CN103221654B - 用于适应性地估算微粒过滤器的当前炭烟负载的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于估算一个过滤器的当前负载（M_C）的方法（1），该方法尤其在于识别与微粒过滤器的一个操作阶段相对应的一种发动机操作模式，特别是在该微粒过滤器可能处于一个标称操作阶段、一个再生阶段或者一个冷启动阶段时。通过识别这种发动机操作模式，有可能实施用于估算适合于该发动机操作模式的特征操作条件的炭烟质量的一种方法。

Description

用于适应性地估算微粒过滤器的当前炭烟负载的方法

本发明总体上涉及废气后处理系统的领域，并且具体来说涉及微粒过滤器，该微粒过滤器使得有可能减少由内燃发动机、特别是柴油型的发动机所产生的微粒排放。

更确切地说，本发明根据其多个方面中的第一方面涉及一种用于适应性地估算微粒过滤器的炭烟当前负载的方法，该微粒过滤器在其两个末端处具有压差并且被定位在一个内燃发动机的排气管线中、优选地被安装在车辆上(例如，机动车辆上)，该估算方法由与以下各项相关联的计算机来实施：

一个差动传感器，该差动传感器适用于测量该压差，以及

适用于确定该排气管线中的废气的体积流率的一个装置。

该估算方法包括：

从数据的一个第一映射中选择炭烟的特征重量的步骤，该数据是这些废气的所确定的体积流率和所测量的压差的预定范围特有的；

确定体积流率(Q)的第一步骤；

测量压差(P)的第二步骤。

压差传感器也可以与适用于测量该微粒过滤器上游和下游的压力的两个压力传感器相对应。

用于确定废气的体积流率的该装置可以由一个流量计组成，该流量计被放置在发动机的进气回路中并且向一个计算机供应流率信息，该计算机能够根据该流率信息和该发动机的操作参数来确定废气的体积流率。

在美国专利申请US2003/0167757A1中描述了这种类型的方法。这种预先记录的方法使得有可能使用基于使用第一数据块所得的计算结果的一个发动机排放模型、根据在一个微粒过滤器的两个末端处测量的压差和废气的测量体积流率来估算该微粒过滤器的炭烟当前负载。然而，以此方式获得的当前负载由于差动传感器和/或流率传感器的误差(这些误差导致微粒过滤器更频繁地被再生)而呈现不令人满意的分散、并且最终往往会增加燃料消耗。

在此背景下，本发明的目的在于提出一种至少旨在降低先前所述的局限性的估算方法。

为此，该估算方法(其也符合在以上前序部分中所给出的一般定义)基本上是特征在于其包括以下这个步骤：识别与发动机的以及因此微粒过滤器的操作阶段相对应的发动机操作模式，具体来说该微粒过滤器可能处于正常操作阶段、所谓的再生阶段或甚至冷启动阶段。发动机操作模式的识别使得有可能执行一种炭烟重量估算方法，该炭烟重量估算方法适用于该发动机操作模式的特征性操作条件。

此外，该方法包括随后的步骤，这些步骤在于：

从预记录的数据的一个第二映射来计算一个模型化的压差(PRO、PR₁、p_R2)，该第二映射使得有可能针对给定的炭烟重量和给定的排气流率建立一个模型化的压差值(PRO、PRI、PR2)，

将该排气体积流率(Q)与一个预记录的排气体积流率阈值(Q₀、Q₁、Q2)相比较并且与一种发动机操作模式相对应，当该排气体积流率(Q)大于该阈值时，该方法包括：

-针对所述测量的体积流率(Q)来计算在测量的压差(P)与模型化的压差(P_R0、PRI、PR2)之间的第一偏差(Δ₀、Δ-ι、Δ₂)的一个步骤；

-计算通过该第一偏差(Δ₀、Δ-ι、Δ₂)与一个预记录增益(Ko、K₁、K₂)的乘积而获得的一个第二偏差(Δ_R0、Δ_R1、Δ_R2)并且与一种发动机操作模式相对应的一个步骤。

凭借这种操作模式，根据本发明的估算方法提供了一个反馈环节，该反馈环节使得有可能调整炭烟当前负载的估算值，从而使这些传感器的分散的影响最小化，以便使微粒过滤器较少地再生并且最终有助于减少发动机的燃料消耗。

