[发明专利]用于汽油微粒过滤器的再生的系统

说明书

本发明公开了用于汽油微粒过滤器的再生的系统。一种系统包括烟尘模块、协调器模块、再生模块以及致动器模块。烟尘模块确定汽油发动机的微粒过滤器中的烟尘质量的当前量，其中微粒过滤器在汽油发动机的下游并且接收来自汽油发动机的排气。协调器模块产生启用信号、扭矩储备信号以及当量比。再生模块基于烟尘质量的当前量和启用信号产生再生信号以再生微粒过滤器。致动器模块基于再生信号、扭矩储备信号和等值比拖延火花以及增加到微粒过滤器的空气流的量。致动器模块维持再生期间的汽油发动机输出的扭矩的量与微粒过滤器的再生之前来自汽油发动机的输出相同。

相关申请的交叉引用

此申请要求2014年10月31日提交的美国临时申请号62/073,546的权益。以上提及的申请的全部披露内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本公开涉及车用汽油（也称为汽油）内燃发动机的微粒过滤器的再生。

背景技术

本文所提供的背景技术描述的目的在于从总体上介绍本公开的背景。当前提及的发明人的工作——以在此背景技术部分中所描述的为限——以及在提交时否则可能不构成现有技术的该描述的各方面，既不明示地也不默示地被承认为是针对本公开的现有技术。

汽油内燃发动机（ICE）通常包括具有催化转化器的排气系统。排气系统还可以包括在催化转化器下游的汽油微粒过滤器（GPF）。GPF过滤器过滤来自从汽油ICE输出的排气的烟尘和微粒。

在汽油ICE的操作期间，汽油ICE的GPF中的氧气（O₂）水平可能低于氧化GPF中的烟尘所需的水平。此外，GPF所接收到的排气的温度可能在不利于烟尘氧化的温度范围中（例如，在低于预定温度的温度）。因此，在某些操作条件期间，可能不能执行和/或可能不能高效地执行GPF的再生。当GPF中存在大量氧气（O₂）但是GPF并非处于足以氧化的温度时，低效再生也可能在燃料切断事件期间发生。燃料切断事件的实例是离合器燃料切断（CFCO）事件和减速燃料切断（DFCO）事件。燃料切断事件可能由于汽缸停用而发生。汽缸停用系统可以在发动机操作期间停用发动机的一个或多个汽缸以节省燃料。

DFCO是用于多种原因。当车辆的加速器未被致动时（例如，车辆操作者未施压于加速踏板），DFCO可以用来提供减速（动力总成制动）力。在高海拔（山地）区域和/或具有大海拔变化的区域中，DFCO用来提供动力总成制动以避免对车辆的摩擦制动器的损坏。

DFCO还可以用来防止对催化转化器的损坏。例如，可以校准并固定节气门位置以便对发动机提供最小量的每汽缸空气（APC），由此在下坡行驶时提供车辆减速。由于固定的节气门位置和/或变速器手动下拉（PRNDL）换挡杆（例如，换挡到低速挡，诸如L1或L2），ICE的APC水平可能变得太低并且导致熄火。熄火是指发动机的汽缸中空气/燃料混合物的不完全燃烧。此熄火可能导致燃料进入排气系统并且在排气系统中点火，这增加催化转化器的催化剂的温度。当催化剂的温度超过阈值时，可能发生对催化剂的损害。通过使用DFCO，燃料被禁用，这保护催化剂免受熄火事件损害。

DFCO还可以用来增加燃料经济性。由于泵送损失和其他因素，汽油火花点火发动机的效率在最小燃烧（即，最小空气和燃料水平）下可能低。禁用燃料比减少到ICE的燃料量更加有效。

发明内容