用于升高和/或降低內(nèi)燃機(jī)的排氣溫度的方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于升高和/或降低內(nèi)燃機(jī)的排氣溫度的方法及裝置。具體而言，本發(fā)明涉及一種用于升高和/或降低具有布置在排氣線路中的排氣后處理裝置的內(nèi)燃機(jī)的排氣溫度的方法和控制裝置。根據(jù)本發(fā)明的總體方面，用于設(shè)置用于排氣后處理的排氣溫度的方法使用電氣化排氣渦輪增壓器(10)的電動(dòng)機(jī)模式和/或發(fā)電機(jī)模式(S1-S4)。
【專利說明】
用于升高和/或降低內(nèi)燃機(jī)的排氣溫度的方法及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于升高和/或降低具有布置在排氣線路中的排氣后處理裝置的內(nèi)燃機(jī)的排氣溫度的方法。本發(fā)明還涉及一種用于升高和/或降低具有布置在排氣線路中的排氣后處理裝置的內(nèi)燃機(jī)的排氣溫度的控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)中已知的事實(shí)是，來自內(nèi)燃機(jī)的污染物排放可通過借助于排氣后處理系統(tǒng)(例如，具有排氣催化器的一個(gè))對(duì)排出氣體的催化后處理以有效方式減少。然而，對(duì)于此而言重要的前提條件是催化器已達(dá)到其點(diǎn)火溫度。低于該溫度，排氣催化器無效或不太有效，且反應(yīng)僅在不足的低轉(zhuǎn)換率下發(fā)生。特別是在具有排氣渦輪增壓的系統(tǒng)中，由排氣渦輪形成的熱沉意味著以對(duì)于排放最佳的方式達(dá)到催化器點(diǎn)火在避免高污染物排放方面極為重要。在此類內(nèi)燃機(jī)的情況中，因此所需的是采取預(yù)防措施來確保排氣催化器盡可能快地達(dá)到其點(diǎn)火溫度。
[0003]為了將排氣溫度升高到點(diǎn)火溫度，一種已知的實(shí)施方式是以一種方式調(diào)整內(nèi)燃機(jī)的噴射參數(shù)，例如使得調(diào)整的噴射參數(shù)導(dǎo)致排氣溫度的升高。例如，這可通過延遲噴射的開始來實(shí)現(xiàn)。
[0004]其它已知的措施需要節(jié)流閥的調(diào)整、額外引入排氣線路中的燃燒器系統(tǒng)的啟動(dòng)，或發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)盤的閉合。上述途徑的缺點(diǎn)在于必須提供額外的構(gòu)件，例如，燃燒器系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)盤等，且必須接受效率方面的缺點(diǎn)。
[0005]例如，歐洲專利申請(qǐng)EP1431529A1公開了一種用于升高和/或降低具有布置在排氣線路中的排氣后處理裝置的內(nèi)燃機(jī)的排氣溫度的方法，其中排氣溫度借助于引入排氣線路中的氣體來升高或降低。用于此目的的氣體引入裝置可為插入的噴嘴，其設(shè)計(jì)成噴射器或插入排氣線路或噴射栗中的切斷噴嘴。其缺點(diǎn)在于需要額外的引入裝置。
[0006]此外，從DE4325004C2中還已知具有顆粒過濾器形式的排氣后處理裝置的內(nèi)燃機(jī)。在該顆粒過濾器的情況中，升高(或降低)排氣溫度以便控制顆粒過濾器中的燒除過程通過使流過排氣線路的排氣節(jié)流(或解除節(jié)流)來實(shí)現(xiàn)。這借助于過濾器殼體中的翼片來實(shí)現(xiàn)，翼片由恒溫控制的連桿機(jī)構(gòu)樞轉(zhuǎn)。另外，電熱器設(shè)置用于恒溫器和顆粒過濾器。該系統(tǒng)具有復(fù)雜構(gòu)造，且需要大量特別制造的構(gòu)件。因此，顆粒過濾器材料必須具有精確限定的輪廓以允許翼片的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。此外，有效控制僅關(guān)于排氣溫度的升高是可能的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此，本發(fā)明的目的在于提供用于升高和/或降低具有布置在排氣線路中的排氣后處理裝置的內(nèi)燃機(jī)的排氣溫度的改善的方法和改善的裝置，借助于其可避免常規(guī)系統(tǒng)的缺點(diǎn)。
