用于控制内燃机的颗粒过滤器的再生的方法与流程

文档序号:16256047发布日期:2018-12-12 00:27阅读:195来源:国知局
用于控制内燃机的颗粒过滤器的再生的方法与流程

本公开一般地涉及一种设有颗粒过滤器的内燃机、例如机动车的内燃机。更准确地说,本公开涉及一种用于控制颗粒过滤器的再生的方法。

背景技术

已知许多内燃机、其中外源点火发动机(例如汽油机)通常设有用于收容大部分由发动机产生的颗粒状物质(碳烟)的颗粒过滤器,以便降低有害物质排放。

在颗粒过滤器内部积聚的碳烟不时地借助碳烟燃烧过程被清除,该碳烟燃烧过程一般被称为再生(尤其主动再生或被动再生),并且当颗粒过滤器的温度高于确定的值(例如500℃)并且在废气系统中存在足够的氧气时发生所述再生。

用于控制颗粒过滤器的再生的已知策略基于颗粒过滤器中压差的测量和/或数学模型,该数学模型设计用于基于多个不同的运行参数提供碳烟负荷的评估。

然而之后需要改善颗粒过滤器的再生的控制并且尤其精确地确定例如在再生过程的末尾颗粒过滤器是否完全不含碳烟,并且调整和修正碳烟负荷和/或在颗粒过滤器的寿命期间在颗粒过滤器中积聚的灰烬的评估。

鉴于以上实施方式,本公开的目标在于,发展用于这种需求的解决方案。

该目标和其它目标通过本发明的实施方式实现,这些实施方式具有独立权利要求中所述的特征。从属权利要求描述优选的和/或特别有利的方面。



技术实现要素:

本公开的实施方式实现一种用于控制内燃机的颗粒过滤器的再生的方法,其中,所述方法包括以下步骤:

-测量颗粒过滤器上游废气中的氧气含量的第一值;

-测量颗粒过滤器下游废气中的氧气含量的第二值;

-如果氧气含量的第二值与氧气含量的第一值相同,则确定颗粒过滤器不含碳烟。

鉴于所述解决方案可以精确地确定,颗粒过滤器在主动和/或被动再生的末尾是否完全不含碳烟。

所述方法能够以有利的方式与用于监控颗粒过滤器中的碳烟和/或灰烬负荷的已知策略(例如与基于颗粒过滤器中的压差和/或数学模型的评估的那些已知策略)相结合地应用,以便例如以精确的方式确定所述策略可以开始的“启动条件”(也就是“干净的过滤器”),计算碳烟负荷。

因此,用于监控碳烟负荷的策略以及再生方法的整体管理可以变得更精确,这也意味着,可以降低由于超负荷的颗粒过滤器引起的燃料消耗和/或失效的风险。

根据所述解决方案的一个方面,所述方法可以包括以下另外的步骤:

-基于氧气含量的测得的第一值和氧气含量的测得的第二值计算在所述颗粒过滤器从再生开始直至确定颗粒过滤器不含碳烟的再生期间燃烧的碳烟量的值;和

-使用碳烟量的计算值修正用于评估收容在所述颗粒过滤器中的碳烟量的数学模型。

由于该方面,在每次再生的末尾可以提供在再生期间实际燃烧的碳烟量的计算值,由此,可以将实际燃烧的碳烟量的实际的计算值与通过数学模型和/或基于颗粒过滤器中的压差的测量评估的碳烟负荷作比较,其中,如果评估值与实际的计算值之间存在差异,则可以应用合适的策略修正评估模型。

因此,该方面有如下作用,即,能够基于氧气含量的测量实现用于评估碳烟负荷的数学模型的适应性修正。

根据所述方法的一个方面,计算在颗粒过滤器再生期间燃烧的碳烟量的值的步骤可以包括以下步骤:

-基于氧气含量的测得的第一值计算第一氧气流量;

-基于氧气含量的测得的第二值计算第二氧气流量;和

-对所述第二氧气流量与所述第一氧气流量之间的差在再生的时间段上求积分。

该方面实现用于计算在颗粒过滤器再生期间燃烧的碳烟量的可靠的解决方案。

根据所述解决方案的另一方面,所述方法还可以包括以下步骤:

-在确定所述颗粒过滤器不含碳烟的同时测量颗粒过滤器中的压力差的第一值;和

-使用测得的压力差的第一值评估收容在所述颗粒过滤器中的碳烟量。

鉴于该方面能够以精确的方式确定“启动条件”(也就是“干净的过滤器”),从所述启动条件可以开启评估策略,并计算在内燃机运行期间的碳烟负荷。

所述“启动条件”的精确的确定提高了碳烟负荷的评估准确度,方式为限制由于压力差(或流阻)的较低测量带来的低估碳烟负荷的风险和由于压力差(或流阻)的较高测量带来的高估碳烟负荷的风险,所述较低测量可能导致需要的主动再生启动时的延迟,所述较高测量可能导致经常启动不必要的主动再生。

根据所述解决方案的另一方面,所述方法还可以包括以下步骤:

-确定装备有内燃机的机动车系统的里程的值;和

-当确定的里程的值高于或等于阈值时,基于测得的压力差的第一值确定积聚在所述颗粒过滤器中的灰烬量。

当机动车系统(也就是车辆)驶过一定的里程时,积聚在颗粒过滤器中的灰烬对颗粒过滤器中的压降的影响不能被忽略,由于该方面,当机动车系统(也就是车辆)驶过该里程时,如果颗粒过滤器确实不含碳烟,则可以将颗粒过滤器中的压力差的测得的第一值视作对压降作出贡献的由干净的颗粒过滤器载体引起的第一贡献值和对压降作出贡献的由积聚在颗粒过滤器载体中的灰烬引起的第二贡献值的总和。这两个贡献值可以用于修正碳烟负荷的按照前面公开的评估策略的评估。

此外,根据所述解决方案的一个方面,所述方法还包括以下步骤:

-使用确定的、积聚在所述颗粒过滤器中的灰烬量评估颗粒过滤器的剩余可用的容积或剩余的寿命。

由于所述解决方案,能够以精确的方式建立颗粒过滤器的剩余寿命和/或颗粒过滤器的过滤效率的精确评估,这能够实现应用适宜的策略更换用尽的颗粒过滤器。

所建议的解决方案基本上获得与前述方法相同的效果,该解决方案可以借助计算机程序实施,所述计算机程序包括程序代码,以便如果该程序代码在计算机上实施,则实施前述方法的全部步骤;该解决方案也能够以包含计算机程序的计算机程序产品的形式实施。所述方法也可以实施为电磁的信号,其中,所述信号调制为,该信号承载表示用于实施所述方法全部步骤的计算机程序的数据位的序列。

所述解决方案的另一实施方式基本上获得与前述方法相同的效果,该解决方案实现一种内燃机,该内燃机包括颗粒过滤器和电子控制设备,其中,所述电子控制设备设计用于,

-借助在排气管中布置在所述颗粒过滤器上游的第一氧传感器测量所述颗粒过滤器上游废气中的氧气含量的第一值;

-借助在所述排气管中布置在所述颗粒过滤器下游的第二氧传感器测量所述颗粒过滤器下游废气中的氧气含量的第二值;和

-如果所述氧气含量的第二值与所述氧气含量的第一值相同,则确定所述颗粒过滤器不含碳烟。

该实施方式的一个方面确保,所述电子设备还可以设计用于,

-计算在所述颗粒过滤器从再生开始直至确定颗粒过滤器不含碳烟的再生期间燃烧的碳烟量的值;和

-使用碳烟量的计算值修正用于评估收容在所述颗粒过滤器中的碳烟量的数学模型。

该实施方式的另一方面确保,所述电子设备还可以设计用于,

-在确定所述颗粒过滤器不含碳烟的同时测量颗粒过滤器中的压力差的第一值;和

-使用测得的压力差的第一值评估收容在所述颗粒过滤器中的碳烟量。

此外,所述解决方案的一种实施方式可以实现一种机动车系统、例如轿车,所述机动车系统装备有如前公开的内燃机。

所述解决方案的另一实施方式基本上获得与前述方法相同的效果,该解决方案实现一种用于控制内燃机的颗粒过滤器的再生的装置,其中,所述装置包括以下:

-用于测量所述颗粒过滤器上游废气中的氧气含量的第一值的器件;

