CN106979107B - 汽油微粒过滤器温度控制 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及汽油微粒过滤器温度控制。提供用于在非燃烧的条件期间控制微粒过滤器温度的方法和系统。在一个示例中，一种用于发动机的方法包括：响应于微粒过滤器温度在阈值温度之上并且同时通过减速燃料切断(DFSO)来运转发动机，完全关闭被配置为调整到发动机的进气流的节流阀，以及当节流阀被完全关闭时响应于进气歧管压力下降到阈值压力之下，基于微粒过滤器温度来调节节流阀的位置。

Description

汽油微粒过滤器温度控制
技术领域
本说明书总体涉及用于将到汽油微粒过滤器的气流减少同时将发动机的减速燃料切断时间延长的方法和系统。
背景技术
汽车发动机的燃料消耗可以通过在车辆减速时将到发动机的燃料输送切断而被改进。这被称为减速燃料切断(DFSO)。然而，在DFSO期间，到车辆的排放控制装置中的氧气的输送增加。在包括微粒过滤器的车辆中，增加的氧气输送可以由于过滤器的过热而导致过滤器的劣化。
美国专利8,407,988提供一种在非燃烧情况期间通过关闭进气节流阀来减少到微粒过滤器的氧气流的方法。然而，本文发明人已经意识到以上方法的问题。在进气节流阀关闭的情况下发动机继续旋转时，进气歧管空气压力(MAP)开始下降。如果MAP变得过低，则发动机劣化可能发生，例如，润滑剂可能被吸入到燃烧室中。
发明内容
因此，本文发明人提供至少部分解决这些问题的一种方法。在一个示例中，方法包括，当发动机以减速燃料切断(DFSO)来运转时，响应于确定微粒过滤器已经达到在阈值之上的温度，完全关闭被配置为调整到发动机的进气流的节流阀；以及当节流阀被完全关闭时响应于进气歧管压力下降到阈值压力以下，基于微粒过滤器温度来调节节流阀的位置。
以此方式，在DFSO期间的微粒过滤器温度可以被保持在阈值温度之下，因此阻止过滤器劣化且延长操作DFSO的时间。如果在节流阀被关闭时MAP下降到阈值压力以下，则可以基于过滤器温度调节节流阀位置。例如，如果过滤器温度在阈值温度之上但在上极限阈值之下，节流阀可以被打开小的预设量。然而，如果微粒过滤器的温度升高超过上限阈值，则节气门可以被保持为完全关闭，并且MAP可以通过调节进气门正时和/或排气门正时以增加在发动机的汽缸的进气门和排气门之间的重叠进而增加歧管压力来得到控制。在这情况下，MAP可以被增加，同时维持到微粒过滤器的受限气流，并且以此方式帮助降低微粒过滤器的温度，同时发动机保持在DFSO模式中。
应当理解，提供上述发明内容是为了以简化的形式介绍在详细说明书中进一步描述的概念选择。这不意味着确认所要求保护的主题的关键或必要特征，本发明的范围由随附于具体实施方式的权利要求唯一限定。此外，所要求保护的主题不限于解决了在上面或本公开的任一部分中指出的任何缺点的实施方式。
附图说明
图1示出内燃发动机的燃烧室的原理图。
图2示出流程图，其说明用于控制发动机的减速燃料切断参数的方法。
图3示出流程图，其说明在发动机处于减速燃料切断模式时用于保持汽油微粒过滤器免于过热的方法。
图4示出根据图2和图3的方法来控制汽油微粒过滤器的温度的示例时间线。
具体实施方式
以下描述涉及用于将发动机维持在减速燃料切断(DFSO)模式同时保持汽油微粒过滤器免于过热的系统和方法。一些内燃发动机利用排气系统中的微粒过滤器以捕集流过排气系统的微粒物质且从而满足排放标准。例如，直接喷射火花点火式发动机可以包括微粒过滤器以捕集碳烟。随着微粒物质积累在微粒过滤器中，排气背压将增加，这能够不利地影响燃料经济性。因此，微粒过滤器可以通过氧化存储的微粒物质来周期性地再生。再生反应通常包括增加过滤器处的氧浓度和合适温度条件。随着更多氧被供应到过滤器，由过滤器所捕集的碳烟微粒的燃烧所产生的热量可以增加过滤器的温度。最终，过滤器可以过热。
当微粒过滤器的温度接近过滤器可以处于劣化风险的点时，过滤器可以通过抑制燃烧反应来冷却。该反应可以通过中断到微粒过滤器的氧气供应来抑制。正常地，发动机在发动机的汽缸处的燃料燃烧期间利用大量的氧气。然而，当发动机处于DFSO模式时，到发动机的燃料输送被暂停，因此氧气没有在汽缸处被消耗且其最终被发送到微粒过滤器。在这些情况下，更难控制过滤器的温度。在一些示例中，DFSO可以被暂停且到发动机的燃料输送可以被重新开始，导致减少了到微粒过滤器的氧气供应且随后降低了过滤器的温度。然而，DFSO的提早暂停可以降低燃料效率。
