具有發(fā)動機燃燒反饋的后處理加熱的制作方法

具有發(fā)動機燃燒反饋的后處理加熱的制作方法

具有發(fā)動機燃燒反饋的后處理加熱的制作方法專利名稱:具有發(fā)動機燃燒反饋的后處理加熱的制作方法技術(shù)領(lǐng)域:本創(chuàng)造涉及一種運行內(nèi)燃發(fā)動機的方法,該發(fā)動機具有后處理系統(tǒng),該系統(tǒng)利用氧化催化劑處理發(fā)動機的排氣。

背景技術(shù):內(nèi)燃發(fā)動機,特殊是柴油發(fā)動機,通常包括后處理系統(tǒng)-用于處理來自發(fā)動機的排氣。

該后處理系統(tǒng)使用氧化催化劑來加熱排氣至期望的溫度,以燒掉來自排氣的煙灰。

氧化催化劑氧化排氣中的未燃燒碳氫化合物,以產(chǎn)生熱量。

未燃燒碳氫化合物通過遲一些的缸內(nèi)注射過程或紅夕卜后注身寸過禾呈注身寸入排氣中。

為了使得氧化催化劑氧化未燃燒碳氫化合物,氧化催化劑必需被加熱至該氧化催化劑的起燃溫度。

在低環(huán)境空氣溫度條件或在低排氣流淌條件下,加熱氧化催化劑至起燃溫度變得困難。

創(chuàng)造內(nèi)容供應(yīng)一種運行內(nèi)燃發(fā)動機的方法,該發(fā)動機具有后處理系統(tǒng),該系統(tǒng)利用氧化催化劑處理排氣。

該方法包括連續(xù)地監(jiān)視氧化催化劑上游的排氣的溫度。

該方法還包括調(diào)整發(fā)動機的運行以掌握氧化催化劑的上游排氣的溫度以獲得氧化催化劑的最小起燃溫度。

該方法還包括感測發(fā)動機的至少一個氣缸內(nèi)的氣缸壓力,以檢測該至少一個氣缸內(nèi)的不穩(wěn)定燃燒大事,和在該不穩(wěn)定燃燒大事被檢測到時調(diào)整發(fā)動機的運行以防止將來的不穩(wěn)定燃燒大事。

另一方面,還供應(yīng)一種運行內(nèi)燃發(fā)動機的方法,該發(fā)動機具有后處理系統(tǒng),該系統(tǒng)利用氧化催化劑處理排氣。

該方法包括連續(xù)地監(jiān)視氧化催化劑上游的排氣的溫度。

該方法還包括感測流入發(fā)動機的燃燒空氣的空氣質(zhì)量流入速率,和推斷空氣質(zhì)量流入速率是否在預(yù)定范圍內(nèi)。

該方法還包括調(diào)整發(fā)動機的運行以增加氧化催化劑上游排氣的溫度以獲得氧化催化劑的最小起燃溫度。

該方法還包括利用布置在至少一個氣缸內(nèi)的壓力傳感器來感測發(fā)動機的至少一個氣缸內(nèi)的氣缸壓力,以檢測至少一個氣缸內(nèi)的不穩(wěn)定燃燒大事,和當(dāng)空氣質(zhì)量流入速率在預(yù)定范圍內(nèi)時調(diào)整空氣質(zhì)量流入速率,以在不穩(wěn)定燃燒大事被檢測到時當(dāng)空氣質(zhì)量流入速率在預(yù)定范圍內(nèi)時調(diào)整空氣質(zhì)量流入速率以防止將來的不穩(wěn)定燃燒大事。

因此,該方法運行發(fā)動機于增加排氣穩(wěn)定的狀況中,同時感測發(fā)動機的氣缸壓力以識別發(fā)動機中的任意不穩(wěn)定燃燒大事,即發(fā)動機不點火,和當(dāng)需要消退該不穩(wěn)定燃燒大事時調(diào)整發(fā)動機的運行,即防止任意將來的不穩(wěn)定燃燒大事。

由于該方法感測氣缸壓力來識別不穩(wěn)定燃燒大事和調(diào)整發(fā)動機的運行來防止將來的不穩(wěn)定燃燒大事,該方法可平安地運行發(fā)動機于更快速地增加排氣溫度的狀況中,即使該狀況更簡單產(chǎn)生不穩(wěn)定燃燒大事也3是如此。

