率來調(diào)整。如果壓力差δp低于上限閾值，該程序移動到618，其中控制器通過維持開關(guān)并且因此電路被閉合而繼續(xù)再生過程。
在確認壓力差等于或高于上限閾值后，在620處，再生過程可以被停止。在其中，控制器可以發(fā)送信號以將被耦接至金屬過濾器的電路的開關(guān)致動到斷開位置。因此，電流停止流過電路，從而終止再生。以此方式，使金屬過濾器再生包括，閉合電路的開關(guān)并且使電流過金屬過濾器，直至第二位置與第二位置之間的壓力差在下限閾值之上。
在622處，該程序包括確定自金屬過濾器的之前再生以來逝去的時間。因此，這對應(yīng)于金屬過濾器的之前再生與當前再生之間的時間間隔。替代地，這可以被確定為自開關(guān)的上一次斷開以來逝去的時間。測量從金屬過濾器的第一再生事件的開始到金屬過濾器的第二立即隨后的再生事件的開始的間隔，在此之間沒有再生。在一個示例中，當過濾器的再生被完成時(諸如當開關(guān)在620處被斷開時)，計時器可以被開始，并且當過濾器的隨后的再生被完成時(諸如當開關(guān)在方法600的隨后的迭代期間被斷開時)，計時器可以被停止。相繼再生之間的時間間隔可以被存儲在控制器的存儲器中。
在624處，該程序包括檢索用于之前循環(huán)的時間間隔。在替代示例中，在車輛操作的某一持續(xù)期間或距離、或發(fā)動機循環(huán)的閾值次數(shù)內(nèi)的金屬過濾器的相繼再生事件之間的平均持續(xù)時間可以被確定。被用來確定平均時間間隔的之前循環(huán)的次數(shù)可以被改變。
在626處，該程序包括比較(在622處確定的)當前時間間隔與閾值時間間隔，該閾值包括在624處確定的用于之前循環(huán)的時間間隔(或檢索的平均時間間隔)。測量從金屬過濾器的第一再生事件的開始到金屬過濾器的第二立即隨后的再生事件的開始的間隔。在標準的發(fā)動機操作期間并且當dpf在沒有退化的情況下操作時，在每個再生循環(huán)之后被沉積在金屬過濾器上的碳煙量可以是相當?shù)?，從而?dǎo)致具有對稱周期性的間歇再生。然而，由于老化和持久性問題，當dpf變得退化時，增加量的碳煙可以逸出而不被dpf捕獲，并且向下游行進通過排氣管。該增加的碳煙負荷可以部分地積聚在金屬過濾器上，并且因此，金屬過濾器會必須被更頻繁地再生(清潔)。
在628處，該程序確定當前時間間隔是否小于閾值。如果時間間隔不小于閾值，在660處可以指示dpf未退化。在662處，響應(yīng)于時間間隔大于閾值時間間隔，發(fā)動機排氣管道中的微粒過濾器的再生可以在微粒過濾器再生條件滿足時而被開始。再生條件可以包括在閾值(其可以基于自之前微粒過濾器再生以來執(zhí)行的mpf再生的次數(shù)來確定)之上的主要發(fā)動機排氣管道微粒過濾器上的微粒物質(zhì)負荷、自過濾器的上一次再生以來逝去的持續(xù)時間(或距離)等。再生經(jīng)由延遲火花和減小空燃比中的一個或多個而被開始。
如果時間間隔小于閾值，該程序進入到664以指示dpf的退化。例如，可以指示存在泄漏、孔、裂縫、或?qū)pf的其他損壞。指示可以包括設(shè)定標志或診斷代碼、或激活故障指示燈以便告知車輛操作者dpf退化。以此方式，pf的退化響應(yīng)于位于dpf下游的金屬過濾器的相繼再生之間的間隔低于閾值持續(xù)時間而被指示。