本公开的方法意在延长发动机以DFSO模式运转的时间同时保持微粒过滤器免于过热。在一个实施例中，一旦发动机控制器确定汽油微粒过滤器可能已经到达阈值温度，则进气节气门可以被调节到最低位置，在一个示例中进气节气门可以被完全关闭。完全关闭节气门的效应是暂停进入微粒过滤器的附加氧气流动，以便抑制碳烟燃烧反应，然后可以引起过滤器的温度降低。进一步地，如果节气门处于其最低位置时进气歧管的空气压力降低到阈值以下，则发动机的汽缸的进气门和排气门的正时可以被调节以增加气门重叠。以此方式，歧管压力可以被增加同时将发动机运转维持在DFSO条件下。
图1显示了示出装配有排放控制装置的多缸发动机中的一个汽缸的原理图，该排放控制装置包括汽油微粒过滤器。图2中所呈现的流程图示出用于控制发动机的减速燃料切断(DFSO)运转的方法。图3示出控制汽油微粒过滤器的温度的方法的流程图，该流程图描述了当发动机以减速燃料切断模式运转时节流阀以及进气门和排气门的重叠程度的调节。图4示出在各种发动机条件下若干发动机运转参数的示例时间线，包括在正常条件下平时的运转参数和在DFSO条件下的其余时间的运转参数。当发动机处于DFSO条件下时，在一个示例中，发动机节流阀响应于微粒过滤器的过热而被调节，并且在第二示例中，节流阀和凸轮正时气门重叠被调节以控制微粒过滤器的温度。
图1中的原理图示出多缸发动机10的一个汽缸，其可以被包括在汽车的推进系统中。发动机10可以被包括控制器12的控制系统以及来自车辆操作者132经由输入装置130的输入至少部分地控制。在本示例中，输入装置130包括加速器踏板和用于生成成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧室(即汽缸)30可以包括燃烧室壁32，其中活塞36被定位在燃烧室30中。在一些实施例中，汽缸30里面的活塞36的面可以具有碗状部分。活塞36可以被耦连到曲轴40使得活塞的往复运动被转换成曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由中间变速器系统被耦连到车辆的至少一个驱动轮。进一步，起动机马达可以经由飞轮被耦连到曲轴40以实现发动机10的起动运转。
燃烧室30可以经由进气通道42接收来自进气歧管44的进气空气且可以经由排气通道48将燃烧气体排出。进气歧管44和排气通道48经由相应的进气门52和排气门54与燃烧室30选择性地连通。在一些实施例中，燃烧室30可以包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。
在本示例中，进气门52和排气门54可以经由相应的凸轮致动系统51和53通过凸轮致动来控制。凸轮致动系统51和53每个可以包括一个或多个凸轮且可以利用可以由控制器12来操作以改变气门操作的凸轮廓线变换系统(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统中的一个或多个。进气门52和排气门54的位置可以分别由位置传感器55和57来确定。在替代实施例中，进气门52和/或排气门54可以通过电动气门致动来控制。例如，汽缸30可以替代地包括经由电动气门致动控制的进气门和经由包括CPS和/或VCT系统的凸轮致动系统控制的排气门。
燃料喷射器66被示出被直接耦连到燃烧室30以用于将燃料与从控制器12所接收的信号FPW的脉冲宽度成比例地直接喷射到燃烧室30中。以此方式，燃料喷射器66提供到燃烧室30的所公知的燃料的直接喷射。例如，燃料喷射器可以被安装在燃烧室的侧部或燃烧室的顶部。燃料可以由包括燃料箱、燃料泵以及燃料轨的燃料系统(未示出)输送到燃料喷射器66。
点火系统88在选择操作模式下响应于来自控制器12的点火提前信号SA经由火花塞92能够向燃烧室30提供点火火花。虽然点火火花部件被示出，但是在一些实施例中，在有点火火花或没有点火火花的情况下，发动机10的燃烧室30或一个或多个其他燃烧室可以以压缩点火模式来操作。
进气通道42或进气歧管44可以包括具有节流板64的节气门62。在本特定示例中，节流板64的位置或节气门开度可以由控制器12经由提供给节气门62所包括的电动马达或致动器的信号来改变，该配置通常被称为电子节气门控制(ETC)。以此方式，节气门62可以被操作以改变进气空气，该进气空气被提供给燃烧室30以及其他发动机汽缸。节流板64的位置可以经由节气门位置信号TP提供给控制器12。进气通道42可以包括质量空气流量传感器120和歧管空气压力传感器122以用于向控制器12提供相应的信号MAF和MAP。
