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      自主可控車輛中微粒過濾器的再生的制作方法

      文檔序號:12154032閱讀:323來源:國知局
      自主可控車輛中微粒過濾器的再生的制作方法與工藝

      本申請要求2015年8月20日提交的德國專利申請No.102015215867.5和2015年8月20日提交的德國專利申請No.102015215868.3的優(yōu)先權(quán),所述申請中的每個的全部內(nèi)容在此以參考方式并入用于所有目的。

      技術(shù)領(lǐng)域

      本公開涉及用于具有自主驅(qū)動模式的車輛中的微粒過濾器的再生的方法和控制設備。



      背景技術(shù):

      微粒過濾器在機動車輛的排氣后處理中的使用對于遵守越來越嚴格的排放標準已變得必不可少。機動車輛的柴油發(fā)動機或汽油發(fā)動機的排氣系統(tǒng)中的微粒過濾器過濾排氣中所含的固體,尤其是碳煙,并經(jīng)由在表面上或微粒過濾器的壁的內(nèi)部中嵌入來存儲它們。

      嵌入微粒過濾器中的固體增加流阻且因此增加排氣系統(tǒng)中的排氣背壓,這削弱了發(fā)動機性能和機動車輛的燃料消耗。

      為了將過濾器效率和排氣背壓恢復到合適的值,一旦已經(jīng)嵌入一定的碳煙質(zhì)量,就使微粒過濾器再生。過濾器的再生通過燃燒所嵌入的微粒完成。為此,可采用對于汽油微粒過濾器來說通??蔀榧s600℃的合適的起動溫度,以及送到汽油微粒過濾器的排氣中過量的氧。

      由于高溫通常在汽油發(fā)動機的排氣系統(tǒng)中占優(yōu)勢,汽油微粒過濾器的再生將在驅(qū)動模式中自發(fā)地發(fā)生,這是可行的。例如,由于駕駛員松開油門,再生能夠設定在排氣系統(tǒng)中600℃以上的溫度處,因為在這種情況下,到內(nèi)燃發(fā)動機的燃料的供應暫時中斷,且所以排氣能夠包含過量的氧,這促進汽油微粒過濾器中碳煙的燃燒。

      當微粒過濾器極大地裝載有碳煙時,存在以下風險:微粒過濾器的自發(fā)發(fā)生或主動起動的再生將生成大量的放出的熱使得由于過熱,微粒過濾器將經(jīng)歷加速老化或甚至能夠損壞。損壞的微粒過濾器能夠?qū)?具體地,發(fā)動機和排氣系統(tǒng)中的)其它組件造成間接損壞。此外,此類事件存儲在車載診斷中。此類存儲器條目的存在能夠用信號發(fā)送到駕駛員或能夠在車間檢測,且根據(jù)相關(guān)的排放標準的要求,能夠促進微粒過濾器的維修或更換。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      發(fā)明人這里已經(jīng)意識到上述問題并提供系統(tǒng)和方法至少部分解決它們。在一個示例中,一種用于防止柴油微粒過濾器過熱和過早老化的方法包括:起動自控模式,起動或驗證伴隨有吸附在柴油微粒過濾器上的碳煙微粒的燃燒的柴油微粒過濾器的再生過程,在再生過程期間監(jiān)測柴油微粒過濾器的溫度和/或被引導通過柴油微粒過濾器的排氣的溫度,并響應于監(jiān)測的監(jiān)測結(jié)果,調(diào)整機動車輛的自控模式的控制,其中柴油微粒過濾器設置在機動車輛的柴油發(fā)動機的排氣系統(tǒng)中,且其中機動車輛具有用于機動車輛的驅(qū)動模式的自主控制的自控模式。

      自控模式和再生過程能夠以用于防止柴油微粒過濾器熱力學上過熱的方法起動,所述方法在包括柴油發(fā)動機和柴油微粒過濾器的機動車輛中實施。例如,首先等待自控模式例如通過駕駛員起動且然后在自控模式中例如通過起動的溫度測量起動再生過程并監(jiān)測所述再生過程是可行的。例如,當車輛進入自控模式時,在再生過程已經(jīng)起動后開始或?qū)嵤┯糜诜乐共裼臀⒘_^濾器熱力學上過熱的方法也是可行的,其中在這種情況下,首先驗證再生過程,例如,實施關(guān)于再生過程是否正在進行中的檢查。

      例如,當達到用于柴油微粒過濾器或從其中出現(xiàn)的排氣的溫度的預先限定的閾值時,自控模式的控制能夠基于監(jiān)測結(jié)果調(diào)整。

      如果檢測到柴油微粒過濾器中的碳煙的燃燒正起動或已經(jīng)強化,控制的調(diào)整能夠尤其涉及使進入柴油微粒過濾器的排氣的氧濃度達到低值,以便減少或中斷由碳煙的燃燒引起的放熱反應??商鎿Q地或額外地,控制的調(diào)整能夠涉及生成充分的排氣容積流率,再生期間柴油微粒過濾器的充分冷卻能夠通過所述充分的排氣容積流率實現(xiàn)。

      在另一示例中,一種用于防止汽油微粒過濾器過熱和過早老化的方法包括:起動自控模式,起動伴隨有吸附在汽油微粒過濾器上的碳煙微粒的燃燒的汽油微粒過濾器的再生過程,在再生過程期間監(jiān)測汽油微粒過濾器的溫度和/或被引導通過汽油微粒過濾器的排氣的溫度,且響應于監(jiān)測的監(jiān)測結(jié)果,調(diào)整機動車輛的自控模式的控制,其中所述汽油微粒過濾器設置在機動車輛的汽油發(fā)動機的排氣系統(tǒng)中,且其中機動車輛具有用于機動車輛的驅(qū)動模式的自主控制的自控模式。

      這樣,再生過程可經(jīng)由調(diào)整自控模式來準備(例如,啟動)和/或控制。再生過程的起動能夠每當在必要時例如通過選擇最佳速度和變速器的合適的檔位來準備,且能夠通過汽油供應的暫時中斷來啟動,這能夠?qū)е赂邷叵屡艢庀到y(tǒng)中的氧過量,且因此能夠?qū)е绿紵熑紵_始。該碳煙燃燒然后能夠根據(jù)該方法例如通過監(jiān)測汽油微粒過濾器或流出所述過濾器的排氣的溫度來監(jiān)測。

      類似于上述針對柴油微粒過濾器的內(nèi)容,例如,當達到用于汽油微粒過濾器的溫度或從其中出現(xiàn)的排氣的溫度的預先限定的閾值時,自控模式的控制能夠在監(jiān)測結(jié)果的基礎(chǔ)上調(diào)整。

      如果檢測到汽油微粒過濾器中的微粒的燃燒正起動或已經(jīng)強化,控制的調(diào)整能夠尤其涉及使進入汽油微粒過濾器的排氣的氧濃度達到低值,以便減少或中斷由碳煙燃燒引起的放熱效應。這能夠例如通過向汽油發(fā)動機供應基本上化學計量的燃料空氣混合物來實現(xiàn),從而引起汽油發(fā)動機中氧盡可能完全的燃燒。

