柴油后處理系統(tǒng)中的再生的控制的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)涉及用于控制柴油發(fā)動(dòng)機(jī)后處理(AT)系統(tǒng)中的再生的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]各種排氣后處理裝置、諸如顆粒過(guò)濾器和其它裝置，已經(jīng)被開(kāi)發(fā)用來(lái)有效地限制來(lái)自內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣排放物。
[0003]用于現(xiàn)代柴油發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的后處理系統(tǒng)典型地被并入柴油氧化催化器(DOC)，作為用于該目的其中一個(gè)裝置。DOC通常包含離散數(shù)量的地點(diǎn)，所述地點(diǎn)包含貴金屬，諸如鉑和/或鈀，其用作催化劑，以將存在于廢氣流中的碳?xì)浠衔锖鸵谎趸佳趸?、即轉(zhuǎn)換為二氧化碳和水。但是，DOC中的一些貴金屬點(diǎn)可隨時(shí)間變得不活躍。這種DOC的退化可能通過(guò)由于一些發(fā)動(dòng)機(jī)的碳?xì)浠衔锱欧盼镏苯釉贒OC中燃燒而導(dǎo)致的升高的溫度造成。
[0004]后處理系統(tǒng)可還并入柴油顆粒過(guò)濾器(DPF)，用于在排氣被排放到大氣之前收集和處置由柴油發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的煙灰顆粒物質(zhì)。典型的DPF作為用于將顆粒物質(zhì)從廢氣流去除的捕獲器(trap)。與DOC相似，DPF包含貴金屬，諸如鉑和/或鈀，其用作催化劑，以進(jìn)一步氧化存在于廢氣流中的煙灰和碳?xì)浠衔?。DPF可使用過(guò)熱排氣燒掉被收集的顆粒而被再生和清潔。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]披露了一種方法，用于控制柴油發(fā)動(dòng)機(jī)后處理(AT)系統(tǒng)中的再生，所述柴油發(fā)動(dòng)機(jī)后處理系統(tǒng)具有柴油氧化催化器(DOC)和柴油顆粒過(guò)濾器(DPF)。
[0006]該方法包括通過(guò)將大量燃料噴射到DOC上游的廢氣流中以使廢氣流過(guò)熱并產(chǎn)生或?qū)е翫OC的預(yù)熱從而開(kāi)始AT系統(tǒng)的再生周期“n”，其中，“η”為正整數(shù)。該方法還包括評(píng)估由過(guò)熱的廢氣流導(dǎo)致的DOC預(yù)熱速率。該方法包括響應(yīng)被評(píng)估的DOC的預(yù)熱速率來(lái)確定在DOC中可用的或活性的用于催化廢氣流的催化劑的量。此外，該方法包括減少被噴射到DOC中的燃料的量，使得被確定的可用量的催化劑在DOC中被用于催化廢氣流并且預(yù)定量的燃料被允許漏過(guò)DOC以保持DPF中的再生溫度。
[0007]如果可用的用于催化廢氣流的催化劑物質(zhì)的量在臨界量以下，則DOC可被識(shí)別為已經(jīng)失效。該方法可還包括如果DOC已經(jīng)失效，則減少被噴射到DOC中的燃料的量。
[0008]該方法可還包括，如果可用的用于催化廢氣流的催化劑物質(zhì)的量在預(yù)定量以下，則產(chǎn)生表示DOC已經(jīng)失效的信號(hào)。
[0009]開(kāi)始AT系統(tǒng)的再生周期“η”、確定在DOC中可用的用于催化廢氣流的催化劑物質(zhì)的量、減少被噴射到DOC中的燃料的量、將被噴射到DOC中的燃料的量減少到零、并且產(chǎn)生表示DOC已經(jīng)失效的信號(hào)中的每一個(gè)可通過(guò)控制器實(shí)現(xiàn)。
[0010]AT系統(tǒng)的再生可通過(guò)控制器作為閉環(huán)操作被調(diào)整。這樣的閉環(huán)操作可包括存儲(chǔ)被減少量的燃料，并在AT系統(tǒng)30的再生周期“η+1”期間經(jīng)由控制器命令到DOC中的被減少的量的燃料的噴射。
