具有發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒反饋的后處理加熱的制作方法

具有發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒反饋的后處理加熱的制作方法

具有發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒反饋的后處理加熱的制作方法專利名稱:具有發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒反饋的后處理加熱的制作方法技術(shù)領(lǐng)域:本創(chuàng)造涉及一種運(yùn)行內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法,該發(fā)動(dòng)機(jī)具有后處理系統(tǒng),該系統(tǒng)利用氧化催化劑處理發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣。

背景技術(shù):內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī),特殊是柴油發(fā)動(dòng)機(jī),通常包括后處理系統(tǒng)-用于處理來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣。

該后處理系統(tǒng)使用氧化催化劑來(lái)加熱排氣至期望的溫度,以燒掉來(lái)自排氣的煙灰。

氧化催化劑氧化排氣中的未燃燒碳?xì)浠衔?以產(chǎn)生熱量。

未燃燒碳?xì)浠衔锿ㄟ^(guò)遲一些的缸內(nèi)注射過(guò)程或紅夕卜后注身寸過(guò)禾呈注身寸入排氣中。

為了使得氧化催化劑氧化未燃燒碳?xì)浠衔?氧化催化劑必需被加熱至該氧化催化劑的起燃溫度。

在低環(huán)境空氣溫度條件或在低排氣流淌條件下,加熱氧化催化劑至起燃溫度變得困難。

創(chuàng)造內(nèi)容供應(yīng)一種運(yùn)行內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法,該發(fā)動(dòng)機(jī)具有后處理系統(tǒng),該系統(tǒng)利用氧化催化劑處理排氣。

該方法包括連續(xù)地監(jiān)視氧化催化劑上游的排氣的溫度。

該方法還包括調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行以掌握氧化催化劑的上游排氣的溫度以獲得氧化催化劑的最小起燃溫度。

該方法還包括感測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)氣缸內(nèi)的氣缸壓力,以檢測(cè)該至少一個(gè)氣缸內(nèi)的不穩(wěn)定燃燒大事,和在該不穩(wěn)定燃燒大事被檢測(cè)到時(shí)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行以防止將來(lái)的不穩(wěn)定燃燒大事。

另一方面,還供應(yīng)一種運(yùn)行內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法,該發(fā)動(dòng)機(jī)具有后處理系統(tǒng),該系統(tǒng)利用氧化催化劑處理排氣。

該方法包括連續(xù)地監(jiān)視氧化催化劑上游的排氣的溫度。

該方法還包括感測(cè)流入發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒空氣的空氣質(zhì)量流入速率,和推斷空氣質(zhì)量流入速率是否在預(yù)定范圍內(nèi)。

該方法還包括調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行以增加氧化催化劑上游排氣的溫度以獲得氧化催化劑的最小起燃溫度。

該方法還包括利用布置在至少一個(gè)氣缸內(nèi)的壓力傳感器來(lái)感測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)氣缸內(nèi)的氣缸壓力,以檢測(cè)至少一個(gè)氣缸內(nèi)的不穩(wěn)定燃燒大事,和當(dāng)空氣質(zhì)量流入速率在預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)調(diào)整空氣質(zhì)量流入速率,以在不穩(wěn)定燃燒大事被檢測(cè)到時(shí)當(dāng)空氣質(zhì)量流入速率在預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)調(diào)整空氣質(zhì)量流入速率以防止將來(lái)的不穩(wěn)定燃燒大事。

因此,該方法運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)于增加排氣穩(wěn)定的狀況中,同時(shí)感測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸壓力以識(shí)別發(fā)動(dòng)機(jī)中的任意不穩(wěn)定燃燒大事,即發(fā)動(dòng)機(jī)不點(diǎn)火,和當(dāng)需要消退該不穩(wěn)定燃燒大事時(shí)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行,即防止任意將來(lái)的不穩(wěn)定燃燒大事。

由于該方法感測(cè)氣缸壓力來(lái)識(shí)別不穩(wěn)定燃燒大事和調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行來(lái)防止將來(lái)的不穩(wěn)定燃燒大事,該方法可平安地運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)于更快速地增加排氣溫度的狀況中,即使該狀況更簡(jiǎn)單產(chǎn)生不穩(wěn)定燃燒大事也3是如此。

當(dāng)結(jié)合附圖時(shí),從下面的用于執(zhí)行如所附權(quán)利要求限定的本創(chuàng)造的一些較佳方式和其它實(shí)施例的詳細(xì)描述可簡(jiǎn)單地明白本創(chuàng)造的上述特征和優(yōu)點(diǎn),以及其它特征和優(yōu)點(diǎn)。

