CN104775883B - 确定排气后处理系统颗粒过滤器中积累煤烟估计量的方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于估计车辆排气系统中颗粒过滤器中积累的煤烟量的方法。系统可以包括发动机、具有颗粒过滤器的排气系统，且控制器配置为执行本方法。控制器可以配置为，评估流动通过排气系统的排气的瞬时体积流量；监测跨颗粒过滤器的排气压力降；基于排气的瞬时体积流量和排气压力降确定车辆的行驶状态；和在行驶状态为稳态行驶状态时执行第一控制动作，在行驶状态是瞬态行驶状态时执行第二控制动作。

Description

确定排气后处理系统颗粒过滤器中积累煤烟估计量的方法
技术领域
本发明包括用于在瞬态行驶状态和稳态行驶状态每一个中确定排气系统的颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量的方法。
背景技术
用于现代柴油发动机排气系统的排气后处理系统通常并入用于收集和处理煤烟颗粒物质的颗粒过滤器。典型的颗粒过滤器用作捕获器，用于从排气系统去除颗粒物质。在许多情况下，颗粒滤波器可以使用过热的排气燃烧掉收集的颗粒而被再生或清理。
在稳态或高速公路行驶条件下，跨颗粒过滤器的压力降通常是积累煤烟的良好代表。在其他行驶循环中，例如停车-起步循环和其他瞬变条件中，由于跨过排气系统的排气的变化的体积流量，而难以经由跨过颗粒过滤器的严格流阻或排气压力降计算来估计颗粒过滤器中积累的煤烟量。
发明内容
提供一种用于估计车辆排气系统中颗粒过滤器中积累的煤烟量的方法。系统可以包括产生排气流的车辆的煤烟产生发动机。系统可以进一步包括与发动机流体连通的排气系统，其中排气系统包括多个排气后处理装置，所述排气后处理装置配置为将存在于排气流中的氮氧化物(NOx)气体转换为水和氮气且从排气流除去颗粒物质。后处理装置可以包括颗粒过滤器。系统可以进一步包括控制器，所述控制器具有处理器和在其上记录了指令的实体非瞬时存储器。在执行写入控制器的非瞬时存储器中的记录指令时，处理器可以执行估计排气系统的颗粒过滤器中积累的煤烟估计量的本方法步骤。
控制器可以配置为通过下列示例性步骤执行本方法。控制器将首先评估流动通过排气系统的排气的瞬时体积流量。控制器随后监测跨颗粒过滤器的排气压力降。控制器将随后基于排气的瞬时体积流量和排气压力降确定车辆的行驶状态，其中行驶是稳态行驶状态和瞬态行驶状态中的一个。在确定行驶状态时，控制器将在行驶状态为稳态行驶状态时执行第一控制动作和在行驶状态为瞬态行驶状态时执行第二控制动作，以估计颗粒过滤器中积累的煤烟量且最终确定对颗粒过滤器再生事件的需要。
根据一个实施例，提出一种确定在车辆排气系统的颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量的方法，包括：
经由控制器评估流过排气系统的排气的瞬时体积流量；
经由差压模块监测跨颗粒过滤器的排气压力降，并返回差压输出到控制器；
基于排气的瞬时体积流量和跨颗粒过滤器的排气压力降经由控制器确定车辆的行驶状态，其中行驶状态是稳态行驶状态和瞬态行驶状态中的一个；和
经由控制器在行驶状态为稳态行驶状态时执行第一控制动作，和在行驶状态是瞬态行驶状态时执行第二控制动作。
优选地，其中监测跨颗粒过滤器的排气压力降包括：通过差压模块获得颗粒过滤器入口侧处的第一压力读数，其中颗粒过滤器的入口侧在颗粒过滤器和发动机之间；通过差压模块获得颗粒过滤器出口侧处的第二压力读数；和经由差压模块确定第一压力读数和第二压力读数之间的差，使得差压模块产生与颗粒过滤器的入口侧和颗粒过滤器的出口侧之间的压力降相对应的差压输出。
优选地，其中第一控制动作包括：经由控制器基于排气的瞬时体积流量和差压输出计算跨颗粒过滤器的排气阻力流量；和经由控制器基于排气的阻力流量确定颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量。
优选地，其中确定在颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量包括从第一查找表选择颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量，且其中第一查找表是二维查找表，其表示作为排气的阻力流量函数的、颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量。
