CN109209588A - 用于调整燃烧以缓解排气过温的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于监测车辆后处理系统中的温度的系统和方法。该系统包括一个或多个温度传感器，其位于车辆后处理系统中；以及电子控制单元(ECU)，其通过对编码在计算机可读介质中的指令进行编程来配置以执行方法。该方法包括监测由一个或多个温度传感器呈现的温度、当温度超过第一阈值水平时对减缓放热反应执行低氧气燃烧策略，以及当温度下降到第二阈值水平以下时停用低氧气燃烧策略。

Description

用于调整燃烧以缓解排气过温的系统和方法
技术领域
本公开总体上涉及具有内燃机的车辆，并且更具体地涉及车辆后处理系统中的温度调节。
背景技术
车辆中的排气可被引导到后处理系统中。后处理系统可包括具有一个或多个排气后处理装置的排气管。后处理装置可为被配置为改变排气成分以通常减少排气中的污染物(诸如一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物或碳烟)的排放的任何装置。
一些后处理装置需要加热到比通常由发动机排气提供的温度更高的温度，以引发期望的催化反应或者以其它方式实现后处理装置的期望的操作温度。由于各种因素，后处理装置加热到高于通常由发动机排气提供的温度的温度可能会导致排气部件(例如，催化剂、管和传感器)中的排气过温状况。在极端状况下，排气过温状况可能会导致排气部件和非排气车辆零部件(例如，电线、制动线等)损坏。
因此，期望实施温度降低策略以缓解排气过温状况。另外，从以下结合附图和前面的技术领域及背景技术进行的具体实施方式和所附权利要求书中将更清楚地明白本发明的其它期望特征和特性。
发明内容
提供了一种车辆中的方法。在一个实施例中，该方法包括监测车辆后处理系统中的温度、当温度超过第一阈值水平时对减缓放热反应执行低氧气燃烧策略，以及当温度下降到第二阈值水平以下时停用低氧气燃烧策略。
监测可由车辆电子控制单元(ECU)执行。
该执行可在ECU的控制下执行。
该停用可在ECU的控制下执行。
低氧气燃烧策略可包括通过减少进入一个或多个燃烧汽缸的气流来减少氧气含量。
低氧气燃烧策略可包括通过将EGR气体添加到一个或多个燃烧汽缸中来减少氧气含量。
低氧气燃烧策略可包括延迟主喷射SOI(喷射开始)。
低氧气燃烧策略可包括通过添加一次或多次后喷射来降低燃烧室中的空燃比和燃烧效率。
低氧气燃烧策略可包括通过添加一次或多次后喷射来减少后处理系统中的氧气含量。
该方法可进一步包括确定低氧气燃烧策略是否以恰当的速率降低温度并且当温度没有以恰当的速率降低时执行不同的低氧气燃烧策略。
该方法可进一步包括当温度以不恰当的速率升高时对减缓放热反应执行低氧气燃烧策略，并且当温度不再以不恰当的速率升高时停用低氧气燃烧策略。
提供了一种用于监测车辆后处理系统中的温度的系统。在一个实施例中，该系统包括一个或多个温度传感器，其位于车辆后处理系统中；以及电子控制单元(ECU)，其通过对编码在计算机可读介质中的指令进行编程来配置以执行方法。该方法包括监测由一个或多个温度传感器呈现的温度、当温度超过第一阈值水平时对减缓放热反应执行低氧气燃烧策略，以及当温度下降到第二阈值水平以下时停用低氧气燃烧策略。
低氧气燃烧策略可包括通过减少进入一个或多个燃烧汽缸的气流来减少氧气含量。
低氧气燃烧策略可包括通过将EGR气体添加到一个或多个燃烧汽缸中来减少氧气含量。
低氧气燃烧策略可包括延迟主喷射SOI(喷射开始)。
低氧气燃烧策略可包括通过添加一次或多次后喷射来降低燃烧室中的空燃比和燃烧效率。
低氧气燃烧策略可包括通过添加一次或多次后喷射来减少后处理系统中的氧气含量。
由系统中的ECU执行的方法可进一步包括确定低氧气燃烧策略是否以恰当的速率降低温度并且当温度没有以恰当的速率降低时执行不同的低氧气燃烧策略。
由系统中的ECU执行的方法可进一步包括当温度以不恰当的速率升高时对减缓放热反应执行低氧气燃烧策略，并且当温度不再以不恰当的速率升高时停用低氧气燃烧策略。
提供了一种用于监测被配置为处理由内燃机排出的排气的后处理系统中的温度的系统。在一个实施例中，该系统包括一个或多个温度传感器，其位于车辆后处理系统中；以及电子控制单元(ECU)，其通过对编码在计算机可读介质中的指令进行编程来配置以执行方法。该方法包括监测由一个或多个温度传感器呈现的温度，并且当温度以不恰当的速率升高时对减缓放热反应执行低氧气燃烧策略。低氧气燃烧策略包括通过减少进入一个或多个燃烧汽缸的气流来减少氧气含量，并且通过将EGR气体添加到一个或多个燃烧汽缸中来减少氧气含量。低氧气燃烧策略进一步包括延迟主喷射SOI(喷射开始)、通过添加一次或多次后喷射来降低燃烧室中的空燃比和燃烧效率，并且通过添加一次或多次后喷射来减少后处理系统中的氧气含量。该方法进一步包括当温度不再以不恰当的速率升高时停用低氧气燃烧策略。
