[发明专利]在空载或低负载期间估计碳烟负载的系统、方法和装置

说明书

本发明公开了在空载或低负载期间的碳烟负载估计。一种系统可以包括发动机、具有颗粒过滤器的后处理系统以及控制器。控制器配置成比较自上次增量压力碳烟负载估计过程起的时间值与预定时间阈值。响应于时间值大于或等于预定时间阈值，控制器将流动阈值减小到较低流动阈值。如果流量大于或等于较低流动阈值，则控制器启动增量压力碳烟负载估计过程。然后响应于较低流动阈值，使用增量压力碳烟负载估计过程的增量压力碳烟负载估计来计算组合碳烟负载估计。

技术领域

本申请一般地涉及用于内燃发动机的后处理系统的领域。

背景技术

对于内燃发动机，诸如柴油发动机，氮氧化物(NOx)化合物以及颗粒物质可能在排气中排出。为了减少NOx排放，可以实施SCR过程以在催化剂和还原剂的协助下将NOx化合物转化成更中性的化合物，如双原子氮、水或二氧化碳。催化剂可以包括在排气系统的催化剂室中，诸如交通工具或发电单元的排气系统的催化室中。诸如无水氨、氨水或尿素的还原剂通常在催化剂室之前引入到排气流中。柴油机颗粒过滤器(DPF)可以单独地或在SCR系统内与内燃发动机包括在一起，以从排气流移除颗粒物质。在一些实例中，DPF可以在选择性催化还原系统的上游、在选择性催化还原系统的下游或在选择性催化还原系统内。为了将还原剂引入到排气流中以用于SCR过程，SCR系统可以通过将还原剂蒸发或喷洒到催化剂室的上游的排气系统的排气管中的配给模块来配给还原剂或以其它方式引入还原剂。SCR系统可包括一个或多个传感器以监测排气系统内的状况。

发明内容

本文所描述的实施方式涉及在空载或低负载运行条件期间的碳烟负载估计。在空载或低负载运行条件期间，用于增量压力碳烟负载估计 (DPSLE)过程的压力测量可处于低值，使得因压力传感器装备和/或其它系统误差导致的小误差可能影响测量。相应地，在这种空载或低负载速度下，用于检测碳烟在后处理部件上的聚集的控制器可能由于可靠性忽略或不使用用于检测碳烟聚集的这些测量。然而，当发动机长时间在低速度下运行时，诸如多于5小时、10小时、50小时或100小时，如果仅使用基于质量的碳烟负载率(MBSLR)估计过程，则来自DPSLE过程的忽略的碳烟负载估计可能导致不准确的估计，不能确认诸如在后处理系统的 DPF中的碳烟聚集。相应地，控制器子例程可周期性地(例如，每8小时、10小时、20小时等)减小使用DPSLE测量的流动阈值和/或增加发动机速度和/或修改排放气体再循环(EGR)阀以将穿过后处理系统的排放气体流增加到足够高的水平进而获得DPSLE测量。在一些实施方式中，控制器子例程可修改燃料压力、喷射始点、可变几何涡轮增压器的几何结构以及/或进气或排气节流，以增加穿过后处理系统的排放气体流。然后， DPSLE测量可用作已知的数据点以更新组合碳烟负载估计(CSLE)。在一些实施方式中，控制器还可以减小用于CSLE的流动阈值以使用DPSLE 测量。

一个实施方式涉及一种系统，该系统包括发动机、具有颗粒过滤器的后处理系统以及控制器。控制器配置成接收用于发动机的发动机运行条件，并且将该发动机运行条件与一个或多个发动机运行阈值进行比较。控制器还配置成比较自上次增量压力碳烟负载估计过程起的时间与预定时间阈值。控制器进一步配置成响应于时间值大于或等于预定时间阈值，将流动阈值减小到较低流动阈值；比较流量与较低流动阈值；以及响应于确定流量大于或等于较低流动阈值，启动增量压力碳烟负载估计过程。控制器进一步配置成，使用增量压力碳烟负载估计过程的相应于较低流动阈值的增量压力碳烟负载估计来计算组合碳烟负载估计。