      可替換地或額外地,控制的調(diào)整能夠涉及生成充分的排氣容積流率,再生期間汽油微粒過濾器的充分冷卻能夠通過所述充分的排氣容積流率實現(xiàn)。然而,由于排氣的高溫度,這僅在一定條件下有效,特別當汽油微粒過濾器溫度大于再生期間的排氣溫度時。

      應該理解,上述發(fā)明內(nèi)容經(jīng)提供以簡化的形式引入在具體實施方式中進一步描述的概念選擇。其并不為了識別所要求保護的主題的關(guān)鍵或重要的特征,所述主題的范圍通過隨附權(quán)利要求唯一限定。此外,所要求保護的主題不限于解決上述或在本公開的任何部分中提及的任何缺點的實施方式。

      附圖說明

      圖1示出機動車輛的相關(guān)部件的布置,所述機動車輛的相關(guān)部件包括發(fā)動機、微粒過濾器和用于機動車輛的自主控制的控制設備。

      圖2示出用于操作車輛的方法。

      圖3和圖4示出在圖2的方法的執(zhí)行期間可觀察到的示例操作參數(shù)。

      具體實施方式

      自主駕駛車輛可在自控模式中操作,其中車輛控制由車輛自動進行且不響應于駕駛員輸入。在自控模式期間,微粒過濾器再生可執(zhí)行以燒盡聚集的碳煙/微粒物質(zhì)。自控的各個方面可在再生期間調(diào)整以控制氧含量和排氣的溫度,從而提供充足的再生并避免可使微粒過濾器退化的超溫條件。

      當在自控模式期間調(diào)整控制參數(shù)以增加再生效率和/或阻止熱退化時,最初存在于自控模式中的或在自控模式中確定的控制參數(shù)能夠用作起動點。

      一方面,可用的控制參數(shù)能夠指定將要考慮的基本條件。例如,最大速度限制和/或指定的路線能夠預先限定為基本條件,其不可通過該方法修改,因為它們已經(jīng)例如通過駕駛員,通過交通控制系統(tǒng),和/或通過交通狀況指定。

      然而,可用的控制參數(shù)也能夠具有自由度。例如,將要行駛的路線能夠任憑駕駛員指定,然而例如速度要求,車輛變速器的檔位的具體選擇、具體加速和制動要求或達到一定目標速度或空間位置所需的它們的變化隨時間變化能夠被自由選擇。從目前的駕駛狀況出發(fā),例如,例如對于達到位于前方50m的紅綠燈的綠燈來說,存在多種可能性。

      此類控制要求能夠與它們的基本條件以及駕駛分布圖(profile)中的自由度一起被存儲,所述駕駛分布圖具有任何類型或以任何方式格式化。駕駛分布圖能夠用作自控的基礎(chǔ)且能夠相對于機動車輛中或周圍的狀況連續(xù)動態(tài)調(diào)整。

      根據(jù)監(jiān)測結(jié)果(例如再生溫度)調(diào)整控制要求能夠在這些自由度的框架內(nèi)實施。所述調(diào)整能夠涉及或致力于確保例如用于冷卻微粒過濾器的一定排氣容積流率被維持,或涉及微粒過濾器的排氣中的一定氧濃度沒有過量和/或發(fā)動機中的氧氣盡可能完全消耗(在汽油發(fā)動機的情況下)。結(jié)果,未受控制的燃燒反應能夠減少或終止,且因此可導致微粒過濾器過早老化的過熱能夠避免。因此,微粒過濾器被保護且其使用壽命延長。

      在一個實施例中,控制的調(diào)整能夠改變至少一個參數(shù),其中參數(shù)源于包括以下項的組:將在機動車輛的變速器中使用的檔位、機動車輛將達到的速度、將由機動車輛達到的加速和/或減速分布圖、將由機動車輛達到的加速或制動梯度、到發(fā)動機的燃料供應的最大中斷時段、和/或燃料供應的中斷頻率。

      如果控制要求的調(diào)整涉及檔位的選擇或變化,其中發(fā)動機軸的旋轉(zhuǎn)速度利用所述檔位傳輸為變速器軸或車軸的旋轉(zhuǎn)速度,存在在具有較高發(fā)動機轉(zhuǎn)速和較低驅(qū)動扭矩或較低發(fā)動機轉(zhuǎn)速和較高驅(qū)動扭矩的組合之間選擇的選項以實現(xiàn)車輪的指定的推進功率。在這種情況下,發(fā)動機轉(zhuǎn)速具體影響經(jīng)由排氣系統(tǒng)和微粒過濾器帶走的排氣容積流量。在柴油發(fā)動機中,由于相比較柴油微粒過濾器的再生期間燃燒過程中出現(xiàn)的溫度,柴油發(fā)動機中排氣溫度通常低,在再生期間且具體地在存在強化燃燒的情況下排氣容積流量能夠用于冷卻柴油微粒過濾器。在汽油發(fā)動機中,發(fā)動機轉(zhuǎn)速影響排氣容積流率和排氣溫度。這些能夠以再生過程例如能夠通過高排氣溫度起動的這種方式選擇,然而,在現(xiàn)有的再生過程中,汽油微粒過濾器的溫度能夠通過排氣冷卻。

      具體地,因此當在用于柴油發(fā)動機的自控模式中選擇用于請求的速度或扭矩需求的檔位時,當柴油微粒過濾器的和/或被引導通過柴油微粒過濾器的排氣的溫度與預先限定的閾值一樣高或高于預先預定的閾值時,能夠選擇同時帶有較低扭矩的較高發(fā)動機轉(zhuǎn)速。結(jié)果,排氣容積流率能夠增加或維持在較高水平處,由此柴油微粒過濾器再生范圍內(nèi)的燃燒反應能夠保持在控制之下。因此,柴油微粒過濾器被保護,加速的老化過程不發(fā)生或被避免,且柴油微粒過濾器的使用壽命延長。

      當在用于汽油發(fā)動機的自控模式中選擇用于請求的速度或扭矩需求的檔位時,根據(jù)再生過程是否旨在被啟動、繼續(xù)或包含,能夠選擇同時帶有較低扭矩的較高發(fā)動機轉(zhuǎn)速,或相反地,帶有較高扭矩的較低發(fā)動機轉(zhuǎn)速。結(jié)果,汽油微粒過濾器再生范圍內(nèi)的燃燒反應能夠保持在控制之下。因此,汽油微粒過濾器被保護,加速的老化過程不發(fā)生或被避免,且汽油微粒過濾器的使用壽命延長。

      如果所要遵守的駕駛分布圖的要求僅為指定的路線,或如果僅所要維持的廊道相對于速度指定,則所要實際指定的速度能夠由自控模式確定,或此類控制能夠在用于防止微粒過濾器熱力學上過熱的方法的范圍內(nèi)調(diào)整。結(jié)果,對發(fā)動機的功率要求受影響,且因此排氣容積流率和/或由發(fā)動機生成的排氣溫度也受影響。如上所述,所述排氣容積流率能夠在柴油微粒過濾器再生的范圍內(nèi)可盡可能高地設定,以便冷卻且因此控制相關(guān)的燃燒反應和/或在汽油微粒過濾器的范圍內(nèi),能夠控制再生。

