[發明專利]用于控制柴油發動機系統的方法和裝置

有效

• 申請號: 201210016457.2
• 申請日: 2012-01-18
• 公開（公告）號: CN102654074B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 羅曼·德莫里
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: F01N9/00
• 分類號: F01N9/00
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司11278
• 代理人: 賀小明

技術領域

本發明涉及柴油發動機的控制，特別涉及為了選擇性地減少發動機煙粒產生的此種發動機的控制。

背景技術

眾所周知，如果柴油發動機接收到增加扭矩的突然需求，由于發動機錯誤加燃料發動機將產生大量的煙粒。也就是說，為了滿足請求的扭矩需求，需要特定量的燃料，但是由于發動機的低起始速度，開始攝入空氣量低于有效燃燒該燃料量所需的空氣量。

該錯誤加燃料在以下幾個方面是不利的：

首先，浪費了燃料因此減小了發動機的燃料經濟性；

第二，產生了不必要的排放，包括上面提及的煙粒；

第三，過度加燃料在發動機中產生未燃燒的燃料，其將被吸收進入潤滑機油中；以及

第四，產生的煙粒會迅速填充任何提供的用以從發動機排放尾氣中除去煙粒的微粒過濾器。

已知通過修改由發動機提供的目標扭矩來限制在這種瞬時事件期間產生的煙粒量。然而，由于主要的目標是最小化從發動機可獲取的潛在扭矩輸出的損失，因此仍然會產生較高水平的煙粒。

在發動機中的潤滑機油中的燃料或者煙粒的量非常重要，因為潤滑機油中的大量的燃料或者煙粒會減小潤滑機油的潤滑性能。另外，如果潤滑機油中的燃料量變得非常高，若該高易燃的燃料/油混合物經由發動機通氣系統被攝回入發動機，則該潤滑機油中的高水平燃料可能導致發動機失控。

柴油微粒過濾器(DPF)的煙粒負荷對于柴油發動機的有效率的運行非常重要，因為隨著DPF被煙粒填充，發動機背壓上升因而來自發動機的可獲取扭矩輸出會傾向于下降。因此，眾所周知需要定期通過燃燒存儲在其中的煙粒而再生DPF。為此，通常會在燃燒循環中后期向發動機噴射燃料從而未燃燒的燃料朝向DPF移動，其在進入DPF之前在上游催化劑中自動點燃且升溫的排氣進入DPF并燃燒盡煙粒。

然而，該過程具有兩個主要的缺點：

首先，浪費了再生DPF的燃料；且

第二，燃料后噴射導致了未燃燒的燃料沖擊發動機的汽缸壁，在這里其會很容易地被吸收進入潤滑機油中從而增加了潤滑機油中的燃料量。

發明內容

本發明的一個目的是適應性地減少柴油發動機的煙粒產生量以便增加DPF再生事件之間的時間周期從而減少柴油發動機的壽命期間為這些事件使用的燃料量。

根據本發明的第一方面，提供了一種用于控制具有柴油發動機的發動機系統的方法包括：基于發動機系統的至少一個受煙粒影響的參數的狀態適應性地改變發動機的運轉以控制發動機的煙粒產生。

發動機系統可包括至少一個排放控制裝置和用以潤滑發動機的機油，且至少一個受煙粒影響的參數可以為排放控制裝置的當前狀態和發動機潤滑機油的當前狀態中的至少一個。

當排放控制裝置的當前狀態超出了預定限制時，可以控制發動機的運轉以減少由發動機產生的煙粒。

基于排放控制裝置的當前狀態和發動機產生煙粒之間的預定的關系可以控制發動機運轉以減少由發動機產生的煙粒。

排放控制裝置可以為柴油微粒過濾器，排放控制裝置的當前狀態可以為柴油微粒過濾器的煙粒負荷且可以基于在柴油微粒過濾器中的煙粒負荷和發動機產生煙粒之間的預定關系而控制發動機的運轉以減少由發動機產生的煙粒。

排放控制裝置可為具有存儲在添加劑貯存室中的添加劑供給的柴油微粒過濾器系統，排放控制裝置的當前狀態可以為貯存室中的添加劑的量且可以基于貯存室中的添加劑的量和發動機產生煙粒之間的關系而控制發動機運轉以減少由發動機產生的煙粒。

可以在煙粒產生上限和煙粒產生下限之間控制發動機運轉。

機油的當前狀態可以為機油中的雜質量。

可以基于發動機潤滑機油中的雜質量和發動機產生煙粒之間的預定關系控制發動機運轉以減少由發動機產生的煙粒量。

潤滑機油中的雜質量可以為雜質與機油的比率。

該雜質可以為機油中的燃料或者可以為機油中的煙粒。

可以基于排放控制裝置的當前狀態和發動機的潤滑機油的當前狀態控制發動機的運轉。

方法可以包括在發動機運轉瞬時階段期間控制發動機運轉以減少煙粒產生。

可替代地，該方法可包括在發動機運轉的穩態運行階段期間控制發動機以減少煙粒產生。

進一步可替代地，該方法可包括在發動機運轉的瞬時階段期間和在穩態運行階段期間控制發動機以減少煙粒產生。