圖1是示出一種運(yùn)行內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法,該發(fā)動(dòng)機(jī)具有后處理系統(tǒng),該系統(tǒng)利用氧化催化劑處理排氣。

詳細(xì)實(shí)施例方式參考圖1,運(yùn)行內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法被一般地以20示出。

發(fā)動(dòng)機(jī)可包括但不限于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。

該發(fā)動(dòng)機(jī)包括后處理系統(tǒng),其利用氧化催化劑處理排氣。

來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣加熱氧化催化劑至起燃溫度。

起燃溫度是氧化催化劑開(kāi)頭氧化未燃燒碳?xì)浠衔锏臏囟取?/p>

一旦氧化催化劑達(dá)到起燃溫度,氧化催化劑氧化排氣中的未燃燒碳?xì)浠衔?以產(chǎn)生熱量來(lái)燒掉捕獲在顆粒過(guò)濾器中的煙灰。

因此,排氣必需足夠熱,以將氧化催化劑加熱至起燃溫度,以開(kāi)頭未燃燒碳?xì)浠衔锏难趸?/p>

發(fā)動(dòng)機(jī)可包括多個(gè)氣缸,壓力傳感器布置在至少一個(gè)氣缸處。

雖然該說(shuō)明書(shū)描述了布置在發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)氣缸處的壓力傳感器,但是應(yīng)熟悉到,可以是僅一個(gè)氣缸包括壓力傳感器、可以是部分氣缸包括壓力傳感器或每個(gè)氣缸都包括傳感器。

每個(gè)壓力傳感器測(cè)量或感測(cè)氣缸的燃燒室內(nèi)的壓力。

壓力傳感器可包括電熱塞壓力傳感器。

但是,應(yīng)熟悉到,壓力傳感器可包括能感測(cè)氣缸的燃燒室內(nèi)的壓力的一些其他類型的傳感器。

計(jì)算機(jī),例如但不限于發(fā)動(dòng)機(jī)掌握單元,可掌握發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。

發(fā)動(dòng)機(jī)掌握單元與壓力傳感器以及遍及車輛的其他各種傳感器通訊,以接收與車輛和或發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行相關(guān)的信息,且發(fā)送信號(hào)至車輛和或發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)部件以掌握車輛和或發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。

發(fā)動(dòng)機(jī)掌握單元包括用于處理信息和掌握發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行所需的全部軟件、儲(chǔ)存器、硬件和任意其他部件。

因此,下面描述的所披露方法可被實(shí)施為儲(chǔ)存在發(fā)動(dòng)機(jī)掌握單元中的算法,其能操作以掌握發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。

該方法包括連續(xù)地監(jiān)視氧化催化劑上游的排氣的溫度,圖塊22。

排氣的溫度可由溫度傳感器等測(cè)量。

關(guān)于感測(cè)的排氣溫度的信息可被傳送至發(fā)動(dòng)機(jī)掌握單元,用在發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行的掌握和分析中。

如上所述,排氣必需足夠熱以將氧化催化劑的溫度上升至起燃溫度。

在負(fù)荷下的發(fā)動(dòng)機(jī)的常規(guī)運(yùn)行狀況中,排氣簡(jiǎn)單達(dá)到足以加熱氧化催化劑至起燃溫度的溫度,在這種狀況下不需要發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行的轉(zhuǎn)變。

因此,本方法包括推斷排氣的溫度是否小于目標(biāo)溫度,圖塊對(duì)。

發(fā)動(dòng)機(jī)掌握單元可將感測(cè)的排氣溫度與目標(biāo)溫度比較以推斷感測(cè)的排氣溫度是否小于、等于或大于目標(biāo)溫度。

目標(biāo)溫度可包括等于或大于氧化催化劑的起燃溫度且足以加熱氧化催化劑至起燃溫度的任何溫度。

假如排氣溫度不小于目標(biāo)溫度,如沈所指,卩假如排氣等于或大于目標(biāo)溫度,則本方法包括保持發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行,圖塊觀,且發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行不被轉(zhuǎn)變。

假如目標(biāo)溫度可等于或大于目標(biāo)溫度,則發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行足以加熱氧化催化劑至起燃溫度。

在低怠速時(shí),或當(dāng)在低環(huán)境溫度下運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),排氣可能不能達(dá)到足以加熱氧化催化劑至起燃溫度的溫度,在這種狀況下發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行可被轉(zhuǎn)變以增加排氣的溫度。

因此,假如排氣溫度等于或小于目標(biāo)溫度,如30所指,則本方法還包括感測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)氣缸內(nèi)的氣缸壓力,圖塊32。

