專利名稱：顆粒過濾器監(jiān)測(cè)方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的示范性實(shí)施例涉及用來監(jiān)測(cè)車輛中顆粒過濾器的再生的方法、系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)特別是柴油機(jī)排出的廢氣，是一種非均質(zhì)混合物，其包括氣態(tài)排放物如一氧化碳(CO)，未燃燒的碳?xì)浠衔?HC)和氮氧化物(NOx)以及構(gòu)成顆粒物質(zhì)的凝聚相物質(zhì)(液態(tài)和固態(tài))。典型地布置在催化劑載體或基底中的催化劑組分物設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)中用來使這些排氣組分中的某些或全部轉(zhuǎn)換成非受限的排氣組分。 顆粒過濾器(PF)將顆粒物從排氣中去除。顆粒物聚集在PF中。聚集的顆粒物引起發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)受的排氣系統(tǒng)背壓增加。為了解決這種增加，PF需要周期性地被清潔或再生。車輛應(yīng)用中PF的再生是典型地自動(dòng)的，并由發(fā)動(dòng)機(jī)或其他控制器基于發(fā)動(dòng)機(jī)和/或排氣系統(tǒng)傳感器產(chǎn)生的信號(hào)來控制。因此，期望提供用來監(jiān)測(cè)再生PF的頻率的系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)示范性實(shí)施例中，提供一種監(jiān)測(cè)顆粒過濾器再生的方法。該方法包括評(píng)估再生事件是否基于固定的閾值條件；基于該評(píng)估，選擇性地設(shè)置通過或失敗狀態(tài)；以及產(chǎn)生顯示該通過或失敗狀態(tài)的信息。本發(fā)明進(jìn)一步提供如下方案
1.一種監(jiān)測(cè)顆粒過濾器再生的方法，包括
評(píng)估再生事件是否基于固定的閾值條件；
基于所述評(píng)估，選擇性地設(shè)置通過或失敗狀態(tài)；以及 產(chǎn)生顯示通過或失敗狀態(tài)的信息。
2.根據(jù)方案I所述的方法，其特征在于，所述固定的閾值條件是基于時(shí)間的條件。
3.根據(jù)方案I所述的方法，其特征在于，所述固定的閾值條件是基于距離的條件。
4.根據(jù)方案I所述的方法，其特征在于，所述固定的閾值條件是燃料計(jì)數(shù)器條件。
5.根據(jù)方案I所述的方法，其特征在于，所述選擇性地設(shè)置通過或失敗狀態(tài)包括當(dāng)再生事件基于所述固定的閾值條件時(shí)選擇性地設(shè)置通過或失敗狀態(tài)為通過。
6.根據(jù)方案5所述的方法，其特征在于，所述選擇性地設(shè)置通過或失敗狀態(tài)包括當(dāng)再生事件基于測(cè)量的或建模的條件時(shí)，基于對(duì)煙灰質(zhì)量的評(píng)估來選擇性地設(shè)置通過或失敗狀態(tài)。
7.根據(jù)方案I所述的方法，其特征在于，所述信息包括顯示所述狀態(tài)的診斷代碼。
8.一種再生監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括
條件評(píng)估模塊，其評(píng)估再生事件是否基于固定的閾值條件，并且基于所述評(píng)估選擇性地設(shè)置通過或失敗狀態(tài)；和報(bào)告模塊，其產(chǎn)生顯示所述狀態(tài)的信息。
9.根據(jù)方案8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述固定的閾值條件是基于時(shí)間的條件。
10.根據(jù)方案8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述固定的閾值條件是基于距離的條件。
11.根據(jù)方案8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述固定的閾值條件是燃料計(jì)數(shù)器條件。
12.根據(jù)方案8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述條件評(píng)估模塊在所述再生事件基于固定的閾值條件時(shí)通過選擇性地設(shè)置通過或失敗狀態(tài)為通過來選擇地設(shè)置通過或失敗狀態(tài)。
