專利名稱：一種用于確定微粒過濾器儲藏的煙粒質(zhì)量的方法
一種用于確定微粒過濾器儲藏的煙粒質(zhì)量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于確定微粒過濾器儲藏的煙粒質(zhì)量的方法。
背景技術(shù)：
含碳煙?？赡苁且恍┤紵^程的二次產(chǎn)物。例如，一些柴油發(fā)動機在發(fā)動機高負(fù)載期間可能會產(chǎn)生含碳煙粒。最近，汽油發(fā)動機已包含直接將燃料噴射入發(fā)動機汽缸以提升發(fā)動機的性能和燃料經(jīng)濟性。但是，直接將燃料噴射入發(fā)動機汽缸也增加了汽油發(fā)動機產(chǎn)生含碳煙粒的可能性。所以，一些制造商考慮在汽油發(fā)動機的排氣系統(tǒng)內(nèi)安裝微粒過濾器。 微粒過濾器能保持含碳煙粒，但是時間長了，在微粒過濾器內(nèi)積累的煙粒能降低穿過排氣系統(tǒng)的廢氣流。所以，可能增加發(fā)動機背壓，從而降低發(fā)動機的效率和燃料經(jīng)濟性。可通過定期氧化煙粒的方式控制煙粒在微粒過濾器內(nèi)的積聚。微粒過濾器內(nèi)捕集的煙?？梢酝ㄟ^提高流入微粒過濾器內(nèi)的發(fā)動機廢氣的溫度并提供用于氧化的額外的氧來氧化。但是，提升發(fā)動機廢氣的溫度可能會降低發(fā)動機的燃料經(jīng)濟性，因為可能低效操作發(fā)動機以增加廢氣的溫度。所以，希望將微粒過濾器的煙粒清除或者再生限制在微粒過濾器內(nèi)保持大量需要氧化的煙粒的狀況。確定氧化微粒過濾器內(nèi)保持的煙粒的正時是否是希望的一種方式需要測量微粒過濾器上游和下游的排氣壓力。如果在上游和下游壓力測量獲得壓力差比閾值量大，則確定有足夠多的煙粒用于氧化處理。雖然確定排氣系統(tǒng)內(nèi)的壓力差是可行的，但是在排氣系統(tǒng)中增加壓力感應(yīng)器增加了系統(tǒng)的成本。另外，壓力感應(yīng)器在排氣系統(tǒng)中沒有其它類型的感應(yīng)器耐久。

發(fā)明內(nèi)容發(fā)明人意識到上述缺陷，并且開發(fā)了一種用于確定操作微粒過濾器的方法，包括通過第一和第二氧傳感器估算從微粒過濾器氧化的煙粒質(zhì)量(soot mass);并且當(dāng)估算的從微粒過濾器氧化的煙粒質(zhì)量和微粒過濾器中保持的期望煙粒質(zhì)量之間的差比煙粒質(zhì)量閾值大時，指示微粒過濾器劣化。煙粒可響應(yīng)于氧傳感器的輸出來確定微粒過濾器內(nèi)氧化的煙粒質(zhì)量。在一個實施例中，在微粒過濾器內(nèi)氧化的煙粒質(zhì)量由在煙粒氧化期間消耗的氧的量來確定。氧傳感器通常設(shè)置在汽油發(fā)動機的排氣系統(tǒng)內(nèi)以改善空氣-燃料控制(air-fuel control)和三元催化劑的效率。所以，煙?？赏ㄟ^處于發(fā)動機排氣內(nèi)用于確定發(fā)動機空氣-燃料控制的氧傳感器來確定微粒過濾器內(nèi)保持的煙粒質(zhì)量。所以可降低用于控制微粒過濾器煙粒的系統(tǒng)的成本，因為氧傳感器的可用于多個目的。本描述可提供多個優(yōu)點。具體地，所述方法可降低微粒過濾器系統(tǒng)的成本，因為是氧傳感器而不是壓力感應(yīng)器確定微粒過濾器內(nèi)煙粒的質(zhì)量。另外，通過本方法可確定微粒過濾器的泄露。此外，所述方法能彌補氧傳感器輸出中的差異來改進(jìn)儲存的煙粒的估算，鑒于微粒過濾器的存在可能會影響壓力感應(yīng)器和微粒感應(yīng)器的輸出。單獨或結(jié)合附圖閱讀下面的具體實施方式
，本發(fā)明的上述優(yōu)點和其它優(yōu)點以及特征將變得顯而易見。應(yīng)理解，上述概要提供用于以簡化形式引入一系列原理，其將在具體實施方式
中進(jìn)一步進(jìn)行描述。這并不意味著識別所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或?qū)嵸|(zhì)特征，所要求保護(hù)的主題的范圍僅由權(quán)利要求書確定。此外，所要求保護(hù)的主題并不局限于解決上文或本說明書中任意部分所提到的確定的實施方式。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，當(dāng)從第二氧傳感器輸出的氧濃度比希望的少時，進(jìn)一步稀化發(fā)動機空燃比循環(huán)的稀化部分。 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，當(dāng)從第二氧傳感器輸出的氧濃度比希望的高時，富化發(fā)動機空燃比循環(huán)的稀化部分。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進(jìn)一步包括響應(yīng)于第二氧傳感器的輸出調(diào)整發(fā)動機空燃比循環(huán)的工作循環(huán)，第二氧傳感器安放在排氣系統(tǒng)中微粒過濾器的下游。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進(jìn)一步包括響應(yīng)于第二氧傳感器的輸出停止估算從微粒過濾器氧化的煙粒質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于操作微粒過濾器的方法，包括響應(yīng)于微粒過濾器內(nèi)保持的煙粒質(zhì)量調(diào)整發(fā)動機空燃比循環(huán)的稀化部分；通過火花在發(fā)動機汽缸里開始空氣燃料混合物的燃燒，空氣燃料混合物從空燃比循環(huán)中得到；通過第一和第二氧傳感器估算從微粒過濾器氧化的煙粒質(zhì)量；并且當(dāng)估算的煙粒質(zhì)量和希望的煙粒質(zhì)量之間的差比閾值煙粒質(zhì)量大時，指示微粒過濾器的劣化。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在微粒過濾器的煙粒氧化過程期間響應(yīng)于不希望微粒過濾器內(nèi)的煙粒被氧化的時間段期間第一氧傳感器的輸出和第二氧傳感器的輸出之間的差異而補償?shù)谝缓偷诙鮽鞲衅髦械闹辽僖粋€的輸出。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述補償包括對第一和第二氧傳感器之間的信號相位遲延的補償。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述補償進(jìn)一步包括對第一氧傳感器的輸出和第二氧傳感器的輸出之間的偏差的補償。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，三兀催化劑位于發(fā)動機排氣系統(tǒng)中微粒過濾器的下游。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進(jìn)一步包括調(diào)整發(fā)動機空燃比循環(huán)以提供離開微粒過濾器的基本上平均化學(xué)計量混合的排氣。