优选地，方法进一步包括：经由控制器将颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量与颗粒过滤器中容许煤烟的预定阈值量比较；和如果颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量大于颗粒过滤器中容许煤烟的预定阈值量，则经由控制器启动颗粒过滤器再生事件。
优选地，其中第二控制动作包括基于差压输出和排气的瞬时体积流量经由控制器确定颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量，使得确定颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量包括从第二查找表选择颗粒过滤器中积累的煤烟量。
优选地，其中从第二查找表选择颗粒过滤器中积累的煤烟量进一步包括：经由控制器分析第一时间段中排气的瞬时体积流量和差压输出之间的关系。
优选地，其中分析第一时间段中排气的瞬时体积流量和差压输出之间的关系被限定为具有斜率的线性回归。
优选地，其中从第二查找表选择颗粒过滤器中积累的煤烟量进一步包括：
经由控制器计算所述线性回归的斜率，使得第一评估要素被限定为所述线性回归的斜率。
优选地，其中第二查找表是二维查找表，其表示作为第一评估要素的函数的、颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量。
优选地，方法进一步包括：通过控制器将颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量与颗粒过滤器中容许煤烟的预定阈值量比较；和如果颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量大于颗粒过滤器中容许煤烟的预定阈值量，则通过控制器启动颗粒过滤器再生事件。
根据另一方面，提供一种与车辆发动机流体连通的排气系统，其产生排气流，该排气系统包括：
多个排气后处理装置，配置为将存在于排气流中的氮氧化物(NOx)催化转换为水和氮气，和从排气流除去颗粒物质；和
控制器，具有处理器和在其上记录了指令的实体非瞬时存储器，其中执行记录的指令使得处理器：
评估流动通过排气系统的排气流的瞬时体积流量；
确定作为跨颗粒过滤器的排气压力降的差压输出；
基于排气流的瞬时体积流量和差压输出确定车辆的行驶状态，其中行驶状态为瞬态行驶状态和稳态行驶状态中的一个；和
在行驶状态为稳态行驶状态时执行第一控制动作，在行驶状态是瞬态行驶状态时执行第二控制动作。
优选地，其中多个排气后处理装置包括：柴油氧化催化器，适于从发动机接收排气流和燃烧存在于排气流中的碳氢化合物；选择性催化还原装置，配置为将存在于排气流中的NOx气体催化转换为水和氮气；和独立的颗粒过滤器，配置为将颗粒物质从排气流除去。
优选地，其中多个排气后处理装置包括：柴油氧化催化器，适于接收来自发动机的排气流和燃烧存在于排气流中的碳氢化合物；选择性催化还原过滤器(SCRF)，配置为将存在于排气流中的NOx气体催化转化为水和氮气，和从排气流除去颗粒物质。
优选地，排气系统进一步包括差压模块，配置为产生差压输出，所述差压输出为对应于跨颗粒过滤器的压力降的值。
优选地，其中第一控制动作包括：基于排气流的瞬时体积流量和排气压力降计算跨过颗粒过滤器的排气流的阻力流量；和基于排气流的阻力流量确定颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量。
优选地，其中确定颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量包括从第一查找表选择颗粒过滤器中积累的煤烟量，所述第一查找表配置为二维查找表，其表示作为排气流的计算的阻力流量的函数的、颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量。
