一种再生事件期间减少微粒过滤器发热的方法技术

公开了一种方法，该方法用于在再生事件期间，当发动机10由于松加速器踏板而正在减速时，减少微粒过滤器15的发热，微粒过滤器15从发动机10接收排气流。该方法包含使用电机16向发动机10施加负载，并且通过增加发动机扭矩需求来请求向发动机10供应燃料，从而补偿施加的负载的增加。燃料流动具有使流到微粒过滤器15的排气中的氧气浓度的减少，从而降低微粒过滤器15内的烟粒燃烧强度并且在再生事件中降低微粒过滤器15内的峰值温度的效果。

A method of reducing the heat of a particle filter during a regenerative event

A method is disclosed, which is used to reduce the heating of particulate filter 15 when engine 10 is slowing down due to loose accelerator pedal during regeneration events, and particulate filter 15 receives exhaust flow from engine 10. The method includes using motor to load 16 to engine 10, and supplying fuel to engine 10 by increasing engine torque requirement, thereby compensating for the increase of applied load. The fuel flow has the reduction of the oxygen concentration in the exhaust gas flowing into the particulate filter 15, thereby reducing the combustion intensity of the particulate matter in the particulate filter 15, and reducing the effect of the peak temperature in the particulate filter 15 in the regeneration event.