圖I是發(fā)動機的示意圖；圖2是來自微粒過濾器的煙粒氧化期間的相關(guān)信號；圖3-5顯示了用于確定微粒過濾器內(nèi)氧化的煙粒質(zhì)量和微粒過濾器泄露煙粒的方法的高級流程圖。
具體實施方式本描述針對微粒過濾器內(nèi)氧化的煙粒質(zhì)量的確定。圖I顯示了包括微粒過濾器的系統(tǒng)的一個實施例。所述系統(tǒng)包括可通過汽油、醇類或者汽油醇類混合物運轉(zhuǎn)的火花點火式發(fā)動機。圖2顯示了通過氧傳感器估算煙粒質(zhì)量的系統(tǒng)的預(yù)想相關(guān)信號。可由圖I中的系統(tǒng)執(zhí)行圖3-5中的方法來實現(xiàn)所述信號。參考圖I，包括多個汽缸(圖I中顯示了其中的一個汽缸)的內(nèi)燃發(fā)動機10由電子發(fā)動機控制器12控制。發(fā)動機10包括帶有位于其中并連接至曲軸40的活塞36的燃燒室30和汽缸壁32。燃燒室30顯示為通過各自的進(jìn)氣門52、排氣門54和進(jìn)氣歧管44、排氣歧管48連通。各個進(jìn)氣門和排氣門可由進(jìn) 氣凸輪51和排氣凸輪53操作?？商娲兀M(jìn)氣門和排氣門中的一個或多個可由機電控制的閥線圈和電樞總成操作。進(jìn)氣凸輪傳感器55可確定進(jìn)氣凸輪51的位置。排氣凸輪傳感器57可確定排氣凸輪53的位置。燃料噴射器66顯示為設(shè)置以直接將燃料噴射到汽缸30內(nèi)，本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員稱之為直接噴射(direct injection)?？商娲?可將燃料噴射到進(jìn)氣道,本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員稱之為進(jìn)氣道噴射(port injection)。燃料噴射器66與來自控制器12的信號FPW的脈沖寬度成比例地傳輸液體燃料。燃料通過燃料系統(tǒng)(未示出)運送到燃料噴射器66，所述燃料噴射器包括燃料箱、燃料泵和燃料導(dǎo)軌(未示出)。驅(qū)動器68響應(yīng)于控制器12向燃料噴射器66供應(yīng)操作電流。另外，進(jìn)氣歧管44顯示為和可選的電子節(jié)氣門62連通，所述電子節(jié)氣門通過調(diào)整節(jié)流板64的位置來控制來自進(jìn)氣增壓室46的空氣流。排氣驅(qū)動通過軸161和壓縮機162相連的渦輪164。壓縮機162從空氣進(jìn)氣道吸取空氣提供給增壓室46。這樣，能使進(jìn)氣歧管44內(nèi)的空氣壓力提升至高于大氣壓的壓力。所以，發(fā)動機10可比自然進(jìn)氣式發(fā)動機輸出更多動力。無分電器點火系統(tǒng)88響應(yīng)于控制器通過火花塞92給燃燒室30提供點火火花。點火系統(tǒng)88能在每個汽缸循環(huán)期間給每個汽缸提供一個或多個火花。進(jìn)一步地，響應(yīng)于發(fā)動機工況，通過點火系統(tǒng)88提供的火花正時可相對于曲軸正時提前或推遲。通用或?qū)捰蚺艢庋?UEGO)傳感器126顯示為和排氣后處理裝置上游的排氣歧管48相連?？商娲兀p態(tài)排氣氧傳感器可代替UEGO傳感器126。發(fā)動機排氣系統(tǒng)包括位于排氣后處理裝置70下游(例如排氣流動的方向)的第二排氣后處理裝置72。排氣系統(tǒng)也包括通用氧傳感器127和128。一些實施例中，排氣后處理裝置70是微粒過濾器并且排氣后處理裝置72是三元催化劑。在其它實施例中，排氣后處理裝置70是三元催化劑，排氣后處理裝置72是微粒過濾器。在進(jìn)一步的實施例中，包括三元催化劑的第三排氣后處理裝置可位于第二排氣后處理裝置的下游。圖I中控制器12顯示為常見的微型計算機，包括微處理器單元102、輸入/輸出端口 104、只讀存儲器106、隨機存取存儲器108、?；畲鎯ζ?10和常見的數(shù)據(jù)總線?？刂破?2顯示為接收來自和發(fā)動機10相連的傳感器的各種信號，除了上文討論的那些信號，還包括來自和冷卻套筒114相連的溫度傳感器112的發(fā)動機冷卻液溫度(ECT);和加速踏板130相連的用于感應(yīng)通過腳132調(diào)整的加速踏板位置的位置傳感器134的信號；用于確定尾氣(未示出)點火的爆震傳感器的信號；來自和進(jìn)氣歧管44相連的壓力傳感器121的發(fā)動機歧管壓力(MAP)測量值；來自和增壓室46相連的壓力傳感器122的增壓壓力測量值；來自感應(yīng)曲軸40位置的霍爾效應(yīng)傳感器118的發(fā)動機位置傳感器信號；來自傳感器120(例如熱線式空氣流量計)的進(jìn)入發(fā)動機的空氣質(zhì)量的測量值；來自傳感器58的節(jié)氣門位置的測量值。也可感應(yīng)大氣壓力(傳感器未示出)用于由控制器12處理。在本發(fā)明的優(yōu)選方面，發(fā)動機位置傳感器118在曲軸每個旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生預(yù)訂數(shù)目的間隔相等的脈沖，根據(jù)其可確定發(fā)動機轉(zhuǎn)速(RPM)。
