CN110295971A - 微粒过滤器再生系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了在发动机非燃烧状态期间的排气微粒过滤器再生系统和方法。在一个示例中，一种方法可以包括：响应于所述PF上高于第一阈值的碳烟负荷和高于阈值的PF温度，通过经由联接到所述进气歧管的电动升压器的操作使压缩空气流过所述PF来再生所述PF。

Description

微粒过滤器再生系统和方法
技术领域
本说明书整体涉及用于在发动机非燃烧状态期间的微粒过滤器再生的方法和系统。
背景技术
使用汽油燃料的发动机燃烧可产生可排放到大气中的微粒物质(PM)(诸如碳烟和气溶胶)。为了实现排放合规性，发动机排气系统中可以包括微粒过滤器(PF)，以在将排气释放到大气之前过滤掉排气PM。这种装置可以在发动机运行期间周期性地或机会性地再生，以减少捕获的微粒物质的量。通常通过将PF的温度升高到预定水平持续一段时间来实现再生，同时使限定组成的废气流过PF以燃烧或氧化捕获的微粒物质。在发动机起动-停止(怠速停止)状态、减速燃料切断(DFSO)状态和使用电机扭矩的车辆运行时段期间，可能没有足够的时间来完成PF的再生。
提供了各种方法用于在发动机关闭状态期间再生PF。在如US 8,844,272所示的一个示例中，Bidner等人公开了一种用于操作联接到发动机进气歧管的真空泵以在发动机关闭状态期间经由发动机排气歧管引导环境空气的方法。当PF的温度高于阈值温度时，流过PF的环境空气中的氧气可有助于在发动机关闭状态期间再生PF。
然而，本文的发明人已经意识到上述方法的潜在缺点。作为一个示例，操作进气真空泵以从排气歧管吸入环境空气可能是耗时的过程，这是由于在排气歧管中建立真空所需的时间较长。可能需要高功率泵来从排气系统和EGR通道移除空气以产生真空。当来自环境空气的足够的氧气到达PF时，包括PF的排气通道的温度可能会降低到PF再生所需的阈值温度以下。不完全的PF再生可能导致高于期望量的PM残留在PF上，从而增加排气背压，这可能在随后的发动机循环期间对发动机性能产生不利影响。
发明内容
本文的发明人已经确定了解决上述方法的问题的系统和方法。一种示例性方法包括：在联接到车辆的发动机的非燃烧状态期间，响应于联接到所述发动机的排气通道的微粒过滤器(PF)上高于第一阈值的碳烟负荷和高于在氧气存在下碳烟氧化所需的阈值温度的PF温度，激活所述发动机的进气系统中的电动升压器，以将压缩空气引导到所述PF进行PF再生。以这种方式，通过在发动机非燃烧状态期间操作电动升压器，可以提供起动力以引导压缩空气通过所述PF用于PF再生。
在一个示例中，所述PF可以在发动机非燃烧状况期间机会性地再生。所述发动机可以是增压发动机，所述增压发动机包括涡轮驱动的进气压缩机和电驱动的进气压缩机(本文也称为电池操作的电动升压器)，其选择性地操作以在增加的扭矩需求期间提供额外的增压。如果在发动机非燃烧状态、发动机起动-停止状态、减速燃料切断(DFSO)状态和使用电机扭矩的车辆操作时段期间，估计PF上的PM负荷高于阈值负荷且包括PF的排气通道的温度高于阈值温度时，那么可以启动PF再生。进气节气门可以被致动到完全打开位置，并且电动升压器可以被激活，以使压缩的环境空气从发动机进气通道流动至PF。可以打开联接到EGR通道的排气再循环(EGR)阀，并且还可以打开联接到废气门通道的废气门阀，以促进压缩空气从进气歧管流到排气歧管。在升高的温度下，在来自压缩空气的氧气存在下，PM可以燃烧并且PF可以再生。压缩空气流可以提供起动力以使加热的空气从在PF上游联接到排气通道的排气催化器流到PF，以进一步加速再生。可以继续压缩空气的流动，直到PF再生完成、PF温度降低到低于阈值温度、和引发发动机燃烧中的一个或多个发生。
以这种方式，通过机会性地使用诸如电动升压器的现有的发动机部件，即使在发动机非燃烧状态期间也可以执行微粒过滤器的再生，从而消除对额外发动机部件的需要。通过使用电动升压器，可以在发动机关闭后的短时间内向PF供应具有高氧含量的压缩空气。在发动机关闭状态期间执行微粒过滤器再生的技术效果在于，对于具有短发动机运行时间的混合动力车辆，可以保持清洁的PF，从而改善排放质量和发动机性能。以这种方式，残余废热可以最佳地用于PF再生。
