具有后處理設(shè)備的內(nèi)燃機(jī)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種內(nèi)燃機(jī)(110)，包括后處理設(shè)備(280)，其中，內(nèi)燃機(jī)(110)包括用于將燃料噴入氣缸(125)的噴射器(160)和電子控制裝置(450)，該電子控制裝置(450)設(shè)計(jì)用于，通過(guò)下列步驟實(shí)施用于再生后處理設(shè)備(280)的過(guò)程：-確定通過(guò)后噴射待噴入的額定燃料量(V_AfterDefault)；-檢測(cè)后處理設(shè)備(280)的溫度值(T_cat)；-確定作為后處理設(shè)備(280)的觀測(cè)到的溫度值(T_cat)和目標(biāo)-溫度值(T_cat_target)之間的差的函數(shù)的燃料量-修正值(V_AfterCorrection)；-借助燃料量-修正值(V_AfterCorrection)修正額定燃料量值(V_AfterDefault)，用于確定已修正的燃料量值(V_AfterCorrected)；-實(shí)施包括多次后噴射的燃料噴射循環(huán)；-通過(guò)循環(huán)的其中一次后噴射將已修正的燃料量值(V_AfterCorrected)噴入氣缸(125)中。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
具有后處理設(shè)備的內(nèi)燃機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種具有后處理設(shè)備的內(nèi)燃機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002] 內(nèi)燃機(jī)通常裝配后處理系統(tǒng)，該后處理系統(tǒng)包括：用于將廢氣從發(fā)動(dòng)機(jī)排出到周 圍環(huán)境中的廢氣管和多個(gè)后處理設(shè)備，運(yùn)些后處理設(shè)備布置在廢氣管中，W便在廢氣排出 到周?chē)h(huán)境中之前分解廢氣中的有害物質(zhì)和/或?qū)⑵鋸膹U氣中除去。
[0003] 具體地，通常的后處理系統(tǒng)包括多個(gè)后處理設(shè)備，例如柴油氧化催化凈化器 (D0C)，用于將碳氨化合物化W)和一氧化碳(C0)氧化成二氧化碳(C〇2)和水化0)，還包括布 置在D0C下游的廢氣管中的柴油顆粒過(guò)濾器(DPF)，用于將柴油顆?；蛎簾煆膹U氣中除去。
[0004] 柴油顆粒過(guò)濾器(DPF)在多孔的基體結(jié)構(gòu)中收集液體和固體，而廢氣可W穿流通 過(guò)該基體結(jié)構(gòu)。若DPF達(dá)到其額定存儲(chǔ)容量，則它必須通過(guò)稱(chēng)作"再生"的過(guò)程凈化，其中，廢 氣溫度明顯被提高，用于獲得一個(gè)狀態(tài)，在該狀態(tài)中，燃燒(氧化)包含在DPF中的煤煙。
[0005] 為了降低NOx-排放量，后處理系統(tǒng)作為D0C的備選，可W包括貧燃NOx捕集器化ean NOx Trap，LNT)。
[0006] LNT是用于減少氮氧化物(NOx)并且包括催化劑載體的設(shè)備，該催化劑載體設(shè)有包 含沸石的特殊涂層。
[0007] 貧燃NOx捕集器化NT)同樣經(jīng)受周期性的再生工藝或再生過(guò)程，其中，該再生工藝 通常用于，從LNT中釋放并且減少收集到的氮氧化物(NOx)。
[000引貧燃NOx捕集器化NT) W循環(huán)的方式運(yùn)行，方式是內(nèi)燃機(jī)例如從貧燃切換為富燃， 由此實(shí)施稱(chēng)作DeNOx-再生的再生過(guò)程。
[0009] 此外，內(nèi)燃機(jī)現(xiàn)在W多種噴射模式運(yùn)行，亦即，在每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)中，實(shí)施一系列 噴射脈沖。普通的一系列噴射可先導(dǎo)式噴射脈沖開(kāi)始，在先導(dǎo)式脈沖之后跟隨一個(gè)或 多個(gè)預(yù)噴射W及主噴射脈沖，最后W-個(gè)或多個(gè)后噴射和/或后期噴射（Spa化Π Einspritzungen)結(jié)束。
[0010] 燃料-后噴射尤其是在內(nèi)燃機(jī)的氣缸內(nèi)的燃料噴射，該燃料噴射在活塞的上死點(diǎn) (0TP)之后進(jìn)行。
[0011] 借助后噴射噴入的燃料的一部分在燃燒室中燃燒，而借助后噴射噴入的燃料的一 部分在后處理設(shè)備、例如D0C或LNT中燃燒，用于實(shí)施相應(yīng)的再生過(guò)程。因此，后噴射提高了 廢氣管道和后處理設(shè)備的溫度。
[0012] 此外，在一個(gè)燃燒循環(huán)中多次后噴射的方案可W改善另一個(gè)類(lèi)型的后處理設(shè)備、 良陽(yáng)PF的再生策略，方式是(通過(guò)后期噴射)減少油稀釋并且(通過(guò)D0C的炭黑積塊和較高的 溫度梯度)減少構(gòu)件的負(fù)載，其中，即使在低負(fù)荷區(qū)（亦即空轉(zhuǎn)）中也能實(shí)現(xiàn)有效的再生。
[0013] -系列多次后噴射提高整個(gè)廢氣系統(tǒng)中的、在它之后的滿輪機(jī)的出口歧管中的溫 度。運(yùn)意味著，用于DPF-再生的燃燒過(guò)程更靠近滿輪機(jī)的溫度極限地工作。
[0014] 相同的效果即使在另一種類(lèi)型的再生過(guò)程，例如LNT的DeNOx-再生中也會(huì)出現(xiàn)。
[0015] 因此，噴射循環(huán)中借助多次后噴射噴入的燃料量通常被可達(dá)到的最大出口歧管溫 度限制，即使通常只是非常緩慢達(dá)到該溫度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，創(chuàng)造一種改善的控制策略，該控制策略能夠維持 待再生的后處理設(shè)備的上游期望的溫度條件，而同時(shí)遵守適用于滿輪機(jī)的溫度極限。
[0017] 本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是，創(chuàng)造一種改善的控制策略，該控制策略即使在短暫 的或瞬時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)中也能夠W改善的方式控制用于再生后處理設(shè)備的過(guò)程。
