本发明涉及对颗粒过滤器碳烟速率的环境湿度和温度校正。在本发明的一个示例性实施例中，提供一种使具有内燃发动机的车辆中的排气颗粒过滤器再生的方法。该方法包括：确定颗粒过滤器中的碳烟积聚、确定碳烟湿度和温度校正系数、以及利用碳烟湿度和温度校正系数来调节碳烟积聚以确定颗粒过滤器中的经校正的碳烟积聚。该方法还包括当发生以下情形中的至少一个情形时执行颗粒过滤器的再生：经校正的碳烟积聚达到预定的阈值、和经校正的碳烟积聚表明歪曲的碳烟质量与流动阻力关系。
1.一种使具有内燃发动机的车辆中的排气颗粒过滤器再生的方法，所述方法包括：确定所述颗粒过滤器中的碳烟积聚；
利用所述碳烟湿度和温度校正系数来调节碳烟积聚，以确定所述颗粒过滤器中的经校正碳烟积聚；以及当发生以下情况中的至少一种情况时，执行所述颗粒过滤器的再生：所述经校正碳烟积聚达到预定的阈值；以及
所述经校正碳烟积聚表明歪曲的碳烟质量与流动阻力关系。
2.如权利要求1所述的方法，其中用预测模型基于所述颗粒过滤器中的测量的流动阻力而确定所述碳烟积聚。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述碳烟湿度和温度校正系数是基于以下中的至少一个而确定：基于温度、空气质量和氧气百分数的湿度模型、来自湿度传感器的湿度测量值、作为环境湿度和温度的函数的空气/燃料化学计量比、以及作为环境湿度和温度的函数的大气压力。
4.如权利要求1所述的方法，其中执行所述再生的步骤包括：
当所述碳烟湿度和温度校正系数表明由于环境条件所导致的在所述颗粒过滤器中的过载碳烟条件时，执行延长的再生比在标称车辆运行条件期间的再生长的持续时间；以及当所述碳烟湿度和温度校正系数表明由于环境条件所导致的在所述颗粒过滤器中的欠载碳烟条件时，执行缩短的再生比在标称车辆运行条件期间的再生短的持续时间。
5.如权利要求1所述的方法，还包括在所述颗粒过滤器的再生期间确定所述颗粒过滤器中的流动阻力，以确定所述颗粒过滤器中的剩余碳烟水平；以及基于所述剩余碳烟水平而确定继续所述再生的时间长度。
在所述再生的终止之后，将在所述再生期间的条件与在所述颗粒过滤器的以前的再生期间的条件进行比较；以及基于在所述再生期间的条件与在所述以前的再生期间的条件的比较，确定基于调节速率的碳烟生成量。
7.如权利要求6所述的方法，其中将在所述再生期间的条件与在所述以前的再生期间的条件进行比较的步骤包括：将所述再生的持续时间、和在所述再生期间的测量的温度和湿度中的至少一个，与在所述以前的再生期间的持续时间、和在所述以前的再生期间的测量的温度和湿度中的至少一个进行比较。
8.如权利要求5所述的方法，还包括基于车辆速度、发动机速度和加燃料点中的至少一个而确定来自所述发动机的排气中的碳烟质量流量。
9.如权利要求8所述的方法，还包括基于发动机工作模式和所述颗粒过滤器中的剩余碳烟水平中的至少一个以及所述确定的碳烟质量流量而确定在所述颗粒过滤器中的模拟碳烟质量流量。
在所述再生的终止之后，将在所述再生期间的条件与在所述颗粒过滤器的以前的再生期间的条件进行比较；
基于在所述再生期间的条件与在所述以前的再生期间的条件之间的比较而调节经校正碳烟积聚，以确定基于调节速率的碳烟生成量；
基于所述模拟碳烟质量流量、所述碳烟湿度和温度校正系数、和基于调节速率的碳烟生成量中的至少一个，确定在所述发动机中的经校正的模拟碳烟质量流量。
11.如权利要求10所述的方法，其中调节所述碳烟积聚以确定所述颗粒过滤器中的经校正碳烟积聚的步骤是进一步基于所述经校正的模拟碳烟质量流量。
12.一种用于具有内燃发动机的车辆的排气颗粒过滤器的再生系统，所述再生系统包括：碳烟积聚模块，所述碳烟积聚模块被配置用于确定所述颗粒过滤器中的碳烟积聚；
