氧化催化剂出口温度校正系统及方法

专利名称：氧化催化剂出口温度校正系统及方法
技术领域：
本发明涉及内燃发动机系统，尤其涉及排气温度控制。
背景技术：
这里提供的背景技术描述是用于总体地介绍本发明背景的目的。当前提及发明人 的工作(以在背景技术部分中所描述的为限)，以及在提交时否则可能不构成现有技术的 该描述的各方面，既不明确也不暗示地被承认为是针对本发明的现有技术。内燃发动机燃烧空气/燃料混合物以产生扭矩并推动车辆。空气/燃料混合物的 燃烧产生废气，该废气从发动机排出到排气系统。与产生烟灰的内燃发动机(例如，柴油机 型发动机或直喷式发动机)相关联的排气系统包括在废气从该排气系统排出之前对该废 气进行处理的处理系统。处理系统可以包括一个或多个向排气系统内喷射流体的喷射器。例如，具有氧化 催化剂(OC)的排气系统可以包括在OC上游喷射碳氢化合物(HC)流体(例如，燃料)的 HC喷射器。一旦OC达到预定温度，所喷射的HC就可以被OC燃烧。具有选择性催化还原 (SCR)催化剂的排气系统通常包括在SCR催化剂上游喷射配量流体(例如，尿素)的配量剂 (dosing agent)喷射器。SCR催化剂选择性地吸收该配量流体，并还原通过SCR催化剂的 氮氧化物(NOx)。

发明内容
—种温度控制系统，包括温度确定模块、温度校正模块、温度控制模块、以及更新 模块。该温度确定模块确定在排气系统中位于颗粒过滤器(PF)上游的氧化催化剂(OC)的 期望出口温度。温度校正模块从多个温度校正中确定温度校正。温度控制模块基于期望出 口温度以及温度校正来控制OC的出口温度。更新模块在发动机速度以及发动机负载处于 各自预定范围内时选择性地更新所述多个温度校正中的至少一个。在其他特征中，更新模块基于OC的测量出口温度与期望出口温度之间的差值来 选择性地更新所述多个温度校正中的至少一个。还在其他特征中，更新模块更新所述多个温度校正中与发动机速度和发动机负载 对应的温度校正。在进一步特征中，温度校正模块基于发动机速度和发动机负载从多个温度校正中 确定该温度校正。还在进一步的特征中，温度校正模块基于废气流速从所述多个温度校正中确定该 温度校正。
在另外的特征中，温度控制系统进一步包括启用(enabling)/禁用(disabling) 模块。该启用/禁用模块在发动机速度和发动机负载中的至少一个在各自的预定范围之外 时禁用该更新模块。还在另外的特征中，当期望的PF入口温度在预定时段上的变化大于预定量时，该 启用/禁用模块禁用该更新模块。在进一步特征中，当期望的OC出口温度在预定时段上的变化大于预定量时，该启 用/禁用模块禁用该更新模块。还在进一步的特征中，该温度控制模块基于期望出口温度和温度校正的和来控制 OC的出口温度。在另外的特征中，温度控制系统进一步包括喷射控制模块。该喷射控制模块控制 在OC上游的碳氢化合物(HC)喷射，从而控制OC的出口温度。一种系统，包括处理控制系统、0C、PF、以及选择性催化还原(SCR)催化剂。SCR 催化剂设置在排气系统中位于OC和PF之间。一种温度控制方法，包括确定在排气系统中位于颗粒过滤器(PF)上游的氧化催 化剂(OC)的期望出口温度；从多个温度校正中确定温度校正；基于期望出口温度和温度校 正来控制OC的出口温度；以及在发动机速度和发动机负载处于各自预定范围内时选择性 地更新所述多个温度校正中的至少一个。在其他特征中，选择性地更新包括基于OC的测量出口温度与期望出口温度之间 的差值选择性地更新所述多个温度校正中的至少一个。还在其他特征中，选择性地更新包括更新所述多个温度校正中与发动机速度和 发动机负载对应的温度校正。在进一步特征中，该温度控制方法进一步包括基于所述发动机速度和所述发动 机负载从所述多个温度校正中确定该温度校正。还在进一步的特征中，该温度控制方法进一步包括基于废气流速从所述多个温 度校正中确定该温度校正。在另外的特征中，该温度控制方法进一步包括当所述发动机速度和所述发动机 负载中的至少一个在其各自的预定范围之外时，禁用该选择性更新。