[发明专利]用于控制电加热式颗粒过滤器的方法和系统

说明书

技术领域

本公开涉及车辆排气系统，更具体地涉及对电加热式颗粒过滤器进行控制。

背景技术

这里提供的背景描述是用于大致说明本公开背景的目的。发明人的一部分工作在背景技术部分被加以描述，这部分内容以及说明书在提交时不另作为现有技术的方面，既不明确也不暗示地被认为是破坏本公开的现有技术。

柴油发动机的操作涉及产生排气的燃烧。在燃烧期间，空气/燃料混合物通过进气门输送至汽缸并在其中燃烧。燃烧之后，活塞迫使汽缸中的排气进入排气系统。排气可包含氮氧化物(NO_x)和一氧化碳(CO)之类的排放物。

通常利用排气处理系统来减少车辆的排放物。控制模块监控发动机的操作，计量系统有选择地将尿素喷射到催化器上游的排气中。处理过的排气与催化器反应。发生化学反应从而加热催化器并还原排气中的排放物。更具体地，该化学反应将NO_x和尿素分解成分离元素。NO_x分解成氮和水。尿素分解成氨，其储存在催化器表面上。

还在柴油发动机的排气系统中使用柴油颗粒过滤器。柴油颗粒过滤器从排气中去除颗粒物质。所述颗粒物质通常被称为烟炱。配备了有效起作用的过滤器的柴油动力车辆不会从其排气管排出可见的烟。

除了收集颗粒物质以外，还必须具有一种清洁过滤器的方法。一些过滤器是一次性的并且必须去除。其它过滤器设计成使积累的颗粒物质氧化。清洁过滤器的一种方式是以预定方式操作发动机，从而使排气温度被加热到高于烟炱燃烧温度的水平。这称为过滤器再生。

柴油颗粒过滤器对于过热是敏感的。若柴油颗粒过滤器过热，则有可能发生颗粒过滤器破裂或其它损坏。

发明内容

因此，本公开提供了一种用于通过控制排气中的氧水平并控制柴油颗粒过滤器内的电加热元件从而控制柴油颗粒过滤器的方法和系统。

在本公开的一个方面，一种方法包括：确定柴油颗粒过滤器中的颗粒物质负载的颗粒物质负载确定模块；基于所述颗粒物质负载确定期望排气氧水平的期望氧水平确定模块；将所述期望排气氧水平与测量的排气氧水平进行对比并产生比较信号的氧比较模块；以及响应于所述比较信号控制电加热式催化器的柴油颗粒过滤器(DPF)电控制模块。

提供一种方法，所述方法包括：确定柴油颗粒过滤器中的颗粒物质负载；基于所述颗粒物质负载确定期望排气氧水平；对排气氧水平进行测量以形成测量排气氧水平；比较所述期望排气氧水平和所述测量排气氧水平；以及响应于所述比较来控制电加热式催化器。

优选地，所述确定期望排气氧水平包括基于所述颗粒物质负载和最大的催化器期望温度来确定所述期望排气氧水平。

优选地，所述最大的期望温度对应于用于从所述柴油颗粒过滤器去除大多数烟炱的最低的柴油颗粒过滤器温度。

优选地，所述最大的期望温度对应于沿着至所述柴油颗粒过滤器内的预定轴向方向从所述柴油颗粒过滤器去除大多数烟炱的最低的柴油颗粒过滤器温度。

优选地，控制所述排气氧水平。

优选地，所述控制所述排气氧水平包括控制空燃比、排气再循环、和后排气喷射器中至少之一。

优选地，所述后排气喷射器包括通过喷射器喷射尿素。

优选地，所述控制所述排气氧水平包括控制空燃比、排气再循环、和后排气喷射器中至少之一。

优选地，所述控制电加热式催化器包括对柴油颗粒过滤器进行电加热。

优选地，所述确定柴油颗粒过滤器中的颗粒物质负载包括确定柴油机排气流中的所述柴油颗粒过滤器中的颗粒物质负载。

在本公开的另一方面，一种控制系统包括：确定柴油颗粒过滤器中的颗粒物质负载的颗粒物质负载确定模块；基于所述颗粒物质负载确定期望排气氧水平的期望氧水平确定模块；将所述期望排气氧水平与测量的排气氧水平进行比较并产生比较信号的氧比较模块；以及响应于所述比较信号控制电加热式催化器的柴油颗粒过滤器电控制模块。

优选地，所述期望排气氧水平确定模块基于所述颗粒物质负载和最大的催化器期望温度来确定所述期望的排气氧水平。

优选地，所述最大的期望温度对应于从所述柴油颗粒过滤器去除大多数烟炱的最低的柴油颗粒过滤器温度。

优选地，所述最大的期望温度对应于沿着至所述柴油颗粒过滤器内的预定轴向方向从所述柴油颗粒过滤器去除大多数烟炱的最低的柴油颗粒过滤器温度。

优选地，控制所述排气氧水平的发动机控制模块。

优选地，所述发动机控制模块通过控制空燃比、排气再循环、和后排气喷射器中至少之一来控制所述排气氧水平。