[0008]這些目的通過具有獨(dú)立權(quán)利要求的特征的裝置和方法實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有利實(shí)施例和用途將在從屬權(quán)利要求中發(fā)現(xiàn)，且在以下描述中在一些情況下參照附圖來更詳細(xì)闡釋。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于設(shè)置、特別是升高和/或降低具有布置在排氣線路中的排氣后處理裝置的內(nèi)燃機(jī)的排氣溫度的方法。根據(jù)本發(fā)明的總體方面，使用電氣化排氣渦輪增壓器的電動(dòng)機(jī)模式和/或發(fā)電機(jī)模式設(shè)置排氣溫度以用于排氣后處理。內(nèi)燃機(jī)在方法的執(zhí)行期間處于燃燒模式。
[0010]電氣化排氣渦輪增壓器從現(xiàn)有技術(shù)中本來已知，且也稱為可由電動(dòng)機(jī)操作或由電動(dòng)機(jī)協(xié)助的排氣渦輪增壓器。電氣化排氣渦輪增壓器具有電機(jī)，其可聯(lián)接到或以轉(zhuǎn)矩傳遞方式聯(lián)接到排氣渦輪增壓器的傳動(dòng)軸，或更通常地聯(lián)接到轉(zhuǎn)子。電機(jī)設(shè)置用于排氣渦輪增壓器的驅(qū)動(dòng)(下文也稱為排氣渦輪增壓器的電動(dòng)機(jī)模式)或協(xié)助其驅(qū)動(dòng)，和/或可由排氣渦輪增壓器操作為發(fā)電機(jī)。排氣渦輪增壓器的轉(zhuǎn)子由排氣渦輪、壓縮機(jī)和傳動(dòng)軸形成，其中排氣渦輪和壓縮機(jī)在運(yùn)動(dòng)方面通過傳動(dòng)軸聯(lián)接。從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)已知的是，內(nèi)燃機(jī)的增壓過程可由電動(dòng)機(jī)協(xié)助的排氣渦輪增壓器的電動(dòng)機(jī)暫時(shí)協(xié)助，特別是在啟動(dòng)時(shí)橋接所謂的"渦輪滯后〃。
[0011]借助于電氣化排氣渦輪增壓器的電動(dòng)機(jī)模式和/或發(fā)電機(jī)模式排氣溫度以用于排氣后處理提供了優(yōu)點(diǎn)，特別是在已經(jīng)配備有電氣化排氣渦輪增壓器的車輛的情況下，可省略用于升高排氣溫度的其它額外的系統(tǒng)，例如燃燒器、節(jié)流閥或額外的壓縮機(jī)，或在排氣渦輪增壓器根據(jù)本發(fā)明與這些常規(guī)途徑組合使用時(shí)，有可能實(shí)現(xiàn)排氣溫度的更快升高。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的示范性實(shí)施例，在滿足用于啟動(dòng)排氣溫度管理的至少一個(gè)啟動(dòng)條件之后開始電氣化排氣渦輪增壓器的電動(dòng)機(jī)模式和/或發(fā)電機(jī)模式。用語"排氣溫度管理〃用于意指排氣溫度的選擇性升高和/或降低。如果對(duì)應(yīng)的模式已經(jīng)在該時(shí)間點(diǎn)開始，則其可調(diào)整(如果適合)，以便確保排氣溫度盡可能快地接近設(shè)置點(diǎn)溫度或設(shè)置點(diǎn)溫度范圍。這里，啟動(dòng)條件的滿足指出排氣溫度應(yīng)當(dāng)改變，以便例如允許排氣后處理裝置的最佳操作。
