專利名稱：用于使排氣系統(tǒng)中的顆粒過(guò)濾器再生的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及用于驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車輛并且配備有可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和裝有能夠截留發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中的顆粒物的顆粒過(guò)濾器的排氣系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)。本發(fā)明的一個(gè)更具體的方面涉及通過(guò)利用可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)使顆粒過(guò)濾器再生的控制方法。
背景技術(shù)：
可以把一個(gè)顆粒過(guò)濾器或稱煙塵過(guò)濾器裝在發(fā)動(dòng)機(jī)尤其是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)中，用于截留發(fā)動(dòng)機(jī)排氣中的煙塵顆粒，以使這些顆粒不會(huì)排放到周圍的大氣中。發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行時(shí)間越長(zhǎng)，過(guò)濾器內(nèi)截留的煙塵就越多。最終，積累的大量煙塵將開始影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，所以，需要清除過(guò)濾器中截留的煙塵。
因?yàn)闊焿m實(shí)質(zhì)上是碳，已有技術(shù)的一種用于清除煙塵的方法是，通過(guò)短時(shí)地把流過(guò)煙塵的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的溫度升高到足夠高并且提供足夠的氧，來(lái)把乃是碳的煙塵燃燒成二氧化碳。這樣的過(guò)程稱之為過(guò)濾器再生。已有技術(shù)的一種用于升高排氣溫度的方法是通過(guò)改變發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴射定時(shí)和噴射量來(lái)進(jìn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明將提供一種用于使過(guò)濾器再生的更好的方法。在一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)裝有由處理器化的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)控制的可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，其進(jìn)氣閥的開啟和關(guān)閉定時(shí)以及排氣閥的開啟和關(guān)閉定時(shí)都是可以改變的。本發(fā)明是從這樣一個(gè)發(fā)現(xiàn)出發(fā)，就是可利用可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)改變排氣溫度。特別是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)中的一定時(shí)間內(nèi)減小氣閥的重疊量可以把發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣溫度短時(shí)地升高到足以燒掉煙塵過(guò)濾器內(nèi)已經(jīng)截留的煙塵而使煙塵過(guò)濾器再生的溫度。隨著活塞即將到達(dá)上死點(diǎn)(TDC)而完成一個(gè)排氣行程，對(duì)應(yīng)的氣缸的排氣閥開始關(guān)閉。它在上死點(diǎn)或靠近上死點(diǎn)處達(dá)到完全關(guān)閉。在上死點(diǎn)或靠近上死點(diǎn)處，對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣閥開始打開。氣閥重疊就是在發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)中進(jìn)氣閥和排氣閥同時(shí)開著的那一小段時(shí)間。通過(guò)在各氣缸內(nèi)的活塞即將到達(dá)上死點(diǎn)而完成一個(gè)排氣行程時(shí)減小氣閥重疊量，也就是，通過(guò)縮短發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)中各氣缸的進(jìn)氣閥和排氣閥同時(shí)開著的那一小段時(shí)間，可將從氣缸流出并流過(guò)排氣系統(tǒng)的氣流的溫度升高到能夠有效地?zé)暨^(guò)濾器已經(jīng)截留的顆粒物的溫度，從而使過(guò)濾器再生。
如果在初始減小氣閥重疊量時(shí)排氣溫度低于一個(gè)低溫極限值，則可以對(duì)排氣進(jìn)行補(bǔ)充加熱。補(bǔ)充加熱是一個(gè)補(bǔ)充的措施，其可以在減小氣閥重疊量的同時(shí)通過(guò)改變?nèi)加蛧娚淞縼?lái)進(jìn)行。
本發(fā)明的原理可以作為整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的控制方法的一部分體現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中?？梢钥匆?jiàn)，結(jié)合于整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法中的可使顆粒過(guò)濾器再生的這種發(fā)動(dòng)機(jī)和運(yùn)轉(zhuǎn)方法方面的創(chuàng)造是一個(gè)符合客觀需要的目標(biāo)，因?yàn)樗墒惯@種再生過(guò)程對(duì)于車輛的駕駛員是明明白白的，對(duì)他或她來(lái)說(shuō)，不要求任何特殊的措施。通過(guò)以采用固態(tài)處理器化的電子裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸氣閥的可變驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，本發(fā)明可以達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。處理器能夠處理輸入數(shù)據(jù)并編制輸出數(shù)據(jù)，來(lái)定義對(duì)于本發(fā)明的方法是最適當(dāng)?shù)臍忾y開啟和關(guān)閉時(shí)刻。數(shù)據(jù)輸入被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，這些電信號(hào)通過(guò)電路發(fā)給可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使其在對(duì)于完成再生最為恰當(dāng)?shù)臅r(shí)刻打開和關(guān)閉進(jìn)氣閥和排氣閥。
由于本發(fā)明的某些原理包括改變發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)中的發(fā)動(dòng)機(jī)各氣缸的進(jìn)氣閥和排氣閥開啟和關(guān)閉的時(shí)刻，對(duì)每一這樣的氣缸氣閥，發(fā)動(dòng)機(jī)的可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)必須是有效的。這種機(jī)構(gòu)的一個(gè)例子包括按照輸給它的電信號(hào)開啟和關(guān)閉每一對(duì)應(yīng)的氣缸氣閥的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。這種型式的發(fā)動(dòng)機(jī)有時(shí)被稱為無(wú)凸輪發(fā)動(dòng)機(jī)。