      也可行的是,將短階段的加速插入駕駛分布圖中,以便中斷到發(fā)動機的減少的燃料供應的相對較長的時間間隔,其中專門產(chǎn)生低排氣容積流量,這可能不足以使再生過程保持在控制下。由于低功率要求和燃料供應的產(chǎn)生的中斷,在這些時間間隔中可提供提高的氧含量。再生過程能夠通過短階段的加速保持在控制下。

      此外,假設存在一定水平的自由度以選擇速度,指定的加速或減速分布圖也能夠關(guān)于防止微粒過濾器熱力學上過熱調(diào)整。具體地,減速階段(例如,具有持久的低功率需求和產(chǎn)生的燃料供應的中斷)能夠避免,這可與太低的排氣容積流率和/或太高的排氣中的氧濃度相關(guān)。結(jié)果,能夠熱控制排氣再生的燃燒過程。

      如果控制要求的調(diào)整涉及將由機動車輛實現(xiàn)的加速和/或制動梯度,假設在微粒過濾器處或在被引導通過微粒過濾器的排氣處存在高的,具體地,臨界溫度,所述梯度能夠以例如與能夠引起排氣中高的氧濃度的制動程序相關(guān)的燃料供應的中斷僅在短時間內(nèi)占優(yōu)勢的這種方式選擇。隨后,發(fā)動機又能夠通過暫時加速來接合,以便為冷卻提供提高的排氣容積流率。在汽油發(fā)動機中,此類加速可包括化學計量的空氣燃料比,從而有助于包含燃燒反應。

      此外,控制的調(diào)整能夠改變,且具體地,減少到發(fā)動機的燃料供應的指定的最大中斷時段,以便確保受限的燃料供應的時間盡可能保持短,在所述受限的燃料供應的時間內(nèi)排氣中提高的氧濃度可強化再生燃燒。

      此外,能夠指定最大效率,在所述最大效率處到發(fā)動機的燃料供應允許中斷。結(jié)果是,能夠調(diào)節(jié)或停止氧到碳煙微粒的燃燒的周期性的提供,例如,如果這可引起碳煙微粒的燃燒失去控制。

      具體地,通過影響駕駛分布圖并改變自控模式的控制,避免例如具有低排氣流量和/或排氣中的高氧含量的長制動階段,以便不會不利地影響并延長微粒過濾器的使用壽命和/或更好地控制碳煙微粒的燃燒。這是可行的。

      在另外的變體中,調(diào)整控制和/或改變加速和/或減速分布圖能夠包括將在有限時間內(nèi)打開節(jié)氣門并打開到有限程度的命令插入控制中和/或加速和/或減速分布圖中,隨后制止在有限時間內(nèi)打開節(jié)氣門并打開到有限程度。

      與在減速期間停止氣體請求交替的有限的節(jié)氣門打開的短階段的插入也稱為“踩加速器踏板循環(huán)”,并確保例如將在例如低發(fā)動機負載的階段內(nèi)循環(huán)地起動發(fā)動機。結(jié)果,到發(fā)動機的減少的或中斷的燃料供應的階段終止,其中很少的燃料燃燒且排氣中的氧含量相對較高,而排氣容積流率低。尤其在這些階段中,微粒過濾器再生范圍內(nèi)的燃燒過程處于失去控制的風險。作為定期中斷的結(jié)果,發(fā)動機定期起動,燃料燃燒,且因此氧濃度減少,且同時排氣容積流率增加。因此,例如在繁忙的交通中踩加速器踏板循環(huán)到具有低功率要求的駕駛分布圖中的插入能夠進一步提高微粒過濾器免于熱力學上過熱的保護。

      在一個示例中,控制能夠調(diào)整和/或加速和/或減速分布圖能夠在來自一組包括在機動車輛和另一機動車輛之間交換的一則信息、關(guān)于未來所要遵循的路線的一則導航信息、一則交通信息、一則交通控制信息、用于到汽油發(fā)動機中的汽油的噴射點、以及催化轉(zhuǎn)化器的溫度的至少一則信息的基礎(chǔ)上變化。

      例如,控制的調(diào)整能夠取決于位于交通事件中的即刻環(huán)境中的車輛之間的通信,其中該信息能夠例如使用任何類型的信息協(xié)議(車輛至車輛通信,V2V通信)無線交換。結(jié)果,能夠向車輛通知例如位于附近但對駕駛員或攝像頭不可見的車輛。在此一則信息的基礎(chǔ)上,例如,如果例如位于障礙物后面且不可見的車輛正堵住計劃的行駛路線,則能夠阻止加速。

      因此,一則關(guān)于未來所要遵循的路線的導航信息也能夠用于調(diào)整駕駛分布圖或自控模式的控制。例如,如果預計長的不斷下坡的行駛,其中僅要求低發(fā)動機功率,中斷、包含或轉(zhuǎn)變再生過程能夠是合理的。

      相應地,諸如一則關(guān)于前方交通堵塞或煙霧警報的信息的一則交通信息能夠使得中斷、包含或轉(zhuǎn)變再生過程合理,因為交通堵塞中的發(fā)動機空轉(zhuǎn)是可能的且難以避免。這同樣適用于諸如紅綠燈信息的交通控制信息,這能夠使得難以提前改變駕駛分布圖,使得如必要的話,則能夠中斷或轉(zhuǎn)變再生過程。

      用于到汽油發(fā)動機中的汽油的噴射點也能夠例如關(guān)于溫度需求/催化轉(zhuǎn)化器的設定點以該噴射點能夠限制駕駛分布圖的可能變化且因此限制再生過程的控制的這種方式被納入考慮之中。

      在另外的實施例中,作為控制要求的調(diào)整的結(jié)果,被引導通過微粒過濾器的排氣中的氧的部分和/或被引導通過微粒過濾器的排氣的容積流率能夠被改變。

      作為排氣中氧濃度減少的結(jié)果,微粒過濾器再生范圍內(nèi)的燃燒過程能夠被包含,而可替換地或同時地,微粒過濾器中的過熱能夠通過提高的排氣容積流率阻止。

      在另外的示例中,車輛包括自主和/或電子可接合的離合器以用于耦合車輪到具有發(fā)動機的傳動系統(tǒng)。此外,改變控制包括通過自主和/或電子可接合的離合器接合車輪或使車輪脫離。

      自主可接合的離合器能夠包括例如電子離合器,其也稱為“e離合器”。通過使用此類電子離合器,用于脫離或接合的請求能夠經(jīng)由電子信號傳輸?shù)街聞与x合器的致動器。

