專利名稱：顆粒過濾器監(jiān)測方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的示范性實施例涉及用來監(jiān)測車輛中顆粒過濾器的再生的方法、系統(tǒng)和計算機程序產(chǎn)品。
背景技術：
從內(nèi)燃發(fā)動機特別是柴油機排出的廢氣，是一種非均質(zhì)混合物，其包括氣態(tài)排放物如一氧化碳(CO)，未燃燒的碳氫化合物(HC)和氮氧化物(NOx)以及構(gòu)成顆粒物質(zhì)的凝聚相物質(zhì)(液態(tài)和固態(tài))。典型地布置在催化劑載體或基底中的催化劑組分物設置在發(fā)動機排氣系統(tǒng)中用來使這些排氣組分中的某些或全部轉(zhuǎn)換成非受限的排氣組分。 顆粒過濾器(PF)將顆粒物從排氣中去除。顆粒物聚集在PF中。聚集的顆粒物引起發(fā)動機經(jīng)受的排氣系統(tǒng)背壓增加。為了解決這種增加，PF需要周期性地被清潔或再生。車輛應用中PF的再生是典型地自動的，并由發(fā)動機或其他控制器基于發(fā)動機和/或排氣系統(tǒng)傳感器產(chǎn)生的信號來控制。因此，期望提供用來監(jiān)測再生PF的頻率的系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容
在一個示范性實施例中，提供一種監(jiān)測顆粒過濾器再生的方法。該方法包括評估再生事件是否基于固定的閾值條件；基于該評估，選擇性地設置通過或失敗狀態(tài)；以及產(chǎn)生顯示該通過或失敗狀態(tài)的信息。本發(fā)明進一步提供如下方案
1.一種監(jiān)測顆粒過濾器再生的方法，包括
評估再生事件是否基于固定的閾值條件；
基于所述評估，選擇性地設置通過或失敗狀態(tài)；以及 產(chǎn)生顯示通過或失敗狀態(tài)的信息。
2.根據(jù)方案I所述的方法，其特征在于，所述固定的閾值條件是基于時間的條件。
3.根據(jù)方案I所述的方法，其特征在于，所述固定的閾值條件是基于距離的條件。
4.根據(jù)方案I所述的方法，其特征在于，所述固定的閾值條件是燃料計數(shù)器條件。
5.根據(jù)方案I所述的方法，其特征在于，所述選擇性地設置通過或失敗狀態(tài)包括當再生事件基于所述固定的閾值條件時選擇性地設置通過或失敗狀態(tài)為通過。
6.根據(jù)方案5所述的方法，其特征在于，所述選擇性地設置通過或失敗狀態(tài)包括當再生事件基于測量的或建模的條件時，基于對煙灰質(zhì)量的評估來選擇性地設置通過或失敗狀態(tài)。
7.根據(jù)方案I所述的方法，其特征在于，所述信息包括顯示所述狀態(tài)的診斷代碼。
8.一種再生監(jiān)測系統(tǒng)，包括
條件評估模塊，其評估再生事件是否基于固定的閾值條件，并且基于所述評估選擇性地設置通過或失敗狀態(tài)；和報告模塊，其產(chǎn)生顯示所述狀態(tài)的信息。
9.根據(jù)方案8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述固定的閾值條件是基于時間的條件。
10.根據(jù)方案8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述固定的閾值條件是基于距離的條件。
11.根據(jù)方案8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述固定的閾值條件是燃料計數(shù)器條件。
12.根據(jù)方案8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述條件評估模塊在所述再生事件基于固定的閾值條件時通過選擇性地設置通過或失敗狀態(tài)為通過來選擇地設置通過或失敗狀態(tài)。
13.根據(jù)方案12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述條件評估模塊在所述再生事件基于測量的或建模的條件時，通過基于對煙灰質(zhì)量的評估來選擇性地設置通過或失敗狀態(tài)來選擇性地設置通過或失敗狀態(tài)。
14.根據(jù)方案8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信息包括顯示所述狀態(tài)的診斷代碼。
15.一種排氣系統(tǒng)，包括
顆粒過濾器；和
控制模塊，其評估顆粒過濾器的再生事件是否基于固定的閾值條件，并且基于所述評估選擇性地設置通過或失敗狀態(tài)。