还在另外的特征中，该温度控制方法进一步包括当期望的PF入口温度在预定时 段上的变化大于预定量时，禁用该选择性更新。在进一步特征中，该温度控制方法进一步包括当期望的OC出口温度在预定时段 上的变化大于预定量时，禁用该选择性更新。还在进一步的特征中，该温度控制方法进一步包括基于期望出口温度和温度校 正的和来控制OC的出口温度。在另外的特征中，该温度控制方法进一步包括控制在OC上游的碳氢化合物(HC) 喷射，从而控制OC的出口温度。还在另外的特征中，选择性催化还原(SCR)催化剂设置在排气系统中位于OC和PF 之间。本发明还涉及以下技术方案方案1. 一种温度控制系统，包括
4
温度确定模块，其确定氧化催化剂的期望出口温度，所述氧化催化剂在排气系统 中位于颗粒过滤器的上游；温度校正模块，其从多个温度校正中确定温度校正；温度控制模块，其基于所述期望出口温度和所述温度校正来控制所述氧化催化剂 的出口温度；以及更新模块，当发动机速度和发动机负载处于各自的预定范围内时，所述更新模块 选择性地更新所述多个温度校正中的至少一个。方案2.方案1的温度控制系统，其中，所述更新模块基于所述氧化催化剂的测量 出口温度和所述期望出口温度之间的差值，选择性地更新所述多个温度校正中的所述至少一个。方案3.方案2的温度控制系统，其中，所述更新模块更新所述多个温度校正中与 所述发动机速度和所述发动机负载相对应的那个。方案4.方案1的温度控制系统，其中，所述温度校正模块基于所述发动机速度和 所述发动机负载从所述多个温度校正中确定所述温度校正。方案5.方案1的温度控制系统，其中，所述温度校正模块基于废气流速从所述多 个温度校正中确定所述温度校正。方案6.方案1的温度控制系统，还包括启用/禁用模块，当所述发动机速度和所 述发动机负载中的至少一个在所述各自的预定范围外时，所述启用/禁用模块禁用所述更 新模块。方案7.方案6的温度控制系统，其中，当期望的颗粒过滤器入口温度在预定时间 段上的变化大于预定量时，所述启用/禁用模块禁用所述更新模块。方案8.方案6的温度控制系统，其中，当期望的氧化催化剂出口温度在预定时间 段上的变化大于预定量时，所述启用/禁用模块禁用所述更新模块。方案9.方案1的温度控制系统，其中，所述温度控制模块基于所述期望出口温度 与所述温度校正的和来控制所述氧化催化剂的所述出口温度。方案10.方案1的温度控制系统，还包括喷射控制模块，所述喷射控制模块控制在 所述氧化催化剂上游的碳氢化合物喷射，从而控制所述氧化催化剂的所述出口温度。
方案11. 一种系统，包括 如方案1所述的温度控制系统； 氧化催化剂； 颗粒过滤器；以及
选择性催化还原催化剂，其设置在所述排气系统内位于所述氧化催化剂和所述颗
粒过滤器之间。 的上游
方案12. —种温度控制方法，包括
确定氧化催化剂的期望出口温度，所述氧化催化剂在排气系统中位于颗粒过滤器 从多个温度校正中确定温度校正；
基于所述期望出口温度和所述温度校正来控制所述氧化催化剂的出口温度；以及 当发动机速度和发动机负载处于各自的预定范围内时，选择性地更新所述多个温
5度校正中的至少一个。方案13.方案12的温度控制方法，其中，所述选择性地更新包括基于所述氧化催 化剂的测量出口温度和所述期望出口温度之间的差值，选择性地更新所述多个温度校正中 的所述至少一个。方案14.方案13的温度控制方法，其中，所述选择性地更新包括更新所述多个温 度校正中与所述发动机速度和所述发动机负载相对应的那个。方案15.方案12的温度控制方法，还包括基于所述发动机速度和所述发动机负 载从所述多个温度校正中确定所述温度校正。方案16.方案12的温度控制方法，还包括基于废气流速从所述多个温度校正中 确定所述温度校正。方案17.方案12的温度控制方法，还包括当所述发动机速度和所述发动机负载 中的至少一个在所述各自的预定范围外时，禁用所述选择性更新。方案18.方案17的温度控制方法，还包括当期望的颗粒过滤器入口温度在预定 时间段上的变化大于预定量时，禁用所述选择性更新。方案19.方案17的温度控制方法，还包括当期望的氧化催化剂出口温度在预定 时间段上的变化大于预定量时，禁用所述选择性更新。