碳烟传感器监测 |
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| 申请号 | CN201310037430.6 | 申请日 | 2013-01-31 | 公开(公告)号 | CN103225534A | 公开(公告)日 | 2013-07-31 |
| 申请人 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司; | 发明人 | O.N.亚纳基夫; D.E.温; E.M.霍尔; C.P.穆西恩科; | ||||
| 摘要 | 提供一种用于监测排气处理系统的 碳 烟 传感器 的控制方法。所述控制方法包括：确定再生何时完成；基于所述确定将碳烟 传感器数据 与估计碳烟数据进行比较；以及基于所述比较产生消息。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于监测排气处理系统的碳烟传感器的控制方法，包括： |
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| 说明书全文 | 碳烟传感器监测技术领域背景技术[0002] 从内燃发动机（尤其是柴油发动机）排放的排气是不均匀混合物，其包含气体排放物（如一氧化碳（CO）、未燃烃（HC）和氮氧化物(NOX)）以及组成颗粒物质（PM）的凝相材料（液态和固态）。催化剂组分，通常布置在催化剂载体或者基底上，设置在发动机排气系统中，以将这些排气组分中的某些或全部转化为未管制的排气组分。 [0003] 传感器设置在发动机排气系统中以测量排气系统中的可观测状况的水平。具体地，碳烟传感器可以设置在发动机排气系统中以测量颗粒过滤器中的碳烟水平。内燃发动机基于碳烟传感器读数来控制以减少碳烟水平。因而，发动机的合适操作取决于碳烟传感器的合适操作。 [0004] 因此，期望提供监测碳烟传感器的功能以确保合适操作的系统和方法。 发明内容[0005] 在一个示例性实施例中，提供一种用于监测排气处理系统的碳烟传感器的控制方法。所述控制方法包括：确定再生何时完成；基于所述确定将碳烟传感器数据与估计碳烟数据进行比较；以及基于所述比较产生消息。 [0006] 在另一个示例性实施例中，提供一种监测排气处理系统的碳烟水平传感器的控制系统。所述控制系统包括第一模块，所述第一模块确定再生何时完成。第二模块基于所述确定将碳烟传感器数据与估计碳烟数据进行比较。第三模块基于所述比较产生消息。 [0007] 在又一个示例性实施例中，提供一种发动机的排气系统。所述排气系统包括颗粒过滤器和设置邻近颗粒过滤器的碳烟水平传感器。控制模块确定再生何时完成；基于所述确定将碳烟传感器数据与估计碳烟数据进行比较；以及基于所述比较产生消息。 [0008] 方案1. 一种用于监测排气处理系统的碳烟传感器的控制方法，包括：确定再生何时完成； 基于所述确定将碳烟传感器数据与估计碳烟数据进行比较；以及 基于所述比较产生消息。 [0009] 方案2. 根据方案1所述的控制方法，还包括：评估碳烟传感器的温度，且其中，将碳烟传感器数据与估计碳烟数据进行比较基于所述评估。 [0010] 方案3. 根据方案2所述的控制方法，其中，在碳烟传感器的温度低于预定阈值时，执行所述比较。 [0011] 方案4. 根据方案1所述的控制方法，其中，在再生完成时，执行所述比较。 [0012] 方案5. 根据方案1所述的控制方法，其中，估计碳烟数据基于颗粒过滤器效率和从排气系统的发动机产生的估计碳烟。 [0013] 方案6. 一种监测排气处理系统的碳烟水平传感器的控制系统，包括：第一模块，所述第一模块确定再生何时完成； 第二模块，所述第二模块基于所述确定将碳烟传感器数据与估计碳烟数据进行比较； 以及 第三模块，所述第三模块基于所述比较产生消息。 [0014] 方案7. 根据方案6所述的控制系统，还包括：评估碳烟传感器的温度的第四模块，且其中，第二模块基于所述评估将碳烟传感器数据与估计碳烟数据进行比较。 [0015] 方案8. 根据方案7所述的控制系统，其中，在碳烟传感器的温度低于预定阈值时，第二模块将碳烟传感器数据与估计碳烟数据进行比较。 [0016] 方案9. 根据方案6所述的控制系统，其中，在再生完成时，第二模块将碳烟传感器数据与估计碳烟数据进行比较。 [0017] 方案10. 根据方案6所述的控制系统，其中，估计碳烟数据基于颗粒过滤器效率和从排气系统的发动机产生的估计碳烟。 [0018] 方案11. 一种发动机的排气系统，包括：颗粒过滤器； 设置邻近颗粒过滤器的碳烟水平传感器；和 控制模块，所述控制模块确定再生何时完成；基于所述确定将碳烟传感器数据与估计碳烟数据进行比较；以及基于所述比较产生消息。 [0019] 方案12. 根据方案11所述的排气系统，其中，所述控制模块评估碳烟传感器的温度，且基于所述评估将碳烟传感器数据与估计碳烟数据进行比较。 [0020] 方案13. 根据方案12所述的排气系统，其中，在碳烟传感器的温度低于预定阈值时，所述控制模块将碳烟传感器数据与估计碳烟数据进行比较。 [0021] 方案14. 根据方案11所述的排气系统，其中，在再生完成时，所述控制模块将碳烟传感器数据与估计碳烟数据进行比较。 [0022] 方案15. 根据方案11所述的排气系统，其中，估计碳烟数据基于颗粒过滤器效率和从排气系统的发动机产生的估计碳烟。 附图说明[0024] 其它特点、优点和细节将在实施例的以下详细描述中仅通过示例的方式显现，详细描述参考附图，在附图中：图1是包括根据示例性实施例的排气系统的车辆的功能框图； 图2是图示根据示例性实施例的排气系统的传感器监测系统的数据流图；和图3是图示可以由根据示例性实施例的排气系统执行的传感器监测方法的流程图。 具体实施方式[0025] 以下描述本质上仅仅是示例性的且不旨在限制本公开、应用或使用。应当理解的是在附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。如在此所使用的，术语模块指的是专用集成电路（ASIC）、电子电路、执行一个或更多软件或固件程序的处理器（共享的、专用的、或组）和存储器、组合逻辑电路、和/或提供所述功能的其他合适的部件。 [0026] 现在参考图1，示例性实施例涉及排气处理系统10，用于减少车辆14的内燃发动机12的管制排气组分。可以理解的是，发动机12可以是任何发动机类型，包括但不限于，柴油发动机、汽油直喷式发动机、均质充气压缩点火发动机、或其它发动机类型。 [0027] 排气处理系统10总体上包括一个或多个排气管道16以及一个或多个排气处理装置。在各个实施例中，排气处理装置可包括颗粒过滤器18和氧化催化剂装置、选择性催化还原装置和/或其它处理装置。 [0028] 在图1中，排气管道14可以包括多个部段，且将排气15从发动机12传输给排气处理系统10的各个排气处理装置。排气处理装置操作以过滤排气中的排放物和颗粒物质。具体地，颗粒过滤器18操作以过滤排气15中的碳和其它颗粒。在各个实施例中，颗粒过滤器18可以使用壁流式整料过滤器19或其它过滤器装置构造，例如缠绕或者填充纤维的过滤器、开孔泡沫、烧结金属纤维等等。过滤器19可以包装在例如不锈钢制成的外壳或罐中，具有与排气管道16流体连通的入口和出口。 [0029] 颗粒物质积聚在颗粒过滤器18中被定期地清洗或再生。再生包括在通常高温（>600℃）环境中氧化或燃烧所积聚的碳和其它颗粒。 [0030] 控制模块20基于感测和/或建模数据来控制发动机12和/或一个或多个排气部件。感测数据可以从排气处理系统10的一个或多个传感器22接收。具体地，至少一个碳烟传感器22感测例如颗粒过滤器18下游的碳烟量。可以理解的是，多个碳烟传感器22可以设置在排气处理系统10内，例如在颗粒过滤器18的上游和/或下游。 [0031] 在各个实施例中，控制模块20监测碳烟传感器22或其它碳烟传感器的操作，且在颗粒过滤器18的再生事件之后诊断碳烟传感器22或其它碳烟传感器的操作。例如，控制模块20确定再生事件何时完成且基于估计碳烟水平来评估碳烟传感器信号。控制模块20可以基于所述评估来设定诊断码。控制模块20还可以根据各种报告方法来报告诊断码，包括但不限于使用车载通信报告消息和/或车外报告消息。 [0032] 现在参考图2，数据流图图示了可以嵌入控制模块20中的传感器监测系统的各个实施例。根据本公开的传感器监测系统的各个实施例可包括嵌入在控制模块20内的任何数量的子模块。可以理解的是，图2所示的子模块可以组合和/或进一步分割以类似地监测碳烟传感器22（图1）的传感器操作。