专利名称：废气处理装置的制作方法
技术领域：
本申请涉及有效地检测颗粒过滤器的损坏的废气处理方法，所述颗粒过滤器对包含在废气中的颗粒物质(PM)进行过滤。
背景技术：
柴油机颗粒过滤器(DPF)已经应用于柴油车以减小其PM，并且压差传感器被应用于检测捕获在柴油机颗粒过滤器中的PM量。将来，根据废气排放規定，压差传感器将不会用于检测DPF的损坏，并且进ー步说压差传感器的检测精度也较低。公开于本发明背景技术部分的信息仅仅g在加深对本发明总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面g在提供废气处理方法，该废气处理方法具有以下优点，即精确地检测从颗粒过滤器漏过的烟灰量，并且使用检测到信号来精确地检测颗粒过滤器的损坏。在本发明的一方面中，提供ー种具有颗粒物质(PM)传感器的废气处理方法，所述颗粒物质(PM)传感器附着有由柴油机颗粒过滤器(DPF)排出的一部分PM并且生成信号，该方法可以包括在所述柴油机颗粒过滤器正常运行的条件下，根据发动机驱动条件及其变量，来确定捕获在所述PM传感器上的传感器捕获PM标准量；利用由所述PM传感器生成的信号来确定附着在所述PM传感器上的传感器捕获PM实际量；以及通过对所述传感器捕获PM标准量和所述传感器捕获PM实际量进行比较来确定所述柴油机颗粒过滤器的状态。当所述PM捕获实际量与所述PM捕获标准量之差大于预定值时，确定所述柴油机颗粒过滤器损坏。所述废气处理方法还可以包括确定由发动机产生的总PM流率；以及利用所述总PM流率和所述DPF的捕获效率来确定过滤器漏过PM流率，以确定所述传感器捕获PM标准量。利用发动机的旋转速度、燃料喷射量、发动机转矩和发动机的废气再循环(EGR)Hi率来确定所述总PM流率。通过捕获在所述柴油机颗粒过滤器中的PM捕获量、发动机的废气流率和所述柴油机颗粒过滤器的前侧温度来确定所述捕获效率。
所述传感器捕获PM标准量由过滤器漏过PM总量来确定，所述过滤器漏过PM总量由所述过滤器漏过PM流率来确定。在消除附着于所述PM传感器的PM之后，确定所述过滤器漏过PM总量。由设置在所述PM传感器附近的加热器来消除附着于所述PM传感器的PM。所述PM传感器可以包括沿预定线路形成的电极，并且根据附着在所述电极之间的PM量来产生信号。在实现上述目的的本发明的示例性实施例中，柴油机颗粒过滤器的难于由其压差检测的损坏将被精确地检测。在納入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明某些原理的具体实施方式
中，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或得以更为具体地阐明。
图1是根据本发明示例性实施例的废气处理系统的示意图。图2是示出根据本发明示例性实施例的废气处理方法的流程图。图3示出了根据本发明示例性实施例的废气处理方法的总体操作逻辑。图4示出了在根据本发明示例性实施例的废气处理方法中对由发动机产生的PM的总流率进行计算的操作逻辑。图5示出了在根据本发明示例性实施例的废气处理方法中对颗粒过滤器的捕获效率进行计算的操作逻辑。图6示出了在根据本发明示例性实施例的废气处理方法中确定颗粒过滤器的故障的操作逻辑。图7示出了在根据本发明示例性实施例的废气处理方法中对捕获在电极上的颗粒过滤器量进行计算的操作逻辑。图8是示出在根据本发明示例性实施例的废气处理方法中PM传感器的信号的表图。
图9示出了本发明的废气处理方法中的PM传感器的示意图。应理解的是，附图呈现了描述本发明基本原理的各个特征的一定程度的简化表示，从而不一定是按比例绘制的。本文所公开的本发明的特定设计特征，包括例如特定尺寸、定向、位置以及形状，将部分地由具体意图的应用以及使用环境所确定。图中，附图标记在附图的几幅图片中指代本发明的相同或等效的部件。
具体实施例方式现在将具体參考本发明的各个实施例，这些实施例的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施例相结合进行描述，但是应当理解，本说明书并非g在将本发明限制为那些示例性实施例。而是相反，本发明g在不但覆盖这些示例性实施例，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等同形式及其它实施方案中。下面，參考附图详细描述本发明的示例性实施例。图1是根据本发明示例性实施例的废气处理系统的示意图。