方案20.方案12的温度控制方法，还包括基于所述期望出口温度与所述温度校 正的和来控制所述氧化催化剂的所述出口温度。方案21.方案12的温度控制方法，还包括控制在所述氧化催化剂上游的碳氢化 合物喷射，从而控制所述氧化催化剂的所述出口温度。方案22.方案12的温度控制方法，其中，选择性催化还原催化剂设置在所述排气 系统内位于所述氧化催化剂和所述颗粒过滤器之间。从下面提供的详细描述中，本发明的其他应用领域将会变得显而易见。应该明白， 该详细描述和特定例子的目的仅在于解释说明，并不是意图限制本发明的范围。


从详细描述和附图将更充分地理解本发明，附图中图1是根据本发明原理的示例性车辆系统的功能框图；图2是根据本发明原理的示例性处理控制模块的功能框图；图3是在根据本发明原理的处理控制模块的工作期间，温度随时间变化的示例性 曲线图；以及图4是描述了根据本发明原理的示例性方法的流程图。
具体实施例方式以下说明在本质上只是示例性的，且绝非意图限制本发明及其应用或用途。为了 清楚，附图中将使用相同的附图标记来标识相似的元件。如文中所使用的，短语“A、B、C中 的至少一个”应当被解释为使用了非排他性逻辑“或”表示的逻辑(A或B或C)。应该明白， 在不改变本发明原理的情况下可以以不同的顺序执行方法中的步骤。如文中所使用的，术语“模块”表示的是专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共有的、专用的或分组的)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。温度控制系统控制碳氢化合物(HC)流体(例如，燃料)在氧化催化剂(OC)上游 向排气系统内的喷射。温度控制系统基于OC的期望出口温度来控制HC的喷射。期望的出 口温度对应于用来将颗粒过滤器(PF)的入口温度调整至期望的入口温度的估算的OC出口 温度。这样，温度控制系统控制HC的喷射从而将PF的入口温度调整至期望的入口温度。在某些情况下，期望的出口温度可能与将PF入口温度调整至期望的入口温度的 实际出口温度不同。例如，OC的老化、OC的中毒、和/或排气系统或部件的差异都可能造成 这种不同。本发明的温度控制系统基于期望出口温度和测量出口温度之间的差来选择性地 确定用于期望出口温度的温度校正。温度控制系统基于该温度校正来调整期望的OC出口 温度。这样，温度控制系统控制HC的喷射以负责(account for)该温度校正，并产生期望 的PF入口温度。现在参考图1，示出了示例性车辆系统100的功能框图。车辆系统100包括柴油发 动机系统102。描述并示出柴油发动机系统102仅是为了说明的目的。本发明还可以应用 于其他类型的发动机系统，例如汽油发动机系统、均质充量压燃式发动机系统、直喷式发动 机系统、混合动力发动机系统、和/或其他类型的发动机系统。柴油发动机系统102包括发动机104，发动机104燃烧空气和柴油燃料的混合物从 而产生扭矩。由空气/燃料混合物的燃烧产生的废气从发动机104排出至排气系统106。 排气系统106包括排气歧管108、氧化催化剂(OC) 110、以及颗粒过滤器(PF)组件112。排 气系统106还可以包括将部分废气再循环回到发动机104的废气再循环(EGR)系统(未示 出)。废气从发动机104经排气歧管108流向OC 110。仅为举例，OC 110可以包括柴油 氧化催化剂(DOC)。当废气流经OC 110时，OC 110氧化废气中的颗粒。仅为举例，OC 110 可以氧化废气的例如碳氢化合物和/或碳氧化物这样的颗粒。OC 110还可以与废气中的一 氧化氮(NO)反应生成二氧化氮(NO2)。排气系统106还可以包括位于OC 110上游的碳氢化合物(HC)喷射器114。HC喷 射器114向排气系统106中喷射HC流体(例如，燃料)。仅为举例，HC流体可以包括在发 动机104内燃烧的燃料。一旦OC 110达到预定温度(例如，250. 0°C)，所喷射的HC就燃烧