附图说明
下文将结合以下附图描述示例性实施例，其中相同标号表示相同元件。
图1示意地示出了根据一些实施例的示例汽车系统；
图2是属于图1的汽车系统的内燃机的截面A-A；
图3示意地示出了根据一些实施例的示例后处理系统的布局；
图4示意地示出了根据一些实施例的另一个示例后处理系统的布局；
图5示意地示出了根据一些实施例的另一个示例后处理系统的布局；
图6是描绘根据一些实施例的车辆中用于实施温度降低策略以缓解排气过温状况的示例过程的过程流程图；
图7是描绘根据一些实施例的车辆中用于实施温度降低策略以缓解排气过温状况的示例过程选项的过程流程图；
图8是描绘根据一些实施例的车辆中用于实施温度降低策略以缓解排气过温状况的另一个示例过程的过程流程图；并且
图9是描绘根据一些实施例的车辆中用于实施温度降低策略以缓解排气过温状况的另一个示例过程的过程流程图。
具体实施方式
具体实施方式本质上仅仅是示例性的，而不意图限制本文公开的发明或本文公开的发明的应用和用途。另外，除非明确陈述为要求保护的主题，否则无意受到在前述技术领域、背景技术、发明内容或具体实施方式中呈现的任何原则或理论的约束，无论是明示的还是暗示的。
一些实施例可包括汽车系统100，如图1和2中所示，该汽车系统包括具有发动机缸体120的内燃机(ICE)110，该发动机缸体限定至少一个汽缸125，该汽缸具有联接成使曲轴145旋转的活塞140。汽缸盖130与活塞140配合以限定燃烧室150。燃料和空气混合物(未示出)被设置在燃烧室150中并且被点燃，产生热膨胀排气，从而导致活塞140进行往复移动。燃料由至少一个燃料喷射器160提供，并且空气通过至少一个进气口210提供。燃料以高压从与高压燃料泵180流体连通的燃料轨170提供给燃料喷射器160，该高压燃料泵增加了从燃料源190接收的燃料的压力。每个汽缸125具有至少两个阀215，该至少两个阀由在时间上随着曲轴145旋转的凸轮轴135致动。阀215选择性地允许空气从进气口210进入燃烧室150，并且交替地允许排气通过排气口220离开。在一些示例中，凸轮相位器155可选择性地改变凸轮轴135与曲轴145之间的正时。
空气可通过进气歧管200分配到进气口210。进气管205可将来自周围环境的空气提供给进气歧管200。在其它实施例中，可提供节流阀体330以调节进入歧管200的空气流量。在一些实施例中，节流阀可被设置在进气系统中。阀的打开角度可确定新鲜空气或空气/燃料混合物流入汽缸的量。在其它实施例中，可提供诸如涡轮增压器230等强制空气系统，其具有旋转地联接到涡轮250的压缩机240。压缩机240的旋转升高了进气管205和歧管200中的空气的压力和温度。被设置在进气管205中的中间冷却器260可降低空气的温度。涡轮250通过从排气歧管225接收排气而旋转，该排气歧管从排气口220引导排气并且在它通过涡轮250膨胀之前通过一系列叶片。该示例示出了具有VGT致动器290的可变几何涡轮(VGT)，该VGT致动器被布置为移动叶片以改变通过涡轮250的排气的流动。在其它实施例中，涡轮增压器230可为固定的几何形状和/或包括废气门阀。
一些实施例可包括排气再循环(EGR)系统300，其包括将排气歧管225或排气管275的出口与进气歧管200的入口流体连接的EGR导管305，由此允许排气的一部分与空气混合。EGR系统300可进一步包括位于EGR导管305中的EGR冷却器310，以降低EGR系统300中的排气的温度。EGR阀320可被设置用于调节EGR导管305中的排气的流量。EGR系统可包括从排气歧管225到进气歧管200的“短程”(SR)或高压(HP)EGR回路、从排气管275到进气歧管200的“长程”(LR)或低压(LP)EGR回路或这两者。
在涡轮250的下游，排气被引导到后处理系统270中。后处理系统270可包括具有一个或多个排气后处理装置的排气管275。后处理装置可为被配置为改变排气成分的任何装置。后处理装置的一些示例包括但不限于催化转化器(两元和三元)、氧化催化剂(诸如柴油氧化催化剂(DOC))、NOx减排装置(诸如稀燃NOx捕集器)、烃吸收器、选择性催化还原(SCR)系统、颗粒过滤器(诸如柴油颗粒过滤器(DPF))以及硫磺捕集器。
后处理装置可能需要某些状况以存在于发动机排气中来获得最佳性能。例如，NOx减排装置和氧化催化剂具有温度窗口，在该温度窗口内该装置以高转换效率激活、再生或操作。一些后处理装置需要将装置加热到比通常由发动机排气提供的温度更高的温度，以引发期望的催化反应或者以其它方式实现后处理装置的期望的操作温度。这种装置的一个示例是DPF。