应当理解，提供以上发明内容部分是为了以简化的形式介绍将在具体实施方式部分中进一步描述的一系列概念。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或本质特征，所要求保护的主题的范围由具体实施方式之后的权利要求书唯一地限定。此外，所要求保护的主题并不局限于解决以上或本公开中任何部分所指出的任何缺点的实现方式。
附图说明
图1示意性地示出了包括微粒过滤器(PF)的示例性混合动力车辆系统。
图2示出了流程图，说明了可被实现来在发动机非燃烧状态期间再生PF的示例性方法。
图3示出了用于PF再生的电动升压器的示例性操作。
具体实施方式
以下描述涉及用于在发动机非燃烧状态期间再生排气微粒过滤器(PF)的系统和方法。此类方法可包括使压缩空气流过PF，所述PF联接到图1中描绘的混合动力车辆系统。引擎控制器可以被配置为执行控制程序，诸如图3的示例程序，以机会性地再生PF。图3示出了用于实现PF再生的示例性电动升压器操作。
图1示出了车辆系统102的示意图101，该车辆系统具有包括发动机10的示例发动机系统100。在一个示例中，发动机系统100可以为柴油发动机系统。在另一示例中，发动机系统100可以为汽油发动机系统。在所描绘的实施例中，发动机10为联接到涡轮增压器15的增压发动机，该涡轮增压器包括由涡轮116驱动的压缩机114。具体地，新鲜空气沿着进气通道42经由空气净化器112被引入发动机10中并流到压缩机114。压缩机可以为任何合适的进气压缩机，诸如马达驱动或驱动轴驱动的机械增压器压缩机。在发动机系统10中，压缩机为涡轮增压器压缩机，其经由轴19机械地联接到涡轮116，涡轮116由膨胀的发动机排气驱动。
如图1所示，压缩机114通过增压空气冷却器(CAC)118联接到节气门20。节气门20联接到发动机进气歧管22。压缩的空气充气从压缩机通过增压空气冷却器118和节气门20流到进气歧管22。在图1所示的实施例中，由歧管空气压力(MAP)传感器124感测进气歧管22内的空气充气的压力。可以经由进气温度(IAT)传感器51估计进入进气通道42的环境空气的温度。
一个或多个传感器可以联接到压缩机114的入口。例如，温度传感器55可以联接到入口以估计压缩机入口温度，并且压力传感器56可以联接到入口以估计压缩机入口压力。作为另一示例，环境湿度传感器57可以联接到入口以估计进入进气歧管的空气充气的湿度。其他传感器可以包括例如空燃比传感器等。在其他示例中，可以基于发动机工况来推断压缩机入口条件(诸如湿度、温度、压力等)中的一个或多个。另外，当启用排气再循环(EGR)时，传感器可以估计空气充气混合物(其包括新鲜空气、再循环压缩空气和在压缩机入口处所接收的排气残余物)的温度、压力、湿度和空燃比。
废气门阀91可被致动打开，以经由废气门通道90将至少一些排气压力从涡轮上游向外排放到涡轮下游的位置。可以通过降低涡轮上游的排气压力来降低涡轮转速，这继而有助于减少压缩机喘振。
为了辅助涡轮增压器15，可以将附加的进气压缩机(本文中也称为电动升压器155)结合到车辆推进系统中。电动升压器155可以经由车载能量存储装置250来供电，该车载能量存储装置可以包括电池、电容器、超级电容器等。电动升压器可以包括由电动马达驱动的压缩机。电动升压器的操作转速可以包括调节电动马达的操作转速，电动马达经由车载能量存储装置250来操作。
在一个示例中，可以响应于对增加的车轮扭矩的需求来致动电动升压器155，以便在涡轮增压器涡轮加速时向发动机快速提供期望的增压空气。因此，增加的扭矩可以得到满足而不会引起涡轮迟滞，否则如果没有来自电动升压器的辅助则可能发生涡轮迟滞。在此示例中，响应于涡轮增压器加速到阈值转速(例如70,000rpm)，电动升压器155可以被致动关断或停用。更具体地，可以基于从车辆控制器(例如，控制器12)所接收的命令信号(例如，占空比或脉冲宽度信号)来实现电动升压器155的操作控制。例如，控制器可以向电动升压器致动器155b发送信号，所述信号可以致动开启电动升压器。在另一示例中，控制器可以向电动升压器致动器155b发送信号，所述信号可以致动关断电动升压器。在一个示例中，电动升压器致动器可包括驱动空气压缩的电动马达。
