本申請(qǐng)一般地涉及用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的后處理系統(tǒng)的領(lǐng)域。
背景
對(duì)于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī),諸如柴油發(fā)動(dòng)機(jī),氮氧化物(NOx)化合物以及顆粒物質(zhì)可能在排氣中排出。為了減少NOx排放,可以實(shí)施SCR過(guò)程以在催化劑和還原劑的協(xié)助下將NOx化合物轉(zhuǎn)化成更中性的化合物,如雙原子氮、水或二氧化碳。催化劑可以包括在排氣系統(tǒng)的催化劑室中,諸如交通工具或發(fā)電單元的排氣系統(tǒng)的催化室中。諸如無(wú)水氨、氨水或尿素的還原劑通常在催化劑室之前引入到排氣流中。柴油機(jī)顆粒過(guò)濾器(DPF)可以單獨(dú)地或在SCR系統(tǒng)內(nèi)與內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)包括在一起,以從排氣流移除顆粒物質(zhì)。在一些實(shí)例中,DPF可以在選擇性催化還原系統(tǒng)的上游、在選擇性催化還原系統(tǒng)的下游或在選擇性催化還原系統(tǒng)內(nèi)。為了將還原劑引入到排氣流中以用于SCR過(guò)程,SCR系統(tǒng)可以通過(guò)將還原劑蒸發(fā)或噴灑到催化劑室的上游的排氣系統(tǒng)的排氣管中的配給模塊來(lái)配給還原劑或以其它方式引入還原劑。SCR系統(tǒng)可包括一個(gè)或多個(gè)傳感器以監(jiān)測(cè)排氣系統(tǒng)內(nèi)的狀況。
概述
本文所描述的實(shí)施方式涉及在空載或低負(fù)載運(yùn)行條件期間的碳煙負(fù)載估計(jì)。在空載或低負(fù)載運(yùn)行條件期間,用于增量壓力碳煙負(fù)載估計(jì)(DPSLE)過(guò)程的壓力測(cè)量可處于低值,使得因壓力傳感器裝備和/或其它系統(tǒng)誤差導(dǎo)致的小誤差可能影響測(cè)量。相應(yīng)地,在這種空載或低負(fù)載速度下,用于檢測(cè)碳煙在后處理部件上的聚集的控制器可能由于可靠性忽略或不使用用于檢測(cè)碳煙聚集的這些測(cè)量。然而,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間在低速度下運(yùn)行時(shí),諸如多于5小時(shí)、10小時(shí)、50小時(shí)或100小時(shí),如果僅使用基于質(zhì)量的碳煙負(fù)載率(MBSLR)估計(jì)過(guò)程,則來(lái)自DPSLE過(guò)程的忽略的碳煙負(fù)載估計(jì)可能導(dǎo)致不準(zhǔn)確的估計(jì),不能確認(rèn)諸如在后處理系統(tǒng)的DPF中的碳煙聚集。相應(yīng)地,控制器子例程可周期性地(例如,每8小時(shí)、10小時(shí)、20小時(shí)等)減小使用DPSLE測(cè)量的流動(dòng)閾值和/或增加發(fā)動(dòng)機(jī)速度和/或修改排放氣體再循環(huán)(EGR)閥以將穿過(guò)后處理系統(tǒng)的排放氣體流增加到足夠高的水平進(jìn)而獲得DPSLE測(cè)量。在一些實(shí)施方式中,控制器子例程可修改燃料壓力、噴射始點(diǎn)、可變幾何渦輪增壓器的幾何結(jié)構(gòu)以及/或進(jìn)氣或排氣節(jié)流,以增加穿過(guò)后處理系統(tǒng)的排放氣體流。然后,DPSLE測(cè)量可用作已知的數(shù)據(jù)點(diǎn)以更新組合碳煙負(fù)載估計(jì)(CSLE)。在一些實(shí)施方式中,控制器還可以減小用于CSLE的流動(dòng)閾值以使用DPSLE測(cè)量。
一個(gè)實(shí)施方式涉及一種系統(tǒng),該系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)、具有顆粒過(guò)濾器的后處理系統(tǒng)以及控制器??刂破髋渲贸山邮沼糜诎l(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件,并且將該發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件與一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行閾值進(jìn)行比較。控制器還配置成比較自上次增量壓力碳煙負(fù)載估計(jì)過(guò)程起的時(shí)間與預(yù)定時(shí)間閾值。控制器進(jìn)一步配置成響應(yīng)于時(shí)間值大于或等于預(yù)定時(shí)間閾值,將流動(dòng)閾值減小到較低流動(dòng)閾值;比較流量與較低流動(dòng)閾值;以及響應(yīng)于確定流量大于或等于較低流動(dòng)閾值,啟動(dòng)增量壓力碳煙負(fù)載估計(jì)過(guò)程??刂破鬟M(jìn)一步配置成,使用增量壓力碳煙負(fù)載估計(jì)過(guò)程的相應(yīng)于較低流動(dòng)閾值的增量壓力碳煙負(fù)載估計(jì)來(lái)計(jì)算組合碳煙負(fù)載估計(jì)。
在一些實(shí)施方式中,發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件包括發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間,并且一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行閾值包括預(yù)定發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)間閾值。預(yù)定發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)間閾值可以是至少5小時(shí)。在一些實(shí)施方式中,發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件包括發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(RPM),并且一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行閾值包括預(yù)定發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)閾值。在一些實(shí)施方式中,控制器可以進(jìn)一步配置成,響應(yīng)于時(shí)間值大于或等于預(yù)定時(shí)間閾值而增加后處理系統(tǒng)中的流量。在一些實(shí)施方式中,增加后處理系統(tǒng)中的流量包括關(guān)閉排放氣體再循環(huán)閥和/或增加發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)。增加發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)可以在動(dòng)力輸出再生過(guò)程期間發(fā)生,動(dòng)力輸出再生過(guò)程包括將發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)修改到第一值持續(xù)第一時(shí)間段和在第一時(shí)間段后將發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)修改到第二值持續(xù)第二時(shí)間段。在還有的另外的實(shí)施方式中,控制器可以進(jìn)一步配置成隨著時(shí)間逝去而遞減較低流動(dòng)閾值。在還有的另外的實(shí)施方式中,控制器可以進(jìn)一步配置成基于增量壓力碳煙負(fù)載估計(jì)過(guò)程的碳煙負(fù)載估計(jì)啟動(dòng)用于顆粒過(guò)濾器的再生過(guò)程。