[0018] 本發(fā)明另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是，通過(guò)利用車(chē)輛的電子控制裝置化CM)的運(yùn)算性能，不必 使用復(fù)雜的設(shè)備就能達(dá)到上述結(jié)果。
[0019] 本發(fā)明公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施形式提供一種具有后處理設(shè)備的內(nèi)燃機(jī)，其中，內(nèi)燃機(jī)包 括用于將燃料噴入氣缸中的噴射器和電子控制裝置，該電子控制裝置設(shè)計(jì)用于通過(guò)下列步 驟實(shí)施后處理設(shè)備的再生過(guò)程：
[0020] -確定通過(guò)后噴射待噴入的額定燃料量；
[0021] -檢測(cè)后處理設(shè)備的溫度值；
[0022] -將燃料量-修正值確定為在后處理設(shè)備的觀測(cè)到的溫度值和目標(biāo)-溫度值之間的 差的函數(shù)；
[0023] -借助燃料量-修正值修正額定燃料量值，用于確定已修正的燃料量值；
[0024] -實(shí)施包括多次后噴射的燃料噴射循環(huán)；
[0025] -通過(guò)循環(huán)的后噴射之一將已修正的燃料量值噴入氣缸。
[0026] 該實(shí)施形式的效果在于，該實(shí)施形式能夠?qū)崿F(xiàn)改善再生的效率，方式是迅速提高 后處理設(shè)備上游的溫度。
[0027] 另一個(gè)效果在于，方法的上述實(shí)施形式能夠?qū)崿F(xiàn)，防止或顯著降低后處理設(shè)備中 的炭黑積塊和進(jìn)氣量探測(cè)器的堵塞。
[0028] 再生的改善的控制方式也能夠?qū)崿F(xiàn)，延長(zhǎng)油的使用壽命并且降低油稀釋W(xué)及對(duì)再 生效率和構(gòu)件保護(hù)的其他不期望的影響。
[0029] 按本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施形式，在后處理設(shè)備的溫度值高于后處理設(shè)備的最小溫度 值之后才實(shí)施確定燃料量-修正值的步驟。
[0030] 該實(shí)施形式的效果在于，可W避免過(guò)多的燃料消耗。
[0031] 按本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施形式，在確定噴射器或后處理設(shè)備的溫度傳感器沒(méi)有錯(cuò)誤 之后才實(shí)施確定燃料量-修正值的步驟。
[0032] 該實(shí)施形式的效果在于，該實(shí)施形式能夠?qū)崿F(xiàn)，在噴射器或后處理設(shè)備的溫度傳 感器不按規(guī)定作用的所有情況下避免實(shí)施再生過(guò)程，并取而代之必要時(shí)顯示出現(xiàn)錯(cuò)誤。
[0033] 按本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施形式，在用于后處理設(shè)備的再生的燃燒模式激活之后才實(shí) 施確定燃料量-修正值的步驟。
[0034] 該實(shí)施形式的效果在于，該實(shí)施形式能夠?qū)崿F(xiàn)，在用于后處理設(shè)備的再生的燃燒 模式是必要的時(shí)，才開(kāi)始通過(guò)方法的不同實(shí)施形式實(shí)施的過(guò)程和尤其后噴射燃料量的修 正。
[0035] 按本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施形式，實(shí)施確定燃料量-修正值，方式是觀測(cè)到的溫度值乘 w-個(gè)系數(shù)，其中，根據(jù)經(jīng)受再生過(guò)程的后處理設(shè)備的類(lèi)型來(lái)選擇該系數(shù)。
[0036] 該實(shí)施形式的效果在于，該實(shí)施形式能夠?qū)崿F(xiàn)，簡(jiǎn)化用于計(jì)算的數(shù)學(xué)模型，該計(jì)算 需要用于實(shí)施按本發(fā)明不同實(shí)施方式的方法，并且該實(shí)施形式能夠?qū)崿F(xiàn)，為每個(gè)再生過(guò)程 調(diào)整已修正的后噴射燃料量的計(jì)算。
[0037] 按本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施形式，ECM被運(yùn)樣設(shè)計(jì)，實(shí)施燃料量-修正值的低通濾波 (Tiefpassf iltern)的另一個(gè)步驟。
[0038] 該實(shí)施形式的效果在于，該實(shí)施形式能夠?qū)崿F(xiàn)，避免過(guò)度的修正，亦即，按本發(fā)明 不同的實(shí)施形式的方法只在需要它時(shí)才使用。
[0039] 按本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施形式，已修正的燃料量通過(guò)循環(huán)的最后一次后噴射而被噴 入氣缸中。
[0040] 該實(shí)施形式的效果在于，該實(shí)施形式能夠?qū)崿F(xiàn)，W最有效的方式實(shí)施本發(fā)明不同 的實(shí)施形式。
[0041] 按本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施形式，當(dāng)在后處理設(shè)備的觀測(cè)到的溫度值和期望的溫度值 之間的差為負(fù)時(shí)，燃料量-修正值與額定燃料量值相加。
[0042] 該實(shí)施形式的效果在于，該實(shí)施形式能夠?qū)崿F(xiàn)，在發(fā)動(dòng)機(jī)短暫的或者瞬時(shí)的運(yùn)行 狀態(tài)中提高待再生的后處理設(shè)備的溫度。
[0043] 按本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施形式，當(dāng)在后處理設(shè)備的觀測(cè)到的溫度值和期望的溫度值 之間的差為正時(shí)，從額定燃料量值中減去燃料量-修正值。
