[发明专利]用于控制柴油发动机系统的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及柴油发动机的控制，特别涉及为了选择性地减少发动机烟粒产生的此种发动机的控制。

背景技术

众所周知，如果柴油发动机接收到增加扭矩的突然需求，由于发动机错误加燃料发动机将产生大量的烟粒。也就是说，为了满足请求的扭矩需求，需要特定量的燃料，但是由于发动机的低起始速度，开始摄入空气量低于有效燃烧该燃料量所需的空气量。

该错误加燃料在以下几个方面是不利的：

首先，浪费了燃料因此减小了发动机的燃料经济性；

第二，产生了不必要的排放，包括上面提及的烟粒；

第三，过度加燃料在发动机中产生未燃烧的燃料，其将被吸收进入润滑机油中；以及

第四，产生的烟粒会迅速填充任何提供的用以从发动机排放尾气中除去烟粒的微粒过滤器。

已知通过修改由发动机提供的目标扭矩来限制在这种瞬时事件期间产生的烟粒量。然而，由于主要的目标是最小化从发动机可获取的潜在扭矩输出的损失，因此仍然会产生较高水平的烟粒。

在发动机中的润滑机油中的燃料或者烟粒的量非常重要，因为润滑机油中的大量的燃料或者烟粒会减小润滑机油的润滑性能。另外，如果润滑机油中的燃料量变得非常高，若该高易燃的燃料/油混合物经由发动机通气系统被摄回入发动机，则该润滑机油中的高水平燃料可能导致发动机失控。

柴油微粒过滤器(DPF)的烟粒负荷对于柴油发动机的有效率的运行非常重要，因为随着DPF被烟粒填充，发动机背压上升因而来自发动机的可获取扭矩输出会倾向于下降。因此，众所周知需要定期通过燃烧存储在其中的烟粒而再生DPF。为此，通常会在燃烧循环中后期向发动机喷射燃料从而未燃烧的燃料朝向DPF移动，其在进入DPF之前在上游催化剂中自动点燃且升温的排气进入DPF并燃烧尽烟粒。

然而，该过程具有两个主要的缺点：

首先，浪费了再生DPF的燃料；且

第二，燃料后喷射导致了未燃烧的燃料冲击发动机的汽缸壁，在这里其会很容易地被吸收进入润滑机油中从而增加了润滑机油中的燃料量。

发明内容

本发明的一个目的是适应性地减少柴油发动机的烟粒产生量以便增加DPF再生事件之间的时间周期从而减少柴油发动机的寿命期间为这些事件使用的燃料量。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于控制具有柴油发动机的发动机系统的方法包括：基于发动机系统的至少一个受烟粒影响的参数的状态适应性地改变发动机的运转以控制发动机的烟粒产生。

发动机系统可包括至少一个排放控制装置和用以润滑发动机的机油，且至少一个受烟粒影响的参数可以为排放控制装置的当前状态和发动机润滑机油的当前状态中的至少一个。

当排放控制装置的当前状态超出了预定限制时，可以控制发动机的运转以减少由发动机产生的烟粒。

基于排放控制装置的当前状态和发动机产生烟粒之间的预定的关系可以控制发动机运转以减少由发动机产生的烟粒。

排放控制装置可以为柴油微粒过滤器，排放控制装置的当前状态可以为柴油微粒过滤器的烟粒负荷且可以基于在柴油微粒过滤器中的烟粒负荷和发动机产生烟粒之间的预定关系而控制发动机的运转以减少由发动机产生的烟粒。

排放控制装置可为具有存储在添加剂贮存室中的添加剂供给的柴油微粒过滤器系统，排放控制装置的当前状态可以为贮存室中的添加剂的量且可以基于贮存室中的添加剂的量和发动机产生烟粒之间的关系而控制发动机运转以减少由发动机产生的烟粒。

可以在烟粒产生上限和烟粒产生下限之间控制发动机运转。

机油的当前状态可以为机油中的杂质量。

可以基于发动机润滑机油中的杂质量和发动机产生烟粒之间的预定关系控制发动机运转以减少由发动机产生的烟粒量。

润滑机油中的杂质量可以为杂质与机油的比率。

该杂质可以为机油中的燃料或者可以为机油中的烟粒。

可以基于排放控制装置的当前状态和发动机的润滑机油的当前状态控制发动机的运转。

方法可以包括在发动机运转瞬时阶段期间控制发动机运转以减少烟粒产生。

可替代地，该方法可包括在发动机运转的稳态运行阶段期间控制发动机以减少烟粒产生。

进一步可替代地，该方法可包括在发动机运转的瞬时阶段期间和在稳态运行阶段期间控制发动机以减少烟粒产生。