16.根據(jù)方案15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述固定的閾值條件是基于時間的條件、基于距離的條件和燃料計數(shù)器條件中的至少一個。
17.根據(jù)方案15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊在所述再生事件基于固定的閾值條件時通過選擇性地設置通過或失敗狀態(tài)為通過來選擇地設置通過或失敗狀態(tài)。
18.根據(jù)方案17所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊在所述再生事件基于測量的或建模的條件時，通過基于對煙灰質(zhì)量的評估來選擇性地設置通過或失敗狀態(tài)來選擇性地設置通過或失敗狀態(tài)。
19.根據(jù)方案15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊產(chǎn)生包括顯示所述狀態(tài)的診斷代碼的信息。本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點以及其他特征和優(yōu)點將結(jié)合附圖從本發(fā)明的以下詳細描述中顯見。


其他目標、特征、優(yōu)點和細節(jié)，在以下對實施例的詳細描述中僅通過例子來顯示，詳細描述參考如下附圖圖I是根據(jù)典型實施例的包括排氣系統(tǒng)的車輛的功能框圖；圖2是根據(jù)典型實施例的顯示排氣系統(tǒng)的再生監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖；以及圖3是根據(jù)典型實施例的顯示可由排氣系統(tǒng)執(zhí)行的再生監(jiān)測方法的流程圖。
具體實施例方式下面的描述僅僅是本質(zhì)上示例性的，并不局限于本公開、其應用或用途。應理解的是，整個附圖中相同的參考標記代表相似或相應的部分和特征。在此所使用，術語模塊是指專用集成電路(ASIC)，電子電路，執(zhí)行一個或多個軟件或固件程序的處理器(共享的、專用的或群組的)和存儲器，組合邏輯電路，和/或提供所描述功能的其他合適組件?，F(xiàn)在參考圖1，示范性實施例引向排氣處理系統(tǒng)10，其用來降低車輛14的內(nèi)燃發(fā)動機例如發(fā)動機12的受限的排氣組分。如所明白，發(fā)動機12可以是任何類型的發(fā)動機，包括但不限于柴油機，汽油直噴發(fā)動機，均質(zhì)充量壓燃發(fā)動機或其他發(fā)動機類型。排氣處理系統(tǒng)10通常包括一個或多個排氣通道16，和一個或多個排氣處理裝置。在各實施例中，排氣處理裝置包括至少顆粒過濾裝置(PF) 18。如所明白，其他排氣處理裝置(未示出)可布置于PF18的上游和/或下游。這樣的排氣處理裝置可以包括但不限于氧化催化裝置，選擇性催化還原裝置，或者其他處理裝置。在圖I中，排氣通道16，其可能包括若干段，傳輸從發(fā)動機12的排氣到排氣處理系統(tǒng)10的各排氣處理裝置。PF裝置18接收排氣并且操作以過濾排氣中的碳和其他顆粒。在各實施例中，PF18可使用陶瓷壁流整體式過濾器來制成。該過濾器可封裝在殼或罐中，其具有與排氣通道16流體聯(lián)通的進口和出口。該陶瓷壁流整體可具有由縱向延伸壁限定出的多個縱向延伸的通道。所述通道包括進口通道的子集，其具有開放進口端和封閉出口端；和出口通道的子集，其具有封閉進口端和開放出口端。 通過進口通道的進口端進入過濾器裝置的排氣被強行移動穿過臨近的縱向延伸壁到出口通道。正是通過該壁流機理，排氣被過濾出碳和其他顆粒。被過濾出的顆粒沉積在進口通道的縱向延伸壁上，并且隨著時間將會增加對由發(fā)動機12經(jīng)受的排氣背壓的影響。應明白，陶瓷壁流整體過濾器實際上僅是示范性的，并且PF裝置18可包括其他過濾裝置例如纏繞或者填充的纖維過濾器，開孔泡沫，或燒結(jié)金屬纖維。顆粒物在PF18中的聚集被周期性地清潔或再生。再生包括通常在高溫度(例如 高于600°C )環(huán)境氧化或燃燒聚集的碳和其他顆粒。再生可通過控制發(fā)動機12和/或一個或多個排氣組件來執(zhí)行使得排氣溫度增加。通過PF18的排氣溫度的增加提供再生所需的所述高溫度環(huán)境?？刂颇K20基于感測的和/或建模的數(shù)據(jù)控制發(fā)動機12和/或一個或多個排氣組件。所感測的數(shù)據(jù)可以從發(fā)動機12和/或排氣處理系統(tǒng)10的一個或多個傳感器22a-22n接收。