[0044] 該實(shí)施形式的效果在于，該實(shí)施形式能夠?qū)崿F(xiàn)，當(dāng)測(cè)得比期望更高的溫度時(shí)，降低 滿輪機(jī)的出口歧管溫度，W確保對(duì)構(gòu)件更好的保護(hù)。
[0045] 本公開(kāi)的另一個(gè)主題是一種用于在內(nèi)燃機(jī)的后處理設(shè)備中實(shí)施再生過(guò)程的方法， 其中，內(nèi)燃機(jī)包括用于將燃料噴入氣缸中的噴射器，其中，所述方法包括下列步驟：
[0046] -確定通過(guò)后噴射待噴入的額定燃料量；
[0047] -檢測(cè)后處理設(shè)備的溫度值；
[0048] -將燃料量-修正值確定為在后處理設(shè)備的觀測(cè)到的溫度值和目標(biāo)-溫度值之間的 差的函數(shù)；
[0049] -借助燃料量-修正值修正額定燃料量值，用于確定已修正的燃料量值；
[0050] -實(shí)施燃料噴射循環(huán)，所述燃料噴射循環(huán)包括多次后噴射；
[0051] -通過(guò)循環(huán)的后噴射之一將已修正的燃料量值噴入氣缸。
[0052] 該實(shí)施形式的效果在于，通過(guò)迅速提高后處理設(shè)備上游的溫度，可W改善再生的 效率。
[0053] 另一個(gè)效果在于，方法的上述實(shí)施形式能夠?qū)崿F(xiàn)，防止或顯著減少在后處理設(shè)備 中的炭黑積塊和進(jìn)氣量探測(cè)器的堵塞。
[0054] 再生的改善的控制方式能夠?qū)崿F(xiàn)，延長(zhǎng)油的使用壽命避免油稀釋W(xué)及對(duì)再生效率 和構(gòu)件保護(hù)的其他不期望的影響。
[0055] 按本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施形式，在后處理設(shè)備的溫度值高于后處理設(shè)備的最小溫度 值之后，才實(shí)施確定燃料量-修正值的步驟。
[0056] 該實(shí)施形式的效果在于，可W避免過(guò)多的燃料消耗。
[0057] 按本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施形式，當(dāng)確定噴射器或后處理設(shè)備的溫度傳感器沒(méi)有錯(cuò)誤 之后才實(shí)施確定作為后處理設(shè)備的觀測(cè)到的溫度值的函數(shù)的燃料量-修正值的步驟。
[0058] 該實(shí)施形式的效果在于，該實(shí)施形式能夠?qū)崿F(xiàn)，避免在噴射器或后處理設(shè)備的溫 度傳感器不按規(guī)定作用的所有情況下實(shí)施再生過(guò)程并取而代之必要時(shí)顯示出現(xiàn)錯(cuò)誤。
[0059] 按本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施形式，當(dāng)用于后處理設(shè)備的再生的燃燒模式被激活之后才 實(shí)施確定作為后處理設(shè)備的觀測(cè)到的溫度值的函數(shù)的燃料量-修正值的步驟。
[0060] 該實(shí)施形式的效果在于，該實(shí)施形式能夠?qū)崿F(xiàn)，在用于后處理設(shè)備的再生的燃燒 模式是必要的時(shí)，才開(kāi)始通過(guò)方法的不同實(shí)施形式實(shí)施的過(guò)程和尤其后噴射燃料量的修 正。
[0061] 按本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施形式，實(shí)施確定燃料量-修正值，方式是觀測(cè)到的溫度值乘 W比例系數(shù)，其中，比例系數(shù)選擇作為經(jīng)受再生過(guò)程的后處理設(shè)備類(lèi)型的函數(shù)。
[0062] 該實(shí)施形式的效果在于，該實(shí)施形式能夠?qū)崿F(xiàn)，簡(jiǎn)化用于計(jì)算的數(shù)學(xué)模型，該計(jì)算 需要用于實(shí)施按本發(fā)明不同實(shí)施形式的方法，并且該實(shí)施形式能夠?qū)崿F(xiàn)，為每個(gè)再生過(guò)程 調(diào)整已修正的后噴射燃料量的計(jì)算。
[0063] 按本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施形式，該方法包括燃料量-修正值的低通濾波的另一個(gè)步 驟。
[0064] 該實(shí)施形式的效果在于，該實(shí)施形式能夠?qū)崿F(xiàn)，避免過(guò)量的修正，亦即，按本發(fā)明 不同實(shí)施方式的方法僅在需要它之后才被使用。
[0065] 按本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施形式，已修正的燃料量值在循環(huán)的最后一次后噴射中被噴 入氣缸。
[0066] 該實(shí)施形式的效果在于，該實(shí)施形式能夠?qū)崿F(xiàn)，W最有效的方式實(shí)施本發(fā)明的不 同實(shí)施形式。
[0067] 按本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施形式，當(dāng)在后處理設(shè)備的觀測(cè)到的溫度值和期望的溫度值 之間的差為負(fù)時(shí)，燃料量-修正值與額定燃料量值相加。
[0068] 該實(shí)施形式的效果在于，該實(shí)施形式能夠?qū)崿F(xiàn)，在發(fā)動(dòng)機(jī)短暫的或瞬時(shí)的運(yùn)行狀 態(tài)時(shí)，提高待再生的后處理設(shè)備的溫度。
[0069] 按本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施形式，當(dāng)在后處理設(shè)備的觀測(cè)到的溫度值和期望的溫度值 之間的差為正時(shí)，從額定燃料量值中減去燃料量-修正值。
[0070] 該實(shí)施形式的效果在于，該實(shí)施形式能夠?qū)崿F(xiàn)，當(dāng)測(cè)得比期望溫度更高的溫度時(shí)， 降低滿輪機(jī)的出口歧管溫度，W確保對(duì)構(gòu)件更好的保護(hù)。
[0071] 本公開(kāi)的另一主題提供一種用于在內(nèi)燃機(jī)的后處理設(shè)備中實(shí)施再生過(guò)程的設(shè)備， 其中，內(nèi)燃機(jī)包括用于將燃料噴入氣缸中的噴射器，其中，該設(shè)備包括：