感測(cè)至少一個(gè)氣缸內(nèi)的氣缸壓力還被限定為利用布置在該至少一個(gè)氣缸內(nèi)的壓力傳感器例如電熱塞壓力傳感器連續(xù)地感測(cè)該至少一個(gè)氣缸內(nèi)的氣缸壓力。

假如發(fā)動(dòng)機(jī)裝備有多個(gè)壓力傳感器,例如每個(gè)氣缸處有一個(gè)壓力傳感器,則本方法可包括在每個(gè)氣缸處感測(cè)氣缸壓力。

關(guān)于感測(cè)的氣缸壓力的信息可被傳送至和或儲(chǔ)存在發(fā)動(dòng)機(jī)掌握單元,用在發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行的掌握和分析中。

本方法還包括識(shí)別,即檢測(cè)任意氣缸內(nèi)的不穩(wěn)定燃燒大事,圖塊34。

不穩(wěn)定燃燒大事可被限定為不限于發(fā)動(dòng)機(jī)不點(diǎn)火大事。

因此,壓力傳感器連續(xù)地感測(cè)氣缸內(nèi)的壓力以檢測(cè)壓力峰值,例如發(fā)動(dòng)機(jī)不點(diǎn)火。

發(fā)動(dòng)機(jī)掌握單元可分析感測(cè)的氣缸壓力信息,以將壓力峰值識(shí)別為不穩(wěn)定燃燒大事。

在不穩(wěn)定燃燒大事被壓力傳感器檢測(cè)到時(shí),如36所指,則本方法包括調(diào)整空氣質(zhì)量流入速率和或接近后期燃料噴射速率二者或之一,以消退不穩(wěn)定燃燒大事和防止任何將來(lái)的不穩(wěn)定燃燒大事,圖塊38。

例如,假如發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)燃料過(guò)多,則空氣質(zhì)量流入速率可被增加以增加氣缸中的空氣量,直至不穩(wěn)定燃燒大事一個(gè)或多個(gè)停止。

該水平的空氣質(zhì)量流入速率可被儲(chǔ)存在發(fā)動(dòng)機(jī)掌握單元的存儲(chǔ)器中作為最小空氣質(zhì)量流入極限。

為了加熱排氣,在發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸內(nèi),在燃燒循環(huán)接近結(jié)束時(shí)燃料可被加到排氣中。

這通常被稱為近后期噴射。

該燃料在遇到氧化催化劑前通過(guò)排氣循環(huán)燃燒,由此加熱排氣。

近后期燃料噴射速率是燃料被注入排氣中的速率。

假如在燃燒已經(jīng)發(fā)生后太多燃料被注射到氣缸內(nèi),則近后期燃料噴射速率可被降低。

該水平的近后期燃料噴射速率可被儲(chǔ)存在發(fā)動(dòng)機(jī)掌握單元的存儲(chǔ)器中作為最大近后期燃料噴射極限。

假如不穩(wěn)定燃燒大事沒(méi)有被識(shí)別到,如40所指,則本方法可進(jìn)一步包括調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行以掌握氧化催化劑上游排氣的溫度,以獲得目標(biāo)溫度,例如氧化催化劑的最小起燃溫度,圖塊42。

調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行以掌握氧化催化劑上游排氣的溫度可進(jìn)一步被限定為調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行,以增加氧化催化劑上游排氣的溫度,以獲得氧化催化劑的起燃溫度。

調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行以掌握排氣溫度可包括感測(cè)流入發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒空氣的空氣質(zhì)量流入速率,圖塊44,和推斷空氣質(zhì)量流入速率是否在預(yù)定范圍內(nèi)和或大于最小空氣質(zhì)量流入極限,圖塊46。

空氣質(zhì)量流入速率是在給定時(shí)間段內(nèi)流入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量。

對(duì)于給定環(huán)境狀況,每個(gè)特定發(fā)動(dòng)機(jī)在特定空氣質(zhì)量流入速率范圍內(nèi)最有效地運(yùn)行,且包括最小空氣質(zhì)量流入極限,發(fā)動(dòng)機(jī)必需在該極限以上運(yùn)行以避開(kāi)不穩(wěn)定燃燒大事。

當(dāng)空氣質(zhì)量流入速率在預(yù)定范圍外且特殊是低于最小空氣質(zhì)量流入極限時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行效率低或會(huì)運(yùn)行故障。

調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行以增加氧化催化劑上游排氣的溫度可包括調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣質(zhì)量流入速率或后處理系統(tǒng)的近后期燃料噴射速率中的至少一個(gè)。

假如空氣質(zhì)量流入速率大于最小空氣質(zhì)量流入極限且在預(yù)定范圍內(nèi),如48所指,則調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行以增加排氣溫度包括降低空氣質(zhì)量流入速率,圖塊50。