當(dāng)結(jié)合附圖時,從下面的用于執(zhí)行如所附權(quán)利要求限定的本創(chuàng)造的一些較佳方式和其它實施例的詳細描述可簡單地明白本創(chuàng)造的上述特征和優(yōu)點,以及其它特征和優(yōu)點。

圖1是示出一種運行內(nèi)燃發(fā)動機的方法,該發(fā)動機具有后處理系統(tǒng),該系統(tǒng)利用氧化催化劑處理排氣。

詳細實施例方式參考圖1,運行內(nèi)燃發(fā)動機的方法被一般地以20示出。

發(fā)動機可包括但不限于柴油發(fā)動機。

該發(fā)動機包括后處理系統(tǒng),其利用氧化催化劑處理排氣。

來自發(fā)動機的排氣加熱氧化催化劑至起燃溫度。

起燃溫度是氧化催化劑開頭氧化未燃燒碳氫化合物的溫度。

一旦氧化催化劑達到起燃溫度,氧化催化劑氧化排氣中的未燃燒碳氫化合物,以產(chǎn)生熱量來燒掉捕獲在顆粒過濾器中的煙灰。

因此,排氣必需足夠熱,以將氧化催化劑加熱至起燃溫度,以開頭未燃燒碳氫化合物的氧化。

發(fā)動機可包括多個氣缸,壓力傳感器布置在至少一個氣缸處。

雖然該說明書描述了布置在發(fā)動機的每個氣缸處的壓力傳感器,但是應(yīng)熟悉到,可以是僅一個氣缸包括壓力傳感器、可以是部分氣缸包括壓力傳感器或每個氣缸都包括傳感器。

每個壓力傳感器測量或感測氣缸的燃燒室內(nèi)的壓力。

壓力傳感器可包括電熱塞壓力傳感器。

但是,應(yīng)熟悉到,壓力傳感器可包括能感測氣缸的燃燒室內(nèi)的壓力的一些其他類型的傳感器。

計算機,例如但不限于發(fā)動機掌握單元,可掌握發(fā)動機的運行。

發(fā)動機掌握單元與壓力傳感器以及遍及車輛的其他各種傳感器通訊,以接收與車輛和或發(fā)動機的運行相關(guān)的信息,且發(fā)送信號至車輛和或發(fā)動機的各個部件以掌握車輛和或發(fā)動機的運行。

發(fā)動機掌握單元包括用于處理信息和掌握發(fā)動機的運行所需的全部軟件、儲存器、硬件和任意其他部件。

因此,下面描述的所披露方法可被實施為儲存在發(fā)動機掌握單元中的算法,其能操作以掌握發(fā)動機的運行。

該方法包括連續(xù)地監(jiān)視氧化催化劑上游的排氣的溫度,圖塊22。

排氣的溫度可由溫度傳感器等測量。

關(guān)于感測的排氣溫度的信息可被傳送至發(fā)動機掌握單元,用在發(fā)動機的運行的掌握和分析中。

如上所述,排氣必需足夠熱以將氧化催化劑的溫度上升至起燃溫度。

在負荷下的發(fā)動機的常規(guī)運行狀況中,排氣簡單達到足以加熱氧化催化劑至起燃溫度的溫度,在這種狀況下不需要發(fā)動機的運行的轉(zhuǎn)變。

因此,本方法包括推斷排氣的溫度是否小于目標(biāo)溫度,圖塊對。

發(fā)動機掌握單元可將感測的排氣溫度與目標(biāo)溫度比較以推斷感測的排氣溫度是否小于、等于或大于目標(biāo)溫度。

目標(biāo)溫度可包括等于或大于氧化催化劑的起燃溫度且足以加熱氧化催化劑至起燃溫度的任何溫度。

假如排氣溫度不小于目標(biāo)溫度,如沈所指,卩假如排氣等于或大于目標(biāo)溫度,則本方法包括保持發(fā)動機的當(dāng)前運行,圖塊觀,且發(fā)動機的運行不被轉(zhuǎn)變。

假如目標(biāo)溫度可等于或大于目標(biāo)溫度,則發(fā)動機的當(dāng)前運行足以加熱氧化催化劑至起燃溫度。

在低怠速時,或當(dāng)在低環(huán)境溫度下運行發(fā)動機時,排氣可能不能達到足以加熱氧化催化劑至起燃溫度的溫度,在這種狀況下發(fā)動機的運行可被轉(zhuǎn)變以增加排氣的溫度。