电动升压器155可以位于第一电动升压器导管159a和第二电动升压器导管159b之间。第一电动升压器导管159a可以将进气通道42流体地联接到电动升压器旁通阀161上游的电动升压器155。第二电动升压器导管159b可以将电动升压器155流体地联接到电动升压器旁通阀161下游的进气通道42。作为示例，空气可以经由电动升压器旁通阀161上游的第一电动升压器导管159a被抽入电动升压器155中，并且压缩空气可以离开电动升压器155并且经由第二电动升压器导管被引导到电动升压器旁通阀161下游的进气通道42。以这种方式，压缩空气可以被引导到发动机进气歧管22。
在电动升压器155被激活以比单独依赖涡轮增压器15更快地提供增压的情况下，可以理解的是，当电动升压器155被激活时，可以命令电动升压器旁通阀161关闭。以这种方式，进气可以流过涡轮增压器15并流过电动升压器155。一旦涡轮增压器达到阈值转速，就可关掉电动升压器155，并且可以命令电动升压器旁通阀161打开。
进气歧管22通过一系列进气门(未示出)联接到一系列燃烧室30。燃烧室还经由一系列排气门(未示出)联接到排气歧管36。在所示实施例中，示出了单个排气歧管36。然而，在其他实施例中，排气歧管可包括多个排气歧管区段。具有多个排气歧管区段的配置可使得来自不同燃烧室的流出物能够被导向到发动机系统中的不同位置。
在一个实施例中，排气门和进气门中的每一个可以为电子致动的或电子控制的。在另一实施例中，排气门和进气门中的每一个可以为凸轮致动的或凸轮控制的。无论是电子致动还是凸轮致动，排气门和进气门打开和关闭的正时都可根据需要调节以获得所需的燃烧和排放控制性能。
燃烧室30可经由喷射器66被供应以一种或多种燃料，诸如汽油、醇类燃料混合物、柴油、生物柴油、压缩天然气等。可以经由直接喷射、进气道喷射、节气门阀体喷射或其任何组合将燃料供应到燃烧室。在燃烧室中，可以经由火花点火和/或压缩点火来引发燃烧。
排气再循环(EGR)输送通道180可以联接到位于涡轮116上游的排气通道104，以向位于压缩机114下游的发动机进气歧管提供高压EGR(HP-EGR)。EGR阀152可以在EGR通道180和进气通道42的接合处联接到EGR通道180。可以打开EGR阀152以允许受控量的排气进入压缩机出口，以获得期望的燃烧和排放控制性能。EGR阀152可以配置为连续可变阀或开/关阀。在进一步的实施例中，发动机系统可包括低压EGR(LP-EGR)流动路径，其中排气被从涡轮116的下游抽出并再循环到位于压缩机114上游的发动机进气歧管。
一个或多个传感器可以联接到EGR通道180，用于提供关于EGR的组分和条件的细节。例如，可以提供温度传感器用于确定EGR的温度，可以提供压力传感器用于确定EGR的压力，可以提供湿度传感器用于确定EGR的湿度或含水量，并且可以提供空燃比传感器用于估计EGR的空燃比。替代地，可以通过联接到压缩机入口的一个或多个温度、压力、湿度和空燃比传感器来推断EGR条件。
包括排气温度传感器128、排气氧传感器和排气流量传感器的多个传感器可以联接到主排气通道104。氧传感器可以为线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧)、双态氧传感器或EGO、HEGO(加热型EGO)、NOx、HC或CO传感器。
如图1所示，来自一个或多个排气歧管区段的排气可被导向到涡轮116以驱动涡轮。来自涡轮和废气门通道的组合流然后流过排气后处理装置170。在一个示例中，排放控制装置170可以为起燃催化器。通常，排气后处理装置170配置为催化处理排气流，从而还原排气流中的一种或多种物质的量。例如，排气后处理装置170可配置为当排气流稀燃时从排气流中捕集NOx，并且当排气流富燃时还原所捕集的NOx。在其他示例中，排气后处理装置170可配置为使NOx不成比例或借助还原剂选择性地还原NOx。在其他示例中，排气后处理装置170可配置为氧化排气流中的残余碳氢化合物和/或一氧化碳。具有任何此种功能的不同的排气后处理催化剂可以单独或一起布置在载体涂层中或排气后处理阶段中的其他地方。