本发明的其他特征和优点将参照附图从下文给出的说明中清楚地显现，这些附图是指示性的而绝不是限制性的，在附图中：

图1示意性地图示了安装在车辆上并且适用于实施根据本发明的估算方法的一种装置，该装置使得有可能实施根据本发明的方法，

图2表示本发明的一种方法的实施，其中炭烟重量的一个第一估算器被耦合到一个第二估算器上，该第二估算器适合于所谓的再生阶段；

图3表示本发明的方法的实施，其中一个第一估算器被耦合到一个第三估算器上，该第三估算器适合于一个冷启动阶段；

图4示意性地图示了根据本发明的方法的一系列步骤，这些步骤包括三个估算器，这三个估算器分别与三种发动机操作模式相对应。

如先前所述并在图1中所图示的，本发明根据其多个方面中的第一方面涉及一种用于适应性地估算1微粒过滤器21的炭烟20的当前负载M_c的方法，该微粒过滤器以下在本说明中表示为FAP。该微粒过滤器在其两个末端211、212处具有一个压差P并且被定位在内燃发动机2的一个排气管线22之中。估算方法1是由一个计算机3实施的，该计算机与用于测量压差P的装置和用于确定排气管线22中废气G的体积流率Q的装置相关联。

如图1中所图示，计算机3与以下各项相关联：

一个差动传感器4，该差动传感器适用于测量压差P；以及

适用于确定排气管线22中废气G的体积流率Q的一个装置5。

如图1中所图示，发动机2和计算机3被安装在车辆6上，例如，在汽车上。

计算机3优选地装备有以下各项：

一个中央处理单元(称为CPU)，例如，多任务处理，以及

用于存储数据和/或信息的存储装置(未描绘出)。

本发明使得有可能考虑到适用于该车辆的不同的发动机操作模式，以便在计算FAP中的炭烟的重量时，限制由于传感器的误差而引起的分散，特别是测量值分散。实际上，取决于所应用的发动机操作模式，该微粒过滤器包括多个不同的操作阶段。FAP的所述操作阶段包括多个初始条件和特定于发动机操作模式的一个炭烟重量估算模型。因此，本发明的方法通过考虑到发动机操作模式而使得有可能校正由FAP的操作模式引起的偏倚并且因此以一种更加可靠的方式来估算微粒过滤器中所存在的炭烟重量。

给定的发动机操作模式具有该微粒过滤器的相应操作阶段。

本发明的方法使得有可能从以下各项中识别出发动机操作模式：

-一种第一标称操作模式(表示为R₀)，其第一组预定条件使得有可能执行FAP中炭烟重量的一个第一估算器；

-与FAP的一个再生阶段相对应的一种第二发动机操作模式(表示为R₁)，其第二组预定数据使得有可能执行一个第二估算器，该第二估算器使得有可能考虑到该第一估算器在标称操作中未检测到的残留炭烟重量；

-与FAP的一个所谓的冷启动阶段相对应的一种第三发动机操作模式(表示为R₂)，其第三组数据使得有可能执行一个第三估算器，该第三估算器使得有可能在估算FAP中的炭烟重量时考虑到一个重量偏差(称为“冷偏移”)。

本发明的方法包括该第一估算器、第二估算器或第三估算器以及所述这些估算器的所有组合，这些组合使得有可能(例如)在发动机操作模式转换期间估算FAP中的炭烟重量。

所建立的标称操作模式R₀总体上是在微粒过滤器21的两次连续的再生之间观察到的。这种操作模式是在发动机2展示出符合该发动机的制造商的要求的一个温度(例如，基本上等于约90℃的一个温度)时被建立。

因此，本发明的方法需要识别发动机操作模式R₀、R₁、R₂并且根据最适用于所述识别出的发动机操作模式的估算器的输出数据来控制该方法。

根据本发明的方法的一个优点在于：一个优选的实施例允许该第一估算器、第二估算器以及第三估算器的同时执行。

在这个实施例中，发动机操作模式的识别使得有可能取决于所识别出的重量偏差而将适用于控制本发明的方法的数据再注入每个估算器中。

FAP中的炭烟重量的变化遵循由以下关系式限定的一个函数：

$\frac{{\mathrm{dm}}^{\mathrm{esli}}}{\mathrm{dt}}=Q_{\mathrm{emi}}+K_{\mathrm{obs}}\·(P~P_R);$

