[发明专利]运转包括柴油微粒过滤器的发动机的方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种运转包括柴油微粒过滤器的发动机的方法。

【背景技术】

排放控制装置(例如柴油微粒过滤器(DPF))可通过捕集烟粒减少柴油发动机的烟粒排放量。这种装置可在涡轮增压发动机运转期间通过高于再生温度运转以减少捕集的微粒物质来再生。可以多种方式产生增加的排气温度，包括燃料次后喷射(far post injection)，其在排气系统中(例如在微粒过滤器上游的氧化催化剂中)至少部分发生放热反应。同时，多个排气组件和排放控制装置可具有温度上限，超过其则会发生热劣化。

本发明的发明人已经认识到在例如上述系统中在瞬态发动机运转期间温度控制(特别是排放控制系统中的温度)可能被劣化。例如，质量空气流量、燃料流量或其他参数的相对大而快的变化可能导致穿过系统的气流与穿过系统的燃料流相比暂时不匹配。这种不匹配会导致在加速期间温度暂时上升过高并在减速期间温度下降过低。类似地，涡轮增压器的热惯性也会影响精确温度控制，包括在加速期间产生额外的温度下降(由于涡轮增压器升温)以及在减速期间产生额外的温度上升(由于涡轮增压器降温)。

【发明内容】

这样，在一个途径中，提供了一种运转包括DPF的发动机的方法。该方法包括在DPF再生期间基于发动机扭矩的改变速度调节后期燃料喷射量。例如，该调节包括当改变速度为正值时减少后期燃料喷射量，而在改变速度为负值时增加后期燃料喷射量。这样，能够预测由瞬间燃料流和瞬间发动机气流不匹配引起的瞬间温度过高和/或温度过低状况，因为发动机扭矩的改变速度与这种效应相关联且提前于这种效应。

另外，该方法还可包括将排气传输至涡轮增压器涡轮、氧化催化剂、并随后传输至DPF，对后期燃料喷射的调节进一步基于涡轮增压器的热惯性。这样，能够解决由涡轮增压器惯性引起的扩大的温度差异，同时仍然响应于发动机扭矩的瞬时改变。

本发明还公开了一种运转包括排放控制系统的发动机的方法，该排放控制系统具有连接在柴油微粒过滤器上游的柴油氧化催化剂，该方法包含：在柴油氧化催化剂再生期间基于发动机的导数调节后期燃料喷射第一量，所述后期燃料喷射包括在主燃料喷射之后的时间间隔期间对燃烧室进行的燃料喷射事件；以及基于柴油氧化催化剂上游确定的稳定状态温度调节后期燃料喷射第二量。

本发明还公开了一种运转包括排放控制系统的发动机的方法，该排放控制系统具有连接在柴油微粒过滤器上游的柴油氧化催化剂，该方法包含：至少部分在压缩冲程期间将燃料喷射入汽缸中；在柴油氧化催化剂再生期间基于发动机的导数调节后期燃料喷射第一量，所述后期燃料喷射包括在主燃料喷射之后的时间间隔期间对燃烧室进行的燃料喷射事件；以及基于柴油氧化催化剂上游确定的稳定状态温度调节后期燃料喷射第二量。

这样，可精确地控制DPF的再生，同时降低DPF或排放控制系统中其它排放控制装置热劣化的可能性。

应理解，上述背景和概要用于以简化形式提出一系列原理，其将在具体实施方式中进一步描述。其并非意味着确定所要求保护的主题的关键或实质特征，所要求保护的主题的的范围仅由权利要求限定。另外，所要求保护的主题并未限制在解决上文或本说明书中任意部分所提到的缺点的实施方案。

【附图说明】

图1显示了内燃发动机的示意图。

图2显示了示例排放控制系统的示意图。

图3A和3B显示了绘制有现有技术温度控制策略的图形，其并未补偿瞬态运转。

图4显示了用于排放控制装置再生的控制策略。

图5A说明了可在正常发动机运转期间实施的稀燃料喷射策略。

图5B-5D说明了可在排放控制装置再生期间执行的多种燃料喷射策略。

【具体实施方式】

如图1-2所示，由于多种因素，在涡轮增压压缩点火内燃发动机中可能很难在瞬态运转(例如发动机加速或减速)期间精确控制柴油微粒过滤器(DPF)的再生。这些因素可包括进气系统中燃料路径和空气路径响应时间的不一致。在一些情况下，燃料路径的响应可能比空气路径的响应快。也就是说，在瞬态发动机运转期间，喷射入进气歧管的燃料量可能对应于稳定状态程度，同时进气歧管中的气流仍然根据瞬态状况改变。这样，如图3A中所示，当发动机处于瞬态运转时可能发生燃料过多或燃料不足。因此，燃料过多或不足可能使排气温度增加至高于可有助于DPF再生的程度或减少至低于该程度。另外，在由于喷射过多或不足而导致的温度增加或降低后，由于涡轮增压器的热惯性，可能花费更长的时间段来回到温度设定点。因此，在对温度变化过度进行修正后，排气温度可能花费更长的时间间隔回到设定点。