13.根據(jù)方案12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述條件評(píng)估模塊在所述再生事件基于測(cè)量的或建模的條件時(shí)，通過基于對(duì)煙灰質(zhì)量的評(píng)估來選擇性地設(shè)置通過或失敗狀態(tài)來選擇性地設(shè)置通過或失敗狀態(tài)。
14.根據(jù)方案8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信息包括顯示所述狀態(tài)的診斷代碼。
15.一種排氣系統(tǒng)，包括
顆粒過濾器；和
控制模塊，其評(píng)估顆粒過濾器的再生事件是否基于固定的閾值條件，并且基于所述評(píng)估選擇性地設(shè)置通過或失敗狀態(tài)。
16.根據(jù)方案15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述固定的閾值條件是基于時(shí)間的條件、基于距離的條件和燃料計(jì)數(shù)器條件中的至少一個(gè)。
17.根據(jù)方案15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊在所述再生事件基于固定的閾值條件時(shí)通過選擇性地設(shè)置通過或失敗狀態(tài)為通過來選擇地設(shè)置通過或失敗狀態(tài)。
18.根據(jù)方案17所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊在所述再生事件基于測(cè)量的或建模的條件時(shí)，通過基于對(duì)煙灰質(zhì)量的評(píng)估來選擇性地設(shè)置通過或失敗狀態(tài)來選擇性地設(shè)置通過或失敗狀態(tài)。
19.根據(jù)方案15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊產(chǎn)生包括顯示所述狀態(tài)的診斷代碼的信息。本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)以及其他特征和優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合附圖從本發(fā)明的以下詳細(xì)描述中顯見。


其他目標(biāo)、特征、優(yōu)點(diǎn)和細(xì)節(jié)，在以下對(duì)實(shí)施例的詳細(xì)描述中僅通過例子來顯示，詳細(xì)描述參考如下附圖圖I是根據(jù)典型實(shí)施例的包括排氣系統(tǒng)的車輛的功能框圖；圖2是根據(jù)典型實(shí)施例的顯示排氣系統(tǒng)的再生監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖；以及圖3是根據(jù)典型實(shí)施例的顯示可由排氣系統(tǒng)執(zhí)行的再生監(jiān)測(cè)方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面的描述僅僅是本質(zhì)上示例性的，并不局限于本公開、其應(yīng)用或用途。應(yīng)理解的是，整個(gè)附圖中相同的參考標(biāo)記代表相似或相應(yīng)的部分和特征。在此所使用，術(shù)語模塊是指專用集成電路(ASIC)，電子電路，執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)軟件或固件程序的處理器(共享的、專用的或群組的)和存儲(chǔ)器，組合邏輯電路，和/或提供所描述功能的其他合適組件?，F(xiàn)在參考圖1，示范性實(shí)施例引向排氣處理系統(tǒng)10，其用來降低車輛14的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)例如發(fā)動(dòng)機(jī)12的受限的排氣組分。如所明白，發(fā)動(dòng)機(jī)12可以是任何類型的發(fā)動(dòng)機(jī)，包括但不限于柴油機(jī)，汽油直噴發(fā)動(dòng)機(jī)，均質(zhì)充量壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)或其他發(fā)動(dòng)機(jī)類型。