进一步地，在公开的实施例中，排气再循环(EGR)系统可以将来自排气通道48的排气的期望部分发送到进气歧管44。在本示例中，高压(HP)EGR通道140被示出。被提供给进气歧管44的EGR的量可以被控制器12经由HP EGR阀142来改变。进一步，EGR传感器144可以被布置在HP EGR通道140内且可以提供排气的压力、温度和浓度的一个或多个的指示。替代地，EGR流可以基于来自MAF传感器(上游)、MAP(进气歧管)、MAT(歧管气体温度)以及曲柄转速传感器的信号通过计算值来控制。进一步，EGR流可以基于排气O2传感器和/或进气氧传感器(进气歧管)来控制。在一些条件下，EGR系统可以被用于调整燃烧室内的空气和燃料混合物的温度和/或PF72附近的温度。虽然图1示出高压EGR系统，但是低压EGR系统可以附加地或替代地被使用。在低压EGR系统中，EGR可以从涡轮增压器的涡轮的下游被发送到涡轮增压器的压缩机的上游。
因此，发动机10可以进一步包括压缩装置(例如涡轮增压器或机械增压器)，该压缩装置包括沿着进气歧管44布置的至少一个压缩机162。对于涡轮增压器而言，压缩机162可以由沿着排气通道48布置的涡轮164(例如，经由轴)来至少部分地驱动。对于机械增压器而言，压缩机162可以由发动机10和/或电机至少部分地驱动且可以不包括涡轮。因此，经由涡轮增压器或机械增压器提供给发动机的一个或多个汽缸的压缩量可以由控制器12改变。
排气传感器126被示出被耦连到排放控制装置(ECD)70上游的排气通道48。排气传感器126可以是用于提供排气的空气/燃料比的指示的任何合适的传感器，例如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧传感器)、双态氧传感器或EGO、HEGO(加热型EGO)、NOx传感器、HC传感器或CO传感器。虽然图1中除了排气氧传感器126之外氧传感器14和温度传感器16被示出，但是这些传感器中的一个或多个可以被省略和/或被移动。
ECD70被示出沿着排气传感器126下游的排气通道48布置。在本示例中，ECD70包括三元催化剂(TWC)71和微粒过滤器(PF)72。在一些实施例中，PF72可以位于TWC71下游(如图1中所示)，而在其他实施例中，PF72可以被定位在催化剂上游(图1中未示出)。进一步，PF72可以被布置在两个或更多个三元催化剂或其他排放控制装置(例如，选择性催化还原系统、NOx捕集器)或其组合之间。在其他实施例中，TWC71和PF72可以被整合在单个壳体中。进一步，虽然在图1中PF72被示出定位在涡轮164和HP-EGR通道入口的下游，但是在一些示例中，PF72可以被定位在涡轮和EGR通道入口中的一个或两个的上游。在进一步示例中，发动机可以不包括涡轮增压器或EGR系统。
图1中的控制器12被示出为微计算机，该微计算机包括微处理器102、输入/输出端口104、在本特定示例中示为只读存储器106的用于可执行程序和校准值的电子存储介质(例如，计算机可读的电子存储介质)、随机存取存储器108、不失效存储器110以及数据总线。控制器12可以接收来自与发动机100耦连的传感器的各种信号，除了以前所述的那些信号外，所述信号还包括：来自质量空气流量传感器120的进气质量空气流量(MAF)的测量；来自与冷却套筒114耦连的温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT)；来自与曲轴40耦连的霍尔效应传感器118(或其他类型)的表面点火感测信号(PIP)；来自节气门位置传感器的节气门位置(TP)或节气门开度；以及来自传感器122的绝对歧管压力信号MAP。发动机转速信号RPM可以由控制器12从信号PIP中生成。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可以被用于提供进气歧管中的真空或压力的指示。应注意，可以使用以上传感器的各种组合，例如有MAF传感器而无MAP传感器，或反之亦然。在化学计量操作期间，MAP传感器能够给出发动机扭矩的指示。进一步，传感器与检测的发动机转速一起能够提供进入到汽缸的充气(包括空气)的估计。在一个示例中，也被用作发动机转速传感器的传感器18可以在曲轴的每次回转产生预定数目的等间隔的脉冲。
存储介质只读存储器106能够被编程有计算机可读数据，该计算机可读数据表示可由微处理器102执行以用于执行本文所述的方法以及被预测但是没有被具体列出的其他变体的指令。控制器12接收来自图1的各种传感器(例如，歧管空气压力传感器122、气门位置传感器55和57、温度传感器16)的信号，并且基于所接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令，利用图1的各种致动器(例如，节流板64、凸轮致动系统51和53)调节发动机运转。