并产生热。PF组件112包括过滤来自废气的颗粒并捕获所述颗粒的PF 116。仅为举例，PF 116可以包括柴油颗粒过滤器(DPF)。颗粒随时间推移在PF组件112内累积。累积的颗粒 限制了通过PF 116和PF组件112的废气流。累积的颗粒可以通过被称为“再生”的过程 从PF组件112中去除(例如，燃烧掉)。例如，再生可以通过由在PF 116上游喷射的HC的燃烧所提供的热来完成。在某 些发动机系统中，还可以实施加热器和/或其他装置(未示出)，以便在PF组件112的入口 118附近提供热。在温度大于预定再生温度(例如，约560.0°C)时，再生可以开始，并且颗 粒可以开始燃烧。入口 118附近的颗粒燃烧产生了热。入口 118附近产生的热通过废气向下游传送并引起进一步的燃烧。这样，开始于入口 118附近的颗粒燃烧级联进行从而引燃了整个PF 组件112内的颗粒。排气系统106还可以包括位于PF 116上游的选择性催化还原(SCR)催化剂120。 在某些排气系统中(例如，排气系统106中)，缓冲器122可以位于SCR催化剂120和PF 116之间。SCR催化剂120吸收由配量剂喷射器124喷射的配量剂(例如，尿素)所提供的 氨(NH3)。SCR催化剂与废气中的氮氧化物(NOx)和/或其他组分反应。这样，SCR催化剂 120降低了从排气系统106所排放的NOx的量。发动机控制模块(ECM) 130通过发动机104控制扭矩输出。ECM130可以基于传感 器132所测量的参数来控制扭矩输出。传感器132可以包括，例如，加速踏板位置传感器、 质量空气流量(MAF)传感器、进气温度(IAT)传感器、发动机冷却剂温度传感器、油温传感 器、歧管绝对压力传感器(MAP)、和/或其他传感器。ECM 130还可以基于由与排气系统106相关联的一个或多个传感器所测量的参数 来调整一个或多个发动机参数。与排气系统106相关联的传感器可以包括，例如，温度传感 器、氧传感器、NOx传感器、NH3传感器、废气流速(EFR)传感器、和/或其他传感器。仅为举例，ECM 130可以分别从第一、第二、第三、第四废气温度传感器134、136、 138、140接收排气系统的温度。第一废气温度传感器134测量OC 110上游的废气温度并输 出相应的信号(TA)。第二废气温度传感器136测量OC出口 142附近的温度(S卩，OC出口温度)并输出 相应的信号(TB)。第三废气温度传感器138测量PF组件112的入口 118附近的温度(即， PF的入口温度)并输出相应的信号(TC)。在各种实施方式中，第三废气温度传感器138可 以位于SCR催化剂120和PF 116之间，例如位于缓冲器122内。第四废气温度传感器140 测量PF组件112下游的温度并产生相应的信号(TD)。仅为举例，第四废气温度传感器140 可以测量PF出口 144附近的温度。如上所述，ECM 130通过发动机104控制扭矩输出。仅为举例，ECM130可以调整节 气门开度、供应给发动机104的燃料量、和/或燃料喷射的正时，从而调整发动机104的扭 矩输出。ECM 130还可以调整一个或多个工作参数，从而在排气系统106内提供期望的排气 条件。ECM 130包括控制HC向排气系统106内的喷射的处理控制模块150。处理控制模 块150还可以控制与排气系统106相关联的其他处理措施，例如配量剂的喷射。虽然处理 控制模块150被示出并描述为包含在ECM 130内，但是处理控制模块150可以独立于ECM 130实施。处理控制模块150控制HC的喷射，从而将PF入口的温度(即，TC)控制到期望的 PF入口温度。仅为举例，处理控制模块150控制HC的喷射，从而将PF入口温度调整至用于 PF再生的再生温度。处理控制模块150通过OC出口温度来控制PF的入口温度。更具体地，处理控制模块150确定期望的OC出口温度，并基于该期望的OC出口温 度来控制HC喷射。期望的OC出口温度对应于将PF的入口温度升高至期望的PF入口温度 (例如，再生温度)时的估算的OC出口温度。这样，处理控制模块150将PF入口温度控制 至期望的PF入口温度。仅为举例，约650°C的期望OC出口温度可以与550°C的期望PF入 口温度相对应。