可以相信，本發(fā)明能夠?yàn)闊焿m過(guò)濾器的再生提供一個(gè)有利的解決辦法，因?yàn)樗梢酝ㄟ^(guò)向處理器提供采用一種適當(dāng)算法的操作程序而在現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)上實(shí)現(xiàn)，只需發(fā)動(dòng)機(jī)有一個(gè)處理器化的控制系統(tǒng)和一個(gè)可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，不需要增加其它硬件。就這里揭示的這個(gè)實(shí)施例要用于操作程序的那些數(shù)據(jù)輸入來(lái)說(shuō)，這些輸入數(shù)據(jù)都是已經(jīng)存在并可以利用的。也可以相信，與以上提及的已有技術(shù)的方法相比，本發(fā)明能夠有效地節(jié)省燃油。
因此本發(fā)明的一個(gè)基本方面涉及用于使內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)中的煙塵過(guò)濾器再生的一個(gè)新穎的系統(tǒng)和方法，這種系統(tǒng)和方法尤其適用于還具有用于改變氣缸進(jìn)氣閥和排氣閥定時(shí)的可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)或稱柴油機(jī)。本發(fā)明包括在發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)過(guò)程中使可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)改變發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸氣閥的定時(shí)，借以使流過(guò)排氣系統(tǒng)的氣流的溫度升高到能夠有效地?zé)暨^(guò)濾器已經(jīng)截留的顆粒物的溫度，從而使過(guò)濾器再生。
這里揭示的本發(fā)明的一個(gè)總的方面涉及用于使在內(nèi)燃機(jī)排氣系統(tǒng)中截留了可燃顆粒物的顆粒過(guò)濾器再生的方法，這種內(nèi)燃機(jī)有用于改變排氣閥的開啟和關(guān)閉定時(shí)以及用于改變進(jìn)氣閥的開啟和關(guān)閉定時(shí)的可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，排氣閥是控制著從發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸流向排氣系統(tǒng)的氣流，進(jìn)氣閥是控制著從發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)流入氣缸的氣流。這種方法的一個(gè)更具體的第一方面包括在發(fā)動(dòng)機(jī)以其自身的動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在各氣缸的活塞即將到達(dá)上死點(diǎn)而完成一個(gè)排氣行程時(shí)，操作可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)工作以使發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)中各氣缸的進(jìn)氣閥和排氣閥同時(shí)開著的那一小段時(shí)間減短，結(jié)果，可使流過(guò)排氣系統(tǒng)的氣流的溫度升高到能夠有效地?zé)暨^(guò)濾器已經(jīng)截留的顆粒物的溫度，從而使過(guò)濾器再生。這種方法的一個(gè)更具體的第二方面包括在發(fā)動(dòng)機(jī)以其自身的動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，操作可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使之向著下死點(diǎn)(BDC)提前關(guān)閉進(jìn)氣閥，結(jié)果，可使流過(guò)排氣系統(tǒng)的氣流的溫度升高到能夠有效地?zé)暨^(guò)濾器已經(jīng)截留的顆粒物的溫度，從而使過(guò)濾器再生。這兩個(gè)更具體的方面可以分別應(yīng)用，也可以合起來(lái)應(yīng)用。
本發(fā)明的再一個(gè)方面涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)這兩個(gè)更具體的方面兩者之一或兩者的發(fā)動(dòng)機(jī)。
本發(fā)明的另一個(gè)總的方面涉及一個(gè)用于控制內(nèi)燃機(jī)的可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以使這種發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)中的顆粒過(guò)濾器再生的控制系統(tǒng)。這種控制系統(tǒng)包括一個(gè)用于在發(fā)動(dòng)機(jī)以其自身的動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使顆粒過(guò)濾器再生的操作程序，該操作程序在各氣缸的活塞即將到達(dá)上死點(diǎn)而完成一個(gè)排氣行程時(shí)操作可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)工作以使發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)中各氣缸的進(jìn)氣閥和排氣閥同時(shí)開著的那一小段時(shí)間減短，結(jié)果，可使流過(guò)排氣系統(tǒng)的氣流的溫度升高到能夠有效地?zé)暨^(guò)濾器已經(jīng)截留的顆粒物的溫度，從而使過(guò)濾器再生。
本發(fā)明的上述以及進(jìn)一步的各個(gè)方面、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)在本發(fā)明的現(xiàn)在看來(lái)為較佳的一個(gè)實(shí)施例的說(shuō)明中將更清楚地顯現(xiàn)出來(lái)，這一實(shí)施例描述了用以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的現(xiàn)在看來(lái)是最好的方式。本說(shuō)明書包括下面將解釋的各附圖并且包括結(jié)合這些附圖的詳細(xì)說(shuō)明。


圖1是按照本發(fā)明的原理的一個(gè)示例性壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的一般示意圖。
圖2是用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一種算法的示例性流程圖。
圖3是表明本發(fā)明的某些原理的進(jìn)氣閥和排氣閥的代表性定時(shí)圖。
圖4是可用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的另一種算法的示例性流程圖。
圖5是表明本發(fā)明的某些原理的進(jìn)氣閥和排氣閥的另一個(gè)代表性定時(shí)圖。
具體實(shí)施例方式