发动机可以在各种环境下转变到减速燃料切断(DFSO)，例如当操作者降低车辆转速时或当车辆滑行时。本公开的方法合并了确定将发动机转变到DFSO模式的适宜性的现有机构。当处于DFSO模式时，到发动机的燃料输送被停用(deactivated)，引起燃料经济性改善，同时发动机随着其将扭矩传输到车轮而继续旋转。汽缸的进气门和排气门可以继续被以正常的正时(例如，进入DFSO之前所使用的相同正时)致动。本公开的方法监测汽油微粒过滤器的温度，并且如果过滤器的温度达到第一阈值，则可以将节气门调节到最低位置。在另一示例中，如果歧管空气压力(MAP)下降在阈值之下且过滤器的温度在第二阈值之上时，则该方法可以调节进气门正时和/或排气门正时(例如，凸轮正时机构可以被调节)以增加进气门和排气门的重叠，因此增加MAP。
图2示出用于控制发动机(例如，图1的发动机10)的DFSO操作的方法200。用于实施方法200和本文所包括的其他方法的指令可以由控制器(如，控制器12)基于存储在控制器的存储器上的指令并且结合从发动机系统的传感器(例如以上参照图1所述的传感器(例如，传感器122))所接收的信号来执行。根据以下所述的方法，控制器可以利用发动机系统的发动机致动器(例如，节气门62)以调节发动机运转。
方法200包括，在202处，确定包括发动机转速和负载、MAP和MAF、发动机和/或歧管压力、驾驶员要求扭矩、微粒过滤器温度和/或负载等等的发动机运转参数。在206处，方法200确定发动机待被调节到DFSO模式的条件是否被满足。该估计可以包括以下条件：例如操作者要求减速(例如，转速下降)或操作者停止按压加速器踏板以允许车辆以所达到的速度滑行。如果在206处方法200确定DFSO条件没有被满足，则方法可以继续到210。在210处，维持当前发动机运转参数，例如，燃料喷射、节气门位置、到车轮的发动机扭矩传输以及气门正时可以被维持在由发动机控制器和/或操作者的要求所确定的当前设定。方法200可以返回。
如果在206处，方法200确定DFSO被指示，则可以在214处开始DFSO事件。在216处，燃料喷射器(例如燃料喷射器66)可以被停用，并且在218处节气门(例如，节气门62)可以被调节到预设位置。预设位置可以是在DFSO被激活时节气门被定位的合适位置，并且在一个示例中，预设位置可以包括至少部分打开。在其他示例中，节气门的预设位置可以被完全关闭。在220处，发动机可以继续将扭矩传输到车轮，而在222处，进气门(例如，进气门52)和相应排气门(例如，排气门54)的重叠正时可以被维持在第一重叠量，第一重叠量可以是在发动机进入到DFSO模式之前的重叠量。当处于DFSO模式时，发动机可以继续旋转且将空气通过排气歧管(例如，排气歧管48)从汽缸(例如，汽缸30)流出。所述空气可以流入到微粒过滤器(例如，微粒过滤器72)。
在224处，方法200将微粒过滤器的温度和进气歧管(例如，进气歧管44)的空气压力维持在(如以下参照图3更详细解释的)各自的指定水平处。简略地，在DFSO期间微粒过滤器可以通过关闭节流阀来被维持在阈值温度之下，并且如果节流阀的关闭使得MAP下降到阈值压力之下，则节流阀可以被调节和/或气门正时可以被调节。
在228处，方法200确定DFSO退出条件是否被满足。DFSO退出条件可以包括加速器踏板被按压和/或其他条件。如果DFSO退出条件没有被满足，方法200可以继续回到224，在这种情况下，方法200可以继续以DFSO操作且将微粒过滤器温度和MAP维持在指定水平直至DFSO退出条件被满足，例如，车辆的操作者重新开始加速。如果在228处方法200确定DFSO退出被指示，则方法200继续到232。在232处DFSO退出事件可以被开始，且相关参数可以被返回到正常操作条件，包括在234处激活燃料喷射和在236处基于所要求的扭矩调节节流阀。在一个示例中，所要求的扭矩可以包括操作者要求扭矩。附加地或替代地，所要求的扭矩可以包括车辆要求扭矩，例如被应用到发动机的交流发电机负载。在238处发动机可以继续将扭矩传输到车轮，根据车辆操作者的要求可以调节扭矩。在240处，当发动机正旋转时，进气门和排气门的正时可以被维持在第一重叠量或被恢复至第一重叠量，例如，在气门进入DFSO模式之前所具有的重叠。方法200可以返回。
图3示出在发动机正以DFSO模式运转时用于维持微粒过滤器(例如，微粒过滤器72)的温度和进气歧管(例如，进气歧管44)的空气压力的方法300。例如响应于DFSO中的运转，方法300可以被执行为方法200的部分。在302处，方法300确定发动机运转参数，该发动机运转参数可以包括发动机转速和负载、MAP、微粒过滤器温度、节流阀位置等。在306处，方法300基于来自微粒过滤器温度传感器(例如，图1的传感器16)的输出或基于所估计的微粒过滤器温度来确定微粒过滤器温度是否在第一阈值温度T1之上。阈值温度T1可以是指示如果将相对高水平的氧气提供给过滤器则微粒过滤器劣化就可能发生的合适温度。在一个示例中，阈值T1可以是碳烟通常燃烧的温度，如500℃。在一些示例中，第一阈值温度T1可以基于微粒过滤器的碳烟负载来改变，例如，阈值温度可以随着碳烟负载减少而增加。