-用于测量所述颗粒过滤器下游废气中的氧气含量的第二值的器件;和

-用于当所述氧气含量的第二值与所述氧气含量的第一值相同时确定所述颗粒过滤器不含碳烟的器件。

鉴于所述解决方案可以精确地确定,颗粒过滤器在主动和/或被动再生的末尾是否完全不含碳烟。

所述方法能够以有利的方式与用于监控颗粒过滤器中的碳烟和/或灰烬负荷的已知策略(例如与基于颗粒过滤器中的压差和/或数学模型的评估的那些已知策略)相结合地应用,以便例如以精确的方式确定所述策略可以开始的“启动条件”(也就是“干净的过滤器”),计算碳烟负荷。

因此,用于监控碳烟负荷的策略以及再生方法的整体管理可以变得更精确,这也意味着,可以降低由于超负荷的颗粒过滤器引起的燃料消耗和/或失效的风险。

根据所述解决方案的一个方面,所述装置还可以包括以下:

-用于基于氧气含量的测得的第一值和氧气含量的测得的第二值计算在所述颗粒过滤器从再生开始直至确定颗粒过滤器不含碳烟的再生期间燃烧的碳烟量的值的器件;和

-用于使用碳烟量的计算值修正用于评估收容在所述颗粒过滤器中的碳烟量的数学模型的器件。

由于该方面,在每次再生的末尾可以提供在再生期间实际燃烧的碳烟量的计算值,由此,可以将实际燃烧的碳烟量的实际的计算值与通过数学模型和/或基于颗粒过滤器中的压差的测量评估的碳烟负荷作比较,其中,如果评估值与实际的计算值之间存在差异,则可以应用合适的策略修正评估模型。

因此,该方面有如下效果,即,能够基于氧气含量的测量实现用于评估碳烟负荷的数学模型的适应性修正。

根据所述装置的一个方面,用于计算在所述颗粒过滤器的再生期间燃烧的碳烟量的值的器件可以包括以下:

-用于基于氧气含量的测得的第一值计算第一氧气流量的器件;

-用于基于氧气含量的测得的第二值计算第二氧气流量的器件;和

-用于对所述第二氧气流量与所述第一氧气流量之间的差在再生的时间段上求积分的器件。

该方面实现用于计算在颗粒过滤器再生期间燃烧的碳烟量的可靠的解决方案。

根据所述解决方案的另一方面,所述装置还可以包括以下:

-用于在确定所述颗粒过滤器不含碳烟的同时测量颗粒过滤器中的压力差的第一值的器件;和

-用于使用测得的压力差的第一值评估收容在所述颗粒过滤器中的碳烟量的器件。

由于该方面能够以精确的方式确定“启动条件”(也就是“干净的过滤器”),从所述“启动条件”能够开启评估策略,并计算在内燃机运行期间的碳烟负荷。

所述“启动条件”的精确的确定提高了碳烟负荷的评估准确度,方式为限制由于压力差(或流阻)的较低测量带来的低估碳烟负荷的风险和由于压力差(或流阻)的较高测量带来的高估碳烟负荷的风险,所述较低测量可能导致需要的主动再生启动时的延迟,所述较高测量可能导致经常启动不必要的主动再生。

根据所述解决方案的另一方面,所述装置还可以包括以下:

-用于确定装备有内燃机的机动车系统的里程的值的器件;和

-用于当确定的里程的值高于或等于阈值时基于压力差的测得的第一值确定积聚在所述颗粒过滤器中的灰烬量的器件。

当机动车系统(也就是车辆)驶过一定的里程时,积聚在颗粒过滤器中的灰烬对颗粒过滤器中的压降的影响不能被忽略,多亏该方面,当机动车系统(也就是车辆)驶过该里程时,如果颗粒过滤器确实不含碳烟,则可以将颗粒过滤器中的压力差的测得的第一值视作对压降作出贡献的由干净的颗粒过滤器载体引起的第一贡献值和对压降作出贡献的由积聚在颗粒过滤器载体中的灰烬引起的第二贡献值的总和。这两个贡献值可以用于修正按照前面公开的评估策略对碳烟负荷的评估。

此外,根据所述解决方案的一个方面,所述装置还包括以下:

-用于使用确定的、积聚在所述颗粒过滤器中的灰烬量评估颗粒过滤器的剩余可用的容积或剩余的寿命的器件。

多亏所述解决方案,能够以精确的方式建立颗粒过滤器的剩余寿命和/或颗粒过滤器的过滤效率的精确评估,这能够实现应用适宜的策略更换用尽的颗粒过滤器。

附图说明

在此参照附图示例性地阐述本发明。在附图中:

图1示意性地示出机动车系统。

图2示出机动车系统的根据图1的剖面a-a的内燃机。

图3示出表示用于控制内燃机的颗粒过滤器的再生的方法的流程图。

具体实施方式

若干实施方式可以包含机动车系统100,机动车系统100在图1和图2中示出并且具有内燃机(ice)。ice110可以是汽油发动机、例如具有直接喷射(gdi)的汽油发动机。ice110具有发动机缸体120,发动机缸体120定义至少一个具有活塞140的气缸125,活塞140具有用于转动曲轴145的耦连机构。气缸盖130与活塞140配合工作,以便定义燃烧室150。空气/燃料混合物(未示出)被引入燃烧室150中并且被点火,这会产生高温膨胀的燃烧气体,高温膨胀的燃烧气体使得活塞140作往复运动。燃料由至少一个燃料喷射器160提供并且空气通过至少一个进气口210提供。燃料在燃料供给管170的高压下被输送至燃料喷射器160,燃料供给管170与提高从燃料源190来的燃料的压力的高压泵180输送流体地连接。气缸125中的每一个具有至少两个气门215,气门215由凸轮轴135推动,凸轮轴135与曲轴145同时转动。气门215让选择的空气从进气口210进入燃烧室150中并且交替地允许废气通过排气口220排出。在若干例子中,凸轮轴调节系统155用于选择性地改变凸轮轴135与曲轴145之间的时间上的次序。

空气可以经由进气歧管200被输送至一个/多个空气进气口210。空气进气管路205将环境空气输送至进气歧管200。在其它实施方式中可以选择节气门330用于调节输送至进气歧管200的空气流。在另外的实施方式中使用用于压缩空气的系统、例如具有压缩机240的涡轮增压器230,压缩机240与涡轮机250一起转动。压缩机240的转动提高压力和管路205和进气歧管200中空气的温度。包含在管路205中的中冷器260可以降低空气的温度。当来自排气歧管225的废气流入时,涡轮机250转动,在废气通过涡轮机250膨胀之前,排气歧管225将来自排气口220的废气引导通过一系列导向叶片。此例示出具有可变几何(vgt)的涡轮机,该涡轮机具有vgt执行器290,vgt执行器290设计用于移动导向叶片或扇叶,进而扇叶改变通过涡轮机250的废气的流动。在其它实施方式中,涡轮增压器230可以具有固定几何和/或废气旁通阀。

废气离开涡轮机250并且被输送至排气系统270。排气系统270可以具有排气管275,排气管275具有一个或多个废气后处理装置280。废气后处理装置可以是能够改变废气组成的任意装置。后处理装置包括颗粒过滤器280、例如汽油颗粒过滤器,颗粒过滤器280设计用于收容由于燃料燃烧产生并且由废气运送的碳烟和其它颗粒状的物质。颗粒过滤器280装备有载体285、也就是用作颗粒过滤器的基体,载体285适合于将一定的碳烟和灰烬的集合收容在载体285中。后处理装置此外可以包括、但不仅局限于其它装置、例如起催化作用的(二元和三元)转化器、氧化传感器、用于稀混合气运行的nox捕集器(稀燃nox捕集器)、用于选择催化还原(scr)的碳氢化合物吸附器和系统。其它实施方式包括废气再循环系统(egr)300,废气再循环系统300与排气歧管225和进气歧管200连接。egr系统300可以具有egr冷却器310,以便降低egr系统300中废气的温度。egr阀320调节egr系统300中的废气流。

此外,机动车系统100可以具有电子控制设备(ecm)450,电子控制设备(ecm)450与一个或多个与ice110相连的传感器和/或设备通信。ecm450可以接收不同传感器的输入信号,这些传感器设计用于产生与关于ice110的不同的物理参数成比例的信号。这些传感器包括、但不局限于空气质量流量和温度传感器340、用于歧管的压力和温度传感器350、用于燃烧室中的压力的传感器360、用于冷却液和润滑油温度和/或所属液面的传感器380、用于燃料的压力传感器400、凸轮轴位置传感器410、曲轴位置传感器420、用于颗粒过滤器的温度的传感器430、用于废气的压力和温度的另外的传感器、egr温度传感器440以及用于加速踏板的位置传感器445。

这些传感器也可以包括排气管275中的一个或多个压力传感器441、例如压力差传感器,压力差传感器适合于测量颗粒过滤器280上游的压力值与颗粒过滤器280下游的压力值的压力差值。

