專利名稱：顆粒過濾器再生中斷系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及內(nèi)燃發(fā)動機，更具體地，涉及排放物處理。
背景技術(shù)：
在此提供的背景描述用于總體上展示本公開的來龍去脈。當(dāng)前署名發(fā)明人的一部分工作在背景技術(shù)部分中被描述，這部分內(nèi)容以及說明書在提交時不另作為現(xiàn)有技術(shù)的方面，既不明確也不暗示地被承認(rèn)是破壞本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。內(nèi)燃發(fā)動機燃燒空氣/燃料混合物來產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩?？諝馔ㄟ^進氣歧管被吸入發(fā)動機。節(jié)氣門閥控制進入發(fā)動機的氣流?？諝馀c由一個或多個燃料噴射器噴射的燃料混合以形成空氣/燃料混合物。空氣/燃料混合物在發(fā)動機的一個或多個氣缸內(nèi)燃燒。空氣/ 燃料混合物的燃燒產(chǎn)生了驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。由空氣/燃料混合物的燃燒產(chǎn)生的排放物包括顆粒物(PM)和排氣。排氣包括氮氧化物(NOx)，例如一氧化氮(NO)和二氧化氮(N02)。PM可包括碳氫化合物和碳氧化物。排放物從發(fā)動機排出到包括處理系統(tǒng)的排放系統(tǒng)。處理系統(tǒng)減小排放物中的NOx和PM的量。處理系統(tǒng)包括氧化催化劑(0C)、配量劑噴射器、選擇性催化還原(SCR)催化劑和顆粒過濾器(PF)。OC從排放物中去除(例如，燃燒)碳氫化合物和/或碳氧化物。配量劑噴射器在OC與SCR催化劑之間的位置處將配量劑噴射到排放物流中。SCR催化劑吸收由配量劑提供的氨(NH3)，且NH3與排放物中的NOx反應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于車輛的再生控制系統(tǒng)，包括再生控制模塊和再生中斷模塊。再生控制模塊關(guān)于在凍結(jié)配量劑所用的預(yù)定融化時間段期間發(fā)生的顆粒過濾器的再生事件將燃料選擇性地提供到氧化催化劑。當(dāng)位于氧化催化劑與顆粒過濾器之間的配量劑噴射器的溫度大于預(yù)定溫度時，在再生事件完成之前，再生中斷模塊選擇性地中斷再生事件并禁止將燃料提供到氧化催化劑?！N用于車輛的再生控制方法，包括關(guān)于在凍結(jié)配量劑所用的預(yù)定融化時間段期間發(fā)生的顆粒過濾器的再生事件將燃料選擇性地提供到氧化催化劑；以及當(dāng)位于氧化催化劑與顆粒過濾器之間的配量劑噴射器的溫度大于預(yù)定溫度時，在再生事件完成之前選擇性地中斷再生事件并禁止將燃料提供到氧化催化劑。在又一特征中，以上所述的系統(tǒng)和方法通過由一個或多個處理器執(zhí)行的計算機程序?qū)崿F(xiàn)。計算機程序可存在于有形計算機可讀介質(zhì)上，例如但不限于內(nèi)存、非易失性數(shù)據(jù)存儲器和/或其它合適的有形存儲介質(zhì)。本發(fā)明還包括以下方案
方案1. 一種用于車輛的再生控制系統(tǒng)，包括
再生控制模塊，所述再生控制模塊針對在凍結(jié)的配量劑所用的預(yù)定融化時間段期間發(fā)生的顆粒過濾器的再生事件，將燃料選擇性地提供到氧化催化劑；以及再生中斷模塊，當(dāng)位于所述氧化催化劑與所述顆粒過濾器之間的配量劑噴射器的溫度大于預(yù)定溫度時，在所述再生事件完成之前，所述再生中斷模塊選擇性地中斷所述再生事件并禁止將燃料提供到所述氧化催化劑。方案2.如方案1所述的再生控制系統(tǒng)，進一步包括禁止模塊，當(dāng)在所述再生事件期間所述溫度大于所述預(yù)定溫度且持續(xù)至少預(yù)定時間段時，所述禁止模塊選擇性地禁止所述再生中斷模塊。方案3.如方案1所述的再生控制系統(tǒng)，進一步包括禁止模塊，當(dāng)在所述再生事件期間配量劑泵正將配量劑提供到所述配量劑噴射器時，所述禁止模塊選擇性地禁止所述再生中斷模塊。方案4.如方案1所述的再生控制系統(tǒng)，進一步包括禁止模塊，當(dāng)在所述再生事件期間所述配量劑噴射器正在噴射配量劑時，所述禁止模塊選擇性地禁止所述再生中斷模塊。方案5.如方案1所述的再生控制系統(tǒng)，進一步包括禁止模塊，當(dāng)所述顆粒過濾器的負載量大于所述顆粒過濾器的最大負載量時，所述禁止模塊選擇性地禁止所述再生中斷模塊。方案6.如方案5所述的再生控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述負載量比所述最大負載量大至少預(yù)定量時，所述禁止模塊選擇性地禁止所述再生中斷模塊。方案7.如方案1所述的再生控制系統(tǒng)，進一步包括
中斷計數(shù)器模塊，所述中斷計數(shù)器模塊追蹤所述再生事件完成之前所述再生中斷模塊已中斷所述再生控制模塊的次數(shù)；以及
禁止模塊，當(dāng)所述次數(shù)大于預(yù)定次數(shù)時，所述禁止模塊禁止所述再生中斷模塊。方案8.如方案1所述的再生控制系統(tǒng)，進一步包括
診斷模塊，所述診斷模塊選擇性地診斷排放物處理系統(tǒng)的一個或多個部件中的故障；
以及