碳烟湿度和温度校正系数模块，所述碳烟湿度和温度校正系数模模块被配置用于确定碳烟湿度和温度校正系数；
经校正碳烟积聚模块，所述经校正碳烟积聚模块被配置用于利用所述碳烟湿度和温度校正系数来调节所述碳烟积聚以确定所述颗粒过滤器中的经校正碳烟积聚；以及再生控制模块，所述再生控制模块被配置用于当发生以下情形中的至少一个情形时执行所述颗粒过滤器的再生：所述经校正碳烟积聚达到预定的阈值；和
13.如权利要求12所述的再生系统，其中所述碳烟积聚模块包括基于所述颗粒过滤器中的测量流动阻力的预测模型。
14.如权利要求12所述的再生系统，其中所述碳烟湿度和温度校正系数模块被配置用于基于以下中的至少一个来确定所述碳烟湿度和温度校正系数：基于温度、空气质量和氧气百分数的湿度模型、来自湿度传感器的湿度测量值、空气/燃料化学计量比以及作为环境湿度和温度的函数的大气压力。
15.如权利要求12所述的再生系统，其中所述再生控制模块被配置用于：当所述碳烟湿度和温度校正系数表明由于环境条件所导致的所述颗粒过滤器中的过载碳烟条件时，执行延长的再生比在标称车辆运行条件期间的再生长的持续时间；以及当所述碳烟湿度和温度校正系数表明由于环境条件所导致的所述颗粒过滤器中的欠载碳烟条件时，执行缩短的再生比在标称车辆运行条件期间的再生短的持续时间。
16.如权利要求12所述的再生系统，还包括剩余碳烟水平模块，所述剩余碳烟水平模块被配置用于确定在所述颗粒过滤器的再生期间在所述颗粒过滤器中的流动阻力以便确定所述颗粒过滤器中的剩余碳烟水平，并且基于所述流动阻力来确定继续所述再生的时间长度。
17.如权利要求12所述的再生系统，还包括基于经调节速率的碳烟生成模块，所述碳烟生成模块被配置用于：在所述再生的终止之后，将在所述再生期间的条件与在所述颗粒过滤器的以前的再生期间的条件进行比较；以及基于在所述再生期间的条件与在所述以前的再生期间的条件的比较，确定基于经调节速率的碳烟生成量。
18.如权利要求16所述的再生系统，还包括碳烟质量流量模块，所述碳烟质量流量模块被配置用于基于车辆速度、发动机速度和燃料中的至少一个而确定来自所述发动机的排气中的碳烟质量流量。
模拟碳烟质量模块，所述模拟碳烟质量模块被配置用于基于发动机工作模式和所述颗粒过滤器中的剩余碳烟水平中的至少一个以及确定的碳烟质量流量而确定所述发动机中的模拟碳烟质量流量；
基于调节速率的碳烟生成模块，所述碳烟生成模块被配置用于在所述再生的终止之后将在所述再生期间的条件与在所述颗粒过滤器的以前的再生期间的条件进行比较，以确定基于调节速率的碳烟生成量；以及经校正的模拟碳烟模块，所述经校正的模拟碳烟模块被配置用于基于所述模拟碳烟质量流量、所述碳烟湿度和温度校正系数和所述基于调节速率的碳烟生成量中的至少一个而确定所述发动机中的经校正模拟的碳烟质量流量。
对颗粒过滤器碳烟速率的环境湿度和温度校正
技术领域
[0001] 本发明涉及内燃发动机的控制系统，更具体地涉及颗粒过滤器再生系统。
背景技术
[0002] 发动机的燃烧循环产生颗粒，通常利用颗粒过滤器（PF）将这些颗粒从排气中过滤掉。该颗粒过滤器被布置在发动机的排气系统中并且将颗粒（例如，碳烟）从流经排气系统的排气中过滤掉。随着时间的推移，碳烟和其它颗粒积聚在颗粒过滤器中，这会限制经过颗粒过滤器的流动。因此，可执行再生过程以降低在颗粒过滤器内部的碳烟水平。例如，再生过程可包括点燃在颗粒过滤器内部的碳烟颗粒。
[0003] 一些已知的车辆对在颗粒过滤器中的碳烟积聚进行检测，并且当积聚达到预定的阈值时启动再生过程。然而，当车辆在非典型环境条件下运行时一些车辆不能准确地检测碳烟积聚，这会影响再生过程或者排气系统的操作。例如，当环境湿度和/或环境温度提高时观察到碳烟生成的增加，从而导致在颗粒过滤器中的更快的碳烟积聚速率。