通過(guò)降低空氣質(zhì)量流入速率,在發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒循環(huán)過(guò)程中較少空氣被加熱,由此增加排氣的溫度。

但是,應(yīng)熟悉到,空氣質(zhì)量流入速率應(yīng)被保持在最小空氣質(zhì)量流入極限以上且在空氣質(zhì)量流入速率的預(yù)定范圍之內(nèi),以保持發(fā)動(dòng)機(jī)的正確運(yùn)行。

假如空氣質(zhì)量流入速率等于或小于最小空氣質(zhì)量流入極限,如52所指,則本方法可進(jìn)一步包括感測(cè)后處理系統(tǒng)的近后期燃料噴射速率,圖塊,和推斷近后期燃料噴射速率是否大于最大近后期燃料噴射極限且在近后期燃料噴射速率的預(yù)定范圍內(nèi),圖塊56。

近后期燃料噴射速率可運(yùn)行于預(yù)定范圍內(nèi)和或最大近后期燃料噴射極限以下,以最大化排氣的加熱,而不會(huì)將過(guò)多燃料噴射至不能在到達(dá)氧化催化前被燒掉的排氣中。

假如近后期燃料噴射速率在預(yù)定范圍內(nèi)且小于最大近后期燃料噴射極限,如58所指,則調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行以增加排氣的溫度可包括增加近后期燃料噴射速率,圖塊60。

通過(guò)增加進(jìn)入排氣中的近后期燃料噴射速率,更多的燃料存在于排氣中以進(jìn)行燃燒,由此增加排氣的溫度。

但是,應(yīng)熟悉到,近后期燃料噴射速率應(yīng)被保持在近后期燃料噴射速率的預(yù)定范圍內(nèi)且低于最大近后期燃料噴射極限,以防止過(guò)多燃料被噴射至排氣中。

因此,調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行以增加排氣的溫度可包括增加空氣質(zhì)量流入速率和或增加近后期燃料噴射速率。

假如近后期燃料噴射速率不在預(yù)定范圍內(nèi)和或大于最大近后期燃料噴射極限,如62所指,則本方法包括保持發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行,圖塊64,且發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行不被轉(zhuǎn)變。

在最大化發(fā)動(dòng)機(jī)的加熱潛力時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)在接近產(chǎn)生不穩(wěn)定燃燒大事的臨界點(diǎn)上連續(xù)的運(yùn)行。

因此,通過(guò)利用壓力傳感器連續(xù)的感測(cè)氣缸內(nèi)的壓力,當(dāng)檢測(cè)和識(shí)別到不穩(wěn)定燃燒大事時(shí),必需時(shí)要轉(zhuǎn)變發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行以防止將來(lái)的不穩(wěn)定燃燒大事。

這允許快速地加熱排氣,其使得氧化催化劑盡可能快地達(dá)到起燃溫度。

雖然用于執(zhí)行本創(chuàng)造的較佳方式已經(jīng)被具體描述,與本創(chuàng)造相關(guān)的本事域技術(shù)人員應(yīng)熟悉到在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)的執(zhí)行本創(chuàng)造的各種替換設(shè)計(jì)和實(shí)施例。

,該發(fā)動(dòng)機(jī)具有后處理系統(tǒng),該系統(tǒng)利用氧化催化劑處理排氣,該方法包括連續(xù)地監(jiān)視氧化催化劑上游的排氣的溫度;調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行以掌握氧化催化劑上游排氣的溫度,以獲得目標(biāo)溫度;感測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)氣缸內(nèi)的氣缸壓力,以檢測(cè)該至少一個(gè)氣缸內(nèi)的不穩(wěn)定燃燒大事的發(fā)生;和當(dāng)不穩(wěn)定燃燒大事被檢測(cè)到時(shí)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行以防止將來(lái)的不穩(wěn)定燃燒大事。

,其中感測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)氣缸內(nèi)的氣缸壓力還被限定為連續(xù)地感測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)氣缸內(nèi)的氣缸壓力。

,其中發(fā)動(dòng)機(jī)包括布置在該至少一個(gè)氣缸內(nèi)的壓力傳感器,感測(cè)該至少一個(gè)氣缸內(nèi)的氣缸壓力被進(jìn)一步限定為利用布置在該至少一個(gè)氣缸內(nèi)的壓力傳感器感測(cè)該至少一個(gè)氣缸內(nèi)的氣缸壓力。

,還包括當(dāng)排氣的溫度等于或大于目標(biāo)溫度時(shí)保持發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)前運(yùn)行。

,其中調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行以掌握氧化催化劑上游排氣的溫度