这些传感器也可以包括第一氧传感器435(也称为λ传感器)、例如宽带-空气/燃料-传感器(wraf传感器),宽带-空气/燃料-传感器在排气管275中布置在颗粒过滤器280的上游,以便测量离开燃烧150并且进入颗粒过滤器280中的废气中的氧气含量(或者同义的所谓的“λ”参数)。

这些传感器也可以包括第二氧传感器436(也称为λ传感器)、例如宽带-空气/燃料-传感器(wraf传感器),宽带-空气/燃料-传感器在排气管275中布置在颗粒过滤器280的下游,以便测量从颗粒过滤器280中流出的废气中的氧气含量(或者等同意义的所谓的“λ”参数)。

此外,ecm450可以向不同的控制设备发出输出信号,以便控制ice110的运行,例如、但不仅向燃料喷射器160、节气门330、egr阀320、vgt执行器290和凸轮轴调节系统155发出输出信号。应说明的是,用虚线表示不同传感器、装置和ecm450之间的不同连接,但其中,为清楚起见省略了其它连接。

控制设备450可以具有与存储系统和总线系统数据连接的数字的微处理单元(cpu)。cpu设计为,处理作为保存在存储系统460中的程序执行的指令,检测数据总线的输入信号和/或向数据总线发出输出信号。存储系统460可以具有不同的存储器介质、例如光学的、磁性的硬盘和/或其它的非易失性的介质。数据总线可以设计用于,向不同的传感器和控制装置发送模拟和/或数字的信号,从这些传感器和控制装置接收模拟和/或数字的信号并且调制这些信号。程序可以具有这种特性,即,该程序能够反映或实施此处所述的方法,从而cpu可以实施这种方法的步骤并由此控制ice110。

保存在存储系统460中的程序有线地或通过无线电从外部输入控制设备。除了机动车系统100外,程序常常出现在计算机程序产品上,计算机程序产品在专业领域也被称为计算机或机器可读的介质,并且程序应理解为载体上的计算机程序代码。在此,载体可以是易失性的或非易失性的,因此,人们也可以说计算机产品的易失性或非易失性。

易失的计算机程序产品的例子是信号、例如电磁信号如光学信号,电磁信号是用于计算机程序代码的易失的载体。计算机程序代码的承载可以通过用常规的调制方法如用于数字数据的qpsk调制信号实现,从而代表计算机程序代码的二进制数据调制在易失的电磁信号上。例如在计算机程序代码通过wifi连接无线传输至手提电脑时使用这类信号。

如果是非易失的计算机程序产品,则计算机程序代码反映在有基体的存储介质中。该存储介质则是上述的非易失的载体,从而计算机程序代码永久或非永久地以可调取的方式保存在存储介质中或存储介质上。所述存储介质可以是常规类型的、如在计算机技术领域已知的存储介质、例如闪存、专用集成电路(asic)、cd和类似存储介质。

代替发动机控制设备450,机动车系统100可以具有其它类型的处理器,以便提供电子逻辑电路、例如嵌入式控制设备(英语:embeddedcontroller)、车载电脑或其它可以用在车辆中的任意类型的处理器。

在ice110正常运行期间,空气/燃料混合物在发动机气缸125中的燃烧产生一定量的碳烟,该碳烟量逐渐被收容并且收集在颗粒过滤器280中。

积聚在颗粒过滤器280的载体285中的碳烟逐渐堵塞颗粒过滤器280,颗粒过滤器280必须通过再生、也就是收容在颗粒过滤器280中的碳烟燃烧的过程被清洁。

例如,ecm450设计为,每次当驾驶员松开加速踏板时,ecm450例如通过使全部燃料喷射器160关闭来阻止燃料被输入发动机气缸125中。

以此方式,ice110经历过所谓的推力切断阶段,同时活塞140在相应气缸125中的往复运动唯一地产生如下作用,即,将新鲜空气和因此氧气从进气歧管200泵送至排气系统270。

如果ice110经历过推力切断阶段并且颗粒过滤器280的温度足够高(例如高于500℃),则来自进气歧管200的大量氧气能够导致:引发收容在颗粒过滤器280内部的碳烟自发燃烧,由此实施所谓的被动再生。