优选地，其中第二控制动作包括：基于排气压力降和瞬时体积流量确定颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量，使得确定颗粒过滤器中累积的煤烟估计量包括从第二查找表选择颗粒过滤器中积累的煤烟量，所述第二查找表配置为二维查找表，其表示作为第一评估要素函数的、颗粒过滤器中积累的估计煤烟。
优选地，其中从第二查找表选择颗粒过滤器中积累的煤烟量进一步包括：分析在第一时间段中排气的瞬时体积流量和差压输出之间的关系，其中所述关系被限定为具有斜率的线性回归；和计算所述线性回归的斜率，使得线性回归的斜率限定第一评估要素。
在下文结合附图进行的对实施本发明的较佳模式做出的详尽描述中能容易地理解上述的本发明的特征和优点以及其他的特征和优点。
附图说明
图1是具有发动机和排气系统的车辆的示意图，排气系统具有独立颗粒过滤器；
图2是具有发动机和排气系统的车辆的示意图，排气系统具有选择性催化还原过滤器(SCRF)；
图3是估计排气系统的颗粒过滤器中积累的煤烟量的示例性方法的流程图；
图4是监测跨颗粒过滤器的排气压力降的详细流程图；
图5是第一控制动作的流程图；
图6是第二控制动作的流程图；和
图7是从第二查找表选择颗粒过滤器中积累煤烟量的过程的详细流程图。
具体实施方式
参见附图，其中相同的附图标记以表示几幅图中相似相同的部件，图1示意性地显示了车辆10。车辆10包括具有空气进气部13的内燃发动机12。发动机12产生排气流14。车辆10进一步包括变速器16、用于处理排气流14中内容物的排气后处理系统22、和具有控制器20的监测系统18。控制器20配置为(即编程和硬件配备为)调节和协调车辆10的各种部件的功能。尽管为了说明一致性在下文描述了柴油机应用，但是本领域技术人员应理解可以针对其他发动机设计采用相似的方法，而不管发动机12的构造或设计如何。
如图1和2所示，在车辆10上，从燃料存储箱24抽取的燃料的燃烧产生排气流14，所述排气流随后在从尾管26排放之前通过排气系统22而被处理。排气流14从发动机12作为燃烧的副产物排出。排气系统22可以包括一系列排气后处理装置28、30、32、34。排气后处理装置可以包括柴油氧化催化器(DOC)28、选择性催化还原(SCR)装置30、34，和颗粒过滤器32、34。SCR装置30、34和颗粒过滤器32、34可以是两个独立的装置，即SCR装置30和颗粒过滤器32，或可以组合为具有选择性催化还原能力的一个组合式颗粒过滤器部件；这种结构被限定为选择性催化还原过滤器(SCRF)34。
如所示所示，排气系统22包括DOC 28、SCR装置30和独立颗粒过滤器32。如图2所示，排气系统22包括DOC 28、和SCRF 34。
通常，排气系统22包括用于将排气流14从发动机12通过一系列排气后处理装置28、30、32、34引出的通道。取决于实施例，排气系统22的后处理装置28、30、32、34可以以任何期望顺序布置。共同地，排气后处理装置，即DOC 28、SCR装置30和独立的颗粒过滤器32的组合(如图1所示)以及DOC 28和SCRF 34的组合(如图2所示)，调节排气流(箭头14)。
排气后处理装置28、30、32、34用于降低发动机12的各种排放物。具体说，DOC 28适于从发动机12接收排气流14，以使得存在于排气流14中的碳氢化合物氧化和燃烧。
具体参见图1，SCR装置30配置为将存在于排气流14中的氮氧化物(NOx)催化转化为水和氮气。SCR装置30可以包括活性催化成分，其可是碱金属(base metal)(例如钒、钼、钨)的氧化物和沸石。从而SCR装置30在还原剂36的辅助下将NOx气体转换为惰性的副产物，即二原子氮N2和水H2O。
还原剂36可以是无水氨、有水氨、氨前体、尿素的溶液或任何其他合适的还原剂36，其添加到排气流14中且在SCR装置30中被吸收。因而，还原剂36在排气流14流过SCR装置30时介入(access)SCR装置30。在排气流14经过SCR装置30时，还原剂36经由化学反应与排气流14相互作用，以在排气流14经过排气系统22时将存在于排气流14中的NOx气体还原(reduce)。