[0072] -用于實(shí)施燃料噴射循環(huán)的器件，該噴射循環(huán)包括多次燃料-后噴射；
[0073] -用于確定在循環(huán)的后噴射期間待噴入的額定燃料量的器件；
[0074] -用于檢測(cè)后處理設(shè)備的溫度值的器件；
[0075] -用于確定作為后處理設(shè)備的觀測(cè)到的溫度值和期望的溫度值之間的差的函數(shù)的 燃料量-修正值的器件；
[0076] -用于借助燃料量-修正值修正額定燃料量值的器件，W確定已修正的燃料量值；
[0077] -用于將已修正的燃料量值噴入氣缸的器件。
[0078] 運(yùn)個(gè)主題的一個(gè)效果在于，它能夠?qū)崿F(xiàn)，通過(guò)迅速提高后處理設(shè)備上游的溫度改 善再生效率。
[0079] 另一個(gè)效果在于，本發(fā)明的上述主題能夠?qū)崿F(xiàn)，防止或顯著減少在后處理設(shè)備中 的炭黑積塊和進(jìn)氣量探測(cè)器的堵塞，延長(zhǎng)油的使用壽命并且減少油稀釋W(xué)及對(duì)再生效率和 構(gòu)件保護(hù)的其他不期望的影響。
[0080] 按本發(fā)明的另一個(gè)主題，用于確定燃料量-修正值的器件僅在后處理設(shè)備的溫度 值高于后處理設(shè)備的最小溫度值之后才工作。
[0081] 該主題的一個(gè)效果在于，可W避免過(guò)多的燃料消耗。
[0082] 按本發(fā)明的另一主題，用于確定作為后處理設(shè)備的觀測(cè)到的溫度值的函數(shù)的燃料 量-修正值的器件僅在確定噴射器或后處理設(shè)備溫度傳感器沒(méi)有錯(cuò)誤之后才工作。
[0083] 該主題的一個(gè)效果在于，它能夠?qū)崿F(xiàn)，在噴射器或后處理設(shè)備溫度傳感器不按規(guī) 定作用的所有情況下實(shí)施再生過(guò)程，并取而代之必要時(shí)顯示出現(xiàn)錯(cuò)誤。
[0084] 按本發(fā)明的另一個(gè)主題，用于確定作為后處理設(shè)備的觀測(cè)到的溫度值的函數(shù)的燃 料量-修正值的器件在用于后處理設(shè)備的再生的燃燒模式激活之后才工作。
[0085] 該主題的一個(gè)效果在于，它能夠?qū)崿F(xiàn)，在需要用于后處理設(shè)備的再生的燃燒模式 時(shí)，才開(kāi)始通過(guò)方法的不同主題實(shí)施的過(guò)程和尤其后噴射燃料量的修正。
[0086] 按本發(fā)明的另一主題，用于確定燃料量-修正值的器件工作，方式是將觀測(cè)到的溫 度值乘W比例系數(shù)，其中，比例系數(shù)選擇作為經(jīng)受再生過(guò)程的后處理設(shè)備類(lèi)型的函數(shù)。
[0087] 該主題的一個(gè)效果在于，它能夠?qū)崿F(xiàn)，簡(jiǎn)化用于計(jì)算的數(shù)學(xué)模型，該計(jì)算必須用于 實(shí)施按本發(fā)明不同的主題的方法，并且它能夠?qū)崿F(xiàn)，為每個(gè)再生過(guò)程調(diào)整已修正的后噴射 燃料量的計(jì)算。
[0088] 按本發(fā)明另一個(gè)主題，設(shè)備包括用于燃料量-修正值的低通濾波器的器件。
[0089] 該方面的一個(gè)主題在于，它能夠?qū)崿F(xiàn)，避免過(guò)量的修正，亦即，按本發(fā)明不同主題 的方法在需要它后才被使用。
[0090] 按本發(fā)明的另一個(gè)主題，設(shè)備包括用于將已修正的燃料量在循環(huán)的最后一次后噴 射期間噴入氣缸的器件。
[0091] 該主題的一個(gè)效果在于，它能夠?qū)崿F(xiàn)，W最有效的方式實(shí)施本發(fā)明不同的主題。
[0092] 按本發(fā)明的另一個(gè)主題，設(shè)備包括用于當(dāng)在后處理設(shè)備的觀測(cè)到的溫度值和期望 的溫度值之間的差為負(fù)時(shí)將燃料量-修正值加到額定燃料量值上的器件。
[0093] 該主題的一個(gè)效果在于，它能夠?qū)崿F(xiàn)，在發(fā)動(dòng)機(jī)短暫的或瞬時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)中，提高 待再生的后處理設(shè)備的溫度。
[0094] 按本發(fā)明的另一個(gè)主題，設(shè)備包括用于當(dāng)在后處理設(shè)備的觀測(cè)到的溫度值和期望 的溫度值之間的差為正時(shí)將燃料量-修正值從額定燃料量值中減去的器件。
[00M]該方面的一個(gè)主題在于，它能夠?qū)崿F(xiàn)，在測(cè)得比期望溫度更高的溫度時(shí)降低滿輪 機(jī)的出口歧管溫度，W確保對(duì)構(gòu)件更好的保護(hù)。
[0096] 按其中一個(gè)主題的方法可W借助包括用于實(shí)施上述方法所有步驟的程序代碼的 計(jì)算機(jī)程序?qū)嵤琖及設(shè)計(jì)成包含計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。
[0097] 計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可W設(shè)計(jì)成用于內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，該控制裝置包括：電子控制 裝置化CM)、與ECM連接的數(shù)據(jù)載體和存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)載體中的計(jì)算機(jī)程序，使得控制裝置與該 方法同樣定義所述的實(shí)施形式。當(dāng)控制裝置執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序時(shí)，就實(shí)施上述方法的所有步 驟。
[0098] 本公開(kāi)的另一個(gè)主題設(shè)及一種專(zhuān)口設(shè)計(jì)用于實(shí)施所要求保護(hù)的方法的內(nèi)燃機(jī)。
【附圖說(shuō)明】
[0099] 現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)參照附圖例示性地描述不同的實(shí)施形式，其中，相同的附圖標(biāo)記表示相 同的元件，并且其中：