禁止模塊，當(dāng)已診斷出一個或多個故障時，所述禁止模塊選擇性地禁止所述再生中斷模塊。方案9.如方案1所述的再生控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)在所述再生事件期間所述溫度大于所述預(yù)定溫度且持續(xù)時間小于預(yù)定時間段、配量劑泵被禁止、配量劑的噴射被禁止、所述再生中斷模塊已中斷所述再生控制模塊的次數(shù)小于預(yù)定次數(shù)、并且已診斷出零個故障時， 所述再生中斷模塊在所述再生事件完成之前中斷所述再生事件。方案10.如方案1所述的再生控制系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定溫度對應(yīng)于配量劑的預(yù)定沸點溫度。方案11. 一種用于車輛的再生控制方法，包括
針對在凍結(jié)的配量劑所用的預(yù)定融化時間段期間發(fā)生的顆粒過濾器的再生事件，將燃料選擇性地提供到氧化催化劑；以及
當(dāng)位于所述氧化催化劑與所述顆粒過濾器之間的配量劑噴射器的溫度大于預(yù)定溫度時，在所述再生事件完成之前，選擇性地中斷所述再生事件并禁止將燃料提供到所述氧化催化劑。方案12.如方案11所述的再生控制方法，進一步包括當(dāng)在所述再生事件期間所述溫度大于所述預(yù)定溫度并持續(xù)至少預(yù)定時間段時，選擇性地防止所述選擇性中斷和禁止。方案13.如方案11所述的再生控制方法，進一步包括當(dāng)在所述再生事件期間配量劑泵正將配量劑提供到所述配量劑噴射器時，選擇性地防止所述選擇性中斷和禁止。方案14.如方案11所述的再生控制方法，進一步包括當(dāng)在所述再生事件期間所述配量劑噴射器正在噴射配量劑時，選擇性地防止所述選擇性中斷和禁止。方案15.如方案11所述的再生控制方法，進一步包括當(dāng)所述顆粒過濾器的負載量大于所述顆粒過濾器的最大負載量時，選擇性地防止所述選擇性中斷和禁止。方案16.如方案15所述的再生控制方法，進一步包括當(dāng)所述負載量比所述最大負載量大至少預(yù)定量時，選擇性地防止所述選擇性中斷和禁止。方案17.如方案11所述的再生控制方法，進一步包括 追蹤所述再生事件在其完成之前已被中斷的次數(shù)；以及
當(dāng)所述次數(shù)大于預(yù)定次數(shù)時，選擇性地防止所述選擇性中斷和禁止。方案18.如方案11所述的再生控制方法，進一步包括 選擇性地診斷在排放物處理系統(tǒng)的一個或多個部件中的故障；以及
當(dāng)已診斷出一個或多個故障時，選擇性地防止所述選擇性中斷和禁止。方案19.如方案11所述的再生控制方法，進一步包括當(dāng)在所述再生事件期間所述溫度大于所述預(yù)定溫度且持續(xù)時間小于預(yù)定時間段、配量劑泵被禁止、配量劑的噴射被禁止、所述再生事件已被中斷的次數(shù)小于預(yù)定次數(shù)、以及已診斷出零個故障時，在所述再生事件完成之前中斷所述再生事件。方案20.如方案11所述的再生控制方法，其中，所述預(yù)定溫度對應(yīng)于配量劑的沸點溫度。本公開的其它應(yīng)用領(lǐng)域通過下文提供的詳細描述將變得明顯。應(yīng)該理解的是，詳細的描述和具體的示例僅致力于例示的目的，并不意欲限制本公開的范圍。


本公開根據(jù)詳細的描述和附圖將被更為充分地理解，其中 圖1為根據(jù)本公開原理的示例性發(fā)動機系統(tǒng)的功能框圖2A至圖2B為根據(jù)本公開原理的示例性處理控制模塊的功能框圖；以及圖3為描繪了由根據(jù)本公開原理的方法執(zhí)行的示例性步驟的流程圖。
具體實施例方式以下描述本質(zhì)上僅為示例性的，絕不意欲限制本公開及其應(yīng)用或用途。出于清楚的目的，相同的附圖標(biāo)記將在附圖中用于表示相似的元件。如本文所用，短語“A、B和C中的至少一個”應(yīng)被理解為是指利用了非排他性邏輯“或”的邏輯(A或B或C)。應(yīng)該理解的是，方法中的步驟可在不改變本公開的原理的情況下以不同順序執(zhí)行。如本文所用，術(shù)語“模塊”指專用集成電路(ASIC)、電子電路、執(zhí)行一個或多個軟件或固件程序的處理器(共用、專用或組)和內(nèi)存、組合邏輯電路和/或提供所述功能的其它合適部件。
配量劑到排放系統(tǒng)中的噴射可在正常的發(fā)動機操作期間受到控制，以便例如最大化選擇性催化還原(SCR)催化劑的轉(zhuǎn)換效率并最小化氨(NH3)逃逸。SCR催化劑的轉(zhuǎn)換效率指通過與NH3反應(yīng)從排放物中去除的氮氧化物(NOx)的百分比。例如，當(dāng)在SCR催化劑下游存在NH3時，發(fā)生了 NH3逃逸。配量劑在低于配量劑凍結(jié)溫度的溫度下可能凍結(jié)。如果配量劑在發(fā)動機起動時處于凍結(jié)，則凍結(jié)的配量劑可被加熱以預(yù)定的融化時間段。配量劑的噴射可大體上在預(yù)定融化時間段期間被禁止。然而，在一些情況下，顆粒過濾器的再生可能在預(yù)定融化時間段期間執(zhí)行。在顆粒過濾器再生期間，通過位于顆粒過濾器上游的氧化催化劑經(jīng)由碳氫化合物(例如，燃料)的燃燒將熱提供給顆粒過濾器。由于配量劑噴射器位于氧化催化劑與顆粒過濾器之間，因此提供用于顆粒過濾器再生的熱還被提供給配量劑噴射器。根據(jù)本公開的控制器監(jiān)測配量劑噴射器的溫度，并基于該溫度選擇性地中斷(即， 禁止)再生。更具體地，當(dāng)溫度大于預(yù)定溫度時，控制器可選擇性地中斷再生?？刂破鬟€基于其它參數(shù)來確定是否中斷再生，這些參數(shù)是例如溫度已大于預(yù)定溫度多長時間、顆粒過濾器的負載量、先前中斷再生的數(shù)量、是否已診斷出一個或多個故障、是否正在進行配量劑噴射、是否加壓的配量劑正被提供到配量劑噴射器、和/或其它合適的參數(shù)。