另一個(gè)實(shí)施方式涉及一種用于侵入式地增加排氣流以更新增量壓力碳煙負(fù)載估計(jì)過(guò)程的方法。該方法包括比較自上次增量壓力碳煙負(fù)載估計(jì)過(guò)程起的時(shí)間與預(yù)定時(shí)間閾值和響應(yīng)于時(shí)間值大于或等于預(yù)定時(shí)間閾值將流動(dòng)閾值減小到較低流動(dòng)閾值。該方法還包括:響應(yīng)于時(shí)間值大于或等于預(yù)定時(shí)間閾值增加發(fā)動(dòng)機(jī)的后處理系統(tǒng)中的流量;比較增加的流量與較低流動(dòng)閾值;以及響應(yīng)于確定增加的流量大于或等流動(dòng)閾值啟動(dòng)增量壓力碳煙負(fù)載估計(jì)過(guò)程。該方法進(jìn)一步包括,響應(yīng)于較低流動(dòng)閾值,使用增量壓力碳煙負(fù)載估計(jì)過(guò)程的增量壓力碳煙負(fù)載估計(jì)來(lái)計(jì)算組合碳煙負(fù)載估計(jì)。
在一些實(shí)施方式中,減小流動(dòng)閾值基于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間和/或發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)。在一些實(shí)施方式中,增加后處理系統(tǒng)中的流量包括關(guān)閉排放氣體再循環(huán)閥和/或增加發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)。增加發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)可以在動(dòng)力輸出再生過(guò)程期間發(fā)生。在還有的另外的實(shí)施方式中,該方法還可以包括基于組合碳煙負(fù)載估計(jì)啟動(dòng)用于顆粒過(guò)濾器的再生過(guò)程。
又一個(gè)實(shí)施方式涉及一種裝置,該裝置包括控制器,控制器包括基于質(zhì)量的碳煙負(fù)載率電路、增量壓力碳煙負(fù)載估計(jì)電路、組合碳煙負(fù)載估計(jì)電路以及低流動(dòng)碳煙操作電路?;谫|(zhì)量的碳煙負(fù)載率電路配置成確定用于后處理系統(tǒng)的顆粒過(guò)濾器的基于質(zhì)量的碳煙負(fù)載估計(jì),并且增量壓力碳煙負(fù)載估計(jì)電路配置成確定用于后處理系統(tǒng)的顆粒過(guò)濾器的增量壓力碳煙負(fù)載估計(jì)。組合碳煙負(fù)載估計(jì)電路配置成根據(jù)基于質(zhì)量的碳煙負(fù)載估計(jì)和增量壓力碳煙負(fù)載估計(jì)來(lái)確定用于后處理系統(tǒng)的顆粒過(guò)濾器的組合碳煙負(fù)載估計(jì)。低流動(dòng)碳煙操作電路配置成比較自上次增量壓力碳煙負(fù)載估計(jì)起的時(shí)間與預(yù)定時(shí)間閾值。低流動(dòng)碳煙操作電路還配置成:響應(yīng)于時(shí)間值大于或等于預(yù)定時(shí)間閾值,將流動(dòng)閾值減小到較低流動(dòng)閾值;響應(yīng)于時(shí)間值大于或等于預(yù)定時(shí)間閾值增加發(fā)動(dòng)機(jī)的后處理系統(tǒng)中的流量;比較增加的流量與較低流動(dòng)閾值;以及響應(yīng)于確定增加的流量大于或等于較低流動(dòng)閾值,啟動(dòng)增量壓力碳煙負(fù)載估計(jì)電路的增量壓力碳煙負(fù)載估計(jì)過(guò)程。低流動(dòng)碳煙操作電路進(jìn)一步配置成,響應(yīng)于較低流動(dòng)閾值,使用增量壓力碳煙負(fù)載估計(jì)過(guò)程的增量壓力碳煙負(fù)載估計(jì)來(lái)計(jì)算組合碳煙負(fù)載估計(jì)。
在一些實(shí)施方式中,減小流動(dòng)閾值基于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間和/或發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)。在一些實(shí)施方式中,增加后處理系統(tǒng)中的流量包括關(guān)閉排放氣體再循環(huán)閥和/或增加發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)。增加發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)可以在動(dòng)力輸出再生過(guò)程期間發(fā)生。在還有的另外的實(shí)施方式中,低流動(dòng)碳煙操作電路還配置成周期性地遞減較低流動(dòng)閾值。在一些實(shí)施方式中,預(yù)定時(shí)間閾值為至少5小時(shí)。
附圖簡(jiǎn)要描述
在附圖和以下描述中闡述了一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的細(xì)節(jié)。根據(jù)描述、附圖以及權(quán)利要求,本公開的其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯,在附圖中:
圖1是具有用于排氣系統(tǒng)的柴油機(jī)顆粒過(guò)濾器的示例性后處理系統(tǒng)的示意性框圖;
圖2是示例性控制器的框圖,該控制器包括基于質(zhì)量的碳煙負(fù)載率電路、增量壓力碳煙負(fù)載估計(jì)電路、組合碳煙負(fù)載估計(jì)電路以及低流動(dòng)碳煙操作電路;
圖3是用于啟動(dòng)空載或低負(fù)載碳煙操作過(guò)程的過(guò)程的實(shí)施方式的框圖;以及
圖4是用于啟動(dòng)增量壓力碳煙負(fù)載估計(jì)過(guò)程的空載或低負(fù)載碳煙操作過(guò)程的實(shí)施方式的流程圖。
應(yīng)該意識(shí)到的是,為了說(shuō)明的目的,一些附圖或全部附圖是示意性的表示。為了說(shuō)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)方式提供了附圖,其中要明確理解的是,這些附圖將不用于限制權(quán)利要求的范圍或含義。
詳細(xì)描述
下文更詳細(xì)地描述了與用于在空轉(zhuǎn)速度或低速下估計(jì)碳煙負(fù)載的方法、裝置和系統(tǒng)相關(guān)的多種概念及其實(shí)施。上文所引入的以及在下文更詳細(xì)討論的各種概念可以以多種方式中的任何一種方式實(shí)施,因?yàn)樗_的概念并不限于任何特定的實(shí)施方式。提供具體實(shí)施和應(yīng)用的示例主要用于說(shuō)明的目的。
I.綜述
在一些發(fā)動(dòng)機(jī)中,檢測(cè)碳煙在下游后處理部件上聚集的量使用對(duì)貫穿后處理部件的壓力變化的增量壓力測(cè)量,諸如通過(guò)使用上游壓力傳感器和下游壓力傳感器。對(duì)下游后處理部件上的碳煙負(fù)載的這種估計(jì)可稱為增量壓力碳煙負(fù)載估計(jì)(DPSLE)。在一些其它實(shí)施方式中和/或與DPSLE組合,檢測(cè)碳煙在下游后處理部件上的聚集的量使用基于質(zhì)量的碳煙負(fù)載率(MBSLR),該碳煙負(fù)載率基于發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行條件使用模型來(lái)估計(jì)從發(fā)動(dòng)機(jī)下游排出的碳煙質(zhì)量的量。在一些實(shí)例中,DPSLE和MBSLR可以組合到CSLE中,CSLE在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間用于估計(jì)后處理部件(諸如,顆粒過(guò)濾器且更特別地柴油機(jī)顆粒過(guò)濾器(DPF))上的碳煙負(fù)載。