独立颗粒过滤器32可以配置为过滤从发动机12的排气流14而来的颗粒物质，即煤烟。独立颗粒过滤器32可以包括基体38，其限定在其中的多个孔40，排气流14流动通过所述多个孔。在排气流14经过独立颗粒过滤器32时，悬浮的空气承载的颗粒物质会收集在基体38上，在该处其可以从排气流14分离；该处理被限定为煤烟加载(soot loading)。
具体参见图2，SCRF 34是具有选择性催化还原能力的颗粒过滤器，且设计为执行上文所述且如图1所示的SCR装置30和独立颗粒过滤器32每一个的功能。SCRF 34被用于：1)处理发动机12的排气流14中包含的有害排放物；和2)将从排气流14而来的颗粒物质(即煤烟)进行过滤。简单地说，SCRF 34用于还原NOx排放物和过滤从对车辆10提供动力的发动机12排除的颗粒物质。
SCRF 34将NOx气体在还原剂36的辅助下转换为惰性的副产物，即二原子氮(N2)和水(H2O)，其被添加到排气流(如箭头14所示)且在排气流14流过SCRF 34时在SCRF 34中被吸收。
进一步地，SCRF 34可以包括基体38，其在其中限定多个孔40，排气流14流动通过所述多个孔。在用还原剂36处理排气流之后，存在于排气流14中的来自发动机12的悬浮的空气承载的颗粒物质可以被收集在基体38上，在该处其从排气流14分离，即煤烟加载。
参见图1和2，在车辆10的寿命中，取决于实施例，颗粒过滤器32、34(组合的SCRF34或独立的颗粒过滤器32)会偶尔需要再生，以除去基体38上收集的颗粒物质。颗粒过滤器32、34的再生在具体再生事件期间执行，再生事件包括加热颗粒过滤器32、34到足以燃烧收集的颗粒物质或煤烟的温度，其将颗粒物质转换为二氧化碳。颗粒过滤器再生事件通常由颗粒过滤器32、34中积累的煤烟的估计量的存在而决定，所述估计量超过在颗粒过滤器32、34中容许的煤烟预定阈值量。从而例如，颗粒过滤器32、34在煤烟加载阶段收集煤烟颗粒物质且让煤烟颗粒物质经过再生处理。
监测系统18可以用于监测排气流(排气气流)14的流动的各种实时运行参数。监测系统18可以包括控制器20，其配置(即编程和在硬件中配备)为评估排气系统22和其一些运行参数。例如，控制器20可以通过监测差压模块44来评估颗粒过滤器32、34的流动阻力。另外，控制器20可以配置为监测与排气流14流体连通的一个或多个温度传感器和/或一个或多个氮氧化物传感器46、48。
氮氧化物传感器46、48可以配置为测量存在于排气流14中的氮氧化物的质量流量。氮氧化传感器46、48可以随后提供NOx信号70、71到控制器20，所述NOx信号对应于该测量的量。
温度传感器50可以设置在颗粒过滤器32、34的上游且可以配置为测量进入颗粒过滤器32、34的排气流14的温度。温度传感器50可以向控制器20提供对应于该被监测值的温度信号72。第二温度传感器(未示出)可以设置在颗粒过滤器32、34的下游，且可以类似地用于测量过滤之后的排气流14的温度。
差压模块44可以是单个传感器，其能将作为结果的ΔP测量值返回到控制器20，例如电子压力传感器，且可以包括配置为将感测的压力转换为代表感测压力的模拟或数字信号的压阻传感器、压电传感器、MEMS传感器和/或电容传感器。
差压模块44可以监测颗粒过滤器32、34的测量差压(ΔP)，其中测量差压(ΔP)为跨颗粒过滤器32、34的瞬时压力降。差压模块44可以经由压力读数监测跨过滤器32,34或差压(ΔP)的压力降。差压模块44可以配置为确定第一压力读数64和第二压力读数66之间的差，且产生对应于跨颗粒过滤器32、34的排气压力降(ΔP)的差压输出68。
在一种构造中，如图1所示，第一压力读数64可以在颗粒过滤器32和SCR装置30之间在独立颗粒过滤器32的入口侧56取得，第二压力读数66可以在颗粒过滤器32的出口侧58取得。
在另一构造中，如图2所示，第一压力读数64可以在DOC 28和SCRF 34之间在SCRF34的入口侧60取得且第二读数66可以在SCRF 34的出口侧62取得。