在一些實施例中，在混合動力汽車上發(fā)動機可連接至電動馬達(dá)/電池系統(tǒng)?；旌蟿恿ζ嚳砂ú⒙?lián)結(jié)構(gòu)、串聯(lián)結(jié)構(gòu)，或其變型或組合。此外，在一些實施例中，可采用其它發(fā)動機配置，例如柴油發(fā)動機。在運轉(zhuǎn)期間，發(fā)動機10內(nèi)的每個汽缸通常經(jīng)歷四行程循環(huán)循環(huán)包括進(jìn)氣行程、壓縮行程、膨脹行程和排氣行程。在進(jìn)氣行程中，通常排氣門54關(guān)閉且進(jìn)氣門52打開?？諝馔ㄟ^進(jìn)氣歧管44流入燃燒室30，并且活塞36移動到汽缸的底部以便增加燃燒室30內(nèi)的容積。本領(lǐng)域技術(shù)人員通常將活塞36接近汽缸的底部并且在其行程的終點時(例如當(dāng)燃燒室30處于最大容積時)所處的位置稱為下止點(BDC)。在壓縮行程中，進(jìn)氣門52和排氣門54關(guān)閉。活塞36向汽缸的頂部運動以便壓縮燃燒室30內(nèi)的空氣。本領(lǐng)域技術(shù)人員將活塞36處于其行程的終點并且接近汽缸的頂部時(例如當(dāng)燃燒室30處于最小容積時)所處的位置稱為上止點(TDC)。在下文稱為噴射的過程中，將燃料引入燃燒室。在下文稱為點火的過程中，通過已知的點火裝置(例如火花塞92)點燃噴射的燃料致使燃燒。在膨脹行程中，膨脹的氣體將活塞36推回至下止點。曲軸40將活塞的運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)軸的扭力矩。最后，在排氣過程期間，排氣門54打開以將燃燒過的空氣燃料混合物釋放至排氣歧管48，并且活塞回到上止點。需要指出的是上文僅描述為實施例，并且進(jìn)氣門、排氣門的打開和/或關(guān)閉正時可以改變，例如以提供氣門正重疊或氣門負(fù)重疊、推遲進(jìn)氣門關(guān)閉，或各種其它的實施例?，F(xiàn)在參考圖2，顯示了來自微粒過濾器的煙粒氧化期間預(yù)想的相關(guān)信號。所述信號可由圖I中的系統(tǒng)實施圖3-5中的方法得到。相對于時間顯示了五個圖表，并且每個圖表和其它圖表同時發(fā)生。垂直標(biāo)記T0-T3指示特定的相關(guān)時間。從附圖頂部向下數(shù)第一個圖表顯示了發(fā)動機空氣燃料相對于時間的變化。水平標(biāo)記202代表發(fā)動機燃燒的化學(xué)計量空氣-燃料的氧濃度。發(fā)動機空燃比沿Y軸箭頭的方向越來越稀化。發(fā)動機空燃比沿第一個圖表底部的方向越來越富化。X軸代表時間，時間從左向右增加。從附圖的頂部向下數(shù)第二個圖表顯示了位于微粒過濾器(PF)進(jìn)口上游的排氣系統(tǒng)中位置的氧傳感器測量的發(fā)動機排氣氧濃度。在這個實施例中，微粒過濾器入口上游的氧濃度遵循空燃比，因為微粒過濾器的上游并未設(shè)置三元催化劑。在三元催化劑位于微粒過濾器的上游的實施例中，氧濃度可能會顯示出更多的過濾響應(yīng)，因為三元催化劑可能使用一些排氣氧來氧化燃燒的二次產(chǎn)物。排氣氧的濃度沿Y軸方向增加并且沿圖表底部的方向減少。X軸代表時間，并且時間從左向右增加。從附圖的頂部向下數(shù)第三個圖表顯示了位于微粒過濾器(PF)進(jìn)口下游的排氣系統(tǒng)中位置的氧傳感器測量的發(fā)動機排氣氧濃度。排氣氧濃度沿Y軸方向增加，并且沿圖表底部方向減少。X軸代表時間，并且時間從左向右增加。從附圖的頂部往下數(shù)第四個圖表代表保持在微粒過濾器內(nèi)的微粒物質(zhì)(例如煙粒質(zhì)量)的估算量。在一個實施例中，可基于發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)動機扭矩、發(fā)動機燃料正時和發(fā)動 機點火正時來估算微粒物質(zhì)的數(shù)量。具體地，存儲在函數(shù)或表格中的經(jīng)驗數(shù)據(jù)可通過發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)動機扭矩、發(fā)動機燃料正時和發(fā)動機點火正時進(jìn)行索引以輸出微粒物質(zhì)的質(zhì)量流速。可將煙粒的質(zhì)量流速在時間上進(jìn)行積分來估算微粒收集器內(nèi)的煙粒質(zhì)量。在一些實施例中，可將來自發(fā)動機的煙粒質(zhì)量流速乘上微粒過濾器的過濾效率來確定微粒過濾器內(nèi)保持的煙粒質(zhì)量。可通過查詢根據(jù)經(jīng)驗確定的過濾效率(其根據(jù)過濾器溫度、過濾器質(zhì)量流速、和煙粒流速進(jìn)行索引)來估算過濾效率。微粒過濾器內(nèi)保持的煙粒質(zhì)量沿著Y軸方向增加。X軸代表時間，并且時間從左向右增加。水平標(biāo)記204代表希望氧化微粒過濾器內(nèi)保持的煙粒時的煙粒質(zhì)量。從附圖的頂部向下數(shù)第五個圖表表示發(fā)起和終止煙粒氧化順序的控制信號。當(dāng)氧化指令處于低級別(例如接近圖表的底部)時，不指令煙粒氧化。當(dāng)氧化指令處于高級別(例如接近圖表的頂部)時，指令煙粒氧化。X軸代表時間，并且時間從左向右增加。當(dāng)處于時間點TO時，空氣-燃料被控制在化學(xué)計量工4況附近，這樣在三元催化劑下游的排氣狀況也接近于化學(xué)計量工況。當(dāng)在化學(xué)計量附近運轉(zhuǎn)時，三元催化劑的轉(zhuǎn)化效率高。微粒過濾器上游或之前的氧濃度遵循發(fā)動機空氣燃料比信號，因為排氣氧濃度和發(fā)動機空燃比相關(guān)。此外，保持在微粒過濾器內(nèi)的煙粒質(zhì)量比可能希望氧化微粒過濾器內(nèi)保持的煙粒時的煙粒小。所以，微粒過濾器氧化指令設(shè)置在低水平，以便不調(diào)整工況來進(jìn)行微粒過濾器處煙粒的氧化。例如，不將微粒過濾器的溫度調(diào)整到可在微粒過濾器處氧化煙粒的級別。當(dāng)處于時間點Tl時，發(fā)動機空燃比仍然在化學(xué)計量工況附近移動，以便維持下游三元催化劑的高效率。進(jìn)一步地，根據(jù)位于微粒過濾器上游的氧傳感器確定的排氣氧濃度繼續(xù)沿著和發(fā)動機空燃比相似的軌跡。根據(jù)位于微粒過濾器下游的氧傳感器確定的排氣氧濃度也沿著和發(fā)動機空燃比相似的軌跡。