在一些使用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)(諸如部署作為能量源或其它動(dòng)力源并且/或部署在具有輕負(fù)載或瞬態(tài)工作循環(huán)的交通工具中的發(fā)動(dòng)機(jī))的實(shí)施方式中,發(fā)動(dòng)機(jī)可以長(zhǎng)時(shí)間空轉(zhuǎn)或在低速動(dòng)力輸出(PTO)下運(yùn)行。例如,部署作為發(fā)電機(jī)和/或野外作業(yè)中的其它用途(諸如用于油作業(yè)和氣體作業(yè))的柴油發(fā)動(dòng)機(jī),該發(fā)動(dòng)機(jī)可以長(zhǎng)時(shí)間空轉(zhuǎn)和/或在低負(fù)載下運(yùn)行。在該長(zhǎng)時(shí)間期間,碳煙以及其它顆粒物質(zhì)不斷地生成并且在后處理系統(tǒng)中發(fā)動(dòng)機(jī)的下游聚集。在具有輕負(fù)載或瞬態(tài)工作循環(huán)的交通工具(諸如消防車、垃圾車、校車等)中,發(fā)動(dòng)機(jī)也可以長(zhǎng)時(shí)間空轉(zhuǎn)和/或在低負(fù)載下運(yùn)行,使得碳煙和其它顆粒物質(zhì)不斷地生成并且在后處理系統(tǒng)中發(fā)動(dòng)機(jī)的下游聚集。
雖然DPSLE在較高速度運(yùn)行期間可有利于估計(jì)碳煙負(fù)載,但在空轉(zhuǎn)速度和/或低速運(yùn)行下,壓力測(cè)量可以是低值,使得即使因壓力傳感器裝備和/或其它系統(tǒng)誤差導(dǎo)致的小的誤差可影響測(cè)量。相應(yīng)地,在這種空轉(zhuǎn)速度或低速下,用于檢測(cè)碳煙在后處理部件上的聚集的控制器可以由于可靠性而忽略或不使用用于檢測(cè)碳煙聚集的這些測(cè)量。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間(諸多于10小時(shí)、多于50小時(shí)或多于100小時(shí))在低速下運(yùn)行時(shí),則在這段時(shí)間內(nèi)忽略DPSLE可導(dǎo)致在諸如后處理系統(tǒng)的DPF中的明顯的碳煙聚集。
在也使用用于碳煙負(fù)載的MBSLR估計(jì)的實(shí)施方式中,當(dāng)DPSLE不準(zhǔn)確時(shí)MBSLR可足以估計(jì)碳煙負(fù)載。然而,因?yàn)镸BSLR是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件的基于碳煙積聚速率估計(jì)的模型,所以估計(jì)的即便小的誤差和/或發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的變化條件可能影響相對(duì)于基于模型估計(jì)的實(shí)際碳煙聚集。相應(yīng)地,在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi),MBSLR碳煙負(fù)載估計(jì)可能偏離實(shí)際碳煙負(fù)載,使得即使MBSLR估計(jì)較低的碳煙負(fù)載,明顯的碳煙聚集可能發(fā)生。
在一些實(shí)例中,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在該長(zhǎng)時(shí)間后在高于空轉(zhuǎn)速度PTO和/或高于低速PTO下運(yùn)行時(shí),則由于穿過(guò)后處理系統(tǒng)的增加的流動(dòng)造成DPSLE可以被讀取,導(dǎo)致更準(zhǔn)確的壓力測(cè)量。然而,在該長(zhǎng)時(shí)間空轉(zhuǎn)速度或低速運(yùn)行后,碳煙聚集可以是足夠明顯的以導(dǎo)致因過(guò)量的碳煙聚集而發(fā)出錯(cuò)誤或故障代碼。相應(yīng)地,包括這樣的控制器子例程和/或機(jī)構(gòu)可能是有利的,該控制器子例程和/或機(jī)構(gòu)用于在長(zhǎng)時(shí)間期間更新CSLE和/或獲得足夠準(zhǔn)確的DPSLE測(cè)量,使得碳煙負(fù)載可以在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)更準(zhǔn)確地估計(jì)并且/或再生/解吸附過(guò)程可以被觸發(fā)以降低碳煙負(fù)載。例如,控制器子例程可以周期性地(例如,每8小時(shí)、10小時(shí)、20小時(shí)等)減小用于DPSLE碳煙負(fù)載估計(jì)的流動(dòng)閾值并且/或?qū)⒋┻^(guò)后處理系統(tǒng)的排放氣體流增加到足夠高的水平以獲得足夠準(zhǔn)確的DPSLE測(cè)量,諸如通過(guò)增加發(fā)動(dòng)機(jī)速度和/或修改EGR值。然后,DPSLE測(cè)量可用于組合碳煙負(fù)載估計(jì)。因而,即使在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)在空轉(zhuǎn)速度和/或低速PTO下運(yùn)行,組合碳煙負(fù)載估計(jì)可以通過(guò)周期性獲得DPSLE測(cè)量而被準(zhǔn)確地估計(jì)。通過(guò)增加碳煙負(fù)載估計(jì)的準(zhǔn)確性,碳煙負(fù)載的量可以被更有效地控制,以減小當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在高于空轉(zhuǎn)速度和/或低速PTO的速度下運(yùn)行時(shí)過(guò)量碳煙聚集和/或觸發(fā)故障代碼或錯(cuò)誤的可能性。
II.后處理系統(tǒng)的綜述
圖1描繪了后處理系統(tǒng)100,該后處理系統(tǒng)100具有用于排氣系統(tǒng)190的示例性還原劑輸送系統(tǒng)110。后處理系統(tǒng)100包括顆粒過(guò)濾器(即柴油機(jī)顆粒過(guò)濾器(DPF)102)、還原劑輸送系統(tǒng)110、分解室或反應(yīng)器104、SCR催化器106以及傳感器150。
DPF 102構(gòu)造成從在排氣系統(tǒng)190中流動(dòng)的排放氣體中去除顆粒物質(zhì),諸如碳煙。DPF 102包括進(jìn)口和出口,在進(jìn)口處接收排放氣體,在大體上從排放氣體中濾除顆粒物質(zhì)和/或?qū)㈩w粒物質(zhì)轉(zhuǎn)化成二氧化碳后,排放氣體在出口排出。
分解室104構(gòu)造成將諸如尿素、氨水或柴油機(jī)排放流體(DEF)的還原劑轉(zhuǎn)化成氨。分解室104包括具有配給模塊112的還原劑輸送系統(tǒng)110,該配給模塊112構(gòu)造成將還原劑配給到分解室104中。在一些實(shí)施方式中,還原劑在SCR催化器106的上游被注入。還原劑微滴然后經(jīng)歷蒸發(fā)、熱分解以及水解過(guò)程以在排氣系統(tǒng)190內(nèi)形成氣態(tài)氨。分解室104包括與DPF 102流體連通以接收包含NOx排放物的排放氣體的進(jìn)口和用于排放氣體、NOx排放物、氨和/或剩余的還原劑流動(dòng)到SCR催化器106的出口。
分解室104包括配給模塊112,配給模塊112安裝到分解室104,使得配給模塊112可以將還原劑配給到在排氣系統(tǒng)190中流動(dòng)的排放氣體中。配給模塊112可以包括絕緣體114,絕緣體114置于配給模塊112的一部分和分解室104的安裝有配給模塊112的部分之間。配給模塊112流體聯(lián)接到一個(gè)或多個(gè)還原劑源116。在一些實(shí)施方式中,泵118可用于對(duì)來(lái)自還原劑源116的還原劑加壓以便輸送到配給模塊112。
配給模塊112和泵118還電氣地或通信地聯(lián)接到控制器120??刂破?20構(gòu)造成控制配給模塊112將還原劑配給到分解室104中。控制器120還可以構(gòu)造成控制泵118。控制器120可以包括微處理器、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)等或其組合??刂破?20可以包括存儲(chǔ)器,該存儲(chǔ)器可以包括但不限于電子存儲(chǔ)器、光存儲(chǔ)器、磁存儲(chǔ)器或能夠?yàn)樘幚砥鳌SIC、FPGA等提供程序指令的任何其它儲(chǔ)存設(shè)備或傳輸設(shè)備。存儲(chǔ)器可以包括存儲(chǔ)器芯片、電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)、可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)、快閃存儲(chǔ)器、或控制器120可以從其讀取指令的任何其它合適的存儲(chǔ)器。指令可以包括來(lái)自任何合適的編程語(yǔ)言的代碼。