圖1表示出一個(gè)可為機(jī)動(dòng)車輛提供動(dòng)力的多缸內(nèi)燃機(jī)10。這個(gè)車輛可以是例如一輛有底盤的貨運(yùn)卡車，底盤包括一個(gè)動(dòng)力鏈，發(fā)動(dòng)機(jī)10是動(dòng)力鏈中的一臺(tái)燃油噴射式柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其通過(guò)驅(qū)動(dòng)鏈連接于被驅(qū)動(dòng)的車輪，用于推動(dòng)車輛。
發(fā)動(dòng)機(jī)10包括一個(gè)有進(jìn)氣支管14的進(jìn)氣系統(tǒng)12，增壓空氣通過(guò)進(jìn)氣支管14進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)10的氣缸16。增壓空氣是從進(jìn)氣支管14經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣閥18進(jìn)入氣缸16。各燃油噴射器20以相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)工作的正確定時(shí)關(guān)系把柴油噴射入各個(gè)氣缸。發(fā)動(dòng)機(jī)10還包括排氣系統(tǒng)22，其用于使發(fā)動(dòng)機(jī)各氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生的廢氣從發(fā)動(dòng)機(jī)排出。各氣缸的廢氣是通過(guò)各自的排氣閥24進(jìn)入排氣系統(tǒng)。
發(fā)動(dòng)機(jī)10包括一個(gè)可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)26，其能夠改變進(jìn)氣閥的開啟和關(guān)閉時(shí)刻以及排氣閥的開啟和關(guān)閉時(shí)刻。這種發(fā)動(dòng)機(jī)有時(shí)被稱為無(wú)凸輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其意思是，在這種發(fā)動(dòng)機(jī)上，通過(guò)對(duì)各電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)28施加電信號(hào)來(lái)使每一常閉的進(jìn)氣閥和排氣閥在發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)中的一個(gè)所希望的時(shí)刻開啟，電信號(hào)一終止相關(guān)的氣閥就關(guān)閉。
具有數(shù)字處理能力的發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)30聯(lián)接于發(fā)動(dòng)機(jī)10?？刂葡到y(tǒng)30可以包括一個(gè)或幾個(gè)處理器，這些處理機(jī)按照一種或多種編程的算法處理來(lái)自各輸入數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)以提供操作程序，操作程序又生成用于執(zhí)行與發(fā)動(dòng)機(jī)10的工作有關(guān)的各個(gè)功能的那些數(shù)據(jù)。由控制系統(tǒng)30處理的那些數(shù)據(jù)代表一些變量并且可以在外部數(shù)據(jù)源生成(輸入變量)和/或在控制系統(tǒng)30內(nèi)部產(chǎn)生(局部變量)?？梢园哑渌臄?shù)據(jù)編程并儲(chǔ)存在控制系統(tǒng)30內(nèi)?？刂葡到y(tǒng)30把輸入和/或編程的數(shù)據(jù)編制成用于操作進(jìn)氣閥和排氣閥執(zhí)行結(jié)構(gòu)28的數(shù)據(jù)和用于操作燃油噴射器20的數(shù)據(jù)。所揭示的這一例子中用的數(shù)據(jù)包括流過(guò)排氣系統(tǒng)25的廢氣的溫度和排氣系統(tǒng)內(nèi)的壓力。溫度和壓力數(shù)據(jù)可從各自的傳感器即溫度傳感器31和壓力傳感器32獲得，這些傳感器通常是發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)元件。
排氣系統(tǒng)25還包括一個(gè)用于截留排氣流中挾帶的顆粒狀物質(zhì)的顆?；蚍Q煙塵過(guò)濾器35，以使它們不會(huì)逃逸到周圍環(huán)境中。顆粒狀物質(zhì)的成份是可燃的顆粒，其有時(shí)被稱為煙塵，實(shí)質(zhì)上是碳的顆粒?？梢杂酶鞣N不同的顆粒過(guò)濾器，而且典型地，它們?cè)谄涫褂脡勖行枰?jīng)常進(jìn)行再生。再生就是要除去截留的煙塵，這可以這樣來(lái)進(jìn)行，即把排氣的溫度加熱到足夠高的溫度并供給充足的氧氣，使被截留的煙塵燃燒成二氧化碳?xì)怏w，生成的二氧化碳?xì)怏w隨熱的燃燒氣體一起經(jīng)排氣系統(tǒng)流入環(huán)境大氣中。
發(fā)動(dòng)機(jī)10還包括一個(gè)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其包括在氣缸16內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)并通過(guò)連桿34連接于曲軸36的活塞32。發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行通常為720°的循環(huán)，一個(gè)循環(huán)包括進(jìn)氣、壓縮、動(dòng)力和排氣等四個(gè)行程，每個(gè)行程持續(xù)180°。進(jìn)氣和動(dòng)力行程發(fā)生在活塞32向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，而壓縮和排氣行程發(fā)生在活塞向上運(yùn)動(dòng)時(shí)。隨著在發(fā)動(dòng)機(jī)每一循環(huán)中噴射的燃油在氣缸內(nèi)燃燒，燃燒的能量被轉(zhuǎn)換成曲軸的輸出扭矩而使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)并驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車輛。
發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)30有一個(gè)軟件操作程序，其執(zhí)行用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作的一種或幾種算法，包括用可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)26控制氣閥18和24的定時(shí)和燃油噴射器20向各氣缸16的噴油。算法之一具體表現(xiàn)為一個(gè)用于按照本發(fā)明的原理使過(guò)濾器35再生的操作程序。圖2給出了這種算法的一個(gè)例子，其以標(biāo)號(hào)50標(biāo)明。
在執(zhí)行算法50時(shí)，其運(yùn)行一系列步驟，這些步驟使與發(fā)動(dòng)機(jī)10有關(guān)的那些功能得以執(zhí)行。第一系列步驟52包括進(jìn)行一個(gè)評(píng)估以確定過(guò)濾器35是否需要進(jìn)行再生。一個(gè)步驟54包括處理定義從傳感器33得到的當(dāng)前排氣壓力和從傳感器31得到的當(dāng)前排氣溫度的數(shù)據(jù)。另一個(gè)步驟56確定過(guò)濾器35內(nèi)的煙塵累積量。如果一個(gè)后續(xù)的步驟58根據(jù)步驟54和56的結(jié)果確定過(guò)濾器35需要再生，就像前述那樣減小氣閥重疊量，如步驟60所示。如果步驟58確定不需要進(jìn)行再生，就設(shè)定一個(gè)觸發(fā)器(步驟61)以便隨后觸發(fā)另一個(gè)評(píng)估。
