[发明专利]用于提高颗粒物过滤器再生效率的控制系统和方法

说明书

技术领域

本公开内容涉及内燃发动机，更具体地涉及用于控制将烃（HC）喷射到由发动机产生的排气中以提高颗粒物（PM）过滤器再生效率的系统和方法。

背景技术

在此提供的背景描述的目的在于总体上呈现本公开内容的背景。当前发明人的工作的一部分在背景技术部分中被描述，这部分内容以及该描述在提交时可能不另作为现有技术的方面，都既不明确也不暗含地被认为是破坏本发明的现有技术。

内燃发动机将空气与燃料混合以形成空气/燃料（A/F）混合物，A/F混合物在多个气缸内燃烧。A/F混合物的燃烧驱动活塞以使曲轴可旋转地转动，从而产生驱动扭矩。具体地，空气可被抽吸到气缸中并使用活塞压缩。然后，燃料可与压缩空气混合（即，喷射到压缩空气中），使得被加压的A/F混合物燃烧（例如，压缩点火或CI发动机）。例如，CI发动机包括柴油发动机。

可替代地，空气可在压缩之前与燃料混合以形成A/F混合物。A/F混合物然后可被压缩，直到A/F混合物达到临界压力和/或温度，并自动点燃（例如，均质充量压缩点火或HCCI发动机）。然而，HCCI发动机也可使用来自火花塞的火花“辅助”A/F混合物的点燃。换言之，HCCI发动机根据发动机工作状况，使用火花辅助点燃A/F混合物。例如，HCCI发动机可在低发动机负载下使用火花辅助。

在燃烧过程中产生的排气可从气缸中排出至排气歧管中。排气可包括一氧化碳（CO）和烃（HC）。由于CI发动机和HCCI发动机与火花塞点火（SI）发动机相比具有较高的燃烧温度，因而排气还可包括氮氧化物（NO_x）。排气处理系统可处理排气以去除CO、HC和/或NO_x。例如，排气处理系统可包括但不限于以下中的至少一种：氧化催化剂（OC），颗粒物（PM）过滤器，选择性催化还原（SCR）系统，NO_x吸收剂/吸附剂，和催化转化器。

发明内容

一种发动机控制系统，其包括注射喷射确定模块和注射喷射分配模块。注射喷射确定模块确定注射喷射到由发动机产生的排气中以进行颗粒物颗粒物（PM）过滤器再生的烃（HC）的期望量。注射喷射分配模块基于发动机负载、发动机速度和HC注射喷射期望量来控制辅助注射喷射与相对于燃烧后注射喷射的比率，其中，辅助注射喷射包括将HC注射喷射到所述排气中，且而燃烧后注射喷射则包括在燃烧之后的时段中将HC注射喷射到所述发动机的气缸中。

一种方法，其包括：确定喷射到由发动机产生的排气中以进行颗粒物（PM）过滤器再生的烃（HC）的期望量；和基于发动机负载、发动机速度和HC喷射期望量来控制辅助喷射相对于燃烧后喷射的比率，其中，辅助喷射包括将HC喷射到所述排气中，而燃烧后喷射则包括在燃烧之后的时段中将HC喷射到所述发动机的气缸中。

在其它特征中，前述系统和方法通过由一个或多个处理器执行的计算机程序实现。计算机程序可驻留在实体（或有形的）计算机可读介质上，例如但不限于：存储器，非易失性数据存储器，和/或其它适合的实体存储介质。

本文还提供了以下方案：

方案1. 一种发动机控制系统，包括：

喷射确定模块，其确定喷射到由发动机产生的排气中以进行颗粒物PM过滤器再生的烃HC的期望量；和

喷射分配模块，其基于发动机负载、发动机速度和所述HC喷射期望量控制辅助喷射相对于燃烧后喷射的比率，其中，辅助喷射包括将HC喷射到所述排气中，并且其中燃烧后喷射包括在燃烧之后的时段中将HC喷射到所述发动机的气缸中。

方案2. 如方案1所述的发动机控制系统，其中，所述喷射分配模块基于所述发动机负载、所述发动机速度和所述HC喷射期望量来确定辅助喷射量和燃烧后喷射量。

方案3. 如方案2所述的发动机控制系统，进一步包括：

再生控制模块，其分别基于所述辅助喷射量和燃烧后喷射量生成用于辅助HC喷射器和燃料喷射器的控制信号。

方案4. 如方案3所述的发动机控制系统，其中，所述辅助HC喷射器位于排气处理系统中的氧化催化剂OC的上游，并且其中所述燃料喷射器对应于所述发动机的气缸。

方案5. 如方案4所述的发动机控制系统，其中，所述再生控制模块生成与所述发动机气缸中的一组对应的燃料喷射器所用的控制信号。

方案6. 如方案2所述的发动机控制系统，其中，所述喷射分配模块使用查询表来确定因数，所述查询表包括与发动机负载和发动机速度相关的多个因数。