用于后处理控制的方法和系统技术方案

一种用于控制包括颗粒过滤器的内燃机系统的方法，包括接收内燃机的期望输出和接收传感器信息，所述传感器信息包括指示颗粒过滤器中的烟粒量的信息。该方法包括基于相应的多组候选控制点计算多组发动机性能值，每组发动机性能值包括烟粒量随时间变化的烟粒变化率，该方法还包括确定烟粒变化率是否满足需要增加颗粒过滤器中的烟粒量的烟粒变化率限制。该方法还包括基于满足烟粒变化率限制的成组的候选控制点来控制内燃机。选控制点来控制内燃机。选控制点来控制内燃机。

【技术实现步骤摘要】
用于后处理控制的方法和系统


[0001]本专利技术总体上涉及内燃机，并且更具体地涉及用于控制具有一个或多个排气后处理装置的内燃机系统的方法和系统。

技术介绍

[0002]内燃机用于各种车辆、移动机器和固定机器中，以通过燃料(例如柴油燃料)的燃烧来执行工作或产生动力。柴油的燃烧产生污染物，例如颗粒物(例如烟粒)。虽然由于引入了第一内燃机，排放性能已经显著改善，但是期望进一步减少诸如颗粒物质的物质的排放。后处理装置(例如颗粒过滤器)，可以与内燃机结合使用以帮助减少烟粒排放。
[0003]在某些条件下，颗粒过滤器从排气中去除烟粒的能力可能下降或变得受损。一种这样的情况是在颗粒过滤器中存在过量的烟粒，这导致过滤器过载。一旦发生过载，可以通过采取补救措施来控制颗粒过滤器中的烟粒量。用于解决过滤器过载的方法通常包括确定颗粒过滤器中的烟粒量何时超过预定阈值。一旦超过该阈值，可以采用一种或多种策略来减少颗粒过滤器中存在的烟粒量。一种用于减少过滤器中的烟粒的特定策略包括启动再生过程，在该再生过程中，进入过滤器的排气的温度升高，由此使颗粒过滤器的温度升高足以烧掉一些烟粒量。
[0004]在授予Gonze等人的美国专利第8,151,557B 2(“'557专利”)中披露了一种包括柴油颗粒过滤器(DPF)的示范性排气系统。在'557专利中描述的系统包括在DPF上游的电加热器，以在DPF的再生循环的初始周期期间加热排气。在DPF再生启动期间还可以增加排气再循环的量。当DPF的估计负载达到阈值水平时，执行DPF的再生循环。/>[0005]虽然'557专利中描述的DPF负载的阈值水平在DPF中存在过量烟粒量时可能是有用的，但是使用阈值来确定是否执行再生对于在其他情况下控制烟粒量可能不是有用的。
[0006]所披露的方法和系统可以解决上述问题中的一个或多个和/或本领域中的其他问题。然而，本专利技术的范围由所附权利要求限定，而不是由解决任何具体问题的能力限定。

