在具有混合驱动装置的机动车中对颗粒过滤器进行再生的方法和设备制造方法及图纸

技术编号:21439781 阅读:21 留言:0更新日期:2019-06-22 14:39
本发明专利技术涉及在机动车的废气通道中对颗粒过滤器进行再生的方法,所述机动车具有由电动机和内燃机组成的混合驱动装置。在此,为了对颗粒过滤器进行再生电动机牵引内燃机。内燃机将富含氧气的空气输送到废气通道内,其中,通过氧气氧化阻拦在颗粒过滤器中的碳黑,并且由此可以对颗粒过滤器进行再生。在此,在对颗粒过滤器进行再生时,通过节气门控制输入内燃机的空气的空气量,以便尽可能快地且有效地对颗粒过滤器进行再生。本发明专利技术还涉及一种具有混合驱动装置的机动车,所述混合驱动装置包括电动机和内燃机,其中,所述混合驱动装置具有控制设备,用于实施用于对颗粒过滤器进行再生的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在具有混合驱动装置的机动车中对颗粒过滤器进行再生的方法和设备本专利技术涉及一种用于在具有混合驱动装置的机动车的废气通道中对颗粒过滤器进行再生的方法和设备。随着废气排放法规日趋严格,对车辆制造商提出了较高的要求,车辆制造商通过用于减少发动机的未处理排放的相应措施和相应的废气再处理解决。通过采用欧洲第六阶段排放法规EU6,针对汽油发动机或具有混合驱动装置的车辆预设了关于颗粒数量的限值,该限值在大多数情况下使颗粒过滤器需要被使用。在行驶中这种颗粒过滤器被加载碳黑。为了废气的反压不会多大地提升,这种颗粒过滤器必须持续地或周期性地被再生。为了通过氧气对阻拦在颗粒过滤器中的碳黑进行热学氧化,需要足够高的温度水平同时需要在内燃机的废气设备中存在氧气。因为现代的汽油发动机通常没有氧气过剩地以化学计量的燃烧空气比(λ=1)运行,所以为此需要附加的措施。为了能够对颗粒过滤器进行再生,需要在内燃机的推力阶段中在废气通道内输入氧气,也就是在不喷入燃料并因此在废气中氧气过剩的阶段中。但是这种推力阶段对于内燃机并不是始终按计划出现,而是偶然地并且是不可控的,使得比原本更常需要再生阶段,以便避免颗粒过滤器过高负载的危险和由此由于不可控的碳黑燃烧导致的颗粒过滤器热学受损的危险。这种不可控的碳黑燃烧可能在最不利的情况下导致颗粒过滤器被烧毁并因此导致颗粒过滤器损毁。由文献DE10340934B4已知一种用于控制内燃机的方法,其中,区分内燃机的正常运行和再生运行,其中,在正常运行中通过废气循环阀和节气门控制输入内燃机的空气量,并且在再生运行中关闭废气循环阀,并且仅仅通过节气门控制输入内燃机的空气量。由文献DE102016101105A1已知一种在内燃机的推力运行中对颗粒过滤器进行再生的方法,其中,根据颗粒过滤器的温度控制推力阶段的持续时间,在推力阶段中不向内燃机的燃烧室中喷射燃料。由文献WO2011/104459A1已知一种在混合动力车辆中对内燃机的颗粒过滤器进行再生的方法。在此,连续地测量在颗粒过滤器中的入口温度并且使该入口温度与第一极值相比较。在此,当在颗粒过滤器的入口上的温度位于第一极值时,禁止内燃机停机。在此,禁止内燃机停机,直至在颗粒过滤器的入口上的温度高于第二极限温度为止,在该第二极限温度以上允许内燃机停机。由文献EP1197642A2已知一种在混合动力车辆中对颗粒过滤器进行再生的方法。在此,通过使内燃机除了驱动机动车外还对混合动力车辆的电动机充电,使内燃机的负载升高,由此废气的温度升高。但是这些解决方法的缺点在于,必须等待内燃机的推力阶段,以便实施颗粒过滤器的再生并且颗粒过滤器比原本更常需要再生。本专利技术所要解决的技术问题是,在具有由内燃机和电动机组成的混合驱动装置的混合驱动车辆中可以尽可能快地对颗粒过滤器进行再生,并且在成功对颗粒过滤器进行再生之后可以柔和地使内燃机重新燃烧。