在某些實(shí)施方式中,控制器120構(gòu)造成執(zhí)行某些操作,諸如本文中關(guān)于圖3至圖4所描述的那些操作。在某些實(shí)施方式中,控制器120形成處理子系統(tǒng)的一部分,該處理子系統(tǒng)包括具有存儲(chǔ)器、處理器和通信硬件的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算設(shè)備。控制器120可以是單一的設(shè)備或分布式設(shè)備,并且控制器120的功能可以通過(guò)硬件執(zhí)行和/或作為非瞬態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)指令執(zhí)行。
在某些實(shí)施方式中,控制器120包括一個(gè)或多個(gè)電路,該一個(gè)或多個(gè)電路構(gòu)造成功能上執(zhí)行控制器120的操作。在某些實(shí)施方式中,控制器120可以包括MBSLR電路、DPSLE電路、組合碳煙負(fù)載估計(jì)電路以及用于執(zhí)行參考圖3至圖4所描述的操作的低流動(dòng)碳煙操作電路。本文中包括電路的描述強(qiáng)調(diào)控制器120的方面的結(jié)構(gòu)獨(dú)立性,并且說(shuō)明了控制器120的一組操作和任務(wù)。執(zhí)行類似的整體操作的其它的組應(yīng)理解為在本申請(qǐng)的范圍內(nèi)。電路可以在硬件中實(shí)施和/或作為在非瞬態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)指令實(shí)施,并且電路可以分布在各種硬件或基于計(jì)算機(jī)的部件上??刂破鞑僮鞯哪承?shí)施方案的更具體的描述包括在參考圖3至圖4的部分中。
示例性和非限制性電路實(shí)施元件包括:提供本文中所確定的任何值的傳感器;提供是本文中所確定的值的先導(dǎo)的任何值的傳感器;數(shù)據(jù)鏈和/或網(wǎng)絡(luò)硬件,其包括通信芯片、振蕩晶體、通信鏈、纜線、雙芯絞合線、同軸布線、屏蔽布線、發(fā)送器、接收器和/或收發(fā)器;根據(jù)電路規(guī)格在特定非瞬態(tài)狀態(tài)下配置的邏輯電路、硬連線邏輯電路、可重構(gòu)邏輯電路;任何驅(qū)動(dòng)器,該任何驅(qū)動(dòng)器包括至少電的、液壓的或氣動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器;電磁閥;運(yùn)算放大器;模擬控制元件(彈簧、過(guò)濾器、積分器、加法器、除法器、增益元件)和/或數(shù)據(jù)控制元件。
SCR催化器106構(gòu)造成通過(guò)加速氨和排放氣體的NOx之間的NOx還原過(guò)程來(lái)幫助將NOx排放物還原成雙原子氮、水和/或二氧化碳。SCR催化器106包括與分解室104流體流通的進(jìn)口,以及與排氣系統(tǒng)190的端部流體連通的出口,從該進(jìn)口接收排放氣體和還原劑。
排氣系統(tǒng)190還可以包括與排氣系統(tǒng)190流體流通的柴油機(jī)氧化催化器(DOC)(例如,在SCR催化器106的下游或在DPF 102的上游),以氧化排放氣體中的碳?xì)浠衔锖鸵谎趸肌?/p>
在一些實(shí)施方式中,DPF 102可以定位在分解室或反應(yīng)器管104的下游。例如,DPF 102和SCR催化器106可以組合成單一的單元,諸如SDPF。在一些實(shí)施方式中,配給模塊112可以替代地定位在渦輪增壓器的下游或渦輪增壓器的上游。
傳感器150可以聯(lián)接到排氣系統(tǒng)190以檢測(cè)流經(jīng)排氣系統(tǒng)190的排放氣體的狀況。在一些實(shí)施方式中,傳感器150可以具有布置在排氣系統(tǒng)190內(nèi)的一部分,比如傳感器150的末端可以延伸到排氣系統(tǒng)190的一部分中。在其它實(shí)施方案中,傳感器150可以通過(guò)另一個(gè)導(dǎo)管(諸如從排氣系統(tǒng)190延伸的采集管)接收排放氣體。雖然傳感器150被描繪為定位在SCR催化器106的下游,但應(yīng)理解,傳感器150可以定位在排氣系統(tǒng)190的任何其它位置,包括DPF 102的上游、DPF 102內(nèi)、DPF 102和分解室104之間、分解室104內(nèi)、分解室104和SCR催化器106之間、SCR催化器106內(nèi)、或SCR催化器106的下游。另外,兩個(gè)或更多個(gè)傳感器150可用于檢測(cè)排放氣體的狀況,諸如兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)或六個(gè)傳感器150,其中每個(gè)傳感器150位于排氣系統(tǒng)190的前述位置中的一個(gè)位置處。
III.在空載或低負(fù)載下的碳煙負(fù)載估計(jì)的實(shí)施方式
圖2描繪了控制器200的實(shí)施方式,諸如圖1的控制器120,控制器200具有MBSLR電路210、DPSLE電路220、CSLE電路230和低流動(dòng)碳煙操作電路240。在一些實(shí)施方式中,控制器200可以配置成執(zhí)行本文所描述的電路210、220、230、240的操作。MBSLR電路210配置成解釋用于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件的一個(gè)或多個(gè)參數(shù),該一個(gè)或多個(gè)參數(shù)指示表示發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件的值,諸如燃料質(zhì)量率、發(fā)動(dòng)機(jī)RPM、進(jìn)氣質(zhì)量流率、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間值等。MBSLR電路210還可以從查找表(諸如存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的一個(gè)或多個(gè)查找表)來(lái)解釋指示用于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的參數(shù),該一個(gè)或多個(gè)參數(shù)指示表示發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件的值。MBSLR電路210根據(jù)用于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)來(lái)生成碳煙負(fù)載估計(jì)值。例如,MBSLR電路210可以接收用于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)并且使用方程式或查找表來(lái)確定估計(jì)的碳煙負(fù)載,諸如使用質(zhì)量傳遞方程以根據(jù)運(yùn)行條件計(jì)算出從發(fā)動(dòng)機(jī)排入排氣系統(tǒng)中的碳煙的質(zhì)量和/或使用用于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)作為索引值從查找表檢索值。
DPSLE電路220配置成解釋指示表示貫穿后處理系統(tǒng)的部件(諸如圖1的DPF 102)的壓力變化的值的參數(shù)。即,壓力傳感器可位于后處理系統(tǒng)的部件的上游和下游??梢詫?duì)后處理系統(tǒng)的部件的上游和下游的壓力進(jìn)行測(cè)量,并且兩個(gè)值(例如,P上游-P下游)之間的差可以計(jì)算為貫穿后處理系統(tǒng)的部件的增量壓力,ΔP。DPSLE電路220根據(jù)增量壓力值以及在一些實(shí)施方式中根據(jù)其它參數(shù)值(例如,排氣溫度、排氣質(zhì)量流率、DPF流率等)來(lái)計(jì)算碳煙負(fù)載估計(jì)值。