在各實施例中，控制模塊20監(jiān)測再生的頻率以確定該頻率是否大于頻率閾值。在監(jiān)測再生的頻率時，控制模塊20評估該再生是否由固定的閾值條件例如時間閾值、距離閾值、燃料計數(shù)器閾值或其他固定的閾值條件來觸發(fā)。當該再生由固定的閾值條件觸發(fā)時，通過限定，該再生不可能太頻繁。在各實施例中，該控制模塊20基于該再生是否由固定的閾值條件來觸發(fā)設定診斷代碼24。例如，控制模塊20在該再生基于固定的閾值條件來觸發(fā)時可以設定診斷代碼24來顯示測試通過?？刂颇K20可以根據(jù)不同的報告方法(包括但不限于使用車內(nèi)通信報告信息和/或車外報告信息)來報告診斷代碼24?，F(xiàn)在參照圖2，數(shù)據(jù)流圖顯示出再生監(jiān)測系統(tǒng)的不同實施例，其可嵌入到控制模塊20中。根據(jù)本發(fā)明的再生監(jiān)測系統(tǒng)的不同實施例可包括任何數(shù)量的嵌入到控制模塊20中的子模塊。如可明白的，在圖2中顯示的子模塊可結(jié)合和/或進一步分隔成PF18的相似監(jiān)測再生(圖I)。對該系統(tǒng)的輸入可通過傳感器22a-22n(圖I)從內(nèi)燃發(fā)動機12感測，接收自其他控制模塊(未示出)，和/或通過在控制模塊20中的其他子模塊(未示出)確定/建模。在不同的實施例中，控制模塊20包括條件評估模塊30，和報告模塊32。條件評估模塊30接收作為輸入的再生狀態(tài)34和觸發(fā)類型36。在不同的實施例中，再生狀態(tài)34顯示再生是否正在發(fā)生，已經(jīng)發(fā)生或還沒發(fā)生。在不同的實施例中，觸發(fā)類型36顯示正在發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生的觸發(fā)再生的條件類型。所述條件類型可包括，例如，固定的閾值條件，例如，時間條件(例如，當再生沒有發(fā)生達X時間時，觸發(fā)再生)，距離條件(例如，當再生沒有發(fā)生達X英里時，觸發(fā)再生)，燃料計數(shù)器條件(例如，當再生沒有發(fā)生達X量的已燃燃料時，觸發(fā)再生)，或基于其他固定的閾值條件，和基于測量的/建模的條件(例如，基于在顆粒過濾器中的測量的或建模的煙灰量來觸發(fā)再生)。條件評估模塊30基于觸發(fā)類型36和再生狀態(tài)34設置通過/失敗狀態(tài)38。例如，如果再生狀態(tài)34顯示再生正在發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生，并且觸發(fā)類型36顯示基于固定的閾值條件，則該條件評估模塊30設置通過/失敗狀態(tài)38為通過(PASS)。因此，自動通過所述診斷以防止任何錯誤故障。
在其他實施例中，如果再生狀態(tài)34顯示所述再生正在發(fā)生或者已經(jīng)發(fā)生，且觸發(fā)類型36顯示基于測量的/建模的狀態(tài)，則條件評估模塊30評估在系統(tǒng)10中各位置處的煙灰質(zhì)量40來確定診斷是否應通過或者失敗。例如，條件評估模塊30可以將發(fā)動機輸出的預測煙灰質(zhì)量與增量(△)壓力傳感器預測的煙灰質(zhì)量相比較，來確定診斷是否應通過或者失敗。條件評估模塊30基于確定診斷是否應通過或者失敗來設置通過/失敗狀態(tài)38。報告模塊32接收通過/失敗狀態(tài)38作為輸入。基于通過/失敗狀態(tài)38，報告模塊32設定與顆粒過濾器關聯(lián)的診斷代碼24的值，并報告診斷代碼24。在不同的實施例中，診斷代碼24可以通過在車輛14(圖I)的串口數(shù)據(jù)總線(未示出)上產(chǎn)生信息來報告，其中所述信息可以通過使用車輛14(圖I)的遠程信息處理系統(tǒng)(未示出)傳送到遠處，或者可以由連接到車輛14(圖I)的技術員工具(未示出)來檢索?，F(xiàn)在參考圖3，同時繼續(xù)參考圖I和2，流程圖顯示出再生監(jiān)測方法，其可以通過根據(jù)本發(fā)明的圖I的控制模塊20執(zhí)行。如可明白的是，根據(jù)本發(fā)明，該方法中的操作順序并不限于圖3所示的次序執(zhí)行，而是在使用時并根據(jù)本發(fā)明可以一個或多個不同的順序來執(zhí)行。在不同的實施例中，所述方法可以基于預定事件而被調(diào)度運行，和/或在發(fā)動機12的運行期間連續(xù)運行。在一個例子中，該方法可在100處開始。在110處評估再生狀態(tài)，在120處評估觸發(fā)類型。