[0013]在該實(shí)施例的有利變型中，電氣化排氣渦輪增壓器的發(fā)電機(jī)模式在滿足指出需要升高當(dāng)前排氣溫度的至少一個(gè)啟動(dòng)條件時(shí)開始，例如，如果實(shí)際排氣溫度低于排氣后處理裝置的點(diǎn)火溫度。排氣渦輪增壓器的發(fā)電機(jī)模式具有使轉(zhuǎn)子的動(dòng)能部分地轉(zhuǎn)換成電能且結(jié)果使轉(zhuǎn)子制動(dòng)的效果。這降低了內(nèi)燃機(jī)的升壓或空氣質(zhì)量流。由于減小的升壓，空氣比(λ)下降，且產(chǎn)生熱的排氣。使用排氣渦輪增壓器的發(fā)電機(jī)模式來升高排氣溫度相比于從現(xiàn)有技術(shù)已知的途徑還減少了效率方面的缺點(diǎn)。
[0014]根據(jù)該實(shí)施例的另一個(gè)有利變型，當(dāng)滿足指出需要降低當(dāng)前排氣溫度的至少一個(gè)啟動(dòng)條件時(shí)，開始或調(diào)整電氣化排氣渦輪增壓器的電動(dòng)機(jī)模式。特別地，排氣渦輪增壓器的電動(dòng)機(jī)模式包括排氣渦輪增壓器的電動(dòng)機(jī)協(xié)助的操作，其中電機(jī)額外地加速排氣渦輪增壓器的轉(zhuǎn)子。加速至較高速度的排氣渦輪增壓器轉(zhuǎn)子增加空氣質(zhì)量流和空氣比(λ)，且因此導(dǎo)致排氣溫度的下降。這提供的優(yōu)點(diǎn)在于可保護(hù)內(nèi)燃機(jī)和排氣后處理裝置免于過熱。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的一個(gè)可能性還構(gòu)想出了當(dāng)滿足指出需要升高當(dāng)前排氣溫度的至少一個(gè)啟動(dòng)條件時(shí)執(zhí)行以下措施中的至少一者:(a)調(diào)整節(jié)流閥，(b)閉合發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)盤，(C)啟動(dòng)額外布置在排氣線路上的燃燒器系統(tǒng)，以及(d)調(diào)整內(nèi)燃機(jī)的噴射參數(shù)使得調(diào)整的噴射參數(shù)帶來排氣溫度的升高，其中例如可執(zhí)行噴射開始的延遲和/或引入燃料的計(jì)量數(shù)量的增加，以便升高排氣溫度。
[0016]換言之，使用電氣化排氣渦輪增壓器的電動(dòng)機(jī)模式和/或馬達(dá)模式根據(jù)本發(fā)明設(shè)置排氣溫度可與用于調(diào)整排氣溫度的常規(guī)措施和方法組合，從而使得有可能實(shí)現(xiàn)排氣溫度的特別快的升尚。
[0017]根據(jù)示范性實(shí)施例的另一個(gè)變型，其中根據(jù)本發(fā)明的用于排氣溫度管理的排氣渦輪增壓器的使用與用于調(diào)整排氣溫度的常規(guī)措施中的至少一個(gè)組合，排氣渦輪增壓器的電動(dòng)機(jī)模式在瞬變操作狀態(tài)的情況下開始，以便提高排氣溫度。瞬變操作狀態(tài)為非穩(wěn)態(tài)操作狀態(tài)，例如，開始過程或切換過程，其中給送至排氣渦輪增壓器的渦輪的排氣能量/量極大地波動(dòng)。在這些瞬變操作狀態(tài)中，排氣渦輪增壓器的電動(dòng)機(jī)因此借助于電動(dòng)機(jī)模式("升壓"模式)補(bǔ)償排氣能量/量的波動(dòng)。在瞬變操作狀態(tài)中，電動(dòng)機(jī)模式補(bǔ)償瞬變操作狀態(tài)中的極大波動(dòng)的空氣質(zhì)量流，因此允許更有效使用常規(guī)的措施。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，用于啟動(dòng)排氣溫度管理的啟動(dòng)條件可為排氣溫度低于溫度下限值，該啟動(dòng)條件指出需要升高排氣溫度。溫度下限值可優(yōu)選為排氣后處理裝置(例如，排氣催化器)的點(diǎn)火溫度。
[0019]根據(jù)另一個(gè)變型，用于啟動(dòng)排氣溫度管理的啟動(dòng)條件可為存在內(nèi)燃機(jī)的空轉(zhuǎn)和/或部分負(fù)載操作狀態(tài)，該啟動(dòng)條件指出需要升高排氣溫度。根據(jù)該變型，用于升高排氣溫度的排氣渦輪增壓器的發(fā)電機(jī)模式因此僅用于空轉(zhuǎn)和/或部分負(fù)載操作狀態(tài)。在這些操作狀態(tài)中，排出氣體的更快加熱特別顯著，因?yàn)槠溆捎谶@些操作狀態(tài)中的燃燒功率減少而另外大體上花費(fèi)高于平均的時(shí)間用于使排氣后處理裝置加熱至點(diǎn)火溫度。