[0011]AT系統(tǒng)的開(kāi)始再生的動(dòng)作可通過(guò)控制器作為開(kāi)環(huán)操作被調(diào)整。這樣的開(kāi)環(huán)操作可包括在AT系統(tǒng)的再生周期“η+1”期間噴射所述量的燃料到DOC中。
[0012]在DOC中可用的用于催化廢氣流的催化劑物質(zhì)的量可被識(shí)別為DOC內(nèi)活性貴金屬(鉑和/或鈀，用于將碳?xì)浠衔锖鸵谎趸佳趸癁槎趸己退?點(diǎn)的離散數(shù)量。
[0013]DOC和DPF可串聯(lián)定位在單個(gè)容器內(nèi)。
[0014]還提供了一種用于控制柴油發(fā)動(dòng)機(jī)AT系統(tǒng)中的再生的系統(tǒng)和采用這樣的系統(tǒng)的車輛。
[0015]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供了一種用于控制在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)后處理(AT)系統(tǒng)中的再生的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:通道，其配置為將來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣流和用于引入的柴油燃料的噴射運(yùn)載到AT系統(tǒng)中，其中，所述AT系統(tǒng)包括布置在柴油顆粒過(guò)濾器(DPF)上游的柴油氧化催化器(DOC);裝置，其配置為將柴油燃料噴射到通道中；以及控制器，其配置為通過(guò)將大量燃料噴射到DOC上游的廢氣流中以使廢氣流過(guò)熱并引起DOC的預(yù)熱，開(kāi)始AT系統(tǒng)的再生周期“η”，其中，“η”為正整數(shù)；評(píng)估由過(guò)熱的廢氣流導(dǎo)致的DOC預(yù)熱速率；響應(yīng)被評(píng)估的DOC的預(yù)熱速率，確定在DOC中可用的用于催化廢氣流的催化劑物質(zhì)的量；以及減少被噴射到DOC中的燃料的量，使得被確定的可用量的催化劑物質(zhì)在DOC中被用于催化廢氣流并且預(yù)定量的燃料被允許漏過(guò)DOC以保持DPF中的再生溫度。
[0016]優(yōu)選地，所述控制器還配置為，如果可獲得用于催化廢氣流的催化劑物質(zhì)的量在臨界量以下，則識(shí)別DOC已經(jīng)失效，并且如果DOC已經(jīng)失效，則減少被噴射到DOC中的燃料的量。
[0017]優(yōu)選地，控制器還配置為，如果可用的用于催化廢氣流的催化劑物質(zhì)的量在臨界量以下，則產(chǎn)生表示DOC已經(jīng)失效的信號(hào)。
[0018]優(yōu)選地，控制器還配置為經(jīng)由閉環(huán)操作調(diào)整所述AT系統(tǒng)的操作。
[0019]優(yōu)選地，在閉環(huán)操作期間，所述控制器存儲(chǔ)被減少量的燃料，并在所述AT系統(tǒng)的再生“η+1”期間命令被減少的量的燃料的噴射到DOC中。
[0020]優(yōu)選地，控制器被配置為經(jīng)由開(kāi)環(huán)操作調(diào)整所述AT系統(tǒng)的操作。
[0021 ] 優(yōu)選地，在開(kāi)環(huán)操作期間，所述控制器在所述AT系統(tǒng)的再生周期“η+1 ”期間命令所述燃料的量噴射到DOC中。
[0022]優(yōu)選地，在DOC中可用的用于催化廢氣流的催化劑物質(zhì)的量經(jīng)由控制器被識(shí)別為DOC內(nèi)活性貴金屬點(diǎn)的離散數(shù)量。
[0023]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供了一種車輛，包括:柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其配置為推進(jìn)車輛；后處理(AT)系統(tǒng)，其具有布置在柴油顆粒過(guò)濾器(DPF)上游的柴油氧化催化器(DOC);通道，其配置為將來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣流和用于引入的柴油燃料的噴射運(yùn)載到所述AT系統(tǒng)中；裝置，其配置為將柴油燃料噴射到通道中的；以及控制器，其配置為通過(guò)將大量燃料噴射到DOC上游的廢氣流中以使廢氣流過(guò)熱并引起DOC的預(yù)熱，開(kāi)始所述AT系統(tǒng)的再生周期“η”，其中，“η”為正整數(shù)；評(píng)估由過(guò)熱的廢氣流導(dǎo)致的DOC預(yù)熱速率；響應(yīng)被評(píng)估的DOC的預(yù)熱速率來(lái)確定在DOC中可用的用于廢氣流的催化劑物質(zhì)的量；并且減少被噴射到DOC中的燃料的量，使得被確定的可用量的催化劑物質(zhì)在DOC中被用于催化廢氣流并且預(yù)定量的燃料被允許漏過(guò)DOC以保持DPF中的再生溫度。