圖3以曲線圖表示出氣閥重疊的一個(gè)例子以及怎樣改變重疊量。曲線62表示在活塞32完成排氣行程并開始進(jìn)氣行程時(shí)各氣缸的排氣閥24的開啟程度，這個(gè)程度與發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)在對(duì)應(yīng)的活塞32的上死點(diǎn)(TDC)附近的那一部分有關(guān)。曲線62表示隨著活塞即將到達(dá)上死點(diǎn)排氣閥處在關(guān)閉過(guò)程中。曲線64表示與發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)的同一部分有關(guān)的同一氣缸的進(jìn)氣閥18的開啟程度。曲線64表示隨著活塞即將到達(dá)上死點(diǎn)進(jìn)氣閥處在開啟過(guò)程中。氣閥重疊出現(xiàn)在進(jìn)氣閥和排氣閥同時(shí)開著時(shí)并以雙向箭頭66表示。
通過(guò)在各氣缸的活塞即將到達(dá)上死點(diǎn)而完成排氣行程時(shí)減小氣閥重疊量，亦即使發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)中各氣缸的進(jìn)氣閥和排氣閥同時(shí)開著的那一小段時(shí)間減短，可將從各氣缸流出并流過(guò)排氣系統(tǒng)25的氣流的溫度升高到能夠有效地?zé)暨^(guò)濾器35已截留的顆粒物的溫度，從而使過(guò)濾器再生。減小氣閥重疊量將減小箭頭66的長(zhǎng)度，而增大氣閥重疊量將增大箭頭66的長(zhǎng)度。
因?yàn)榭勺儦忾y驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)26控制著進(jìn)氣閥18和排氣閥24的開啟和關(guān)閉定時(shí)，所以可以用它設(shè)定氣閥重疊量，也就是圖3中箭頭66的長(zhǎng)度。除設(shè)定氣閥重疊量之外，可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)26還可控制使重疊在發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)中的哪一時(shí)刻發(fā)生，也就是箭頭66沿著水平軸線的位置。因此，讀者應(yīng)能理解，可以用不同的方式改變氣閥重疊量，諸如通過(guò)只控制進(jìn)氣閥，或只控制排氣閥，抑或同時(shí)控制進(jìn)氣閥和排氣閥。
圖2的其余部分表示，一旦氣閥重疊已經(jīng)減小到能夠開始再生的量值，體現(xiàn)算法50的操作程序怎樣連續(xù)進(jìn)行過(guò)濾器35的再生。步驟70把來(lái)自傳感器31的當(dāng)前的排氣溫度與代表一個(gè)低溫極限(在本例中是400℃)的預(yù)先定義的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，如果低于這一極限，就采取補(bǔ)充行動(dòng)，以便升高排氣溫度，而使流過(guò)排氣系統(tǒng)的氣流的溫度超過(guò)這一低溫極限。如果當(dāng)前的排氣溫度超過(guò)了這一基準(zhǔn)值，算法就不要求采取這樣的補(bǔ)充行動(dòng)，在這種情況下，將執(zhí)行監(jiān)測(cè)過(guò)濾器35的再生完成情況的下一個(gè)步驟72。如果步驟72確定再生是完成了，算法就結(jié)束，并且氣閥操作就不再是在體現(xiàn)算法50的操作程序的控制之下。
如果步驟72確定再生尚未完成，算法再用下一個(gè)步驟74處理排氣溫度數(shù)據(jù)，但是現(xiàn)在是把當(dāng)前的排氣溫度與代表一個(gè)高溫極限(在本例中是600℃)的另一個(gè)預(yù)先定義的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，超過(guò)這個(gè)高溫極限，就應(yīng)增大氣閥重疊量以降低排氣溫度。如果步驟74確定當(dāng)前的排氣溫度低于高溫極限，操作程序就繼續(xù)在算法的小循環(huán)76里進(jìn)行。只要測(cè)量到的排氣溫度處在預(yù)先定義的兩個(gè)溫度極限之間，再生就繼續(xù)進(jìn)行到完成，或者進(jìn)行到超過(guò)兩個(gè)溫度極限之一為止。
如果超過(guò)了高溫極限，執(zhí)行步驟77，開始增大氣閥重疊量。然后算法執(zhí)行與步驟72相同的步驟78。如果步驟78確定再生尚未完成，算法返回到小循環(huán)76。如果步驟78確定再生已完成，算法就結(jié)束，并且氣閥操作就不再是在體現(xiàn)算法50的操作程序的控制之下。
每當(dāng)執(zhí)行步驟70時(shí)，以及當(dāng)比較結(jié)果表明排氣溫度已經(jīng)下降到低于低溫極限時(shí)，就采取升高排氣溫度的補(bǔ)充行動(dòng)，包括改變噴射入各氣缸的燃油量。這可通過(guò)二次噴射或稱后噴射來(lái)進(jìn)行，如圖2中的步驟80所示。一旦這樣的噴射已經(jīng)開始，步驟82就把這時(shí)的排氣溫度與高溫極限進(jìn)行比較。如果排氣溫度不超過(guò)高溫極限，算法就回到步驟70。如果排氣溫度超過(guò)高溫極限，步驟84就按比例減少二次噴油量，而后算法回到步驟78。
從對(duì)算法50的上述說(shuō)明，讀者應(yīng)能理解，煙塵過(guò)濾器再生的基本控制是通過(guò)控制可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)26來(lái)進(jìn)行的。在氣閥重疊量的初始減小不足以促使達(dá)到再生所需要的溫度的情況下，可以通過(guò)二次燃油噴射進(jìn)行補(bǔ)充加熱。如果前面已經(jīng)調(diào)用，就通過(guò)按比例減少二次噴油量來(lái)把排氣溫度限制于不超過(guò)一個(gè)最大值，或者如果在引發(fā)再生時(shí)已經(jīng)減短了在各氣缸的活塞即將到達(dá)上死點(diǎn)而完成一個(gè)排氣行程時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)中進(jìn)氣閥和排氣閥同時(shí)開著的那一小段時(shí)間，可通過(guò)增大那一小段時(shí)間來(lái)把排氣溫度限制于不超過(guò)一個(gè)最大值。
圖4和5表示出另一種算法50A，其類似于算法50，不同只在于兩個(gè)方面，即步驟60和77。不是像上述那樣改變氣閥重疊量，算法50A是用向著下死點(diǎn)提前關(guān)閉進(jìn)氣閥的步驟60A取代步驟60，以及用延遲關(guān)閉進(jìn)氣閥的步驟77A取代步驟77。在引發(fā)再生之前，進(jìn)氣閥18是在活塞32上行時(shí)關(guān)閉。步驟60A通過(guò)使進(jìn)氣閥18提早關(guān)閉來(lái)引發(fā)再生。進(jìn)氣閥關(guān)閉向下死點(diǎn)提前并且仍發(fā)生在活塞上行過(guò)程中。但是，關(guān)閉可以提前到就發(fā)生在下死點(diǎn)處，甚或下死點(diǎn)之前?？梢哉J(rèn)為，根據(jù)各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的具體情況，算法50A可能會(huì)產(chǎn)生比算法50更少的煙。但是應(yīng)該理解，這里揭示的各個(gè)方法可以單獨(dú)應(yīng)用，也可以合起來(lái)應(yīng)用。
盡管上面已經(jīng)圖示和說(shuō)明了本發(fā)明的現(xiàn)在看來(lái)為較佳的實(shí)施例，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明的原理適用于在以下權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的所有實(shí)施例和應(yīng)用場(chǎng)合。
權(quán)利要求