其中：

表示FAP中的炭烟重量的变化，因此，估算器一般包括一个积分器，该积分器使得有可能从重量变化的计算值和初始重量来估算重量。

Q_emi表示废气的一个排放模型，这个模型代表了低的流率，因此，阈值被界定为超出该阈值该排放模型就不再考虑。

表示该估算器的增益，这个参数使得有可能限定该估算器的收敛与平滑之间的折中。这个增益可以被限定为一个常数或废气的体积流率的一个函数。

(P-P_R)表示在FAP的两个末端处、在由传感器检测到的压差P与取决于气体的排气体积流率而从数据的第二映射32中估算出的压差P_R之间的压差之差。

在本发明的方法中，这三个估算器包括以下符号：

关于第一估算器：

Q_阈值＝Q₀

K_obs＝K₀

P-PR–P-PRO＝Δo

Δ_R0＝Δ₀·K₀

关于第二估算器：

Q_阈值＝Q₁

K_obs＝K₁

P-P_R–P-P_R1＝Δ₁

Δ_R1＝Δ₁·K₁

关于第三估算器：

Q_阈值＝Q₂

K_obs＝K₂

P-P_R–P-P_R2＝Δ₂

Δ_R2＝Δ₂·K₂

图1还表示了数据的第一映射31，该数据特定于废气的测量体积流率和测量压差的预定范围，这些预定范围使得有可能与炭烟的特征重量相关联。

图1还表示了数据的第二映射32，该第二映射使得有可能根据气体的排气体积流率来建立压差P_R。

图2表示了本发明的方法的一种操作模式，其中值得注意的是，第一估算器40是由一个排放模型ME实施的，数据的第二映射32使得有可能计算出模型化的压力PR₀和一个增益Ko，该增益被应用于在FAP的这些末端上施加的压差P与模型化的压力P_R0的测量值之差。

排放模型ME使得有可能在测量的流率低时将排放流率模型化；然后，将这些排放流率与一个阈值相比较，这使得有可能定义出废气的体积流率的计算模式。

此外，图2表示了第二个方框41，该第二方框表示在FAP的一个再生阶段过程中FAP中的炭烟重量的一个第二估算器。

无论所应用的发动机操作模式如何，本发明的适应性估算方法都使得有可能从一个第一映射来预存储炭烟的估算重量m的第一组值，这些值特定于废气G的所确定的体积流率Q和测量的压差P的预定范围。

这是一个函数族F₁，这样估算出的重量可以被写成：m＝Fi(Q,P)；

其中F1是依赖于所确定的体积流率并且依赖于在过滤器的两个末端处测量的压差的一个函数。

这个预存储可以由一个计算机3和优选地至少定位在仪表板上的至少一个人机界面进行，并且该人机界面是车辆6的驾驶员和/或车库机械工可访问的。

为了用一个初始炭烟重量值来初始化本发明的方法，(例如)有可能根据先前的发动机操作模式将储存的炭烟重量指派给最后的发动机切断。

不管所应用的发动机操作模式如何，这种方法都使得有可能：

使用装置5来确定排气管线22中废气G的体积流率Q，

使用差动传感器4来测量排气管线22中废气G的压差P。

本发明的方法使得有可能从第二预存储的映射32来计算一个模型化的压差(p_R0、p_R1、PR2)，该第二预存储的映射使得有可能针对给定的炭烟重量和给定的排气流率来建立一个模型化的压差值(p_R0、p_R1、p_R2)。

这是一个函数族F2，这样估算出的压力可以被写成：PR＝F₂(Q,M)。

其中F₂是依赖于所确定的体积流率Q并且依赖于FAP中所存在的炭烟重量M的一个函数。

此外，本发明的方法使得有可能将所确定的排气体积流率Q与一个预存储的排气体积流率阈值(Q₀、Q₁、Q₂)相比较，该预存储的排气体积流率阈值与一个阈值相对应并且其值与一种发动机操作模式相关联。