來(lái)自MBSLR電路210和DPSLE電路220的碳煙負(fù)載估計(jì)由CSLE電路230接收并且用于計(jì)算CSLE值。在一些實(shí)施方式中,CSLE電路230接收指示表示DPF流率的值的參數(shù),諸如指示每秒流動(dòng)經(jīng)過(guò)DPF的排放氣體的體積的ACMS速率。CSLE電路230可以配置成將DPF流率與預(yù)定閾值(諸如0.38ACMS)進(jìn)行比較。如果DPF流率低于預(yù)定閾值,則來(lái)自DPSLE電路220的碳煙負(fù)載估計(jì)可能因低流動(dòng)而較不準(zhǔn)確。相應(yīng)地,在一些實(shí)施方式中,在DPF流率低于閾值時(shí),DPSLE電路220可以被停用。在其它實(shí)施方式中,來(lái)自DPSLE電路220的碳煙負(fù)載估計(jì)可被CSLE電路230忽略。
對(duì)于長(zhǎng)期空轉(zhuǎn)或低RPM PTO運(yùn)行,CSLE電路230可以長(zhǎng)時(shí)間忽略或不使用來(lái)自DPSLE電路220的碳煙負(fù)載估計(jì)。這導(dǎo)致組合碳煙負(fù)載估計(jì)單獨(dú)由MBSLR電路210的碳煙負(fù)載估計(jì)確定,這可能使精度隨著時(shí)間逐漸降低。然而,隨著時(shí)間推移并且MBSLR電路210的碳煙負(fù)載估計(jì)的精度也降低,可能優(yōu)選的是,不只是使用來(lái)自MBSLR電路210的碳煙負(fù)載估計(jì),還使用來(lái)自DPSLE電路220的較不準(zhǔn)確的碳煙負(fù)載估計(jì)。在一些實(shí)例中,在長(zhǎng)時(shí)間空轉(zhuǎn)或低RPM PTO運(yùn)行后,如果發(fā)動(dòng)機(jī)被運(yùn)行使得DPF流率增加到高于閾值因而可使用來(lái)自DPSLE電路220的碳煙負(fù)載估計(jì)值,則實(shí)際碳煙負(fù)載可能會(huì)因來(lái)自MBSLR電路210的碳煙負(fù)載估計(jì)的復(fù)合誤差而是高的,這可能導(dǎo)致需要服務(wù)或其它干預(yù)來(lái)補(bǔ)救高的碳煙負(fù)載。
低流動(dòng)碳煙操作電路240配置成解釋指示當(dāng)最近的DPF流率超過(guò)DPF流率的預(yù)定閾值時(shí)的時(shí)間的參數(shù),并且配置成將該時(shí)間與時(shí)間閾值(諸如8小時(shí)、10小時(shí)、20小時(shí)、100小時(shí)或任何其它時(shí)間閾值)作比較。當(dāng)最近的DPF流率超過(guò)DPF流率的預(yù)定閾值時(shí),低流動(dòng)碳煙操作電路240可以啟動(dòng)計(jì)時(shí)器并且對(duì)計(jì)時(shí)器值與時(shí)間閾值進(jìn)行周期性地比較。如果在計(jì)時(shí)器值超過(guò)時(shí)間閾值之前DPF流率增加到高于DPF流率的預(yù)定閾值,則低流動(dòng)碳煙操作電路重置計(jì)時(shí)器。如果計(jì)時(shí)器值超過(guò)時(shí)間閾值,則在一些實(shí)施方式中,低流動(dòng)碳煙操作電路240輸出用于DPF流率的新的更低的預(yù)定閾值。
例如,其中DPF流率的預(yù)定閾值是0.38ACMS,并且相比于10小時(shí)的時(shí)間閾值,如果最近的DPF流率超過(guò)預(yù)定閾值的時(shí)間是11小時(shí)的話,則低流動(dòng)碳煙操作操作電路240向CSLE電路230輸出用于DPF流率的新的更低的預(yù)定閾值,諸如0.25ACMS、0.2ACMS等。因而,如果DPF流率低于0.38ACMS但高于0.25ACMS或0.2ACMS,則CSLE電路230可使用來(lái)自DPSLE電路220的碳煙負(fù)載估計(jì)以通過(guò)CSLE電路230生成組合碳煙負(fù)載估計(jì),這可以校正在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)由于MBSLR電路210的碳煙負(fù)載估計(jì)造成的任何復(fù)合誤差。該增強(qiáng)允許DPSLE電路220的碳煙負(fù)載估計(jì)在長(zhǎng)時(shí)間段后在較低的ACMS下是“可信的”,其中單獨(dú)用于組合碳煙負(fù)載估計(jì)的MBSLR電路210的碳煙負(fù)載估計(jì)可能較不準(zhǔn)確。如果DPF流率仍然低于較低的預(yù)定閾值,則DPSLE電路220將保持在備用模式下并且不被CSLE電路230使用。在一些實(shí)例中,如果DPSLE電路220是“可信的”,則從DPSLE電路220輸出到CSLE電路230的值可以給出比正常值更大的權(quán)重。在一些另外的實(shí)例中,如果DPF流率高于較低預(yù)定閾值持續(xù)總的可校準(zhǔn)時(shí)間(諸如3分鐘、5分鐘、10分鐘、15分鐘、30分鐘等),并且DPSLE電路220在該可校準(zhǔn)時(shí)間內(nèi)向CSLE電路230提供值,則較低預(yù)定閾值可以增回至預(yù)定閾值并且該過(guò)程可以重復(fù)。在可校準(zhǔn)時(shí)間期間,使用較低預(yù)定閾值,即使DPF流率超過(guò)較高預(yù)定閾值。在一些實(shí)施方式中,總的可校準(zhǔn)時(shí)間可以包括聚集當(dāng)DPF流率高于較低預(yù)定閾值時(shí)的較短離散時(shí)間段。
在一些實(shí)施方式中,低流動(dòng)碳煙操作電路240可以隨著時(shí)間遞減用于DPF流率的預(yù)定閾值。例如,低流動(dòng)碳煙操作電路240可以以周期增量(諸如,每小時(shí)0.01ACMS、每小時(shí)0.015ACMS等)遞減用于DPF流率的預(yù)定閾值。相應(yīng)地,低流動(dòng)碳煙操作電路240可以隨著時(shí)間緩慢地減小用于DPF流率的預(yù)定閾值直到DPF流率超過(guò)閾值以使用DPSLE電路220的碳煙負(fù)載估計(jì)。
在一些實(shí)例中,解吸附事件周期性發(fā)生,諸如每10小時(shí)。然而,在一些實(shí)例中,解吸附事件不可能為DPF流率產(chǎn)生足夠的流動(dòng)以超過(guò)預(yù)定閾值。在一些實(shí)施方式中,低流動(dòng)碳煙操作電路240可修改一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)以增加DPF流率。例如,在諸如烴解吸附事件的解吸附事件期間,低流動(dòng)碳煙操作電路240可以在解吸附事件期間修改一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)并且/或?qū)嵤┎煌陌l(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù),使得DPF流率超過(guò)預(yù)定閾值。該一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)可包括發(fā)動(dòng)機(jī)RPM、EGR量等。
在一些實(shí)施方式中,修改的一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)可以在解吸附事件持續(xù)時(shí)間內(nèi)被實(shí)施。在其它實(shí)施方式中,修改的一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)可以在初始時(shí)間段期間被實(shí)施,然后先前的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)可以在解吸附事件的剩余時(shí)間(諸如雙速事件)內(nèi)被實(shí)施。在雙速事件期間,發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)可以初始設(shè)置為修改的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)以使發(fā)動(dòng)機(jī)在短時(shí)間內(nèi)以較高的速度運(yùn)行,然后先前的發(fā)動(dòng)機(jī)速度可以用于在解吸事件時(shí)間的剩余時(shí)間內(nèi)釋放烴,以限制對(duì)燃料經(jīng)濟(jì)性的影響并且避免風(fēng)險(xiǎn)或釋放烴太快,同時(shí)還將DPF流率提高至高于降低的預(yù)定閾值。由修改的一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)產(chǎn)生的另外的流動(dòng)可能不足以超過(guò)用于DPF流率的預(yù)定閾值,但可以設(shè)置成足以超過(guò)降低的DPF流率。在使用烴解吸附事件的一些實(shí)施方式中,發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)可以從諸如下面表1的查找表中檢索到:
表1:基于空氣溫度和解吸附事件時(shí)間的發(fā)動(dòng)機(jī)RPM
因而,在解吸附事件期間,低流動(dòng)碳煙操作電路240可以使用來(lái)自表1的發(fā)動(dòng)機(jī)RPM參數(shù),以增加發(fā)動(dòng)機(jī)速度進(jìn)而足夠地增加DPF流率以超過(guò)CSLE電路230的閾值。
在一些另外的實(shí)施方式中,CSLE電路230可以根據(jù)閾值和測(cè)得的DPF流率之間的差將加權(quán)因子分配給DPSLE電路220碳煙負(fù)載估計(jì)(例如,加權(quán)因子可以分配為對(duì)于0.1ACMS權(quán)重為0和對(duì)于0.38ACMS權(quán)重為1.0,并且0.1ACMS和0.38ACMS之間的值可以成比例地加權(quán))。即,隨著DPF流率朝向下限0.1ACMS減小至低于0.38ACMS的預(yù)定閾值權(quán)重,來(lái)自DPSLE電路220的碳煙負(fù)載估計(jì)的加權(quán)當(dāng)被CSLE電路230使用時(shí)可減小。加權(quán)因子可用作信任因子值,該信任因子值指示DPSLE電路220估計(jì)的可靠性。例如,CSLE電路230可以僅使用DPSLE電路220估計(jì)的與如信任因子值所指示的可靠性成比例的百分?jǐn)?shù)。如果信任因子指示DPSLE電路220的估計(jì)的可靠性非常低,則相對(duì)于DPSLE電路220的估計(jì),CSLE電路230可以成比例地使用多得多的或全部的MBSLR電路210的估計(jì)以確定組合碳煙負(fù)載估計(jì)值。如果信任因子指示,DPSLE電路220的估計(jì)的可靠性非常高,則CSLE電路230可以與MBSLR電路210的估計(jì)一起成比例地使用多得多的或全部的DPSLE電路220的估計(jì)以確定組合碳煙負(fù)載估計(jì)值。
圖3描繪了用于啟動(dòng)空載或低負(fù)載碳煙操作過(guò)程的過(guò)程300的實(shí)施方式的框圖。過(guò)程300包括接收發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件(框310)、比較發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件與一個(gè)或多個(gè)閾值(框320)、以及啟動(dòng)空載或低負(fù)載碳煙操作過(guò)程(框330)。
在框310處,諸如控制器120、200的控制器接收發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件(框310)。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件可以是由控制器和/或控制器的電路解釋的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。例如,發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件可以包括流率(諸如DPF流率)、發(fā)動(dòng)機(jī)RPM、進(jìn)氣質(zhì)量流、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間以及/或指示發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件的其它參數(shù)。
過(guò)程300包括比較發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件與一個(gè)或多個(gè)閾值(框320),諸如發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行閾值。在一些實(shí)施方式中,指示表示DPF流率的值的參數(shù)(諸如指示每秒流動(dòng)經(jīng)過(guò)DPF的排放氣體的體積的實(shí)際立方米/秒(ACMS)速率)與諸如0.38ACMS的預(yù)定閾值進(jìn)行比較。在一些實(shí)施方式中,指示表示發(fā)動(dòng)機(jī)RPM的值的參數(shù)與預(yù)定發(fā)動(dòng)機(jī)RPM閾值(諸如800RPM、750RPM、700RPM等)進(jìn)行比較。在一些實(shí)施方式中,指示表示進(jìn)氣質(zhì)量流的值的參數(shù)與預(yù)定閾值進(jìn)行比較。在一些實(shí)施方式中,指示表示發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間的值的參數(shù)與預(yù)定發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)間閾值(諸如5小時(shí)、10小時(shí)、20小時(shí)、50小時(shí)、100小時(shí)等)進(jìn)行比較。還有的另外的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件可以與一個(gè)或多個(gè)閾值進(jìn)行比較。
在一些實(shí)施方式中,如果DPF流率低于對(duì)應(yīng)的預(yù)定閾值,則發(fā)動(dòng)機(jī)可以以空載或低負(fù)載模式運(yùn)行,使得DPSLE碳煙負(fù)載估計(jì)不更新。在其它實(shí)施方式中,DPSLE碳煙負(fù)載估計(jì)不更新可以基于除DPF流率之外或代替DPF流率的另外的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)。例如,在一些實(shí)施方式中,該確定還可以基于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間超過(guò)閾值、發(fā)動(dòng)機(jī)RPM低于閾值、以及/或進(jìn)氣質(zhì)量流低于閾值中的一項(xiàng)或多項(xiàng)。在還有的另外的實(shí)施方式中,該確定可以基于所使用的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件必須在預(yù)定時(shí)間段(諸如一分鐘、15分鐘、30分鐘、一小時(shí)、兩小時(shí)等)內(nèi)滿足閾值標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)定時(shí)間段可以設(shè)置成使得空載或低負(fù)載條件的確定不在空載或低負(fù)載下在瞬態(tài)或最小運(yùn)行時(shí)間期間發(fā)生。
如果DPSLE碳煙負(fù)載估計(jì)不更新,則過(guò)程300包括啟動(dòng)空載或低負(fù)載碳煙操作過(guò)程(框330)??蛰d或低負(fù)載碳煙操作過(guò)程可以包括啟動(dòng)圖2的低流動(dòng)碳煙操作電路240以向CSLE電路230輸出用于DPF流率的新的較低的預(yù)定閾值并且/或者修改一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)。
圖4描繪了空載或低負(fù)載碳煙操作過(guò)程400的實(shí)施方式的過(guò)程圖,該空載或低負(fù)載碳煙操作過(guò)程400用于減小流動(dòng)閾值和/或增加后處理系統(tǒng)中的排氣流率以啟動(dòng)增量壓力碳煙負(fù)載估計(jì)過(guò)程。過(guò)程400在啟動(dòng)時(shí)開始(框410)。在一些實(shí)施方式中,空載或低負(fù)載碳煙操作過(guò)程400的啟動(dòng)響應(yīng)于啟動(dòng)圖3的空載或低負(fù)載碳煙操作過(guò)程(框330)。