技术实现思路

[0007]在一个方面，一种用于控制包括颗粒过滤器的内燃机系统的方法可以包括接收内燃机的期望输出以及接收包括指示颗粒过滤器中的烟粒量的信息的传感器信息。该方法可以包括基于相应的多组候选控制点计算多组发动机性能值，每组发动机性能值包括烟粒量随时间变化的烟粒变化率，并且该方法包括确定烟粒变化率是否满足需要增加颗粒过滤器中的烟粒量的烟粒变化率限制。该方法还可以包括基于满足烟粒变化率限制的成组的候选控制点来控制内燃机。
[0008]在另一方面，一种用于控制包括颗粒过滤器的内燃机系统的方法可以包括：接收内燃机的期望输出；以及接收传感器信息，所述传感器信息包括指示所述颗粒过滤器中存在的烟粒量的信息。该方法可以包括基于相应的多组候选控制点计算多组发动机性能值，每组发动机性能值包括烟粒量随时间变化的烟粒变化率，并且该方法包括确定至少一组发
动机性能值满足烟粒变化率限制。该方法还可以包括通过与该至少一组发动机性能值相关联的所述候选控制点来更新控制图。
[0009]在另一方面，用于内燃机系统的控制系统可包括配置成接收含烟粒的排气的颗粒过滤器、配置成产生指示颗粒过滤器中的烟粒量的信号的传感器，以及控制器。该控制器可以配置成接收来自该传感器的信号，基于该信号确定该颗粒过滤器处于低烟粒状态，并且基于该颗粒过滤器处于低烟粒状态的确定来设定烟粒变化限制，该烟粒变化限制要求增加该颗粒过滤器中的烟粒量。该控制器还可以配置成基于该烟粒变化限制通过选择满足该烟粒变化限制的成组的发动机参数来操作该内燃机系统的至少一个部件。
附图说明
[0010]并入本说明书并构成本说明书的一部分的附图示出了各种示范性实施例，并且与说明书一起用于解释所披露的实施例的原理。
[0011]图1是示出根据本专利技术的一个方面的控制系统的示意图。
[0012]图2是示出根据图1的控制系统的方法的流程图。
具体实施方式
[0013]前面的一般描述和下面的详细描述都仅仅是示范性和说明性的，并不限制所要求保护的特征。如在此所使用的，术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“具有”、“包括(including)”或其他变体旨在涵盖非排他性的内含物，使得包括一系列要素的过程、方法、物品或装置不仅包括这些要素，而且可以包括未明确列出的或这种过程、方法、物品或装置所固有的其他要素。此外，在本专利技术中，相对术语(例如“约”、“大致”和“大约”等)用于指示所陈述的值中
±
10％的可能变化。
[0014]图1示出了在内燃机系统12的运行期间帮助控制排放的烟粒的控制系统10的部件。控制系统10可以包括与内燃机系统12、电子控制模块或ECM 80以及内燃机14相关联的多个输入40。输入40可包括操作者产生的输入或来自测量发动机系统12的各个方面的状态的多个传感器的请求和输出。ECM 80可以设置为用于控制内燃机系统12的每个部件的单个发动机控制模块，可以分布在多个控制单元上，或者可以与一个或多个附加控制单元通信。例如，ECM 80可与用于控制发动机系统12的各种子系统的一个或多个控制单元通信。发动机系统12可以通过燃料(即柴油燃料)的燃烧来产生动力，并且可以包括进气系统、排气再循环(EGR)系统以及包括一个或多个后处理装置的后处理系统。内燃机系统12能够以一种或多种燃料(例如柴油燃料、汽油和/或诸如天然气的气态燃料)运行。
[0015]内燃机14可以包括由相应的多个发动机气缸形成的多个燃烧室。每个气缸可以例如经由电子控制的燃料喷射器16接收燃料。燃料喷射器16可位于每个气缸中用于直接喷射和/或位于进气口中用于进气口喷射。进气通道20可以连接在发动机14的上游以向每个气缸提供空气。进气通道20可以设置在一个或多个空气压缩机(未示出)的下游，并且可以包括进气节流阀18和下游进气通道22，例如用于发动机气缸的发动机进气歧管。下游进气通道22可以连接到内燃机14的每个气缸的进气阀。排气通道24可以连接在发动机14的下游以提供用于排气离开每个气缸的路径。排气通道24可以被包括作为包括电子控制的EGR阀26的EGR系统的一部分。后处理系统可以包括一个或多个后处理装置，例如柴油颗粒过滤器
(DPF)28。在DPF 28的上游和/或下游可以包括另外的后处理装置，例如柴油氧化催化剂和/或选择性催化还原催化剂。还可以提供有助于一个或多个后处理装置的再生的一个或多个装置。
[0016]输入40可以由向ECM 80输出信号的一个或多个传感器形成。如上所述，输入40可包括操作者产生的输入或ECM 80的“期望”输入，例如发动机14的期望输出42，以及来自配置成提供对应于发动机系统12的实际状况的反馈信息(例如输入52-68)的传感器的“实际”输入。一个或多个输入40可以与发动机系统12的部件之一的测量或感测状态相关联，例如燃料喷射器16、进气节流阀(ITV)18或DPF 28的状态。
[0017]期望输出42可以是例如基于诸如踏板、杆、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于控制包括颗粒过滤器的内燃机系统的方法，所述方法包括：接收内燃机的期望输出；接收包括指示所述颗粒过滤器中的烟粒量的信息的传感器信息；基于相应的多组候选控制点计算多组发动机性能值，每组发动机性能值包括烟粒量随时间变化的烟粒变化率；确定烟粒变化率是否满足需要增加颗粒过滤器中烟粒量的烟粒变化率限制；和基于满足所述烟粒变化率限制的成组的候选控制点来控制所述内燃机。2.根据权利要求1所述的方法，其中，基于在所述传感器信息中指示的烟粒量来设定所述烟粒变化率限制。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述烟粒变化率限制被设置为包括最小要求烟粒变化率和最大允许烟粒变化率的烟粒变化率范围。4.根据以上任一项权利要求所述的方法，进一步包括确定所述发动机性能值是否满足包括所述烟粒变化率限制的多个性能限制。5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括基于满足所述多个性能限制的候选控制点来更新控制图。6.一种用于内燃机系统的控制系统，包括：微粒过滤器，所述微粒过滤器配置成接收含烟粒的排气；传感器，所述传感器配置...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：