排氣處理系統(tǒng)10通常包括一個(gè)或多個(gè)排氣通道16，和一個(gè)或多個(gè)排氣處理裝置。在各實(shí)施例中，排氣處理裝置包括至少顆粒過濾裝置(PF) 18。如所明白，其他排氣處理裝置(未示出)可布置于PF18的上游和/或下游。這樣的排氣處理裝置可以包括但不限于氧化催化裝置，選擇性催化還原裝置，或者其他處理裝置。在圖I中，排氣通道16，其可能包括若干段，傳輸從發(fā)動(dòng)機(jī)12的排氣到排氣處理系統(tǒng)10的各排氣處理裝置。PF裝置18接收排氣并且操作以過濾排氣中的碳和其他顆粒。在各實(shí)施例中，PF18可使用陶瓷壁流整體式過濾器來制成。該過濾器可封裝在殼或罐中，其具有與排氣通道16流體聯(lián)通的進(jìn)口和出口。該陶瓷壁流整體可具有由縱向延伸壁限定出的多個(gè)縱向延伸的通道。所述通道包括進(jìn)口通道的子集，其具有開放進(jìn)口端和封閉出口端；和出口通道的子集，其具有封閉進(jìn)口端和開放出口端。 通過進(jìn)口通道的進(jìn)口端進(jìn)入過濾器裝置的排氣被強(qiáng)行移動(dòng)穿過臨近的縱向延伸壁到出口通道。正是通過該壁流機(jī)理，排氣被過濾出碳和其他顆粒。被過濾出的顆粒沉積在進(jìn)口通道的縱向延伸壁上，并且隨著時(shí)間將會(huì)增加對(duì)由發(fā)動(dòng)機(jī)12經(jīng)受的排氣背壓的影響。應(yīng)明白，陶瓷壁流整體過濾器實(shí)際上僅是示范性的，并且PF裝置18可包括其他過濾裝置例如纏繞或者填充的纖維過濾器，開孔泡沫，或燒結(jié)金屬纖維。顆粒物在PF18中的聚集被周期性地清潔或再生。再生包括通常在高溫度(例如 高于600°C )環(huán)境氧化或燃燒聚集的碳和其他顆粒。再生可通過控制發(fā)動(dòng)機(jī)12和/或一個(gè)或多個(gè)排氣組件來執(zhí)行使得排氣溫度增加。通過PF18的排氣溫度的增加提供再生所需的所述高溫度環(huán)境?？刂颇K20基于感測(cè)的和/或建模的數(shù)據(jù)控制發(fā)動(dòng)機(jī)12和/或一個(gè)或多個(gè)排氣組件。所感測(cè)的數(shù)據(jù)可以從發(fā)動(dòng)機(jī)12和/或排氣處理系統(tǒng)10的一個(gè)或多個(gè)傳感器22a-22n接收。在各實(shí)施例中，控制模塊20監(jiān)測(cè)再生的頻率以確定該頻率是否大于頻率閾值。在監(jiān)測(cè)再生的頻率時(shí)，控制模塊20評(píng)估該再生是否由固定的閾值條件例如時(shí)間閾值、距離閾值、燃料計(jì)數(shù)器閾值或其他固定的閾值條件來觸發(fā)。當(dāng)該再生由固定的閾值條件觸發(fā)時(shí)，通過限定，該再生不可能太頻繁。在各實(shí)施例中，該控制模塊20基于該再生是否由固定的閾值條件來觸發(fā)設(shè)定診斷代碼24。例如，控制模塊20在該再生基于固定的閾值條件來觸發(fā)時(shí)可以設(shè)定診斷代碼24來顯示測(cè)試通過?？刂颇K20可以根據(jù)不同的報(bào)告方法(包括但不限于使用車內(nèi)通信報(bào)告信息和/或車外報(bào)告信息)來報(bào)告診斷代碼24?，F(xiàn)在參照?qǐng)D2，數(shù)據(jù)流圖顯示出再生監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的不同實(shí)施例，其可嵌入到控制模塊20中。根據(jù)本發(fā)明的再生監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的不同實(shí)施例可包括任何數(shù)量的嵌入到控制模塊20中的子模塊。如可明白的，在圖2中顯示的子模塊可結(jié)合和/或進(jìn)一步分隔成PF18的相似監(jiān)測(cè)再生(圖I)。對(duì)該系統(tǒng)的輸入可通過傳感器22a-22n(圖I)從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)12感測(cè)，接收自其他控制模塊(未示出)，和/或通過在控制模塊20中的其他子模塊(未示出)確定/建模。在不同的實(shí)施例中，控制模塊20包括條件評(píng)估模塊30，和報(bào)告模塊32。條件評(píng)估模塊30接收作為輸入的再生狀態(tài)34和觸發(fā)類型36。在不同的實(shí)施例中，再生狀態(tài)34顯示再生是否正在發(fā)生，已經(jīng)發(fā)生或還沒發(fā)生。