[0020]除排氣溫度的監(jiān)測之外，有可能作為備選或另外使用其它參數(shù)作為用于啟動(dòng)排氣溫度管理的條件:例如，用于啟動(dòng)排氣溫度管理的啟動(dòng)條件可基于至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器的特定值來確定，其中該至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器測量進(jìn)氣溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度和/或發(fā)動(dòng)機(jī)油溫度。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水或發(fā)動(dòng)機(jī)油的低溫指出發(fā)動(dòng)機(jī)處于冷運(yùn)行或加熱模式中，其中排氣后處理裝置的溫度同樣并未在沒有額外措施的情況下充分加熱。
[0021]這里另一個(gè)可能方案構(gòu)想出了用于啟動(dòng)排氣溫度管理的啟動(dòng)條件基于內(nèi)燃機(jī)的操作階段確定，其中操作階段指出了發(fā)動(dòng)機(jī)是否處于冷運(yùn)行模式、加熱模式或熱模式，和/或內(nèi)燃機(jī)是否在超程模式中比預(yù)定時(shí)間操作更久。此操作狀態(tài)繼而又與排氣后處理裝置的溫度狀態(tài)相關(guān)，因?yàn)榕艢夂筇幚硌b置在冷運(yùn)行模式、加熱模式中或在延長超程模式或未燃燒模式之后具有低于點(diǎn)火溫度的溫度。
[0022]上述使用電氣化排氣渦輪增壓器升高和/或降低排氣溫度優(yōu)選暫時(shí)地執(zhí)行，直到排氣溫度達(dá)到期望的設(shè)置點(diǎn)值或設(shè)置點(diǎn)范圍。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于設(shè)置、特別是升高和/或降低具有布置在排氣線路中的排氣后處理裝置的內(nèi)燃機(jī)的排氣溫度的控制裝置?？刂蒲b置設(shè)計(jì)成檢查是否滿足用于啟動(dòng)排氣溫度管理的至少一個(gè)啟動(dòng)條件，且如果是，則啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的電氣化排氣渦輪增壓器來確立電氣化排氣渦輪增壓器的電動(dòng)機(jī)和/或發(fā)電機(jī)模式，以便設(shè)置排氣溫度。
[0024]具體而言，控制裝置可體現(xiàn)為執(zhí)行如本文獻(xiàn)中公開的方法。為了避免重復(fù)，在該方法的背景中完全公開的特征也應(yīng)當(dāng)認(rèn)為可在裝置的背景下適用和申請(qǐng)保護(hù)。
[0025]本發(fā)明還涉及一種具有由電氣化排氣渦輪增壓器增壓的內(nèi)燃機(jī)的機(jī)動(dòng)車輛，特別是商用車輛，其具有如本文獻(xiàn)中公開的控制裝置。
【附圖說明】
[0026]本發(fā)明的上述優(yōu)選實(shí)施例和特征可以以任何期望的方式與彼此組合。下文參照附圖描述了本發(fā)明的進(jìn)一步細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中:
圖1示出了意在示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的通過啟動(dòng)電氣化排氣渦輪增壓器來設(shè)置排氣溫度的控制裝置的示意性框圖；
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于升高和/或降低排氣溫度的方法的流程圖；
以及
圖3示出了意在示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的啟動(dòng)排氣溫度管理所處的操作點(diǎn)的操作圖。
[0027]參考標(biāo)號(hào)列表