在666處，響應(yīng)于退化的指示，控制器可以調(diào)整一個或多個發(fā)動機致動器的操作以調(diào)整發(fā)動機操作。作為一個示例，響應(yīng)于退化的指示，控制器可以限制發(fā)動機轉(zhuǎn)速或負荷(例如，通過減小進氣節(jié)氣門的打開)，限制發(fā)動機扭矩輸出，和/或降低升壓壓力(例如，打開被耦接至排氣渦輪的廢氣門或被耦接至進氣壓縮機的旁通閥)。
以此方式，發(fā)動機操作可以基于被設(shè)置在發(fā)動機排氣管道中的微粒過濾器的退化來調(diào)整，所述退化基于被設(shè)置在排氣旁路中的金屬過濾器的第一再生與第二再生之間的時間間隔來確定，所述排氣旁路在排氣通道的外部。第一和第二再生基于第二位置處的壓力與第一位置處的壓力之間的壓力差。
圖7示出了示例操作順序700，圖示了發(fā)動機在基于壓力差的次碳煙傳感器組件的情況下操作，并且使次碳煙傳感器組件的金屬微粒過濾器(mpf)再生，以及診斷柴油微粒過濾器(dpf)(例如，圖5中圖示的具有在第一過濾器501和第二金屬過濾器554的次碳煙傳感器組件500)。操作順序示出了基于沿著排氣管的兩個位置之間的壓力差的金屬過濾器的再生，并且基于金屬過濾器的相繼再生之間的間隔而指示上游柴油微粒過濾器(dpf)的退化。水平線(x軸)表示時間，并且垂直標記t1–t8識別碳煙傳感器組件的操作中的有意義時間。
自頂部的第一曲線示出了金屬微粒過濾器(mpf)上的碳煙沉積(線702)隨著時間的變化(在本文中也被稱為mpf負荷)。mpf負荷上限閾值和mpf負荷下限閾值分別由虛線704和706標識。第二曲線(線708)示出了利用來自分別在mpf和排氣管的下游被耦接至旁通通道的壓力傳感器的測量結(jié)果計算的第二位置與第一位置之間的壓力差(δp)。壓力差的上限和下限閾值分別由虛線710和712示出。第三曲線(線714)示出了被耦接至金屬過濾器的電路的電開關(guān)的位置。第四曲線(線716)指示mpf的再生，并且底部曲線(線718)表示指示dpf是否退化的標志。
在時間t1之前，隨著一部分排氣從dpf的下游被轉(zhuǎn)向到排氣旁通通道內(nèi)，下游碳煙傳感器組件中的金屬過濾器上的碳煙負荷逐漸增加(線702)。隨著金屬過濾器上的碳煙負荷增加，通過在mpf的下游被耦接至旁通通道的壓力傳感器測量的壓力相對于通過沿著排氣管的第一位置處的壓力傳感器測量的壓力而降低。因此，隨著金屬過濾器的碳煙負荷增加，兩個位置處的壓力之間的壓力差δp的對應(yīng)減小被觀察到。壓力差δp的減小與金屬過濾器上的碳煙負荷的增加成比例。
因此，在t1之前，當壓力差δp在下限閾值712之上時，碳煙負荷在mpf負荷上限閾值704之下。在該時間期間，碳煙組件的電路的開關(guān)被保持打開，并且金屬過濾器不再生。當開關(guān)在斷開狀態(tài)下時，電路斷開且不存在通過它的電流流動。相比之下，當開關(guān)在閉合狀態(tài)下時，被耦接至金屬過濾器的電路接通并且電流流過它。在t1處，響應(yīng)于壓力差δp到達下限閾值712，開關(guān)被閉合，電流開始流過電路，并且金屬過濾器的再生被開始。此外，計時器在再生事件的開始后被啟動。
在t1與t2之間，存在壓力差δp的增加，據(jù)此能夠推測mpf負荷正在降低。在t2處，響應(yīng)于壓力差δp到達上限閾值710，可以推測金屬過濾器的碳煙負荷已經(jīng)被充分地降低，并且過濾器的再生通過將電路的開關(guān)致動到斷開位置而被終止。以此方式，mpf的再生基于沿著排氣管的第二位置與第一位置之間的壓力差，并且包括當壓力差等于或小于下限閾值712時開始金屬過濾器的再生，以及當壓力差δp處于上限閾值710時終止mpf的再生。