在不同的實(shí)施例中，觸發(fā)類型36顯示正在發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生的觸發(fā)再生的條件類型。所述條件類型可包括，例如，固定的閾值條件，例如，時(shí)間條件(例如，當(dāng)再生沒有發(fā)生達(dá)X時(shí)間時(shí)，觸發(fā)再生)，距離條件(例如，當(dāng)再生沒有發(fā)生達(dá)X英里時(shí)，觸發(fā)再生)，燃料計(jì)數(shù)器條件(例如，當(dāng)再生沒有發(fā)生達(dá)X量的已燃燃料時(shí)，觸發(fā)再生)，或基于其他固定的閾值條件，和基于測(cè)量的/建模的條件(例如，基于在顆粒過濾器中的測(cè)量的或建模的煙灰量來觸發(fā)再生)。條件評(píng)估模塊30基于觸發(fā)類型36和再生狀態(tài)34設(shè)置通過/失敗狀態(tài)38。例如，如果再生狀態(tài)34顯示再生正在發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生，并且觸發(fā)類型36顯示基于固定的閾值條件，則該條件評(píng)估模塊30設(shè)置通過/失敗狀態(tài)38為通過(PASS)。因此，自動(dòng)通過所述診斷以防止任何錯(cuò)誤故障。
在其他實(shí)施例中，如果再生狀態(tài)34顯示所述再生正在發(fā)生或者已經(jīng)發(fā)生，且觸發(fā)類型36顯示基于測(cè)量的/建模的狀態(tài)，則條件評(píng)估模塊30評(píng)估在系統(tǒng)10中各位置處的煙灰質(zhì)量40來確定診斷是否應(yīng)通過或者失敗。例如，條件評(píng)估模塊30可以將發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的預(yù)測(cè)煙灰質(zhì)量與增量(△)壓力傳感器預(yù)測(cè)的煙灰質(zhì)量相比較，來確定診斷是否應(yīng)通過或者失敗。條件評(píng)估模塊30基于確定診斷是否應(yīng)通過或者失敗來設(shè)置通過/失敗狀態(tài)38。報(bào)告模塊32接收通過/失敗狀態(tài)38作為輸入?；谕ㄟ^/失敗狀態(tài)38，報(bào)告模塊32設(shè)定與顆粒過濾器關(guān)聯(lián)的診斷代碼24的值，并報(bào)告診斷代碼24。在不同的實(shí)施例中，診斷代碼24可以通過在車輛14(圖I)的串口數(shù)據(jù)總線(未示出)上產(chǎn)生信息來報(bào)告，其中所述信息可以通過使用車輛14(圖I)的遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)(未示出)傳送到遠(yuǎn)處，或者可以由連接到車輛14(圖I)的技術(shù)員工具(未示出)來檢索。現(xiàn)在參考圖3，同時(shí)繼續(xù)參考圖I和2，流程圖顯示出再生監(jiān)測(cè)方法，其可以通過根據(jù)本發(fā)明的圖I的控制模塊20執(zhí)行。如可明白的是，根據(jù)本發(fā)明，該方法中的操作順序并不限于圖3所示的次序執(zhí)行，而是在使用時(shí)并根據(jù)本發(fā)明可以一個(gè)或多個(gè)不同的順序來執(zhí)行。在不同的實(shí)施例中，所述方法可以基于預(yù)定事件而被調(diào)度運(yùn)行，和/或在發(fā)動(dòng)機(jī)12的運(yùn)行期間連續(xù)運(yùn)行。在一個(gè)例子中，該方法可在100處開始。在110處評(píng)估再生狀態(tài)，在120處評(píng)估觸發(fā)類型。如果在110處再生狀態(tài)顯示再生正在發(fā)生或者已經(jīng)發(fā)生，并且在120處再生類型顯示再生是基于規(guī)定的閾值條件被觸發(fā)，則在130處所述通過/失敗狀態(tài)被設(shè)定為通過。因此，故障代碼基于該通過/失敗狀態(tài)被設(shè)定來顯示并且被報(bào)告，例如，在140處如上討論。方法可在150處結(jié)束。然而，如果在110處再生狀態(tài)顯示出該再生正在發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生，并且在120處觸發(fā)類型顯示該再生是基于測(cè)量的或建模的條件被觸發(fā)的，則在發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的不同位置處所預(yù)測(cè)的煙灰質(zhì)量被評(píng)估以確定在160處診斷是否應(yīng)該通過或者失敗，并在170處所述通過/失敗狀態(tài)基于所述評(píng)估設(shè)定。