I控制裝置 2內(nèi)燃機(jī)
3排氣后處理裝置 4壓縮機(jī)入口線路 5a壓縮機(jī)出口線路或增壓空氣線路 5b渦輪入口線路 6渦輪出口線路 7至排氣口的排氣線路 8增壓空氣冷卻器 9電氣線路
10電氣化排氣渦輪增壓器 11壓縮機(jī) 12渦輪 13傳動(dòng)軸 14電機(jī)
15用于電能的儲(chǔ)存裝置
16控制線路
17電氣線路
18控制線路
19信號(hào)線
20排氣溫度傳感器
40排氣溫度管理
41發(fā)動(dòng)機(jī)操作圖的滿負(fù)載極限曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0028]圖1以高度示意性框圖的形式示出了商用車輛的增壓式內(nèi)燃機(jī)2(通常是柴油機(jī))，以及與其相關(guān)聯(lián)的下文也稱為ETC的電氣化排氣渦輪增壓器10 ATC 10包括渦輪12，其由來自內(nèi)燃機(jī)2的排出氣體驅(qū)動(dòng)，排出氣體經(jīng)由排氣線路5b給送至渦輪12。此后，排氣混合物經(jīng)由渦輪出口流過排氣線路6，其中布置了本來已知的排氣后處理裝置，例如，排氣催化器的形式。在穿過排氣后處理裝置之后，排氣經(jīng)由另一排氣線路7流至排氣口。
[0029]渦輪12通過軸13連接到壓縮機(jī)11。新鮮空氣經(jīng)由壓縮機(jī)入口線路4給送至壓縮機(jī)
11。壓縮機(jī)11壓縮待給送至內(nèi)燃機(jī)2的增壓空氣，且因此在正常燃燒操作中提高內(nèi)燃機(jī)2的功率。由壓縮機(jī)11壓縮的增壓空氣經(jīng)由增壓空氣線路給送至增壓空氣冷卻器8，且然后經(jīng)由線路5a給送到內(nèi)燃機(jī)2中。
[0030]ETC 10體現(xiàn)為電氣化排氣渦輪增壓器，S卩，電動(dòng)機(jī)協(xié)助的排氣渦輪增壓器。出于此目的，ETC 10設(shè)有電機(jī)14，其可操作為馬達(dá)以及操作為發(fā)電機(jī)，可聯(lián)接到或以轉(zhuǎn)矩傳遞方式聯(lián)接到傳動(dòng)軸13，且設(shè)置成用于驅(qū)動(dòng)或協(xié)助排氣渦輪增壓器的轉(zhuǎn)子11、12、13的驅(qū)動(dòng)。
[0031]電機(jī)14(例如，電動(dòng)機(jī))的馬達(dá)模式和發(fā)電機(jī)模式由控制裝置控制，控制裝置I出于此目的經(jīng)由電氣線路連接到電動(dòng)機(jī)14且連接到用于電能的儲(chǔ)能裝置15上，例如，起動(dòng)機(jī)電池或混合傳動(dòng)系的高壓電池，這由虛線9和17示意性地指出。對(duì)于電機(jī)14的馬達(dá)模式，該能量由儲(chǔ)能裝置15供應(yīng)。在電機(jī)14的發(fā)電機(jī)模式中生成的功率可經(jīng)由控制裝置I給送至儲(chǔ)能裝置15。
[0032]在考慮的示范性實(shí)施例中，控制裝置I還體現(xiàn)為控制器，其可主動(dòng)地執(zhí)行排氣溫度管理，以便升高和/或降低排氣溫度。這里，例如設(shè)計(jì)為微處理器的控制器經(jīng)由控制線路18連接到內(nèi)燃機(jī)2，以便給所述發(fā)動(dòng)機(jī)提供改變的噴射參數(shù)，例如，噴射開始的延遲，以便升高排氣溫度。
[0033]控制裝置I還設(shè)計(jì)成控制排氣后處理裝置2的操作，這由電氣線路16指出。線路16將傳動(dòng)系的傳感器和/或排氣后處理系統(tǒng)連接到控制裝置I。例如，借助于傳感器，有可能以本來已知的方式測量渦輪12之后的排氣溫度、催化轉(zhuǎn)換器或顆粒過濾器之前和/或之后的溫度、溫差、催化轉(zhuǎn)換器或顆粒過濾器之前和/或之后的壓力，或壓差。