      結(jié)果,例如帶有脫離的離合器的長時段駕駛能夠通過離合器的電子接合避免或中斷,在所述長時段駕駛中,柴油發(fā)動機會很快進入空轉(zhuǎn)模式且會在相對長的時間內(nèi)在空轉(zhuǎn)模式中操作。這具有以下優(yōu)點:與同時低的排氣容積流率結(jié)合的氧濃度被能夠避免,其中在再生期間所述低排氣容積流率會引起燃燒過程失去控制,所述在空轉(zhuǎn)模式中所述氧濃度高。同樣,可行的是,根據(jù)氧濃度和排氣容積流量上的指示,例如在恒速行駛期間根據(jù)需要通過自主可接合的離合器接合發(fā)動機或使發(fā)動機脫離,從而使得根據(jù)需求在空轉(zhuǎn)模式和發(fā)動機模式之間變化是可行的。此外,發(fā)動機也能夠利用脫離的離合器關(guān)閉。結(jié)果,到微粒過濾器的排氣供應會中斷。

      在另一實施例中,微粒過濾器能夠結(jié)合和/或與另外的催化劑級(catalyst stages)結(jié)合。例如,微粒過濾器能夠與用于選擇性催化還原(SCR)的NOx催化轉(zhuǎn)化器結(jié)合,由此優(yōu)選還原氮氧化物且支持諸如二氧化硫到三氧化硫的氧化的副反應。在該實施例中,駕駛分布圖能夠說明用于結(jié)合的催化轉(zhuǎn)化器(尤其是NOx催化轉(zhuǎn)化器)的操作的特殊的基本條件。

      用于自控模式中的機動車輛的自主控制的控制設備能夠被設計以用于在自主控制期間監(jiān)測嵌入設置在發(fā)動機的排氣系統(tǒng)中的微粒過濾器中的碳煙微粒的燃燒,并根據(jù)監(jiān)測的監(jiān)測結(jié)果調(diào)整用于機動車輛的自控模式的控制。

      控制設備可例如位于單獨的車載計算機或控制單元中,或能夠?qū)崿F(xiàn)為發(fā)動機控制和/或自動駕駛儀的部分。能夠提供所述控制設備以在具有發(fā)動機和微粒過濾器的機動車輛中使用,從而保護所述機動車輛中的微粒過濾器并根據(jù)前述操作原理增加其使用壽命。

      圖1示意性示出具有內(nèi)燃發(fā)動機2的機動車輛1的相關(guān)部件,所述內(nèi)燃發(fā)動機2經(jīng)由發(fā)動機輸出軸3耦合到離合變速器單元4的輸入。離合變速器單元4經(jīng)由變速器輸出軸5耦合到差速機構(gòu)6的輸入,其輸出經(jīng)由車軸7耦合到機動車輛1的兩個車輪8。機動車輛1還包括用于機動車輛1的驅(qū)動模式的自主控制的自控設備9。自控設備9能夠在自控模式10中,或可替換地在駕駛員控制的模式11中,且因此能夠在車輛控制中或多或少主動接合。

      自控設備9從分布在機動車輛1中的傳感器12接收輸入信號并控制設置在機動車輛1中的致動器13。具體地,自控設備可控制與機動車輛1的組件相關(guān)聯(lián)的致動器,該組件影響車輛駕駛行為。具體地,自控設備9能夠作用于用于控制發(fā)動機2的發(fā)動機控制單元14的操作模式并作用于用于控制離合變速器單元4的電子離合器15。

      此外,機動車輛1包括用于從發(fā)動機2收集燃燒排氣并帶走燃燒排氣的排氣系統(tǒng)16,其中微粒過濾器17設置在該排氣系統(tǒng)16中,一個或多個催化轉(zhuǎn)化器(例如三元催化轉(zhuǎn)化器)可選地設置在所述微粒過濾器17下游或上游。

      發(fā)動機2可為柴油發(fā)動機或汽油發(fā)動機。柴油發(fā)動機可燃燒柴油燃料且同樣可以稀空氣燃料比(例如,比燃燒燃料所需的更多的氧氣)操作而不使用外部火花點火設備(例如,由于空氣燃料混合物的燃燒,燃燒可發(fā)生)。汽油發(fā)動機可燃燒汽油或汽油混合物且同樣通??梢曰瘜W計量的空氣燃料比(例如,帶有僅與燃燒燃料所需的一樣多的氧氣)操作,并使用火花點火啟動燃燒。當發(fā)動機為柴油發(fā)動機時,微粒過濾器可稱為柴油微粒過濾器(DPF)。當發(fā)動機為汽油發(fā)動機時,微粒過濾器可稱為汽油微粒過濾器(GPF)。

      通過提高微粒過濾器的溫度并向微粒過濾器提供過量的氧,DPF和GPF二者可再生以便燒盡聚集的碳煙。至于DPF,由于在標準的稀操作期間柴油發(fā)動機相對冷的排氣,溫度增加可包括富操作(例如,小于化學計量的空氣燃料比)時段,隨后是稀操作。至于GPF,由于來自汽油發(fā)動機的排氣的高溫,GPF的溫度可不必故意增加,但是稀操作時段可被引起以為再生提供過量的氧。另外,在DPF或GPF的再生期間,額外的氧或低排氣流的引入可引起不受控的再生,在所述不受控的再生中,達到可使各自的微粒過濾器退化的不希望的高溫。

      因此,根據(jù)本文所公開的實施例,可控制各自的微粒過濾器的再生,同時以自主駕駛模式控制微粒過濾器溫度,從而確保用于再生的目標溫度以有效的方式達到,而不產(chǎn)生可導致退化的過溫條件??煽刂频母鞣N參數(shù)包括車輛速度分布圖(例如,目標速度、加速或減速率)、變速器檔位、燃料切斷狀態(tài)、離合器接合、和節(jié)氣門位置。

      在圖1中所示的機動車輛1中,當發(fā)動機為柴油發(fā)動機時,用于防止柴油微粒過濾器熱力學上過熱的方法尤其能夠在柴油微粒過濾器的再生過程期間實施。

      在機動車輛1通過自控設備9自主控制,即沒有駕駛員的任何特定干涉的自控模式10的起動之后,能夠為柴油微粒過濾器而實施再生過程的起動/驗證,假設由于柴油微粒過濾器的狀態(tài),這為適當?shù)摹?/p>

      隨后,能夠?qū)嵤┯糜诜乐乖谠偕^程期間柴油微粒過濾器熱力學上過熱的方法。結(jié)果,例如,能夠防止柴油微粒過濾器熱損壞和由位于柴油微粒過濾器中的碳煙的燃燒引起的過早老化,所述碳煙的燃燒正以不受控制的方式強化。

      具體地,能夠?qū)嵤┎裼臀⒘_^濾器的溫度和/或被引導通過柴油微粒過濾器的排氣的溫度的監(jiān)測,例如,因為柴油微粒過濾器的觀察到的溫度還沒有超過預先限定的閾值,在此基礎(chǔ)上作出關(guān)于再生過程的繼續(xù)是否可行的決定。當繼續(xù)再生過程時,能夠再次連續(xù)實施溫度的監(jiān)測。