如果确定温度在T1之下，则方法300可以继续到310。在310处，节流阀(例如，节气门62)位置以及进气门(例如进气门52)和相应排气门(例如，排气门54)的重叠的量可以被维持在其当前DFSO水平，例如，相应于图2的方法200的214的那些DFSO水平。在这类情况下，如关于方法200在上文所述的那样，发动机可以回环到图2的228以继续以DFSO模式运转。
如果在306处方法300确定微粒过滤器温度已经超过温度T1，则可以继续到314。在314处，方法300可以将节气门调节到最低位置，在一个示例中，可以调节到完全关闭的位置。通过完全关闭节气门，到微粒过滤器的氧气流动可以被中断，进而可以引起其温度降低或可以阻止温度增加。
在318处，方法300基于来自MAP传感器(例如，图1的传感器122)的输出来确定进气歧管压力是否在阈值压力之下。阈值压力可以是这样的压力，低于该压力，发动机劣化可能会由于例如润滑流体进入燃烧室而发生。在一个示例中，虽然其他阈值压力是可能的，但是阈值MAP可以是绝对30kPa。如果MAP不低于阈值压力，则方法300回环到图2的228以继续以DFSO操作且监测DFSO退出条件。
如果MAP小于阈值压力，则方法300继续到322以确定微粒过滤器温度是否低于第二阈值温度T2。第二阈值温度可以大于第一阈值温度，且可以表示上限温度，在该上限温度处微粒过滤器的劣化可以发生。在一个示例中，第二阈值温度可以是600℃。如果微粒过滤器温度没有在第二阈值温度之下，则方法300继续到326以调节进气门正时和/或排气门正时以增加气门重叠的量。通过增加气门重叠，MAP可以被增加。为了增加气门重叠，关闭排气门的正时可以被调节，打开进气门的正时可以被调节，或排气门的正时和进气门的正时这两者都可以被调节。气门正时可以通过调节可变凸轮轴正时系统、可变气门升程系统或其他合适机构被调节。然后方法300继续回到318以继续评估MAP和微粒过滤器温度。
如果在322处确定微粒过滤器温度在第二阈值温度之下，则方法300继续到330以将节流阀打开预设量。在一个示例中，预设量可以是一度，但是其他量是可能的。通过将节气门打开相对小量，MAP可以被增加，而没有将太多氧气引导到微粒过滤器。然后方法300回环到318以继续监测MAP和微粒过滤器温度。
然后，方法300在DFSO或其他非燃烧操作期间监测微粒过滤器温度。如果DFSO温度相对高，则节流阀被关闭以阻止氧气流到微粒过滤器，并且因此阻止碳烟在微粒过滤器中的燃烧。然而，在DFSO期间关闭节流阀可以使进气歧管压力下降到阈值压力之下，这可以导致发动机劣化。为了阻止进气歧管压力变得过低，微粒过滤器的温度可以被评估。如果微粒过滤器温度在对过滤器的劣化可以发生的上限温度之下，则节流阀可以被稍微打开(例如，打开了一度)以增加MAP，而没有将过量氧气引导到微粒过滤器。然而，如果微粒过滤器处于上限温度或在上限温度之上，则甚至少量氧气可以引起过滤器劣化。因此，为了增加MAP，在节流阀保持完全关闭时进气门和/或排气门可以被调节以增加气门重叠。一旦从DFSO退出的条件被满足，则节流阀可以被返回到基于操作者要求扭矩的位置，并且气门正时可以恢复到预DFSO气门正时。
现在转向图4，图示说明在执行以上所述的方法200和/或300期间感兴趣的操作图的图表400被示出。图表400示出燃料喷射状态(如由曲线404所示)、节气门位置(如由曲线410所示)、微粒过滤器温度(如由曲线416所示)、进气门和排气门重叠(如由曲线422所示)、进气歧管压力(如由曲线428所示)、加速器踏板位置(如由曲线434所示)以及车辆速度(如由曲线440所示)。对于每个操作图而言，时间沿着水平轴线被描述且对于每个参数而言各自的值沿着竖直轴线被描述。
在时间t1之前，车辆在标准的非DFSO条件下进行操作。因此，燃料喷射发生，节气门基于操作者要求扭矩被控制并且被保持为部分打开，微粒过滤器温度相对低(在第一阈值温度T1之下)，气门重叠处于基于操作参数的量(如所示，气门重叠相对低)，MAP是在阈值压力P1之上，加速器踏板被部分按压，且车辆速度被维持在期望速度。在时间t1处，例如，由于横过倾斜的道路表面，操作者松开加速器踏板，如由曲线434所示，并且车辆速度开始适度减速。由于减速，燃烧不被指示以维持期望的车辆速度，并且因此燃料喷射被切断，如由曲线404所示。
一旦燃料喷射被禁用，则节气门可以首先采用预定位置，例如部分打开。然而，由于微粒过滤器在时间t1处到达第一阈值温度，所以随后节气门被完全关闭以阻止微粒过滤器劣化。因为MAP被维持在阈值压力P1之上，所以在DFSO事件的持续时间内，节气门被保持为完全关闭且节气门重叠没有被调节。