DPF被配置为捕集由柴油发动机排气流携带的颗粒。DPF在一端接收排气流，并且捕集颗粒，因为排气通过细通道壁扩散并从另一端排出。应当定期地清除DPF中的颗粒堆积物，以防止过滤器堵塞。可通过再生过程执行颗粒堆积的清除，其中DPF的温度升高到足以引起由DPF捕获的颗粒的燃烧和汽化的水平。
再生可被动地(从发动机的排气热量或通过向DPF中添加催化剂)或通过向后处理系统中引入非常高的热量来主动地执行。车载发动机控制模块可使用各种策略来主动地将高热量引入后处理系统。排气温度可使用后期燃料喷射或排气冲程期间的喷射、用于降低碳烟燃尽温度的燃料添加催化剂、用于在主动再生期间将柴油燃料喷射到排气流中的燃料燃烧器(诸如烃喷射器(HCI))、喷射后的催化氧化剂和其它方法来升高。
在图1和3的实施例中，后处理系统270包括第一催化剂500和柴油颗粒过滤器(DPF)505，该第一催化剂500充当稀燃NOx捕集器和柴油氧化催化剂(LNT-DOC)，设置在涡轮250附近的排气管275中，该柴油颗粒过滤器被设置在LNT-DOC 500下游的排气管275中。LNT-DOC 500和DPF 505可容纳在公共壳体内侧。λ传感器510和温度传感器515可位于涡轮250与LNT-DOC 500之间的排气管275中，以分别测量LNT-DOC 500的入口处的排气的氧气浓度和温度。第二λ传感器520和第二温度传感器525可位于LNT-DOC 500与DPF 505之间的壳体中，以分别测量DPF 505的入口处的排气的氧气浓度和温度。压力传感器530可被设置用于测量DPF 505两端的压力降。碳烟传感器535也可被设置在DPF 505下游的排气管275中以测量排气中的碳烟浓度。
在其它实施例中(例如，8缸发动机)，后处理系统270可包括位于排气管275中在涡轮250附近的柴油氧化催化剂(DOC)600，如图4中所示。选择性催化还原(SCR)系统可被设置在DOC 600下游的排气管275中，该SCR系统包括SCR催化剂605和位于SCR催化剂605上游的喷射器610。喷射器610被设置用于将与排气混合并且在SCR催化剂605内侧吸收的柴油排气流(DEF)(例如尿素)喷射到排气管275中，在该排气管中，该DEF用于将氮氧化物(NOx)转换为双原子氮(N2)和水。在SCR催化剂605的下游，后处理系统270可包括位于DOC 615下游的排气管275中的第二DOC 615和DPF 620。DOC 615和DPF 620可容纳在公共壳体内。在SCR催化剂605与第二DOC 615之间，可设置喷射器625以用于在排气管275内侧喷射烃(HC)。第一NOx传感器630可位于涡轮250与第一DOC 600之间的排气管275中，以测量氮氧化物的浓度。两个温度传感器635和640可被设置用于测量第一DOC 600的上游和下游的排气温度。第二NOx传感器645和第三温度传感器650可位于SCR催化剂605与HC喷射器625之间的排气管275中，以分别测量排气的氮氧化物浓度和温度。第四温度传感器655和第五温度传感器660可被设置用于分别在DPF 620的入口和出口处测量排气温度。压力传感器665可被设置用于测量DPF 620两端的压力降。碳烟传感器670也可被设置在DPF 620下游的排气管275中以测量排气中的碳烟浓度。
在又其它实施例中，后处理系统270可包括位于排气管275中在涡轮250附近的柴油氧化催化剂(DOC)700以及位于DOC 700下游的排气管275中的DPF 705，如图5中所示。DOC700和DPF 705可容纳在公共壳体内。选择性催化还原(SCR)系统可被设置在DPF 705下游的排气管275中，该SCR系统包括SCR催化剂710和位于SCR催化剂710上游的DEF喷射器715。λ传感器720和温度传感器725可被设置在涡轮250与DOC 700之间的排气管275中，以分别测量排气的氧气浓度和温度。第二温度传感器730可位于DOC 700与DPF 705之间的公共壳体中，以测量DPF 705的入口处的排气温度。压力传感器735也可被设置用于测量DPF 705两端的压力降。碳烟传感器740和第三温度传感器745可位于DPF 705与DEF喷射器715之间的排气管275中，以分别测量排气的碳烟浓度和温度。最终可提供两个NOx传感器750和755用于测量SCR催化剂710的入口和出口处的氮氧化物浓度。
