[發(fā)明專(zhuān)利]用于燃料后噴射正時(shí)的系統(tǒng)和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210162730.6
• 申請(qǐng)日: 2022-02-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115013178A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 埃里克·庫(kù)爾茨;米希爾·J·范尼烏斯塔特;賈森·馬茨
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 福特全球技術(shù)公司
• 主分類(lèi)號(hào): F02D43/00
• 分類(lèi)號(hào): F02D43/00
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 張穎

本公開(kāi)提供了“用于燃料后噴射正時(shí)的系統(tǒng)和方法”。提供了用于柴油微粒過(guò)濾器(DPF)再生的燃料后噴射的方法和系統(tǒng)。在一個(gè)示例中，一種方法可以包括：在發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)氣缸中停止燃燒時(shí)響應(yīng)于對(duì)在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)中產(chǎn)生放熱的請(qǐng)求，在閾值曲柄轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)在氣缸的壓縮沖程的上止點(diǎn)(TDC)附近并且還在閾值曲柄轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)在所述氣缸的排氣沖程的上止點(diǎn)附近將燃料噴射到所述氣缸中，所述閾值曲柄轉(zhuǎn)角范圍從TDC之前不超過(guò)40度曲柄轉(zhuǎn)角擴(kuò)展到TDC之后不超過(guò)40度曲柄轉(zhuǎn)角。通過(guò)這種方式，可以在壓縮沖程和排氣沖程的TDC之后+/?40度曲柄轉(zhuǎn)角處噴射燃料后噴射，以升高排氣溫度，同時(shí)避免壁潤(rùn)濕和燃料包油稀釋。

技術(shù)領(lǐng)域

本說(shuō)明書(shū)總體上涉及用于在微粒過(guò)濾器再生期間控制車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料后噴射正時(shí)的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

使用柴油或汽油燃料的車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃燒可能產(chǎn)生可能被排放到大氣中的微粒物質(zhì)(PM)(諸如碳煙和氣溶膠)。排放后處理裝置可以用于在排氣離開(kāi)車(chē)輛之前處理排氣。具體地，排放后處理裝置可以包括微粒過(guò)濾器、氧化催化器和氮氧化物(NOx)催化器。主要由來(lái)自不完全燃燒的碳顆粒組成的微粒物質(zhì)可能被收集在微粒過(guò)濾器中，并且可能隨著微粒物質(zhì)積聚在微粒過(guò)濾器中而逐漸限制排氣的流動(dòng)。為了定期地再生或抽取具有微粒物質(zhì)的微粒過(guò)濾器，可以采取措施來(lái)致使排氣溫度升高到高于預(yù)定水平(例如，高于600K)以便焚燒積聚在過(guò)濾器中的碳顆粒。

在一些情況下，微粒過(guò)濾器在正常車(chē)輛操作期間達(dá)到足夠高的溫度，以被動(dòng)地執(zhí)行微粒過(guò)濾器再生。然而，一些車(chē)輛可能無(wú)法達(dá)到被動(dòng)再生條件(例如，車(chē)輛速度高于40mph)，并且微粒過(guò)濾器可能會(huì)積垢。

在一些情況下，車(chē)輛可以基于例如估計(jì)的煙粒負(fù)荷來(lái)執(zhí)行主動(dòng)微粒過(guò)濾器再生。估計(jì)的煙粒負(fù)荷可以基于在微粒過(guò)濾器上游測(cè)量的排氣背壓。主動(dòng)微粒過(guò)濾器再生可以包括燃燒后燃料噴射，在本文中被稱(chēng)為“后噴射”，其通過(guò)產(chǎn)生放熱來(lái)升高排氣的溫度。在一些示例中，主動(dòng)微粒過(guò)濾器再生可以在車(chē)輛減速并且停止燃燒時(shí)發(fā)生。空氣繼續(xù)由發(fā)動(dòng)機(jī)泵送，但是可能提供相對(duì)較少量的燃料后噴射。結(jié)果，排氣系統(tǒng)可能在主動(dòng)再生期間冷卻，并且微粒過(guò)濾器可能不會(huì)被充分排空。作為另一個(gè)示例，發(fā)動(dòng)機(jī)可能在一個(gè)或多個(gè)氣缸停用的情況下操作。由于較少的氣缸處于活動(dòng)狀態(tài)，后噴射可能變得更大，從而增加了壁潤(rùn)濕和油包燃料(fuel in-oil)稀釋的可能性。

用于升高用于柴油微粒過(guò)濾器(DPF)再生的排氣溫度的其他嘗試包括在發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸內(nèi)的主燃料噴射之后的燃料后噴射。Tonetti等人在US 6,666,020 B2中示出了一種示例性方法。其中，為了在DPF中發(fā)起再生，在每個(gè)氣缸中執(zhí)行燃料噴射策略，其中發(fā)生主燃料噴射，隨后發(fā)生兩燃料后噴射。

然而，本文的發(fā)明人已認(rèn)識(shí)到此類(lèi)系統(tǒng)的潛在問(wèn)題。作為一個(gè)示例，未討論用于氣缸停用或發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)的燃料后噴射策略，并且在沒(méi)有精確的后噴射正時(shí)和控制燃料后噴射量的情況下，仍然可能發(fā)生壁潤(rùn)濕和油包燃料稀釋。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)示例中，可以通過(guò)一種方法來(lái)解決上述問(wèn)題，所述方法包括：在發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)氣缸中停止燃燒時(shí)響應(yīng)于對(duì)在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)中產(chǎn)生放熱的請(qǐng)求，在閾值曲柄轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)在氣缸的壓縮沖程的上止點(diǎn)附近并且還在閾值曲柄轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)在所述氣缸的排氣沖程的上止點(diǎn)附近將燃料噴射到所述氣缸中，所述閾值曲柄轉(zhuǎn)角范圍從上止點(diǎn)之前不超過(guò)40度曲柄轉(zhuǎn)角擴(kuò)展到上止點(diǎn)之后不超過(guò)40度曲柄轉(zhuǎn)角。通過(guò)這種方式，燃料后噴射可以用于在柴油氧化催化器(DOC)中產(chǎn)生放熱用于DPF再生，同時(shí)減少氣缸內(nèi)的燃料包油(oil-in-fuel)稀釋和氣缸孔清洗。