在时间t2处，操作者按压加速器踏板，并且因此车辆通过重新开始燃料喷射而退出DFSO。节气门基于操作者要求扭矩被控制且因此移动出完全关闭位置。由于在DFSO期间缺乏被供应到微粒过滤器的热排气和氧气，所以微粒过滤器温度已经在第一阈值温度之下下降，但是在时间t2之后会再次上升。
在时间t3处，开始另一DFSO，其中由于车辆减速/加速器踏板的松开，燃料喷射被禁用。由于微粒过滤器温度处于第一阈值温度，节气门被移动到完全关闭位置。然而，不像第一DFSO事件，在时间t4处，MAP下降到阈值压力之下。为了增加MAP，因为微粒过滤器温度在第二阈值温度之下，节气门被少量打开。然而，节气门的打开导致微粒过滤器温度在时间t5处增加到第二阈值温度。进一步，虽然在时间t4处打开节流阀最初引起MAP的增加，但是在时间t5处MAP再次下降到阈值压力之下。因此，为了增加MAP，在时间t5处气门正时被调节以增加气门重叠的量。
在时间t6处，操作者再次按压加速器踏板，并且结果车辆通过激活燃料喷射、打开节气门和控制基于要求扭矩的节气门位置，以及通过减少气门重叠的量使其回到DFSO前的重叠量而退出DFSO。
以此方式，通过在DFSO中强制关闭节气门，微粒过滤器温度的慢得多的上升会发生，进而允许更长的DFSO事件，因此增加燃料经济性。MAP可以基于微粒过滤器温度而被控制，使得如果微粒温度不是太高，则MAP可通过稍微打开节气门而增加，或者如果微粒温度太高，则MAP可通过增加气门重叠而增加。虽然在DFSO期间关闭节气门可以阻止微粒过滤器超温事件，但是在一些条件下，微粒过滤器仍然可以达到阈值温度。在这种情况下，车辆可以退出DFSO以阻止过滤器劣化。
在DFSO期间关闭节气门也可以改进燃料中断排气流的一致性。节气门流可以不受其他策略特征的影响，该其他策略特征(例如A/C和交流发电机负载)在预期燃料被恢复时可能会增加气流。例如，当预测车辆将退出DFSO时，辅助负载可以被应用到发动机以增加发动机功率。如果当负载被应用时节气门被关闭，则节气门可以被打开以允许气流增加以便生成额外的发动机功率。
在DFSO期间关闭节气门并且基于微粒过滤器温度控制MAP的技术效果是在DFSO期间阻止微粒过滤器劣化同时延长DFSO的持续时间，因此改进燃料经济性同时将MAP维持在阈值压力之上。
作为一个实施例，一种用于发动机的方法包括，响应于微粒过滤器温度在阈值温度之上并且同时通过减速燃料切断(DFSO)来操作发动机，完全关闭被配置为调整到发动机的进气流的节流阀；以及在节流阀被完全关闭时响应于进气歧管压力下降在阈值压力之下，基于微粒过滤器温度来调节节流阀的位置。在该方法的第一示例中，基于微粒过滤器的温度来调节节流阀的位置包括，当微粒过滤器温度在阈值温度之上且在第二更高阈值温度之下时，将节流阀打开预定量以增加进气歧管压力。该方法的第二示例可选地包括第一示例且进一步包括，其中基于微粒过滤器温度来调节节流阀的位置包括，当微粒过滤器温度在第二阈值温度之上时，维持节流阀完全关闭且调节进气门正时和排气门正时以增加进气歧管压力。该方法的第三示例可选地包括第一示例和第二示例中的一个或两个且进一步包括，其中调节进气门正时和排气门正时包括增加进气门和排气门重叠。该方法的第四示例可选地包括第一示例至第三示例中的一个或多个或每个且进一步包括，其中通过DFSO来运转发动机包括经由变速器将发动机输出传输到车辆车轮，以及在其中安装有发动机的车辆的减速条件期间停用到发动机的燃料喷射。该方法的第五示例可选地包括第一示例至第四示例中的一个或多个或每个且进一步包括，响应于当发动机正以DFSO运转时微粒过滤器温度在阈值温度之下，将节流阀维持在完全打开或部分打开位置处。该方法的第六示例可选地包括第一示例至第五示例中的一个或多个或每个且进一步包括，响应于要求退出通过DFSO运转，激活到发动机的燃料喷射且基于所要求的扭矩来调节节流阀的位置。该方法的第七示例可选地包括第一示例至第六示例中的一个或多个或每个且进一步包括，其中基于所要求的扭矩来调节节流阀的位置包括基于操作者要求扭矩来调节节流阀的位置。该方法的第八示例可选地包括第一示例至第七示例中的一个或多个或每个且进一步包括，其中基于所要求的扭矩来调节节流阀的位置包括基于包括被放置在发动机上的一个或多个辅助负载的车辆要求扭矩来调节节流阀的位置。该方法的第九示例可选地包括第一示例至第八示例中的一个或多个或每个且进一步包括，在退出通过DFSO运转之前，响应于预测到随后将退出通过DFSO运转，增加被放置在发动机上的一个或多个辅助负载且打开节流阀。