[0004] 因此，理想的是提供一种用于检测并预测环境湿度和温度对碳烟生成和检测的影响的系统和方法。
发明内容
[0005] 在本发明的一个示例性实施例中，提供一种使具有内燃发动机的车辆中的排气颗粒过滤器再生的方法。该方法包括：确定颗粒过滤器中的碳烟积聚、确定碳烟湿度和温度校正系数、和利用该碳烟湿度和温度校正系数来调节碳烟积聚以确定颗粒过滤器中的经校正的碳烟积聚。该方法还包括当发生以下情形中的至少一种情形时执行颗粒过滤器的再生：经校正的碳烟积聚达到预定的阈值、和经校正碳烟积聚表明歪曲的碳烟质量与流动阻力关系。
[0006] 在本发明的另一个示例性实施例中，提供一种用于具有内燃发动机的车辆的排气颗粒过滤器的再生系统。该再生系统包括：被编程用于确定颗粒过滤器中的碳烟积聚的碳烟积聚模块、被编程用于确定碳烟湿度和温度校正系数的碳烟湿度和温度校正系数模块、和被编程用于利用碳烟湿度和温度校正系数来调节碳烟积聚以确定颗粒过滤器中的经校正碳烟积聚的校正碳烟积聚模块。该系统还包括被编程用于当发生以下情形中的至少一种情形时执行颗粒过滤器再生的再生控制模块：经校正碳烟积聚达到预定的阈值、和经校正碳烟积聚表明歪曲的碳烟质量-流动阻力关系。
[0007] 在本发明的又一个示例性实施例中，提供一种调节排气颗粒过滤器的再生过程以说明各种环境湿度条件的方法。该方法包括：确定颗粒过滤器中的碳烟质量、确定环境湿度、和调节颗粒过滤器再生过程的持续时间以说明环境湿度对颗粒过滤器中的碳烟生成和碳烟积聚的影响。
[0008] 本发明提供以下技术方案：
[0009] 1. 一种使具有内燃发动机的车辆中的排气颗粒过滤器再生的方法，所述方法包括：
[0010] 确定所述颗粒过滤器中的碳烟积聚；
[0011] 确定碳烟湿度和温度校正系数；
[0012] 利用所述碳烟湿度和温度校正系数来调节碳烟积聚，以确定所述颗粒过滤器中的经校正碳烟积聚；以及
[0013] 当发生以下情况中的至少一种情况时，执行所述颗粒过滤器的再生：
[0014] 所述经校正碳烟积聚达到预定的阈值；以及
[0015] 所述经校正碳烟积聚表明歪曲的碳烟质量与流动阻力关系。
[0016] 2. 如方案1所述的方法，其中用预测模型基于所述颗粒过滤器中的测量的流动阻力而确定所述碳烟积聚。
[0017] 3. 如方案1所述的方法，其中所述碳烟湿度和温度校正系数是基于以下中的至少一个而确定：基于温度、空气质量和02%的湿度模型、来自湿度传感器的湿度测量值、作为环境湿度和温度的函数的空气/燃料化学计量比、以及作为环境湿度和温度的函数的大气压力。
[0018] 4. 如方案1所述的方法，其中执行所述再生的步骤包括：
[0019] 当所述碳烟湿度和温度校正系数表明由于环境条件所导致的在所述颗粒过滤器中的过载碳烟条件时，执行延长的再生达比在标称车辆运行条件期间的再生长的持续时间；以及
[0020] 当所述碳烟湿度和温度校正系数表明由于环境条件所导致的在所述颗粒过滤器中的欠载碳烟条件时，执行缩短的再生达比在标称车辆运行条件期间的再生短的持续时间。
[0021] 5. 如方案1所述的方法，还包括在所述颗粒过滤器的再生期间确定所述颗粒过滤器中的流动阻力，以确定所述颗粒过滤器中的剩余碳烟水平；以及
[0022] 基于所述剩余碳烟水平而确定继续所述再生的时间长度。
[0023] 6. 如方案1所述的方法，还包括：
[0024] 终止所述颗粒过滤器的再生；
[0025] 在所述再生的终止之后，将在所述再生期间的条件与在所述颗粒过滤器的以前的再生期间的条件进行比较；以及