[0100] 圖1是機(jī)動(dòng)車(chē)系統(tǒng)；
[0101] 圖2是屬于圖1的機(jī)動(dòng)車(chē)系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)的橫截面；
[0102] 圖3是內(nèi)燃機(jī)的后處理系統(tǒng)的一部分示意性視圖；
[0103] 圖4是圖表，該圖表示出在使用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式時(shí)作為時(shí)間函數(shù)的多個(gè)參 數(shù)；W及
[0104] 圖5是流程圖，該流程圖描述按本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施形式。
【具體實(shí)施方式】
[0105] 現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)參照附圖描述例示性的各實(shí)施形式，而不應(yīng)當(dāng)限制應(yīng)用和使用方法。
[0106] -些實(shí)施形式可W包含機(jī)動(dòng)車(chē)系統(tǒng)100,該機(jī)動(dòng)車(chē)系統(tǒng)100在圖1和2中示出并且具 有帶有發(fā)動(dòng)機(jī)缸體120的內(nèi)燃機(jī)(ICE)llO,該發(fā)動(dòng)機(jī)缸體限定至少一個(gè)帶有活塞140的氣缸 125,該活塞140具有聯(lián)接裝置，借助該聯(lián)接裝置轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸145。氣缸頭130與活塞140共同地 工作，W便限定燃燒室150。將空氣-燃料混合氣(未示出）引入燃燒室150并且點(diǎn)燃，運(yùn)導(dǎo)致 熱膨脹的燃燒氣體，該燃燒氣體導(dǎo)致活塞140來(lái)回往復(fù)運(yùn)動(dòng)。燃料由至少一個(gè)燃料噴射器 160提供，空氣通過(guò)至少一個(gè)入口 210進(jìn)入。燃料在較高的壓力下從與高壓累180流體連通的 燃料管170中導(dǎo)引至燃料噴射器160,該高壓累提高來(lái)自燃料源190的燃料的壓力。每個(gè)氣缸 125具有至少兩個(gè)閥215,該閥215靠凸輪軸135驅(qū)動(dòng)，該凸輪軸135同時(shí)與曲軸145-起旋轉(zhuǎn)。 閥215可W選擇性地讓空氣從入口 210進(jìn)入燃燒室150并且允許廢氣交替地通過(guò)出口 220排 出。在一些實(shí)施例中，利用凸輪軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)155來(lái)選擇性改變?cè)谕馆嗇S135和曲軸145之間的 時(shí)序或正時(shí)。
[0107] 可W通過(guò)入口歧管200輸送空氣給空氣入口 210。空氣入口管道205將環(huán)境空氣輸 送給入口歧管200。在其他的實(shí)施形式中，可W選擇節(jié)流閥330, W便調(diào)節(jié)輸送給入口歧管 200的空氣流。在其他的實(shí)施形式中，采用用于壓縮的空氣的系統(tǒng)，例如具有壓縮機(jī)240的滿 輪增壓器230,該壓縮機(jī)240與滿輪機(jī)250共同地旋轉(zhuǎn)。壓縮機(jī)240的旋轉(zhuǎn)增大管道205和入口 歧管200中的壓力和空氣的溫度。包含在管道205中的中間冷卻器260可W降低空氣的溫度。 在來(lái)自出口歧管225的廢氣流入時(shí)滿輪機(jī)250旋轉(zhuǎn)，在廢氣通過(guò)滿輪機(jī)250膨脹之前，它從出 口220通過(guò)一系列導(dǎo)向葉片導(dǎo)出。廢氣離開(kāi)滿輪機(jī)250并且導(dǎo)引至廢氣系統(tǒng)270。該實(shí)施例示 出具有VGT-促動(dòng)器290的可變幾何形狀的滿輪機(jī)(VGT)，該VGT-促動(dòng)器290設(shè)計(jì)用于使導(dǎo)向 葉片或翼運(yùn)動(dòng)，W便葉片或翼改變流過(guò)滿輪機(jī)250的廢氣量。在其他的實(shí)施形式中，滿輪增 壓器230可W具有固定的幾何形狀和尺寸和/或廢氣閥口。
[010引廢氣系統(tǒng)270可W具有廢氣管275,該廢氣管275具有一個(gè)或多個(gè)廢氣后處理設(shè)備 280。廢氣后處理設(shè)備可W是能夠改變廢氣成分的任意設(shè)備。廢氣后處理設(shè)備280的一些實(shí) 施例，但并不應(yīng)當(dāng)限于此，是催化(兩和Ξ通的）轉(zhuǎn)換器、氧化催化凈化器、貧燃NOx捕集器 (lean M)x traps)、碳氨化合物吸附器、用于選擇性催化還原（SCR)和顆粒過(guò)濾器的系統(tǒng)。 其他的實(shí)施形式包括廢氣再循環(huán)系統(tǒng)化GR)300,該廢氣再循環(huán)系統(tǒng)化GR)300與出口歧管 225和入口歧管200連接。EGR300可W具有EGR-冷卻器310，W便降低在EGR300中的廢氣的溫 度。EGR-閥320調(diào)節(jié)廢氣在EGR-系統(tǒng)300中的流量。
[0109] 機(jī)動(dòng)車(chē)系統(tǒng)100還可W具有電子控制裝置化CM)450,該電子控制裝置化CM)450設(shè) 計(jì)用于向不同的與ICE110連接的傳感器和/或裝置來(lái)回發(fā)送或接收信號(hào)。ECM450可W接收 不同傳感器的輸入信號(hào)，該輸入信號(hào)設(shè)計(jì)用于產(chǎn)生與不同的物理參數(shù)成正比的、與ICE110 相關(guān)的信號(hào)。傳感器包括，但不限于此，空氣質(zhì)量流和溫度傳感器340、歧管壓力和溫度傳感 器350、用于在燃燒室中壓力的傳感器360、用于冷卻液體和油溫度和/或?qū)?yīng)的液位的傳感 器380、用于燃料的壓力傳感器400、凸輪軸位置傳感器410、曲軸位置傳感器420、用于廢氣 壓力和溫度的傳感器430、EGR-溫度傳感器440W及用于油口的位置傳感器445。其他的傳感 器可W存在于該機(jī)動(dòng)車(chē)系統(tǒng)100中，如下面更詳細(xì)描述的。此外，ECM450可W向不同的控制 裝置、例如燃料噴射器160、節(jié)流閥330、EGR-閥320、VGT-促動(dòng)器290和凸輪軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)155輸 出輸出信號(hào)，W便控制ICE110的運(yùn)行。但應(yīng)當(dāng)注意的是，使用虛線，W表明在不同的傳感器、 設(shè)備和ECM450之間的不同的連接，其中，但為清楚起見(jiàn)省略了其他部件。
