監(jiān)控顆粒過濾器的再生頻次的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及排氣處理系統(tǒng),更具體地涉及一種用于監(jiān)控顆粒過濾器的再生頻次的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]使用車輛排氣處理系統(tǒng)來減少不期望的排放,例如由車輛發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的一氧化二氮(NOx)和顆粒物質(zhì)(例如煙灰)。車輛排氣系統(tǒng)通常包括顆粒過濾器(“PF”),其捕集來自由發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的排氣的煙灰。PF可以包括限定多個(gè)孔的一個(gè)或多個(gè)過濾器基材,排氣必須流經(jīng)所述孔。當(dāng)排氣流經(jīng)這些孔時(shí),顆粒物質(zhì)聚集在過濾器基材上。
[0003]可以響應(yīng)于再生事件的發(fā)生來執(zhí)行再生操作。再生操作將顆粒過濾器加熱到足以燃燒(即燒盡)聚集的煙灰的燃燒溫度,從而再生PF。然而,執(zhí)行頻繁的再生操作將PF暴露于過高熱量,其加速過濾器基材的老化。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中,一種處理排氣的排氣處理系統(tǒng)包括配置為捕集包含在排氣中的煙灰的顆粒過濾器。壓力傳感器輸出指示顆粒過濾器的入口與顆粒過濾器的出口之間的壓差的壓力信號(hào)。煙灰質(zhì)量模塊配置為基于壓差和存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器設(shè)備中的煙灰模型,確定指示存儲(chǔ)在顆粒過濾器中的煙灰量的煙灰質(zhì)量。調(diào)適煙灰負(fù)載模塊配置為選擇性地對(duì)煙灰質(zhì)量模塊施加校正因子。頻次再生模塊配置為確定對(duì)煙灰質(zhì)量模塊施加校正因子的實(shí)際頻率。頻次再生模塊還基于實(shí)際頻率和閾值確定顆粒過濾器被過度再生。
[0005]在本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例中,一種確定用于再生顆粒過濾器的再生操作的頻次的硬件控制模塊包括存儲(chǔ)器,該存儲(chǔ)器配置為存儲(chǔ)確定存儲(chǔ)在顆粒過濾器中的煙灰量的煙灰模型。煙灰質(zhì)量模塊確定顆粒過濾器的入口與出口之間的壓差,并且配置為基于該壓差和煙灰模型確定煙灰。調(diào)適煙灰負(fù)載模塊與煙灰質(zhì)量模塊電氣通信。調(diào)適煙灰負(fù)載模塊配置為對(duì)煙灰質(zhì)量模塊選擇性地施加校正因子,以生成校正后煙灰質(zhì)量。預(yù)期調(diào)適頻率模塊與調(diào)適煙灰負(fù)載模塊電氣通信。預(yù)期調(diào)適頻率模塊配置為響應(yīng)于當(dāng)產(chǎn)生排氣時(shí)輸出的至少一個(gè)車輛運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來確定用于施加校正因子的預(yù)期頻率。頻次再生模塊與調(diào)適模塊電氣通信。頻次再生模塊配置為確定對(duì)煙灰質(zhì)量模塊施加校正因子的實(shí)際頻率。頻次再生模塊還基于預(yù)期頻率與實(shí)際頻率之間的差值確定顆粒過濾器被過度再生。
[0006]在本發(fā)明的又一個(gè)示例性實(shí)施例中,一種確定用于再生顆粒過濾器的再生操作的頻次的方法包括確定顆粒過濾器的入口與出口之間的壓差。該方法還包括基于該壓差和煙灰質(zhì)量模型確定顆粒過濾器的煙灰質(zhì)量。該方法還包括對(duì)煙灰質(zhì)量模型選擇性地施加校正因子以生成校正后煙灰質(zhì)量。該方法還包括確定對(duì)煙灰質(zhì)量模型施加校正因子的實(shí)際頻率。該方法還包括基于實(shí)際頻率和閾值確定顆粒過濾器被過度再生。
[0007]1.一種處理排氣的排氣處理系統(tǒng),所述排氣處理系統(tǒng)包括:
顆粒過濾器,配置為捕集包含在流經(jīng)該顆粒過濾器的排氣中的煙灰; 壓力傳感器,輸出指示所述顆粒過濾器的入口與所述顆粒過濾器的出口之間的壓差的壓力信號(hào);
與所述壓力傳感器電氣通信的煙灰質(zhì)量模塊,所述煙灰質(zhì)量模塊配置為基于所述壓差確定指示存儲(chǔ)在所述顆粒過濾器中的煙灰量的煙灰質(zhì)量,根據(jù)第一煙灰模型和不同于所述第一煙灰模型的第二煙灰模型中的一個(gè),來選擇性地確定所述煙灰質(zhì)量;
與所述煙灰質(zhì)量模塊電氣通信的調(diào)適煙灰負(fù)載模塊,所述調(diào)適煙灰負(fù)載模塊配置為基于所述第二煙灰模型校正所述第一煙灰模型,以便使所述第一煙灰模型適應(yīng)于所述第二煙灰模型;以及
與所述調(diào)適煙灰負(fù)載模塊電氣通信的頻次再生模塊,所述頻次再生模塊配置為確定校正所述第一煙灰模型的實(shí)際頻率,并基于所述實(shí)際頻率和閾值確定故障。
[0008]2.如方案I所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述故障包括基于所述實(shí)際頻率和閾值確定所述顆粒過濾器被過度再生。