汽车系统100可进一步包括与和ICE 110(参见图1)相关联的一个或多个传感器和/或装置进行通信的电子控制单元(ECU)450。ECU 450可从各种传感器接收输入信号，这些传感器被配置为和与ICE 110相关联的各种物理参数成比例地产生信号。传感器包括但不限于质量气流和温度传感器340、歧管压力和温度传感器350、燃烧压力传感器360、冷却剂和油温和液位传感器380、燃料轨压力传感器400、凸轮位置传感器410、曲轴位置传感器420、用于感测接合在变速箱147中的齿轮的传感器430、EGR温度传感器440以及加速器踏板位置传感器445。传感器还可包括上文讨论的后处理系统270的传感器。另外，ECU 450可向被布置为控制ICE 110的操作的各种控制装置产生输出信号，这些控制装置包括但不限于燃料喷射器160、节流阀体330、EGR阀320、VGT致动器290和凸轮相位器155。图1中描绘的虚线被设置为说明ECU 450与各种传感器和装置之间的通信，但是为了清楚起见省略了一些虚线。
ECU 450可包括与存储器系统和接口总线进行通信的数字中央处理单元(CPU)。CPU被配置为执行作为计算机程序存储在存储器系统460中的指令，并且向接口总线发送/从接口总线接收信号。存储器系统460可包括各种存储装置类型，包括光学存储装置、磁性存储装置、固态存储装置以及其它非易失性存储器。接口总线可被配置为向各种传感器和控制装置发送模拟和/或数字信号/从各种传感器和控制装置接收模拟和/或数字信号以及调制模拟和/或数字信号。计算机程序可实施本文公开的方法，允许CPU执行这些方法并且控制ICE 110。
存储在存储器系统460中的程序可经由电缆或以无线方式从外部传输。在汽车系统100外部，该计算机程序通常被视为计算机程序产品，该计算机程序产品在本领域中也被称为计算机可读介质或机器可读介质，并且应当被理解为是常驻在载体上的计算机程序代码。该载体的本质可为暂时的或非暂时性的，结果是计算机程序产品的本质可被认为是暂时的或非暂时性的。
暂时性计算机程序产品的示例是信号，例如，诸如光学信号等电磁信号，其是计算机程序代码的暂时性载体。携带这样的计算机程序代码可通过由用于数字数据的常规调制技术(诸如QPSK)调制信号来实现，使得表示所述计算机程序代码的二进制数据被印在暂时性电磁信号上。这种信号例如在经由与膝上型计算机进行的Wi-Fi连接以无线方式传输计算机程序代码时可加以利用。
在非暂时性计算机程序产品的情况下，计算机程序代码被实施在有形存储介质中。该存储介质然后是上述非暂时性载体，使得计算机程序代码永久地或非永久地以可检索方式存储在该存储介质中或该存储介质上。存储介质可为计算机技术中已知的常规类型，诸如快闪存储器、ASIC、CD等。
代替ECU 450的是，汽车系统100可具有用于提供电子逻辑的不同类型的处理器，例如嵌入式控制器、车载计算机或可能部署在车辆中的任何处理模块。
ECU 450的一项任务是操作每个燃料喷射器160以将燃料供应到对应的燃烧室150中。通常，对于任何发动机循环，可操作燃料喷射器160以执行单次燃料喷射，或更经常地按照预定多喷射模式执行多次附加燃料喷射(也称为喷射脉冲)。
多喷射模式通常包括主燃料喷射，其在活塞140在压缩冲程结束时到达上止点位置(TDC)之前不久执行。主燃料喷射提供相对大量的燃料，其可在曲轴145处产生对应于驾驶员的需求的转矩。
多喷射模式还可包括在主喷射之前在活塞140的压缩冲程期间执行的一次或多次引燃喷射。通过每次引燃喷射供应的燃料量通常是相对较少的量，例如约1mm3的燃料，并且具有降低主喷射的爆炸性并因此降低发动机110的振动的效果。
多喷射模式还可包括一次或多次后喷射。后喷射是在活塞140在膨胀冲程开始时经过上止点位置(TDC)之后但在排气口220打开之前在燃烧室150内执行的燃料喷射。由后喷射供应的燃料量在燃烧室150内燃烧时的效率低于当通过主喷射/引燃喷射供应时的效率，由此提高排气的温度，在打开排气口220之后，该排气将会流向后处理系统270。
多喷射模式还可包括一次或多次后喷射。后喷射是在膨胀冲程结束时打开排气口220之后在燃烧室150内执行的燃料的喷射。借助于后喷射供应的燃料量通常是相对较少的量(例如，1mm3)，不会在燃烧室150内燃烧，而是通过排气口220未燃烧地排出到后处理系统270。事实上，该燃料量可能沿着排气管275或在后处理装置内燃烧或氧化，由此产生可局部加热这些装置的热排气。
ECU 450可被配置为仅在颗粒过滤器505(或620或705，这取决于后处理系统270的布局)的再生期间执行具有后喷射(after injection)和/或后喷射(post injection)的多喷射模式。ECU 450还可被配置为利用后喷射、引燃喷射和/或后喷射的加热效果来在发动机110启动之后和/或在其它预定状况下加速后处理系统270的预热，以提高后处理系统270的效率。
当按照多喷射模式操作燃料喷射时，预热策略还可包括允许排气从排气歧管225再循环到发动机110的进气歧管200。为了获得该再循环，ECU450可被配置为操作EGR阀320以至少部分地打开EGR导管305，由此使排气在其中通过。