[0024]優(yōu)選地，控制器還配置為經(jīng)由閉環(huán)操作開(kāi)始所述AT系統(tǒng)的再生，使得控制器存儲(chǔ)被減少的量的燃料，并在所述AT系統(tǒng)的再生“η+1 ”期間命令被調(diào)整量的燃料噴射到DOC中。
[0025]優(yōu)選地，控制器被配置為經(jīng)由開(kāi)環(huán)操作開(kāi)始所述AT系統(tǒng)的再生，使得所述控制器在所述AT系統(tǒng)的再生周期“η+1”期間命令所述量的燃料噴射到DOC中。
【附圖說(shuō)明】
[0026]結(jié)合以下附圖和所附權(quán)利要求，從用于實(shí)施所述發(fā)明的最佳模式(一個(gè)或多個(gè))和實(shí)施例(一個(gè)或多個(gè))中，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)勢(shì)及其它特征和優(yōu)勢(shì)將顯而易見(jiàn)。
[0027]圖1是車輛的示意性平面圖，車輛具有連接至排氣系統(tǒng)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，排氣系統(tǒng)具有用于減少?gòu)U氣排放的后處理(AT)系統(tǒng)。
[0028]圖2是控制在圖1的AT系統(tǒng)中的再生的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]參考附圖，其中在幾幅圖中相同的附圖標(biāo)記指代相同的部件，圖1示意性地示出機(jī)動(dòng)車輛10。車輛10包括壓縮點(diǎn)火或柴油內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)12，配置為經(jīng)由從動(dòng)輪14推進(jìn)車輛。當(dāng)特定量的外界空氣流16與從燃料箱20供應(yīng)的計(jì)量的量的燃料18混合并且合成的空氣-燃料混合物在發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸(未不出)內(nèi)部被壓縮時(shí)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)12中的內(nèi)部燃燒發(fā)生。
[0030]如圖所示，發(fā)動(dòng)機(jī)12包括排氣歧管22和渦輪增壓器24。渦輪增壓器24由廢氣流26激勵(lì)，所述廢氣流40由發(fā)動(dòng)機(jī)12的單獨(dú)汽缸通過(guò)排氣歧管22在每一個(gè)燃燒活動(dòng)之后釋放。渦輪增壓器24連接至排氣系統(tǒng)28，排氣系統(tǒng)28接收廢氣流26并最終將廢氣流釋放到周圍環(huán)境，典型地處在車輛10的側(cè)部或尾部。盡管發(fā)動(dòng)機(jī)12被描述為具有附連至發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的排氣歧管22，但發(fā)動(dòng)機(jī)可包括諸如通常形成在排氣歧管中的排氣通道(未示出)。在這樣的情況下，上述通道可被并入在發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)中，諸如發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋(一個(gè)或多個(gè))中。此外，盡管渦輪增壓器24被示出，但不能排除發(fā)動(dòng)機(jī)12在沒(méi)有動(dòng)力提升裝置的情況下被構(gòu)造和操作。
[0031]車輛10還包括柴油發(fā)動(dòng)