一种系统的实施例包括发动机，该发动机包括多个汽缸，每个汽缸包括至少一个进气门和至少一个排气门；节流阀，其控制到发动机的进气流；微粒过滤器，其经由排气通道被耦连到发动机；以及控制器，其具有被存储在非临时存储器上的计算机可读指令，所述计算机可读指令用于：在车辆减速事件期间通过停用到发动机的多个汽缸的燃料供应来开始减速燃料切断(DFSO)事件；响应于开始DFSO事件来关闭节流阀；以及当发动机的进气歧管压力下降到阈值压力之下时，基于微粒过滤器的温度来调节进气门正时和/或排气门正时。在该系统的第一示例中，基于微粒过滤器的温度来调节进气门正时和/或排气门正时包括：当微粒过滤器的温度在阈值温度之上时，调节进气门正时和/或排气门正时以增加气门重叠。该系统的第二示例可选地包括第一示例且进一步包括，其中相对于开始DFSO事件之前的气门重叠量，增加气门重叠。该系统的第三示例可选地包括第一示例和第二示例中的一个或多个或每个且进一步包括，其中控制器具有进一步指令以在进气歧管压力在阈值压力之下且微粒过滤器的温度在阈值温度之下时，将节流阀打开预定的量。该系统的第四示例可选地包括第一示例至第三示例中的一个或多个或每个且进一步包括，其中控制器具有进一步指令以用于，响应于退出DFSO的要求，打开节流阀且再激活燃料供应。该系统的第五示例可选地包括第一示例至第三示例中的一个或多个或每个且进一步包括，其中到发动机的多个汽缸的燃料供应包括直接喷射汽油燃料供应。
一种用于发动机的方法的实施例包括：通过停用到发动机的燃料喷射且将耦连在发动机上游的节流阀移动到预设的至少部分打开位置以开始减速燃料切断(DFSO)事件；响应于微粒过滤器温度在阈值温度之上，完全关闭节流阀；以及通过调节进气门正时和/或排气门正时来将进气歧管压力保持在阈值压力之上。在该方法的第一示例中，该方法进一步包括，在开始DFSO事件之前，通过进气门和排气门重叠的第一量来操作，并且其中调节进气门正时和/或排气门正时包括调节进气门正时和/或排气门正时以通过进气门和排气门重叠的第二量来操作。该方法的第二示例可选地包括第一示例且进一步包括，其中完全关闭节流阀包括完全关闭节流阀同时维持通过进气门和排气门重叠的第一量进行操作。该方法的第三示例可选地包括第一示例和第二示例中的一个或多个或每个且进一步包括，响应于退出DFSO事件的要求，激活燃料喷射，基于操作者要求扭矩来调节节流阀，以及调节进气门正时和/或排气门正时以通过进气门和排气门重叠的第一量来操作。
应注意，本文中包括的示例性控制和估计程序可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。在此公开的多种控制方法以及程序可以作为可执行指令被存储在非临时存储器中并且可以由包括控制器与各种传感器、致动器以及其他发动机硬件的组合的控制系统来实施。本文描述的具体例程可以代表任意数量处理策略(例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等)中的一个或多个。因此，可以按所示的顺序，并行地，或者在一些情况下有所省略地进行所展示的各种动作、操作和/或功能。类似地，该处理顺序不是实现本文中所描述的示例性实施例的特征和优点所必需的，而只是为了方便说明和描述。基于所使用的具体策略，可以重复执行一个或多个所示的动作、操作和/或功能。此外，所描述的动作、操作和/或功能可以以图形方式表示待编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非临时存储器中的代码，其中所描述的动作通过执行在包括与电子控制器结合的各种发动机硬件组件的系统中的指令来实施。
应理解，在本文中公开的配置和程序本质上是示例性的，并且这些具体实施例不应被视为具有限制意义，因为大量的变体是可能的。例如，上述技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸以及其他的发动机类型。本公开的主题包括在本文中公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或特性的所有新颖且非显而易见的组合及子组合。
随附的权利要求特别指出被视为新颖且非显而易见的某些组合以及子组合。这些权利要求可能提及“一个”元件或“第一”元件或其等同物。这些权利要求应该理解为包括一个或多个这类元件的结合，既不要求也不排除两个或更多个这类元件。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其他组合以及子组合可以通过修改本权利要求或通过在本申请或关联申请中提出新的权利要求得到主张。这些权利要求无论是宽于、窄于、等同于或不同于原始权利要求的范围，也均被视为被包括在本公开的主题之内。

Claims (20)

1.一种用于发动机的方法，其包括：
响应于微粒过滤器温度在阈值温度之上并且同时通过减速燃料切断即DFSO操作所述发动机时，完全关闭被配置为调整到所述发动机的进气流的节流阀；以及