[0026] 基于在所述再生期间的条件与在所述以前的再生期间的条件的比较，确定基于调节速率的碳烟生成量。
[0027] 7. 如方案6所述的方法，其中将在所述再生期间的条件与在所述以前的再生期间的条件进行比较的步骤包括：
[0028] 将所述再生的持续时间、和在所述再生期间的测量的温度和湿度中的至少一个，与在所述以前的再生期间的持续时间、和在所述以前的再生期间的测量的温度和湿度中的至少一个进行比较。
[0029] 8. 如方案5所述的方法，还包括基于车辆速度、发动机速度和加燃料点中的至少一个而确定来自所述发动机的排气中的碳烟质量流量。
[0030] 9. 如方案8所述的方法，还包括基于发动机工作模式和所述颗粒过滤器中的剩余碳烟水平中的至少一个以及所述确定的碳烟质量流量而确定在所述颗粒过滤器中的模拟碳烟质量。
[0031] 10. 如方案9所述的方法，还包括：
[0032] 终止所述颗粒过滤器的再生；
[0033] 在所述再生的终止之后，将在所述再生期间的条件与在所述颗粒过滤器的以前的再生期间的条件进行比较；
[0034] 基于在所述再生期间的条件与在所述以前的再生期间的条件之间的比较而调节经校正碳烟积聚，以确定基于调节速率的碳烟生成量；
[0035] 基于所述模拟碳烟质量流量、所述碳烟湿度和温度校正系数、和基于调节速率的碳烟生成量中的至少一个，确定在所述发动机中的经校正的模拟碳烟质量流量。
[0036] 11. 如方案10所述的方法，其中调节所述碳烟积聚以确定所述颗粒过滤器中的经校正碳烟积聚的步骤是进一步基于所述经校正的模拟碳烟质量流量。
[0037] 12. 一种用于具有内燃发动机的车辆的排气颗粒过滤器的再生系统，所述再生系统包括：
[0038] 碳烟积聚模块，所述模块被编程用于确定所述颗粒过滤器中的碳烟积聚；
[0039] 碳烟湿度和温度校正系数模块，所述模块被编程用于确定碳烟湿度和温度校正系数；
[0040] 经校正碳烟积聚模块，所述模块被编程用于利用所述碳烟湿度和温度校正系数来调节所述碳烟积聚以确定所述颗粒过滤器中的经校正碳烟积聚；以及
[0041] 再生控制模块，所述模块被编程用于当发生以下情形中的至少一个情形时执行所述颗粒过滤器的再生：
[0042] 所述经校正碳烟积聚达到预定的阈值；和
[0043] 经校正碳烟积聚表明歪曲的碳烟质量-流动阻力关系。
[0044] 13. 如方案12所述的再生系统，其中所述碳烟积聚模块包括基于所述颗粒过滤器中的测量流动阻力的预测模型。
[0045] 14. 如方案12所述的再生系统，其中所述碳烟湿度和温度校正系数模块被编程用于基于以下中的至少一个来确定所述碳烟湿度和温度校正系数：基于温度、空气质量和02%的湿度模型、来自湿度传感器的湿度测量值、空气/燃料化学计量比以及作为环境湿度和温度的函数的大气压力。
[0046] 15. 如方案12所述的再生系统，其中所述再生控制模块被编程用于：
[0047] 当所述碳烟湿度和温度校正系数表明由于环境条件所导致的所述颗粒过滤器中的过载碳烟条件时，执行延长的再生达比在标称车辆运行条件期间的再生长的持续时间；以及
[0048] 当所述碳烟湿度和温度校正系数表明由于环境条件所导致的所述颗粒过滤器中的欠载碳烟条件时，执行缩短的再生达比在标称车辆运行条件期间的再生短的持续时间。
[0049] 16. 如方案12所述的再生系统，还包括剩余碳烟水平模块，所述剩余碳烟水平模块被编程用于确定在所述颗粒过滤器的再生期间在所述颗粒过滤器中的流动阻力以便确定所述颗粒过滤器中的剩余碳烟水平，并且基于所述流动阻力来确定继续所述再生的时间长度。
[0050] 17. 如方案12所述的再生系统，还包括基于经调节速率的碳烟生成模块，所述模块被编程用于：