如果不满足被动再生的条件,则碳烟继续积聚在颗粒过滤器280的内部。

为了应对这种情景,ecm450一般设计为,当收容的碳烟的量达到预先确定的最高值时,启动颗粒过滤器280的所谓的主动再生。

主动再生是一种过程,在这种过程中,ecm450改变ice110的运行参数中的若干参数,以便主动提高颗粒过滤器280的温度和/或输送至颗粒过滤器280的氧气的量,其目的是,即使ice110未处于推力切断阶段也引发收容的碳烟燃烧。

ecm450尤其可以设计为,通过提高输入发动机气缸125的空气/燃料混合物的空气/燃料比(也就是说通过使空气/燃料混合物稀薄)和/或通过中断燃料输送至发动机气缸125的一个或多个气缸中,从而这些气缸不再被供以燃料,由此提高输送至颗粒过滤器280的氧气的量,并且它们的作用唯一地在于,将新鲜空气和氧气泵送至颗粒过滤器280。

为了按规定执行(主动)再生的启动,ecm450可以设计为,监控已积聚在颗粒过滤器280内部的碳烟的量(也就是碳烟负荷)。

用于监视碳烟负荷的已知策略基于颗粒过滤器280中的压差的测量和/或数学模型,该数学模型设计为基于多个不同的发动机运行参数建立碳烟负荷的评估。

为了这些策略提供精确的结果,ecm450应能精确地确定,颗粒过滤器280何时完全不含碳烟、例如在(被动或主动)再生的末尾。

针对所述技术问题,ecm450能够以有利的方式使用第一氧传感器435和第二氧传感器436,这些氧传感器在排气管275中布置在颗粒过滤器280的上游或下游。

ecm450尤其可以实施图3的流程图中所示的控制方法,该控制方法可以或者在正常运行期间或者在颗粒过滤器280的再生期间周期性地和/或循环地重复。

所述方法的步骤之一规定,ecm450确定颗粒过滤器280的温度的当前值t(方块s1)。

颗粒过滤器280的温度的当前值t可以借助温度传感器430被测量,并且基于其它参数、例如基于废气的由废气温度传感器测量的温度被评估。

此外,所述方法规定,ecm450确定颗粒过滤器280上游废气中的氧气含量的第一值o1(方块s2)。

例如,在从燃烧室150中排出的废气进入颗粒过滤器280中之前,通过例如借助第一氧传感器435测量该废气中的氧气含量的当前值,由此ecm450确定第一值o1。

氧气含量的第一值o1可以表达为废气中的氧气的体积百分比的形式或其它代表氧气含量的任意参数(例如λ参数)的形式。

所述方法规定,ecm450确定颗粒过滤器280下游废气中的氧气含量的第一值o2(方块s3)。

例如,通过例如借助第二氧传感器436测量从颗粒过滤器280中排出的废气中的氧气含量的当前值,由此ecm450确定第二值o2。

氧气含量的第二值o2可以表达为废气中的氧气的体积百分比的形式或其它代表氧气含量的任意参数(例如λ参数)的形式。

ecm450可以设计为,在此时间点检查(方块s4),是否同时满足两个条件。

第一条件在于,颗粒过滤器280的温度t的值等于或大于预先确定的阈值,也就是说存在温度的最小值tmin,该最小值tmin能够引发颗粒过滤器280内部的碳烟燃烧。

换言之,颗粒过滤器的温度的最小值tmin是阈值。如果颗粒过滤器的温度等于或大于该最小值tmin,则积聚在颗粒过滤器280中的碳烟燃烧。相反,如果如果颗粒过滤器的温度低于该最小值tmin,则积聚在颗粒过滤器280中的碳烟保持未燃烧。

颗粒过滤器的温度的最小值tmin可以是校准值,该校准值借助试验被预先确定并且随后被存储在与ecm450相连的存储系统460中。一般而言,颗粒过滤器的温度的最小值tmin大约为500℃。

如果满足所述第一条件,则在实践中,颗粒过滤器280的温度t的值等于或大于最小值tmin(并且废气中的氧气含量足够高,以便引发积聚在颗粒过滤器280中的碳烟的燃烧)。