[0034]控制裝置I設(shè)計(jì)成控制排氣溫度且從各種發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器連續(xù)地接收數(shù)據(jù)。例如，存在布置在壓縮機(jī)入口線路4中的溫度傳感器20，所述傳感器測量進(jìn)氣的溫度，且經(jīng)由信號(hào)線19將測量值傳送至控制裝置I。控制裝置從其它溫度傳感器(圖1中未示出)接收測量值，傳感器以本來已知的方式測量排氣溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水及發(fā)動(dòng)機(jī)油的溫度。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)內(nèi)容的一個(gè)特定特征在于，控制裝置I設(shè)計(jì)成啟動(dòng)ETC10作為排氣溫度管理的一部分，特別是通過ETC 10的發(fā)電機(jī)模式升高排氣溫度，或如果適合，通過ETC 10的電動(dòng)機(jī)模式降低排氣溫度。
[0036]對(duì)應(yīng)的模式和對(duì)應(yīng)的方法通過舉例在圖2中的流程圖中示出。
[0037]在第一步驟SI中，控制裝置I在內(nèi)燃機(jī)2的燃燒模式中監(jiān)測是否滿足排氣溫度管理的預(yù)定啟動(dòng)條件，其中排氣溫度將選擇性地升高或降低。這里，啟動(dòng)條件的滿足指出了排氣溫度應(yīng)當(dāng)主動(dòng)地改變，例如，以便允許排氣后處理裝置3的最佳操作。啟動(dòng)條件得到滿足，且指出了例如在排氣線路5b中的實(shí)際排氣溫度低于排氣后處理裝置3的點(diǎn)火溫度時(shí)應(yīng)當(dāng)升高排氣溫度。為了監(jiān)測該啟動(dòng)條件，控制裝置I可連續(xù)地監(jiān)測來自排氣溫度傳感器20的測量值。作為另一個(gè)啟動(dòng)條件，控制裝置可檢查內(nèi)燃機(jī)2是否處于冷運(yùn)行或加熱模式，因?yàn)樵谶@些操作狀態(tài)中，排氣后處理裝置3大體上同樣未充分加熱。
[0038]作為備選，控制裝置3可使用發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器來監(jiān)測啟動(dòng)條件，其測量進(jìn)氣、發(fā)動(dòng)機(jī)水或發(fā)動(dòng)機(jī)油的溫度。如果測得的溫度值分別低于預(yù)定溫度閾值，則控制裝置3可從此推定并未達(dá)到排氣后處理裝置3的啟動(dòng)溫度。例如，此溫度閾值可按經(jīng)驗(yàn)依靠試驗(yàn)裝置確定。
[0039]根據(jù)考慮的示范性實(shí)施例，作為ETC10的發(fā)電機(jī)模式的另一個(gè)啟動(dòng)條件，系統(tǒng)檢查空轉(zhuǎn)或部分負(fù)載操作狀態(tài)是否存在。換言之，在空轉(zhuǎn)或部分負(fù)載操作狀態(tài)存在時(shí)，過低的排氣溫度僅通過ETC 1的發(fā)電機(jī)模式主動(dòng)地升高。
[0040]圖3示出了發(fā)動(dòng)機(jī)操作圖以示出此類操作狀態(tài)。由參考標(biāo)號(hào)41表示的曲線代表發(fā)動(dòng)機(jī)操作圖的滿載極限曲線。由40表示的線包繞的操作點(diǎn)的區(qū)域代表執(zhí)行排氣溫度管理的示范性商用車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的部分負(fù)載模式中的操作點(diǎn)。對(duì)于示范性商用車輛內(nèi)燃機(jī)，部分負(fù)載操作狀態(tài)是發(fā)動(dòng)機(jī)速度在從600到1600轉(zhuǎn)每分鐘的速度范圍中和從O到700Nm的轉(zhuǎn)矩范圍中所處的那些操作點(diǎn)。
[0041]在步驟S2中，控制裝置I因此檢查是否滿足啟動(dòng)條件。如果這是此情況且啟動(dòng)條件進(jìn)一步指出了排氣溫度應(yīng)當(dāng)主動(dòng)升高，則然后執(zhí)行步驟S3，其中控制裝置I開始ETC 10的電機(jī)14的發(fā)電機(jī)模式。