[0051] 在所述再生的终止之后，将在所述再生期间的条件与在所述颗粒过滤器的以前的再生期间的条件进行比较；以及
[0052] 基于在所述再生期间的条件与在所述以前的再生期间的条件的比较，确定基于经调节速率的碳烟生成量。
[0053] 18. 如方案16所述的再生系统，还包括碳烟质量流量模块，所述模块被编程用于基于车辆速度、发动机速度和燃料中的至少一个而确定来自所述发动机的排气中的碳烟质量流量。
[0054] 19. 如方案18所述的再生系统，还包括：
[0055] 模拟碳烟质量模块，所述模块被编程用于基于发动机工作模式和所述颗粒过滤器中的剩余碳烟水平中的至少一个以及确定的碳烟质量流量而确定所述发动机中的模拟碳烟质量流量；
[0056] 基于调节速率的碳烟生成模块，所述模块被编程用于在所述再生的终止之后将在所述再生期间的条件与在所述颗粒过滤器的以前的再生期间的条件进行比较，以确定基于调节速率的碳烟生成量；以及
[0057] 经校正的模拟碳烟模块，所述模块被编程用于基于所述模拟碳烟质量流量、所述碳烟湿度和温度校正系数和所述基于调节速率的碳烟生成量中的至少一个而确定所述发动机中的经校正模拟的碳烟质量流量。
[0058] 20. 一种调节排气颗粒过滤器的再生过程以说明各种环境湿度条件的方法，所述方法包括：
[0059] 确定在所述颗粒过滤器中的碳烟质量；
[0060] 确定环境湿度；
[0061] 调节所述颗粒过滤器的再生过程的持续时间，以说明环境湿度对所述颗粒过滤器中的碳烟生成和碳烟积聚的影响。
[0062] 基于下面对本发明的详细说明并结合附图，将容易地理解本发明的上述特征和优点和其它特征和优点。
附图说明
[0063] 仅作为举例，其它特征、优点和细节呈现在实施例的下列详细说明中，该详细说明参照附图，其中：
[0064] 图1是示例性的内燃发动机、控制器和排气后处理系统的图解说明。
[0065] 图2是控制排气后处理系统的再生过程的示例性控制方案。
[0066] 图3是使排气后处理系统的颗粒过滤器再生的示例性方法的流程图。
具体实施方式
[0067] 以下的说明在本质上只是示例性的，并非意图限制本公开、其用途或使用。应当理解的是在所有的附图中，相应的附图标记表示相似或相应的部件和特征物。
[0068] 控制模块、模块、控制、控制器、控制单元、处理器和类似术语表示以下项中的一个或多个的任何合适的一个或者各种组合：专用集成电路（ASIC）、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序或例行程序的中央处理器（例如，微处理器）和相关的存储器和存储装置（例如，只读存储器、可编程只读存储器、随机存取存储器、硬盘驱动器等），组合逻辑电路，输出/输入电路和装置，适当的信号调理及缓冲电路，和提供所述功能的其它合适的部件。软件、固件、程序、指令、例行程序、代码、模型、和算法以及类似术语表示任何包括校准和查找表的控制器可执行的指令集。
[0069] 根据本发明的一个示例性实施例，图1示出了示例性的内燃发动机10、控制器12、和排气后处理系统14。发动机10包括进气歧管16和排气歧管18。排气后处理系统14连接到排气歧管18并且可包括位于颗粒过滤器（PF）22（诸如柴油颗粒过滤器）的上游的氧化催化剂（OC）20、和沿排气管道26的选择性催化还原（SCR）催化剂24。系统14还包括：λ传感器28、NOx传感器30、温度传感器32、颗粒过滤器温度传感器34、颗粒过滤器相对压力传感器36、颗粒物质传感器38、温度传感器40、流体地连接到尿素储罐44的尿素喷射器42、和NOx传感器46。然而，排气后处理系统14可包括额外的或更少的部件和传感器。