現(xiàn)在參照圖1，其示出了示例性發(fā)動機系統(tǒng)100的功能框圖。發(fā)動機102燃燒空氣 /燃料混合物以產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。盡管發(fā)動機102將被論述為柴油式發(fā)動機，但發(fā)動機102可包括汽油式發(fā)動機、混合動力式發(fā)動機、和/或其它合適類型的發(fā)動機。空氣通過進氣歧管104被吸入發(fā)動機102。節(jié)氣門閥106對進入到發(fā)動機102中的氣流加以控制。節(jié)氣門致動器模塊108控制節(jié)氣門閥106的開度。僅僅是例如，節(jié)氣門致動器模塊108可包括電子節(jié)氣門控制器(ETC)?？諝馀c由一個或多個燃料噴射器(例如燃料噴射器110)噴射的燃料混合。空氣/燃料混合物在發(fā)動機102的一個或多個氣缸(例如氣缸112)內(nèi)燃燒?？諝?燃料混合物的燃燒產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。發(fā)動機控制模塊(ECM)114控制發(fā)動機102的轉(zhuǎn)矩輸出。由空氣/燃料混合物的燃燒產(chǎn)生的排放物從發(fā)動機102排放到排放系統(tǒng)120。排放物包括顆粒物(PM)和排氣。排氣包括氮氧化物(NOx)，例如一氧化氮(NO)和二氧化氮 (NO2)0 PM可包括碳氫化合物和碳氧化物。排放系統(tǒng)120包括減少排放物中的NOx和PM的量的處理系統(tǒng)。處理系統(tǒng)包括氧化催化劑(OC) 130、配量劑噴射器134、選擇性催化還原(SCR)催化劑136和顆粒過濾器(PF) 138。僅僅是例如，OC 130可包括柴油氧化催化劑(DOC)，PF 138可包括柴油顆粒過濾器(DPF)。在各個實施方式中，SCR催化劑136和PF 138可被實現(xiàn)在共用殼體內(nèi)。處理系統(tǒng)還可包括碳氫化合物噴射器140。碳氫化合物噴射器140可在OC 130的上游將碳氫化合物(例如燃料)噴射到排放系統(tǒng)中。排放物從發(fā)動機102流到OC 130。OC 130減少(例如，燃燒)排放物中的碳氫化合物和碳氧化物。配量劑噴射器Π4在OC 130與SCR催化劑136之間的位置處將配量劑噴射到排放系統(tǒng)120中。僅僅是例如，配量劑可包括尿素、氨、或?qū)?下文稱“NH3”)提供到 SCR催化劑136的另外合適的配量劑。配量劑噴射器134的端頭可延伸到排放系統(tǒng)120中， 如圖1的示例性實施例中所示。在其它實施方式中，所述端頭可不延伸到排放系統(tǒng)120中。
PF 138從排放物中過濾PM，從排放物中過濾的PM聚集在PF 138內(nèi)。PM通過被稱為再生的過程(其在下文進一步論述)從PF 138中被周期(或定期)地清除(例如，燃燒)。 SCR催化劑136存儲(S卩，吸收)由配量劑供應(yīng)的NH3。表示了通過SCR催化劑136進行的NH3 吸收的示例性化學(xué)方程式被提供如下。NH3 + S — NH3 (S)
SCR催化劑136對所存儲的NH3與排放物中的NOx之間的反應(yīng)進行催化。僅僅是例如， SCR催化劑136可包括釩催化劑和/或沸石催化劑。在各個實施方式中，配量劑可例如用水稀釋。在這種實施方式中，來自排放物的熱可將水蒸發(fā)，由此將NH3提供到SCR催化劑136。表示了從配量劑溶液產(chǎn)生NH3的示例性化學(xué)方程式被提供如下。HCNO + H2O — NH3 + CO2
處理系統(tǒng)還包括儲罐150、泵152、連接管線巧4和加熱器156。配量劑被存儲在儲罐 150中。泵152將配量劑從儲罐150中取出，并對連接管線154中的配量劑加壓。ECM 114 控制泵152的操作。換言之，ECM 114對加壓配量劑到配量劑噴射器134的提供進行控制。 ECM 114可使用泵信號控制泵152的操作。加熱器156對存儲在儲罐150內(nèi)的配量劑加熱。加熱器156可包括例如電阻加熱器。盡管未在圖1的示例性實施例中示出，但可包括一個或多個附加的配量劑加熱器，且所述一個或多個附加的配量劑加熱器可總地由加熱器156表示。僅僅是例如，處理系統(tǒng)可包括對連接管線154中的配量劑進行加熱的加熱器和對配量劑噴射器134進行加熱的加熱
ο在一些實施方式中，加熱器156的溫度可為自調(diào)節(jié)的。僅僅是例如，加熱器156的電阻可隨著加熱器溫度的變化而變化，以將加熱器溫度調(diào)節(jié)為近似預(yù)定融化溫度。在一些實施方式中，加熱器溫度可通過例如ECM 114之類的模塊調(diào)節(jié)，如圖1的示例性實施例中所示。ECM 114可通過使用加熱器信號控制將功率施加到加熱器156，從而控制加熱器溫度。各種傳感器可被實施在整個發(fā)動機系統(tǒng)100中。僅僅是例如，儲罐溫度傳感器158 測量儲罐150內(nèi)的溫度(即，儲罐溫度)。排放物流率(EFR)傳感器160測量由發(fā)動機102輸出的排放物的質(zhì)量流率。排放物的質(zhì)量流率可被稱為排放物流率(EFR)。排放物溫度傳感器162在OC 130與PF 138之間的位置處測量排放物溫度。環(huán)境壓力和溫度傳感器164和 166分別測量環(huán)境空氣的壓力(Amb P)和溫度(Amb T)。