[0042]在發(fā)電機(jī)模式中，與轉(zhuǎn)子的傳動(dòng)軸13在運(yùn)動(dòng)方面聯(lián)接的電動(dòng)機(jī)14由供有來自內(nèi)燃機(jī)的排氣能量的轉(zhuǎn)子11、12、13加速，結(jié)果轉(zhuǎn)子11、12、13的動(dòng)能部分地轉(zhuǎn)換成電能，且因此轉(zhuǎn)子制動(dòng)。因此，排氣渦輪增壓器的發(fā)電機(jī)模式具有的結(jié)果在于內(nèi)燃機(jī)的升壓或空氣質(zhì)量流減小。由于減小的升壓，故空氣比(λ)下降，且在燃燒期間產(chǎn)生較熱的排氣。
[0043]當(dāng)排氣的溫度超過排氣后處理裝置的點(diǎn)火溫度時(shí)，ETC10的臨時(shí)發(fā)電機(jī)模式結(jié)束。該方法然后又以步驟SI繼續(xù)。
[0044]如上文已經(jīng)提到，本發(fā)明的一個(gè)特定優(yōu)點(diǎn)還在于該方法可類似地用于降低排氣溫度以便保護(hù)內(nèi)燃機(jī)2和排氣后處理裝置3(如果排出氣體溫度過高)。出于此目的，在步驟SI中，還監(jiān)測指出排氣溫度過高的啟動(dòng)條件。因此，系統(tǒng)還在步驟S2中檢查是否存在過高的排氣溫度的情況。例如，如果排氣溫度超過排氣溫度的預(yù)定上限值，則這將是此情況。在此情況中，然后執(zhí)行步驟S4。
[0045]在步驟S4中，ETC 10由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，S卩，ETC 10的轉(zhuǎn)子11、12、13另外由ETC 10的電動(dòng)機(jī)模式加速。
[0046]由于轉(zhuǎn)子加速至較高速度，空氣質(zhì)量流增大，且導(dǎo)致排氣溫度的降低。如果排氣溫度值降到上限值以下，則ETC 10的臨時(shí)電動(dòng)機(jī)協(xié)助模式結(jié)束。該方法然后又以步驟SI繼續(xù)。
[0047]本發(fā)明不限于上文所述的優(yōu)選示范性實(shí)施例。相反，大量的變型和改型是可能的，其同樣地利用本發(fā)明的構(gòu)想且因此落入保護(hù)范圍內(nèi)。特別地，本發(fā)明還提出了保護(hù)獨(dú)立于它們涉及的權(quán)利要求的從屬權(quán)利要求的主題和特征。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于設(shè)置、特別是升高和/或降低具有布置在排氣線路(5b，6)中的排氣后處理裝置(3)的內(nèi)燃機(jī)(2)的排氣溫度的方法，其特征在于，使用電氣化排氣渦輪增壓器(10)的電動(dòng)機(jī)模式和/或發(fā)電機(jī)模式(S1-S4)設(shè)置所述排氣溫度以用于排氣后處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述電氣化排氣渦輪增壓器(10)的所述電動(dòng)機(jī)模式(S4)和/或所述發(fā)電機(jī)模式(S3)在滿足用于啟動(dòng)排氣溫度管理的至少一個(gè)啟動(dòng)條件之后開始(SI, S2)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，開始所述電氣化排氣渦輪增壓器(10)的所述發(fā)電機(jī)模式(S3)，所述發(fā)電機(jī)模式在滿足指出需要升高當(dāng)前排氣溫度的至少一個(gè)啟動(dòng)條件時(shí)制動(dòng)所述電氣化排氣渦輪增壓器(10)的轉(zhuǎn)子(11，12，13)。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，開始所述電氣化排氣渦輪增壓器(10)的所述電動(dòng)機(jī)模式(S4)，所述電動(dòng)機(jī)模式在滿足指出需要降低當(dāng)前排氣溫度的至少一個(gè)啟動(dòng)條件時(shí)加速所述電氣化排氣渦輪增壓器(1)的轉(zhuǎn)子(11，12，13)。