当所确定的流率Q低于该阈值时，排放模型被用于第一估算器40中，并且在用于估算FAP中的炭烟重量的方法中并不考虑由第二估算器41和第三估算器42测量的值。

在这些估算器的每一个中，当所确定的体积流率Q超出阈值Q_阈值时，该方法使得有可能：

o对于所述所确定的体积流率Q来说由计算机3计算出在测量的压差P与估算出的压差P_R1之间的一个第一偏差Δ,ie[0,1,2]：Δ₁＝P–PRI，

o由计算机3使用第一增益K_11C[O,2]来校正该第一偏差Δ，以便获得一个经校正的第一偏差Δ_R,：Δ_Ri＝F1(Kj,Δ,)。

关于该第一估算器，本发明的方法的一个步骤在于：由计算机3通过将使用数据的第一映射31估算出的负载m_R0与经校正的第一偏差Δ_R0相加来获得过滤器21的炭烟20的当前负载M_c：M_c＝_ITIRO+ΔRQ。

本发明使得有可能考虑到第二发动机操作模式，该第二发动机操作模式对微粒过滤器强加了多个新的条件。FAP的这种第二操作模式被称为“再生”。

本发明的方法考虑到这些条件并且因此考虑到这种发动机操作模式的这一事实使得有可能更准确地计算FAP中的炭烟重量。

在持续了10分钟左右的FAP再生阶段过程中，炭烟重量快速减少,并且准确地遵循重量减少是至关重要的，以便在达到最低重量时停止再生。

本发明的方法使得有可能考虑到以方框41表示的一个第二估算器。

这两个估算器优选被并行地执行。

第二估算器41是基于相同的输入以及数据映射32的。另一方面，在FAP的两个末端处测量的压差的增益(其表示为K-_|)是与第一估算器不同的。

此外，这种第二方法并不使用第一估算器中所存在的排放模型ME。另外，该第二估算器包括一个流率阈值Q₁，该流率阈值具有与第一估算器41的流率阈值Q₀相比较低的一个值。

该第二估算器更快速地收敛，但它也可能是更加分散的。

在FAP的再生阶段过程中，本发明的方法使得有可能执行第二估算器41(该第二估算器适用于其中炭烟重量更快速地减少的所述这些阶段)并且使得有可能尽可能接近地调整对FAP中所存在的重量的估算。

在FAP的一个再生阶段过程中，由该第一估算器估算出的炭烟重量减少了从第二估算器41获得的偏差Δ_R1。

这个解决方案使得有可能通过维持估算器1的低分散来加速再生的阶段变换。

值得注意的是，第二估算器41是由数据的第二映射32来实施的，该第二映射使得有可能计算模型化的压力P_R1和一个增益K₁，该增益被应用于在FAP的两个末端上施加的压差与模型化的压力PRI的测量值之差。

本发明的方法使得有可能识别发动机操作模式并且将在第二估算器41中计算出的一个校正值ΔR₁应用于对由第一估算器40估算出的炭烟重量的测量。

第一估算器40包括一个积分器(称为主积分器并且表示为IP)，该积分器使得有可能从估算出的重量的变化和炭烟重量的初始值获得炭烟重量，该初始值可能是先前通过本发明的方法计算出的值。

类似地，该第二估算器包括表示为IR的一个积分器。

实际上，第二估算器41包括一个伺服控制器，该伺服控制器使得有可能将估算出的重量再注入第二估算器41的输入之中。

在初始化本发明的方法时，初始化重量已在最后一次切断发动机时被存储。这三个初始炭烟重量指派步骤优选地同时进行。

由于第二估算器41是高反应性的，因此，该方法使得有可能将由所述第二估算器估算出的重量的减少作为输入而应用于第一估算器40的主估算器IP。这个校正使得有可能保持第一估算器40的低水平的分散。

图3表示了另一种操作模式，其中本发明的方法是由一个第一估算器40和一个第三估算器42实施的。第三估算器42使得有可能考虑到FAP的冷启动阶段。

冷启动引起了所谓的“冷偏移”现象。该冷偏移现象是被认为与FAP中的炭烟粘结有关的一种现象，在某些冷启动条件下，对于相同的炭烟重量来说，这种现象降低了压差，因此值得注意的是，使得由第一估算器40产生的炭烟重量的估算值产生了偏倚。