過(guò)程400包括比較自上次DPSLE過(guò)程發(fā)生起的時(shí)間與預(yù)定時(shí)間閾值(框412)。在一些實(shí)施方式中,用于來(lái)自DPSLE電路220的上次所使用的碳煙負(fù)載估計(jì)的時(shí)間可存儲(chǔ)在控制器的存儲(chǔ)器中。存儲(chǔ)時(shí)間可以與當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行比較以確定自上次DPSLE過(guò)程發(fā)生起的時(shí)間。自上次DPSLE過(guò)程發(fā)生起的時(shí)間與時(shí)間閾值(諸如,5小時(shí)、8小時(shí)、10小時(shí)、20小時(shí)、50小時(shí)、100小時(shí)等)進(jìn)行比較。如果自上次DPSLE過(guò)程發(fā)生起的時(shí)間不大于時(shí)間閾值,則該過(guò)程返回到框412以再次比較該時(shí)間與時(shí)間閾值。在一些實(shí)施方式中,延遲時(shí)間可以被包括以延遲后續(xù)比較進(jìn)而避免不斷地比較時(shí)間與時(shí)間閾值。例如,延遲時(shí)間可以是30分鐘、45分鐘、一小時(shí)、兩小時(shí)、五小時(shí)等。
在一些其它實(shí)施方式中,當(dāng)空載或低負(fù)載碳煙操作過(guò)程開始或啟動(dòng)時(shí)(框410),計(jì)時(shí)器可以作為對(duì)自上次DPSLE過(guò)程起的時(shí)間的近似值開始并且與時(shí)間閾值進(jìn)行比較。因而,用于先前DPSLE過(guò)程的時(shí)間不必存儲(chǔ),而是可以由計(jì)時(shí)器的值來(lái)近似。在一些實(shí)施方式中,如果在計(jì)時(shí)器值超過(guò)時(shí)間閾值之前,DPF流率增加至高于用于DPF流率的預(yù)定閾值,則計(jì)時(shí)器和/或時(shí)間值可以重置。
如果自上次DPSLE過(guò)程發(fā)生起的時(shí)間大于閾值,則過(guò)程400可以包括修改用于DPSLE過(guò)程的流動(dòng)閾值(框414)。修改流動(dòng)閾值包括修改用于DPF流率的預(yù)定閾值,諸如將0.38ACMS修改到用于DPF流率的新的較低的預(yù)定閾值,諸如0.25ACMS、0.2ACMS等。
在一些實(shí)施方式中,過(guò)程400可以包括增加后處理系統(tǒng)中的流量(框416)。增加后處理系統(tǒng)中的流量可包括關(guān)閉(部分地或完全地)EGR閥、增加發(fā)動(dòng)機(jī)RPM等。增加流量增加發(fā)動(dòng)機(jī)RPM可以在發(fā)動(dòng)機(jī)處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)和不在PTO運(yùn)行期間時(shí)發(fā)生。在一些實(shí)施方式中,增加后處理系統(tǒng)中的流量可以在解吸附事件期間發(fā)生或觸發(fā)解吸附事件。增加后處理系統(tǒng)中的流量可以包括使發(fā)動(dòng)機(jī)在解吸附事件期間以第一速度運(yùn)行第一時(shí)間段并且在解吸附事件期間以第二速度運(yùn)行第二時(shí)間段。表1提供了用于使發(fā)動(dòng)機(jī)以第一速度(例如,850RPM)運(yùn)行第一時(shí)間段(0秒至120秒)和以第二速度(例如,760RPM、800RPM、850RPM)運(yùn)行第二時(shí)間段(130秒至6000秒或用于解吸附事件的任何其它最終值)的一些示例值。在一些實(shí)施方式中,第一速度可以小于第二速度。
在一些實(shí)施方式中,過(guò)程400可以包括等待停延時(shí)間段(框418)以允許流量的增加以穿過(guò)后處理系統(tǒng)傳播并且穩(wěn)定化。例如,停延時(shí)間段可以是一分鐘、兩分鐘、五分鐘等。
指示流動(dòng)的參數(shù)被解釋(框420)并且與較低流動(dòng)閾值進(jìn)行比較(框422)。指示流動(dòng)的參數(shù)可以從后處理系統(tǒng)中的流率傳感器被解釋并且/或通過(guò)流率的前饋估計(jì)來(lái)解釋。如果流動(dòng)參數(shù)的值低于降低的預(yù)定閾值,則過(guò)程可以返回到解釋用于流動(dòng)的參數(shù)的新值(框420),例如保持備用模式,并且/或可以返回到將流動(dòng)閾值修改成新的較低的閾值(框418)。在將流動(dòng)閾值修改成新的較低的閾值(框418)的實(shí)施方式中,過(guò)程400可以在過(guò)程400啟動(dòng)后遞減預(yù)定閾值,諸如每小時(shí)0.01ACMS、每小時(shí)0.015ACMS等。
如果流動(dòng)參數(shù)的值高于降低的預(yù)定閾值(諸如0.25ACMS或0.2ACMS),則DPSLE可以被信任。過(guò)程400包括解釋用于增量壓力的參數(shù)的值(框424)。解釋增量壓力的參數(shù)包括解釋指示表示貫穿后處理系統(tǒng)的部件(諸如圖1的DPF 102)的壓力變化的值的參數(shù)。即,壓力傳感器可位于后處理系統(tǒng)的部件的上游和下游。對(duì)后處理系統(tǒng)的部件的上游和下游處的壓力的測(cè)量可以被采取,并且兩個(gè)值(例如,P上游-P下游)之間的差可以計(jì)算為貫穿后處理系統(tǒng)的部件的增量壓力,ΔP。
啟動(dòng)DPSLE過(guò)程(框426)以生成碳煙負(fù)載估計(jì)。例如,圖2的DPSLE電路220基于增量壓力值計(jì)算碳煙負(fù)載估計(jì)并且,在一些實(shí)施方式中,基于其它參數(shù)值(例如,排氣溫度、排氣質(zhì)量流率等)計(jì)算碳煙負(fù)載估計(jì)。
然后DPSLE過(guò)程的碳煙負(fù)載估計(jì)可以與來(lái)自MBSLR過(guò)程的碳煙負(fù)載估計(jì)(諸如由MBSLR電路210實(shí)施的)一起用于計(jì)算組合碳煙負(fù)載估計(jì)(CSLE)值。在一些實(shí)施方式中,用于DPSLE過(guò)程的碳煙負(fù)載估計(jì)的加權(quán)因子可以基于閾值和測(cè)得的DPF流率之間的差來(lái)應(yīng)用(例如,加權(quán)因子可以分配有具有0權(quán)重的0.1ACMS和具有1.0權(quán)重的0.38ACMS,并且0.1ACMS和0.38ACMS之間的值可以成比例地加權(quán))。即,隨著DPF流率朝向下限0.1ACMS減小至低于0.38ACMS的預(yù)定閾值權(quán)重,來(lái)自DPSLE過(guò)程的碳煙負(fù)載估計(jì)的加權(quán)當(dāng)用于CSLE值時(shí)可減小。加權(quán)因子可用作信任因子值,該信任因子值指示DPSLE估計(jì)的可靠性。例如,組合碳煙負(fù)載估計(jì)可以僅使用DPSLE估計(jì)的與如信任因子值所指示的可靠性成比例的百分?jǐn)?shù)。如果信任因子指示DPSLE過(guò)程的估計(jì)的可靠性非常低,則相對(duì)于DPSLE估計(jì),組合碳煙負(fù)載估計(jì)可以成比例地使用多得多或全部的MBSLR估計(jì)以確定組合碳煙負(fù)載估計(jì)值。如果信任因子指示DPSLE過(guò)程的估計(jì)的可靠性非常高,則組合碳煙負(fù)載估計(jì)可以與MBSLR估計(jì)一起成比例地使用多得多的或全部的DPSLE估計(jì)以確定組合碳煙負(fù)載估計(jì)值。
在一些實(shí)施方式中,如果指示流動(dòng)的參數(shù)高于較低預(yù)定閾值持續(xù)總的可校準(zhǔn)時(shí)間(諸如3分鐘、5分鐘、10分鐘、15分鐘、30分鐘等),并且DPSLE過(guò)程在該可校準(zhǔn)時(shí)間期間繼續(xù)向CSLE值提供值,則較低流動(dòng)閾值可以增回至較高預(yù)定閾值并且該過(guò)程400可以重復(fù)。在可校準(zhǔn)時(shí)間期間,使用較低流動(dòng)閾值,即使指示流動(dòng)的參數(shù)超過(guò)較高預(yù)定閾值。在一些實(shí)施方式中,總的可校準(zhǔn)時(shí)間可以包括聚集當(dāng)指示流動(dòng)的參數(shù)高于較低預(yù)定閾值時(shí)的較短離散時(shí)間段,即使具有指示流動(dòng)的參數(shù)低于較低流動(dòng)閾值的介入時(shí)間段。