8
然而，期望的OC出口温度可能与将PF入口温度调整至期望PF入口温度的实际OC 出口温度不同。例如，这种不同可归因于OC 110的老化、OC 110的中毒、和/或其他差异 源。在排气系统106部件中的“系统与系统”和/或“部件与部件”的不一样也会引起该不 同。本发明的处理控制模块150监控期望的OC出口温度及测量的OC出口温度(即， TB)。当运行条件被视为不变且稳定时，处理控制模块150基于期望OC出口温度与测量OC 出口温度之间的差值来确定并存储用于期望OC出口温度的温度校正。处理控制模块150可以随后基于该温度校正来调整期望的OC出口温度。这样，处 理控制模块150随后基于温度校正来调整HC的喷射控制，从而实现期望的PF入口温度。基 于温度校正对期望OC出口温度进行调整，使OC 110中毒的可能性最小化、使将PF入口温 度升高至期望PF入口温度以上的可能性最小化、并保证了 PF入口温度尽快地达到期望的 PF入口温度。现在参考图2，其示出了包括处理控制模块150的示例性处理控制系统200的功 能框图。处理控制模块150包括温度确定模块202、温度校正模块204、求和模块206、温度 控制模块208、以及喷射控制模块210。处理控制模块150还包括更新模块212、差值模块 214、以及启用/禁用模块216。温度确定模块202确定并输出期望的OC出口温度。温度确定模块202基于发动 机速度和发动机负载来确定期望的OC出口温度。温度确定模块202还可以基于期望的PF 入口温度和/或其他参数来确定期望的OC出口温度。期望的PF入口温度对应于PF组件 112的入口处或该入口附近的期望温度，例如再生温度。例如，发动机速度可以利用发动机速度传感器(未示出)进行测量。发送机负载 例如可以基于正供应给发动机104用于燃烧的燃料量来确定。仅为举例，发动机负载随着 所供应的(即，所喷射的)燃料量的增加而增加。在汽油发动机系统中，发动机负载可以 基于一个或多个发动机气流参数来确定，这些发动机气流参数例如MAF、MAP、每缸空气量 (APC)、节气门开度、和/或其他发动机气流参数。温度校正模块204确定并输出用于期望OC出口温度的温度校正。温度校正模块 204基于发动机速度和发动机负载来确定温度校正。更具体地，温度校正模块204从由发动 机速度和发动机负载索引的温度校正的映射中确定温度校正。该映射可以实施在温度校正 模块204内，或实施在其他合适的位置中，例如在非易失性存储器内。在其他实施方式中，温度校正的映射可以由废气流速(EFR)来索引。EFR例如可以 利用EFR传感器(未示出)来测量、基于一个或多个发动机气流参数来确定、和/或由其他 合适的源来提供。在各种实施方式中，据以确定温度校正的发动机速度和发动机负载可以在预定时 间段上进行平均。仅为举例，可以基于给定时刻的发动机速度和发动机负载除以在该时刻 之前的预定时间段上的发动机速度和发动机负载的相应平均值，来确定发动机速度和发动 机负载。该预定时间段可以是可校准的并可以进行设定，例如基于EFR进行。该预定时间 段例如可以随着EFR的增大而缩短。仅为举例，对于1400千克/小时的EFR，该预定时间段 可以约为3. 0秒，对于100千克/小时的EFR，该预定时间段约为1分钟。
求和模块206分别从温度确定模块202和温度校正模块204接收期望的OC出口 温度和温度校正。求和模块206基于期望的OC出口温度和温度校正确定调整后的OC出口 温度。仅为举例，求和模块206基于期望的OC出口温度与温度校正的和来确定调整后的OC 出口温度。温度控制模块208基于该调整后的OC出口温度控制OC出口温度(即，TB)。更具 体地，温度控制模块208基于该调整后的OC出口温度指令HC喷射。温度控制模块208例 如可以指令一定量HC的喷射。仅为举例，温度控制模块208可以指令在对应于HC量(克)的时间段(秒)上HC 以某一质量流速(例如克/秒)进行喷射。