[0009]3.如方案2所述的排氣處理系統(tǒng),還包括與所述調(diào)適煙灰負(fù)載模塊電氣通信的預(yù)期調(diào)適頻率模塊,所述預(yù)期調(diào)適頻率模塊配置為確定用于施加校正因子的預(yù)期頻率,所述預(yù)期頻率基于當(dāng)產(chǎn)生排氣時(shí)輸出的至少一個(gè)車輛運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
[0010]4.如方案3所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述頻次再生模塊確定所述預(yù)期頻率與所述實(shí)際頻率之間的差值。
[0011]5.如方案4所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述頻次再生模塊響應(yīng)于所述差值超過所述閾值而確定所述顆粒過濾器被過度再生。
[0012]6.如方案5所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述預(yù)期頻率基于產(chǎn)生排氣的發(fā)動(dòng)機(jī)的速度、發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料進(jìn)入量和排氣中的NOx水平中的至少一個(gè)。
[0013]7.如方案6所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述校正因子基于所述排氣的煙灰流量、所述顆粒過濾器的過濾效率、和存儲(chǔ)在所述顆粒過濾器中的煙灰的燃燒率中的至少一個(gè)。
[0014]8.如方案7所述的排氣處理系統(tǒng),其中所述燃燒率基于所述排氣中的氧的水平和所述排氣中的NOx的水平。
[0015]9.一種確定用于再生顆粒過濾器的再生操作的頻次的硬件控制模塊,所述控制豐吳塊包括:
存儲(chǔ)器,配置為存儲(chǔ)確定存儲(chǔ)在所述顆粒過濾器中的煙灰質(zhì)量的多個(gè)煙灰模型;煙灰質(zhì)量模塊,確定所述顆粒過濾器的入口與出口之間的壓差,并且配置為基于所述壓差和所述煙灰模型確定所述煙灰質(zhì)量;
與所述煙灰質(zhì)量模塊電氣通信的調(diào)適煙灰負(fù)載模塊,所述調(diào)適煙灰負(fù)載模塊配置為根據(jù)不同于所述第一煙灰模型的第二煙灰模型校正所述第一煙灰模型;
與所述調(diào)適煙灰負(fù)載模塊電氣通信的預(yù)期調(diào)適頻率模塊,所述預(yù)期調(diào)適頻率模塊配置為確定校正所述第一煙灰模型的預(yù)期頻率;以及
與所述調(diào)適模塊電氣通信的頻次再生模塊,所述頻次再生模塊配置為確定校正所述第一煙灰模型的實(shí)際頻率,并且基于所述實(shí)際頻率與所述預(yù)期頻率之間的比較來確定所述顆粒過濾器的過度再生。
[0016]10.如方案9所述的硬件控制模塊,其中預(yù)期頻率閾值指示所述預(yù)期頻率,并且其中所述頻次再生模塊響應(yīng)于所述實(shí)際頻率超過所述預(yù)期頻率閾值而確定所述顆粒過濾器被過度再生。
[0017]11.如方案10所述的硬件控制模塊,其中所述預(yù)期頻率基于產(chǎn)生排氣的發(fā)動(dòng)機(jī)的速度、發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料進(jìn)入量以及排氣中的NOx的水平中的至少一個(gè)。
[0018]12.如方案11所述的硬件控制模塊,其中所述校正因子基于所述排氣的煙灰流量、所述顆粒過濾器的過濾效率、以及存儲(chǔ)在所述顆粒過濾器中的煙灰的燃燒率中的至少
—個(gè)°
[0019]13.一種確定用于再生顆粒過濾器的再生操作的頻次的方法,所述方法包括: 確定所述顆粒過濾器的入口與出口之間的壓差;
基于所述壓差和從多個(gè)煙灰質(zhì)量模型選擇的第一煙灰質(zhì)量模型,來確定所述顆粒過濾器的煙灰質(zhì)量,所述第一煙灰質(zhì)量模型指示存儲(chǔ)在所述顆粒過濾器中的煙灰量;
基于所述第一煙灰質(zhì)量模型確定校正因子,并且將所述校正因子施加到不同于所述第一煙灰質(zhì)量模型的第二煙灰質(zhì)量模型,以便所述第二煙灰質(zhì)量模型適應(yīng)于所述第一煙灰質(zhì)量模型;
確定將所述校正因子施加到所述第二煙灰質(zhì)量模型的實(shí)際頻率;以及基于所述實(shí)際頻率和閾值,來確定所述顆粒過濾器被過度再生。
[0020]14.如方案13所述的方法,其中所述閾值指示當(dāng)所述顆粒過濾器沒有退化時(shí)發(fā)生的用于施加所述校正因子的預(yù)期頻率。
[0021]15.如方案14所述的方法,還包括響應(yīng)于實(shí)際調(diào)適頻率超過所述閾值而確定所述顆粒過濾器被過度再生。
[0022]16.如方案15所述的方法,還包括:基于產(chǎn)生排氣的發(fā)動(dòng)機(jī)的速度、發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料進(jìn)入量以及排氣中的NOx的水平中的至少一個(gè)確定所述預(yù)期頻率。
[0023]17.如方案16所述的方法,還包括基于所述排氣的煙灰流量、所述顆粒過濾器的過濾效率、以及存儲(chǔ)在所述顆粒過濾器