1.一種用于使安裝在具有可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)中的截留可燃顆粒物的顆粒過(guò)濾器再生的方法，這種可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于改變控制著從發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸流入排氣系統(tǒng)的氣流的排氣閥的開啟和關(guān)閉定時(shí)以及用于改變控制著從發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)流入氣缸的氣流的進(jìn)氣閥的開啟和關(guān)閉定時(shí)，這種方法包括在所述發(fā)動(dòng)機(jī)以其自身的動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在各氣缸的活塞即將到達(dá)上死點(diǎn)而完成一個(gè)排氣行程時(shí)，操作所述可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以使發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)中各氣缸的進(jìn)氣閥和排氣閥同時(shí)開著的那一小段時(shí)間減短，結(jié)果，可使流過(guò)排氣系統(tǒng)的氣流的溫度升高到能夠有效地?zé)羲鲞^(guò)濾器已經(jīng)截留的顆粒物的溫度，從而使所述過(guò)濾器再生。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，它還包括檢測(cè)所述過(guò)濾器已經(jīng)截留了大量顆粒物而需要再生的狀態(tài)的步驟，當(dāng)檢測(cè)到的狀態(tài)表明需要進(jìn)行再生時(shí)就引發(fā)再生。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，它還包括測(cè)量流過(guò)所述排氣系統(tǒng)的氣流的溫度的步驟、以及把測(cè)量到的溫度與定義一個(gè)低溫極限的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較的步驟，這個(gè)低溫極限用于判別是一種要求進(jìn)一步升高流過(guò)所述排氣系統(tǒng)的氣流的溫度的狀態(tài)還是一種不要求這樣的進(jìn)一步升高溫度的狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，它還包括檢測(cè)所述過(guò)濾器是否已再生到足以允許停止再生的狀態(tài)的步驟、以及在檢測(cè)到所述狀態(tài)時(shí)使再生停止的步驟。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，它還包括測(cè)量在已引發(fā)再生后流過(guò)所述排氣系統(tǒng)的氣流的溫度的步驟、和把測(cè)量到的溫度與定義所述氣流的一個(gè)高溫極限的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較的步驟、以及如果測(cè)量到的溫度超過(guò)這一高溫基準(zhǔn)值就操作所述可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的步驟，最后所述的步驟操作可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以使在各氣缸的活塞即將到達(dá)上死點(diǎn)而完成一個(gè)排氣行程時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)中各氣缸的進(jìn)氣閥和排氣閥同時(shí)開著的那一小段時(shí)間加長(zhǎng)，從而防止所述氣流的溫度超過(guò)所述高溫極限。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，它還包括檢測(cè)所述過(guò)濾器是否已再生到足以允許停止再生的狀態(tài)的步驟、以及在檢測(cè)到所述狀態(tài)時(shí)使再生停止的步驟。
7.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，它還包括如果所述比較表明檢測(cè)到的溫度不超過(guò)所述基準(zhǔn)值就改變各氣缸的燃油噴射量的步驟，以升高從各氣缸流入所述排氣系統(tǒng)的氣流的溫度。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，它還包括在改變各氣缸的燃油噴射量而使從各氣缸流入所述排氣系統(tǒng)的氣流的溫度升高的同時(shí)測(cè)量流過(guò)所述排氣系統(tǒng)的氣流的溫度的步驟、和把測(cè)量到的溫度與定義所述氣流的一個(gè)高溫極限的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較的步驟、以及如果測(cè)量到的溫度超過(guò)這一高溫基準(zhǔn)值就停止改變各氣缸的燃油噴射量的步驟。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，它還包括測(cè)量在已停止改變各氣缸的燃油噴射量之后流過(guò)所述排氣系統(tǒng)的氣流的溫度的步驟、把測(cè)量到的溫度與定義所述氣流的一個(gè)高溫極限的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較的步驟、以及如果測(cè)量到的溫度超過(guò)這一高溫基準(zhǔn)值就操作所述可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的步驟，最后所述的步驟操作可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以使在各氣缸的活塞即將到達(dá)上死點(diǎn)而完成一個(gè)排氣行程時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)中各氣缸的進(jìn)氣閥和排氣閥同時(shí)開著的那一小段時(shí)間加長(zhǎng)，從而防止所述氣流的溫度超過(guò)所述高溫極限。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，它還包括測(cè)量在已引發(fā)再生后流過(guò)所述排氣系統(tǒng)的氣流的溫度的步驟、把測(cè)量到的氣流溫度與定義所述氣流的一個(gè)高溫極限的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較的步驟、以及如果測(cè)量到的氣流溫度超過(guò)這一高溫基準(zhǔn)值就操作所述可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的步驟，最后所述的步驟操作可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以使在各氣缸的活塞即將到達(dá)上死點(diǎn)而完成一個(gè)排氣行程時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)中各氣缸的進(jìn)氣閥和排氣閥同時(shí)開著的那一小段時(shí)間加長(zhǎng)，從而防止所述氣流的溫度超過(guò)所述高溫極限。