但是，估算的煙粒質(zhì)量到達(dá)開始微粒過濾器煙粒氧化處理的煙粒質(zhì)量級別204。因此，微粒過濾器氧化指令信號在Tl轉(zhuǎn)變到高態(tài)。當(dāng)微粒過濾器氧化指令信號轉(zhuǎn)變?yōu)楦邞B(tài)時，可調(diào)整發(fā)動機工況。例如，可推遲點火正時并且增加發(fā)動機空氣流，以便微粒過濾器處的工況可更有助于過濾器保持的煙粒的氧化。在其它例子中，燃料噴射正時也可作調(diào)整。當(dāng)處于時間點T2時，發(fā)動機空燃比和根據(jù)位于微粒過濾器上游的氧傳感器確定的排氣氧濃度繼續(xù)在化學(xué)計量工況條件附近改變。但是，當(dāng)微粒過濾器達(dá)到有助于微粒過濾器內(nèi)保持的煙粒氧化的溫度時，根據(jù)位于微粒過濾器下游的氧傳感器確定的排氣氧濃度開始降低。此外，當(dāng)如圖所示確定氧化的煙粒質(zhì)量時，估算的從微粒過濾器氧化的煙粒質(zhì)量可能會更新。所以，一些實施例中，當(dāng)根據(jù)上游和下游氧傳感器確定收集器內(nèi)的煙粒氧化時，煙粒質(zhì)量呈階梯下降。在時間點T3處，微粒過濾器氧化指令仍然在高級別。在時間點T2和T3之間，發(fā)動機空燃比調(diào)整到化學(xué)計量工況左右。例如，在時間段的第一部分，發(fā)動機空燃比較富。在時間段的第二部分，發(fā)動機空氣-燃料較稀。但是，當(dāng)和在時間點T2之前操作發(fā)動機相比，發(fā)動機空氣燃料更稀化。發(fā)動機空燃比進(jìn)一步稀化，以便當(dāng)排氣在氧化微粒過濾器內(nèi)保持的部分煙粒之后排出微粒過濾器，平均指示化學(xué)計量燃燒的排氣混合物進(jìn)入位于微粒過濾器下游的三元催化劑。在其它實施例中，額外的空氣可通過空氣泵或其它裝置增加到排氣系統(tǒng)以提高進(jìn)入微粒過濾器的氧的水平，這樣過多的氧可用于位于微粒過濾器下游的三元催化劑。在空氣增加到排氣系統(tǒng)的實施例中，空氣可響應(yīng)于進(jìn)入和離開三元催化劑的氧循環(huán)性地脈動。發(fā)動機空燃比的振蕩頻率顯示為有所變化，這是發(fā)動機空燃比的工作循環(huán)和稀化部分。發(fā)動機空燃比的振蕩頻率和工作循環(huán)可根據(jù)催化劑內(nèi)儲存的氧的估算值和還原劑的消耗率來調(diào)整。例如，當(dāng)估算的微粒過濾器內(nèi)儲藏的煙粒質(zhì)量是第一量時，發(fā)動機空燃比循環(huán)的稀化部分可調(diào)整為第一振幅。當(dāng)估算的微粒過濾器內(nèi)儲藏的煙粒質(zhì)量是第二量時，發(fā)動機空氣燃料循環(huán)的稀化部分可調(diào)整為第二振幅，當(dāng)?shù)谝涣勘鹊诙看髸r，第二振幅比第一振幅小(例如第二振幅比第二振幅更富化)。在一些實施例中，發(fā)動機空燃比的稀化部分的頻率、工作循環(huán)和振幅儲存在控制器存儲器中，并且通過發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)動機負(fù)荷進(jìn)行索引。但是，如果比所希望的更多或更少的氧離開微粒過濾器，發(fā)動機空氣燃料的工作循環(huán)、頻率和振幅可作調(diào)整，以便接近化學(xué) 計量的排氣傳輸?shù)较掠稳呋瘎?。另外，如圖2所示，循環(huán)可響應(yīng)于由位于微粒過濾器下游的氧傳感器探測的微粒過濾器內(nèi)氧化的煙粒調(diào)整發(fā)動機空燃比的稀化振幅、工作循環(huán)和頻率。例如，如果過多的氧超過位于微粒過濾器下游的三元催化劑所需的量，發(fā)動機空燃比的稀化振幅減少以富化發(fā)動機空燃比循環(huán)。在另外一個實施例中，在控制器確定的氧化的煙粒質(zhì)量接近微粒過濾器內(nèi)保持的煙粒質(zhì)量時可自動調(diào)整發(fā)動機空燃比的稀化振幅、振動頻率和工作循環(huán)。例如,每次微粒過濾器內(nèi)保持的煙粒的煙粒質(zhì)量由于氧化而降低時，降低稀化振幅，調(diào)整工作循環(huán)以減少發(fā)動機空氣燃料循環(huán)的稀化部分，頻率也可減少。從發(fā)動機外部進(jìn)入微粒過濾器的空氣可以類似方式調(diào)整。在時間點T3，微粒過濾器氧化指令重設(shè)到低級別。當(dāng)空燃比的稀化振幅減小后離開微粒過濾器的空氣質(zhì)量高于所期待時，微粒過濾器氧化指令可重設(shè)到低級別。在另外一個實施例中，當(dāng)確定的氧化的煙粒質(zhì)量比閾值量大(例如估算的儲存煙粒質(zhì)量的75% )時可重設(shè)微粒過濾器氧化指令。如圖3-5的方法中所描述的，這種運轉(zhuǎn)期間的氧化煙粒質(zhì)量由位于微粒過濾器上游和下游的氧傳感器確定。在指令微粒過濾器氧化指令關(guān)閉后，發(fā)動機工況回歸到適于燃料經(jīng)濟性、排放和駕駛性能的操作條件。所以，可響應(yīng)于指令微粒過濾器氧化指令關(guān)閉而提前點火并且減少發(fā)動機空氣量?，F(xiàn)在參考圖3，顯示了用于確定微粒過濾器內(nèi)氧化的煙粒質(zhì)量和微粒過濾器泄露的方法。通過圖I系統(tǒng)內(nèi)控制器12的指示，圖3中的方法是可實行的。在302中，方法300確定發(fā)動機工況。在一個實施例中，發(fā)動機工況包括但不限于發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)動機負(fù)荷、從發(fā)動機排氣系統(tǒng)中多個位置中測量的排氣氧濃度、發(fā)動機冷卻劑溫度、發(fā)動機空氣量和燃料噴射正時。在確定發(fā)動機工況后方法300前進(jìn)至304。在304中，方法300估算儲存在排氣系統(tǒng)的微粒過濾器內(nèi)的煙粒質(zhì)量。在一個實施例中，方法300根據(jù)發(fā)動機工況(包括發(fā)動機在該工況運轉(zhuǎn)的時間量)估算包括發(fā)動機在工況下操作的時間量在內(nèi)的發(fā)動機工況下微粒過濾器內(nèi)的煙粒質(zhì)量。例如，發(fā)動機空氣量或發(fā)動機負(fù)荷連同發(fā)動機轉(zhuǎn)速一起可用于索引保存了根據(jù)經(jīng)驗確定的煙粒質(zhì)量流速的表格。