当所述节流阀被完全关闭时响应于进气歧管压力下降到阈值压力之下，基于所述微粒过滤器温度调节所述节流阀的位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述微粒过滤器温度调节所述节流阀的所述位置包括，当所述微粒过滤器温度在所述阈值温度之上且在更高的第二阈值温度之下时，将所述节流阀打开预定量以增加进气歧管压力。
3.根据权利要求2所述的方法，其中基于所述微粒过滤器温度调节所述节流阀的所述位置包括，当所述微粒过滤器温度在所述第二阈值温度之上时，维持所述节流阀完全关闭且调节进气门正时和排气门正时以增加进气歧管压力。
4.根据权利要求3所述的方法，其中调节进气门正时和排气门正时包括增加进气门和排气门重叠。
5.根据权利要求1所述的方法，其中通过DFSO运转所述发动机包括经由变速器将发动机输出传输到车辆车轮，并且在其中安装有所述发动机的车辆的减速条件期间停用到所述发动机的燃料喷射。
6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括，在所述发动机正以DFSO运转时，响应于所述微粒过滤器温度在所述阈值温度之下，将所述节流阀维持在完全打开或部分打开位置处。
7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括，响应于退出通过DFSO运转的要求，激活到所述发动机的燃料喷射且基于要求的扭矩调节所述节流阀的位置。
8.根据权利要求7所述的方法，其中基于要求的扭矩调节所述节流阀的位置包括基于操作者要求扭矩调节所述节流阀的位置。
9.根据权利要求7所述的方法，其中基于要求的扭矩调节所述节流阀的位置包括基于包括放置在所述发动机上的一个或多个辅助负载的车辆要求扭矩调节所述节流阀的位置。
10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括，在退出通过DFSO运转之前，响应于预测到随后将退出通过DFSO运转，增加放置在所述发动机上的一个或多个辅助负载且打开所述节流阀。
11.一种用于发动机的系统，其包括：
发动机，其包括多个汽缸，每个汽缸包括至少一个进气门和至少一个排气门；
节流阀，其控制到所述发动机的进气流；
微粒过滤器，其经由排气通道被耦连到所述发动机；
以及控制器，其具有被存储在非临时存储器上的计算机可读指令，所述计算机可读指令用于：
在车辆减速事件期间通过停用到所述发动机的所述多个汽缸的燃料供应开始减速燃料切断事件即DFSO事件；
响应于开始所述DFSO事件关闭所述节流阀；以及
当所述发动机的进气歧管压力下降到阈值压力之下时，基于所述微粒过滤器的温度调节进气门正时和/或排气门正时。
12.根据权利要求11所述的系统，基于所述微粒过滤器的温度调节进气门正时和/或排气门正时包括：当所述微粒过滤器的所述温度在阈值温度之上时，调节进气门正时和/或排气门正时以增加气门重叠。
13.根据权利要求12所述的系统，其中相对于开始所述DFSO事件之前的气门重叠量，增加所述气门重叠。
14.根据权利要求12所述的系统，其中所述控制器具有进一步指令以用于，当所述进气歧管压力在所述阈值压力之下且所述微粒过滤器的所述温度在所述阈值温度之下时，将所述节流阀打开预定量。
15.根据权利要求11所述的系统，其中所述控制器具有进一步指令以用于，响应于退出DFSO的要求，打开所述节流阀且再激活所述燃料供应。
16.根据权利要求11所述的系统，其中到所述发动机的所述多个汽缸的所述燃料供应包括直接喷射汽油燃料供应。
17.一种用于发动机的方法，其包括：
通过停用到所述发动机的燃料喷射且将耦连在所述发动机的上游的节流阀移动到预设至少部分打开位置开始减速燃料切断事件即DFSO事件；
响应于微粒过滤器温度在阈值温度之上，完全关闭所述节流阀；以及
通过调节进气门正时和/或排气门正时将进气歧管压力维持在阈值压力之上。
18.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括在开始所述DFSO事件之前，通过进气门和排气门重叠的第一量操作，并且其中调节进气门正时和/或排气门正时包括调节进气门正时和/或排气门正时以通过进气门和排气门重叠的第二量操作。
19.根据权利要求18所述的方法，其中完全关闭所述节流阀包括完全关闭所述节流阀同时维持通过进气门和排气门重叠的所述第一量操作。
20.根据权利要求18所述的方法，进一步包括，响应于退出所述DFSO事件的要求，激活燃料喷射、基于操作者要求扭矩来调节所述节流阀以及调节进气门正时和/或排气门正时以通过进气门和排气门重叠的所述第一量操作。
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