第二条件在于,氧气含量的测得的第二值o2等于氧气含量的测得的第一值o1。

在实践中,第二条件在于,观察不到颗粒过滤器280中的氧气含量的变化。

如果这两个条件同时满足,则ecm450可以最终确定(方块s5),颗粒过滤器280完全不含碳烟,也就是说,颗粒过滤器280的再生成功完成。

尤其当从燃烧室150中排出的氧气的含量足够高以便引发积聚在颗粒过滤器280中的碳烟燃烧时,也就是说,如果该氧气含量等于或高于预先确定的阈值(如果该氧气含量例如等于吸入空气中的氧气含量的值),那么,从颗粒过滤器280中排出的废气的氧气含量等于从燃烧室150中排出并且进入颗粒过滤器280中的氧气含量(第二条件)的实施意味着,尽管存在有利的热学条件(第一条件)但事实在颗粒过滤器280中不发生碳烟燃烧并且因此在颗粒过滤器280内部不再存在可燃烧的碳烟。

如果ecm450确定,在成功的再生的末尾,颗粒过滤器280不含碳烟,这时所述方法规定,ecm450执行两个控制策略,以下公开这两个控制策略。

第一控制策略规定,ecm450计算在刚才结束的从再生开始直至确定颗粒过滤器280不含碳烟的再生期间燃烧的碳烟量的值q(方块s6)。

在刚才结束的再生期间燃烧的碳烟量的值q的计算基于氧气含量的在再生期间测量的第一值o1和第二值o2。

ecm450尤其设计为,基于氧气含量的第一值o1和废气的流量计算第一绝对氧气流量(方块s7)。

例如,ecm450可以基于进入ice110中的空气和ice110的燃料输送速率确定ice110的废气流量。为此,ecm450可以从空气质量流量和温度传感器340获得空气流量并且从确定通过燃料供给管170的燃料流量的燃料计获得燃料输送速率。废气流量可以基于进入ice110的空气和ice110的燃料输送速率的总和(或等于该总和)。

此外,ecm450设计为,基于氧气含量的第二值o2和废气的流量计算第二绝对氧气流量(方块s8)。

在计算第一绝对氧气流量和第二绝对氧气流量之后,ecm450可以计算燃烧过的碳烟量的值q,通过在再生的时间段上、也就是从再生开始直至确定颗粒过滤器280不含碳烟(方块s5)的时间点的时间上对第二绝对氧气流量与第一绝对氧气流量之间的差求积分(方块s9)。

燃烧过的碳烟量的计算值q是在刚才结束的再生之前收容在颗粒过滤器280的载体285中的碳烟量的精确值。

因此可以将燃烧过的碳烟量的计算值q与碳烟量的通过已知监控策略确定的评估值作比较,其中,随后尤其将计算值q存储在存储系统中,并且使用计算值q(方块s10)修正存储在存储系统460中的设计用于描述(abzugeben)和建立碳烟负荷评估的数学模型。

在实践中,ecm450设计为,使用计算值q通过反馈控制碳烟负荷评估。

换言之,ecm450可以设计为,实施碳烟负荷的下次评估并且基于碳烟量的计算值q控制和启动将来的(主动)再生。

第二控制策略规定,ecm450在确定颗粒过滤器280不含碳烟的同时测量颗粒过滤器280中的压力差的第一值p1(方块s11)。

可以通过压力传感器441测量压力差的第一值p1。

一旦确定颗粒过滤器280在再生的末尾不含碳烟,就测量压力差的第一值p1,压力差的第一值p1可以用于修正已知的控制策略,这些控制策略用于基于颗粒过滤器280中的压差的测量评估碳烟负荷。

压力差的第一值p1尤其被ecm450用于评估积聚在颗粒过滤器280中的碳烟量(碳烟负荷)(方块s12)。

例如,评估的碳烟量(碳烟负荷)可以作为颗粒过滤器280中的压力差的实际值(原值)与压力差的第一值p1之间的差的函数被计算,该压力差的实际值借助压力传感器441例如在ice正常运行期间被持续测量。

当颗粒过滤器280确实不含碳烟时,压力差的测得的第一值p1事实上是载体背压的贡献值(也就是由颗粒过滤器280的完全干净的载体285引起的压降,例如所述载体由于持续使用而老化)与灰烬的贡献值(也就是由收容在颗粒过滤器280的载体285中的灰烬引起的压降)的总和。

积聚在颗粒过滤器280中的通过考虑由干净的载体和毒化载体的灰烬引起的真实的压降适应性地修正的评估的碳烟量,如前面公开的,用于当收容的碳烟的新的评估量达到预先确定的最高值时引发主动再生。

