[发明专利]操作内燃发动机的方法

说明书

技术领域

本发明一般涉及操作内燃发动机，通常为机动车辆的内燃发动机的一种方法。

背景技术

众所周知，内燃发动机内燃料燃烧产生的废气是通过排气系统排放至环境的，该排气系统通常包括与发动机汽缸连通的排气歧管、从排气歧管引出的排气管和位于排气管内的一个或多个后处理装置，用于收集和/或改变包含在废气中的污染物的组分。

在这些后处理装置中，柴油发动机通常包括柴油氧化催化剂（DOC）和柴油微粒过滤器（DPF），其中柴油氧化催化剂（DOC）用来将包含在废气内的残留的碳氢化合物和一氧化碳降解为二氧化碳和水，柴油微粒过滤器（DPF）位于DOC下游的排气管内，用于从废气中收集并从而移除柴油微粒物质（烟灰）。

该后处理装置的副作用在于，DPF由流经此处的废气加热，因而若废气过多，该DPF可能过热。

举例来说，DPF可能过热达到其温度不可控的某个点，其在该点达到过高的值致使DPF自燃。该反常事件通常称为“热事件”（thermal event），极端严重，不仅因为会不可挽回地破坏DPF，还因为火势可能从DPF蔓延贯穿整个机动车辆。

“热事件”的起因合理地确定为一个或多个燃料喷射器的失效导致过量的燃料在发动机汽缸外燃烧，例如由于燃料喷射器额外的关闭延迟。然而，“热事件”通常开始得突然且发展得迅速，以至于不可能用燃料喷射器的常规控制方案足够快速地判断来有效地阻止该破坏。

基于上述考虑，本发明的实施例的一个目标是可靠地判断DPF是否过热，以阻止DPF的任何破坏和故障，例如“热事件”。另一个目标是用简单、合理且十分便宜的解决方案来达到这个目的。

发明内容

这些和/或其他目标可通过独立权利要求中所记录的本发明的实施例的特征来实现。从属权利要求叙述了本发明的实施例的优选的和/或有益的特征。

特别地，本发明的实施例提供了一种操作内燃发动机的方法，包括：

—监测内燃发动机的柴油微粒过滤器（DPF）的温度参数的值，通常是DPF入口处的废气温度的值，

—监测指示发动机载荷的一个或多个运行参数的值，通常是发动机扭矩的值和/或发动机速度的值，

—利用监测到的发动机载荷参数确定DPF温度参数的临界值，

—测试监测到的DPF温度参数的值是否超出了其所确定的临界值，和

—如果测试返回正值，判定柴油微粒过滤器过热。

换句话说，本解决方案提供了通过对比DPF温度参数的当前值和其动态临界值来判断DPF是否过热，其中DPF温度参数的当前值可通过专用传感器监测，动态临界值取决于发动机载荷参数的当前值。

以此方式，本发明的优势在于，在发动机载荷参数的宽范围内，对DPF过热的判断是可靠的。

本解决方案的另一个优势在于，由于运算法则和涉及的少量参数的简单性，判断DPF过热需要低的计算工作量，可以由传统的发动机控制器（ECU）提供。

还有另外一个优势在于，DPF过热的判断不意味任何附加的传感器，因为在内燃发动机的其他很多控制方案中已经监测并使用发动机载荷参数和DPF温度参数。

根据本发明的一个实施例，发动机载荷参数的监测值在用于确定DPF温度参数的临界值之前是经过过滤的。

该实施例是有优势的，因为发动机载荷参数通常变化很快，而DPF的热力学行为需要更多的时间来响应发动机载荷参数的变化做出改变。因而，DPF温度参数的临界值，该值是以发动机载荷参数为基础确定的，会变化过快并变得不稳定，从而导致判断失败，即返回错误的DPF过热信息或返回正确的DPF过热信息但太迟了。过滤发动机运行参数的监测值，可通过例如低通滤波器的方式实现，其具有克服、或至少明显降低的上述缺点的优势。

根据本发明的另一个实施例，DPF温度参数的临界值以校准模型或麦普图（map：控制发动机参数图）的方式确定，其中校准模型或麦普图接收发动机载荷参数的监测值作为输入并以输出临界值返回。

本解决方案的优势在于，模型或麦普图可通过实验活动来校准，并存储在与ECU关联的存储系统内，从而后者可很快地并以最小的计算工作量完成DPF过热的判断。

根据本发明的另一个实施例，发动机操作方法包括以下附加步骤：

—利用DPF温度参数的监测值来计算DPF温度参数的斜率的计算值，

—仅当DPF温度参数的斜率的计算值为正时执行测试。