[0110] ECM450可W具有數(shù)字的微處理單元(CPU),該微處理單元與存儲(chǔ)系統(tǒng)或數(shù)據(jù)載體 460和總線系統(tǒng)數(shù)據(jù)連接。CPU設(shè)計(jì)用于，處理設(shè)計(jì)成存儲(chǔ)在存儲(chǔ)系統(tǒng)中的程序的指令，從數(shù) 據(jù)線中采集輸入信號(hào)并且將輸出信號(hào)輸出給數(shù)據(jù)線。存儲(chǔ)系統(tǒng)可W具有不同的存儲(chǔ)介質(zhì)， 如光學(xué)、磁性的、固體的和其他非易失性的介質(zhì)。數(shù)據(jù)線可W設(shè)計(jì)用于，給不同的傳感器和 控制設(shè)備發(fā)送模擬和/或數(shù)字信號(hào)，由它們接收模擬和/或數(shù)字信號(hào)并且給運(yùn)些信號(hào)調(diào)制。 程序可W是運(yùn)樣的，它能夠體現(xiàn)或?qū)嵤┐颂幰衙枋龅姆椒?，使得CPU可W執(zhí)行運(yùn)種方法的各 步驟并因此控制ICE110。
[0111] 存儲(chǔ)在存儲(chǔ)系統(tǒng)中的程序從外部有線或無(wú)線地輸送給控制裝置。除了機(jī)動(dòng)車(chē)系統(tǒng) 100外，程序經(jīng)常出現(xiàn)在計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品上，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品在專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域中也稱(chēng)作計(jì)算機(jī) 或機(jī)器可讀的介質(zhì)并且應(yīng)當(dāng)理解為在載體上的計(jì)算機(jī)程序代碼。載體可W在此具有易失性 或非易失性(或者稱(chēng)為瞬時(shí)或非瞬時(shí)）的性質(zhì)，其結(jié)果是，也談及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的易失性 或非易失性的性質(zhì)。
[0112] 易失性計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的一個(gè)例子是信號(hào)，例如電磁信號(hào)，如光信號(hào)，它是用于計(jì) 算機(jī)程序代碼的易失性載體。計(jì)算機(jī)程序代碼承載可W通過(guò)信號(hào)的調(diào)制通過(guò)傳統(tǒng)調(diào)制方 法，如用于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的QPSK實(shí)現(xiàn)，使得代表計(jì)算機(jī)程序代碼的二進(jìn)制數(shù)據(jù)壓印為易失性電 磁信號(hào)。例如在計(jì)算機(jī)程序代碼無(wú)線地通過(guò)WiFi-連接裝置傳遞至筆記本電腦時(shí)，使用運(yùn)種 信號(hào)。
[0113] 在非易失性的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品情況下，計(jì)算機(jī)程序代碼在表現(xiàn)在受基質(zhì)限制的存 儲(chǔ)介質(zhì)中。然后，存儲(chǔ)介質(zhì)是上述的非易失性載體，使得計(jì)算機(jī)程序代碼永久或非永久地W 可調(diào)用的方式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中或存儲(chǔ)介質(zhì)上。存儲(chǔ)介質(zhì)可W是傳統(tǒng)的類(lèi)型，如它在計(jì)算 機(jī)技術(shù)的領(lǐng)域中已知的，例如閃存、As i C、CD和類(lèi)似物。
[0114] 代替內(nèi)燃機(jī)控制裝置450,機(jī)動(dòng)車(chē)系統(tǒng)100可W具有另一個(gè)類(lèi)型的處理器，W便提 供電子邏輯模塊，例如嵌入式控制裝置(英語(yǔ):embedded controller)。車(chē)載計(jì)算機(jī)或可W 使用在車(chē)輛中的每種其他類(lèi)型的處理器。
[0115] 圖3示出尤其是內(nèi)燃機(jī)110的后處理系統(tǒng)的一部分的示意性視圖。
[0116] 在圖3所示的實(shí)施形式中，為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，僅示出一個(gè)后處理設(shè)備280:在本發(fā)明的 不同的實(shí)施形式中，后處理設(shè)備280可W是DPF或LNT或另外的催化后處理設(shè)備。
[0117] 在廢氣管道275中并且在后處理設(shè)備上游和下游存在滿輪機(jī)入口溫度傳感器500 W及溫度傳感器510,520。
[0118] 圖4是一個(gè)圖表，其示出在使用本發(fā)明的一種實(shí)施形式時(shí)作為時(shí)間的函數(shù)的多個(gè) 參數(shù)。
[0119] 曲線A示出尤其是燃料后噴射量，該燃料后噴射量在后噴射脈沖期間，尤其是在燃 料噴射循環(huán)的最后一次后噴射脈沖期間被噴入。
[0120] 在時(shí)刻to之后，提高燃料后噴射量。通過(guò)連續(xù)的使用增大的后噴射量，隨后滿輪機(jī) 的溫度（曲線C)和后處理設(shè)備的溫度（曲線B)上升。
[0121] 在機(jī)動(dòng)車(chē)系統(tǒng)100中，例如在20至40秒之后達(dá)到滿輪機(jī)溫度的極限(790至810度）。 其他的機(jī)動(dòng)車(chē)系統(tǒng)會(huì)適用其它的數(shù)值。