由于各种因素，在排气部件(例如催化剂、管和传感器)中可能发生排气过温状况。在极端状况下，排气过温状况可能会导致排气部件和非排气车辆零部件(例如，电线、制动线等)损坏。在极端情况下，排气过温状况也会导致车辆起火。
由于诸如柴油颗粒过滤器(DPF)堵塞、柴油氧化催化剂(DOC)低效、开放式烃排气喷射器(HCI)机械地卡住以及排气后处理系统中的其它状况等原因，可能会发生排气过温状况。例如，开放式HCl机械地卡住可能会导致温度超过900℃，并且使用低效DOC进行DPF再生可能会导致温度超过850℃。
图6是描绘根据车辆中用于实施温度降低策略以缓解排气过温状况的示例过程1300的过程流程图。在后处理系统中与氧气混合的排气中的烃和碳烟的组合可导致放热反应，从而升高后处理系统的温度。为了降低后处理系统的温度，可降低后处理系统中的氧气浓度，以引起减缓放热反应，这可能会导致较低的后处理系统温度。
在示例过程1300中，在该示例中使用ECU的车辆可监测后处理系统中的温度(操作1302)。ECU可被配置为监测温度传感器340、350、515、525、635、640、650、655、660、725、730、745中的一个或多个以确定是否存在排气过温状况。
当在一个或多个温度传感器处测量的温度(T)超过第一温度阈值水平(Tth1)时，ECU可确定存在排气过温状况(步骤1304)。如果温度T没有超过第一温度阈值水平(Tth1)(操作1304处为否)，则ECU可继续监测后处理系统中的温度。如果温度T超过第一温度阈值水平(Tth1)(操作1304处为是)，则为了降低温度T，ECU可执行减缓引起温度T升高的放热反应的策略(操作1306)。
在开始执行用于减缓放热反应的策略之后，ECU可继续监测一个或多个温度传感器以确定是否继续存在排气过温状况(操作1308)。如果温度T降到第二温度阈值水平(Tth2)以下，则ECU可确定不存在排气过温状况(操作1310)。在一些示例中，第二温度阈值水平(Tth2)可等于第一温度阈值水平(Tth1)，而在其它示例中可小于第一温度阈值水平(Tth1)。
如果温度T没有下降到第二温度阈值水平(Tth2)以下(操作1304处为否)，则ECU可继续监测后处理系统中的温度。如果温度T下降到第二温度阈值水平(Tth2)以下(在操作1310为是)，则ECU可停用减缓放热反应的策略(操作1312)。在停用减缓放热反应的策略之后，ECU可继续监测后处理系统中的温度以确定是否再次出现排气过温状况(操作1302)。
图7是描绘根据车辆中用于实施温度降低策略以缓解排气过温状况的示例过程选项的过程流程图。ECU可被配置为执行一种或多种低氧气燃烧策略以用于减缓放热反应，这可能会导致后处理系统中的温度较低(操作1402)。
有几种用于降低氧气含量的低氧气燃烧策略是可用的。一种选项是通过减少进入发动机汽缸的气流来减少氧气含量(选项1404)。这可例如通过在ECU的控制下使用节流阀致动器控制允许进入汽缸的空气的量来实现。减少氧气含量的另一种选项是增加添加到汽缸的EGR气体的量。这可通过在ECU的控制下使用EGR阀320添加来自高压EGR路径、低压EGR路径或这两者的更多EGR气体来实现(选项1406)。减少氧气含量的另一选项是减少进入发动机汽缸的气流，同时增加添加到汽缸的EGR气体的量(选项1408)。车辆可被配置为例如经由ECU通过控制气流和EGR气体进入发动机汽缸的流量来控制氧气含量。
另一种选项是通过延迟主喷射SOI(喷射开始)调整喷射模式以降低燃烧室中的空燃比和燃烧效率来减少氧气含量(选项1410)。这可通过在ECU的控制下使用燃料喷射器160以多喷射模式延迟或消除一次或多次引燃喷射来实现。另一种选项是通过添加后喷射脉冲调整喷射模式以降低燃烧室中的空燃比和燃烧效率来减少氧气含量(选项1412)。这可通过在ECU的控制下使用燃料喷射器160以多喷射模式添加一个或多个后喷射脉冲来实现。又另一种选项是经由后喷射调整喷射模式来减少后处理系统中的氧气含量(选项1414)。这可通过在ECU的控制下使用燃料喷射器160以多喷射模式添加后喷射脉冲来实现。附加选项是使用减少进入汽缸的气流、将EGR气体添加到汽缸中、延迟主喷射、添加一次或多次后喷射和/或添加一次或多次后喷射中的两种或更多种的组合来减少氧气含量(选项1416)。
图8是描绘根据车辆中用于实施温度降低策略以缓解排气过温状况的另一个示例过程1500的过程流程图。在示例过程1500中，在该示例中使用ECU的车辆可监测后处理系统中的温度(操作1502)。ECU可被配置为监测温度传感器340、350、515、525、635、640、650、655、660、725、730、745中的一个或多个以确定是否存在排气过温状况。