在t2之后并且在t3之前，壓力差δp減小，指示金屬過濾器碳煙負荷的增加。在該時間期間，再生保持被禁用，其中，開關(guān)在斷開位置中，并且dpf退化標志關(guān)閉。在t3處，類似于t1，響應(yīng)于排氣壓力差到達上限閾值710，開關(guān)被閉合，電流流過電路，并且金屬過濾器的再生被開始。此時，計時器被停止，并且控制器記錄在當前dpf再生的開始(在t3處)與之前金屬過濾器再生的開始(在t1處)之間逝去的時間間隔。時間間隔t1-t3由i1表示。
如果時間間隔i1小于閾值時間間隔，那么dpf會退化。具體地，可以確定碳煙正在從dpf泄漏到金屬過濾器上，需要金屬過濾器被更頻繁地再生。閾值時間間隔可以基于在再生事件的預(yù)定次數(shù)內(nèi)和/或在車輛行進/發(fā)動機操作的預(yù)定持續(xù)時間或距離和/或發(fā)動機循環(huán)的預(yù)定次數(shù)內(nèi)的相繼再生事件之間的平均時間間隔。例如，閾值時間間隔可以基于在第一再生(諸如t1處的第一再生)立即之前的再生事件的完成與第一再生的完成之間逝去的時間，并且金屬過濾器的第一再生與第二再生(諸如t3處的第二再生)之間的時間間隔包括在第一再生的完成與第二再生的完成之間逝去的時間。在當前示例中，i1大于閾值，并且用于dpf的退化標志被保持在關(guān)閉狀態(tài)下。在下一個再生事件的開始后，計時器在t3處被重新啟動。此外，由于沒有退化的指示，dpf的再生可以在條件滿足時(諸如在dpf的碳煙負荷被確定為足夠高時)被啟用。
在t3與t4之間，存在壓力差δp的增加，指示mpf負荷在該間隔期間成比例的降低。在t4處，當壓力差δp值到達上限閾值710時，可以推測mpf的碳煙負荷已經(jīng)被充分地降低。此時，mpf的再生完成，并且通過將電路的開關(guān)致動到斷開位置而被終止。計時器繼續(xù)記錄逝去的時間。
在t4之后并且在t5之前，壓力差δp減小直至它在t5處到達下限閾值712，從而觸發(fā)再生。能夠推測在該時段期間沉積在mpf上的碳煙負荷也增加。在t5處，再生通過將開關(guān)致動到閉合位置而被開始。此時，計時器記錄當前金屬過濾器再生的開始(在t5處)與之前mpf再生的開始(在t3處)之間的時間間隔。時間間隔t3-t5由i2表示。時間間隔i2與i1和/或閾值進行比較。如果該時間間隔小于閾值時間間隔，那么dpf會退化。在當前示例中，i2大于閾值，并且退化標志被保持在關(guān)閉狀態(tài)下。由于再生過程在t5處的開始，計時器被重新啟動。
在t5與t6之間，mpf的再生繼續(xù)，并且壓力差δp值增加，直至它到達上限閾值710，其中能夠推測金屬過濾器上的碳煙水平已經(jīng)降至mpf下限閾值。在t6處，再生被完成，并且用于電路的開關(guān)被斷開。在該時間期間，計時器繼續(xù)記錄逝去的時間。