參考图1，废气处理系统包括发动机100、排出线路110、柴油机颗粒过滤器130、PM传感器140、加热器150、压差传感器120和控制部160。由发动机100产生的废气通过排出线路110排出至外部，并且柴油机颗粒过滤器130捕获包含在废气中的PM (颗粒物质)。压差传感器120检测柴油机颗粒过滤器130的前侧和后侧压差，并且基于被测到的信号通过废气温度控制流来周期性地消除捕获在柴油机颗粒过滤器130中的PM。从柴油机颗粒过滤器130供应或漏过(slip)的一部分PM附着于PM传感器140，并且PM传感器根据附着于PM传感器140的PM量来产生传感器信号。加热器150布置在PM传感器140附近，并且周期性地烧灼附着于PM传感器140的PM 920 (參见图8)。此外，控制部160执行根据本发明示例性实施例的废气处理方法。在本发明的示例性实施例中，PM传感器140和压差传感器120用于检测柴油机颗粒过滤器130的状态。从而，更精确地检测柴油机颗粒过滤器130的损坏。图2是示出根据本发明示例性实施例的废气处理方法的流程图。參考图2，在步骤S200中计算由发动机100产生的总PM量。在步骤S210中计算捕获在柴油机颗粒过滤器(130，DPF)中的过滤器捕获PM量。在步骤S220中计算从柴油机颗粒过滤器130排出或漏过的过滤器漏过PM量。从柴油机颗粒过滤器130漏过的过滤器漏过PM量用于在步骤S230中计算捕获在PM传感器140上的传感器捕获PM标准量。由PM传感器140生成的实际传感器信号用于在步骤S240中计算传感器捕获PM实际量。在步骤S250中对传感器捕获PM标准量和传感器捕获PM实际量进行比较，以确定柴油机颗粒过滤器130的状态。图3示出了根据本发明示例性实施例的废气处理方法的总体操作逻辑。単元(I)执行计算由发动机产生的总PM量的程序。将发动机旋转速度、燃料喷射量、发动机转矩、EGR比率等输入单元(1)，这些变量用于计算总PM流率，并且在単元(2)中计算得到的柴油机颗粒过滤器130的捕获效率用于计算从柴油机颗粒过滤器130漏过的过滤器漏过PM量。此外，在再生PM传感器140之后，计算从柴油机颗粒过滤器130排出的总过滤器漏过PM量。単元(2)用于计算柴油机颗粒过滤器130的捕获效率，其中柴油机颗粒过滤器130的PM捕获量、废气流率、柴油机颗粒过滤器130的前侧温度等用于计算柴油机颗粒过滤器130的捕获效率。在単元(3)中，在再生PM传感器之后从柴油机颗粒过滤器130排出的过滤器漏过PM总量和从PM传感器140输出的传感器信号用于确定柴油机颗粒过滤器130的状态。具体而言，过滤器漏过PM总量用于计算捕获在PM传感器140上的传感器捕获标准量，并且传感器信号用于计算实际捕获在PM传感器140上的传感器捕获实际量。将传感器捕获标准量和传感器捕获实际量相比较，如果它们之差超过预定值，则确定柴油机颗粒过滤器130损坏。图4示出了在根据本发明示例性实施例的废气处理方法中对由发动机产生的PM的总流率进行计算的操作逻辑。參考图4，将发动机旋转速度A、燃料喷射量B、发动机转矩C和EGR比率D输入处于无EGR状态下(即废气没有被再循环)的第一映射E (无EGR的原始PM映射)和在有EGR(即废气被再循环)状态下的第二映射E (有EGR的原始PM映射)，并且EGR (废气再循环)的变化率G用于确定总PM流率H (原始PM生成质量流率(mg/s))。图5示出了在根据本发明示例性实施例的废气处理方法中对颗粒过滤器的捕获效率进行计算的操作逻辑。參考图5，输入柴油机颗粒过滤器130的捕获量1、发动机100的废气流率J和柴油机颗粒过滤器130的前侧温度K，废气流率变化量M和时间0用于计算流量补偿值N，并且捕获量补偿值L、流量补偿值N和温度曲线用于计算捕获效率P。此外，捕获效率P用于计算漏过比率Q。图6示出了在根据本发明示例性实施例的废气处理方法中确定颗粒过滤器的故障的操作逻辑。输入作为PM传感器140的传感器信号的实际传感器输出信号值R和在PM传感器140再生之后捕获在PM传感器上的PM捕获量S。PM捕获实际量根据R值计算，PM捕获标准量根据S值计算，并且PM捕获实际量与PM捕获标准量之差用于确定柴油机颗粒过滤器130的损坏。此处，将差值与预定值T相比较。如果差值大于预定值T，则输出1，并且如果差值小于预定值T，则输出O。