如果在110處再生狀態(tài)顯示再生正在發(fā)生或者已經(jīng)發(fā)生，并且在120處再生類型顯示再生是基于規(guī)定的閾值條件被觸發(fā)，則在130處所述通過/失敗狀態(tài)被設定為通過。因此，故障代碼基于該通過/失敗狀態(tài)被設定來顯示并且被報告，例如，在140處如上討論。方法可在150處結(jié)束。然而，如果在110處再生狀態(tài)顯示出該再生正在發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生，并且在120處觸發(fā)類型顯示該再生是基于測量的或建模的條件被觸發(fā)的，則在發(fā)動機系統(tǒng)中的不同位置處所預測的煙灰質(zhì)量被評估以確定在160處診斷是否應該通過或者失敗，并在170處所述通過/失敗狀態(tài)基于所述評估設定。隨后，故障代碼基于所述通過/失敗狀態(tài)而被設定以顯示并且被報告，例如，在140處如上討論。方法可在150處結(jié)束。然而，如果在110處再生狀態(tài)顯示再生還沒有發(fā)生，則方法可在150處結(jié)束。雖然本發(fā)明參考示范性實施例已經(jīng)被描述，但本領域技術人員將理解的是，可以在不偏離發(fā)明的范圍內(nèi)作出各種修改并且等價物可以替換其元素。此外，在不偏離本發(fā)明的本質(zhì)范圍內(nèi)，可做成許多修改以將特定情況或材料適應本發(fā)明教導。因此，該發(fā)明不僅限于披露的具體實施例，而是 該發(fā)明將包括落在本發(fā)明應用范圍內(nèi)的所有實施例。
權利要求
1.一種監(jiān)測顆粒過濾器再生的方法，包括 評估再生事件是否基于固定的閾值條件； 基于所述評估，選擇性地設置通過或失敗狀態(tài)；以及 產(chǎn)生顯示通過或失敗狀態(tài)的信息。
2.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，所述固定的閾值條件是基于時間的條件。
3.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，所述固定的閾值條件是基于距離的條件。
4.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，所述固定的閾值條件是燃料計數(shù)器條件。
5.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，所述選擇性地設置通過或失敗狀態(tài)包括當再生事件基于所述固定的閾值條件時選擇性地設置通過或失敗狀態(tài)為通過。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，所述選擇性地設置通過或失敗狀態(tài)包括當再生事件基于測量的或建模的條件時，基于對煙灰質(zhì)量的評估來選擇性地設置通過或失敗狀態(tài)。
7.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，所述信息包括顯示所述狀態(tài)的診斷代碼。
8.一種再生監(jiān)測系統(tǒng)，包括 條件評估模塊，其評估再生事件是否基于固定的閾值條件，并且基于所述評估選擇性地設置通過或失敗狀態(tài)；和 報告模塊，其產(chǎn)生顯示所述狀態(tài)的信息。
9.根據(jù)權利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述固定的閾值條件是基于時間的條件。
10.一種排氣系統(tǒng)，包括 顆粒過濾器；和 控制模塊，其評估顆粒過濾器的再生事件是否基于固定的閾值條件，并且基于所述評估選擇性地設置通過或失敗狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及顆粒過濾器監(jiān)測方法和系統(tǒng)，具體地，提供一種監(jiān)測顆粒過濾器的再生的方法。所述方法包括評估再生事件是否基于固定的閾值條件；基于所述評估，選擇性地設置通過或失敗狀態(tài)；以及產(chǎn)生顯示通過或失敗狀態(tài)的信息。
文檔編號F01N11/00GK102817686SQ20121025114
公開日2012年12月12日 申請日期2012年6月7日 優(yōu)先權日2011年6月7日
發(fā)明者J·E·科瓦爾科夫斯基, C·J·斯塔克 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司