由于電路斷開，mpf再生被中止，并且如針對之前時間周期看出的，排氣流比被認為在t6與t7之間響應(yīng)于mpf上的碳煙積聚而增加。在t7處，壓力差δp到達下限閾值712，并且作為響應(yīng)，開關(guān)被致動到閉合位置從而開始再生過程。當前與之前再生之間的時間間隔i3被計時器記錄為t5與t7之間的時間差。逝去的時間與用于上一次再生循環(huán)i2的時間間隔進行比較。在所描繪的示例中，當前時間間隔i3被確定為短于i2、以及i1、和/或閾值(至少基于i2)。因此，響應(yīng)于用于當前再生循環(huán)的時間間隔小于用于之前再生循環(huán)的時間間隔(或閾值持續(xù)時間)，可以通過在t7處設(shè)定標志指示(如曲線718處示出)來指示dpf退化?？刂破魅缓罂梢皂憫?yīng)于dpf的退化而采用發(fā)動機系統(tǒng)的發(fā)動機致動器來降低或限制發(fā)動機扭矩輸出。例如，響應(yīng)于退化的指示，dpf的再生可以被禁用，并且發(fā)動機操作可以通過延遲火花正時和/或加濃排氣來調(diào)整。然而，金屬過濾器的再生可以繼續(xù)。
在t7之后并且在t8之前，mpf再生過程在電路被閉合的情況下繼續(xù)。存在壓力差δp的增加，指示燒掉被沉積在金屬過濾器上的碳煙。然而，在該階段處，dpf繼續(xù)退化，并且dpf再生繼續(xù)被中斷。在t8處，當壓力差δp到達上限閾值710時，金屬過濾器再生完成。在t8之后，碳煙繼續(xù)沉積在mpf上，然而，由于在發(fā)動機中由控制器作出以便降低總體排氣碳煙輸出的調(diào)整，碳煙水平可以保持相對低。以此方式，dpf退化基于被耦接在dpf下游的金屬過濾器的再生時間而被診斷。
一種用于dpf泄漏檢測的示例方法包含，使排氣從第一過濾器的下游流入被耦接在排氣管內(nèi)部的第一文氏管和被耦接在所述排氣管外部的通道中的第二文氏管中的每個，所述通道包括被耦接至電路的第二過濾器；以及基于所述第二過濾器的相繼再生之間的間隔指示所述第一過濾器的退化。前述示例進一步包含，響應(yīng)于所述指示，限制發(fā)動機轉(zhuǎn)速或負荷。在前述示例中的任一個或全部中，額外地或可選地，所述間隔從所述第二過濾器的第一再生事件的開始到所述第二過濾器的第二立即隨后的再生事件的開始被測量。前述示例中的任一個或全部額外地或可選地包含，響應(yīng)于通過所述第一和第二文氏管的流速的比高于上限閾值而使所述第二過濾器再生。在前述示例中的任一個或全部中，額外地或可選地，所述第一文氏管大于所述第二文氏管，并且其中通過所述第一和第二文氏管的流速的所述比基于所述第一文氏管的動力進口的第一壓力相對于所述第二文氏管的所述動力進口的第二壓力。在前述示例中的任一個或全部中，所述第一壓力額外地或可選地通過被耦接至所述第一文氏管的所述動力進口的第一壓力傳感器來估計，并且所述第二壓力通過被耦接至所述第二文氏管的所述動力進口的第二壓力傳感器來估計。在前述示例中的任一個或全部中，使所述第二過濾器再生額外地或可選地包括，閉合所述電路的開關(guān)并使電流過所述第二過濾器，直至通過所述第一和第二文氏管的流速的比低于下限閾值。在前述示例中的任一個或全部中，額外地或可選地，所述第一過濾器是具有更高碳煙容量的大的柴油或汽油微粒物質(zhì)過濾器，并且所述第二過濾器是具有更低碳煙容量的小的金屬過濾器，并且其中所述指示包括通過設(shè)定診斷代碼而指示所述第一過濾器正在泄漏。在前述示例中的任一個或全部中，額外地或可選地，所述第二過濾器被耦接在所述第二文氏管的下游，并且使排氣流入所述第二文氏管包括，使排氣從所述排氣管流入進口管，并且從所述進口管流入所述通道，所述進口管與所述通道在所述排氣管外部的位置處會聚，并且經(jīng)由出口管從所述通道流入所述排氣管，所述通道在所述第二過濾器下游且所述排氣管外部的位置處會聚到所述出口管內(nèi)。在前述示例中的任一個或全部中，額外地或可選地，使排氣流過所述進口管和所述出口管的方向大體上垂直于通過所述排氣管以及所述第一和第二文氏管中的每一個的排氣流的方向。