[0122] 圖5是流程圖，該流程圖描述按本發(fā)明的方法的實(shí)施形式，該方法與多次后噴射有 關(guān)地在一個(gè)燃燒循環(huán)中實(shí)施。
[0123] 在方法的第一步驟中，算出額定燃料量V_AfterDefault，該額定燃料量在循環(huán)的 后噴射期間被噴入(方框600)，其中，例如借助存儲(chǔ)在與ECM450連接的數(shù)據(jù)載體460中的特 征曲線計(jì)算作為發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)和必要時(shí)其它參數(shù)的函數(shù)的運(yùn)種額定的后燃燒量。
[0124] 此外，監(jiān)控一系列的激活條件，W確定是否可W實(shí)施方法的不同的實(shí)施形式的后 續(xù)步驟(方框610)。
[0125] 在下面更詳細(xì)描述特殊的激活條件。
[01%]例如借助后處理設(shè)備上游的溫度傳感器510監(jiān)控后處理設(shè)備280上游的溫度值Τ_ cat,并且如果該溫度與催化器設(shè)備的目標(biāo)溫度T_cat_target不同，則確定燃料量-修正值 V_Afte;rCo;rrection(方框630)。
[0127] 然后，借助燃料量-修正值V_Afte;rCo;rrection修正額定燃料量V_AfterDefault， W便確定已修正的燃料量值V_Af terCorrected(方框640)。
[0128] 最后，將已修正的燃料量值￥_4的6祐〇祥6(3*6(1噴入氣缸125(方框650)。
[01巧]將燃料量-修正值V_AfterCorrection確定為催化器設(shè)備的觀測(cè)到的溫度值T_cat 的函數(shù)的步驟僅在催化器設(shè)備的溫度值T_cat高于催化器設(shè)備1'_[曰*_111^的最小溫度值之 后才實(shí)施，W避免過(guò)多的燃料消耗。
[0130] 此外，只有在確定沒(méi)有錯(cuò)誤之后才實(shí)施將燃料量-修正值V_AfterCorrection確定 為催化器設(shè)備的觀測(cè)到的溫度值T_cat的函數(shù)的步驟。
[0131] 此外，只有在用于后處理設(shè)備的再生的燃燒模式激活之后才實(shí)施將燃料量-修正 值￥_4的日祐〇'的日^〇11確定為催化器設(shè)備的觀測(cè)到的溫度值1'_日日*的函數(shù)的步驟。
[0132] 尤其實(shí)施確定燃料量-修正值V_AfterCorrection，方式是將觀測(cè)到的溫度值Τ_ cat乘W比例系數(shù)k，其中，該比例系數(shù)k選擇為經(jīng)受再生過(guò)程的后處理設(shè)備280的類(lèi)型的函 數(shù)。
[0133] 在必須實(shí)施DPF的再生時(shí)，例如可W選擇確定的系數(shù)kDPF或在必須實(shí)施LNT的再生 時(shí)，可W選擇一個(gè)確定的系數(shù)kLNT等。
[0134]該系數(shù)可W通過(guò)試驗(yàn)確定，然后存儲(chǔ)在與ECM450連接的數(shù)據(jù)載體460中。
[01巧]此外，燃料量-修正值V_Afte;rCorrection優(yōu)選經(jīng)受低通過(guò)濾，W避免過(guò)量的修正。
[0136] 優(yōu)選將已修正的燃料量值V_AfterCorrected在循環(huán)的最后一次后噴射期間噴入 氣缸125。
[0137] 為了在實(shí)踐中實(shí)施后噴射燃料量的修正，當(dāng)后處理設(shè)備280的觀測(cè)到的溫度值Τ_ cat和期望的溫度值1'_。日1:_1日'旨日1:之間的差為負(fù)時(shí)，將燃料量-修正值V_Afte;rCo;rrection 與額定燃料量值V_AfterDefault相加。
[0138] 在運(yùn)種情況下，通過(guò)提高后處理設(shè)備上游的溫度，該方法的運(yùn)種實(shí)施形式提高了 再生的效率，并且運(yùn)種實(shí)施形式有助于防止形成炭黑積塊和進(jìn)氣量探測(cè)器的堵塞。
[0139] 作為備選，當(dāng)在后處理設(shè)備280的觀測(cè)到的溫度值T_cat和期望的溫度值1'_[曰*_ target之間的差為正時(shí)，從額定燃料量值V_Af terDefault中減去燃料量-修正值V_ Af terCorrect ion。
[0140] 在運(yùn)種情況下，該方法的運(yùn)種實(shí)施形式，通過(guò)防止在其入口處過(guò)度的溫度使得構(gòu) 件、例如滿輪機(jī)受到更好的保護(hù)。
[0141] 在前述的摘要和詳細(xì)的說(shuō)明書(shū)中，介紹了至少一個(gè)例示性的實(shí)施形式;但應(yīng)當(dāng)注 意的是，還存在很多變型的可能。也應(yīng)當(dāng)注意，一個(gè)例示性的實(shí)施形式或各例示性的實(shí)施形 式僅是舉例并不用于W任何方式總是限制保護(hù)范圍、可應(yīng)用性或結(jié)構(gòu)。而是前述的摘要和 詳細(xì)的說(shuō)明書(shū)給本領(lǐng)域技術(shù)人員提供一種用于實(shí)施至少一個(gè)例示性實(shí)施形式的實(shí)用指導(dǎo)， 其中，不言而喻，可W對(duì)根據(jù)示例性實(shí)施形式描述的元件的布置和作用進(jìn)行不同的修改，只 要不超出保護(hù)范圍即可，如它在各從屬權(quán)利要求中和其等同替代方案中所定義的。
[0142] 附圖標(biāo)記列表
[0143] 100 機(jī)動(dòng)車(chē)系統(tǒng)
[0144] 110 內(nèi)燃機(jī)(ICE)
[0145] 120 發(fā)動(dòng)機(jī)缸體
[0146] 125 氣缸
[0147] 130 氣缸頭
[014引 135 凸輪軸
[0149] 140 活塞
[0150] 145 曲軸
[0151] 150 燃燒室
[0152] 155 凸輪軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)
[0153] 160 燃料噴射器
[0154] 170 燃料管
[0155] 180 燃料累
[0156] 190 燃料源
[0157] 200 入 口歧管
[015引 205 空氣入口管道