因此，当这些冷偏移条件得到满足并且被检测到(例如，发动机冷却水的温度低于启动时的某个阈值)时，估算出所谓的“偏移”重量(其不能被压差传感器获得)。

这个估算快速地进行，以免由FAP的负载混淆了偏移重量的估算值。

在这个变体实施例中，本发明的方法使得有可能将第一估算器40和第三估算器42的估算结合起来，这些估算器各自包括不同的常数，值得注意的是不同的特征阈值。

第三估算器42的流率阈值Q₂优选地被选择为低于第一估算器40的流率阈值Q₀。

当检测到这些冷偏移条件时，针对一个预定持续时间来设置第一估算器40的重量，并且本发明的方法使得有可能由计算机3来存储由第三估算器42的偏移积分器(表示为10)估算出的重量值。

可以由计算机3使用一个标志(flag)，以便在一个触发存储器上检测一个上升沿。

将由第三估算器42测量的重量减少应用于第一估算器40的重量测量。

在允许用于学习的时间结束时(这可以由偏移标志的一个下降沿检测到)，本发明的方法使得有可能从由第一估算器的积分器IP存储的值中减去由第三估算器42的偏移积分器10估算出的当前重量值，从而确定一个重量偏差Δ_R2。

图4表示了在本发明的方法包括三个组合在一起的估算器的情况下的一系列步骤。

根据这些变体实施例，这些估算器可以按一定方式组合以涵盖发动机操作模式的多个不同操作模式。

一个变体实施例将与一种标称操作模式相对应的、与FAP的一个再生阶段相对应的以及与FAP的一个冷偏移阶段相对应的三个估算器组合起来。

执行这三个估算器的方法增加了对应地表示为m_RO、m_R1、m_R2的三个炭烟重量值。

FAP中的炭烟当前重量表示为Me。

这三个步骤(对应地表示为0a、0b和Oc)使得有可能使这些估算器1、2和3各自中的炭烟重量的输入值初始化。

这些值(例如)是在最后一次切断发动机时所记录下的值。

第一估算器在步骤1中通过估算出的炭烟重量值Me来进行伺服控制，然后，将重量m_Ro认为是等于这个值。

三个步骤2a、2b、2c使得有可能在FAP的两个末端处获得压差测量值P并且确定废气的排气体积流率Q。

三个步骤3a、3b、3c使得有可能经由一个映射32计算模型化的压差p_R0、p_R1、p_R2，该映射根据炭烟重量和气体的排气流率来预测一个压差。

三个步骤4a、4b、4c使得有可能将所确定的排气流率与这些估算器各自对应的阈值Q₀、Q₁、Q₂相比较。

三个步骤5a、5b、5c使得有可能根据流率计算出在测量的压差P与模型化的压力P_R0、PR₁、P_R2之间的不同偏差(对应地表示为Δ₀、Δ·ι、Δ₂)。

三个步骤6a、6b、6c使得有可能通过模型化的压力PRO、PR₁、P_R2乘以这些估算器各自对应的增益K₀、K₁、K₂的乘积来计算数据的重量变化Δ_ROI、Δ_R1、Δ_R2。

步骤7a使得有可能使由第一估算器40中的映射31获得的重量m_Ro增加这个计算机偏差_ARO。

步骤7b、7c使得有可能对应地在第二估算器和第三估算器中使它们对应的重量m_R1、m_R2增加这个重量偏差Δ_R-I、Δ_R2。此外，将所获得的对应的新重量m_R1、m_R2作为输入进行再注入，以用于第二估算器和第三估算器对应的步骤2b、2c。

步骤8a、8b、8c使得有可能识别发动机操作模式R，其中标称或正常操作模式为R₀，与FAP的再生相对应的操作模式表示为R₁并且与冷偏移条件相对应的操作模式表示为R₂。