[0070] 发动机10包括监测发动机工作的传感器（未图示）和控制发动机工作的致动器（未图示）。这些传感器和致动器以信号方式可操作地连接到控制器12。控制器12执行存储在其中的例行程序以 控制致动器，从而控制发动机工作，包括节气门位置、燃料喷射质量和正时、控制再循环排气的流量的EGR阀位置、压缩机增压、电热塞操作、和如此装备的系统上的进气和/或排气阀正时、定相和升程的控制。
[0071] 图2示意性地示出了用于控制并调节颗粒过滤器22的再生的控制方案100。控制方案100包括：预测/或确定环境条件（例如，环境湿度和/或温度）对发动机10中的碳烟生成和颗粒过滤器22中的碳烟积聚的影响、基于环境条件调节颗粒过滤器22的再生操作、和学习并适应控制方案以便更好地预测碳烟积聚从而提高再生操作效率。可以在进行的发动机工作期间周期性地执行控制方案100，并且随时间推移利用环境湿度和温度碳烟校正对碳烟生成/积聚进行建模或确定。可以响应于发动机10中的预测的碳烟质量流量产生和/或颗粒过滤器22中的碳烟质量，来控制颗粒过滤器22的再生。
[0072] 在该示例性实施例中，控制方案100通常包括碳烟积聚模块102、碳烟质量流量模块104、碳烟湿度和温度校正系数模块106、和发动机工作模式模块108。模块102,104,106和108可以是控制器12的一部分或者与控制器12通信地联接。
[0073] 用于流动阻力碳烟积聚建模的碳烟积聚模块102被编程用于监测发动机系统10,14的一个或多个测量的和/或估计的特征，以便确定碳烟积聚。例如，碳烟积聚模块102包括被编程用于确定颗粒过滤器22中的碳烟质量的模型。在该示例性实施例中，碳烟积聚模块
102基于由颗粒过滤器压力差传感器36所测量的颗粒过滤器22中的压力差读数110来确定碳烟质量。模块102也可以基于以下因素诸如发动机关闭时间112、自从最后一次颗粒过滤器再生开始的里程114、和排气体积流量116来确定碳烟质量。
[0074] 通常，一旦颗粒过滤器22中的压力差或预测的碳烟质量达到预定的阈值，控制器12触发颗粒过滤器22的再生。然而，已观察到环境条件会影响碳烟生成。例如，在高湿度条件下，发动机10中的空气/燃料比会改变从而导致浓燃烧，这会导致增加的发动机排放碳烟生成和颗粒过滤器22中的更快的碳烟积聚速率。这会导致歪曲的碳烟质量与流动阻力关系。例如，随着在相同燃烧空气质量和加燃料下湿度的增加，碳烟质量生成可由于被水浓度减小的空气体积中的氧百分数而变化，由此导致充量/燃烧密度中的变化。因此，在相同的经过颗粒过滤器的排气体积流量和相同的发动机排出温度下，随着燃烧体积中的含水量的提高，碳烟质量会增加从而导致歪曲的碳烟质量与流动阻力关系。在没有适当的湿度/温度检测和校正的情况下，系统会不能准确地确定颗粒过滤器中的碳烟质量，这会导致在再生被启动之前颗粒过滤器的过载并且/或者导致车辆功率损失。因此，利用碳烟湿度和温度校正系数来说明环境湿度和温度。
[0075] 碳烟湿度和温度校正系数模块106被编程用于根据基于温度、空气质量（即，进入气缸的各自空气质量）和O2%（即，空气中的基于百分数的氧气水平）的湿度模型118、测量的湿度120（例如，来自位于空气箱中或者位于进气歧管16上游的湿度传感器）、作为环境湿度和温度的函数的测量的大气压力122、和/或作为环境湿度和温度的函数的空气/燃料化学计量比124（例如，从NOx传感器30,46和λ传感器28建模）来确定碳烟湿度和温度校正系数。碳烟湿度和温度校正系数使颗粒过滤器22中的模型化碳烟积聚的校正简化。