喷射控制模块210从温度控制模块208接收 HC喷射指令，并将信号相应地应用给HC喷射器114。这样，基于包括了温度校正的调整后 的OC出口温度对HC喷射进行了控制。差值模块214基于期望的OC出口温度与测量的OC出口温度(即，TB)之间的差 值来确定温度差。仅为示例，温度差可以确定为期望的OC出口温度减去测量的OC出口温 度。这样，温度差不仅反映了温度差的大小，而且还反映了温度差是正还是负。更新模块212选择性地对温度校正模块204据以确定温度校正的温度校正映射进 行更新。当更新模块212被启用时，更新模块212基于该温度差选择性地更新温度校正映 射。更具体地，更新模块212对温度校正映射中对应于该发动机负载和该发动机速度的温 度校正进行更新。仅为举例，更新模块212可以基于温度差与温度校正映射的现有记录(entry)的 和来更新温度校正。在其他实施方式中，更新模块212可以用温度校正来替代现有记录。如果对于该发动机速度和该发动机负载不存在现有记录，那么更新模块212可以 为该温度差创建新的记录，并根据该发动机速度和该发动机负载将该温度差存储于温度校 正映射中。这样，如果针对该发动机速度和该发动机负载不存在温度校正，则更新模块212 可以扩充(populate)温度校正映射。启用/禁用模块216基于运行条件是否不变和稳定来选择性地启用和禁用更新模 块212。更具体地，启用/禁用模块216基于发动机速度、发动机负载、期望的OC出口温度、 以及期望的PF入口温度来启用更新模块212。当发动机的速度在速度的预定范围内时，启用/禁用模块216选择性地启用更新 模块212。速度的预定范围例如可以包括处于预定时间段上的平均发动机速度的预定百分 比(例如，5-10%)或预定量(例如，5-lOrpm)内的速度。因此，当发动机的速度在速度的 预定范围内时，启用/禁用模块216选择性地启用更新模块212。换言之，当发动机的速度 在速度的预定范围之外时，启用/禁用模块216禁用更新模块212。当发动机的负载在发动机负载的预定范围内时，启用/禁用模块216也选择性地 启用更新模块212。负载的预定范围例如可以包括处在预定时间段上的平均发动机负载的 预定百分比(例如，5-10% )或预定量(例如，5-lOcc的燃料)内的发动机负载。因此，当 发动机的负载在发动机负载的预定范围内时，启用/禁用模块216选择性地启用更新模块 212。换言之，当发动机的负载在发动机负载的预定范围之外时，启用/禁用模块216禁用 更新模块212。在各种实施方式中，当发动机速度和发动机负载分别处于各自的范围内时，启用/
10禁用模块216可以起动稳态计时器。稳态计时器例如可以实施于计时器模块218中和/或 其他合适的位置处。每当禁用更新模块212时，启用/禁用模块216可以对稳态计时器进 行重置。启用/禁用模块216可以将稳态计时器重置为预定的重置值，例如0。当期望的OC出口温度在预定时间段上的变化小于预定量时，启用/禁用模块216 也选择性地启用更新模块212。仅为举例，该预定量可以为期望OC出口温度在预定时间段 上的平均值的约5%。换言之，当期望OC出口温度在预定时间段上的变化多于预定量时，启 用/禁用模块216禁用更新模块212。当期望PF入口温度在预定时间段上的变化小于预定量时，启用/禁用模块216也 选择性地启用更新模块212。仅为举例，该预定量可以为期望PF入口温度在预定时间段上 的平均值的约5%。换言之，当期望PF入口温度在预定时间段上的变化多于预定量时，启用 /禁用模块216禁用更新模块212。当期望的OC出口温度和期望的PF入口温度的变化分别小于各自的预定量时，启 用/禁用模块216也可以起动稳定温度计时器。该稳定温度计时器例如可以实施于计时器 模块218内或其他合适的位置处。每当禁用更新模块212时，启用/禁用模块216可以对 稳定温度计时器进行重置。启用/禁用模块216可以将稳定温度计时器重置为预定的重置 值，例如0。在启用更新模块212之前，启用/禁用模块216可以要求稳态计时器和稳定温度 计时器要达到预定的时间段。