回到上述的控制器20，控制器20可以是独立单元或是调节发动机12的操作的电子控制器的一部分。控制器20可以实施为伺服器/主机或分布式系统，例如数字计算机或微电脑，其用作车辆控制模块和/或比例–积分–微分(PID)控制装置，其具有处理器和实体的非瞬时存储器，例如只读存储器(ROM)或闪存存储器。控制器20也可以具有随机访问存储器(RAM)、电可消除可编程只读存储器(EEPROM)、高速时钟、模拟-数字(A/D)和/或数字-模拟(D/A)电路，和任何所需的输入/输出电路以及相关的装置，以及任何所需信号调节和/或信号缓冲电路。
因此，控制器20可包括对于排气系统22和发动机12的监测和控制来说必要的所有软件、硬件、存储器、算法、连接件、传感器等。
通常，计算系统和/或装置(例如控制器20)可以采用任何数量的计算机操作系统且通常包括计算机可执行指令，其中指令可以被一个或多个计算装置(如上所列举的那些)执行。计算机可执行指令可以从计算机程序编译或解读，其使用已知的各种编程语言和/或技术形成，包括但不限于(单独或组合地)JavaTM、C、C++、Visual Basic、Java Script、Perl等。通常，处理器(例如微处理器)接收指令(例如从存储器、计算机可读介质等)，且执行这些指令，由此执行一个或多个过程，包括本文所述的一个或多个过程。这种指令和其他数据可以使用各种已知的计算机可读介质存储和传递。
通常，控制器20可以使用差压输出68、NOx流量(经由NOx信号70、71测量)、监测的温度72、发动机速度和发动机载荷来估计颗粒过滤器32、34的状态/容量。如后文详述的，煤烟模型74可以利用颗粒过滤器32、34中收集的煤烟克数的估计值，以确定是否需要颗粒过滤器再生事件以烧掉颗粒过滤器32、34中的收集的煤烟。
控制器20可以配置为执行本方法100，以在稳态和瞬态行驶条件二者中确定颗粒过滤器32、34中积累的煤烟的估计量，以便及时启动再生事件。
如图3所示，在稳态和瞬态行驶条件二者中确定颗粒过滤器32、34中积累的煤烟的估计量的本方法100可以包括四个步骤。本方法100允许以提高的准确性估计积累的煤烟。在步骤101，控制器20评估流过排气系统22的排气流14的瞬时体积流量。排气流14的体积流量可以作为排气温度72和组合的空气流和燃料流的函数来计算或测量。简单地说，体积流量等于在信号给定的排气温度72下在设定时间间隔中通过排气系统22的排气体积。
在步骤102，差压模块44监测跨颗粒过滤器32、34的排气压力降且将差压输出68返回到控制器20。
步骤102(监测跨颗粒过滤器32、34的排气压力降)进一步在图4所示的流程图中详细描述。监测跨颗粒过滤器32、34的排气压力降可以包括三个步骤。在步骤201，差压模块44获得来自颗粒过滤器32、34的入口侧56、60的第一压力读数64。在步骤202，差压模块44从颗粒过滤器32、34的出口侧58、62获得第二压力读数66。在步骤203，差压模块44确定第一压力读数64和第二压力读数66之间的差且产生对应于跨颗粒过滤器32、34的压力降的差压输出68，即ΔP。
回到图3，在步骤103，控制器20基于排气流14的体积流量和跨颗粒过滤器32、34的排气压力降或差压输出68确定车辆10的行驶状态。行驶状态是稳态行驶状态和瞬态行驶状态中的一个。稳态行驶状态是例如在高速公路行驶或其他恒定速度、非停止-起步循环期间经历的行驶状态。瞬态行驶状态是例如车辆速度、发动机载荷、发动机速度和排气流14的体积流量这样的变量处于不断变化中的行驶状态，例如在城市行驶和停止-起步循环过程中。
在步骤104，控制器20在行驶状态是稳态形式状态时执行第一控制动作301，或在行驶状态是瞬态行驶状态时执行第二控制动作302。
参见图5，控制器20在行驶状态被确定为稳态行驶状态时执行第一控制动作301。在差压输出68和排气14的体积流量每一个表示车辆处于恒定速度，即相对高的发动机速度和发动机载荷时表示稳态行驶状态。最显著地，缺乏对增加发动机速度的清楚的(distinct)用户输入请求。
通过执行第一控制动作301，在步骤401和402，控制器20根据跨过颗粒过滤器32、34的排气流14的阻力流量(resistance flow rate)的函数估计积累在颗粒过滤器32、34中的煤烟量。在步骤401，跨过颗粒过滤器32、34的排气14的阻力流量作为排气流14的体积流量和差压输出68的函数被计算。跨过颗粒过滤器32、34的排气流14的阻力流量被限定为差压输出68除以排气流14的瞬时体积流量。