当在一个或多个温度传感器处测量的温度(T)超过第一温度阈值水平(Tth1)时，ECU可确定存在排气过温状况(步骤1504)。如果温度T没有超过第一温度阈值水平(Tth1)(操作1504处为否)，则ECU可继续监测后处理系统中的温度。如果温度T超过第一温度阈值水平(Tth1)(在操作1504为是)，则ECU可执行第一策略以减缓引起温度T升高的放热反应以降低温度T(操作1506)。
在开始执行用于减缓放热反应的策略之后，ECU可继续监测一个或多个温度传感器以确定是否继续存在排气过温状况(操作1508)。如果温度T降到第二温度阈值水平(Tth2)以下，则ECU可确定不存在排气过温状况(操作1310)。在一些示例中，第二温度阈值水平(Tth2)可等于第一温度阈值水平(Tth1)，而在其它示例中可小于第一温度阈值水平(Tth1)。
如果温度T没有下降到第二温度阈值水平(Tth2)以下(操作1510处为否)，则ECU可确定温度T是否以可接受的速率减小(操作1512)。如果温度T以可接受的速率降低(在操作1512为是)，则ECU可继续监测后处理系统中的温度(操作1508)。如果温度T没有以可接受的速率降低(操作1512处为否)，则为了降低温度T，ECU可执行减缓引起温度T升高的放热反应的策略(操作1514)。在开始执行用于减缓放热反应的下一个策略之后，ECU可继续监测一个或多个温度传感器以确定是否继续存在排气过温状况(操作1508)。
如果温度T下降到第二温度阈值水平(Tth2)以下(在操作1510为是)，则ECU可停用减缓放热反应的策略(操作1516)。在停用减缓放热反应的策略之后，ECU可继续监测后处理系统中的温度以确定是否再次出现排气过温状况(操作1502)。
图9是描绘根据车辆中用于实施温度降低策略以缓解排气过温状况的另一个示例过程1600的过程流程图。在示例过程1600中，在该示例中使用ECU的车辆可监测后处理系统中的温度(操作1602)。ECU可被配置为监测温度传感器340、350、515、525、635、640、650、655、660、725、730、745中的一个或多个以确定是否存在排气过温状况。
如果在一个或多个温度传感器处测量的温度(T)以不恰当的速率升高时，ECU可确定存在排气过温状况(步骤1604)。不恰当的速率可包括温度T尚未超过第一阈值温度水平(Tth1)与如果温度升高没有减缓则温度将继续上升并且可超过第一阈值温度水平(Tth1)的指示相结合。该指示可包括温度升高趋势(例如，温度变化速率)和/或对可能发生可能进一步提高温度的其它活动(诸如DPF再生)的了解。
如果ECU确定温度T没有以不恰当的速率升高(在操作1604处为否)，则ECU可继续监测后处理系统中的温度。如果ECU确定温度T没有以不恰当的速率升高(操作1604处为是)，则为了降低温度T，ECU可执行减缓引起温度T升高的放热反应的策略(操作1606)。
在开始执行用于减缓放热反应的下一个策略之后，ECU可继续监测一个或多个温度传感器以确定是否继续不恰当的温度升高(操作1608)。如果ECU确定不恰当的温度速率升高尚未减缓(操作1610处的否)，则ECU可继续监测后处理系统中的温度。如果ECU确定令人不满意的温度升高速率已经减缓(在操作处1610为是)，则ECU可停用减慢放热反应的策略(操作1612)。在停用减缓放热反应的策略之后，ECU可继续监测后处理系统中的温度以确定何时恢复排气过温状况(操作1602)。
本文描述了用于实施温度降低策略以缓解车辆中的排气过温状况的设备、系统、技术和物品。设备、系统、技术和物品可能会导致车辆部件性能的提高(例如，与热相关的部件故障减少)。该设备、系统、技术和物品可允许诸如后处理部件等车辆部件(例如，排气温度传感器、DOC、DPF、SCR)和其它车辆部件(例如，防抱死制动系统控制模块)由于较低的暴露于过高的温度而具有较长的寿命。该设备、系统、技术和物品可适用于多种类型的燃烧系统，诸如柴油燃烧系统和汽油燃烧系统。该设备、系统、技术和物品可适用于具有颗粒过滤器(例如，柴油颗粒过滤器或汽油颗粒过滤器)的不同后处理架构。来自各种示例过程1300、1500和1600以及各种示例氧气含量降低选项(例如选项1404和1406)的示例操作可以不同的组合进行组合以实现温度降低策略以缓解车辆中的排气过温状况。
在一个实施例中，提供了一种车辆中的方法。该方法包括监测车辆后处理系统中的温度、当温度超过第一阈值水平时对减缓放热反应执行低氧气燃烧策略，并且当温度下降到第二阈值水平以下时停用低氧气燃烧策略。