因此,假如排氣溫度等于或小于目標(biāo)溫度,如30所指,則本方法還包括感測發(fā)動機的至少一個氣缸內(nèi)的氣缸壓力,圖塊32。

感測至少一個氣缸內(nèi)的氣缸壓力還被限定為利用布置在該至少一個氣缸內(nèi)的壓力傳感器例如電熱塞壓力傳感器連續(xù)地感測該至少一個氣缸內(nèi)的氣缸壓力。

假如發(fā)動機裝備有多個壓力傳感器,例如每個氣缸處有一個壓力傳感器,則本方法可包括在每個氣缸處感測氣缸壓力。

關(guān)于感測的氣缸壓力的信息可被傳送至和或儲存在發(fā)動機掌握單元,用在發(fā)動機的運行的掌握和分析中。

本方法還包括識別,即檢測任意氣缸內(nèi)的不穩(wěn)定燃燒大事,圖塊34。

不穩(wěn)定燃燒大事可被限定為不限于發(fā)動機不點火大事。

因此,壓力傳感器連續(xù)地感測氣缸內(nèi)的壓力以檢測壓力峰值,例如發(fā)動機不點火。

發(fā)動機掌握單元可分析感測的氣缸壓力信息,以將壓力峰值識別為不穩(wěn)定燃燒大事。

在不穩(wěn)定燃燒大事被壓力傳感器檢測到時,如36所指,則本方法包括調(diào)整空氣質(zhì)量流入速率和或接近后期燃料噴射速率二者或之一,以消退不穩(wěn)定燃燒大事和防止任何將來的不穩(wěn)定燃燒大事,圖塊38。

例如,假如發(fā)動機運行時燃料過多,則空氣質(zhì)量流入速率可被增加以增加氣缸中的空氣量,直至不穩(wěn)定燃燒大事一個或多個停止。

該水平的空氣質(zhì)量流入速率可被儲存在發(fā)動機掌握單元的存儲器中作為最小空氣質(zhì)量流入極限。

為了加熱排氣,在發(fā)動機的氣缸內(nèi),在燃燒循環(huán)接近結(jié)束時燃料可被加到排氣中。

這通常被稱為近后期噴射。

該燃料在遇到氧化催化劑前通過排氣循環(huán)燃燒,由此加熱排氣。

近后期燃料噴射速率是燃料被注入排氣中的速率。

假如在燃燒已經(jīng)發(fā)生后太多燃料被注射到氣缸內(nèi),則近后期燃料噴射速率可被降低。

該水平的近后期燃料噴射速率可被儲存在發(fā)動機掌握單元的存儲器中作為最大近后期燃料噴射極限。

假如不穩(wěn)定燃燒大事沒有被識別到,如40所指,則本方法可進一步包括調(diào)整發(fā)動機的運行以掌握氧化催化劑上游排氣的溫度,以獲得目標(biāo)溫度,例如氧化催化劑的最小起燃溫度,圖塊42。

調(diào)整發(fā)動機的運行以掌握氧化催化劑上游排氣的溫度可進一步被限定為調(diào)整發(fā)動機的運行,以增加氧化催化劑上游排氣的溫度,以獲得氧化催化劑的起燃溫度。

調(diào)整發(fā)動機運行以掌握排氣溫度可包括感測流入發(fā)動機的燃燒空氣的空氣質(zhì)量流入速率,圖塊44,和推斷空氣質(zhì)量流入速率是否在預(yù)定范圍內(nèi)和或大于最小空氣質(zhì)量流入極限,圖塊46。

空氣質(zhì)量流入速率是在給定時間段內(nèi)流入發(fā)動機的空氣量。

對于給定環(huán)境狀況,每個特定發(fā)動機在特定空氣質(zhì)量流入速率范圍內(nèi)最有效地運行,且包括最小空氣質(zhì)量流入極限,發(fā)動機必需在該極限以上運行以避開不穩(wěn)定燃燒大事。

當(dāng)空氣質(zhì)量流入速率在預(yù)定范圍外且特殊是低于最小空氣質(zhì)量流入極限時,發(fā)動機運行效率低或會運行故障。

調(diào)整發(fā)動機的運行以增加氧化催化劑上游排氣的溫度可包括調(diào)整發(fā)動機的空氣質(zhì)量流入速率或后處理系統(tǒng)的近后期燃料噴射速率中的至少一個。

假如空氣質(zhì)量流入速率大于最小空氣質(zhì)量流入極限且在預(yù)定范圍內(nèi),如48所指,則調(diào)整發(fā)動機的運行以增加排氣溫度包括降低空氣質(zhì)量流入速率,圖塊50。

