[发明专利]用于再生直喷发动机的微粒过滤器时调整增压的方法

说明书

技术领域

本发明涉及车辆排放控制系统和方法的领域。

背景技术

排气再循环(EGR)已经被用来减少内燃发动机的排放。将排气再循环(EGR)引入发动机汽缸可减少发动机泵送损失和NO_x的形成。在WO2008/127755中，描述了一种具有排气再循环(EGR)通道的系统，该EGR通道位于发动机进气侧的压缩机的下游并且位于发动机排气侧的涡轮机的上游。参考文献还描述了催化器和微粒过滤器，其被设置在排气系统中的涡轮机下游位置。该参考文献在一种配置中描述将气体从发动机进气侧的压缩机的下游位置流动至排气系统中的催化器和微粒过滤器上游位置。此外，该参考文献描述了当排气歧管中的压力高于进气歧管的压力时，调整增压。该方法可协助保证从进气歧管至排气系统的流动，但是压缩机可被运行，以便从进气系统至排气系统的流量是低的。可替代地，压缩机可被运行使得压力比期望的压力高从而发动机燃料经济性被降低。

近来，直喷汽油发动机已经显示出被用来改进发动机性能和减少瞬态空-燃扰动，所述扰动可能由附着在进气歧管和发动机气口的燃料导致。然而，在更高发动机速度和更高发动机负载下，在发动机排气系统中可能形成微粒。在一些条件下，微粒的形成与燃料喷射至汽缸和火花塞点火燃烧之间的较短时间差有关。具体地，可能仅有很小的机会使得喷射燃料能够在开始燃烧之前完全蒸发并形成均质混合物。如果在开始燃烧之前没有在汽缸内形成均质空气-燃料混合物，那么可能形成分层区域(pockets of stratification)并且在汽缸空气-燃料混合物内燃烧富燃区域可能产生烟尘。微粒过滤器已经被提出作为减少烟尘排放的一种方式。

发明内容

在此，本发明人已经研究了一种再生微粒过滤器的方法。其包括：运行具有进气和排气系统的直喷汽油发动机；所述直喷汽油发动机的至少一个汽缸燃烧基本化学计量的空气-燃料混合物；并且将气体从所述进气系统流动至所述排气系统中的微粒过滤器上游和三元催化器下游位置；并且响应于至少一个微粒过滤器再生状态调整增压。

通过响应于至少一个微粒过滤器再生状态调整增压，增压可以被控制以便在不产生不足增压或过量增压情况下在进气系统和排气系统之间存在充分流量。以此方式，可在不过量或不足增压发动机的情况下使用进气系统气体再生微粒过滤器。此外，压缩机增压可以随着微粒过滤器再生被调整以允许由过滤器保持的材料氧化率的变化，从而由微粒过滤器保持的物质被充分氧化。

本说明可以提供多个优点。具体地，该方法可以通过允许催化器运行在有效运行窗内同时再生微粒过滤器而改进发动机排放。此外，本方法允许增压被调整，以便减少不足增压和过量增压。此外，可通过位于微粒过滤器下游的氧传感器的反馈输出来控制进气系统和排气系统之间的流动以及至少部分地感测由微粒过滤器保持的材料的氧化，调整微粒物质氧化速度。

根据另一方面，提供用于再生微粒过滤器的一种方法。该方法包括运行具有进气系统和排气系统的发动机，所述发动机的至少一个汽缸燃烧基本为化学计量的空气-燃料混合物；并且将气体从所述进气系统流动至所述排气系统的微粒过滤器上游和三元催化器下游位置；同时将气体从所述微粒过滤器的下游位置流动至所述进气系统。

在一个实施例中，气体以大于0.3发动机负载的发动机负载从所述进气系统流动至所述排气系统。

在另一个实施例中，所述发动机是直喷汽油发动机。

在另一个实施例中，该方法进一步包括响应于设置在所述微粒过滤器下游的氧传感器，禁止从所述进气系统至所述排气系统的气体流动。

在另一个实施例中，该方法进一步包括响应于阈值温度，限制从所述进气系统至所述排气系统的所述气体的流动。

在另一个实施例中，该方法进一步包括响应于阈值温度，限制从所述进气系统至所述排气系统的所述气体的流动，其中所述阈值温度是所述发动机温度或所述微粒过滤器温度的至少一个。

在另一个实施例中，从所述进气系统至所述排气系统的所述气体流由压缩机压缩并且通过阀门从所述进气系统按路径送到所述排气系统，其中所述压缩机是涡轮增压器压缩机或机械增压器压缩机。

在另一个实施例中，从所述进气系统至所述排气系统的所述气体流由压缩机压缩并且通过阀门从所述进气系统按路径送到所述排气系统，其中所述压缩机是涡轮增压器压缩机或机械增压器压缩机，所述涡轮增压器压缩机的输出压力或机械增压器压缩机的输出压力响应于驾驶员的需求扭矩被调整。