【技术实现步骤摘要】
一种再生事件期间减少微粒过滤器发热的方法
本专利技术涉及一种设置为从机动车辆的发动机接收排气的微粒过滤器，并且特别涉及一种在再生事件期间当发动机由于松加速器踏板而减速时保护微粒过滤器免于过热的方法。
技术介绍
在发动机的排气系统中设置微粒过滤器(ParticulateFilter，PF)，以从由发动机流向大气的排气中过滤烟粒，这是众所周知的。当发动机是柴油发动机时，这种微粒过滤器通常被称为柴油微粒过滤器(DieselParticulateFilter)或“DPF”。在所谓的“减速燃料截止”情况下，其中在松加速器踏板事件期间到车辆的发动机的燃料被切断以在车辆减速期间节省燃料的车辆中，微粒过滤器(PF)可能被损坏。如果在称为“再生事件”的烟粒燃烧过程活动时向发动机的燃料供应被切断，则流入微粒过滤器的排气中的氧气的百分比将大大增加。如果在微粒过滤器中残留大量在再生过程中会燃烧的烟粒，则氧气浓度的这种增加通常会导致微粒过滤器中发生失控的燃烧。当失控燃烧发生时，微粒过滤器内的温度可升高至超过1000℃，并且可能破裂微粒过滤器，熔化微粒过滤器基材或劣化帮助去除其他规定污染物(HC，CO或NOx)的催化剂涂层。在极端情况下，这种过热状态可能导致微粒过滤材料燃烧，这可能导致周围部件的热损伤。可能导致微粒过滤器损坏的温度是不可接受的高温，并且当受到这样的温度时，微粒过滤器可以认为是过热的。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种在再生事件期间当松加速器踏板事件正在进行时减少微粒过滤器的过热的方法。根据本专利技术的第一方面，提供了在再生事件期间当松加速器踏板正在进行时减少微粒过滤器发热的方法，该微粒过滤器连接以接收来自机动车辆发动机的排气，该方法包含检查再生事件是否发生以及是否存在松加速器踏板事件，并且如果再生事件正在发生并且松加速器踏板事件都存在，则该方法包含使用主动温度控制来控制再生事件期间微粒过滤器内的温度，该主动温度控制通过以发电机模式运行驱动地连接到发动机的电机来对机动车辆的电池充电并且通过向发动机供应燃料以产生扭矩来补偿由电机施加到发动机的附加负载来实现，供应到该发动机的燃料用于降低流向微粒过滤器的排气氧浓度。向发动机供应燃料以产生扭矩可以包括将向发动机供应的燃料的量从零增加到产生补偿扭矩所需的所需量。发动机可以是直接喷射柴油发动机，并且微粒过滤器可以是柴油微粒过滤器。该方法还可以包含：仅当微粒过滤器的再生发生，如果来自微粒过滤器的出口处的感测到的排气温度和感测到的微粒过滤器温度之一表示微粒过滤器的温度不可接受地高时，才使用主动温度控制。该方法还可以包含使用模型来预测下一个再生事件期间的微粒过滤器的温度，并且当下一个再生事件发生时，如果来自模型的微粒过滤器的温度预测表明在再生事件期间微粒过滤器的温度被预测为不可接受的高，则使用主动温度控制。在下一次再生事件期间微粒过滤器温度的预测可以由烟粒燃烧模型提供。如果温度超过预定温度极限，温度是不可接受的高。该方法可以还包含如果电池的荷电状态高于预定水平并且对微粒过滤器的当前烟粒负荷的估算表明在不久的将来将需要微粒过滤器的再生，则在再生事件之前主动地减小电池的荷电状态。如果微粒过滤器的当前烟粒负荷的估算高于第一烟粒负荷极限，则在不久的将来将需要微粒过滤器的再生。微粒过滤器的当前烟粒负荷的估算可基于自最后再生事件以来的烟粒产生模型和微粒过滤器两侧的压降的测量中的一种。电机可以是集成起动机发电机。根据本专利技术的第二方面，提供了一种机动车辆，该机动车辆具有内燃机、电池、驱动地连接到发动机的电机、连接到电机的电能存储装置、设置成接收来自发动机的排气的微粒过滤器和设置成控制发动机和电机的电子控制器，电子控制器被设置成检查再生事件是否正在发生，以及是否存在松加速器踏板事件，并且如果正在进行再生事件和松加速器踏板事件存在，则电子控制器被设置成使用主动温度控制来控制在再生事件期间微粒过滤器内的温度，该主动温度控制是通过以发电机模式运行驱动地连接到发动机的电机来对机动车辆的电池进行充电以及通过向发动机供应燃料以产生扭矩来补偿通过电机施加到发动机的附加负载，供给到发动机的燃料的增加用于降低流到微粒过滤器的排气的氧浓度。向发动机供应燃料以产生扭矩可以包含将向发动机供应的燃料的量从零增加到产生补偿扭矩所需的所需量。发动机可以是直接喷射柴油发动机，并且微粒过滤器可以是柴油微粒过滤器。电子控制器被设置成：仅当微粒过滤器的再生发生，如果来自位于微粒过滤器出口处的温度传感器的感测的排气温度和来自位于微粒过滤器内的温度传感器的感测微粒过滤器温度之一指示微粒过滤器的温度是不可接受的高时，才使用主动温度控制。电子控制器包括用于预测在下次再生事件期间微粒过滤器的温度的模型，并且电子控制器被设置为：当下一个再生事件发生，如果来自模型的微粒过滤器温度的预测表明在再生事件期间微粒过滤器的温度预期是不可接受的高时，则使用主动温度控制。该模型是烟粒燃烧模型，烟粒燃烧模型用于提供在下一个再生事件期间微粒过滤器中的温度的预测。如果微粒过滤器的温度高于预定的温度极限，则微粒过滤器的温度是不可接受的高。电子控制器还被设置成如果电池的荷电状态高于预定水平并且对微粒过滤器的当前烟粒负荷的估算表明在不久的将来将需要微粒过滤器的再生，则在再生事件之前主动地减小电池的荷电状态。如果微粒过滤器的当前烟粒负荷的估算高于第一烟粒负荷极限，则在不久的将来将需要微粒过滤器的再生。微粒过滤器的当前烟粒负荷的估算基于自从存储在电子控制器中的最后再生事件以来的烟粒产生模型以及微粒过滤器两侧的压降测量中的一个。压降可以基于从位于微粒过滤器上游的压力传感器和位于微粒过滤器下游的压力传感器提供给电子控制器的输出。电机可以是集成起动机发电机。车辆可以是轻度混合动力车辆。附图说明现在将参考附图通过示例的方式描述本专利技术，其中：图1是根据本专利技术的第二方面构造的机动车辆的示意图；图2a是根据本专利技术的第一方面的方法的高级流程图的第一部分；图2b是根据本专利技术第一方面的方法的高级流程图的第二部分；图3是表示现有技术在松加速器踏板事件期间同时发生再生时DPF的温度与时间之间的关系以及相同事件的氧浓度与时间的关系的复合图；图4是表示根据本专利技术的松加速器踏板事件期间同时发生再生时的DPF的温度与时间之间的关系以及相同事件的氧浓度与时间的关系的复合图；以及图5是表示再生事件发生的时间段内的DPF的烟粒负荷与时间的关系的概略图。具体实施方式参考图1，示出了具有四个车轮6、直接喷射柴油发动机10和电子控制器20的轻度混合动力机动车辆5。发动机10被设置成通过进气口11接收空气，并且尽管未示出，但在大多数情况下，在空气流流入发动机10之前，通过增压器或涡轮增压器压缩到发动机10的空气流以便改善发动机10的效率。来自发动机10的排气通过排气系统的第一或上游部分12流到柴油微粒过滤器(DPF)15的形式的微粒过滤器，并且在通过DPF15之后，排气通过排气系统的第二或下游部分13流出到大气中。应当理解的是其它排放控制装置或噪声抑制装置可能存在于从发动机10到气流离开到大气的位置的气体流动路径中。电机驱动地连接到发动机10。在该示例的情况下，电机是集成起动机发电机16，其可以用于根据其运行的模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在再生事件期间当松加速器踏板正在进行时减少微粒过滤器的发热的方法，所述微粒过滤器连接为接收来自机动车辆的发动机的排气，所述方法包含检查所述再生事件是否正在发生以及是否存在所述松加速器踏板事件，并且该方法包含如果所述再生事件正在发生并且所述松加速器踏板事件同时存在，则使用主动温度控制来控制所述再生事件期间所述微粒过滤器内的温度，所述主动温度控制通过如下方式实现，以发电机模式运行驱动地连接到所述发动机的电机来对所述机动车辆的电池充电，并且向所述发动机供应燃料以产生扭矩，从而补偿由所述电机施加到所述发动机的附加负载，供应到所述发动机的所述燃料用于降低流向所述微粒过滤器的排气的氧浓度。