      可替換地,如果柴油微粒過濾器的溫度的監(jiān)測表明由于柴油微粒過濾器中正發(fā)生強烈的燃燒,溫度閾值已被超過,用于自控模式的控制參數(shù)的調(diào)整能夠通過自控設備9實施。具體地,速度設定點、檔位、將由機動車輛1實現(xiàn)的加速和/或減速分布圖、和/或?qū)⒂蓹C動車輛1實現(xiàn)的加速和/或制動梯度能夠在這種情況下改變或調(diào)整。此外,也能夠指定到柴油發(fā)動機的燃料供應的最大中斷時段,在所述最大中斷時段后燃料再次供應到柴油發(fā)動機。

      具體地,通過改變自控模式的控制參數(shù),被引導通過柴油微粒過濾器的排氣中的氧的部分和/或被引導通過柴油微粒過濾器的排氣的容積流率可被改變或調(diào)節(jié)。此外,能夠作出關(guān)于再生過程的繼續(xù)是否有用,或再生過程的終止是否適當?shù)臎Q定,例如以便防止柴油微粒過濾器的過熱或過早老化。此后,能夠終止用于保護柴油微粒過濾器的方法。自然而然地,當再生完成時,用于保護柴油微粒過濾器的方法也能夠終止。

      通過該方法,機動車輛1的自控模式能夠被利用以便以受控的方式實施經(jīng)常需要的柴油微粒過濾器的再生階段。在這種情況下,再生過程能夠通過影響自控中的駕駛分布圖來熱控制。結(jié)果,能夠避免過熱和過早老化。因此,柴油微粒過濾器的使用壽命能夠延長。此外,能夠避免由柴油微粒過濾器的過熱引起的故障存儲器條目且能夠延長服務間隔??偟膩碚f,在機動車輛1的整個使用壽命期間能夠?qū)崿F(xiàn)提高遵守可甚至嚴格的排放標準,同時維護成本減少。

      在圖1中所示的機動車輛1中,當發(fā)動機為汽油發(fā)動機時,用于防止汽油微粒過濾器熱力學上過熱的方法能夠具體在汽油微粒過濾器的再生過程期間實施。

      在機動車輛1通過自控設備9自主控制,例如沒有駕駛員的任何特定干涉或根本沒有駕駛員的任何干涉的自控模式10的起動之后,能夠為汽油微粒過濾器而實施再生過程的起動,假設由于汽油微粒過濾器17的狀態(tài),這為適當?shù)摹?/p>

      隨后,能夠?qū)嵤┯糜诜乐乖谠偕^程期間汽油微粒過濾器熱力學上過熱的方法。結(jié)果,例如,能夠防止柴油微粒過濾器熱損壞和由位于汽油微粒過濾器中的碳煙的燃燒引起的過早老化,所述碳煙的燃燒正以不受控制的方式強化。

      具體地,能夠?qū)嵤┢臀⒘_^濾器的溫度和/或被引導通過汽油微粒過濾器的排氣的溫度的監(jiān)測,其中,例如因為汽油微粒過濾器的觀察到的溫度還沒有超過預先限定的閾值,在監(jiān)測的基礎(chǔ)上作出關(guān)于再生過程的繼續(xù)是否可行的決定。當繼續(xù)再生過程時,能夠再次連續(xù)實施溫度的監(jiān)測。

      可替換地,如果汽油微粒過濾器的溫度的監(jiān)測表明由于汽油微粒過濾器中正發(fā)生強烈的燃燒,再生過程的繼續(xù)沒有用或甚至有害,用于自控模式的控制參數(shù)的調(diào)整能夠通過自控設備9實施。具體地,速度設定點、檔位、將由機動車輛1實現(xiàn)的加速和/或減速分布圖、和/或?qū)⒂蓹C動車輛1實現(xiàn)的加速和/或制動梯度能夠在這種情況下改變或調(diào)整。此外,也能夠指定到汽油發(fā)動機的燃料供應的最大中斷時段,此后燃料再次供應到汽油發(fā)動機。

      具體地,改變控制參數(shù)的目的能夠為改變或調(diào)節(jié)被引導通過汽油微粒過濾器的排氣中的氧的部分和/或被引導通過柴油微粒過濾器的排氣的容積流率的目的,尤其為減少氧含量或改變?nèi)莘e流率的目的,以便包含、中斷、或控制汽油微粒過濾器中發(fā)生的再生。此外,能夠作出關(guān)于再生過程的繼續(xù)是否有用,或再生過程的終止是否適當?shù)臎Q定,例如以便防止汽油微粒過濾器的過熱或過早老化。此后,能夠終止用于保護汽油微粒過濾器的方法。

      通過該方法,機動車輛1的自控模式能夠被利用以便以受控的方式實施汽油微粒過濾器的定期再生階段。在這種情況下,再生過程能夠通過影響自控中的駕駛分布圖來熱控制。結(jié)果,能夠避免過熱和過早老化。因此,汽油微粒過濾器的使用壽命能夠延長。此外,能夠避免由汽油微粒過濾器的過熱引起的故障存儲器條目且能夠延長服務間隔。此外,汽油微粒過濾器的定期再生和監(jiān)測的再生能夠引起發(fā)動機效率提高。因為由于定期的過濾器再生,存儲容量能夠保持較小,所以汽油微粒過濾器的空間大小能夠減小??偟膩碚f,在機動車輛1的整個使用壽命期間能夠?qū)崿F(xiàn)提高遵守可甚至嚴格的排放標準,且汽油微粒過濾器的使用壽命能夠延長,同時維護成本減少。

      現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2,示出用于操作車輛的方法200。用于實施方法200和本文所包括的其余方法的指令可通過控制器基于存儲在控制器的存儲器上的指令執(zhí)行,諸如通過圖1的發(fā)動機控制單元14和/或自控設備9,以便控制諸如圖1的微粒過濾器17的微粒過濾器的再生。該方法可通過控制器結(jié)合從諸如上面參考圖1所述的傳感器的發(fā)動機系統(tǒng)的傳感器接收的信號執(zhí)行。根據(jù)下面所述的方法,控制器可采用發(fā)動機系統(tǒng)的發(fā)動機致動器調(diào)整發(fā)動機操作。在一個示例中,自控設備可從各種傳感器(例如,發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器、車輛速度傳感器、確定距離前方車輛的距離的雷達或激光傳感器等)接收輸出,并執(zhí)行指令以確定車輛操作控制,諸如車輛速度。這些車輛操作控制可發(fā)送到發(fā)動機控制單元,其然后可響應于接收的車輛控制以執(zhí)行指令以觸發(fā)各種致動器,諸如燃料噴射器、節(jié)氣門等。

      在202處,方法200包括確定操作參數(shù)。確定的操作參數(shù)可包括但不限于發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負載、車輛速度、距離前方車輛的距離、微粒過濾器碳煙負載、自控模式狀態(tài)、以及其它參數(shù)。在204處,方法200確定車輛是否正在自控模式中操作。如前所述,自控模式可包括車輛的自主操作,在所述自主操作中由車輛駕駛員正??刂频囊欢ㄜ囕v控制通過自控設備和/或發(fā)動機控制單元代替地控制,諸如車輛速度、方向盤位置、制動等。自控模式可通過車輛駕駛員激活。