11.一種內(nèi)燃機(jī)，它包括多個(gè)氣缸和一個(gè)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，燃燒過(guò)程在所述多個(gè)氣缸內(nèi)發(fā)生，所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括在所述多個(gè)氣缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的多個(gè)活塞，燃燒的能量由所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換成扭矩輸出；一個(gè)進(jìn)氣系統(tǒng)，增壓空氣通過(guò)該進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)入所述多個(gè)氣缸；用于控制所述氣缸與所述進(jìn)氣系統(tǒng)的連通狀態(tài)的進(jìn)氣閥；一個(gè)排氣系統(tǒng)，燃燒產(chǎn)物從所述氣缸流經(jīng)該排氣系統(tǒng)排出，該排氣系統(tǒng)包括一個(gè)截留可燃顆粒物的顆粒過(guò)濾器，以防止這些顆粒物進(jìn)入周圍環(huán)境；用于控制所述氣缸與所述排氣系統(tǒng)的連通狀態(tài)的排氣閥；一個(gè)用于改變進(jìn)氣閥和排氣閥的開啟和關(guān)閉定時(shí)的可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；一個(gè)用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的工作、包括控制所述可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括用于在發(fā)動(dòng)機(jī)以其自身的動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)使所述顆粒過(guò)濾器再生的操作程序，該操作程序可在各氣缸的活塞即將到達(dá)上死點(diǎn)而完成一個(gè)排氣行程時(shí)操作所述可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以使發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)中各氣缸的進(jìn)氣閥和排氣閥同時(shí)開著的那一小段時(shí)間減短，結(jié)果，可使流過(guò)所述排氣系統(tǒng)的氣流的溫度升高到能夠有效地?zé)羲鲞^(guò)濾器已經(jīng)截留的顆粒物的溫度，從而使所述過(guò)濾器再生。
12.如權(quán)利要求11所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，它還包括向所述控制系統(tǒng)提供所述排氣系統(tǒng)的有關(guān)數(shù)據(jù)的各傳感器，并且，所述操作程序處理來(lái)自各傳感器的數(shù)據(jù)，用以檢測(cè)所述過(guò)濾器是否已達(dá)到截留了大量的顆粒物而需要再生的狀態(tài)，而且在檢測(cè)到需要進(jìn)行再生的狀態(tài)時(shí)就引發(fā)再生。
13.如權(quán)利要求12所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述各傳感器之一是用于提供代表流過(guò)排氣系統(tǒng)的氣流的溫度的溫度數(shù)據(jù)的一個(gè)溫度傳感器，而且所述操作程序把所述溫度數(shù)據(jù)與定義一個(gè)低溫極限的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，該低溫極限用于判別是一種要求進(jìn)一步升高流過(guò)所述排氣系統(tǒng)的氣流的溫度的狀態(tài)還是一種不要求這樣的進(jìn)一步升高溫度的狀態(tài)。
14.如權(quán)利要求13所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述操作程序處理來(lái)自各傳感器的數(shù)據(jù)，用以檢測(cè)所述過(guò)濾器是否已再生到足以允許停止再生的狀態(tài)，而且在檢測(cè)到這種狀態(tài)時(shí)就使再生停止。
15.如權(quán)利要求13所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，在已經(jīng)引發(fā)了再生之后，所述操作程序把當(dāng)前的溫度數(shù)據(jù)與定義所述氣流的一個(gè)高溫極限的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，當(dāng)這一比較表明所述氣流的溫度超過(guò)了這一高溫基準(zhǔn)值時(shí)，所述操作程序就操作所述可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以使在各氣缸的活塞即將到達(dá)上死點(diǎn)而完成一個(gè)排氣行程時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)中各氣缸的進(jìn)氣閥和排氣閥同時(shí)開著的那一小段時(shí)間加長(zhǎng)，從而防止所述氣流的溫度超過(guò)所述高溫極限。
16.如權(quán)利要求15所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述操作程序處理來(lái)自各傳感器的數(shù)據(jù)，用以檢測(cè)所述過(guò)濾器是否已再生到足以允許停止再生的狀態(tài)，而且在檢測(cè)到這種狀態(tài)時(shí)就使再生停止。
17.如權(quán)利要求13所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，如果所述比較表明所述溫度數(shù)據(jù)不超過(guò)所述基準(zhǔn)值，所述操作程序就改變各氣缸的燃油噴射量，以升高從各氣缸流入所述排氣系統(tǒng)的氣流的溫度。
18.如權(quán)利要求17所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述操作程序在改變的燃油噴射量使所述氣流的溫度升高的同時(shí)把當(dāng)前的溫度數(shù)據(jù)與定義所述氣流的一個(gè)高溫極限的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，并且如果這一比較表明當(dāng)前的溫度已超過(guò)這一基準(zhǔn)值，所述操作程序就停止改變各氣缸的燃油噴射量。
19.如權(quán)利要求18所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述操作程序在停止改變各氣缸的燃油噴射量之后把當(dāng)前的溫度數(shù)據(jù)與定義所述氣流的一個(gè)高溫極限的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，并且如果這一比較表明當(dāng)前的溫度已超過(guò)定義所述氣流的高溫極限的基準(zhǔn)值，所述操作程序就操作所述可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以使在各氣缸的活塞即將到達(dá)上死點(diǎn)而完成一個(gè)排氣行程時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)中各氣缸的進(jìn)氣閥和排氣閥同時(shí)開著的那一小段時(shí)間加長(zhǎng)，從而防止所述氣流的溫度超過(guò)所述高溫極限。
