[发明专利]柴油微粒过滤器再生持续时间的控制

说明书

技术领域

本发明涉及柴油微粒过滤器的再生。

背景技术

排放控制设备，例如柴油微粒过滤器(DPF)，可以通过捕捉烟尘微粒来降低柴油发动机中的烟尘排放量。这样的设备可以在发动机，例如涡轮增压发动机的运行期间被再生，从而降低被捕捉的微粒物质的量。通常通过将柴油微粒过滤器(DPF)的温度升高到预定水平，并确保进入柴油微粒过滤器(DPF)的排气具有特定成分来实现再生。

控制过滤器再生的一种方法是在过滤器中的剩余微粒量低于阈值时终止再生事件，或可替换地在微粒过滤器存储的百分比(相对于总容量)降至低于阈值百分比时终止再生事件。

然而，发明人在此认识到这种方法的问题。例如，在一些运行状况下，在较低存储水平处移除微粒需要的时间很长。因此，再生持续时间可以在这种运行状况期间被显著延长。由于消耗额外的燃料来维持升高的再生温度，所以在这种状况下用于仅仅移除少量微粒的延长再生是低效的，特别是在燃油经济性方面。

发明内容

在一个示例方法中，以上问题可以通过用于在发动机排气系统中控制柴油微粒过滤器再生的方法被至少部分解决，该方法包括：基于微粒燃烧率终止再生。例如，在一些状况期间，即使在较低微粒存储水平下，也可以发生足够高的烟尘燃烧率。在这种状况下，再生可以在较低烟尘存储水平终止，因此在随后的过滤器存储运行期间允许更长的存储。然而，在其它状况下，在较低微粒存储水平期间，烟尘燃烧率可以足够低使得再生在较高烟尘存储水平终止。因此，这即便减少随后的存储运行，相比连续再生来说，也是较小的损失。

在一个具体的示例中，再生终止可以基于存储的微粒的可变阈值，其中存储的微粒的阈值取决于当前的烟尘燃烧率。再生终止可以进一步基于车速。在这种方法中，再生事件的持续时间可以根据烟尘燃烧率是否高于阈值被延长，从而进一步降低在低水平存储的烟尘的量。因此，在选择的状况下，再生事件之间的间隔可以被延长，其中这种延长导致合理的额外烟尘的移除。这样，当烟尘燃烧率低于阈值时，可以通过不延长在低烟尘存储水平的持续时间来实现降低的燃料消耗。此外，由于自再生的排气损失减少和燃料在油稀释方面的改善(可以潜在延长换油间隔)，可以实现尾管排放的减少。

根据另一方面，提供一种用于控制发动机排气系统中柴油微粒过滤器的再生事件的方法。该方法包括响应降至低于阈值的存储的微粒量，终止再生事件；响应升高的微粒燃烧率，升高阈值，并且响应降低的微粒燃烧率，降低阈值。在一个实施例中，微粒燃烧率基于在柴油微粒过滤器中的存储的微粒量和柴油微粒过滤器的温度。在另一实施例中，该方法进一步包括基于车速终止再生事件。在另一实施例中，阈值基于微粒过滤器的老化水平。

根据另一方面，车辆的系统包括联接在车辆排气系统中的微粒过滤器，以及具有在其上编码以便控制微粒过滤器再生的指令的计算机可读存储介质，该指令包括响应车辆运行状况和存储的微粒量启动微粒过滤器再生的指令、响应存储的微粒量降至低于存储的微粒的阈值百分比终止微粒过滤器再生的指令，该存储的微粒的阈值百分比基于微粒燃烧率。在一个实施例中，指令包括基于存储的微粒量和催化器温度确定微粒燃烧率。在另一实施例中，存储的微粒的阈值百分比进一步基于微粒过滤器的老化水平。在另一实施例中，指令包括调节后喷射以终止再生。在另一实施例中，指令包括响应升高的微粒燃烧率升高存储的微粒量的阈值百分比。在另一实施例中，指令包括响应降低的微粒燃烧率降低存储的微粒量的阈值百分比。在另一实施例中，微粒滤波器再生的终止进一步基于车速。

应理解，提供上述背景和内容以简化形式介绍在具体实施例方式中进一步描述的选择性概念。这不意味着指出要求保护的主题的关键特征或重要特征，要求保护的范围由权利要求唯一限定。此外，要求保护的主题不限于解决以上或在本公开的任何部分提到的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出内燃发动机的示意图。

图2示出确定何时启动微粒过滤器再生的程序。

图3示出再生持续时间的控制程序。

图4示出确定在微粒过滤器中的存储的微粒量的示例程序。

图5A示出存储的微粒的阈值百分比如何取决于微粒燃烧率和存储的微粒的示例绘图。

图5B示出随着存储的微粒的阈值百分比降低，再生持续时间如何增加的示例绘图。

具体实施方式