      如果確定車輛未正在自控模式中操作,方法200前進到206以根據(jù)駕駛員輸入控制車輛。這可包括駕駛員控制車輛速度,其包括車輛加速或減速、距離其它車輛的距離、車輛位置、路線、變速器檔位、以及其它車輛參數(shù)。方法200然后返回。

      如果確定車輛正在自控模式中操作,方法200前進到208以確定是否指示微粒過濾器再生。當微粒過濾器上的微粒/碳煙負載超過閾值負載時可指示微粒過濾器再生。微粒過濾器負載可基于來自傳感器(諸如微粒物質(zhì)傳感器或安置在排氣中的壓力傳感器)的輸出或基于估計的微粒負載(例如,基于自前一再生以來的持續(xù)時間)確定。

      如果確定不指示微粒過濾器再生,方法200前進到206以根據(jù)速度分布圖而不是駕駛員輸入控制車輛。速度分布圖可包括各種車輛控制,諸如車輛速度、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、加速、減速、燃料切斷持續(xù)時間和/或頻率、變速器檔位、和e離合器狀態(tài),車輛通過所述各種車輛控制被控制,同時保持在車輛的最大速度以下,距離前方車輛的最小距離以上,和/或遵循路線。最大速度、最小距離和路線均可通過車輛的駕駛員和/或基于環(huán)境或?qū)Ш綌?shù)據(jù)(諸如用于車輛正在其上操作的當前道路的車輛限制)提前指定。速度分布圖中指定的車輛控制可通過自控設備選擇以優(yōu)化燃料經(jīng)濟,且也可基于駕駛員偏好(例如,來自先前的駕駛員駕駛行為)優(yōu)化。例如,發(fā)動機轉(zhuǎn)速和變速器檔位可經(jīng)選擇以維持車輛速度在最大速度以下并維持車輛在大于距離前方車輛的最小距離的距離處。另外,為了優(yōu)化燃料經(jīng)濟,發(fā)動機轉(zhuǎn)速、變速器檔位、e離合器狀態(tài)、和/或燃料切斷可調(diào)整,例如,車輛可利用周期性踩加速器踏板隨后松開加速器踏板操作,相對于維持穩(wěn)定的發(fā)動機轉(zhuǎn)速和變速器檔位,這可減少燃料消耗。方法200然后返回。

      如果在208處確定指示微粒過濾器再生,方法200前進到212以偏離速度分布圖從而執(zhí)行再生。微粒過濾器再生可包括以目標溫度操作微粒過濾器,以及將額外的氧引入微粒過濾器,所述目標速度可為比微粒過濾器在非再生條件期間操作的溫度更高的溫度。這樣做時,微粒過濾器中累積的微粒物質(zhì)可燃燒,從而使微粒過濾器再生。微粒過濾器的溫度和氧含量可在再生過程期間(且在一些示例中,也在再生完成時)控制以確保有效的再生而微粒過濾器的溫度沒有超過上閾值溫度,在所述上閾值溫度處,微粒過濾器的退化可發(fā)生。為了在目標溫度處帶來和/或維持微粒和/或為再生提供所需的氧,車輛可通過自控設備和/或發(fā)動機控制單元控制,而在自控模式中通過偏離速度分布圖控制。

      偏離速度分布圖可包括調(diào)整車輛速度、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、和/或變速器檔位以達到目標速度,如214處所示。例如,變速器檔位的選擇可引起所需求的車輪功率利用較高的發(fā)動機轉(zhuǎn)速較低的發(fā)動機負載或較低的發(fā)動機轉(zhuǎn)速較高的發(fā)動機負載達到。較高發(fā)動機轉(zhuǎn)速可引起較高的排氣容積且因此較低的微粒過濾器溫度,而較高的發(fā)動機負載可引起較熱的排氣和較高的微粒過濾器溫度。

      偏離速度分布圖可包括切斷燃料供應,如216處所示。在一個示例中,一旦已經(jīng)達到目標微粒過濾器溫度,燃料供應可被切斷,以便增加排氣的氧濃度從而啟動再生。在其它示例中,例如在柴油發(fā)動機中,由于排氣可以已經(jīng)是合適的稀,燃料供應可不被切斷以便增加氧含量,但是相反其可被切斷以降低過濾器的溫度,或燃料供應可被維持。

      偏離速度分布圖還可包括通過調(diào)整切斷持續(xù)時間和/或頻率、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、車輛速度、和/或檔位維持目標溫度,如218處所示。維持目標溫度可包括確保溫度不變得太低而進行的調(diào)整(其中可包括再生效率)以及確保溫度不變得太高而進行的調(diào)整(其中退化可發(fā)生)。因此,如果溫度變得太低,為了增加溫度,燃料切斷持續(xù)時間或頻率可減少以使得額外的燃料供應到發(fā)動機,增加了排氣溫度。然而,這可引起氧減少,從而也可影響再生效率。在另一示例中,發(fā)動機負載可增加(例如通過調(diào)整變速器檔位)以增加排氣溫度,或車輛設定點速度可增加以增加排氣溫度。如果溫度變得太高,為了降低過濾器溫度,發(fā)動機轉(zhuǎn)速可增加(以增加排氣容積,這可冷卻過濾器),發(fā)動機負載可減少,和/或燃料切斷持續(xù)時間或頻率可增加。

      另外,在如上所述的一些示例中,速度分布圖可包括利用循環(huán)踩加速器踏板操作,這可減少燃料消耗。偏離速度分布圖可包括調(diào)整循環(huán)踩加速器踏板的持續(xù)時間或頻率。更進一步地,偏離速度分布圖可包括調(diào)整車輛加速或減速,例如車輛速度到設定點速度的增加可快速(例如,高加速)實施或其可緩慢(例如,低加速)實施,從而控制微粒過濾器溫度。

      在一些示例中,偏離速度分布圖可基于環(huán)境信息執(zhí)行,諸如交通狀況、路況,或其它信息,如220處所示。例如,如果交通狀況指示預計延長的空轉(zhuǎn)操作,再生可延遲直到交通狀況指示預計較高的車輛速度條件。

      在222處,例如基于傳感器輸出或基于再生的持續(xù)時間,方法200確定微粒過濾器再生是否完成。如果再生沒有完成,方法200繼續(xù)偏離速度分布圖以實施再生。如果再生完成,方法200前進到224以恢復其最初的未偏離的形式的速度分布圖的操作。方法200然后返回。

      因此,方法200在自控模式期間執(zhí)行受控的微粒過濾器再生,其中,在沒有明確的駕駛員輸入的情況下操作車輛。這樣做時,諸如發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)動機負載、加速水平等車輛控制的各個方面可經(jīng)調(diào)整以維持微粒過濾器在目標溫度處(例如,600℃)并為再生提供所需的氧。在再生期間,車輛可以仍滿足一定的駕駛員指定的參數(shù)(諸如最大車輛速度和距離前方車輛的最小距離)的方式控制,而其它參數(shù)可經(jīng)調(diào)整遠離預定的或優(yōu)化的控制。諸如對車輛速度的這些調(diào)整可獨立于其它車輛或路況執(zhí)行。例如,只要維持距離前方車輛的最小距離,可調(diào)整車輛速度而不考慮距離前方車輛的距離,例如,即使不存在其它車輛,也可調(diào)整速度。