图7示出了在根据本发明示例性实施例的废气处理方法中对捕获在电极上的颗粒过滤器量进行计算的操作逻辑。參考图7，在消除(再生)捕获在PM传感器140上的PM之后，由柴油机颗粒过滤器130排出的过滤器漏过PM总量V、由柴油机颗粒过滤器130排出的PM流量W和时间0用于计算捕获在PM传感器140上的传感器捕获标准量S。图8是示出在根据本发明示例性实施例的废气处理方法中PM传感器的信号的表图。參考图8，水平轴线表示时间，并且竖直轴线表示由PM传感器140产生的传感器信号。PM 920附着在PM传感器140的电极910上，并且随着时间推移，PM 920的附着量增カロ。由此，由PM传感器140产生的传感器信号的強度或频率增加，并且如果传感器信号值达到预定阈值，则PM传感器140由加热器150周期性地再生。PM传感器140包括多个电极910，并且如果PM附着在电极910之间，则电流从电极910之间流过，以使由PM传感器140产生的传感器信号的大小増加或减小。出于说明和描述的目的给出以上本发明具体优选实施例的描述。其目的不在于穷举或将本发明限定为所公开的确切形式，并且显然可以根据以上教导进行许多修改和变型。选择并且描述示例性实施例是为了解释本发明的某些原理及其实际应用，从而使本领域技术人员能够构造和利用本发明的各种示例性实施例，以及其各种替代和变型。本发明的范围由所附权カ要求书及其等同内容限定。
权利要求
1.一种具有颗粒物质传感器的废气处理方法，所述颗粒物质传感器附着有由柴油机颗粒过滤器排出的一部分颗粒物质并且生成信号，该方法包括 在所述柴油机颗粒过滤器正常运行的条件下，根据发动机驱动条件及其变量，来确定捕获在所述颗粒物质传感器上的传感器捕获颗粒物质标准量； 利用由所述颗粒物质传感器生成的信号来确定附着在所述颗粒物质传感器上的传感器捕获颗粒物质实际量；以及 通过对所述传感器捕获颗粒物质标准量和所述传感器捕获颗粒物质实际量进行比较来确定所述柴油机颗粒过滤器的状态。
2.根据权利要求1所述的具有颗粒物质传感器的废气处理方法，其中当所述颗粒物质捕获实际量与所述颗粒物质捕获标准量之差大于预定值时，确定所述柴油机颗粒过滤器损坏。
3.根据权利要求1所述的具有颗粒物质传感器的废气处理方法，还包括 确定由发动机产生的总颗粒物质流率；以及 利用所述总颗粒物质流率和所述柴油机颗粒过滤器的捕获效率来确定过滤器漏过颗粒物质流率，以确定所述传感器捕获颗粒物质标准量。
4.根据权利要求3所述的具有颗粒物质传感器的废气处理方法，其中利用发动机的旋转速度、燃料喷射量、发动机转矩和发动机的废气再循环比率来确定所述总颗粒物质流率。
5.根据权利要求3所述的具有颗粒物质传感器的废气处理方法，其中通过捕获在所述柴油机颗粒过滤器中的颗粒物质捕获量、发动机的废气流率和所述柴油机颗粒过滤器的前侧温度来确定所述捕获效率。
6.根据权利要求3所述的具有颗粒物质传感器的废气处理方法，其中所述传感器捕获颗粒物质标准量由过滤器漏过颗粒物质总量来确定，所述过滤器漏过颗粒物质总量由所述过滤器漏过颗粒物质流率来确定。
7.根据权利要求6所述的具有颗粒物质传感器的废气处理方法，其中在消除附着于所述颗粒物质传感器的颗粒物质之后，确定所述过滤器漏过颗粒物质总量。
8.根据权利要求7所述的具有颗粒物质传感器的废气处理方法，其中由设置在所述颗粒物质传感器附近的加热器来消除附着于所述颗粒物质传感器的颗粒物质。
9.根据权利要求1所述的具有颗粒物质传感器的废气处理方法，其中所述颗粒物质传感器包括沿预定线路形成的电极，并且根据附着在所述电极之间的颗粒物质量来产生信号。
全文摘要
本发明涉及一种废气处理装置。一种具有颗粒物质(PM)传感器的废气处理方法，所述颗粒物质(PM)传感器可能附着有由柴油机颗粒过滤器(DPF)排出的一部分PM，并且产生信号，该方法可以包括在柴油机颗粒过滤器可以正常运行的条件下，根据发动机驱动条件及其变化，来确定可能捕获在PM传感器上的传感器捕获PM标准量；利用可由PM传感器生成的信号来确定可能附着在PM传感器上的传感器捕获PM实际量；以及通过对传感器捕获PM标准量和传感器捕获PM实际量进行比较来确定柴油机颗粒过滤器的状态。
文档编号F01N11/00GK103032141SQ201210223530
公开日2013年4月10日 申请日期2012年6月29日 优先权日2011年10月6日
发明者李津夏, 赵志晧 申请人:现代自动车株式会社, 起亚自动车株式会社