用于使微粒过滤器再生的系统和方法技术方案

提供了用于确定存储在微粒过滤器中的碳烟并使微粒过滤器再生的方法和系统。在一个示例中，提供了一种用于使氧传感器以允许排气中水被确定的方式运转的方法。排气中的水可以是用于确定存储在微粒过滤器中的碳烟量的基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大体涉及用于控制车辆发动机以使来自排气系统中的微粒过滤器的微粒物质氧化的方法和系统。
技术介绍
微粒过滤器可以在车辆排气系统中被用来捕获可以从内燃发动机被排出的含碳的碳烟。一旦微粒物质被存储在微粒过滤器中，微粒物质就会被氧化，并且作为二氧化碳从微粒过滤器被释放。氧化发生会降低车辆燃料经济性。因此，希望仅当期望量的微粒物质已经积聚在微粒过滤器内时氧化或再生微粒过滤器。一种估计存储在微粒过滤器内的微粒物质的量的方法基于微粒过滤器上的压力变化。然而，压力传感器增加排气系统的成本，并且可能会被碳烟堵塞。估计被捕获在微粒过滤器中的碳烟的另一种方法是，经由模型估计发动机的碳烟输出，并且使用该模型输出作为对存储在微粒过滤器中的碳烟的估计。然而，建模误差和变化的工况会导致比期望的更频繁或更不频繁地启用过滤器再生的微粒物质估计。因此，希望以可以比使用压力传感器更低成本且比发动机微粒物质模型更准确的方式估计存储在微粒过滤器中的碳烟量。
技术实现思路
专利技术人在此已经认识到上面提到的问题，并且已经开发了一种用于使微粒过滤器再生的方法，其包含：估计存储在所述微粒过滤器内的水量；以及响应于所述存储的水量而使所述微粒过滤器再生。通过响应于存储在微粒过滤器中的水量而使微粒过滤器再生，在不增加压力传感器的成本的情况下并且在当微粒过滤器再生被期望的状况下提供使微粒过滤器再生的技术效果是可能的。在一个示例中，现有的上游和下游氧传感器的输出是确定在发动机冷启动期间存储在微粒过滤
器内的水量的基础。存储在微粒过滤器内的水量可以与被保持在微粒过滤器内的碳烟量相关，这是因为碳烟趋向于增加微粒过滤器可以存储的水量。以此方式，存储在微粒过滤器中的水的估计可以是用于确定存储在微粒过滤器中的碳烟量和发起微粒过滤器再生的基础。本专利技术可以提供若干优势。具体地，该方法可以提供及时的微粒过滤器再生而不增加排气压力传感器的费用。进一步地，该方法可以使用现有的传感器来发起微粒过滤器再生，使得不需要额外的传感器诊断。更进一步地，该方法可以提供比其他估计方法更准确的对存储在微粒过滤器内的碳烟量的估计。当单独或结合附图参照以下具体实施方式时，本专利技术的上述优点和其它优点以及特征将是显而易见的。应当理解，提供以上概述以便以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一些概念。这并不意味着指出要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围仅由随附的权利要求确定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分提及的任何缺点的实施方式。附图说明图1示出了发动机的示意图；图2和图3示出了一种用于使微粒过滤器再生的示例方法的流程图；图4示出了用于确定排气中的水所期望的氧传感器特性；以及图5示出了根据图2和图3的方法的模拟顺序。具体实施方式本专利技术涉及使包括发动机的车辆的排气系统中的微粒过滤器再生。发动机可以被配置为如在图1中所示出的。图1的发动机可以根据图2和图3的方法运转以使微粒过滤器再生。图1和图2的方法可以利用在图4中示出的氧传感器的操作特性来确定响应于在发动机冷启动期间微粒过滤器存储的水量而希望何时使微粒过滤器再生。最后，图5示出了图1的系统根据图2和图3的方法操作的示例顺序。参照图1，内燃发动机10由电子发动机控制器12控制，其中发动机10包含多个汽缸，在图1中示出了所述多个汽缸中的一个汽缸。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32，活塞36被设置在其中并被连接至曲轴40。飞轮97和环形齿轮99被联接至曲轴40。起动机96(例如，低电压(以小于30伏运转)电动机)包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可以选择性地推进小齿轮95以啮合环形齿轮99。起动机96可以被直接安装在发动机的前面或发动机的后面。在一些示例中，起动机96可以通过带或链向曲轴40选择性地供应扭矩。在一个示例中，当不与发动机曲轴接合时，起动机96处于基础状态。燃烧室30被显示为经由相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气和排气门可以被进气凸轮51和排气凸轮53操作。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。进气门52可以通过气门激活装置59被选择性地激活和停用。排气门54可以通过气门激活装置58被选择性地激活和停用。燃料喷射器66被示为设置为将燃料直接喷射到汽缸30内，本领域技术人员称之为直接喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的脉冲宽度成比例地递送液体燃料。燃料通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨道(未示出)的燃料系统(未示出)递送至燃料喷射器66。在一个示例中，高压双级燃料系统可以用于产生较高的燃料压力。此外，进气歧管44被示为与涡轮增压器压缩机162和发动机空气进气装置42连通。在另一些示例中，压缩机162可以是机械增压器压缩机。轴161将涡轮增压器涡轮164机械地联接至涡轮增压器压缩机162。可选的电子节气门62(例如，中心或发动机进气歧管节气门)调整节流板64的位置，以控制从压缩机162到进气歧管44的空气流量。升压室45中的压力可以被称为节气门入口压力，因为节气门62的入口在升压室45内。节气门出口在进气歧管44中。在一些示例中，节气门62和节流板64可以被设置在进气门52与进气歧管44之间，使得节气门62是进气道节气门。压缩机再循环阀47可以被选择性地调整到完全打开与完全关闭之间的多个位置。废气门163可以经由控制器12来调整，以允许排气选择性地绕过涡轮164，从而控制压缩机162的转速。空气过滤器43清洁经由暴露于环境温度和压力的入口3进入发动机空气进气装置42的空气。经转化的燃烧副产物在暴露于环境温度和压力的出口5处被排出。因此，当发动机10旋转时，活塞36和燃烧室30可以作为泵运转。根据通过发动机10、排气歧管48和发动机空气进气装置42的流动方向，入口3在出口5的上游。上游不包括在发动机外部经过入口的任何事物，并且下游不包括在在发动机外部经过出口的任何事物。响应于控制器12，无分电器式电子点火系统88经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用排气氧(UEGO)传感器126被显示为在排气系统151中联接至催化转化器70上游的排气歧管48。可替代地，双态排气氧传感器可以替代UEGO传感器126。在一个示例中，转化器70能够包括多块催化剂砖。在另一示例中，可以使用每个均具有多块砖的多个排放控制装置。在一个示例中，转化器70可以是三元型催化剂。转化器70被设置在微粒过滤器170的上游。通用(线性)氧传感器127被设置在微粒过滤器170的上游，并且通用氧传感器128被设置在微粒过滤器170的下游。发动机10可以经由止回阀83为真空贮存器81提供真空。当进气歧管中的压力小于真空贮存器81中的压力时，空气从真空贮存器81流入进气歧管44。真空贮存器81为真空消耗装置82提供真空。真空消耗装置可以包括但不限于制动助力器、废气门致动器和空气调节管道致动器。控制器12在图1中被示为传统的微型计算机，其包括：微处理单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、只读存储器(ROM)106(例如，非临时性存储器)、随机存取存储器(RAM)108、保活存取器(KAM)110和传统的数据总本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使微粒过滤器再生的方法，其包含：估计存储在所述微粒过滤器内的水量；以及响应于存储的所述水量而使所述微粒过滤器再生。