隨后，故障代碼基于所述通過/失敗狀態(tài)而被設(shè)定以顯示并且被報(bào)告，例如，在140處如上討論。方法可在150處結(jié)束。然而，如果在110處再生狀態(tài)顯示再生還沒有發(fā)生，則方法可在150處結(jié)束。雖然本發(fā)明參考示范性實(shí)施例已經(jīng)被描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，可以在不偏離發(fā)明的范圍內(nèi)作出各種修改并且等價(jià)物可以替換其元素。此外，在不偏離本發(fā)明的本質(zhì)范圍內(nèi)，可做成許多修改以將特定情況或材料適應(yīng)本發(fā)明教導(dǎo)。因此，該發(fā)明不僅限于披露的具體實(shí)施例，而是 該發(fā)明將包括落在本發(fā)明應(yīng)用范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種監(jiān)測(cè)顆粒過濾器再生的方法，包括 評(píng)估再生事件是否基于固定的閾值條件； 基于所述評(píng)估，選擇性地設(shè)置通過或失敗狀態(tài)；以及 產(chǎn)生顯示通過或失敗狀態(tài)的信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述固定的閾值條件是基于時(shí)間的條件。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述固定的閾值條件是基于距離的條件。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述固定的閾值條件是燃料計(jì)數(shù)器條件。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述選擇性地設(shè)置通過或失敗狀態(tài)包括當(dāng)再生事件基于所述固定的閾值條件時(shí)選擇性地設(shè)置通過或失敗狀態(tài)為通過。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述選擇性地設(shè)置通過或失敗狀態(tài)包括當(dāng)再生事件基于測(cè)量的或建模的條件時(shí)，基于對(duì)煙灰質(zhì)量的評(píng)估來選擇性地設(shè)置通過或失敗狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述信息包括顯示所述狀態(tài)的診斷代碼。
8.一種再生監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括 條件評(píng)估模塊，其評(píng)估再生事件是否基于固定的閾值條件，并且基于所述評(píng)估選擇性地設(shè)置通過或失敗狀態(tài)；和 報(bào)告模塊，其產(chǎn)生顯示所述狀態(tài)的信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述固定的閾值條件是基于時(shí)間的條件。
10.一種排氣系統(tǒng)，包括 顆粒過濾器；和 控制模塊，其評(píng)估顆粒過濾器的再生事件是否基于固定的閾值條件，并且基于所述評(píng)估選擇性地設(shè)置通過或失敗狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及顆粒過濾器監(jiān)測(cè)方法和系統(tǒng)，具體地，提供一種監(jiān)測(cè)顆粒過濾器的再生的方法。所述方法包括評(píng)估再生事件是否基于固定的閾值條件；基于所述評(píng)估，選擇性地設(shè)置通過或失敗狀態(tài)；以及產(chǎn)生顯示通過或失敗狀態(tài)的信息。
文檔編號(hào)F01N11/00GK102817686SQ20121025114
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月7日
發(fā)明者J·E·科瓦爾科夫斯基, C·J·斯塔克 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司