煙粒質(zhì)量流速可在時間上進(jìn)行積分以估算微粒過濾器內(nèi)煙粒質(zhì)量的量。在一些實施例中，可類似地從保存有根據(jù)經(jīng)驗確定的微粒過濾器效率的表格中確定微粒過濾器效率。在306中，方法300判斷是否燃燒微粒過濾器內(nèi)保持的煙粒。如果微粒過濾器內(nèi)的煙粒質(zhì)量超過預(yù)先確定的量，則方法300前進(jìn)至306。否則，方法300退出。值得注意的是方法300可響應(yīng)于微粒過濾器中保持的煙粒質(zhì)量之外的工況退出或繞開微粒過濾器的燃燒過程。例如，當(dāng)微粒過濾器的溫度超過預(yù)定閾值時，方法300可退出。在另外一個實施例中，方法300可響應(yīng)于操作者請求比預(yù)先確定值大的扭矩、或者如果在微粒過濾器煙粒的燃燒過程中排氣壓力比預(yù)先確定值大而退出。在308中，方法100提高微粒過濾器的溫度。在一個實施例中，微粒過濾器可通過增加點火推遲和發(fā)動機空氣流速的方式提高溫度。例如，火花可從基本點火正時延遲預(yù)定量。此外,發(fā)動機空氣流可增加，以便即使延遲火花并且同時增加排氣溫度發(fā)動機也可產(chǎn)生等量的扭矩。在一些實施例中，排氣溫度可從發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)動機空氣量和點火提前來估算。微粒過濾器溫度增加后方法300進(jìn)入310。在310中，方法300判斷微粒過濾器是否處于促進(jìn)微粒過濾器內(nèi)煙粒的燃燒的所需溫度。如果是，方法300進(jìn)入312。否則，方法300回到308，在該處可采取其它行為以增加微粒過濾器溫度。例如，可提供額外的火花延遲。
在312，方法300將稀化的排氣混合物運送到微粒過濾器。在一個實施例中，圖4中的方法提供了稀化的排氣混合物。但是，在替代實施例中也可采用其它方法。在稀化的排氣混合物提供至微粒過濾器的入口后，方法300進(jìn)入314。在314，方法300確定微粒過濾器內(nèi)儲藏的煙粒質(zhì)量。在一個實施例中，圖5中的方法從位于微粒過濾器的上游和下游的氧傳感器確定微粒過濾器內(nèi)保持的煙粒質(zhì)量。特別是，至少部分響應(yīng)于兩個氧傳感器之間氧濃度的差異確定在微粒過濾器內(nèi)氧化的煙粒質(zhì)量。在確定從微粒過濾器氧化的煙粒質(zhì)量后，方法300進(jìn)入316。在316，方法確定在微粒過濾器內(nèi)是否存儲了所需量的煙粒。在一個實施例中，從304估算的煙粒質(zhì)量中減去在314中確定的煙粒質(zhì)量。如果確定在煙粒氧化過程中已基本上從微粒過濾器中去除了煙粒，并且在確定的煙粒質(zhì)量和估算的煙粒質(zhì)量之間差異的結(jié)果比預(yù)先確定的量高，則方法300進(jìn)入318。否則，方法300退出。所以，如果估算的煙粒質(zhì)量比確定的煙粒質(zhì)量少，方法300進(jìn)入318。在318，方法300提供了微粒過濾器泄露的指示。在一個實施例中，通過燈指示微粒過濾器泄露。在其它實施例中，通過可用于診斷工具的診斷代碼指示微粒過濾器泄露。在提供微粒過濾器泄露的指示后，方法300退出。在320中，方法300校正位于微粒過濾器的上游和下游的氧傳感器的輸出產(chǎn)生的差。在一個實施例中，在上游氧傳感器和下游氧傳感器之間有偏差的情況下，選擇上游和下游傳感器中的一個或另一個作為基準(zhǔn)，并且通過從另外一個傳感器的輸出里減去基準(zhǔn)傳感器的輸出來確定偏差。隨后將減除的結(jié)果加到另外一個傳感器的輸出以校正傳感器輸出之間的差。在另外一個實施例中，在一個傳感器比另外一個傳感器響應(yīng)得更快的情況下，可通過對氧濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理來解決相位差?？纱_定相位差并將相位差儲存在存儲器中，以便可根據(jù)較快的和較慢的傳感器之間的相位差來調(diào)節(jié)較慢的傳感器的相位。通過對存儲的氧濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理并經(jīng)過修正傳感器之間相位差的過濾器傳遞數(shù)據(jù)，可調(diào)節(jié)較慢傳感器的相位。值得注意的是，當(dāng)微粒過濾器的溫度比預(yù)先確定的溫度低時校正在氧傳感器輸出中的差，以便微粒過濾器內(nèi)煙粒的氧化不影響氧傳感器輸出的校正。此外，在一些實施例中，對于選定工況可儲存氧傳感器的校正。例如，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速比閾值速度高時并且發(fā)動機空氣質(zhì)量流量比閾值的數(shù)值大時?，F(xiàn)在參考圖4，顯示了用于傳輸稀化的排氣混合物以氧化微粒過濾器內(nèi)保持的煙粒質(zhì)量的方法。圖4中的方法可 通過圖I系統(tǒng)內(nèi)控制器12的指示來執(zhí)行。在402，方法400判斷微粒過濾器是否位于排氣系統(tǒng)中三元催化劑上游的位置。在一個實施例中，車輛排氣系統(tǒng)配置可 儲存在存儲器中，這樣簡單的詢問提供了微粒過濾器位置的答案。如果微粒過濾器沒有位于三元催化劑的上游，方法400前進(jìn)至414。否則，方法400前進(jìn)至404。在414，方法400稀化進(jìn)入微粒過濾器的氣體以實現(xiàn)微粒過濾器內(nèi)煙粒氧化的所需速度。如果空氣在微粒過濾器的上游位置注入排氣系統(tǒng)，則可響應(yīng)于微粒過濾器的溫度來調(diào)節(jié)注入到排氣系統(tǒng)的空氣量。在一些實施例中，可將空氣以一系列脈沖注入發(fā)動機排氣系統(tǒng)，以便可控制微粒過濾器的溫度。在調(diào)節(jié)進(jìn)入微粒過濾器的空氣后，方法400前進(jìn)至412。在404，方法400選擇和輸出發(fā)動機空燃比的振幅、工作循環(huán)和頻率用于氧化微粒過濾器內(nèi)保持的煙粒?？杖急日穹?、工作循環(huán)和頻率可通過改變注入每個發(fā)動機汽缸的燃料的量來調(diào)整。