發(fā)動機系統(tǒng)100還可包括其它傳感器168，例如在OC 130上游的溫度傳感器、在 PF 138下游的溫度傳感器、氧氣傳感器、在PF 138上游和下游的NOx傳感器、測量提供到配量劑噴射器134的配量劑的壓力的壓力傳感器、以及其它合適的傳感器。其它傳感器168 可附加地或可替代地包括歧管絕對壓力(MAP)傳感器、質(zhì)量空氣流量(MAF)傳感器、節(jié)氣門位置傳感器(TPS)、進氣溫度(IAT)傳感器、和/或其它傳感器。點火模塊170基于經(jīng)由點火系統(tǒng)(未示出)輸入的車輛操作命令來產(chǎn)生點火信號。僅僅是例如，點火模塊170可基于到點火系統(tǒng)的使用者輸入而產(chǎn)生車輛起動和車輛關(guān)閉命令。處理控制模塊180控制配量劑被噴射到排放系統(tǒng)120中的質(zhì)量流率(例如，g/s(克 /秒))。處理控制模塊180可控制配量劑的噴射，以便例如最大化在正常發(fā)動機操作期間通過與NH3反應(yīng)從排放物中去除的NOx的百分比。處理控制模塊180還控制配量劑的噴射，以最小化NH3逃逸。當(dāng)在SCR催化劑136的下游存在NH3時，發(fā)生NH3逃逸。僅僅是例如， 當(dāng)供應(yīng)到SCR催化劑136的NH3比SCR催化劑136能夠存儲的NH3多時，或者當(dāng)NH3從SCR 催化劑136釋放(S卩，解吸)時，可發(fā)生NH3逃逸。配量劑可在低于配量劑凍結(jié)點溫度的溫度下凍結(jié)。僅僅是例如，配量劑的凍結(jié)點溫度可為約-11 °c。在發(fā)動機起動時和在發(fā)動機起動之后不久，當(dāng)儲罐溫度小于凍結(jié)點溫度時，在儲罐150中可存在有限量的液體配量劑。配量劑不能從儲罐150中吸取出，直到一些液體配量劑處于儲罐150中。在凍結(jié)的配量劑融化之前從儲罐150取出所有的液體配量劑可導(dǎo)致在儲罐150內(nèi)的凍結(jié)配量劑中形成空腔。因為液體配量劑可為位于加熱器156與凍結(jié)配量劑之間的有效熱傳導(dǎo)介質(zhì)，所以從儲罐150中移除液體配量劑可能減慢凍結(jié)配量劑的融化。因此，如果在發(fā)動機起動時儲罐溫度小于凍結(jié)點溫度，則處理控制模塊180通常在發(fā)動機起動后的預(yù)定時間段期間禁止配量劑噴射。該預(yù)定時間段可被稱為融化時間段。 僅僅是例如，融化時間段可基于一個或多個政府機構(gòu)的指導(dǎo)而設(shè)定，并可包括約70分鐘的發(fā)動機運轉(zhuǎn)時間。在融化時間段期間，處理控制模塊180可執(zhí)行PF 138的再生。PF 138的再生包括對捕集在PF 138內(nèi)的PM的燃燒。PM的燃燒可在高溫下(例如大于約600 °C的溫度)實現(xiàn)。處理控制模塊180可將碳氫化合物(例如，燃料)提供到OC 130，用于PF 138的再生。OC 130燃燒碳氫化合物，該燃燒產(chǎn)生熱，該熱由向下游流至PF 138的排放物攜帶。換言之，來自O(shè)C 130處燃燒的熱可用于形成使捕集在PF 138內(nèi)的PM燃燒所需的溫度條件。碳氫化合物噴射器140可將碳氫化合物(例如，燃料)噴射到排放系統(tǒng)120中，用于 PF 138的再生。處理控制模塊180可控制由碳氫化合物噴射器140進行的碳氫化合物的提供。另外或可替換地，處理控制模塊180可改變發(fā)動機102內(nèi)的燃燒(例如，遲加燃料)，從而使得碳氫化合物隨排放物一起從發(fā)動機102排出并被提供到OC 130。然而，由于配量劑噴射器134位于OC 130的下游，因此配量劑噴射器134的端頭還接收用于PF 138再生的熱。在一些情況下，該熱可導(dǎo)致配量劑噴射器134的端頭的溫度超過預(yù)定最大溫度。僅僅是例如，預(yù)定最大溫度可基于配量劑的沸點溫度而設(shè)定，并可設(shè)定到約120 °C。配量劑可在大于預(yù)定最大溫度的溫度下轉(zhuǎn)變?yōu)樗?，而該酸可損壞配量劑噴射器134。另外，所形成的酸在與NOx反應(yīng)方面可能是無效的。處理控制模塊180可在融化時間段內(nèi)執(zhí)行的PF再生期間選擇性地開動(prime) 泵152。換言之，處理控制模塊180可在融化時間段期間將加壓的配量劑提供到配量劑噴射器134。將較冷的配量劑提供到較熱的配量劑噴射器134可冷卻配量劑噴射器134的端頭。更具體而言，來自配量劑噴射器134的熱可從較熱的配量劑噴射器134離開并傳遞給較冷的配量劑。本公開的處理控制模塊180基于各個參數(shù)來選擇性地中斷PF 138的再生。僅僅是例如，當(dāng)端頭溫度大于預(yù)定最大溫度時，處理控制模塊180選擇性地中斷再生。然而，即使當(dāng)端頭溫度大于預(yù)定最大溫度時，在一些情況下，處理控制模塊180也可選擇性地防止正在進行的再生被中斷從而使該再生繼續(xù)。僅僅是例如，當(dāng)端頭溫度已大于預(yù)定最大溫度以預(yù)定時間段時，當(dāng)泵152正將加壓的配量劑提供到配量劑噴射器134時，當(dāng)正執(zhí)行配量劑噴射時，當(dāng)已在處理系統(tǒng)中診斷出一個或多個故障時，當(dāng)再生由于PF 138 的負載而應(yīng)該繼續(xù)時，和/或當(dāng)再生已被中斷預(yù)定次數(shù)時，處理控制模塊180可避免中斷并使再生繼續(xù)?，F(xiàn)在參照圖2A至圖2B，其中示出了處理控制模塊180的示例性實施方式的功能框圖。