维持dpf再生以改进dpf过滤器耐久性的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种维持DPF再生以改进柴油机微粒过滤器(diesel particulatefilter,DPF)的耐久性的方法和系统，并且更特别地，涉及一种通过如下方式改进DPF过滤器耐久性的维持DPF再生的方法和系统:通过在车辆行驶时，即使当车辆进入怠速状态时，也维持DPF再生直到DPF中的烟尘质量等于或低于设定目标参考值。
【背景技术】
[0002]从发动机排放出的排放气体引入至布置在排气管的中间的催化转化器并且由该催化转化器净化，并且在穿过消声器噪音减少之后，排放气体通过尾排气管排放进入空气中。
[0003]同时，从发动机排放出的排放气体需要符合0BD规定，0BD规定定义了排放气体的规定和关联于在诊断和售后服务(A/S)市场方面的标准化的若干规定，以用于检测排放相关部件的故障及恶化。
[0004]因此，为了符合北美柴油机Tier2BIN5规定或Euro 6规定，柴油车辆已经使用氧化催化剂(oxidat1n catalyst)、柴油机微粒过滤器(DPF)、选择性催化还原(selectivecatalytic reduct1n, SCR)催化剂等等及其组合，并且这些催化剂的位置设置根据车辆的设计而不同地确定。
[0005]在这种情况下，柴油机微粒过滤器物理地捕获包含在排放气体内的微粒物质例如烟尘，并且当在车辆行驶了预定距离之后或者在柴油机微粒过滤器两端之间具有压力差(其等于或高于设定参考压力)的情况下柴油机微粒过滤器捕获微粒物质的时候，由于排放气体基于后喷射控制而升至约500°C到650°C的高温，所以捕获的物质燃烧并且再生。
[0006]同时，在柴油机微粒过滤器基于后喷射控制再生微粒材料时的同时，车辆进入怠速状态时，氧的浓度升高并且排放气体的流量减少而引起不正常的DPF再生。在这种情况下，当柴油机微粒过滤器超过过滤器的耐受极限温度和极限温度梯度时，融化、裂缝等会发生在柴油机微粒过滤器中，使得柴油机微粒过滤器可能会损坏。
[0007]通常地，DPF过滤器可以主要由可能会损坏的例如SiC和堇青石材料制备。在这种情况下，过滤器的耐受极限温度是大约1100°C并且极限温度梯度是大约400°C /cm。
[0008]如上所述，在DPF再生过程期间，当车辆进入怠速状态时，氧的浓度增加并且排放气体的流量减少而引起不正常的DPF再生，使得DPF可能会损坏。
[0009]图1是显示了在DPF再生期间，当车辆进入怠速状态时，过滤器的运行温度和过滤器的梯度温度的图。如图1所示，在其中显示通常的行驶状态的部段“A”中，在发动机以大约2000rpm驱动的同时，DPF再生过程进行，并且DPF的前端的氧的浓度控制在15%或更低，当在怠速下降(部段“B”)期间车辆进入所谓的怠速状态时，车辆以大约700rpm到800rpm驱动，并且DPF的前端的氧的浓度控制在8 %或更低，然后在部段“C”中，DPF的前端的氧的浓度不受控制。
[0010]在这种情况下，当车辆进入怠速状态时并且DPF再生过程在经过预定时间之后退出，如所示出的，过滤器的运行温度上升，并且因此达到最高温度的点“a”，并且过滤器的梯度温度也达到最高温度的点“b”。
[0011]也就是说，当再生过程在其中大量烟尘仍然存在于DPF中的状态下退出时，氧的浓度上升，并且当过量的氧供应至燃烧的过滤器(ignitedfilter)时，过滤器内的温度突然地上升并且因此过滤器的梯度温度也突然地上升。
[0012]因此，DPF的损坏可能性升高，并且因此，本发明涉及一种维持DPF再生以改进DPF过滤器耐久性的方法和系统，用于解决所存在的问题。
[0013]用于解决上述存在的问题的相关技术被公开。关于相关技术，一项名为“用于保护柴油机微粒过滤器的装置和方法”的相关技术，通过在柴油机微粒过滤器的再生的期间，当车辆进入怠速状态时，判断不正常的DPF再生是否发生而实施，以防止柴油机微粒过滤器升至极限温度或更高，但是该相关技术具有的限制在于，其没有公开本发明的技术精神，也就是即使当车辆进入怠速状态时，维持DPF再生持续预定的时间，直到DPF中的烟尘质量达到预定参考值或更低。
[0014]公开于本发明的背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般【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】
[0015]本发明的各个方面致力于提供一种维持DPF再生以改进DPF过滤器耐久性的能够防止DPF的损坏的方法和系统，即使当车辆在DPF再生过程期间进入怠速状态时，其也能够通过维持DPF再生过程直到DPF中的烟尘质量等于或小于目标参考值，从而防止当车辆在DPF再生过程期间进入怠速状态时发生的DPF的损坏。
[0016]在本发明的一个方面中，一种维持DPF再生以改进柴油机微粒过滤器(DPF)的耐久性的方法，可以包括:通过控制器确定在DPF再生期间车辆是否进入怠速状态；当车辆进入怠速状态时，通过控制器将引入至DPF中的氧的浓度控制为等于或低于第一参考值；以及通过控制器，执行再生过程直到在DPF中的烟尘质量等于或低于目标参考值。
[0017]本方法可以进一步包括，在确定在DPF再生期间所述车辆是否进入怠速状态之后，当车辆进入怠速状态时，通过控制器比较DPF中的烟尘质量和预设烟尘参考值。
[0018]本方法可以进一步包括，当车辆进入怠速状态时，在DPF中的烟尘质量与预设烟尘参考值之间的比较中，当DPF中的烟尘质量等于或高于预设烟尘参考值时，通过控制器将引入至DPF中的氧的浓度控制为等于或低于第一参考值，并且当DPF中的烟尘质量低于预设烟尘参考值时，通过控制器将引入至DPF中的氧的浓度控制为等于或低于比第一参考值更高的第二参考值。
[0019]引入至DPF中的氧的浓度通过使用安装在发动机前部的截止阀(shutoff valve)控制。
[0020]在本发明的另一方面，一种维持DPF再生以改进柴油机微粒过滤器(DPF)的耐久性的系统，可以包括DPF和控制器，所述DPF捕获被捕获在排放气体中的烟尘，所述控制器接收关于车辆是否正处于怠速状态的信号，以在车辆的怠速状态下维持DPF再生，直到DPF中的烟尘质量达到目标参考值，从而防止DPF达到极限温度和极限温度梯度。
[0021]控制器接收关于车辆是否正处于怠速状态的信号，并且将引入至DPF中的氧的浓度控制为等于或低于第一参考值以维持DPF的再生，直到DPF中的烟尘质量达到目标参考值。
[0022]控制器接收关于车辆是否正处于怠速状态的信号，并且然后确定DPF中的烟尘质量是否等于或高于预设烟尘参考值。
[0023]当DPF中的烟尘质量等于或高于预设烟尘参考值时，控制器将引入至DPF中的氧的浓度控制为等于或低于第一参考值，而当DPF中的烟尘质量低于预设烟尘参考值时，通过控制器将引入至DPF中的氧的浓度控制为等于或低于比第一参考值更高的第二参考值，以维持DPF再生直到DPF中的烟尘质量达到目标参考值。
[0024]控制器将信号传输至安装在发动机前部的截止阀以控制引入至DPF中的氧的浓度。
[0025]应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、公