例如，如果希望發(fā)動機燃燒稀化的空氣燃料混合物，則可給汽缸噴射更少的燃料。當(dāng)汽缸燃燒稀化或富化的空氣燃料混合物時，富化或稀化的汽缸空氣燃料混合物的工作循環(huán)可通過改變汽缸燃燒事件的數(shù)量來調(diào)整。在一個實施例中，汽缸空氣燃料混合物稀化的量可根據(jù)微粒過濾器內(nèi)保持的煙粒的估算量來改變。例如，如果估算在微粒過濾器內(nèi)存儲了 0. 2克煙粒，可在基本指令的發(fā)動機空燃比周期的稀化部分期間以比基本指令的發(fā)動機空燃比更稀化0. 2空燃比來操作發(fā)動機汽缸。另一方面，如果估算的在微粒過濾器內(nèi)存儲了 0. 4克煙粒，可在基本指令的發(fā)動機空燃比周期的稀化部分期間以比基本指令的發(fā)動機空燃比更稀化0. 4空燃比來操作發(fā)動機汽缸。調(diào)整頻率、化學(xué)計量空燃比附近的富化和稀化的空燃比振幅、空燃比工作循環(huán)以提供進(jìn)入三元催化劑下游的基本上化學(xué)計量的排氣混合物。進(jìn)一步地，發(fā)動機空燃比頻率、富化和稀化的空燃比振幅和空燃比工作循環(huán)在416、418中調(diào)整以考慮到氧化的煙粒質(zhì)量。在調(diào)整和輸出發(fā)動機空燃比后，方法400前進(jìn)至406。在406，方法400讀取上游(US)和下游(DS)氧傳感器的輸出。在前進(jìn)至408之前，可一次或多次讀取氧傳感器的輸出。在讀取氧傳感器的輸出后，方法400前進(jìn)至408。在408，方法400判斷離開微粒過濾器的排氣中是否存在低于所期待水平的氧。低于所期待的氧水平可只是多于估算的煙粒質(zhì)量存儲在微粒過濾器內(nèi)。但是，氧的低水平可能影響三元催化劑內(nèi)的化學(xué)過程，以至于碳?xì)浠衔锖鸵谎趸嫉难趸^為有效。所以，發(fā)動機空燃比循環(huán)的稀化部分的振幅可能會增加，以便額外的氧能穿過微粒過濾器并參加三元催化劑內(nèi)的氧化。在一個實施例中，在發(fā)動機空燃比循環(huán)內(nèi)平均的氧的水平比希望的低，離開微粒過濾器的排氣比化學(xué)計量混合物更富化。如果方法400判斷離開微粒過濾器的排氣的氧的水平比希望的低，方法400前進(jìn)至416。否則，方法400前進(jìn)至410。在416，方法400增加發(fā)動機空氣燃料循環(huán)模式的稀化部分。在一個實施例中，空氣-燃料的稀化部分通過對一些燃燒事件噴射更少的燃料來稀化。在另外的實施例中，當(dāng)發(fā)動機燃料量保持基本上恒定時，可增加發(fā)動機空氣量。在增加發(fā)動機空氣燃料循環(huán)的稀化部分的振幅后，方法400進(jìn)入410。
在410，方法400判斷離開微粒過濾器的排氣中是否存在高于所期待的氧的水平。高于期待的氧的水平可能指示少于所估算的煙粒質(zhì)量存儲在微粒過濾器內(nèi)。但是，氧的更高水平可能影響三元催化劑內(nèi)的化學(xué)過程，以使NOx的減少更低效。所以，發(fā)動機空燃比循環(huán)的稀化部分的振幅可減小，以便更少的氧可穿過微粒過濾器并參加三元催化劑內(nèi)的氧化。在一個實施例中，在時間段內(nèi)的平均氧的水平比希望的更高，，離開微粒過濾器的排氣比化學(xué)計量混合物更稀化。如果方法400判斷離開微粒過濾器的氣體中的氧的水平比希望的高時，方法400前進(jìn)至418。否則，方法400前進(jìn)至412。在418，方法400減少發(fā)動機空燃比循環(huán)模式的稀化部分。在一個實施例中，通過對一系列燃燒事件噴射更多燃料使空氣燃料循環(huán)的稀化部分更富化。在其它實施例中，當(dāng)發(fā)動機燃料量保持基本恒定時可減少發(fā)動機空氣量。在增加發(fā)動機空氣燃料循環(huán)的稀化部分的振幅后，方法400前進(jìn)至412。在替代實施例中，當(dāng)控制器確定氧化的煙粒質(zhì)量接近微粒過濾器內(nèi)保持的煙粒質(zhì)量時，自動調(diào)整發(fā)動機空燃比的稀化振幅、振蕩頻率和工作循環(huán)。這樣，408、410、416和418可被在估算的微粒過濾器中保持的煙粒質(zhì)量降低時減少發(fā)動機空燃比循環(huán)的稀化部分的運轉(zhuǎn)所代替。在412，方法400判斷下游氧傳感器的輸出是否在上游氧傳感器輸出的范圍內(nèi)。如果是，則停止微粒過濾器內(nèi)煙粒氧化的過程，并且發(fā)動機回到基本工況。否則方法400返回404。在這個實施例中，當(dāng)發(fā)動機稀化操作時并且微粒過濾器處于升高的溫度時下游氧傳感器指示氧濃度和上游氧傳感器所指示的相似時，可確定微粒過濾器內(nèi)保持的煙粒質(zhì)量的大部分已經(jīng)氧化。在替代實施例中，當(dāng)從估算的微粒過濾器內(nèi)保持的煙粒質(zhì)量中減去由上游和下游氧傳感器信號確定的煙粒質(zhì)量并且結(jié)果比閾值煙粒質(zhì)量少時，方法400可退出。如果從估算的微粒過濾器內(nèi)保持的煙粒質(zhì)量減去由氧傳感器確定的煙粒質(zhì)量的結(jié)果比閾值煙粒質(zhì)量高，方法400回到404。用這種方法，可控制供給微粒過濾器和下游催化劑的排氣以氧化微粒過濾器里的煙粒并平衡下游催化劑內(nèi)的化學(xué)過程用于有效氧化和還原。進(jìn)一步地，如圖5的方法所述，通過處理并求和校正的氧傳感器輸出中的差異可輕易地確定出煙粒質(zhì)量。在其它實施例中，可調(diào)整進(jìn)入微粒過濾器的空氣量而不調(diào)整發(fā)動機空氣-燃料量。例如，在微粒過濾器內(nèi)保持的煙粒質(zhì)量的氧化過程中，空氣可通過空氣泵周期性地添加至微粒過濾器。在這種情況下，可循環(huán)進(jìn)入微粒過濾器的空氣的量，以便平均的氣體的化學(xué)計量混合物從微粒過濾器排出?，F(xiàn)在參考圖5，顯示了用于確定氧化的煙粒質(zhì)量的方法的流程圖。圖5的方法可通過圖I系統(tǒng)內(nèi)控制器12的指示來執(zhí)行。在502，方法500確定發(fā)動機排氣流速。在一個實施例中，可從發(fā)動機空氣質(zhì)量流 速確定發(fā)動機排氣流速。并且，可從空氣質(zhì)量傳感器或發(fā)動機轉(zhuǎn)速、歧管壓力和理想氣體定律確定發(fā)動機空氣質(zhì)量流速。在其它的實施例中，排氣質(zhì)量流速可從發(fā)動機空氣質(zhì)量流速和被泵送到排氣系統(tǒng)內(nèi)的發(fā)動機外部空氣量的估算的結(jié)合來確定排氣質(zhì)量流速。例如，可從質(zhì)量空氣流量傳感器確定發(fā)動機空氣質(zhì)量，并且可從給空氣泵提供的電壓估算外部的空氣質(zhì)量。在確定排氣質(zhì)量流速后，方法500前進(jìn)至504。