處理控制模塊180可包括運轉(zhuǎn)時間計時器模塊202、再生控制模塊204、當(dāng)前負載模塊206、最大負載模塊208和負載比率模塊210。處理控制模塊180還可包括配量供給控制模塊212、泵控制模塊214、溫度評估模塊220、過溫度模塊222和再生中斷模塊230。處理控制模塊180還可包括過溫度計時器模塊232、診斷模塊238、中斷計數(shù)器模塊244和反相器模塊 234、236、240、242 和 246。運轉(zhuǎn)時間計時器模塊202可在每次發(fā)動機102 (或車輛)起動時重置發(fā)動機運轉(zhuǎn)時間計時器。運轉(zhuǎn)時間計時器模塊202之后可隨著發(fā)動機102的運轉(zhuǎn)而使發(fā)動機運轉(zhuǎn)時間計時器增加。采用這種方式，運轉(zhuǎn)時間計時器模塊202追蹤自從發(fā)動機102起動后經(jīng)過的時間段。換言之，運轉(zhuǎn)時間計時器模塊202追蹤發(fā)動機運轉(zhuǎn)時間的時間段。再生控制模塊204控制PF 138的再生。僅僅是例如，再生控制模塊204可控制將燃料提供到OC 130，以開始并執(zhí)行PF 138的再生事件。再生控制模塊204可基于例如PF 138的當(dāng)前負載而確定是否再生PF 138。PF 138的當(dāng)前負載可指PF 138內(nèi)的PM的質(zhì)量(例如，g)。當(dāng)前負載模塊206可基于各種參數(shù)確定PF 138的當(dāng)前負載。僅僅是例如，當(dāng)前負載模塊206可基于以下各項中的一項或多項來確定PF 138的當(dāng)前負載，所述各項為EFR、PF 138上的壓差、自從執(zhí)行上一次PF 138再生而行進的距離、和自從上一次再生提供到發(fā)動機102的燃料量。例如，在當(dāng)前負載大于PF 138的最大負載時，再生控制模塊204可再生PF 138。 最大負載可指PF 138內(nèi)的PM的某一質(zhì)量(例如，g)，高于該質(zhì)量時一般應(yīng)執(zhí)行再生。最大負載模塊208可確定最大負載。僅僅是例如，最大負載可為預(yù)定負載，例如約44 g。最大負載也可基于在PF 138的一次或多次先前的再生之后滯留在PF 138內(nèi)的灰的質(zhì)量而調(diào)整。在一些實施方式中，再生控制模塊204可基于負載比率來確定是否開始PF 138的再生。負載比率模塊210可基于當(dāng)前負載和最大負載來確定負載比率。僅僅是例如，負載比率模塊210可基于當(dāng)前負載和最大負載的商來確定負載比率。例如，當(dāng)負載比率超過預(yù)定值，例如約1.0時，再生控制模塊204可再生PF 138。一般地，配量供給控制模塊212可在融化時間段期間禁止噴射配量劑，并禁止將加壓的配量劑提供到配量劑噴射器134。然而，在一些情況下，配量供給控制模塊212可在融化時間段期間將加壓的配量劑提供到配量劑噴射器134。僅僅是例如，配量供給控制模塊 212可在融化時間段期間選擇性地開動泵152。在一些情況下，例如，在PF 138的再生期間，配量供給控制模塊212也可在融化時間段期間噴射配量劑。配量供給控制模塊212可產(chǎn)生配量供給策略信號，其指示了配量劑噴射是否正被執(zhí)行。配量供給策略信號也可指示加壓的配量劑是否應(yīng)被提供到配量劑噴射器 134。泵控制模塊214可基于配量供給控制模塊212的請求來控制泵152的操作。更具體而言，泵控制模塊214可基于配量供給策略信號來控制泵152的操作。僅僅是例如，當(dāng)配量供給策略信號指示加壓的配量劑應(yīng)被提供時，和/或當(dāng)配量劑噴射正被執(zhí)行時，泵控制模塊214可操作泵152。泵控制模塊214可產(chǎn)生泵狀態(tài)信號，該信號指示了泵152的操作是否正被執(zhí)行。僅僅是例如，當(dāng)泵152正被操作時或當(dāng)泵152正被開動時，泵控制模塊214可將泵狀態(tài)信號設(shè)定到有效狀態(tài)(例如，5V)。溫度評估模塊220基于各種參數(shù)評估端頭溫度。僅僅是例如，溫度評估模塊220 可基于車輛速度、排放物溫度、EFR、環(huán)境壓力、環(huán)境溫度和儲罐溫度來評估端頭溫度。車輛速度可基于變速器速度、車輪速度或指示車輛速度的另一合適速度來確定。過溫度模塊222可基于端頭溫度與預(yù)定最大溫度之間的比較來產(chǎn)生過溫度信號。 更具體而言，過溫度模塊222可基于端頭溫度是否大于預(yù)定最大溫度而設(shè)定過溫度信號的狀態(tài)。僅僅是例如，當(dāng)端頭溫度大于預(yù)定最大溫度時，過溫度模塊222可將過溫度信號設(shè)定到有效狀態(tài)(例如，5V)。否則，過溫度模塊222可將過溫度信號設(shè)定到無效狀態(tài)(例如，0V)。當(dāng)端頭溫度大于預(yù)定最大溫度時，再生中斷模塊230選擇性地中斷正在進行的PF 138的再生。再生中斷模塊230基于例如端頭溫度已大于預(yù)定最大溫度的時間段來確定是否中斷PF 138的再生。僅僅是例如，當(dāng)端頭溫度大于預(yù)定最大溫度并小于預(yù)定時間段時，再生中斷模塊 230可中斷再生。反過來說，當(dāng)端頭溫度大于預(yù)定最大溫度以至少預(yù)定時間段時，再生中斷模塊230可禁止中斷再生。過溫度計時器模塊232從過溫度模塊222接收過溫度信號，并追蹤端頭溫度已大于預(yù)定最大溫度的時間段(即，過溫度時間段)。僅僅是例如，當(dāng)端頭溫度大于預(yù)定最大溫度時，過溫度計時器模塊232可使計時器隨時間的經(jīng)過而增加(或遞增)。