[0076] 在示例性实施例中，控制方案100还包括经校正碳烟积聚模块126、再生控制模块128、剩余碳烟水平模块130、和基于调节速率的碳烟生成模块132。模块126,128,130和132可以是控制器12的一部分或者与控制器12通信地联接。
[0077] 校正的碳烟积聚模块126被编程用于基于来自模块102的碳烟积聚和来自模块106的碳烟湿度和温度校正系数而确定颗粒过滤器22中的经校正碳烟积聚。因此，利用碳烟湿度和温度校正系数来调节确定的碳烟积聚，以说明当前的湿度和温度条件。另外，模块126可基于来自发动机的校正的模拟碳烟质量流量来确定校正的碳烟积聚，如本文中更详细的描述。
[0078] 用于基于碳烟质量的机会性颗粒过滤器再生的再生控制模块128被编程用于如果经校正的碳烟积聚达到或超过预定的阈值并且/或者如果可以导致歪曲的碳烟质量与流动阻力关系的条件存在则启动颗粒过滤器再生。基于经校正碳烟积聚，模块128可以与正常或典型环境条件期间再生的时间和持续时间不同的时间和持续时间来启动再生。例如，如果经校正碳烟积聚表明由于高环境湿度条件所导致的增加的碳烟积聚，模块128可以比在正常湿度条件期间的启动更早地启动再生。
[0079] 此外，高环境湿度条件可导致增加的碳烟生成并导致在颗粒过滤器22中增加的碳烟积聚（即，实际的过载颗粒过滤器条件，但这可以是被一些已知系统低估的碳烟质量）。因此，在预定的阈值下，经校正碳烟积聚触发再生控制模块128以启动延长的再生，该延长的再生具有比在标称车辆运行条件期间将会发生的再生更长的持续时间。这确保在颗粒过滤器22中过载碳烟质量水平期间的燃烧效率的完整性，以便将期望量的碳烟烧掉。
[0080] 类似地，低环境湿度条件可导致碳烟生成的减少并导致颗粒过滤器22中碳烟积聚的减少（即，欠载的颗粒过滤器条件，但这可以是被一些已知系统高估的碳烟质量）。因此，在预定的阈值下，经校正碳烟积聚触发再生控制模块128以启动缩短的再生，该缩短的再生具有比在标称车辆运行条件期间将会发生的再生更短的持续时间。这也确保在颗粒过滤器22中欠载的碳烟质量水平期间燃烧效率的完整性。除了延长的再生和缩短的再生外，模块
128也可基于来自发动机工作模式模块108的信号（例如，碳烟积聚信号、碳烟燃烧信号、长期烟灰储存信号）来确定何时启动再生。
[0081] 用于剩余碳烟水平似真性的剩余碳烟水平模块130被编程用于周期性地确定在再生期间颗粒过滤器22中的剩余碳烟水平。模块130利用颗粒过滤器压力差传感器36基于经过颗粒过滤器22的测量的流动阻力来确定剩余碳烟水平。然后，模块130和/或模块128 可以确定继续执行再生的时间长度，以满足期望的燃烧效率（例如，95%的碳烟烧尽）。也可利用颗粒过滤器22中的剩余碳烟水平来确定模拟的碳烟质量流量，如本文中更详细的描述。
[0082] 一旦再生被终止（例如，回复到正常操作模式），则基于调节的速率的碳烟生成模块132被编程用于将在此再生期间的一组条件和输入与在以前的再生（例如，最后五次再生）期间的一组条件/输入进行比较。例如，模块132将在第一组条件（例如，温度、湿度等）下的被终止再生的持续时间与在第二组条件（例如，温度、湿度等）下的以前再生的持续时间进行比较，在该被终止再生期间发生第一组条件。基于在各种再生之间的持续时间和条件/输入的比较，模块132被编程用于调节或修改该模型用于预测发动机10中的碳烟质量流量（即，模块132确定基于调节的速率的碳烟生成）。因此，模块132使用从以前再生中所学习的东西并且将在再生完成之后的剩余碳烟水平应用到经校正的模拟碳烟模块136，这可以是模块126的起点，如本文中更详细的描述。可将再生时间的增加和减少反算成碳烟质量，然后将碳烟质量加到模块136和/或模块126中的模拟碳烟值中。