5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，當(dāng)滿足指出需要升高當(dāng)前排氣溫度的至少一個(gè)啟動(dòng)條件時(shí)執(zhí)行以下措施中的至少一者: (a)調(diào)整節(jié)流閥， (b)閉合發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)盤， (c)啟動(dòng)額外布置在所述排氣線路上的燃燒器系統(tǒng)，以及 (d)調(diào)整所述內(nèi)燃機(jī)的噴射參數(shù)使得調(diào)整的噴射參數(shù)帶來所述排氣溫度的升高，其中例如發(fā)生噴射開始的延遲和/或引入燃料的計(jì)量數(shù)量的增加。6.根據(jù)權(quán)利要求5從屬于權(quán)利要求2時(shí)所述的方法，其特征在于，所述電氣化渦輪增壓器(10)的所述電動(dòng)機(jī)模式(S3)在以下情形時(shí)開始: (a)滿足指出需要升高當(dāng)前排氣溫度的所述至少一個(gè)啟動(dòng)條件，以及 (b)存在所述內(nèi)燃機(jī)的瞬變操作狀態(tài)。7.根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，用于啟動(dòng)排氣溫度管理的啟動(dòng)條件是所述排氣溫度低于溫度下限值，所述啟動(dòng)條件指出需要升高所述排氣溫度，其中所述溫度下限值例如是所述排氣后處理裝置(3)的點(diǎn)火溫度。8.根據(jù)權(quán)利要求2至7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，用于啟動(dòng)排氣溫度管理的啟動(dòng)條件是存在所述內(nèi)燃機(jī)的空轉(zhuǎn)和/或部分負(fù)載操作狀態(tài)，所述啟動(dòng)條件指出需要升高所述排氣溫度。9.根據(jù)權(quán)利要求2至8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，用于啟動(dòng)排氣溫度管理的啟動(dòng)條件基于以下確定: (a)至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器的測量值，其中所述至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器測量進(jìn)氣溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度和/或發(fā)動(dòng)機(jī)油溫度;和/或 (b)所述內(nèi)燃機(jī)的操作階段，其中所述操作階段指出所述內(nèi)燃機(jī)是否處于冷運(yùn)行模式、加熱模式或熱模式，和/或所述內(nèi)燃機(jī)是否在超程模式中比預(yù)定時(shí)間操作更久。10.—種用于設(shè)置、特別是升高和/或降低具有布置在排氣線路(5b，6)中的排氣后處理裝置(3)的內(nèi)燃機(jī)(2)的排氣溫度的控制裝置(I)，其特征在于， 所述控制裝置(I)設(shè)計(jì)成檢查是否滿足用于啟動(dòng)排氣溫度管理的至少一個(gè)啟動(dòng)條件，且如果是，則啟動(dòng)所述內(nèi)燃機(jī)(2)的電氣化排氣渦輪增壓器(10)來確立所述電氣化排氣渦輪增壓器(10)的電動(dòng)機(jī)模式和/或發(fā)電機(jī)模式，以便設(shè)置所述排氣溫度。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的控制裝置，其特征在于，所述控制裝置體現(xiàn)為執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求2至9中任一項(xiàng)所述的方法。12.—種具有由電氣化排氣渦輪增壓器增壓的內(nèi)燃機(jī)的車輛，特別是商用車輛，具有根據(jù)權(quán)利要求1O或11所述的控制裝置(I)。
【文檔編號(hào)】F01N13/08GK105888805SQ201610081564
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年2月5日
【發(fā)明人】A.帕彭海默, A.佐默曼
【申請(qǐng)人】曼卡車和巴士股份公司