采用這種方式，過溫度計時器模塊232追蹤過溫度時間段。過溫度計時器模塊232將過溫度時間段與預(yù)定時間段進行比較，并基于該比較產(chǎn)生過溫度時間段信號。僅僅是例如，當(dāng)過溫度時間段大于或等于預(yù)定時間段時，過溫度計時器模塊232可將過溫度時間段信號設(shè)定到有效狀態(tài)(例如，5V)。當(dāng)過溫度時間段小于預(yù)定時間段時，過溫度計時器模塊232可將過溫度時間段信號設(shè)定到無效狀態(tài)(例如，0V)。僅僅是例如，預(yù)定時間段可為約10分鐘。在各種實施方式中，當(dāng)過溫度信號處于有效狀態(tài)時，過溫度計時器模塊232可將過溫度時間段信號設(shè)定到有效狀態(tài)，或者過溫度計時器模塊232 可被省略。反相器模塊234接收過溫度時間段信號，并將反相的過溫度時間段信號提供給再生中斷模塊230。更具體而言，反相器模塊234可使過溫度信號的狀態(tài)反相，并將反相版本的過溫度時間段信號提供給再生中斷模塊230。采用這種方式，當(dāng)過溫度時間段大于或等于預(yù)定時間段時，反相器模塊234可向再生中斷模塊230提供處于無效狀態(tài)的信號。當(dāng)該信號處于有效狀態(tài)時，再生中斷模塊230可中斷再生。在中斷再生之前，再生中斷模塊230還可要求負載比率小于預(yù)定最大比率。換言之，再生中斷模塊230可要求在中斷再生之前PF 138的當(dāng)前負載小于預(yù)定負載。反過來說，在當(dāng)前負載大于預(yù)定負載時，再生中斷模塊230可禁止中斷再生。僅僅是例如，預(yù)定負載可比最大負載大預(yù)定的量或百分比，例如比最大負載大25%。換言之，預(yù)定最大比率可為約1.25。用于確定是否中斷再生的當(dāng)前負載可例如為用于確定開始再生的當(dāng)前負載。在中斷再生之前，再生中斷模塊230還可要求泵152沒有被操作。反過來說，當(dāng)泵152正被操作時，再生中斷模塊230可禁止中斷再生。反相器模塊236可從泵控制模塊214接收泵狀態(tài)信號，該信號指示了泵152是否正被操作。反相器模塊236可將反相的泵狀態(tài)信號提供給再生中斷模塊230。更具體而言， 反相器模塊236可將泵狀態(tài)信號的狀態(tài)反相，并將反相版本的泵狀態(tài)信號提供給再生中斷模塊230。采用這種方式，當(dāng)泵152正被操作時，反相器模塊236可向再生中斷模塊230提供處于無效狀態(tài)的信號。當(dāng)該信號處于有效狀態(tài)時，再生中斷模塊230可中斷再生。在中斷再生之前，再生中斷模塊230還可要求在處理系統(tǒng)中沒有故障。反過來說， 當(dāng)在處理系統(tǒng)中診斷出一個或多個故障時，再生中斷模塊230可禁止中斷再生。診斷模塊238可診斷處理系統(tǒng)的一個或多個部件中的故障，并在診斷出一個或多個故障時產(chǎn)生故障信號。關(guān)于一個或多個診斷出的故障的信息可被存儲在診斷記憶模塊 250中。存儲在診斷記憶模塊250中的故障信息可例如用于選擇性地點亮故障指示燈(未示出)，并幫助維修技術(shù)員維修車輛。診斷模塊238可診斷例如泵152、加熱器156、配量劑噴射器134、碳氫化合物噴射器140、一個或多個傳感器、和/或處理系統(tǒng)的其它部件和/或排放系統(tǒng)120的其它部件中的故障。診斷模塊238可產(chǎn)生故障信號，該信號指示了是否在處理系統(tǒng)中已經(jīng)診斷出一個或多個故障。僅僅是例如，當(dāng)診斷出一個或多個故障時，診斷模塊238可將故障信號設(shè)定到有效狀態(tài)(例如，5V)。當(dāng)沒有診斷出故障時，診斷模塊238可將故障信號設(shè)定到無效狀態(tài) (例如，0V)。反相器模塊240可接收故障信號，并將反相的故障信號提供給再生中斷模塊230。 更具體而言，反相器模塊240可使故障信號的狀態(tài)反相，并將反相版本的故障信號提供給再生中斷模塊230。采用這種方式，當(dāng)反相的故障信號處于有效狀態(tài)時，再生中斷模塊230 可中斷再生。在中斷再生之前，再生中斷模塊230還可要求配量劑的噴射沒有被執(zhí)行。反過來說，當(dāng)配量劑噴射正被執(zhí)行時，再生中斷模塊230可禁止中斷PF138的再生。反相器模塊242可從配量供給控制模塊212接收配量供給策略信號，該信號指示配量劑噴射是否正被執(zhí)行。反相器模塊242可基于配量供給策略信號而將反相的配量供給策略信號提供給再生中斷模塊230。更具體而言，反相器模塊242可使配量供給策略信號的狀態(tài)反相，并將反相版本的配量供給策略信號提供給再生中斷模塊230。采用這種方式，當(dāng)反相的配量供給策略信號處于有效狀態(tài)時，再生中斷模塊230可中斷再生。在中斷再生之前，再生中斷模塊230還可要求PF 138的再生自PF 138的上一次再生已被中斷小于預(yù)定次數(shù)。反過來說，當(dāng)再生自上一次再生已被中斷至少預(yù)定次數(shù)時，再生中斷模塊230可禁止中斷再生。再生中斷模塊230產(chǎn)生中斷信號，該信號指示了再生控制模塊204是否應(yīng)該中斷 PF 138的再生。僅僅是例如，當(dāng)再生應(yīng)被中斷時，再生中斷模塊230可將中斷信號設(shè)定到有效狀態(tài)(例如，5V)。當(dāng)再生不應(yīng)被中斷時，再生中斷模塊230可將中斷信號設(shè)定到無效狀態(tài) (例如，0V)。