该方法的最后一个步骤9使得有可能根据来自这三个估算器的数据和对发动机操作模式的识别来估算FAP中的炭烟当前重量Me。

如果R＝R₀，那么将由第一估算器40计算出的新的值m_R0指派给被再注入该方法的步骤1中的重量Me的估算。

如果R＝R₁，那么将炭烟的估算重量值Me增加由第二估算器41计算出的炭烟重量变化Δ_R1。

如果R＝R₂，那么将炭烟的估算重量值Me增加由第一估算器40计算出的炭烟重量变化Δ_R0并且减少由第二估算器41计算出的炭烟重量变化Δ_R2。

如图1中所示，计算机3可以与第一装置33相关联，该第一装置适用于识别对于过滤器21的再生而言特异性的发动机2操作的一个第一异常操作模式R₁(其与所述的所建立的操作模式Ro不同)。

此外，计算机3还可以与第一装置34相关联，该第一装置适用于识别对于过滤器21的再生而言特异性的发动机2操作的一个第一异常操作模式R₂(其与所述的所建立的操作模式Ro和异常操作模式R₁不同)。

发动机2的第一异常操作模式R₁持续大约几分钟，在这个过程中微粒过滤器21的炭烟20的当前负载M_c突然下降，这往往会增加使用差动传感器4进行的测量以及使用装置5产生的确定结果的分散。

在第二估算器中，本发明的方法有助于使得在第一异常操作模式R₁过程中，反馈环节更具反应性，这样使得当前负载M_c的计算结果展示出更小的分散，并且最终更加快速地收敛为单一的值。这使得炭烟重量的估算是更加可靠的。

为了在第一估算器和第三估算器被组合时，通过本发明的方法来优化对重量的估算，可以针对K₀、K₁、Q₀以及Q₁的值来优先地选择某些条件。

第二估算器包括一个第二阈值Q₁，该第二阈值优选地小于第一阈值_Q1，并且第二增益K₁包括大于第一增益K_0-的那些值的至少一个值。

这有助于使得当前负载M_c的计算结果是更加收敛的。然后，有可能有关这些计算结果的所希望的准确度来优化计算机3的配置(并且具体来说，在计算意义上的能力)。这允许更好地控制由计算机3消耗的能量。

优选地，第一阈值Q₀和第二阈值Q₁具有一个第一比率，使得：Q₀/Q₁≤3.5。

这要求适应性的估算方法1仅处理在体积流率Q位于预定数值范围内时测量出的压差P。这有助于限制由于传感器4、5而引起的测量值的分散并且最终使得对炭烟重量的估算是甚至更加可靠的。

有利地，第二增益K₁和第一增益Ko可以具有一个第二比率，使得：K₁/K₀≤10。

通过并行操作的三个估算器而考虑到不同的发动机操作模式这一事实使得有可能在发动机2的操作的第一异常操作模式R₁的过程中，使炭烟重量的估算适应于在微粒过滤器21的再生过程中该微粒过滤器中炭烟20的突然消失。这有助于使得当前负载M_c的计算是更加收敛的。

当发动机2在操作中(并且具体来说，在其冷却中、例如当发动机2启动时(在其已启动后十分钟左右)，展示出特定于所建立的操作模式Ro的、小于上文提及的大约90℃温度的一个温度时，观察到特定于冷启动的第三发动机操作模式。

在这些条件下，过滤器21中的微粒变得是彼此相附接的。这样的结果是，在第三异常操作模式R2过程中，炭烟20整体为废气G提供了与所建立的操作模式R₀的阻力相比而言增加的阻力。这往往会篡改由传感器4、5产生的测量值以及最终在第三异常操作模式R2结束时的当前负载M_c的计算值。

第三估算器有助于在发动机2的操作的第三异常操作模式R₂结束时，通过校正所述伪像(因过滤器21中微粒的附接现象而引起的)对当前负载M_c的计算值的影响来减轻这一缺点。

在这种第三发动机操作模式中，两个变体使得有可能将第一估算器和第三估算器的估算组合起来。在一种第一模式中，由第一估算器计算出的炭烟重量值在第三估算器的估算过程中是固定的。在一种第二模式中，由第一估算器计算出的炭烟重量值在第三估算器的估算过程中是变化的。