在另一示例中，一種發(fā)動機排氣系統(tǒng)包含：排氣管，其包括被耦接在第一微粒過濾器下游的第一文氏管；碳煙檢測系統(tǒng)，其包括在所述第一微粒過濾器的下游被耦接至所述排氣管的進口管和出口管，所述進口管并入到所述排氣管外部的第二文氏管內(nèi)，所述出口管從所述排氣管外部的所述第二文氏管合并出來；耦接在所述第二文氏管的動力出口與所述出口管之間的第二微粒過濾器，所述第二微粒過濾器經(jīng)由開關(guān)被耦接至電源；一個或多個用于估計通過所述第一和第二文氏管中的每一個的流速的傳感器；以及控制器。所述控制器可以被配置有被存儲在非臨時性存儲器上的計算機可讀指令，以：使第一部分排氣從所述第一過濾器的下游流過所述第一文氏管；使其余部分排氣流過所述第二文氏管；基于通過所述第一和第二文氏管的流速的比而使所述第二過濾器再生；以及基于在所述第二過濾器的相繼再生之間逝去的時間而調(diào)整發(fā)動機操作。在前述示例系統(tǒng)中，額外地或可選地，所述進口管包含在所述排氣管內(nèi)且在所述第一過濾器近側(cè)的在所述進口管的一側(cè)上的多個穿孔，所述穿孔的直徑被調(diào)整為使得聚集的微粒能夠沖擊所述進口管的在所述排氣管內(nèi)且在所述第一過濾器遠側(cè)的一側(cè)，所述聚集的微粒經(jīng)由所述進口管的底部上的穿孔從所述進口管被釋放到所述排氣管內(nèi)。在前述示例中的任一個或全部中，額外地或可選地，所述一個或多個傳感器包括第一壓力傳感器和第二壓力傳感器，所述第一壓力傳感器被耦接在動力進口與所述第一文氏管的頸部之間用于估計通過所述第一文氏管的流速，所述第二壓力傳感器被耦接在所述動力進口與所述第二文氏管的頸部之間用于估計通過所述第二文氏管的流速。在前述示例中的任一個或全部中，額外地或可選地，所述第一文氏管是具有更高流速的更大文氏管，并且所述第二文氏管是具有更低流速的更小文氏管。在前述示例中的任一個或全部中，額外地或可選地，基于通過所述第一和第二文氏管的流速的所述比而使第二過濾器再生包括，當所述比高于上限閾值時開始所述第二過濾器的再生，并且當所述比低于下限閾值時終止所述第二過濾器的再生。在前述示例中的任一個或全部中，額外地或可選地，基于在所述第二過濾器的相繼再生之間逝去的時間而調(diào)整發(fā)動機操作包括，當所述逝去的時間高于閾值間隔時通過延遲火花正時或加濃所述排氣而使所述第一過濾器再生，并且當所述逝去的時間低于所述閾值間隔時指示所述第一過濾器的退化，所述第一過濾器的再生響應(yīng)于退化的所述指示而被中斷。
另一種用于發(fā)動機排氣的示例方法包含，基于在第一文氏管的上游被設(shè)置在發(fā)動機排氣管道中的微粒過濾器的退化而調(diào)整發(fā)動機操作，所述退化基于在第二文氏管的下游被設(shè)置在排氣旁路中的金屬過濾器的第一再生與第二再生之間的時間間隔來確定，所述排氣旁路被耦接在所述第一文氏管兩端并且在排氣通道外部，所述第一和第二再生基于在所述第一和第二文氏管兩端的流速的比。前述示例額外地或可選地進一步包括：在第一狀況下，響應(yīng)于所述時間間隔大于閾值時間間隔，當微粒過濾器再生條件滿足時經(jīng)由延遲火花和減小空燃比中的一個或多個使所述發(fā)動機排氣管道中的所述微粒過濾器再生；以及在第二狀況下，響應(yīng)于所述時間間隔小于所述閾值時間間隔，向操作者指示所述微粒過濾器的退化，并且調(diào)整發(fā)動機致動器以減少發(fā)動機扭矩輸出。