當(dāng)中斷信號處于有效狀態(tài)時，再生控制模塊204可選擇性地中斷再生。為了中斷再生，再生控制模塊204可禁止將燃料提供到OC 130。再生控制模塊204 還可執(zhí)行一個或多個中斷動作。再生的中斷可允許端頭溫度冷卻到預(yù)定最大溫度以下。中斷計數(shù)器模塊244監(jiān)測中斷信號的狀態(tài)，并對自上一次再生后再生已被中斷的次數(shù)進行計數(shù)。更具體而言，中斷計數(shù)器模塊244可對中斷信號從無效狀態(tài)轉(zhuǎn)換為有效狀態(tài)的次數(shù)進行計數(shù)。當(dāng)PF 138的再生已被完成時，中斷計數(shù)器模塊244可重置計數(shù)器。采用這種方式，中斷計數(shù)器模塊244可追蹤自從上一次再生后再生已被中斷的次數(shù)。中斷計數(shù)器模塊244基于自從上一次中斷后再生是否已被中斷了小于預(yù)定次數(shù)而產(chǎn)生中斷計數(shù)器信號。僅僅是例如，當(dāng)自從上一次再生后再生已被中斷了小于預(yù)定次數(shù)時，中斷計數(shù)器模塊244可將中斷計數(shù)信號設(shè)定到有效狀態(tài)(例如，5V)。當(dāng)再生已被中斷至少預(yù)定次數(shù)時，中斷計數(shù)器模塊244可將中斷計數(shù)信號設(shè)定到無效狀態(tài)(例如，0V)。僅僅是例如，預(yù)定次數(shù)可為約10。反相器模塊246接收中斷計數(shù)信號，并將反相的中斷計數(shù)信號提供到再生中斷模塊230。更具體而言，反相器模塊246可使中斷計數(shù)信號的狀態(tài)反相，并將反相版本的中斷計數(shù)信號提供到再生中斷模塊230。采用這種方式，當(dāng)反相的中斷計數(shù)信號處于有效狀態(tài)時 (即，當(dāng)再生已被中斷的次數(shù)小于預(yù)定次數(shù)時)，再生中斷模塊230可中斷再生?？傊?dāng)如下條件發(fā)生時，再生中斷模塊230可中斷PF 138的再生(1)端頭溫度大于預(yù)定最大溫度；(2)端頭溫度大于預(yù)定最大溫度并且持續(xù)的時間段小于預(yù)定時間段；
(3)泵152沒有被操作以將加壓的配量劑提供到配量劑噴射器134； (4)配量劑噴射沒有被執(zhí)行；(5)在處理系統(tǒng)中沒有診斷出故障；(6)負載比率小于預(yù)定最大負載比率；和(7)自從上一次再生后再生已被中斷的次數(shù)小于預(yù)定次數(shù)。否則，再生中斷模塊230可允許再生繼續(xù)?，F(xiàn)在參照圖2B，其中處理控制模塊180還可包括禁止模塊沈0。當(dāng)啟用時，再生中斷模塊230可在端頭溫度大于預(yù)定溫度時中斷再生。禁止模塊260可選擇性地禁止再生中斷模塊230，由此防止再生事件的中斷。禁止模塊260可基于當(dāng)前負載(或負載比率)以及反相的過溫度信號、反相的泵狀態(tài)信號、反相的配量供給策略信號、反相的故障信號和反相的中斷計數(shù)信號的狀態(tài)來禁止再生中斷模塊 230。僅僅是例如，在如下情況下禁止模塊260可禁止再生中斷模塊230 :(1)當(dāng)前負載小于預(yù)定最大負載；(2)端頭溫度大于預(yù)定溫度且持續(xù)至少預(yù)定時間段；(3)泵152正被操作；
(4)配量劑噴射器正在噴射配量劑；(5)再生已被中斷的次數(shù)大于預(yù)定次數(shù)；和(6)在處理系統(tǒng)中診斷出一個或多個故障。現(xiàn)在參照圖3，示出了描繪由一種方法執(zhí)行的示例性步驟300的流程圖?？刂瓶稍诓襟E304中開始，其中控制確定發(fā)動機運轉(zhuǎn)時間的時間段是否小于融化時間段。如果為真，則控制可繼續(xù)到步驟308 ；如果為假，則控制可結(jié)束。融化時間段可包括約70分鐘的運轉(zhuǎn)時間。在步驟308中，控制可確定PF 138的當(dāng)前負載和PF 138的最大負載。在步驟308 中，控制還可確定負載比率。在步驟312中，控制可確定是否再生PF 138。如果為真，則控制可繼續(xù)到步驟316 ；如果為假，則控制可結(jié)束。在步驟316中，控制可通過將燃料提供到OC 130來再生PF 138。通過燃料的燃燒，由OC 130產(chǎn)生的熱可用于PF 138的再生。在步驟320中，控制可確定配量劑噴射器 134的端頭溫度。在步驟324中，控制可確定端頭溫度是否大于預(yù)定最大溫度。如果為真， 則控制可在步驟3 中使過溫度計時器增加并前進到步驟332。如果為假，則控制可在步驟 336中禁止中斷PF 138的再生，并且控制可結(jié)束。
在步驟332中，控制可確定過溫度時間段是否大于預(yù)定時間段。如果為真，則控制可繼續(xù)到步驟340 ；如果為假，則控制可在步驟336中禁止中斷再生，并且控制可結(jié)束。在步驟340中，控制可確定負載比率是否小于預(yù)定最大比率。如果為真，則控制可繼續(xù)到步驟 344 ；如果為假，則控制可在步驟336中禁止中斷PF 138的再生，并且控制可結(jié)束。在步驟344中，控制可確定泵152是否正被操作。如果為真，則控制可在步驟336 中禁止中斷PF 138的再生，并且控制可結(jié)束。如果為假，則控制可繼續(xù)到步驟348。在步驟348中，控制可確定配量劑是否正被噴射。如果為真，則控制可在步驟336中禁止中斷PF 138的再生，并且控制可結(jié)束。如果為假，則控制可繼續(xù)到步驟352。在步驟352中，控制可確定在處理系統(tǒng)中是否診斷出一個或多個故障。