所述技术问题按照本专利技术通过一种在机动车的废气通道中对颗粒过滤器进行再生的方法解决,所述机动车具有由电动机和内燃机组成的混合驱动装置,所述方法包含如下步骤:-在混合动力运行模式下运行所述机动车,其中,在所述内燃机运行时将内燃机的废气导引穿过所述颗粒过滤器,-确定所述颗粒过滤器的负载状态,-当颗粒过滤器的负载状态达到设定的最大负载状态时,开始对所述颗粒过滤器进行再生,-实施颗粒过滤器的再生过程,其中,所述内燃机和电动机在再生过程中耦连,并且所述电动机牵引所述内燃机,其中,-所述内燃机向废气通道内输送空气,以便氧化阻拦在所述颗粒过滤器中的碳黑颗粒,并且其中,-在对所述颗粒过滤器进行再生的过程中与驾驶员对混合驱动装置的扭矩需求无关地控制所述内燃机的空气供给装置的节气门。由此可以实现内燃机的高效的推力阶段,该推力阶段通过电动机的扭矩可以主动地设置。由此不需要为了实施再生而等待取决于行驶状况的推力滑行阶段,使得需要对颗粒过滤器进行更少的再生过程。在具有混合驱动装置的机动车中则可以当颗粒过滤器达到定义的最大负载状态时实施颗粒过滤器的再生阶段。推力滑行阶段在上下文中应理解为一种运行状态,在该运行状态下不向内燃机的燃烧室内喷射燃料并且内燃机不对曲轴输出驱动力矩。内燃机的牵引在上下文中应理解为一种运行状态,在该运行状态下电动机必须施加用于使内燃机转动的扭矩。在此,内燃机以大于100转/分钟、优选至少600转/分钟的转速转动,并且优选完全阻止将燃料喷射到内燃机的燃烧室中。因为在颗粒过滤器进行再生时通过电动机牵引内燃机,所以内燃机在再生时用于将为了颗粒过滤器的再生所需的氧气输入到废气通道中。通过与负载需求无关地控制节气门可以由此通过节气门向颗粒过滤器输入为了理想的再生所需的氧气量。通过进一步打开节气门,可以实现颗粒过滤器的快速的再生,其中,通过关闭节气门减少空气输入并且阻止在颗粒过滤器上发生不可控的碳黑燃烧,这种碳黑燃烧可能导致颗粒过滤器损毁。由此,相对于伴随节气门关闭的不可控的再生,可以实现颗粒过滤器的明显更快的且有效的再生,由此可以更短时地保持电动机的牵引阶段并且机动车可以快速地重新在正常运行模式下运行。通过在从属权利要求中提供的措施可以有利地优化和改进在独立权利要求中提供的用于对颗粒过滤器进行再生的方法。在所述方法的有利的实施方式中规定,在颗粒过滤器的再生结束时关闭节气门。通过在再生结束时关闭节气门,在内燃机的进气道中产生负压,使得在较低的功率输出下可以实现内燃机的重新起动。由此,可以实现内燃机的特别柔和的耦合,从而提高机动车的驾驶舒适度。在本专利技术的优选的设计方案中规定,在颗粒过滤器的再生开始时将节气门置于设定的位置。为了开始颗粒过滤器的定义的再生过程,有利的是,在再生开始时将节气门置于设定的位置,也就是说,在再生开始时确定地预设节气门的打开角度。在此尤其优选的是,节气门的打开角度在再生过程开始时在30°至70°之间。为了快速地对颗粒过滤器进行再生而没有不可控的碳黑燃烧的危险和颗粒过滤器受热损毁的危险,有利的是,以部分打开的节气门开始再生过程。在此,在30°至70°之间的打开角度证明是非常合理的,因为这个打开角度是在足够快速的再生和限制氧气输入颗粒过滤器之间很好的折中。按照所述方法的有利的实施方式规定,在不连续的步骤中关闭节气门。实施按照本专利技术的方法的可能性在于,节气门在不连续的步骤中从至少部分关闭的初始状态过渡到基本上关闭的终端状态。在此,这些步骤可以根据颗粒过滤器的再生的推进或者根据在颗粒过滤器上主导的温度情况进行选择。在本专利技术的另外有利的实施方式中规定,节气门的打开角度从再生过程开始至再生过程结束连续地且始终地减小。通过持续地关闭节气门,颗粒过滤器从再生开始首先被输入相对较大量的氧气,从而导致颗粒过滤器上碳黑的快速燃烧。在此,可以通过关闭节气门阻止不可控的温度上升超过临界温度。此外,通过在内燃机重新起动之前关闭节气门而在内燃机的进气道中产生负压,由此可以实现内燃机平顺地重新投入运行并且实现内燃机的驱动功率的相应功率耦合到混合动力车辆的传动系中。