【技术特征摘要】
2015.01.29 US 14/608,8291.一种用于使微粒过滤器再生的方法，其包含：估计存储在所述微粒过滤器内的水量；以及响应于存储的所述水量而使所述微粒过滤器再生。2.根据权利要求1所述的方法，其中存储在所述微粒过滤器内的所述水量的估计量基于在发动机冷启动之后并且在超过所述微粒过滤器中的露点温度之前存储在所述微粒过滤器内的水量。3.根据权利要求1所述的方法，其中存储在所述微粒过滤器内的所述水量的所述估计基于两个氧传感器的输出。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述两个氧传感器中的第一个被设置在所述微粒过滤器的上游，并且所述两个氧传感器中的第二个被设置在所述微粒过滤器的下游。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述微粒过滤器经由将所述微粒过滤器的温度增加至阈值温度之上并向所述微粒过滤器供应稀发动机排气而被再生。6.根据权利要求5所述的方法，其中使所述微粒过滤器再生包括，使存储在所述微粒过滤器内的微粒物质氧化。7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含，响应于存储在所述微粒过滤器内的所述水量的所述估计，估计存储在所述微粒过滤器内的微粒物质量。8.一种用于使微粒过滤器再生的方法，其包含：响应于进入所述微粒过滤器的水量与离开所述微粒过滤器的水量之间的差的积分而使所述微粒过滤器再生。9.根据权利要求8所述的方法，其中进入所述微粒过滤器的所述水量基于在发动机启动之后并且在所述微粒过滤器中到达露点温度之前进入所述微粒过滤器的水。10.根据权利要求8所述的方法，其中所述微粒过滤器经由增加所述微粒过滤器的温度而被再生。11....

【专利技术属性】
技术研发人员：G·苏妮拉，M·夏尔马，J·R·华纳，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US