用于管理颗粒过滤器的再生的方法和系统与流程

本发明涉及内燃发动机领域，并且具体地涉及对减少污染物的这些部件的管理。更具体地，本发明涉及用于管理颗粒过滤器的再生的方法和系统。

背景技术：

dpf过滤器长期以来一直被用于约束由内燃发动机、特别是柴油机的燃烧产生的颗粒。

这些过滤器就形成在其中的通道的形状而言被称为封闭式过滤器。

这些通道由多孔陶瓷材料制成，从而存留包含在穿过所述通道的气体中的颗粒。

过滤器堵塞通过测量过滤器上游的压力(背压)或通过测量过滤器上游和下游的压差来进行检测。

根据车辆的使用状况，颗粒过滤器可能经受更大频率或更小频率的再生循环以燃烧积聚的颗粒，从而清洁过滤器。

这种再生循环通过在排气阶段将燃料注入到燃烧室中以使未燃烧的燃料直接进入包括颗粒过滤器的用于排气后处理的装置(ats)中来实现。这种策略被称为后注入策略。一方面，这种后注入引起ats中的高温，但是另一方面，后注入常常使内燃发动机的润滑油变质。

特别地，大量注入的燃料通过与发动机油混合而喷出。这种混合对内燃发动机产生影响，内燃发动机可能被损坏，并且也对燃料消耗量产生影响。

为了便于实施，考虑到可能对完全的再生产生不利影响的可能的环境条件，再生过程的持续时间被固定并且被预先确定。

技术实现要素：

本发明的第一目的是限制对所述再生循环的不利影响。

本发明的基本构思为不是通过干涉再生循环的频率而是通过干涉每个再生过程的持续时间来限制再生循环。

更具体地，本发明的基本构思是，在再生过程期间一旦检测到预定的dpf操作条件，就强制中断该再生过程。

再生过程的中断是在对dpf的出口处的气体温度进行监测的基础上进行的。

优选地，当dpf的出口温度与计算出的理论温度之间的差低于第一阈值时，再生过程被中断。为了方便起见，这种比较称为“比较策略”。

计算出的dpf的出口处的理论温度优选地在有意忽略颗粒燃烧的放热效应的情况下基于dpf几何特征、室温、dpf的入口温度、旋转/载荷相关的发动机状态以及后注入的燃料量借助于算法来进行估算。在再生过程期间，颗粒的氧化有助于dpf的出口温度的升高。因此，当dpf的出口温度接近计算出的所述理论值时，这意味着没有更多颗粒要燃烧，或者在任何情况下颗粒残留物是可以忽略的。

替代性地，当dpf的出口温度的导数的绝对值低于第二计算阈值时，再生过程被中断。为了方便起见，该策略被称为“微分”。

根据本发明的优选变型，在再生过程期间，与对dpf的出口温度的监测并行地，随时间推移执行对dpf的入口与dpf的出口之间的压差进行的监测，并且当所述压差的时间导数的绝对值低于第三预定阈值时，再生过程被中断，并且温度监测也被中断。

优选地，当dpf的出口温度监测判定中断再生过程时，也判定中断对压差的导数的监测。

根据本说明书，dpf的入口和dpf的出口由排气的流动方向来标记，并且dpf的入口处和dpf的出口处的温度暗指排气的循环流动。

有利的，本发明允许限制由再生产生的油的稀释，从而延长发动机油的更换间隔期，并降低再生对燃料消耗量的影响。

本发明的另一目的是一种用于管理颗粒过滤器的再生的系统以及一种内燃发动机，该内燃发动机包括上述管理系统。

权利要求书描述了本发明的优选变型，从而形成本说明书的不可缺少的部分。

附图说明

本发明的其它目的和优点将通过下面的对本发明的实施方式(及其变型)的详细描述和仅用于说明而非限制性目的提供的附图而变得清楚，在附图中：

图1示出了定义本发明的方法目的的第一优选变型的优选实施方案的框图，

图2示出了定义根据第二优选变型的过程的优选实施方案的框图，其中，该过程与图1的框图并行地执行，

图3示出了配备有颗粒过滤器、传感器以及执行前述图的框图中的一个框图的处理装置的内燃发动机的示意性示例。

在附图中，相同的附图标记和相同的字母标识相同的元件或部件。

在本说明书中，术语“第二”部件并不意味着存在“第一”部件。实际上这些术语仅被用于清楚的目的而并不意在作为限制。

具体实施方式

现在描述本发明的方法，当用于使车辆dpf再生的过程启动时，该方法自动地启用。在其启用之后，该方法连续地运行并且在该再生过程通过该方法被中断时停止。

根据本发明的方法，在dpf的出口处测量温度并且将所测得的温度与计算得出的理论值进行比较，从而获得温度差。当该温度差低于第一预定阈值时，再生过程中断。

为了获得再生过程的稳定性，优选的是在从再生过程的启动开始的预定时间间隔之后进行温度监测。

图1借助于包含以下连续步骤的流程图示出了本发明的第一变型的优选实施方案。

步骤1至步骤7始终被执行，而右分支或左分支根据可以在ecu发动机控制单元的校准期间设定的标志来执行，其中，ecu发动机控制单元通常对与内燃发动机和相应的ats相关的过程、包括dpf再生过程进行控制。