[0083] 在该示例性实施例中，控制方案100还包括模拟碳烟模块134和校正的模拟碳烟模块136。模块134和136可以是控制器12的一部分或者与控制器12通信地联接。
[0084] 碳烟质量流量模块104（例如，烟灰的）被编程用于对发动机10的碳烟质量流量进行建模并且基于车辆速度138、发动机速度140和/或加燃料点提供校正。模拟碳烟模块134被编程用于至少部分地基于来自模块104的碳烟质量流量对发动机10中的模拟碳烟质量流量进行建模和/或确定。模块134也可基于来自发动机工作模式模块108的数据和来自剩余碳烟水平模块130的颗粒过滤器22中的剩余碳烟水平来确定模拟的碳烟质量流量。
[0085] 校正的模拟碳烟模块136被编程用于基于来自模块134的模拟碳烟质量、来自模块106的碳烟湿度和温度校正系数、和来自模块132的基于调节的速率的碳烟生成，而确定来自发动机10的校正的模拟碳烟质量流量。因此，校正的碳烟积聚模块126还可以进一步基于来自模块136的校正的模拟碳烟质量流量来确定校正的碳烟积聚。这使控制方案100能够不断地学习并且适应各种环境条件，因此提供在这种条件下的最有效的再生启动和持续时间。
[0086] 如图3中所示，使颗粒过滤器22再生的示例性方法通常是由附图标记200所表示。方法200包括：在步骤202，确定颗粒过滤器22中的碳烟积聚。在步骤204，确定碳烟湿度和温度校正系数。在步骤206，调节碳烟积聚以确定颗粒过滤器22中的经校正碳烟积聚，该经校正碳烟积聚是用碳烟湿度和温度校正系数确定。在步骤208，当校正的碳烟积聚达到预定的阈值并且/或者校正的碳烟积聚表明歪曲的碳烟质量与流动阻力关系时，执行颗粒过滤器
22的再生。根据环境湿度和温度，该再生可以是延长的再生或者缩短的再生。
[0087] 方法200还包括，在步骤210，通过确定在其再生期间颗粒过滤器22中的流动阻力而确定颗粒过滤器22中的剩余碳烟水平。在步骤212，基于颗粒过滤器22中的剩余碳烟水平而确定继续再生的时间长度。在步骤214，终止颗粒过滤器22的再生。在步骤216，随后将测量的再生条件（例如，持续时间、湿度、温度等）与在以前的再生期间所测量的条件进行比较，并且基于在该再生期间的条件与在以前的再生期间的条件之间的比较而确定基于调节的速率的碳烟生成。
[0088] 在该示例性实施例中，在步骤218，基于车辆速度、发动机速度和燃料中的至少一种而确定发动机10的碳烟质量流量。在步骤220，基于碳烟质量流量、以及发动机工作模式和颗粒过滤器22中的剩余碳烟水平中的至少一个而确定发动机10中的模拟碳烟质量流量。在步骤222，基于模拟碳烟质量流量、碳烟湿度和温度校正系数、和基于经调节速率的碳烟生成中的至少一个而确定在颗粒过滤器22中的经校正的模拟碳烟质量。在步骤224，进一步基于在颗粒过滤器22中的经校正的模拟碳烟质量而确定经校正的碳烟积聚。
[0089] 本文中所描述的是用于防止或缓解由在车辆排气系统颗粒过滤器中积聚的碳烟所导致的车辆功率限制条件的方法和装置。控制器检测湿度和温度条件并且调节颗粒过滤器的再生过程的正时和持续时间，由此有利于在给定的环境条件下在颗粒过滤器中的高颗粒燃烧效率。此外，控制器可利用来自多次再生的数据来调节和修改系统以便更准确地确定在各种环境条件期间在颗粒过滤器内的碳烟积聚，从而提高再生和车辆运行效率。
[0090] 虽然已参照示例性实施例描述了本发明，但本领域技术人员将理解的是，在不背离本发明范围的前提下可作出各种变化并且可以用其等效物来代替本发明的各要素。另外，在不背离本发明实质范围的前提下，可以作出许多修改以便使具体的情况或材料适应于本发明的教导。因此，意图是本发明并不局限于所公开的具体实施例，而是本发明将包括落在本申请范围内的所有实施例。
