[發明專利]用于控制內燃機的方法和控制系統

在審

• 申請號: 201980094322.8
• 申請日: 2019-03-20
• 公開（公告）號: CN113614351A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 芒努斯·羅默博恩
• 申請（專利權）人: 沃爾沃遍達公司
• 主分類號: F02D41/00
• 分類號: F02D41/00;F02D41/02;F02D41/30;F02D41/14
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 高偉;王偉

本發明涉及一種通過內燃機(112)中的燃料噴射控制將排氣加熱到所選的特定溫度的方法，該發動機包括控制單元(115)，該控制單元記錄當前請求的負載并且響應于所請求的負載來確定所需的燃料量。該方法涉及：記錄內燃機的低負載運行；記錄來自至少一個排氣后處理系統(121)傳感器的指示所檢測的條件的輸入；確定所檢測的條件的排氣溫度要求并且計算目標排氣溫度；選擇要調節的汽缸組，以實現目標排氣溫度；為所選的汽缸組計算在連續進氣沖程中待交替噴射的期望的第一燃料量和第二燃料量的比率，以實現目標排氣溫度；其中，該比率限定了對于每隔一個進氣沖程而言待噴射到所選的汽缸組中的汽缸中的增加的第一燃料量與對于中間進氣沖程而言待噴射的減少的第二燃料量之間的偏差。

技術領域

本發明涉及一種用于控制載具中的內燃機的方法和控制系統。

本發明可應用于重型載具，諸如卡車、鉸接式卡車、公共汽車和建筑設備，這些載具可以有人駕駛或自主駕駛。盡管將針對重型陸地載具描述本發明，但本發明不限于這種特定載具，而是也可以用于其它載具，諸如包括具有排氣后處理系統的內燃機的公共汽車、鉸接式卡車、輪式裝載機和其它工作機械或船舶。

背景技術

在一些內燃機(ICE)應用中，排氣后處理系統(EATS)在長時間空轉和/或低負載運行期間可能會遇到問題。在這種情況下，包括柴油微粒過濾器(DPF)和選擇性催化還原(SCR)單元(也稱為催化轉化器)的EATS可能會由于相對較低的排氣溫度而遇到問題。

在冷起動運行期間，常見的策略是使用濃空氣燃料混合物運行發動機，直到EATS達到其運行溫度或點火。然而，這種運行模式對燃料消耗和發動機排放有不利影響。

在低負載運行期間，排氣溫度可以降低到運行SCR單元和用于再生DPF所需的溫度以下。這對DPF來說可能是一個問題，因為過度填充的過濾器會增加排氣系統的背壓，并且可能觸發“跛行回家(limp-home)”功能，該功能限制發動機的輸出。此外，必須移除不能再生的過度填充的微粒過濾器以進行清潔或更換。克服此問題的一種方法是執行定期且耗時的駐車再生。這需要載具在再生期間保持靜止，并且導致燃料消耗量增加以及載具擁有者的停機時間增加。此外，頻繁的再生循環也會縮短DPF和SCR裝置的使用壽命。

克服這個問題的另一種方法是使用熱排氣再循環(EGR)和發動機的進氣節流，這在燃料消耗和排放方面成本很高。當檢測到堵塞的DPF時，發動機控制單元(ECU)會激活再生過程以將DPF溫度升高到期望水平。然后將發動機設置為EGR運行，并且每沖程可以噴射多達八倍的燃料以產生大量的NO₂，這將有助于氧化DPF中的微粒，并且在排氣穿過DPF和SCR單元時提高溫度。

本發明提供一種用于控制ICE的改進方法和控制系統，以維持EATS的功能，并且旨在解決上述問題。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種控制ICE的方法和控制系統，該方法和控制系統解決上述問題。

該目的通過根據權利要求1的方法實現。

在隨后的文本中，將在隨后的文本中使用如上所示的縮寫ICE、EATS、DPF和SCR。術語“發動機控制單元”被稱為ECU或“控制單元”。發動機控制單元是連接到傳感器的電子控制器，所述傳感器測量控制和/或監測ICE運行所需的多個變量。在所附文本中將僅描述執行根據本發明的方法所需的被測變量。發動機控制單元能夠響應于檢測到的發動機條件，通過各種電氣、液壓和/或氣動致動器來啟動和控制發動機運行。