由此,阻止内燃机发生骤然的重新起动,从而提高了驾驶舒适性和传动系的工作寿命。在此特别优选的是,在颗粒过滤器的再生过程中,根据所述颗粒过滤器的温度和/或负载状态实施节气门的关闭过程。通过根据颗粒过滤器的温度和/或负载本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在机动车的废气通道(12)中对颗粒过滤器(16)进行再生的方法,所述机动车具有由电动机(20)和内燃机(10)组成的混合驱动装置,所述方法包含如下步骤:‑在混合动力运行模式下运行所述机动车,其中,在所述内燃机(10)运行时将内燃机(10)的废气导引穿过所述颗粒过滤器(16),‑确定所述颗粒过滤器(16)的负载状态,‑当颗粒过滤器(16)的负载状态达到设定的最大负载状态时,开始对所述颗粒过滤器(16)进行再生,‑实施颗粒过滤器(16)的再生过程,其中,所述内燃机(10)和电动机(20)在再生过程中耦连,并且所述电动机(20)牵引所述内燃机(10),其中,‑所述内燃机(10)向废气通道(12)内输送空气,以便对阻拦在所述颗粒过滤器(16)中的碳黑颗粒进行氧化,并且其中,‑在对所述颗粒过滤器(16)进行再生的过程中与驾驶员对混合驱动装置的扭矩需求无关地控制所述内燃机(10)的空气供给装置的节气门。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.03 DE 102016120938.41.一种在机动车的废气通道(12)中对颗粒过滤器(16)进行再生的方法,所述机动车具有由电动机(20)和内燃机(10)组成的混合驱动装置,所述方法包含如下步骤:-在混合动力运行模式下运行所述机动车,其中,在所述内燃机(10)运行时将内燃机(10)的废气导引穿过所述颗粒过滤器(16),-确定所述颗粒过滤器(16)的负载状态,-当颗粒过滤器(16)的负载状态达到设定的最大负载状态时,开始对所述颗粒过滤器(16)进行再生,-实施颗粒过滤器(16)的再生过程,其中,所述内燃机(10)和电动机(20)在再生过程中耦连,并且所述电动机(20)牵引所述内燃机(10),其中,-所述内燃机(10)向废气通道(12)内输送空气,以便对阻拦在所述颗粒过滤器(16)中的碳黑颗粒进行氧化,并且其中,-在对所述颗粒过滤器(16)进行再生的过程中与驾驶员对混合驱动装置的扭矩需求无关地控制所述内燃机(10)的空气供给装置的节气门。2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述颗粒过滤器(16)的再生结束时关闭所述节气门。3.按照权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在所述颗粒过滤器(16)的再生开始时将所述节气门置于设定的位置。4.按照权利要求3所述的方法,其特征在于,所述节气门的打开角度在再生过程开始时是明显的无节流的运行点,所述节气门的打开角度优选在30°至70°之间。5.按照权利要求1至4之一所述的方法,其特征在于,从再生过程开始至再生过程结束连续地且始终地减小所述节气门的打开角度。6.按照权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述颗粒过滤器(16)的再生过程中,根据所述颗粒过滤器(16)的温度和/或负载状态实施所述节气门的打开角度的减小。7.按照权利要求1至6之一所述的方法,其特征在于,在再生过程之前实施加热过程,...

【专利技术属性】
技术研发人员:F津克C尼
申请(专利权)人:大众汽车有限公司
类型:发明
国别省市:德国,DE

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