在前述示例中的任一個或全部中，所述閾值時間間隔可以額外地或可選地基于在所述第一再生立即之前的再生事件的完成與所述第一再生的完成之間逝去的時間，其中金屬過濾器的所述第一再生與所述第二再生之間的所述時間間隔包括在所述第一再生的完成與所述第二再生的完成之間逝去的時間。在前述示例中的任一個或全部中，額外地或可選地，所述第一和第二再生基于該比包括當通過所述第一文氏管的流速相對于通過所述第二文氏管的流速的比高于上限閾值時使所述第二過濾器再生，通過所述第一文氏管的流速基于第一文氏管的頸部上游的估計的壓力，通過所述第二文氏管的流速基于第二文氏管的頸部上游的估計的壓力，并且維持所述再生直至所述比低于下限閾值。
以此方式，通過將一部分排氣從排氣管轉(zhuǎn)向到具有位于柴油微粒過濾器下游的金屬過濾器的次碳煙傳感器組件，微粒過濾器的退化能夠被準確地檢測。通過使排氣流過主排氣管中的文氏管和具有金屬過濾器的排氣旁路中的文氏管中的每一個，通過文氏管的流速可以被有利地用來診斷上游微粒過濾器。通過依賴于兩個文氏管之間的排氣流比來估計金屬過濾器的負荷，對于多個壓力或流量傳感器的要求被降低而不降低碳煙診斷的準確性。通過將聚集的微粒和水滴捕集在碳煙傳感器組件的進口管中并將它們改向到排氣尾管，由于聚集物和水滴碰撞導(dǎo)致的傳感器結(jié)果的篡改被減少。通過使得碳煙傳感器更準確且更可靠，排放達標被增加。
另一示例方法包括，使排氣從第一過濾器的下游流向被耦接在排氣管中的第一位置處第一壓力傳感器和被耦接在所述排氣管外部的通道中的第二位置處的第二壓力傳感器中的每個，所述通道包括被耦接至電路的第二過濾器；以及基于所述第二過濾器的相繼再生之間的間隔指示所述第一過濾器的退化。在該方法的第一示例中，其進一步包含，通過被耦接至所述排氣管的所述第一壓力傳感器測量所述第一位置處的第一壓力，以及通過在所述第二過濾器的下游被耦接在所述排氣管外部的所述通道中的所述第二壓力傳感器測量所述第二位置處的第二壓力。該方法的第二示例可選地包括第一示例，并且進一步包括，響應(yīng)于所述第二壓力與所述第一壓力之間的壓力差低于下限閾值而使所述第二過濾器再生。該方法的第三示例可選地包括第一示例和第二示例中的一個或多個，并且進一步包括，通過閉合所述電路的開關(guān)并使電流過所述第二過濾器而使所述第二過濾器再生，直至所述第二壓力與所述第一壓力之間的所述壓力差高于上限閾值。該方法的第四示例可選地包括第一至第三示例中的一個或多個，并且進一步包括，響應(yīng)于所述指示，限制發(fā)動機轉(zhuǎn)速或負荷。該方法的第五示例可選地包括第一至第四示例中的一個或多個，并且進一步包括，其中所述指示包括響應(yīng)于所述第二過濾器的相繼再生之間的所述間隔低于閾值持續(xù)時間而指示退化。該方法的第六示例可選地包括第一至第五示例中的一個或多個，并且進一步包括，其中所述間隔從所述第二過濾器的第一再生事件的開始到所述第二過濾器的第二立即隨后的再生事件的開始被測量。該方法的第七示例可選地包括第一至第六示例中的一個或多個，并且進一步包括，其中所述第一過濾器是具有第一更高碳煙容量的柴油或汽油微粒物質(zhì)過濾器，并且其中所述第二過濾器是具有第二更低碳煙容量的金屬過濾器，并且其中所述指示包括通過設(shè)定診斷代碼而指示所述第一過濾器正在泄漏。