【技术特征摘要】
2016.04.29 GB 1607501.21.一种在再生事件期间当松加速器踏板正在进行时减少微粒过滤器的发热的方法，所述微粒过滤器连接为接收来自机动车辆的发动机的排气，所述方法包含检查所述再生事件是否正在发生以及是否存在所述松加速器踏板事件，并且该方法包含如果所述再生事件正在发生并且所述松加速器踏板事件同时存在，则使用主动温度控制来控制所述再生事件期间所述微粒过滤器内的温度，所述主动温度控制通过如下方式实现，以发电机模式运行驱动地连接到所述发动机的电机来对所述机动车辆的电池充电，并且向所述发动机供应燃料以产生扭矩，从而补偿由所述电机施加到所述发动机的附加负载，供应到所述发动机的所述燃料用于降低流向所述微粒过滤器的排气的氧浓度。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述发动机是直接喷射柴油发动机，并且所述微粒过滤器是柴油微粒过滤器。3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述方法还包含仅当所述微粒过滤器的再生发生，如果所述微粒过滤器的出口处的感测到的排气温度和感测到的微粒过滤器温度之一表示微粒捕集器的温度不可接受地高时，才使用所述主动温度控制。4.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述方法还包含使用模型来预测下一个再生事件期间的所述微粒过滤器的温度，并且当所述下一个再生事件发生，如果来自所述模型的所述微粒过滤器的温度预测表明在所述再生事件期间微粒捕集器的温度被预测为不可接受地高时，则使用所述主动温度控制。5.根据权利要求4所述的方法，其中在所述下一个再生事件期间的微粒过滤器温度预测由烟粒燃烧模型提供。6.根据权利要求3或权利要求4所述的方法，其中如果所述温度高于预定温度极限，则所述温度是不可接受地高。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述方法还包含如果所述电池的荷电状态高于预定水平并且所述微粒过滤器的当前烟粒负荷的估算表明在不久的将来将需要所述微粒过滤器的再生，则在所述再生事件之前主动地减小所述电池的所述荷电状态。8.根据权利要求7所述的方法，其中如果所述微粒过滤器的所述当前烟粒负荷的估算高于第一烟粒负荷极限，则在不久的将来将需要所述微粒过滤器的再生。9.根据权利要求7或权利要求8所述的方法，其中所述微粒过滤器的所述当前烟粒负荷的估算是基于自上次再生事件以来的烟粒产生模型和所述微粒过滤器两侧的压降的测量值中的一个。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述电机是集成起动机发电机。11.一种机动车辆，所述机动车辆具有内燃发动机、电池、驱动地连接到所述发动机的电机、连接到所述电机的电能存储装置、设置成接收来自所述发动机的排气的微粒过滤器和设置成控制所述发动机和所述电机的电子控制器，所述电子控制器被设置为检查再生事...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿西施·库马尔·奈杜，彼得·乔治·布里特，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US