      該方法可在帶有柴油發(fā)動機的車輛中或在帶有汽油發(fā)動機或其它合適發(fā)動機(例如,雙燃料)的車輛中執(zhí)行。在該方法在帶有柴油發(fā)動機的車輛中執(zhí)行的示例中,該方法的某些方面可不同于當該方法在帶有汽油發(fā)動機的車輛中執(zhí)行時,如下所述。

      當啟動DPF再生時,高負載的碳煙出現(xiàn)在過濾器上。在DPF再生期間,過濾器溫度被控制到已經(jīng)相對高的溫度以使碳煙能夠燃燒。在正常駕駛條件下,降到空轉(zhuǎn)導致過濾器暴露于高濃度的氧。這能夠突然增加過濾器上的碳煙燃燒率,導致過濾器不受控的放熱和過熱。這發(fā)生在排氣流不足夠高以冷卻催化劑時。

      自控模式通過控制變速器檔位選擇允許自主駕駛控制燃燒發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負載,從而允許所需求的車輪功率為較高發(fā)動機轉(zhuǎn)速較低負載或較低發(fā)動機轉(zhuǎn)速較高負載組合而選擇。發(fā)動機轉(zhuǎn)速影響排氣容積流,發(fā)動機負載影響催化劑溫度。也可控制準確的車輛速度設定點且因此控制對發(fā)動機的功率需求,且在此情況下也控制發(fā)送到排氣的熱。

      自主模式中的操作可防止低排氣流處的長減速階段以便延長DPF的壽命。當需要制動時,可控制減速梯度以限制燃料切斷時間且因此限制高氧濃度暴露的時間。在交通繁忙時,也可控制減速的長度隨踩加速器踏板循環(huán)的變化。在車輛包括e離合器的情況下,在相對穩(wěn)定的駕駛期間發(fā)動機可從車輪去耦,從而減少用于發(fā)動機的慣性且因此造成更快下降到空轉(zhuǎn)。

      汽油微粒過濾器存儲發(fā)動機外碳煙(通常有高效率)。使GPF再生包括目標溫度(通常約600℃)和過濾器上游供應的過量的氧。至于汽油發(fā)動機,排氣中標準操作溫度相當高。帶有600℃以上溫度的任何燃料切斷事件將導致催化劑中顯著的碳煙燃燒。

      GPF再生期間的自控模式使用自主駕駛模式控制來自GPF的燃燒發(fā)動機和目標溫度的燃料切斷頻率和持續(xù)時間。在自主模式期間,燃燒發(fā)動機和負載的控制例如通過作用于車輛速度分布圖和檔位選擇發(fā)生。在GPF再生的情況下采取的行動的示例正通過作用于加速和減速的斜率控制目標溫度,通過作用于車輛速度設定點控制目標溫度,并控制燃料切斷階段的頻率和持續(xù)時間。

      這樣做時,控制也可基于相比溫度條件催化劑中所需的那個的建模的/預計的溫度通過考慮來自V2-V或車輛至車輛相互作用(車輛之間無線信息交換)的信息,熟知未來路線、交通信息、紅綠燈信息,以及用于加熱的燃料噴射的預控制來進一步優(yōu)化。

      自控(自主駕駛)模式系統(tǒng)通過選擇用于控制目標溫度的最佳車輛速度檔位組合準備GPF再生來幫助燃料切斷時段。一旦準備,燃料能夠截止,從而在GPF上游供應過量的氧氣,使來自過濾器的碳煙能夠燃燒。自主模式允許系統(tǒng)為最大再生效率(這允許控制容積流量)而優(yōu)化燃燒發(fā)動機轉(zhuǎn)速負載組合(經(jīng)由車輛速度檔位),從而影響供應的氧氣量并防止老化(由于太多的氧)。

      燃料切斷持續(xù)時間和頻率能夠通過自主模式控制以維持GPF的目標溫度。其能夠通過開始化學計量的混合物的燃燒(所以沒有過量的氧可用于碳煙燃燒)并通過控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速負載組合以增加/減少到目標溫度來與暫時停止GPF再生的短時段和放熱反應交替。準備燃料切斷和其執(zhí)行的整個過程能夠和最佳的GPF再生所需要的一樣多地重復。

      圖3和圖4是示出在圖2的方法的執(zhí)行期間可觀察到的感興趣的示例操作參數(shù)的圖示。圖3示出當該方法在包括柴油發(fā)動機的車輛中執(zhí)行時可觀察到的操作參數(shù)的圖示300。圖4示出當該方法在包括汽油發(fā)動機的車輛中執(zhí)行時可觀察到的操作參數(shù)的圖示400。

      首先參考圖3的圖示300,其示出感興趣的三個操作參數(shù):車輛速度(曲線圖310)、燃料噴射狀態(tài)(曲線圖320)、和節(jié)氣門位置(曲線圖330),每個被繪制為時間的函數(shù)。操作參數(shù)在自控模式中的操作期間示出,用于執(zhí)行再生的第一示例操作(其中每個參數(shù)通過實曲線示出)和不執(zhí)行再生的第二示例操作(其中每個參數(shù)通過虛曲線示出)二者。應該理解,兩個示例操作不同時執(zhí)行,但為了清晰起見而被重疊。

      在時間t1之前,對于第一示例和第二示例二者,燃料噴射正在執(zhí)行,節(jié)氣門打開,且車輛速度經(jīng)控制以增加至設定點速度。在時間t1處,再生操作被指示用于第一示例操作。為了執(zhí)行再生,節(jié)氣門可關(guān)閉以增加排氣中的熱并啟動再生。因此,如曲線圖330所示,用于第一示例操作的節(jié)氣門移至更閉合的位置,而用于第二示例操作的節(jié)氣門維持打開。由于發(fā)動機為稀燃發(fā)動機,排氣可包括充足的氧氣以實施再生。用于增加DPF溫度的其它方法是可行的,諸如調(diào)整燃料噴射正時。

      在時間t2處,例如由于車輛正在其上行駛的道路上的速度限制的減少或由于較緩慢移動的前方車輛的存在,執(zhí)行車輛制動操作。當不執(zhí)行再生時,自控模式控制可執(zhí)行相對緩慢的減速,如通過曲線圖310的虛線所示。在其中,車輛速度可在從t2至t4的時間段內(nèi)減少。在該減速期間,燃料供應可停止,如通過曲線圖320的虛線所示。通過關(guān)閉燃料噴射同時車輛正減速,燃料消耗可增加。