在504，方法500確定微粒過濾器處的溫度。在一個實施例中，可通過溫度傳感器確定微粒過濾器的溫度。在另一個實施例中，可通過模型從發(fā)動機空氣質(zhì)量、火花正時和發(fā)動機轉(zhuǎn)速確定微粒過濾器的溫度。在確定微粒過濾器的溫度后，方法500前進(jìn)至506在506，方法500確定和分子碰撞相關(guān)的煙粒氧化系數(shù)。煙粒氧化系數(shù)可通過實驗來經(jīng)驗地確定。進(jìn)一步地，煙粒系數(shù)可對于不同工況而改變。在一個實施例中，煙粒氧化系數(shù)可經(jīng)驗地確定并且儲存在控制器的存儲器里。在使用多個煙粒系數(shù)的情況下，可通過變量(例如微粒過濾器溫度)來對表格或函數(shù)進(jìn)行索引以確定煙粒系數(shù)。在確定煙粒系數(shù)后，方法500前進(jìn)至508。在508，方法500確定在煙粒質(zhì)量氧化過程中氧化的煙粒質(zhì)量。在一個實施例中，根據(jù)阿侖尼烏斯方程(Arrhenius equation)確定氧化的煙粒質(zhì)量。具體地，從微粒過濾器氧化的煙粒質(zhì)量根據(jù)下面的方程式確定^^ = -m soot.O2-U0-C^rt) (I)
dt
f dm — soot、& downstreamPF = ( — upstreamPF - k\--—- (2)
——exh — flow公式中，m_soot是煙粒質(zhì)量，02為可以用來氧化煙粒的氧的量，k0是和分子碰撞率(molecular collision rate)相關(guān)的煙粒氧化系數(shù),k是活化能(activation energy),R是氣體常數(shù)，并且T是方程式I中的絕對溫度。然后，02_dOWnstreamPF是微粒過濾器下游的校正氧濃度，02_upstream是微粒過濾器上游的校正氧濃度，kl是經(jīng)驗確定的系數(shù)，m_soot是煙粒質(zhì)量，并且exh_f low是排氣流速。每次讀取位于微粒過濾器上游和下游的氧傳感器時更新氧化的煙粒質(zhì)量。在三元催化劑位于微粒過濾器和下游氧傳感器之間的實施例中，當(dāng)確定微粒過濾器氧化的煙粒質(zhì)量時考慮到保持在三元催化劑里的氧的質(zhì)量。具體地，修改上文的方程式2以包括存儲在催化劑內(nèi)的氧的量。
f dm — soot、O
downstreamPF - O2 — upstreamPF - k\ . --—-- -O2 _catalyst (3)
——exh flow—公式中，02_catalyst是存儲在位于微粒過濾器下游的三元催化劑內(nèi)的氧的量。在一個實施例中，存儲在催化劑內(nèi)的氧的量可根據(jù)美國專利6453662描述的方法來確定，其全不意圖及目的以引用方式并入本文。此外，每次讀取氧傳感器時更新氧化的煙粒質(zhì)量。在更新煙粒質(zhì)量氧化過程期間氧化的煙粒質(zhì)量后，方法500退出。這樣，可確定微粒過濾器煙粒質(zhì)量氧化過程期間氧化的煙粒質(zhì)量。通過利用微粒過濾器上游和下游的氧傳感器提供的信息，可確定微粒過濾器內(nèi)氧化的煙粒質(zhì)量。所以，圖3-5的方法提供了用于操作微粒過濾器的方法，包括通過第一和第二氧傳感器估算從微粒過濾器氧化的煙粒質(zhì)量；并且當(dāng)在估算的從微粒過濾器氧化的煙粒質(zhì)量和期望的在微粒過濾器內(nèi)保持的煙粒質(zhì)量之間的差比煙粒質(zhì)量閾值大時，指示微粒過濾器劣化。方法包括第一氧傳感器位于排氣系統(tǒng)中微粒過濾器的上游，并且第二氧傳感器位于排氣系統(tǒng)中微粒過濾器的下游。這樣，可確定氧化煙粒消耗的氧。方法也包括通過阿侖尼烏斯方程估算煙粒。方法包括第一氧傳感器位于微粒過濾器的上游并且第二氧傳感器位于微粒過濾器的下游。方法包括第一和第二氧傳感器為線性氧傳感器。方法也包括在微粒過濾器煙粒氧化過程期間響應(yīng)于不希望微粒過濾器內(nèi)的煙粒被氧化的時間段期間第一氧傳感器的輸出和第二氧傳感器的輸出之間的差異而補償?shù)谝缓偷诙鮽鞲衅髦兄辽僖粋€的輸出。方法包括通過對第一或第二氧傳感器的輸出增加偏移來補償?shù)谝缓偷诙鞲衅髦械闹辽僖粋€。這樣，可從估算的微粒過濾器煙粒質(zhì)量減去氧傳感器誤差。圖3-5中的方法進(jìn)一步提供了用于操作微粒過濾器的方法，包括響應(yīng)與微粒過濾器內(nèi)保持的煙粒質(zhì)量調(diào)整發(fā)動機空燃比循環(huán)的稀化部分；并且當(dāng)通過第一和第二氧傳感器估算的從微粒過濾器氧化的煙粒質(zhì)量和希望的微粒過濾器保持的煙粒質(zhì)量差異大于閾值煙粒質(zhì)量時，指示微粒過濾器劣化。方法包括進(jìn)一步響應(yīng)于第二氧傳感器的輸出調(diào)整發(fā)動機空燃比循環(huán)的稀化部分，并且第二氧傳感器位于微粒過濾器的下游。這樣，可提供位于微粒過濾器下游的三元催化劑的高轉(zhuǎn)化效率。方法包括三元催化劑位于發(fā)動機排氣系統(tǒng) 中微粒過濾器和發(fā)動機的下游，并且發(fā)動機是火花點火式發(fā)動機。方法也包括當(dāng)從第二氧傳感器輸出的氧濃度比希望的少時，進(jìn)一步稀化發(fā)動機空燃比的稀化部分。在另外一個實施例中，方法包括當(dāng)從第二氧傳感器輸出的氧濃度比希望的高時，富化發(fā)動機空燃比循環(huán)的稀化部分。方法進(jìn)一步包括響應(yīng)于第二氧傳感器的輸出調(diào)整發(fā)動機空燃比循環(huán)的工作循環(huán)，第二氧傳感器位于排氣系統(tǒng)中微粒過濾器的下游。