系统的输入可以从车辆14内的传感器（未示出）感测，从其它控制模块（未示出）接收，和/或通过控制模块20内的其它子模块（未示出）确定/建模。在各个实施例中，控制模块20包括启用模块30、温度阈值模块32、评估模块34和报告模块36。 [0033] 启用模块30接收发动机操作参数38和/或排气系统参数40作为输入。基于参数38、40，启用模块30确定是否需要颗粒过滤器18（图1）的再生且根据本领域已知的各种再生方法通过产生至发动机12（图1）或其它排气系统部件的控制信号42来启动颗粒过滤器18（图1）的再生。在各个实施例中，例如，在经过一定时间的发动机操作之后，或者在发动机操作状况形成产生过多碳烟的排气流特性时，可需要再生。 [0034] 启用模块30监测排气系统参数40以确定再生何时完成。启用模块30基于再生是否完成来设定完成标记44。例如，启用模块30在再生完成时将完成标记44设定为真或值1，且在再生未完成时将完成标记44设定为假或值0。 [0035] 温度评估模块32接收完成标记44和碳烟传感器温度46作为输入。基于输入44、46，温度评估模块32设定启用标记48。例如，在完成标记44表示再生完成且碳烟传感器温度46小于预定阈值时，温度评估模块32将启用标记48设定为真或值1。在另一个示例中，在完成标记44表示再生未完成且碳烟传感器温度46大于或等于预定阈值时，温度评估模块32将启用标记48设定为假或值0。 [0036] 评估模块34接收碳烟传感器数据50、估计碳烟数据52和启用标记48作为输入。可以理解，估计碳烟数据52可以根据初始颗粒过滤器效率和发动机12（图1）产生的估计碳烟来确定。基于输入48－52，评估模块34设定通过/失败状态54。例如，在启用标记 48表示监测被启用时，评估模块34将碳烟传感器数据50与估计数据52进行比较以确定碳烟传感器22（图1）是否按照预期操作。如果碳烟传感器22（图1）按照预期操作，那么评估模块34将通过/失败状态54设定为通过。然而，如果碳烟传感器22（图1）未按照预期操作，那么评估模块34将通过/失败状态54设定为失败。 [0037] 报告模块36接收通过/失败状态54作为输入。基于通过/失败状态54，报告模块36设定与碳烟传感器22（图1）有关的诊断码的值，且报告诊断码。在各个实施例中，诊断码可以通过在车辆14（图1）的串行数据总线（未示出）上产生消息56来报告，其中，消息56可以使用车辆14（图1）的远程信息处理系统（未示出）传输到远程位置，或者可以通过连接到车辆14（图1）的技术人员工具（未示出）取回。 [0038] 现在参考图3且继续参考图1和2，流程图图示了可以由根据本公开的图1的控制模块20执行的传感器监测方法。根据本公开可以理解，方法内的操作的顺序并不限于图3所示的顺序执行，而可以以可应用的且根据本公开的一种或多种变化顺序执行。 [0039] 在各个实施例中，方法可以排定为基于预定事件运行，和/或在发动机12的操作期间持续地运行。 [0040] 在一个示例中，方法可在100开始。在110，确定是否需要再生。如果在110需要再生，那么在120启动再生。否则，在130，方法可结束。 [0041] 在120启动再生之后，在130确定再生是否完成。如果在130再生完成，那么在140评估碳烟传感器温度46。然而，如果在130再生尚未完成，那么方法继续在130评估再生。 [0042] 在130再生完成之后，确定碳烟传感器温度46是否处于预期操作范围内。例如，在140确定碳烟传感器温度46是否低于预定阈值（例如，500摄氏度）。如果在140碳烟传感器温度46低于预定阈值，那么在150评估碳烟传感器数据50和估计碳烟数据52。然而，如果在140碳烟传感器温度50大于或等于预定阈值，那么方法继续在140评估碳烟传感器温度46，直到变为该范围内。 [0043] 如果在150碳烟传感器数据50处于估计碳烟数据52的范围内，那么在160确定碳烟传感器22可操作且通过/失败状态54设定为通过。如果在150碳烟传感器数据50处于估计碳烟数据52的范围之外，那么在170确定碳烟传感器22不可操作且通过/失败状态54设定为失败。之后，诊断码可以在180设定和报告，且方法可以在130结束。 |
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