[发明专利]检测微粒过滤器内的微粒物质负载密度

说明书

技术领域

本发明涉及控制电加热式微粒过滤器。

背景技术

这里提供的背景描述是为了总地示出本公开的背景。目前署名的发明人的工作，在该背景技术部分中所作描述的程度，以及在提交时不会以其它方式被认为是现有技术的描述方面，既不明示地也不含蓄地认为是破坏本公开的现有技术。

发动机燃烧空气与燃料的混合物，产生驱动扭矩。发动机，例如柴油机和压燃式发动机产生微粒物质(PM)，该PM被微粒过滤器从废气过滤掉。过滤器通过收集和存储PM来减少PM。随着时间的过去，存储在过滤器中的PM量会增加。相对于干净的过滤器，充满的过滤器会降低废气流。

再生期间，可通过燃烧过滤器中的PM来清理过滤器。再生可包括将过滤器加热至点燃PM的燃烧温度。PM的燃烧进一步升高了过滤器温度。过滤器的再生率和过滤器温度会受废气中的氧水平影响。增加废气中的氧水平会增加再生率和过滤器温度。

可有多种方式执行再生，包括修改发动机控制、使用燃料燃烧器、使用催化氧化剂、使用微波能量、和/或使用电阻加热线圈。电阻加热线圈可布置成与过滤器接触，以允许通过传导和对流来加热。

发明内容

一种控制系统包括加热器控制模块和微粒物质(PM)负载模块。所述加热器控制模块有选择地激活电加热器来开始微粒过滤器的一个区域中的再生，并在开始所述再生之后停用所述电加热器。在停用所述电加热器之后，所述再生沿着所述微粒过滤器的长度延续进行。所述PM负载模块基于所述再生开始之后所述微粒过滤器的出口温度来确定PM负载。

一种方法包括有选择地激活电加热器来开始微粒过滤器的一个区域中的再生、在开始所述再生之后停用所述电加热器、以及基于所述再生开始之后所述微粒过滤器的出口温度来确定PM负载。在停用所述电加热器之后，所述再生沿着所述微粒过滤器的长度延续进行。

本发明提供以下技术方案：

方案1.一种控制系统，包括：加热器控制模块，其有选择地激活电加热器来开始微粒过滤器的区域中的再生，并在开始所述再生之后停用所述电加热器，其中在停用所述电加热器之后，所述再生沿着所述微粒过滤器的长度延续进行；以及微粒物质(PM)负载模块，其基于所述再生开始之后所述微粒过滤器的出口温度来确定PM负载。

方案2.如方案1所述的控制系统，其中所述PM负载与所述再生开始之后所述出口温度的峰值正相关。

方案3.如方案1所述的控制系统，其中所述区域包括所述微粒过滤器的入口面的一部分。

方案4.如方案3所述的控制系统，其中所述部分的尺寸被预先确定为以防止所述再生期间对所述微粒过滤器的损坏。

方案5.如方案3所述的控制系统，其中所述部分小于所述入口面的十分之一。

方案6.如方案3所述的控制系统，其中所述加热器控制模块基于所述微粒过滤器的入口温度和氧水平中的至少一项有选择地激活所述电加热器，以开始所述再生。

方案7.如方案6所述的控制系统，其中当所述入口温度不等于期望温度时，所述加热器控制模块制止激活所述电加热器开始所述再生。

方案8.如方案6所述的控制系统，其中当所述氧水平低于期望水平时，所述加热器控制模块制止激活所述电加热器开始所述再生。

方案9.如方案6所述的控制系统，所述PM负载模块还基于所述入口温度和废气流量中的至少一项确定所述PM负载。

方案10.如方案9所述的控制系统，其中所述PM负载与所述入口温度和所述废气流量中的至少一项负相关。

方案11.一种方法，包括：有选择地激活电加热器来开始微粒过滤器的区域中的再生，并在开始所述再生之后停用所述电加热器，其中在停用所述电加热器之后，所述再生沿着所述微粒过滤器的长度延续进行；以及基于所述再生开始之后所述微粒过滤器的出口温度来确定PM负载。

方案12.如方案11所述的方法，其中所述PM负载与所述再生开始之后所述出口温度的峰值正相关。

方案13.如方案11所述的方法，其中所述区域包括所述微粒过滤器的入口面的一部分。

方案14.如方案13所述的方法，其中所述部分的尺寸被预先确定为以防止所述再生期间对所述微粒过滤器的损坏。

方案15.如方案13所述的方法，其中所述部分小于所述入口面的十分之一。

方案16.如方案13所述的方法，还包括基于所述微粒过滤器的入口温度和氧水平中的至少一项有选择地激活所述电加热器，以开始所述再生。

方案17.如方案16所述的方法，还包括当所述入口温度不等于期望温度时，制止激活所述电加热器开始所述再生。