[发明专利]使用虚拟的砖温度传感器的用于颗粒过滤器的再生系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于内燃发动机的排气系统，更具体地，涉及使用了虚拟的砖温度传感器的用于颗粒过滤器的再生系统和方法。

背景技术

本文提供的背景描述是为了总体陈述本发明的发明背景。发明人的一部分工作在背景技术部分中被描述，这部分内容以及在提交申请时该描述中不另构成现有技术的方面，既不明确也不暗示地被承认是破坏本发明的现有技术。

发动机可产生碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NO_x)和颗粒。HC可被氧化催化剂过滤。NO_x排放物可通过选择性催化还原(SCR)系统还原。颗粒可被颗粒过滤器过滤。在一些实施方式中，颗粒过滤器可包括具有砖形式的催化剂，所述砖可在其内捕集颗粒。随着时间的过去，颗粒过滤器变满，从而需要被再生以去除捕集在颗粒过滤器的催化剂内的颗粒。在再生期间，对被捕集的颗粒施加热，以在颗粒过滤器内燃烧颗粒。在颗粒过滤器内的颗粒被燃烧之后，颗粒过滤器可重新恢复过滤。

在再生期间，颗粒过滤器的催化剂承受高温。但在整个颗粒过滤器内，颗粒过滤器的温度可能不是均匀的。除来自于排气的热之外，颗粒过滤器还承受从氧化催化剂内HC的氧化反应所释放的发热，所述氧化催化剂被提供在颗粒过滤器的上游处。而且，颗粒过滤器的再生包括对被捕获在催化剂砖的表面上的烟炱或颗粒进行氧化。对烟炱或颗粒进行氧化将向催化剂砖的表面释放热量。

传统地，排气温度传感器被设置在颗粒过滤器的上游和下游处，以分别监测排气的上游温度和下游温度。颗粒过滤器的温度可以是基于上游温度和下游温度的平均值。对再生的控制可以是基于颗粒过滤器的温度。

发明内容

一种排气控制系统，其包括温度传感器、温度估测模块和排气状况调节模块。温度传感器对减排设备下游处的排气的出口温度进行测量。温度估测模块对减排设备的最高温度进行估测。排气状况调节模块根据减排设备的最高温度对排气控制系统的运行进行控制。

一种再生系统，其包括温度传感器、温度估测模块和排气状况调节模块。温度传感器对颗粒过滤器下游处的排气的出口温度进行测量。温度估测模块根据出口温度估测颗粒过滤器的最高温度。排气状况调节模块根据颗粒过滤器的最高温度对再生进行控制。

一种使颗粒过滤器再生的方法，其包括：对颗粒过滤器下游处的排气的出口温度进行测量；根据出口温度估测颗粒过滤器的最高温度；以及，根据估测的最高温度对颗粒过滤器的再生进行控制。

在一个特征中，可根据下式对最高温度进行估测：

Tb=T2-T0FαmCp+McCpbmCpdT2dt1-FαmCp]]>

式中，T_b为最高温度，T₂为排气的出口温度，m为排气的质量流率，M_c为催化剂砖的质量，C_pb为催化剂砖的比热，C_p为排气的比热，F为排气与减排设备之间的热传递面积，α为热传递系数，以及T₀为环境温度。

本发明还提供了以下方案：

方案1.一种排气控制系统，包括：