      然而,當燃料噴射關(guān)閉時,排氣中的氧氣量增加。雖然此增加的氧氣量在標準的非再生條件期間可不成問題,但其在再生期間可引起DPF增加到不希望的溫度。因此,為第二示例而執(zhí)行的自控模式分布圖可經(jīng)調(diào)整以使得燃料噴射切斷的持續(xù)時間減少。如通過曲線圖310的實線所示,從時間t2至t3迅速減速事件發(fā)生。迅速減速可由將車輪從發(fā)動機去耦(例如,經(jīng)由e離合器)、換擋、利用更多的力應用制動、或其它合適的機制引起。一旦發(fā)動機轉(zhuǎn)速達到空轉(zhuǎn)速度,可恢復燃料噴射以避免車輛失速。結(jié)果,例如從時間t2到t3,燃料切斷的持續(xù)時間縮短。

      在時間t5處,另一減速事件發(fā)生。而且,如通過曲線圖320的虛線所示,標準的非再生自控分布圖包括在減速的持續(xù)時間期間帶有燃料噴射切斷的穩(wěn)定減速(如通過曲線圖320的虛線所示)。為了防止減速期間過量的氧,自控模式分布圖可在再生正發(fā)生的示例中調(diào)整。在此情況中,執(zhí)行若干循環(huán)踩加速器踏板,其中節(jié)氣門打開且然后關(guān)閉,如通過曲線圖330的實線所示。每當節(jié)氣門關(guān)閉,燃料噴射可被切斷,而當節(jié)氣門打開時可恢復燃料噴射,如通過曲線圖320的實線所示。這樣,燃料切斷程度可減少,同時仍提供充足的氧以維持再生。車輛速度可在循環(huán)踩加速器踏板期間稍微波動,如通過曲線圖310的實曲線所示。

      在時間t6處,另外的減速事件發(fā)生。不同于第一減速事件,減速率在再生正發(fā)生的第一示例中相對于再生不發(fā)生的第二示例中的減速率可減少。如通過曲線圖310和320的虛線所示,當再生不發(fā)生時,根據(jù)自控模式分布圖實施的減速可迅速且可包括燃料噴射切斷的持續(xù)時間。當再生正執(zhí)行時可調(diào)整減速率,如通過曲線圖310的實曲線所示,以使得減速更加緩慢地發(fā)生。另外,車輛相對于在沒有再生的自控模式分布圖中使用的變速器檔位可降擋。這樣做時,燃料噴射切斷可完全避免,如通過曲線圖320的實曲線所示。

      關(guān)于是否增加或減少減速率的決定可基于一個或多個合適的條件。例如,如果再生結(jié)束或幾近結(jié)束,DPF可不需要氧來維持再生,且因此可優(yōu)選盡可能多地避免燃料切斷,且因此可執(zhí)行避免燃料切斷的較慢減速。在另一示例中,需要維持的車輛速度量可規(guī)定是執(zhí)行快減速還是執(zhí)行慢減速。

      接下來參考圖4的圖示400,其示出感興趣的三個操作參數(shù):車輛速度(曲線圖410)、燃料噴射狀態(tài)(曲線圖420)以及GPF溫度(曲線圖430),每個被繪制為時間的函數(shù)。操作參數(shù)在自控模式中的操作期間示出,用于執(zhí)行再生的第一示例操作(其中,每個參數(shù)由實曲線示出)和不執(zhí)行再生的第二示例操作(其中每個參數(shù)由虛曲線示出)二者。應該理解,兩個示例操作不同時執(zhí)行,但為了清晰起見而被重疊。

      在時間t1之前,沒有再生被指示且因此兩個示例操作正以設定的車輛速度操作,其中燃料噴射打開,且其中GPF溫度低于第一閾值T1。在時間t1處,指示GPF再生(用于第一示例操作)。同樣,如通過曲線圖410的實曲線所示,自控模式分布圖經(jīng)調(diào)整以增加車輛設定速度。這樣做時,如通過曲線圖430的實曲線所示,GPF溫度增加到第一閾值溫度T1以上。此時,GPF準備再生且燃料噴射在時間t2處被切斷,如通過曲線圖420的實曲線所示。相比之下,當不執(zhí)行再生時燃料噴射可維持在自控模式分布圖中。由于燃料切斷,額外的氧被提供到GPF且再生開始,從而引起GPF溫度增加。

      在時間t3處,再生正執(zhí)行的第一示例中的GPF溫度達到第二閾值溫度T2。結(jié)果,終止燃料切斷以使得化學計量的燃燒可恢復,這降低排氣的氧含量且可暫時停止再生,從而允許GPF溫度下降,如通過曲線圖430的實曲線所示。一旦GPD溫度適當?shù)叵陆担缭跁r間t4處,再次執(zhí)行燃料切斷。燃料切斷可經(jīng)控制(例如,打開或關(guān)閉)以維持GPF溫度高于第一閾值但低于第二閾值。這樣做時,可執(zhí)行再生而不使GPF退化。在振蕩的燃料切斷操作期間,車輛速度相對于當不執(zhí)行再生時所維持的車輛速度可稍微波動,如通過曲線圖410的實曲線所示。

      注意的是,本文所包括的示例控制和估計程序能夠和各種發(fā)動機和/或車輛系統(tǒng)配置一起使用。本文所公開的控制方法和程序可作為可執(zhí)行指令儲存在非暫時性存儲器中且可通過包括控制器的控制系統(tǒng)結(jié)合各種傳感器、致動器、和其它發(fā)動機硬件實施。本文所述的具體程序可表示任何數(shù)量的處理策略中的一個或多個,諸如事件驅(qū)動、中斷驅(qū)動、多任務、多線程等。同樣,所示的各種動作、操作、和/或功能可按照所示次序、平行地執(zhí)行,或在一些情況下省略。同樣,處理順序不一定要求實現(xiàn)本文所述的示例實施例的特征和優(yōu)點,而是提供說明和描述的便利。所述動作、操作和/或功能中的一個或多個可根據(jù)正使用的特定策略重復執(zhí)行。另外,所述動作、操作和/或功能可用圖形表示待編程到發(fā)動機控制系統(tǒng)中的計算機可讀存儲介質(zhì)的非暫時性存儲器中的代碼,其中所述動作通過執(zhí)行包括各種發(fā)動機硬件組件的系統(tǒng)中的指令結(jié)合電子控制器實施。

      應該明白,本文所公開的配置和程序在本質(zhì)上是示例性的,且這些具體的實施例不認為是在限制性的意義中,因為許多變化是可行的。例如,上述技術(shù)可應用到V-6、I-4、I-6、V-12、對置4缸、和其它發(fā)動機類型。本公開的主題包括各種系統(tǒng)和配置,以及本文所公開的其它特征、功能、和/或特性的所有新型且非明顯的組合和子組合。

      上述權(quán)利要求特別指出被認為是新型且非明顯的某些組合和子組合。這些權(quán)利要求可涉及“一個”元件或“第一”元件或其中的等效物。此類權(quán)利要求應該理解為包括一個或多個此類元件的結(jié)合,既不要求也不排除兩個或多個此類元件。所公開的特征、功能、元件、和/或特性的其它組合和子組合可通過本權(quán)利要求的修改或通過本申請或相關(guān)申請中新權(quán)利要求的陳述被要求保護。此類權(quán)利要求,無論是否寬于、窄于、等于或不同于原權(quán)利要求的范圍,也被認為包括在本公開的主題內(nèi)。

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