在该第一模式中，异常负载Me在第三操作模式R₂过程中是固定的并且是等于该方法的第一步骤中炭烟20的当前负载值。

然后，有可能关于当前负载M_c的这些计算值的所希望的准确度来优化计算机3的配置(并且具体来说，其在计算意义上的能力)。这使得有可能更好地控制由计算机3消耗的能量。

在该第二模式中，由第一估算器计算出的当前负载在第三操作模式R₂过程中发生变化并且是等于由计算机3计算出的估算负载。

这种安排有助于在第三操作模式R₂结束时增加当前负载M_c的计算值的准确度。

为了在第一估算器和第三估算器被组合时通过本发明的方法来优化对重量的估算，可以针对K_o、K₂、Q₀以及Q₂的值来优选地选择某些条件。

优选地，在这种第三发动机操作模式中，第三增益K₃包括大于第一增益K₁的那些值的至少一个值。

这有助于使得当前负载M_c的计算结果是更加收敛的。然后，有可能关于这些计算结果的所希望的准确度来优化计算机3的配置(并且具体来说，其在计算意义上的能力)。这允许更好地控制由计算机3消耗的能量。

有利地，第一阈值Q₀和第三阈值Q₂可以具有一个第三比率，使得：Q₀/Q₂≤3.5。

这要求适应性估算方法1仅处理在体积流率Q位于一个预定范围内时测量出的压差P。这有助于限制由于传感器4、5而引起的测量值的分散并且最终使得对FAP中炭烟重量的估算是更加可靠的。

此外，第三增益K₂和第一增益K₁优选地具有一个第四比率，使得K₂/K₁<10。

这有助于使得当前负载M_c的计算结果是更加收敛的，而不管由传感器4、5获得的、因在发动机2的操作的第三异常操作模式R₂的过程中保持彼此附接的微粒而引起的测量值的分散如何。

优选地，第二阈值Q₁和第三阈值Q₂被合并为：Q₁＝Q₂，并且第三增益K₂是位于第一增益K₀与第二增益K₁之间，使得：K₀<K₂<K₁。

这种安排往往会优化当前负载M_c的计算结果的收敛速度，这最终有助于使得特定于发动机2的操作的第二异常操作模式R₂的计算结果是可靠的。

Claims (10)

1.一种用于适应性地估算一个微粒过滤器(21)的炭烟(20)的当前负载(M_c)的估算方法(1)，该微粒过滤器在其两个末端(211)、(212)处具有一个压差(P)并且被定位在一个内燃发动机(2)的排气管线(22)中，该估算方法(1)是通过与以下各项相关联的一个计算机(3)执行的：

一个差动传感器(4)，该差动传感器适用于测量该压差(P)，以及；

适用于确定该排气管线(22)中的废气(G)的体积流率(Q)的一个装置(5)，

该估算方法(1)包括：

与一种发动机操作模式相对应而从初始残留炭烟(m_R0、m_R1、m_R2)的第一映射(31)中选择一个重量的步骤；

确定该体积流率(Q)的一个第一步骤，

测量该压差(P)的一个第二步骤，

其特征在于，该估算方法(1)包括多个随后的步骤，这些步骤在于：

从一个第二预记录的映射(32)中选择一个模型化的第一压差(p_R0、p_R1、p_R2)，该第二预记录的映射使得能够针对给定的炭烟重量和给定的排气流率建立一个模型化的压差值(p_R0、p_R1、p_R2)；

将所确定的排气体积流率(Q)与一个预记录的排气体积流率阈值(Q₀、Q₁、Q₂)相比较并且与一种发动机操作模式相对应，当所确定的排气体积流率(Q)大于该阈值时，该方法还包括：

-针对所述确定的体积流率(Q)来计算在该测量的压差(P)与该模型化的压差值(p_R0、p_R1、p_R2)之间的一个第一偏差(Δ₀、Δ₁、Δ₂)的步骤；

-计算通过该第一偏差(Δ₀、Δ₁、Δ₂)与一个预记录的增益(K₀、K₁、K₂)的乘积所获得的一个第二偏差(Δ_R0、Δ_R1、Δ_R2)并且与一种发动机操作模式相对应的步骤。