如上所述，该预定的时间段可以是可校准的并可以进行设定， 例如基于EFR进行。该预定的时间段例如可以随着EFR的增大而缩短。当更新模块212已启用时，更新模块212更新温度校正映射。当已启用时，更新模 块212还可以在每个预定时间段之后更新温度校正映射。仅为举例，当已启用时，更新模块 212可以约每隔30秒更新一次温度校正映射。温度校正模块204利用更新后的/扩充后的温度校正映射来进行随后的HC喷射 控制。基于更新后的/扩充后的温度校正映射来控制HC的喷射，使OC 110中毒的可能性 最小化、使将PF入口温度升高到期望PF入口温度之上的可能性最小化、并保证了 PF入口 温度尽快地达到期望的PF入口温度。现在参考图3，其中示出了温度随时间变化的示例性曲线图。迹线302跟踪的是未 基于温度校正进行调整的期望OC出口温度。控制HC喷射，从而将OC出口温度控制到期望 的OC出口温度302。所喷射的HC燃烧，从而向PF组件112的下游提供热。迹线304跟踪的是示例性的测量PF入口温度(即，TC)。当HC燃烧并且将热提供 给OC 110下游时，PF入口温度304升高。PF入口温度304的缓慢升高可以归因于热向入 口 118行进的传播延迟，和/或归因于热被转移给了 SCR催化剂120。PF入口温度304在 时刻306 (在约60秒时)后出现平台段。如果没有进行温度校正，则处理控制模块150将响应于关于处于平台段的PF入口 温度304的反馈，并且在时刻306之后升高期望的OC出口温度302以实现期望的PF入口温 度(例如，再生温度)。图3的期望PF入口温度约为620°C。在时刻306之后升高后的期 望OC出口温度302会导致喷射的HC量增加。期望的OC出口温度302在时刻308时(在 约85秒时)达到升高后的温度。PF入口温度304 —直处于平台段，直到在时刻310 (在约150秒时)时由增加的
11HC喷射所提供的热开始升高PF入口温度304时为止。PF入口温度304在时刻310之后朝 向期望的PF入口温度升高。然而，基于有关PF入口温度304的反馈而升高期望的OC出口 温度302推迟了 PF入口温度304达到期望的PF入口温度时的时间。根据本发明的处理控制模块150监控期望的OC出口温度302与测量的OC出口温 度(即，TB)之间的温度差。基于该温度差对温度校正映射进行更新，其随后被用来控制HC 喷射。示例性迹线312跟踪基于期望的OC出口温度302和该温度校正所确定的调整后 的OC出口温度。在零时刻，期望的OC出口温度302被关于该温度校正进行调整。示例性 迹线314跟踪在基于包含了温度校正的调整后的OC出口温度312喷射HC时所测量的PF 入口温度。PF入口温度314在时刻316附近(在约70秒时)达到期望的PF入口温度。利用温度校正对HC喷射的控制进行调整，能将PF入口温度314控制到期望的PF 入口温度而不出现平台段。PF入口温度314达到期望PF入口温度的时刻比如果利用有关 PF入口温度的反馈的情形要早大约95秒。现在参照图4，其示出了描述示例性方法400的流程图。方法400开始于步骤402， 在步骤402，方法400监控发动机的参数，例如发动机速度、发动机负载、和/或EFR。在步 骤404，方法400确定期望的OC出口温度。在步骤406，方法400从温度校正映射中确定温 度校正。温度校正映射包括例如由发动机速度、发动机负载、和/或EFR索引的温度校正。在步骤408，方法400确定调整后的OC出口温度。方法400基于期望的OC出口 温度和温度校正的和来确定调整后的OC出口温度。在步骤410，方法400基于调整后的OC 出口温度控制HC的喷射。这样，关于步骤406中所确定的温度校正对HC喷射进行调整。在步骤412，方法400确定系统是否处于稳态。如果是，则方法400前进至步骤 414。如果否，则方法400转移至步骤420。步骤420将在下面进行进一步的讨论。仅为举 例，当发动机的速度和发动机的负载处于相应的预定范围内并已持续了预定时间段时，方 法400可以认为系统处于稳态中。在步骤414，方法400确定温度是否稳定。