在步骤402，控制器20基于排气流14的阻力流量确定颗粒过滤器32、34中积累的煤烟的估计量。在颗粒过滤器32、34中积累的煤烟的估计量经由第一查找表78的使用而确定，其中第一查找表78被写入控制器20的实体的非瞬时存储器。第一查找表78进一步限定为预定校准值的二维查找表，从而第一查找表78根据排气14的计算的阻力流量的函数表示出颗粒过滤器32、34中积累的煤烟的估计量。
在步骤403，控制器20经由煤烟模型74将从第一查找表78获得的颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量与颗粒过滤器32、34中的容许煤烟的预定阈值量80比较。颗粒过滤器32、34中的容许煤烟的预定量80是写入控制器20的实体非瞬时存储器的预定校准量。
在步骤404，如果煤烟模型74表示颗粒过滤器32、34中积累的煤烟的估计量大于颗粒过滤器32、34中容许的煤烟预定阈值量80，则控制器20启动颗粒过滤器32、34的再生事件。
参见图6，控制器20在行驶状态被确定为瞬态行驶状态时执行第二控制动作302。瞬态行驶状态通过表示发动机12速度突然增加的用户请求表示，例如在停止-起步循环中油门“踩下”时。在这种情况下，差压输出68表示车辆10处于空转或处于低发动机载荷或低发动机速度。然而，由于增加发动机速度的用户输入请求，排气流14的体积流量随发动机速度和排气流14的体积流量成比例地显著地增加。这种不一致性是由于进气空气从空气进气部13通过排气系统22运动到颗粒过滤器32、34时的时间滞后造成的。因此，由于表示车辆10处于空转的差压输出68和表示车辆10加速的排气流14的瞬时体积流量，在停止-启动和其他瞬变行驶状态循环中排气14的计算阻力流量经历非常大的尖峰。跨颗粒过滤器32、34的排气流14的阻力流量的这些峰值通常表示高水平的估计积累煤烟和/或颗粒过滤器32、34中积累的煤烟的估计量的突然增加，且又使得煤烟模型74触发颗粒过滤器32、34的再生事件的过早开始。颗粒过滤器32、34的这种过早再生会降低车辆10的燃料经济性。从而在瞬态行驶状态下，即停止-起步循环中，确定颗粒过滤器32、34在积累的煤烟的估计量的准确性可被增强，且车辆10的燃料经济性被改进(如果经由第二控制动作302计算)。
在步骤501，控制器20基于差压输出68和排气流14的体积流量确定颗粒过滤器32、34中积累的煤烟的估计量。确定在颗粒过滤器32、34中积累的煤烟的估计量包括从第二查找表82选择在颗粒过滤器32、34中积累的煤烟量。第二查找表82被写入控制器20的实体、非瞬时存储器。第二查找表82可以实施为二维查找表，其根据第一评估要素84的函数表示颗粒过滤器32、34中积累的煤烟的估计量。
如图7所示，从第二查找表82选择颗粒过滤器32、34中积累的煤烟量包括三个步骤。在步骤601，控制器20分析第一时间段中差压输出68与排气流14的瞬时体积流量之间的关系。第一时间段中差压输出68和排气流14的瞬时体积流量之间的关系被限定为针对瞬时体积流量绘制的差压输出68的最佳拟合线或线性回归。在步骤602，控制器20计算线性回归或最佳拟合线，其被拟合到针对第一时间段中分析的瞬时体积流量值绘制的评估差压输出68值。
第一评估要素84限定为线性回归或最佳拟合线，其被拟合到在第一时间段中分析的瞬时体积流量值和评估差压输出68值。
在步骤603，在颗粒过滤器32、34的已知预定校准积累煤烟量下，控制器20将第一评估要素84与第二查找表82的预记录的斜率值(通过测试获得)比较。
简单地说，在步骤501，控制器20通过评估在第一时间段中的排气流14的瞬时体积流量和一系列相应的差压输出68值而执行颗粒过滤器32、34中积累的煤烟的估计量的向后(backward)计算，其利用线性回归模型86确定针对排气流14的瞬时体积流量值绘制的相应差压输出68值的最佳拟合线。控制器20随后确定最佳拟合线或线性回归的斜率，即第一评估要素84。第一评估要素84随后被输入第二查找表82，以产生颗粒过滤器32、34中积累的煤烟的相应估计量。
回到图6，在步骤502，控制器20经由煤烟模型74将颗粒过滤器32、34中积累的煤烟的估计量(从第二查找表82获得)与颗粒过滤器32、34中的容许煤烟的预定阈值量比较。颗粒过滤器32、34中的容许煤烟预定量80是写入控制器20的实体非瞬时存储器的预定校准量。