方法也進(jìn)一步包括響應(yīng)于第二氧傳感器的輸出停止估算從微粒過濾器氧化的煙粒質(zhì)量。圖3-5中的方法進(jìn)一步提供用于操作微粒過濾器的方法，包括響應(yīng)于微粒過濾器中保持的煙粒質(zhì)量調(diào)整發(fā)動機空燃比循環(huán)的稀化部分；通過火花開始空氣燃料混合物在發(fā)動機汽缸內(nèi)的燃燒，空氣-燃料混合物從空燃比循環(huán)中得到；通過第一和第二氧傳感器估算從微粒過濾器氧化的煙粒量煙粒質(zhì)量；當(dāng)估算的煙粒質(zhì)量和期望的煙粒質(zhì)量的差異比閾值煙粒質(zhì)量大時，指示微粒過濾器的劣化。方法也包括微粒過濾器煙粒氧化過程期間響應(yīng)于不希望微粒過濾器內(nèi)的煙粒被氧化的時間段期間第一氧傳感器的輸出和第二氧傳感器的輸出之間的差異而補償?shù)谝缓偷诙鮽鞲衅髦兄辽僖粋€的輸出，方法中的補償也包括用于第一和第二氧傳感器之間的信號相位遲延。在一個實施例中，方法中的補償進(jìn)一步包括補償在第一氧傳感器的輸出和第二氧傳感器的輸出之間的偏差。方法也包括三元催化劑位于發(fā)動機排氣系統(tǒng)中微粒過濾器的下游。方法進(jìn)一步包括調(diào)整發(fā)動機空燃比循環(huán)以提供離開微粒過濾器的基本上平均化學(xué)計量混合的排氣。本領(lǐng)域內(nèi)的一個普通技術(shù)人員所理解的，圖3-5中描述的方法代表任意數(shù)量處理策略中的一個或多個，比如事件驅(qū)動、中斷驅(qū)動、多任務(wù)、多線程等。這樣，所描述的各個步驟和功能可以描述的順序、并性執(zhí)行，或在某些情況下有所省略。同樣，由于便于說明和描述，處理順序并非達(dá)到本文描述的目標(biāo)、功能和優(yōu)點所必需的，而提供用于說明和描述的方便。即使沒有明確地描述，本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員可理解根據(jù)使用的特定策略可反復(fù)執(zhí)行一個或多個描述的步驟或功能。另外，術(shù)語“抽氣機(aspirator) ”或“文氏管(venturi) ”可替代噴射器，因為這些裝置的實施方式相似?？偠灾绢I(lǐng)域技術(shù)人員閱讀本說明書之后，可想到多種替代和變型而不背離描述的實質(zhì)和范圍。例如，可用天然氣、汽油、柴油或替代燃料配置運轉(zhuǎn)的單缸、12，13，14，15，V6，V8，VlO, V12和V16發(fā)動機可使用本發(fā)明來優(yōu)化 。
權(quán)利要求
1.一種用于操作微粒過濾器的方法，包括 通過第一和第二氧傳感器估算從微粒過濾器氧化的煙粒質(zhì)量；并且 當(dāng)估算的從微粒過濾器氧化的煙粒質(zhì)量和希望的微粒過濾器里保持的煙粒質(zhì)量之間的差異比閾值煙粒質(zhì)量大時，指示微粒過濾器的劣化。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述第一氧傳感器位于排氣系統(tǒng)中微粒過濾器的上游，并且第二氧傳感器位于排氣系統(tǒng)中微粒過濾器的下游。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述煙粒質(zhì)量通過阿侖尼烏斯方程(Arrhenius equation)估算。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述第一氧傳感器位于微粒過濾器的上游，并且所述第二氧傳感器位于所述微粒過濾器和所述三元催化劑的下游。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一和第二氧傳感器是線性氧傳感器，并且所述估算的從微粒過濾器氧化的煙粒質(zhì)量是基于所述第一氧傳感器、所述第二氧傳感器和三元催化劑儲存的氧的估算量。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在微粒過濾器的煙粒氧化過程期間響應(yīng)于不希望所述微粒過濾器內(nèi)的煙粒被氧化的時間段期間所述第一氧傳感器的輸出和所述第二氧傳感器的輸出之間的差異而補償所述第一和第二氧傳感器中的至少一個的輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，通過向所述第一或第二氧傳感器的輸出增加偏移來給所述第一和第二氧傳感器中的至少一個提供補償。
8.一種用于操作微粒過濾器的方法，包括 響應(yīng)于微粒過濾器內(nèi)保持的煙粒質(zhì)量調(diào)整發(fā)動機空燃比循環(huán)的稀化部分；并且 當(dāng)通過所述第一和第二氧傳感器估算的從所述微粒過濾器氧化的煙粒質(zhì)量和希望的所述微粒過濾器內(nèi)保持的煙粒質(zhì)量差比閾值煙粒質(zhì)量大時，指示所述微粒過濾器的劣化。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步響應(yīng)于所述第二氧傳感器的輸出調(diào)整發(fā)動機空燃比循環(huán)的所述稀化部分，并且所述第二氧傳感器位于所述微粒過濾器的下游。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，三元催化劑安放在發(fā)動機排氣系統(tǒng)中所述微粒過濾器和發(fā)動機的下游，并且所述發(fā)動機是火花點火式發(fā)動機。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于確定在微粒過濾器氧化過程期間氧化的煙粒質(zhì)量的方法。在一個實施例中，煙粒質(zhì)量通過阿侖尼烏斯方程確定。和其它確定煙粒質(zhì)量的方式相比，該方法可節(jié)省成本和提高可靠性。
文檔編號F01N3/035GK102654071SQ201210043809
公開日2012年9月5日 申請日期2012年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月28日
發(fā)明者M·J·范尼馬斯塔特 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司