如果是，则方法400继续到步骤418。如 果否，则方法400转移至步骤420。仅为举例，当在预定时间段上期望的OC出口温度的变化 以及期望的PF入口温度的变化小于相应的量时，方法400可以认为温度稳定。在步骤416，方法400确定期望的OC出口温度和测量的OC出口温度(即，TB)之 间的温度差。在步骤418，方法400基于该温度差更新温度校正映射。在步骤418，方法400 基于该温度差更新(或扩充)针对该发动机速度和该发动机负载的温度校正映射的记录。 方法400然后返回步骤402。这样，该温度校正可以用于随后的HC喷射控制中。参考步骤420，在步骤420，方法400禁用温度校正映射的更新。这样，当尚不认为 系统已处于稳态时和/或当尚不认为温度已稳定时，方法400禁用更新。控制然后返回至 步骤402。本发明的广义教导能够以各种形式实施。因此，虽然本发明包括特定的例子，但是 本发明真实的范围不应该被限制于此，因为在对附图、说明书以及所附权利要求研究之后， 其他的更改对于本领域技术人员是显而易见的。
权利要求
一种温度控制系统，包括温度确定模块，其确定氧化催化剂的期望出口温度，所述氧化催化剂在排气系统中位于颗粒过滤器的上游；温度校正模块，其从多个温度校正中确定温度校正；温度控制模块，其基于所述期望出口温度和所述温度校正来控制所述氧化催化剂的出口温度；以及更新模块，当发动机速度和发动机负载处于各自的预定范围内时，所述更新模块选择性地更新所述多个温度校正中的至少一个。
2.权利要求1的温度控制系统，其中，所述更新模块基于所述氧化催化剂的测量出口 温度和所述期望出口温度之间的差值，选择性地更新所述多个温度校正中的所述至少一 个。
3.权利要求2的温度控制系统，其中，所述更新模块更新所述多个温度校正中与所述 发动机速度和所述发动机负载相对应的那个。
4.权利要求1的温度控制系统，其中，所述温度校正模块基于所述发动机速度和所述 发动机负载从所述多个温度校正中确定所述温度校正。
5.权利要求1的温度控制系统，其中，所述温度校正模块基于废气流速从所述多个温 度校正中确定所述温度校正。
6.权利要求1的温度控制系统，还包括启用/禁用模块，当所述发动机速度和所述发 动机负载中的至少一个在所述各自的预定范围外时，所述启用/禁用模块禁用所述更新模 块。
7.权利要求6的温度控制系统，其中，当期望的颗粒过滤器入口温度在预定时间段上 的变化大于预定量时，所述启用/禁用模块禁用所述更新模块。
8.权利要求6的温度控制系统，其中，当期望的氧化催化剂出口温度在预定时间段上 的变化大于预定量时，所述启用/禁用模块禁用所述更新模块。
9.一种系统，包括如权利要求1所述的温度控制系统；氧化催化剂；颗粒过滤器；以及选择性催化还原催化剂，其设置在所述排气系统内位于所述氧化催化剂和所述颗粒过 滤器之间。
10.一种温度控制方法，包括确定氧化催化剂的期望出口温度，所述氧化催化剂在排气系统中位于颗粒过滤器的上游；从多个温度校正中确定温度校正；基于所述期望出口温度和所述温度校正来控制所述氧化催化剂的出口温度；以及当发动机速度和发动机负载处于各自的预定范围内时，选择性地更新所述多个温度校 正中的至少一个。
全文摘要
本发明涉及氧化催化剂出口温度校正系统及方法。具体地，提供了一种温度控制系统，其包括温度确定模块、温度校正模块、温度控制模块以及更新模块。温度确定模块确定氧化催化剂的期望出口温度，该氧化催化剂在排气系统中位于颗粒过滤器的上游。温度校正模块从多个温度校正中确定温度校正。温度控制模块基于期望出口温度和温度校正来控制氧化催化剂的出口温度。当发动机速度和发动机负载处于各自的预定范围内时，更新模块选择性地更新所述多个温度校正中的至少一个。
文档编号F01N9/00GK101922337SQ201010168509
公开日2010年12月22日 申请日期2010年4月22日 优先权日2009年4月22日
发明者E·R·斯奈德, J·D·穆林斯, J·M·佩林, P·贾辛基维奇, S·芬克, T·小拉罗斯 申请人:通用汽车环球科技运作公司