20.如權(quán)利要求11所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，它還包括一個(gè)溫度傳感器，其用于提供代表流過(guò)所述排氣系統(tǒng)的氣流的溫度的溫度數(shù)據(jù)，并且，所述操作程序把當(dāng)前的溫度數(shù)據(jù)與定義所述氣流的一個(gè)高溫極限的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，如果這一比較表明當(dāng)前的溫度已超過(guò)這一高溫基準(zhǔn)值，所述操作程序就操作所述可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以使在各氣缸的活塞即將到達(dá)上死點(diǎn)而完成一個(gè)排氣行程時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)中各氣缸的進(jìn)氣閥和排氣閥同時(shí)開著的那一小段時(shí)間加長(zhǎng)，從而防止所述氣流的溫度超過(guò)所述高溫極限。
21.一種用于使安裝在具有可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)中的截留可燃顆粒物的顆粒過(guò)濾器再生的方法，這種可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于改變控制著從發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)流入氣缸的氣流的進(jìn)氣閥的關(guān)閉定時(shí)，這種方法包括在所述發(fā)動(dòng)機(jī)以其自身的動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，操作所述可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以使所述進(jìn)氣閥向著下死點(diǎn)提前或稱提早關(guān)閉，結(jié)果，可使流過(guò)所述排氣系統(tǒng)的氣流的溫度升高到能夠有效地?zé)羲鲞^(guò)濾器已經(jīng)截留的顆粒物的溫度，從而使所述過(guò)濾器再生。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，它還包括檢測(cè)所述過(guò)濾器已截留了大量的顆粒物而需要再生的狀態(tài)的步驟、當(dāng)檢測(cè)到需要進(jìn)行再生的狀態(tài)時(shí)就引發(fā)再生的步驟、檢測(cè)所述過(guò)濾器已經(jīng)再生到足以允許停止再生的狀態(tài)的步驟、以及當(dāng)檢測(cè)到允許停止再生的狀態(tài)時(shí)就使再生停止的步驟。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，它還包括測(cè)量流過(guò)所述排氣系統(tǒng)的氣流的溫度的步驟、以及把測(cè)量到的溫度與定義一個(gè)低溫極限的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較的步驟，這個(gè)低溫極限用于判別是一種要求進(jìn)一步升高流過(guò)所述排氣系統(tǒng)的氣流的溫度的狀態(tài)還是一種不要求這樣的進(jìn)一步升高溫度的狀態(tài)。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，它還包括測(cè)量在已引發(fā)再生后流過(guò)所述排氣系統(tǒng)的氣流的溫度的步驟、把測(cè)量到的溫度與定義所述氣流的一個(gè)高溫極限的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較的步驟、以及如果測(cè)量到的溫度超過(guò)這一高溫基準(zhǔn)值就操作所述可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以使所述進(jìn)氣閥延遲關(guān)閉的步驟，結(jié)果，可防止流過(guò)所述排氣系統(tǒng)的氣流的溫度超過(guò)所述高溫極限。
25.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，它還包括如果所述比較表明測(cè)量到的溫度不超過(guò)所述基準(zhǔn)值就改變各氣缸的燃油噴射量以使從氣缸流入所述排氣系統(tǒng)的氣流的溫度升高的步驟、在改變的各氣缸燃油噴射量使從氣缸流入所述排氣系統(tǒng)的氣流的溫度升高的同時(shí)測(cè)量流過(guò)所述排氣系統(tǒng)的氣流的溫度的步驟、把測(cè)量到的溫度與定義所述氣流的一個(gè)高溫極限的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較的步驟、以及如果測(cè)量到的溫度超過(guò)所述高溫基準(zhǔn)值就停止改變各氣缸的燃油噴射量的步驟。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，它還包括測(cè)量在已經(jīng)停止改變各氣缸的燃油噴射量之后流過(guò)所述排氣系統(tǒng)的氣流的溫度的步驟、把測(cè)量到的溫度與定義所述氣流的一個(gè)高溫極限的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較的步驟、以及如果測(cè)量到的溫度超過(guò)這一高溫基準(zhǔn)值就操作所述可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以使所述進(jìn)氣閥延遲關(guān)閉的步驟，結(jié)果，可防止所述氣流的溫度超過(guò)所述高溫極限。
27.一種內(nèi)燃機(jī)，它包括多個(gè)氣缸和一個(gè)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，燃燒過(guò)程在所述多個(gè)氣缸內(nèi)發(fā)生，所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括在所述多個(gè)氣缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的多個(gè)活塞，燃燒的能量由所述運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換成扭矩輸出；一個(gè)進(jìn)氣系統(tǒng)，增壓空氣通過(guò)該進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)入所述多個(gè)氣缸；用于控制所述氣缸與所述進(jìn)氣系統(tǒng)的連通狀態(tài)的進(jìn)氣閥；一個(gè)排氣系統(tǒng)，燃燒產(chǎn)物從所述多個(gè)氣缸流經(jīng)該排氣系統(tǒng)排出，該排氣系統(tǒng)包括一個(gè)截留可燃顆粒物的顆粒過(guò)濾器，以防止這些顆粒物進(jìn)入周圍環(huán)境；一個(gè)用于改變進(jìn)氣閥的關(guān)閉定時(shí)的可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；一個(gè)用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的工作、包括控制所述可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括用于在發(fā)動(dòng)機(jī)以其自身的動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)使所述顆粒過(guò)濾器再生的操作程序，該操作程序可使所述可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)提前關(guān)閉進(jìn)氣閥，結(jié)果，可使流過(guò)所述排氣系統(tǒng)的氣流的溫度升高到能夠有效地?zé)羲鲞^(guò)濾器已經(jīng)截留的顆粒物的溫度，從而使所述過(guò)濾器再生。
