[發(fā)明專利]用于在內(nèi)燃機中操作燃料后期噴射的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110008923.8
• 申請日: 2011-01-17
• 公開（公告）號: CN102140950A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發(fā)明（設計）人: 斯蒂法諾·卡薩尼
• 申請（專利權）人: 通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F01N3/025
• 分類號: F01N3/025;F01N9/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 侯宇

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于操作在內(nèi)燃機中的燃料后期噴射(post?injection)的方法。該方法可以被用于執(zhí)行柴油微粒過濾器再生。

背景技術

已知柴油微粒過濾器(在本說明書中也被稱為DPF)是定位在柴油發(fā)動機的排氣管線中的設備；該設備被用于捕獲煙灰以便于清潔廢氣和滿足特定管理排放限制。

管理發(fā)動機的電子系統(tǒng)可以在過濾器充滿時識別到；此時它將指令進行所謂的DPF再生過程：該過程大體上是基于煙灰在捕集器本身內(nèi)部的自動燃燒而清空過濾器。DPF再生通過升高廢氣溫度(高至600℃)一短時間(約10分鐘)。該再生過程頻率通常與DPF加載時間或里程數(shù)相關，并且可以根據(jù)幾個因素而改變，特別是駕駛類型，且通常以每200/600km一次的范圍發(fā)生。

實現(xiàn)再生DPF所需溫度的主要方法是在再生過程中激活的所謂的延遲燃料噴射(late?fuel?injection)。

實際上，已知的是，為了改善柴油發(fā)動機的排放和燃燒噪聲，多重燃料噴射樣式可以被使用，該樣式可以基本包括將要求的燃料量分為幾次噴射。

該多重噴射樣式還在活塞的上止點(TDC)之后包括一些延遲噴射。

該第一延遲噴射(late?injection)通常被稱為后噴射(After-Injection)，且其部分地參與到室內(nèi)燃燒；第二延遲噴射通常被稱為后期噴射(Post-Injection)，并且距離TDC最遠，其完全作用到HC排放物(意味著它并不會在燃燒室中燃燒)。

存在于廢氣中的物質(zhì)(主要是CO和HC)在柴油氧化催化器(在本發(fā)明中還被稱為DOC)中被氧化，該氧化催化器通常沿著排氣管道位于DPF上游。這些化學反應是發(fā)熱反應：

CO+O₂→CO₂????????????????ΔT_exhaust≈1℃/100ppm[CO]

HC+O₂→CO₂+H₂O????????????ΔT_exhaust≈2℃/100ppm[HC]

在排氣中通過增加HC含量，DOC于是成為一個熱發(fā)生器。該原理被用于實現(xiàn)溫度升高以再生DPF。在廢氣中的HC含量通過延遲燃料噴射來控制。

后噴射量通常以開環(huán)控制：這意味著，特定的校正對應關系存在于控制系統(tǒng)中以基于發(fā)動機工作條件(即發(fā)動機負荷和發(fā)動機曲柄速度)確定燃料要被噴射的量。

后期噴射量通常被評估為基本開環(huán)成分(在本說明書中也被稱為OL)加上閉環(huán)成分。閉環(huán)控制(在本說明書中也被稱為CLC)是基于DPF入口溫度反饋實現(xiàn)的。

當前的方法，在WO?2004081360中描述，用于控制后期噴射(OC+CLC)，特別是控制CLC成分對后期噴射量的計算，具有有限的性能并給出有限的優(yōu)點，除了：

-由于駕駛風格變化導致的溫度振蕩

-系統(tǒng)漂移(即燃料噴射器漂移)

-DOC老化，其涉及降低的氧化效率。

后者是上述方法的一個最大的弱點，因為DPF系統(tǒng)是一個“終生”系統(tǒng)并且需要在整個車輛壽命期間在沒有任何維修的情況下保持有效。

此外，該方法涉及巨量的校正參數(shù)以調(diào)整控制器性能到考慮到的幾種可能的條件。這是因為在該控制結構中不存在HC氧化的物理模型以確定用于后期噴射的噴射燃料量。

該巨量的校正參數(shù)自然會導致在校正開發(fā)中的大量工作，特別是在時間和資源方面，且還對發(fā)動機控制單元具有成本沖擊，例如在RAM存儲器的使用上。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種確定內(nèi)軟件系統(tǒng)中的燃料的后期噴射量的的方法，其不使用復雜的設備而利用車輛的電子控制單元(ECU)的計算能力。

本發(fā)明的實施例的一個目的是提供一種方法來執(zhí)行最佳柴油顆粒過濾器再生。

另一目的是通過簡單、合理和廉價的方案滿足這些目標。

這些目的通過具有本發(fā)明主要方面所述的特征的方法、發(fā)動機、計算機程序和計算機程序產(chǎn)品、以及電磁信號來實現(xiàn)。

本發(fā)明的其它方面描繪了優(yōu)選和/或特別有利的方面。