在一些實(shí)施方式中,過(guò)程400包括啟動(dòng)PTO再生過(guò)程(428)?;谟肈PSLE過(guò)程的碳煙負(fù)載估計(jì)生成的CSLE值,確定用于DPF的碳煙負(fù)載可能會(huì)太高并且PTO再生過(guò)程可以開始以再生DPF。在其它實(shí)施方式中,過(guò)程400可以設(shè)置用于再生過(guò)程的標(biāo)志(框430)。例如,如果其它條件參數(shù)當(dāng)前不被滿足,則該標(biāo)志可以設(shè)置成使得當(dāng)條件參數(shù)滿足時(shí)再生過(guò)程發(fā)生。在一些實(shí)施方式中,再生過(guò)程可以在不滿足其它條件參數(shù)的情況下開始。
在一些實(shí)施方式中,過(guò)程400可不增加后處理系統(tǒng)中的流量(框416),而是僅修改用于DPSLE過(guò)程的流動(dòng)閾值(框414)。在其它實(shí)施方式中,過(guò)程400可不修改用于DPSLE過(guò)程的流動(dòng)閾值(框414),而是僅增加后處理系統(tǒng)中的流量(框416)。
術(shù)語(yǔ)“控制器”包括用于包括通過(guò)例如可編程處理器、計(jì)算機(jī)、在芯片上的系統(tǒng)或在多個(gè)芯片上的系統(tǒng)、程序化處理器的一部分或上述的組合來(lái)處理數(shù)據(jù)的所有種類的裝置、設(shè)備和機(jī)器。該設(shè)備可以包括特殊用途的邏輯電路,例如FPGA或ASIC。除了硬件以外,裝置還可包括為討論中的計(jì)算機(jī)程序創(chuàng)建執(zhí)行環(huán)境的代碼,例如構(gòu)成處理器固件、協(xié)議堆棧、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、交叉平臺(tái)運(yùn)行時(shí)間環(huán)境、虛擬機(jī)或其中的一個(gè)或多個(gè)的組合的代碼。該裝置和執(zhí)行環(huán)境可以實(shí)現(xiàn)各種不同的計(jì)算模型基礎(chǔ)設(shè)施,例如分布式計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)格計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施。
計(jì)算機(jī)程序(也稱為程序、軟件、軟件應(yīng)用、腳本或代碼)可以以任何形式的編程語(yǔ)言(包括編譯或解釋語(yǔ)言、說(shuō)明性或過(guò)程語(yǔ)言)編寫,且計(jì)算機(jī)程序可以以任何形式部署,該形式包括:作為獨(dú)立程序;或作為電路、部件、子例程、對(duì)象或適合于在計(jì)算環(huán)境中使用的其它單元。計(jì)算機(jī)程序可以但不需要對(duì)應(yīng)于文件系統(tǒng)中的文件。程序可以存儲(chǔ)在保存其它程序或數(shù)據(jù)(例如,存儲(chǔ)在標(biāo)記語(yǔ)言文檔中的一個(gè)或多個(gè)腳本)的文件的一部分中、存儲(chǔ)在專用于討論中的程序的單個(gè)文件中、或者存儲(chǔ)在多個(gè)協(xié)同文件(例如,存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)電路、子例程或代碼的部分的文件)中。
雖然本說(shuō)明書中包含許多具體的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié),但這些不應(yīng)該被解釋為對(duì)可能要求保護(hù)的范圍的限制,而是針對(duì)特定實(shí)施方式的特征的描述。本說(shuō)明書中在單獨(dú)的實(shí)施實(shí)施方式的環(huán)境中所描述的某些特征還可以以組合的形式在單個(gè)實(shí)施方式中實(shí)施。相反,在單個(gè)實(shí)施方式的環(huán)境中所描述的各個(gè)特征也可以在多個(gè)實(shí)施方式中單獨(dú)地實(shí)現(xiàn)或以任何適當(dāng)?shù)淖咏M合實(shí)現(xiàn)。此外,雖然在上文可以將特征描述為以一定的組合起作用并且甚至最初要求如此保護(hù),但是來(lái)自所要求保護(hù)的組合的一個(gè)或多個(gè)特征在一些情況中可以從組合中除去并且所要求保護(hù)的組合可以涉及子組合或子組合的變形。
類似地,雖然在附圖中以特定的順序描繪了操作,但這不應(yīng)理解為要求這樣的操作以所示的特定的順序或以連續(xù)的順序執(zhí)行,或者要求執(zhí)行所有示出的操作,以實(shí)現(xiàn)所需的結(jié)果。在某些情況下,在上文所描述的實(shí)施方式中各個(gè)系統(tǒng)部件的分開不應(yīng)理解為在所有實(shí)施方式中要求這樣的分開,且應(yīng)理解,所描述的部件和系統(tǒng)一般可以集成在單個(gè)產(chǎn)品中或封裝到體現(xiàn)在有形介質(zhì)上的多個(gè)產(chǎn)品中。
如本文所使用的,術(shù)語(yǔ)“近似”、“大體上”以及類似的術(shù)語(yǔ)意在具有與本公開的主題所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員普遍和可接受的用法一致的廣泛的意義。查閱本公開的本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,這些術(shù)語(yǔ)意在允許對(duì)所描述的和所要求保護(hù)的某些特征進(jìn)行描述而沒(méi)有將這些特征的范圍限制到所提供的精確的數(shù)值范圍。因此,這些術(shù)語(yǔ)應(yīng)該解釋為表明所描述和所要求保護(hù)的本主題的非實(shí)質(zhì)性或非重要的修改或變化被認(rèn)為處在如所附權(quán)利要求所陳述的本發(fā)明的范圍內(nèi)。此外,應(yīng)注意,在其中未使用術(shù)語(yǔ)“手段”的情況中,權(quán)利要求中的限制不應(yīng)該被解釋為構(gòu)成美國(guó)專利法之下的“手段加功能”的限制。
術(shù)語(yǔ)“聯(lián)接”、“連接”以及本文中所使用的類似術(shù)語(yǔ)意味著兩個(gè)部件彼此直接或間接地連接。這樣的連接可以是固定的(例如,永久性的)或可移動(dòng)的(例如,可移除的或可釋放的)。這樣的連接可以利用彼此一體地形成單個(gè)整體式主體的兩個(gè)部件或兩個(gè)部件和任何附加的中間部件來(lái)實(shí)現(xiàn),或利用彼此附接的兩個(gè)部件或兩個(gè)部件和任何附加的中間部件來(lái)實(shí)現(xiàn)。
術(shù)語(yǔ)“流體聯(lián)接”、“流體連通”以及本文中所使用的類似術(shù)語(yǔ)意味著兩個(gè)部件或?qū)ο缶哂性趦蓚€(gè)部件或?qū)ο笾g形成的通路,在該通路中,流體(諸如水、空氣、氣態(tài)還原劑、氣態(tài)氨等)可以利用或者不利用介入部件或?qū)ο蠖鲃?dòng)。使流體連通成為可能的流體聯(lián)接件或流體構(gòu)造的示例可包括管路、通道或能夠使流體從一個(gè)部件或?qū)ο罅鲃?dòng)到另一個(gè)的任何其它合適的部件。
重要的是,應(yīng)注意在各個(gè)示例性實(shí)施方式中示出的系統(tǒng)的構(gòu)造和布置在特性上僅是說(shuō)明性的而非限制性的。期望保護(hù)在所描述實(shí)施方式的精神和/或范圍內(nèi)的所有變化和修改。應(yīng)理解,一些特征可能不是必需的并且缺少各個(gè)特征的實(shí)施方式可被設(shè)想為處在本申請(qǐng)的范圍內(nèi),該范圍由以下權(quán)利要求界定。在閱讀權(quán)利要求時(shí),其旨在,當(dāng)使用諸如“一個(gè)(a)”、“一個(gè)(an)”、“至少一個(gè)”或“至少一部分”的詞語(yǔ)時(shí),并不意圖將權(quán)利要求限制到僅一項(xiàng),除非權(quán)利要求中特別地聲明與此相反。當(dāng)語(yǔ)言“至少一部分”和/或“一部分”被使用時(shí),該項(xiàng)可以包括一部分和/或整個(gè)項(xiàng),除非特別地聲明與此相反。