28.如權(quán)利要求27所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，它還包括向所述控制系統(tǒng)提供所述排氣系統(tǒng)的有關(guān)數(shù)據(jù)的各傳感器，并且，所述操作程序處理來(lái)自各傳感器的數(shù)據(jù)，用以檢測(cè)所述過(guò)濾器是否已達(dá)到截留了大量的顆粒物而需要再生的狀態(tài)，而且在檢測(cè)到需要進(jìn)行再生的狀態(tài)時(shí)就引發(fā)再生，并且，所述操作程序處理來(lái)自各傳感器的數(shù)據(jù)，用以檢測(cè)所述過(guò)濾器是否已再生到足以允許停止再生的狀態(tài)，而且在檢測(cè)到這種狀態(tài)時(shí)就使再生停止。
29.如權(quán)利要求27所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述各傳感器之一是一個(gè)用于提供代表流過(guò)排氣系統(tǒng)的氣流的溫度的溫度數(shù)據(jù)的溫度傳感器，而且所述操作程序把所述溫度數(shù)據(jù)與定義一個(gè)低溫極限的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，該低溫極限用于判別是一種要求進(jìn)一步升高流過(guò)所述排氣系統(tǒng)的氣流的溫度的狀態(tài)還是一種不要求這樣的進(jìn)一步升高溫度的狀態(tài)。
30.如權(quán)利要求29所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，在已經(jīng)引發(fā)了再生之后，所述操作程序把當(dāng)前的溫度數(shù)據(jù)與定義所述氣流的一個(gè)高溫極限的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，當(dāng)這一比較表明所述氣流的溫度超過(guò)了這一高溫基準(zhǔn)值時(shí)，所述操作程序就使所述可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)延遲關(guān)閉所述進(jìn)氣閥，以防止所述氣流的溫度超過(guò)所述高溫極限。
31.如權(quán)利要求29所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，如果所述比較表明所述溫度數(shù)據(jù)不超過(guò)所述基準(zhǔn)值，所述操作程序就改變各氣缸的燃油噴射量，以使從各氣缸流入所述排氣系統(tǒng)的氣流的溫度升高，以及，所述操作程序在改變的燃油噴射量使所述氣流的溫度升高的同時(shí)把當(dāng)前的溫度數(shù)據(jù)與定義所述氣流的一個(gè)高溫極限的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，如果這一比較表明當(dāng)前的溫度數(shù)據(jù)超過(guò)了所述高溫基準(zhǔn)值，所述操作程序就停止改變各氣缸的燃油噴射量。
32.如權(quán)利要求31所述的內(nèi)燃機(jī)，其特征在于，所述操作程序在其停止改變各氣缸的燃油噴射量之后把當(dāng)前的溫度數(shù)據(jù)與定義所述氣流的一個(gè)高溫極限的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，并且如果這一比較表明當(dāng)前的溫度已超過(guò)定義所述氣流的高溫極限的基準(zhǔn)值，所述操作程序就使所述可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)延遲關(guān)閉所述進(jìn)氣閥，結(jié)果，可防止所述氣流的溫度超過(guò)所述高溫極限。
33.一種用于控制內(nèi)燃機(jī)的氣缸氣閥的可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以使該發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)中的顆粒過(guò)濾器再生的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括一個(gè)用于在所述發(fā)動(dòng)機(jī)以其自身的動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)使所述顆粒過(guò)濾器再生的操作程序，并且該控制系統(tǒng)使所述可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)過(guò)程中改變發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸氣閥的定時(shí)，借以使流過(guò)所述排氣系統(tǒng)的氣流的溫度升高到能夠有效地?zé)羲鲞^(guò)濾器已經(jīng)截留的顆粒物的溫度，從而使所述過(guò)濾器再生。
34.如權(quán)利要求33所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，為了把流過(guò)所述排氣系統(tǒng)的氣流的溫度升高到能夠有效地?zé)羲鲞^(guò)濾器已經(jīng)截留的顆粒物的溫度，所述操作程序能夠有效地使所述可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在各氣缸的活塞即將達(dá)到上死點(diǎn)而完成一個(gè)排氣行程時(shí)減短發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)中進(jìn)氣閥和排氣閥同時(shí)開著的那一小段時(shí)間。
35.如權(quán)利要求33所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，為了把流過(guò)所述排氣系統(tǒng)的氣流的溫度升高到能夠有效地?zé)羲鲞^(guò)濾器已經(jīng)截留的顆粒物的溫度，所述操作程序能夠有效地使所述可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)向著下死點(diǎn)提前關(guān)閉所述發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣閥。
全文摘要
一種用于控制一內(nèi)燃機(jī)(10)的可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(26)以使所述內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)(25)中的一顆粒過(guò)濾器(35)再生的控制系統(tǒng)(30)。該控制系統(tǒng)包括一個(gè)用于在發(fā)動(dòng)機(jī)以其自身的動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)使所述顆粒過(guò)濾器再生的操作程序(50，50A)，該操作程序使所述可變氣閥驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)改變發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)中發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸氣閥的定時(shí)，結(jié)果，可使流過(guò)所述排氣系統(tǒng)的氣流的溫度升高到能夠有效地?zé)羲鲞^(guò)濾器已經(jīng)截留的顆粒物的溫度。
文檔編號(hào)F02D43/00GK1659366SQ03812768
公開日2005年8月24日 申請(qǐng)日期2003年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月4日
發(fā)明者X·貴, J·孫, S·T·奧馬齊, X·雷 申請(qǐng)人:萬(wàn)國(guó)引擎知識(shí)產(chǎn)權(quán)有限責(zé)任公司