通過降低空氣質(zhì)量流入速率,在發(fā)動機的燃燒循環(huán)過程中較少空氣被加熱,由此增加排氣的溫度。

但是,應(yīng)熟悉到,空氣質(zhì)量流入速率應(yīng)被保持在最小空氣質(zhì)量流入極限以上且在空氣質(zhì)量流入速率的預(yù)定范圍之內(nèi),以保持發(fā)動機的正確運行。

假如空氣質(zhì)量流入速率等于或小于最小空氣質(zhì)量流入極限,如52所指,則本方法可進一步包括感測后處理系統(tǒng)的近后期燃料噴射速率,圖塊,和推斷近后期燃料噴射速率是否大于最大近后期燃料噴射極限且在近后期燃料噴射速率的預(yù)定范圍內(nèi),圖塊56。

近后期燃料噴射速率可運行于預(yù)定范圍內(nèi)和或最大近后期燃料噴射極限以下,以最大化排氣的加熱,而不會將過多燃料噴射至不能在到達氧化催化前被燒掉的排氣中。

假如近后期燃料噴射速率在預(yù)定范圍內(nèi)且小于最大近后期燃料噴射極限,如58所指,則調(diào)整發(fā)動機的運行以增加排氣的溫度可包括增加近后期燃料噴射速率,圖塊60。

通過增加進入排氣中的近后期燃料噴射速率,更多的燃料存在于排氣中以進行燃燒,由此增加排氣的溫度。

但是,應(yīng)熟悉到,近后期燃料噴射速率應(yīng)被保持在近后期燃料噴射速率的預(yù)定范圍內(nèi)且低于最大近后期燃料噴射極限,以防止過多燃料被噴射至排氣中。

因此,調(diào)整發(fā)動機的運行以增加排氣的溫度可包括增加空氣質(zhì)量流入速率和或增加近后期燃料噴射速率。

假如近后期燃料噴射速率不在預(yù)定范圍內(nèi)和或大于最大近后期燃料噴射極限,如62所指,則本方法包括保持發(fā)動機的當(dāng)前運行,圖塊64,且發(fā)動機的運行不被轉(zhuǎn)變。

在最大化發(fā)動機的加熱潛力時,發(fā)動機在接近產(chǎn)生不穩(wěn)定燃燒大事的臨界點上連續(xù)的運行。

因此,通過利用壓力傳感器連續(xù)的感測氣缸內(nèi)的壓力,當(dāng)檢測和識別到不穩(wěn)定燃燒大事時,必需時要轉(zhuǎn)變發(fā)動機的運行以防止將來的不穩(wěn)定燃燒大事。

這允許快速地加熱排氣,其使得氧化催化劑盡可能快地達到起燃溫度。

雖然用于執(zhí)行本創(chuàng)造的較佳方式已經(jīng)被具體描述,與本創(chuàng)造相關(guān)的本事域技術(shù)人員應(yīng)熟悉到在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)的執(zhí)行本創(chuàng)造的各種替換設(shè)計和實施例。

,該發(fā)動機具有后處理系統(tǒng),該系統(tǒng)利用氧化催化劑處理排氣,該方法包括連續(xù)地監(jiān)視氧化催化劑上游的排氣的溫度;調(diào)整發(fā)動機的運行以掌握氧化催化劑上游排氣的溫度,以獲得目標(biāo)溫度;感測發(fā)動機的至少一個氣缸內(nèi)的氣缸壓力,以檢測該至少一個氣缸內(nèi)的不穩(wěn)定燃燒大事的發(fā)生;和當(dāng)不穩(wěn)定燃燒大事被檢測到時調(diào)整發(fā)動機的運行以防止將來的不穩(wěn)定燃燒大事。

,其中感測發(fā)動機的至少一個氣缸內(nèi)的氣缸壓力還被限定為連續(xù)地感測發(fā)動機的至少一個氣缸內(nèi)的氣缸壓力。

,其中發(fā)動機包括布置在該至少一個氣缸內(nèi)的壓力傳感器,感測該至少一個氣缸內(nèi)的氣缸壓力被進一步限定為利用布置在該至少一個氣缸內(nèi)的壓力傳感器感測該至少一個氣缸內(nèi)的氣缸壓力。

,還包括當(dāng)排氣的溫度等于或大于目標(biāo)溫度時保持發(fā)動機的當(dāng)前運行。

,其中調(diào)整發(fā)動機的運行以掌握氧化催化劑上游排氣的溫度