这些方面和其它实施例可包括以下一个或多个特征。监测可由车辆电子控制单元(ECU)执行。该执行可在ECU的控制下执行。该停用可在ECU的控制下执行。低氧气燃烧策略可包括通过减少进入一个或多个燃烧汽缸的气流来减少氧气含量。低氧气燃烧策略可包括通过将EGR气体添加到一个或多个燃烧汽缸中来减少氧气含量。低氧气燃烧策略可包括延迟主喷射SOI(喷射开始)。低氧气燃烧策略可包括通过添加一次或多次后喷射来降低燃烧室中的空燃比和燃烧效率。低氧气燃烧策略可包括通过添加一次或多次后喷射来减少后处理系统中的氧气含量。该方法可进一步包括确定低氧气燃烧策略是否以恰当的速率降低温度并且当温度没有以恰当的速率降低时执行不同的低氧气燃烧策略。该方法可进一步包括当温度以不恰当的速率升高时对减缓放热反应执行低氧气燃烧策略，并且当温度不再以不恰当的速率升高时停用低氧气燃烧策略。
在另一个实施例中，提供了一种车辆中的方法。该方法包括监测车辆后处理系统中的温度，并且当温度以不恰当的速率升高时对减缓放热反应执行低氧气燃烧策略。低氧气燃烧策略包括通过减少进入一个或多个燃烧汽缸的气流来减少氧气含量，并且通过将EGR气体添加到一个或多个燃烧汽缸中来减少氧气含量。低氧气燃烧策略进一步包括延迟主喷射SOI(喷射开始)、通过添加一次或多次后喷射来降低燃烧室中的空燃比和燃烧效率，并且通过添加一次或多次后喷射来减少后处理系统中的氧气含量。该方法进一步包括当温度不再以不恰当的速率升高时停用低氧气燃烧策略。
在另一个实施例中，提供了一种用于监测车辆后处理系统中的温度的系统。该系统包括一个或多个温度传感器，其位于车辆后处理系统中；以及电子控制单元(ECU)，其通过对编码在计算机可读介质中的指令进行编程来配置以执行方法。该方法包括监测由一个或多个温度传感器呈现的温度、当温度超过第一阈值水平时对减缓放热反应执行低氧气燃烧策略，以及当温度下降到第二阈值水平以下时停用低氧气燃烧策略。
这些方面和其它实施例可包括以下一个或多个特征。低氧气燃烧策略可包括通过减少进入一个或多个燃烧汽缸的气流来减少氧气含量。低氧气燃烧策略可包括通过将EGR气体添加到一个或多个燃烧汽缸中来减少氧气含量。低氧气燃烧策略可包括延迟主喷射SOI(喷射开始)。低氧气燃烧策略可包括通过添加一次或多次后喷射来降低燃烧室中的空燃比和燃烧效率。低氧气燃烧策略可包括通过添加一次或多次后喷射来减少后处理系统中的氧气含量。该方法可进一步包括确定低氧气燃烧策略是否以恰当的速率降低温度并且当温度没有以恰当的速率降低时执行不同的低氧气燃烧策略。该方法可进一步包括当温度以不恰当的速率升高时对减缓放热反应执行低氧气燃烧策略，并且当温度不再以不恰当的速率升高时停用低氧气燃烧策略。
在另一个实施例中，提供了一种用于监测被配置为处理由内燃机排出的排气的后处理系统中的温度的系统。该系统包括一个或多个温度传感器，其位于车辆后处理系统中；以及电子控制单元(ECU)，其通过对编码在计算机可读介质中的指令进行编程来配置以执行方法。该方法包括监测由一个或多个温度传感器呈现的温度，并且当温度以不恰当的速率升高时对减缓放热反应执行低氧气燃烧策略。低氧气燃烧策略包括通过减少进入一个或多个燃烧汽缸的气流来减少氧气含量，并且通过将EGR气体添加到一个或多个燃烧汽缸中来减少氧气含量。低氧气燃烧策略进一步包括延迟主喷射SOI(喷射开始)、通过添加一次或多次后喷射来降低燃烧室中的空燃比和燃烧效率，并且通过添加一次或多次后喷射来减少后处理系统中的氧气含量。该方法进一步包括当温度不再以不恰当的速率升高时停用低氧气燃烧策略。
在另一个实施例中，提供了一种车辆。该车辆包括内燃机；后处理系统，其被配置为处理由内燃机排出的排气；一个或多个温度传感器，其位于车辆后处理系统中；以及电子控制单元(ECU)，其通过对编码在计算机可读介质中的指令进行编程来配置以执行方法。该方法包括监测车辆后处理系统中的温度，并且当温度以不恰当的速率升高时对减缓放热反应执行低氧气燃烧策略。低氧气燃烧策略包括通过减少进入一个或多个燃烧汽缸的气流来减少氧气含量，并且通过将EGR气体添加到一个或多个燃烧汽缸中来减少氧气含量。低氧气燃烧策略进一步包括延迟主喷射SOI(喷射开始)、通过添加一次或多次后喷射来降低燃烧室中的空燃比和燃烧效率，并且通过添加一次或多次后喷射来减少后处理系统中的氧气含量。该方法进一步包括当温度不再以不恰当的速率升高时停用低氧气燃烧策略。
在另一个实施例中，提供了一种车辆。该车辆包括内燃机；后处理系统，其被配置为处理由内燃机排出的排气；一个或多个温度传感器，其位于车辆后处理系统中；以及电子控制单元(ECU)，其通过对编码在计算机可读介质中的指令进行编程来配置以执行方法。该方法包括监测车辆后处理系统中的温度，当温度超过第一阈值水平时对减缓放热反应执行低氧气燃烧策略，并且当温度下降到第二阈值水平以下时停用低氧气燃烧策略。
