[发明专利]用于控制排气后处理装置的操作的方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于控制排气后处理装置的操作的方法与装置。

背景技术

排气后处理装置用于处理由汽缸内或汽缸外排气流中的燃 料与空气燃烧产生的排气流。这些装置可能以重复且尤其是周期 性的方式有意或无意地暴露于提升的热等级。这发生在，例如， 柴油机微粒过滤器(DPF)再生期间或者与为稀氧化氮捕集器操作 所设计的具有富空气/燃料的混合物操作阶段期间。

这种类型的排气后处理装置具有温度上限，为了确保过滤器 载体的连续过滤的一致性以及由此确保排气后处理装置的效率，必须 不超过所述温度上限。为了确保不超过这样的温度上限，已经公知的 是在不同燃烧模式的预校准期间使用公差极限与反馈控制，从而使系 统在制造公差、老化过程以及所伴随的漂移，以及关于未诊断的操作 故障方面是稳健的。以这样的方式，当无法预见或不期望的热等级上 升并接近温度上限的情况发生时，将确保能采取适当的方法。这样的 方法可包括，例如，转换到不同的预校准(例如不同的燃烧模式)或 转换到具有更高带宽的不同反馈控制，例如，从温度控制转换到λ (lambda)控制。

在排气后处理装置中用于触发热保护模式的传统方法是基于 过滤器载体温度的测量或估算值的。然而，使用这些方法引发了与系 统内在低质量流量情况下的传输延迟有关的问题，以及与在高质量流 量情况下温度测量的时间延迟关联的问题。用于显示危险的热等级的 温度测量典型地操作缓慢。然而，用于转换燃烧模式的触发时间是很 重要的，这是因为，例如仅仅几秒钟的延迟可导致对排气后处理部件 的无法逆转的损坏(诸如当煤烟微粒过滤器过载的情况发生时，在微 粒过滤器内无法控制的煤烟热燃烧)或者导致转换到停歇状态。

发明内容

对于以上背景，本发明的目的是提供一种用于控制排气后处 理装置的操作的方法与装置，借助于所述方法与装置，排气后处理装 置中热损坏的危险可被减少或最小化。

根据本发明一方面，提供一种用于控制内燃发动机的排气后 处理的排气后处理装置的操作的方法，其中为了避免所述排气后处理 装置操作中的热损坏，必须不超过最高温度，所述最高温度被指定到 所述排气后处理装置，并且其中为了防止超过所述最高温度，所述排 气后处理装置作为操作状态的函数被转换到保护模式。

用于控制内燃发动机的排气后处理的排气后处理装置的操作 的方法包括以下步骤：

为排气后处理装置上游存在的氧浓度确定浓度参考值以及为排气 后处理装置上游存在的温度确定温度参考值；

在每种情况中，将浓度参考值和温度参考值与校准阈值进行比较； 以及

在排气后处理装置的操作中基于所述比较触发或不触发热保护模 式。

通过根据本发明的方法，提供了一种预测算法，借助所述预 测算法，排气后处理装置的热保护模式被触发和终止。在此方面，本 发明基于这样的思想：确定最高载体温度，即载体不能超过的温度上 限，通过排气后处理装置作为当前燃烧热排放与上游所测量温度的函 数的热学模型的反推确定氧浓度的浓度参考值，进入温度的温度参考 值。所计算的参考值均与前面校准的阈值进行比较并且优选地在确认 时间到期之后，根据比较结果触发或不触发排气后处理装置的热保护 模式的请求。

根据本发明另一方面，提供一种用于内燃发动机的排气后处 理的排气后处理装置的操作控制的装置，其中所述装置被设计成执行 上述方法。

附图说明

以下将参照优选实施例以及附图解释本发明，其中：

图1是解释根据本发明的方法的策略的框图；

图2是解释根据本发明确定氧浓度的浓度参考值的框图；

图3是解释根据本发明确定温度参考值的框图；

图4是表示不同温度参考值情况下转换到停歇状态在 10.6g/l的煤烟载荷下热保护模式氧浓度的氧浓度参考值的图；

图5是解释在10.6g/l(克/升)的煤烟载荷下转换到停歇 状态的不同温度参考值的热保护模式的图；以及

图6是解释在不同初始煤烟载荷下转换到停歇状态的图。

具体实施方式

图1是解释根据本发明的策略的框图；以下将解释在本策略 中所使用的功能框110至150的功能。表1中给出在图1中所用的信 号名称的汇总。