2.如权利要求1所述的估算方法(1)，其特征在于，第一发动机操作模式(R₀)与该发动机的一种正常操作模式相对应，其中该预记录的增益是一个第一增益(K₀)并且其中该排气流率的一个排放模型(ME)使得能够限定一个第一排气体积流率阈值(Q₀)，所述方法使得能够从特征重量(m_R0)与该第二偏差(Δ_R0)之和来计算该微粒过滤器(21)的炭烟(20)的当前负载(M_c)。

3.如权利要求1所述的估算方法(1)，其特征在于，第二发动机操作模式与该微粒过滤器的一个再生阶段相对应，该方法包括限定一个第二增益(K₁)和一个第二排气体积流率阈值(Q₁)，所选择的炭烟重量增加了该第二偏差(Δ_R1)并且被再注入该方法的炭烟重量选择步骤之中。

4.一种用于适应性地估算一个微粒过滤器(21)的炭烟(20)的当前负载(M_c)的估算方法(1)，该方法包括：一种如权利要求2所述的方法，称为第一估算器(40)；和一种如权利要求3所述的方法，称为第二估算器(41)，其特征在于，一个识别该发动机操作模式(R₀、R₁、R₂)的步骤使得能够根据该发动机操作模式来按以下方式控制选择该第一估算器(40)的步骤：

-用该第一估算器计算出的炭烟当前重量的值；

-或用以下两项的和：

由该第一估算器计算出的炭烟当前负载(M_c)，以及；

由该第二估算器计算出的第二偏差(Δ_R1)。

5.如权利要求4所述的估算方法(1)，其特征在于，第三发动机操作模式与一个冷偏移阶段相对应，其中该预记录的增益是一个第三增益(K₂)并且其中该排气流率的一个排放模型使得能够限定一个第三排气体积流率阈值(Q₂)，所选择的炭烟重量增加了该第二偏差(Δ_R2)并且被再注入该方法的炭烟重量选择步骤之中。

6.如权利要求4所述的估算方法(1)，其特征在于，该第二阈值(Q₁)是小于该第一阈值(Q₀)的，并且其特征在于，该第二增益(K₁)包括大于该第一增益(K₀)的那些值的至少一个值。

7.如权利要求4所述的估算方法(1)，其特征在于，该第一阈值(Q₀)和该第二阈值(Q₁)具有的相对于彼此的一个第一比率是小于或等于3.5：Q₀/Q₁≤3.5，并且其特征在于，该第二增益(K₁)和该第一增益(K₀)具有的相对于彼此的一个第二比率是小于或等于10：K₁/K₀≤10。

8.一种用于适应性地估算一个微粒过滤器(21)的炭烟(20)的当前负载(M_c)的估算方法(1)，该方法包括：如权利要求2所述的方法、称为第一估算器和一种如权利要求5所述的方法、称为第三估算器，其特征在于，一个识别该发动机操作模式(R₀、R₁、R₂)的步骤使得能够根据该发动机操作模式来按以下方式控制该第一估算器的选择步骤：

-用该第一估算器计算出的炭烟当前重量的值；

-或用源自以下各项的值：

由该第一估算器计算出的炭烟当前负载(M_c)和第二偏差(Δ_R0)之和，以及；

从获得的所述和中减去由该第三估算器计算出的第二偏差(Δ_R2)。

9.一种用于适应性地估算一个微粒过滤器(21)的炭烟(20)的当前负载(M_c)的估算方法(1)，该方法包括：如权利要求2、3和5所述的方法，分别称为第一估算器、第二估算器和第三估算器，其特征在于，一个识别该发动机操作模式(R₀、R₁、R₂)的步骤使得能够根据该发动机操作模式来按以下方式控制该第一估算器的选择步骤：

-用该第一估算器计算出的炭烟当前重量的值；

-或用源自一个第一函数的值，该第一函数在于计算以下各项的和：

由该第一估算器计算出的炭烟当前负载(M_c)；

由该第二估算器计算出的第二偏差(Δ_R1)，

-或用源自一个第二函数的值，该第二函数在于：

计算炭烟当前负载(M_c)与由该第一估算器计算出的第二偏差(Δ_R0)之和，以及；

从获得的所述和中减去由该第三估算器计算出的第二偏差(Δ_R2)。

10.如权利要求4、8或9之一所述的估算方法(1)，其特征在于，这些估算器被同时执行。