参照图1，于是：

步骤1：检测dpf再生过程的启动，

步骤2：测量dpf的入口温度(tindpf)，

步骤3：如果dpf的入口温度高于第四预定阈值(tindpf＞th4？)，则

步骤4：等待时间间隔t1；否则，如果dpf的入口温度不高于所述第四预定阈值，则返回至步骤2，接着

步骤5：估算无颗粒时的dpf的出口温度，从而获得计算出的所述理论温度值(toutdpfcalc)，

步骤6：测量dpf的出口温度(toutdpfmis)，从而获得相对值，

步骤7：检查待被实施的策略是比较的还是微分的：如果是比较的，则进入步骤8，否则进入步骤10：

步骤8：计算计算出的所述理论温度与所述dpf的出口温度之间的差(toutdpfmis－toutdpfcalc)，

步骤9：检查所述差是否低于第一阈值(toutdpfmis－toutdpfcalc<th1？)；如果所述差不低于所述第二阈值，则返回至步骤6，如果所述差低于所述第一阈值，则进入步骤12；

然而，如果该策略是微分的，则

步骤10：计算dpf的出口温度对时间的导数的绝对值(dtoutdpfmis)，以及

步骤11：检查dpf的出口温度的导数的所述绝对值是否低于所述第二预定阈值(dtoutdpfmis<th3？)，接着

步骤12：等待时间间隔t2，接着

步骤13：获取温度传感器的错误状态，

步骤14：检查温度传感器是否存在错误，如果不存在错误，则

步骤15：中断再生并且中断当前的方法，但是如果温度传感器存在错误，则

步骤16：在不干涉再生过程的情况下中断当前的方法。

如果在传感器上检测到任何错误，这并不意味着再生会永久地持续进行，而是再生保持受其他过程的控制。就这点而言，还清楚的是，中断的概念在与任何其他并行过程进行对比的情况下是绝对的。

例如，算法可以基于dpf的入口温度、发动机状态、后注入的燃料以及室温来估算颗粒氧化时间并且可以保持再生过程，而与dpf的出口温度无关。另有，不管操作条件如何，计时器在其启用之后停止再生过程。

很明显，不管估算出的颗粒积聚以及相应的氧化的作用如何，用于估算温度的理论值的算法明显比替代地基于该估算出的颗粒积聚的这些过程更稳定且更可靠。

还必须清楚的是，右分支(步骤10和步骤11)和左分支(步骤8和步骤9)也可以并行地执行，它们中的每个分支实际上均能够独立地执行步骤15。

根据本发明的优选变型，除了前述的方法之外，还可以并行地监测由积聚在dpf中的颗粒产生的压差。当该压差的导数的绝对值低于第三计算阈值th3时，再生过程被中断，并且根据步骤1至步骤16的基于对dpf的出口温度的监测的过程也被中断。

相反地，当基于dpf的出口温度的检测过程判定中断dpf再生过程时，基于压差监测的过程也被中断。

为了使再生过程稳定，优选的是在从再生过程的启动开始的预定时间间隔之后进行对压差的监测。

参照图2：

步骤1：检测dpf再生过程的启动，

步骤32：等待时间t1，

步骤33：获取dpf的排气流动阻力(flowres)的信号，即，dpf的入口与dpf的出口之间的所述压差的值的信号，

步骤34：计算所述dpf排气流动阻力的信号的时间导数(dresflow)的绝对值(dflowres)，

步骤35：检查所述导数值的绝对值是否低于所述第三预定阈值(dflowres<th3？)；如果否(n)，则返回至步骤33，而如果是(y)，则进入

步骤12：等待时间间隔t2，接着

步骤13：获取温度传感器的错误状态，

步骤14：检查温度传感器是否存在错误，如果不存在错误，则

步骤15：中断再生并且中断该方法，但是如果温度传感器存在错误，则

步骤16：在不干涉该再生过程的情况下中断该方法。

很明显，步骤1以及步骤12至步骤16被编号并且与图1中的这些步骤对应，准确地说，这是鉴于下述事实：这两种方法优选地以并行的方式执行，从而共享一些步骤。

前述压差优选地通过公知的传感器来测量。

温度传感器的错误与压力传感器的错误一样一般由通常在发动机控制单元中执行的过程来检测。因此，将传感器存在的错误存储在发动机控制单元的数据库中的步骤是已知的。

内燃发动机e、优选地为柴油机包括排气后处理装置ats，该排气后处理装置ats包括过滤器dpf。

该内燃发动机在入口处包括温度传感器st1并且在出口处包括温度传感器st2。该内燃发动机还包括压差传感器spd。所述传感器与对内燃发动机和ats的运行进行监控的处理单元ecu连接。

本发明可以有利地由计算机程序来实施，所述计算机程序包括用于在计算机上运行该程序时执行所述方法的一个或更多个步骤的编码装置。因此，意图在于，保护范围延伸至所述计算机程序，并且进一步延伸至包含记录信息的计算机可读介质，所述计算机可读介质包括用于在计算机上运行该程序时执行所述方法的一个或更多个步骤的程序编码装置。

在不背离本发明的保护范围的情况下，所描述的非限制性示例的各种实施方式、包括对于本领域技术人员而言的所有等同实施方式都是可能的。

通过以上描述，本领域技术人员能够在不引入任何进一步的结构细节的情况下实现本发明的目的。在不背离本申请的保护范围的情况下，可以对各种优选实施方式中示出的元件和特征进行组合。除非在详细描述中特别地否认或排除，否则在现有技术中描述的所有特征可以被考虑为与在以下详细描述中所描述的变型的特征进行组合，从而形成本发明的不可缺少的部分。如果每个优选变型或附图的各特征没有出现在独立权利要求中，则不是必需的，因此每个优选变型或附图的各特征可以与描述的其他变型单独组合。