在步骤503，如果煤烟模型74表示颗粒过滤器32、34中积累的煤烟的估计量大于颗粒过滤器32、34中容许的煤烟预定阈值量80，则控制器20启动颗粒过滤器32、34的再生事件。
附图中的详细的描述和显示是对本发明的支持和描述，而本发明的范围仅通过权利要求限定。尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。

Claims (8)

1.一种确定在车辆排气系统的颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量的方法，包括：
经由控制器评估流过排气系统的排气的瞬时体积流量；
经由差压模块监测跨颗粒过滤器的排气压力降，并返回差压输出到控制器；
基于排气的瞬时体积流量和跨颗粒过滤器的排气压力降经由控制器确定车辆的行驶状态，其中行驶状态是稳态行驶状态和瞬态行驶状态中的一个；和
经由控制器，在行驶状态为稳态行驶状态时执行第一控制动作，和在行驶状态是瞬态行驶状态时执行第二控制动作；
其中第一控制动作包括：
经由控制器基于排气的瞬时体积流量和差压输出计算跨颗粒过滤器的排气阻力流量；和
经由控制器基于排气的阻力流量确定颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量；
其中第二控制动作包括：经由控制器基于差压输出和排气的瞬时体积流量确定颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量，使得确定颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量包括从第二查找表选择颗粒过滤器中积累的煤烟量。
2.如权利要求1所述的方法，其中确定在颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量包括从第一查找表选择颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量，且其中第一查找表是二维查找表，其表示作为排气的阻力流量的函数的、颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量。
3.如权利要求2所述的方法，进一步包括：
经由控制器将颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量与颗粒过滤器中容许煤烟的预定阈值量比较；和
如果颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量大于颗粒过滤器中容许煤烟的预定阈值量，则经由控制器启动颗粒过滤器再生事件。
4.如权利要求1所述的方法，其中从第二查找表选择颗粒过滤器中积累的煤烟量进一步包括：
经由控制器分析第一时间段中排气的瞬时体积流量和差压输出之间的关系。
5.如权利要求4所述的方法，其中分析第一时间段中排气的瞬时体积流量和差压输出之间的关系被限定为具有斜率的线性回归。
6.如权利要求5所述的方法，其中从第二查找表选择颗粒过滤器中积累的煤烟量进一步包括：
经由控制器计算所述线性回归的斜率，使得第一评估要素被限定为所述线性回归的斜率。
7.如权利要求6所述的方法，其中第二查找表是二维查找表，其表示作为第一评估要素的函数的、颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量。
8.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
通过控制器将颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量与颗粒过滤器中容许煤烟的预定阈值量比较；和
如果颗粒过滤器中积累的煤烟的估计量大于颗粒过滤器中容许煤烟的预定阈值量，则通过控制器启动颗粒过滤器再生事件。
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