如果為真， 則控制可在步驟336中禁止中斷PF 138的再生，并且控制可結(jié)束。如果為假，則控制可繼續(xù)到步驟356。在步驟356中，控制可確定中斷計數(shù)器是否大于預(yù)定次數(shù)。換言之，在步驟 356中，控制可確定自從上一次再生后再生是否已被中斷了至少預(yù)定次數(shù)。如果為真，則控制可在步驟336中禁止中斷PF 138的再生，并且控制可結(jié)束。如果為假，則控制可繼續(xù)到步驟360。在步驟360中，控制可中斷PF 138的再生。僅僅是例如，在步驟360中，控制可禁止將燃料提供到OC 130。然后，控制可前進到步驟364，其中控制使中斷計數(shù)器遞增。然后， 控制可結(jié)束。本公開的廣泛教示可以各種形式實施。因此，盡管本公開包括特定示例，但本公開的真正范圍不應(yīng)被限制，這是因為基于對附圖、說明書和所附權(quán)利要求的研究，其它修改對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將變得明顯。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的再生控制系統(tǒng)，包括再生控制模塊，所述再生控制模塊針對在凍結(jié)的配量劑所用的預(yù)定融化時間段期間發(fā)生的顆粒過濾器的再生事件，將燃料選擇性地提供到氧化催化劑；以及再生中斷模塊，當(dāng)位于所述氧化催化劑與所述顆粒過濾器之間的配量劑噴射器的溫度大于預(yù)定溫度時，在所述再生事件完成之前，所述再生中斷模塊選擇性地中斷所述再生事件并禁止將燃料提供到所述氧化催化劑。
2.如權(quán)利要求1所述的再生控制系統(tǒng)，進一步包括禁止模塊，當(dāng)在所述再生事件期間所述溫度大于所述預(yù)定溫度且持續(xù)至少預(yù)定時間段時，所述禁止模塊選擇性地禁止所述再生中斷模塊。
3.如權(quán)利要求1所述的再生控制系統(tǒng)，進一步包括禁止模塊，當(dāng)在所述再生事件期間配量劑泵正將配量劑提供到所述配量劑噴射器時，所述禁止模塊選擇性地禁止所述再生中斷模塊。
4.如權(quán)利要求1所述的再生控制系統(tǒng)，進一步包括禁止模塊，當(dāng)在所述再生事件期間所述配量劑噴射器正在噴射配量劑時，所述禁止模塊選擇性地禁止所述再生中斷模塊。
5.如權(quán)利要求1所述的再生控制系統(tǒng)，進一步包括禁止模塊，當(dāng)所述顆粒過濾器的負載量大于所述顆粒過濾器的最大負載量時，所述禁止模塊選擇性地禁止所述再生中斷模塊。
6.如權(quán)利要求5所述的再生控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述負載量比所述最大負載量大至少預(yù)定量時，所述禁止模塊選擇性地禁止所述再生中斷模塊。
7.如權(quán)利要求1所述的再生控制系統(tǒng)，進一步包括中斷計數(shù)器模塊，所述中斷計數(shù)器模塊追蹤所述再生事件完成之前所述再生中斷模塊已中斷所述再生控制模塊的次數(shù)；以及禁止模塊，當(dāng)所述次數(shù)大于預(yù)定次數(shù)時，所述禁止模塊禁止所述再生中斷模塊。
8.如權(quán)利要求1所述的再生控制系統(tǒng)，進一步包括診斷模塊，所述診斷模塊選擇性地診斷排放物處理系統(tǒng)的一個或多個部件中的故障；以及禁止模塊，當(dāng)已診斷出一個或多個故障時，所述禁止模塊選擇性地禁止所述再生中斷模塊。
9.如權(quán)利要求1所述的再生控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)在所述再生事件期間所述溫度大于所述預(yù)定溫度且持續(xù)時間小于預(yù)定時間段、配量劑泵被禁止、配量劑的噴射被禁止、所述再生中斷模塊已中斷所述再生控制模塊的次數(shù)小于預(yù)定次數(shù)、并且已診斷出零個故障時，所述再生中斷模塊在所述再生事件完成之前中斷所述再生事件。
10.一種用于車輛的再生控制方法，包括針對在凍結(jié)的配量劑所用的預(yù)定融化時間段期間發(fā)生的顆粒過濾器的再生事件，將燃料選擇性地提供到氧化催化劑；以及當(dāng)位于所述氧化催化劑與所述顆粒過濾器之間的配量劑噴射器的溫度大于預(yù)定溫度時，在所述再生事件完成之前，選擇性地中斷所述再生事件并禁止將燃料提供到所述氧化催化劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及顆粒過濾器再生中斷系統(tǒng)和方法。具體地，提供了一種用于車輛的再生控制系統(tǒng)，其包括再生控制模塊和再生中斷模塊。再生控制模塊針對在凍結(jié)的配量劑所用的預(yù)定融化時間段期間發(fā)生的顆粒過濾器的再生事件將燃料選擇性地提供到氧化催化劑。當(dāng)位于氧化催化劑與顆粒過濾器之間的配量劑噴射器的溫度大于預(yù)定溫度時，在所述再生事件完成之前，再生中斷模塊選擇性地中斷所述再生事件并禁止將燃料提供到氧化催化劑。
文檔編號F01N9/00GK102312703SQ20111018161
公開日2012年1月11日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者A. 謝特尼 J., D. 馬林斯 J., E. 克勞福德 K., 賈辛基維奇 P., J. 達 R. 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司