該方法的第八示例可選地包括第一至第七示例中的一個或多個，并且進一步包括，其中所述第二過濾器被耦接在所述第二壓力傳感器的上游，并且其中使排氣流向所述第二壓力傳感器包括：使排氣從所述排氣管流入進口管，從所述進口管流入所述通道，所述進口管與所述通道在所述排氣管外部的位置處會聚，并且經(jīng)由出口管從所述通道流入所述排氣管，所述通道在所述第二壓力傳感器下游且所述排氣管外部的位置處會聚到所述出口管內(nèi)。該方法的第九示例可選地包括第一至第八示例中的一個或多個，并且進一步包括，其中使排氣流過所述進口管和所述出口管的方向大體上垂直于通過所述排氣管和所述通道中的每一個的排氣流的方向。
一種示例發(fā)動機排氣系統(tǒng)，其包含：排氣管，其包括第一微粒過濾器；碳煙檢測系統(tǒng)，其包括在所述第一微粒過濾器的下游被耦接至所述排氣管的進口管和出口管，所述進口管并入到所述排氣管外部的通道內(nèi)，所述出口管從所述排氣管外部的所述通道合并出來；被耦接至所述進口管與所述出口管之間的所述通道的第二微粒過濾器，所述第二微粒過濾器經(jīng)由開關(guān)被耦接至電源；在所述排氣管中的第一位置處的第一壓力傳感器；在所述排氣管外部的所述通道中的第二位置處的第二壓力傳感器；以及控制器，其具有被存儲在非臨時性存儲器上的計算機可讀指令，以：使第一部分排氣從所述第一過濾器的下游流向所述第一壓力傳感器；使其余部分排氣流向所述第二壓力傳感器；基于第一和所述第二壓力傳感器的輸出而使所述第二過濾器再生；以及基于在所述第二過濾器的相繼再生之間逝去的時間而調(diào)整發(fā)動機操作。該系統(tǒng)的第一示例包括，所述進口管包含在所述排氣管內(nèi)且在所述第一過濾器近側(cè)的在所述進口管的一側(cè)上的多個穿孔，所述穿孔的直徑被設(shè)定為使得聚集的微粒能夠沖擊所述進口管的在所述排氣管內(nèi)且在所述第一過濾器遠側(cè)的一側(cè)，所述聚集的微粒經(jīng)由所述進口管的底部上的穿孔從所述進口管被釋放到所述排氣管內(nèi)。該系統(tǒng)的第二示例可選地包括第一示例，并且進一步包括，其中所述第一位置是所述排氣管中的所述第一過濾器的下游，并且所述第二位置是所述排氣管外部的所述通道中的所述第二過濾器的下游。該系統(tǒng)的第三示例可選地包括第一至第二示例，并且進一步包括，其中基于所述第一位置與所述第二位置之間的所述壓力差而使所述第二過濾器再生包括，當所述壓力差低于下限閾值時開始所述第二過濾器的再生，并且當所述壓力差高于上限閾值時終止所述第二過濾器的再生。該系統(tǒng)的第四示例可選地包括第一至第三示例，并且進一步包括，其中基于在所述第二過濾器的相繼再生之間逝去的時間而調(diào)整發(fā)動機操作包括，當所述逝去的時間高于閾值間隔時通過延遲火花正時或加濃所述排氣而使所述第一過濾器再生，并且當所述逝去的時間低于所述閾值間隔時指示所述第一過濾器的退化，其進一步包含，響應(yīng)于退化的所述指示而停止所述第一過濾器的再生。