此外,所述方法可以规定,ecm450确定机动车系统100的里程的值m(方块s13)。

ecm450可以借助里程表测量里程。

ecm450可以设计为,在此时间点检查(方块s14),里程的确定的值m是否高于或等于阈值。

机动车100的里程的阈值可以是校准值,该校准值借助试验预先确定并且随后存储在于ecm450相连的存储系统460中。里程的阈值尤其是这样的里程值,在该里程值以下可以忽略积聚在颗粒过滤器280的载体285中的灰烬量(或由灰烬引起的压降)。

当里程的确定的值m高于或等于阈值时,这意味着,积聚在颗粒过滤器280的载体285中的灰烬量关系重大。

ecm450可以设计为,在此情况中,一旦确定颗粒过滤器280在再生的末尾不含碳烟并且当机动车系统100驶过大于公里数的阈值的公里数时,基于压力差的测得的第一值p1确定积聚在颗粒过滤器280中的灰烬的量a(方块s15)。

ecm450尤其设计为,在如前面公开测量的压力差的第一值p1中,区分灰烬的贡献值和载体背压的贡献值,以便基于灰烬贡献值确定灰烬量a。

在实践中,灰烬贡献值可以作为以下两者的差被计算:刚才测得的压力差的第一测量值p1与第一次测量或当里程小于阈值时测量的压力差的第一测量值p1或载体的从存储在存储系统460中的特性曲线中读取的背压的压力差的值。

在确定灰烬量a之后,ecm450可以在颗粒过滤器280的寿命期间监控灰烬量a的增加。

在实践中,ecm450可以使用确定的、积聚在颗粒过滤器280中的灰烬量a(方块s16)评估颗粒过滤器280的剩余可用的容积或剩余的寿命。

ecm450尤其可以基于确定的灰烬量a计算颗粒过滤器280的载体285的由收容在其中的灰烬占据的容积;因此,颗粒过滤器280的载体285的剩余可用的容积可以被计算为颗粒过滤器280的(新的)载体285初始的可用的容积(该容积存储在存储系统460中)与颗粒过滤器280的载体285的由收容在其中的灰烬占据的容积之间的差。

因此,ecm450可以设计为,当剩余可用的容积或剩余的寿命小于预先确定的阈值时,确定颗粒过滤器280耗尽,其中,所述阈值可以是校准值,该校准值借助试验预先确定并且随后被存储在与ecm450相连的存储系统460中。

ecm450可以设计为,在确定颗粒过滤器280耗尽后,实施一个或多个行动,这些行动可以包括、但不局限于例如通过启动布置在机动车系统100的仪表盘中的信号发生器(例如通过光和/或声音)产生可被驾驶员感知的信号。以此方式驾驶员可以获悉颗粒过滤器280的耗尽,并且他可以容易想到采取对策、例如搜寻最近的汽车修理厂。

在以上简短描述和详细说明中展示了至少一个示范性的实施方式;但应当注意的是,有大量的修改方案。也应当注意的是,示范性的一个或多个实施方式仅是示例,其不会以任何方式限制保护范围、应用或结构。更确切地说,通过以上简短描述和详细说明向技术人员提供了实现至少一个示范性实施方式的指导,其中,只要不脱离在附上的权利要求和其法律等同内容中定义的保护范围,便尤其可以对根据示范性的实施方式所述的元件的功能和设置进行各种变更。

附图标记列表

100机动车系统

110内燃机

120发动机缸体

125气缸

130气缸盖

135凸轮轴

140活塞

145曲轴

150燃烧室

155凸轮轴调节系统

160燃料喷射器

170燃料供给管

180燃料泵

190油料源

200进气歧管

205进气管路

210进气口

215气门

220排气口

225排气歧管

230涡轮增压器

240压缩机

250涡轮机

260中冷器

270排气系统

275排气管

280颗粒过滤器

285载体

290vgt执行器

300废气再循环系统(egr)

310egr冷却器

320egr阀

330节气门

340空气质量流量和温度传感器

350用于歧管压力和温度的传感器

360燃烧压力传感器

380冷却液和润滑油温度和所属液面的传感器

400燃料供给管压力传感器

410凸轮轴位置传感器

420曲轴位置传感器

430用于颗粒过滤器的温度的传感器

435第一氧传感器

436第二氧传感器

440egr温度传感器

441压力传感器

445加速踏板位置传感器

450电子控制设备(ecm)

460存储系统

s1-s16方块

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