[0159] 210 空氣入口
[0160] 215 氣缸閥
[0161] 220 廢氣出口
[0162] 225 出 口歧管
[0163] 230 滿輪增壓器
[0164] 240 壓縮機(jī)
[01化]250 滿輪機(jī)
[0166] 260 中間冷卻器
[0167] 270 廢氣系統(tǒng)
[016引 275 廢氣管
[0169] 280 廢氣后處理設(shè)備
[0170] 290 VGT-促動(dòng)器
[0171] 300 廢氣再循環(huán)系統(tǒng)化GR)
[0172] 310 EGR-冷卻器
[0173] 320 EGR-閥
[0174] 330 節(jié)流閥
[0175] 340 用于空氣的質(zhì)量流和溫度傳感器
[0176] 350 用于歧管壓力和溫度的傳感器
[0177] 360 燃燒壓力傳感器
[0178] 380 用于冷卻液體和油溫度和對(duì)應(yīng)液位的傳感器
[0179] 400 燃料緣板壓力傳感器
[0180] 410 凸輪軸位置傳感器
[0181] 420 曲軸位置傳感器
[0182] 430 廢氣壓力和溫度的傳感器
[0183] 435 廢氣質(zhì)量流傳感器
[0184] 445 油口位置傳感器
[0185] 450 電子控制裝置化CM)
[01化]460 數(shù)據(jù)載體
[0187] 500 滿輪機(jī)入口溫度傳感器
[0188] 510 后處理設(shè)備上游的溫度傳感器
[0189] 520 后處理設(shè)備下游的溫度傳感器
[0190] 600-650 方框。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種內(nèi)燃機(jī)（110)，包括后處理設(shè)備(280)，其中，所述內(nèi)燃機(jī)（110)包括用于將燃料 噴入氣缸（125)中的噴射器（160)和電子控制裝置(450)，所述電子控制裝置(450)設(shè)計(jì)用 于，通過(guò)下列步驟實(shí)施用于后處理設(shè)備(280)的再生過(guò)程： -確定通過(guò)后噴射而待噴入的額定燃料量(V_AfterDefault); -檢測(cè)所述后處理設(shè)備(280)的溫度值(T_cat); -確定作為所述后處理設(shè)備（280)的觀測(cè)到的溫度值(T_cat)和目標(biāo)-溫度值（T_cat_ target)之間的差的函數(shù)的燃料量-修正值(V_Af terCorrection); -借助燃料量-修正值(V_AfterCorrection)修正額定燃料量值(V_AfterDefault)，用 于確定已修正的燃料量值(￥_4代61^01^6(^6(1); -實(shí)施包括多次后噴射的燃料噴射循環(huán)； -通過(guò)循環(huán)的其中一次后噴射將所述已修正的燃料量值(V_AfterCorrected)噴入所述 氣缸（125)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)（110)，其中，在所述后處理設(shè)備的溫度值(T_cat)高于 所述后處理設(shè)備的最小溫度值（T_cat_min)之后才實(shí)施確定燃料量-修正值（V_ AfterCorrection)的步驟。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)（110)，其中，在確定所述噴射器（160)或后處理設(shè)備 (510,520)的溫度傳感器沒(méi)有錯(cuò)誤之后才實(shí)施確定燃料量-修正值(￥_4代虹0^^(^1 〇11)的 步驟。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)（110)，其中，在用于后處理設(shè)備(280)的再生的燃燒模 式被激活之后才實(shí)施確定燃料量-修正值(V_AfterCorrection)的步驟。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)（110)，其中，通過(guò)所述觀測(cè)到的溫度值(T_cat)乘以系 數(shù)(k)，實(shí)施確定燃料量-修正值(V_AfterCorrection)，其中，根據(jù)經(jīng)受所述再生過(guò)程的后 處理設(shè)備的類(lèi)型(280)選擇所述系數(shù)(k)。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃機(jī)（110)，其中，所述內(nèi)燃機(jī)包括所述燃料量-修正值(V_ AfterCorrection)的低通濾波的另一個(gè)步驟。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)（110)，其中，所述已修正的燃料量值（V_ AfterCorrected)通過(guò)循環(huán)的最后一次后噴射而噴入所述氣缸(125)中。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)（110)，其中，當(dāng)在后處理設(shè)備(280)的觀測(cè)到的溫度值 (T_cat)和期望的溫度值（T_cat_target)之間的差為負(fù)數(shù)時(shí)，所述燃料量-修正值（V_ AfterCorrect ion)與所述額定燃料量值(V_AfterDefault)相加。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)（110)，其中，當(dāng)在所述后處理設(shè)備(280)的觀測(cè)到的溫 度值（T_cat)和期望的溫度值（T_ Cat_target)之間的差為正數(shù)時(shí)，從額定燃料量值（V_ AfterDefault)中減去所述燃料量-修正值(V_AfterCorrection)。
【文檔編號(hào)】F02D41/02GK105927402SQ201610040512
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年1月21日
【發(fā)明人】A.達(dá)托, G.納蒂, A.德菲利波, C.泰比, A.德多梅尼科
【申請(qǐng)人】通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司