另一示例方法包括，基于在第一壓力傳感器的上游被設(shè)置在發(fā)動機排氣管道中的微粒過濾器的退化而調(diào)整發(fā)動機操作，所述退化基于在第二壓力傳感器的上游被設(shè)置在排氣旁路中的金屬過濾器的第一再生與第二再生之間的時間間隔來確定，所述排氣旁路在所述排氣通道外部，所述第一再生和所述第二再生均基于通過所述第二壓力傳感器測量的壓力與通過所述第一壓力傳感器測量的壓力之間的壓力差來執(zhí)行。該方法的第一示例可選地包括，響應(yīng)于所述時間間隔大于閾值時間間隔，當微粒過濾器再生條件滿足時經(jīng)由延遲火花和減小空燃比中的一個或多個使所述發(fā)動機排氣管道中的所述微粒過濾器再生；以及響應(yīng)于所述時間間隔小于所述閾值時間間隔，向操作者指示所述微粒過濾器的退化，并且調(diào)整發(fā)動機致動器以減少發(fā)動機扭矩輸出，其中所述閾值時間間隔基于在所述第一再生立即之前的再生事件的完成與所述第一再生的完成之間逝去的時間，并且其中所述金屬過濾器的所述第一再生與所述第二再生之間的所述時間間隔包括在所述第一再生的完成與所述第二再生的完成之間逝去的時間。該方法的第二示例可選地包括第一示例，并且進一步包括，其中基于所述壓力差而執(zhí)行所述第一再生和所述第二再生中的每一個包括，當所述第二位置與所述第一位置之間的所述壓力差低于下限閾值時使所述第二過濾器再生，并且維持所述再生直至所述壓力差高于上限閾值。
注意，本文中包括的示例控制和估計程序能夠與各種發(fā)動機和/或車輛系統(tǒng)配置一起使用。在本文中所公開的控制方法和程序可以作為可執(zhí)行指令存儲在非臨時性存儲器中，并且可以由包括與各種傳感器、致動器和其他發(fā)動機硬件相結(jié)合的控制器的控制系統(tǒng)執(zhí)行。在本文中所描述的具體程序可以代表任意數(shù)量的處理策略中的一個或多個，諸如事件驅(qū)動、中斷驅(qū)動、多任務(wù)、多線程等。因此，所描述的各種動作、操作和/或功能可以所示順序、并行地被執(zhí)行，或者在一些情況下被省略。同樣，實現(xiàn)在本文中所描述的本發(fā)明的示例實施例的特征和優(yōu)點不一定需要所述處理順序，但是為了便于圖釋和說明而提供。取決于所使用的特定策略，所示出的動作、操作和/或功能中的一個或多個可以被重復(fù)執(zhí)行。另外，所描述的動作、操作和/或功能可以圖形地表示被編入發(fā)動機控制系統(tǒng)中的計算機可讀存儲介質(zhì)的非臨時性存儲器的代碼，其中通過配合電子控制器執(zhí)行包括各種發(fā)動機硬件部件的系統(tǒng)中的指令而使所描述的動作得以實現(xiàn)。
應(yīng)認識到，在本文中所公開的配置和程序本質(zhì)上是示范性的，并且這些具體的實施例不被認為是限制性的，因為許多變體是可能的。例如，上述技術(shù)能夠應(yīng)用于v-6、i-4、i-6、v-12、對置4缸和其他發(fā)動機類型。本公開的主題包括在本文中所公開的各種系統(tǒng)和構(gòu)造和其他的特征、功能和/或性質(zhì)的所有新穎的和非顯而易見的組合和子組合。
以下權(quán)利要求具體地指出某些被認為是新穎的和非顯而易見的組合和子組合。這些權(quán)利要求可能涉及“一個”元件或“第一”元件或其等同物。這些權(quán)利要求應(yīng)當被理解為包括一個或多個這種元件的結(jié)合，既不要求也不排除兩個或多個這種元件。所公開的特征、功能、元件和/或特性的其他組合和子組合可通過修改現(xiàn)有權(quán)利要求或通過在這個或關(guān)聯(lián)申請中提出新的權(quán)利要求而得要求保護。這些權(quán)利要求，無論與原始權(quán)利要求范圍相比更寬、更窄、相同或不相同，都被認為包括在本公開的主題內(nèi)。
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