这些方面和其它实施例可包括以下一个或多个特征。低氧气燃烧策略可包括通过减少进入一个或多个燃烧汽缸的气流来减少氧气含量。低氧气燃烧策略可包括通过将EGR气体添加到一个或多个燃烧汽缸中来减少氧气含量。低氧气燃烧策略可包括延迟主喷射SOI(喷射开始)。低氧气燃烧策略可包括通过添加一次或多次后喷射来降低燃烧室中的空燃比和燃烧效率。低氧气燃烧策略可包括通过添加一次或多次后喷射来减少后处理系统中的氧气含量。该方法可进一步包括确定低氧气燃烧策略是否以恰当的速率降低温度并且当温度没有以恰当的速率降低时执行不同的低氧气燃烧策略。该方法可进一步包括当温度以不恰当的速率升高时对减缓放热反应执行低氧气燃烧策略，并且当温度不再以不恰当的速率升高时停用低氧气燃烧策略。
在另一个实施例中，提供了一种车辆。该车辆包括内燃机；后处理系统，其被配置为处理由内燃机排出的排气；一个或多个温度传感器，其位于车辆后处理系统中；以及电子控制单元(ECU)，其通过对编码在计算机可读介质中的指令进行编程来配置以执行方法。该方法包括监测车辆后处理系统中的温度并且当温度超过第一阈值水平时对减缓放热反应执行低氧气燃烧策略。低氧气燃烧策略包括通过减少进入一个或多个燃烧汽缸的气流来减少氧气含量，并且通过将EGR气体添加到一个或多个燃烧汽缸中来减少氧气含量。低氧气燃烧策略进一步包括延迟主喷射SOI(喷射开始)、通过添加一次或多次后喷射来降低燃烧室中的空燃比和燃烧效率，并且通过添加一次或多次后喷射来减少后处理系统中的氧气含量。该方法进一步包括当温度下降到第二阈值水平以下时停用低氧气燃烧策略。
虽然前述详细描述中已经提出了至少一个示例性实施例，但是应当明白的是，存在许多变化。还应当明白的是，示例性实施例或多个示例性实施例仅仅是示例并且不旨在以任何方式限制本公开的范围、适用性或配置。例如，该示例可适用于多种类型的燃烧系统，诸如柴油燃烧系统和汽油燃烧系统。实情是，前文详细描述将给本领域技术人员提供用于实施示例性实施例或多个示例性实施例的便捷指引。应当理解的是，在不脱离所附权利要求书和其合法等同物的范围的情况下，可对元件的功能和设置作出各种改变。

Claims (10)

1.一种车辆中的方法，包括：
监测车辆后处理系统中的温度；
当所述温度超过第一阈值水平时对减缓放热反应执行低氧气燃烧策略；以及
当所述温度下降到第二阈值水平以下时停用所述低氧气燃烧策略。
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述监测由车辆电子控制单元(ECU)执行；
所述执行在所述ECU的控制下执行；并且
所述停用在所述ECU的控制下执行。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述低氧气燃烧策略包括通过减少进入一个或多个燃烧汽缸的气流来减少氧气含量。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述低氧气燃烧策略包括通过将EGR气体添加到所述一个或多个燃烧汽缸中来减少氧气含量。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述低氧气燃烧策略包括延迟主喷射SOI(喷射开始)。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述低氧气燃烧策略包括通过添加一次或多次后喷射来降低所述燃烧室中的空燃比和燃烧效率。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述低氧气燃烧策略包括通过添加一次或多次后喷射来减少所述后处理系统中的氧气含量。
8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
确定所述低氧气燃烧策略是否以恰当的速率降低温度；以及
当所述温度没有以恰当的速率减少时执行不同的低氧气燃烧策略。
9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
当所述温度以不恰当的速率升高时，对减缓放热反应执行低氧气燃烧策略；以及
当所述温度不再以不恰当的速率升高时，停用所述低氧气燃烧策略。
10.一种用于监测车辆后处理系统中的温度的系统，所述系统包括：
一个或多个温度传感器，其位于所述车辆后处理系统中；以及
电子控制单元(ECU)，其通过对编码在非暂时性计算机可读介质中的指令进行编程来配置以执行方法，所述方法包括：
监测由所述一个或多个温度传感器呈现的所述温度；
当所述温度超过第一阈值水平时对减缓放热反应执行低氧气燃烧策略；并且
当所述温度下降到第二阈值水平以下时停用所述低氧气燃烧策略。
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