微粒过滤器(PF)172可以联接到排气后处理装置170下游的排气通道104。微粒过滤器172可以是汽油微粒过滤器或柴油微粒过滤器。微粒过滤器172的基底可以由陶瓷、硅、金属、纸或其组合制成。在发动机10运行期间，微粒过滤器172可捕获排气微粒物质(PM)，诸如灰和碳烟(例如，来自未燃烧的碳氢化合物)，以减少车辆排放。碳烟可积聚在微粒过滤器的表面上，从而产生排气背压。排气背压可能会对发动机效率产生负面影响。为了避免高背压，当PF碳烟负荷达到阈值负荷时，发动机10可以在高于阈值的排气温度和比化学计量空燃比状态更稀薄的情况下机会性地再生PF。
可由压力传感器127评估排气系统中的压力。例如，压力传感器127可以是联接在PF 172两端的差压传感器。可以基于经由压力传感器127估计的PF两端的压降来估计积聚在PF 172上的PM负荷。
混合动力车辆可以使用电机扭矩操作延长的持续时间，并且在发动机操作期间可以存在非燃烧状态，诸如发动机怠速停止和减速燃料切断(DFSO)状态。在发动机燃烧状态期间可以不完成PF 172再生，并且期望在包括车辆熄火状态的发动机非燃烧状态期间执行或继续PF再生。在发动机非燃烧状态期间，如果PF 172上的碳烟负荷高于第一阈值碳烟负荷并且PF温度大于阈值温度，则可以通过经由PF172引导压缩空气来启动PF再生。再生PF172包括燃烧PF 172上的碳烟负荷，直到碳烟负荷减小到低于第二阈值，第一阈值高于第二阈值。可以操作电动升压器155以使压缩空气从进气歧管22流到PF172。在操作电动升压器之前，可以打开进气节气门20、EGR阀152和废气门阀91中的每一个。经由打开的节气门进入的环境空气可以在电动升压器155处被压缩，然后压缩空气可以经由EGR通道180和废气门通道90中的每一个流到PF 172。可以继续操作电动升压器155，直到满足PF 172上碳烟负荷减小到低于第二阈值以及PF 172的温度降低到低于阈值温度中的一个或多个条件。
发动机系统100还可包括控制系统14。控制系统14被示出从多个传感器16(本文描述了其各种示例)接收信息并且将控制信号发送到多个致动器18(本文描述了其各种示例)。作为一个示例，传感器16可包括位于涡轮116上游的排气传感器126、MAP传感器124、排气温度传感器128、排气压力传感器127、压缩机入口温度传感器55、压缩机入口压力传感器56、环境湿度传感器57、IAT传感器51、发动机冷却剂温度传感器、和EGR传感器等。其他传感器(诸如附加的压力传感器、温度传感器、空燃比传感器和组分传感器)可以联接到发动机系统100中的不同位置。
致动器18可包括例如电动升压器旁通阀161、节气门20、电动升压器致动器155b、EGR阀152、废气门阀91和燃料喷射器66。控制系统14可以包括控制器12。控制器12可以接收来自各种传感器的输入数据，处理该输入数据，并且基于在其中编程的对应于一个或多个程序的指令或代码而响应于所处理的输入数据来触发各种致动器。在一个示例中，在发动机非燃烧状态期间，响应于高于阈值，控制器可以经由压力传感器127估计PF上的PM负荷并且经由温度传感器128估计排气温度，并且响应于在PF上的高于阈值的PM负荷和高于阈值的排气温度中的每一个，控制器12可以向电动升压器旁通阀161发送信号以将阀致动到关闭位置，并且向升压器致动器155b发送信号以致动电动升压器155，从而将压缩空气引导通过PF以进行PF再生。
在一些示例中，车辆102可以是混合动力车辆，其具有可用于一个或多个车轮157的多个扭矩源。在其他示例中，车辆102是仅具有发动机的传统车辆，或是仅具有电机的电动车辆。在所示的示例中，车辆102包括发动机10和电机52。电机52可以是马达或马达/发电机(M/G)。当一个或多个离合器156接合时，发动机10的曲轴和电机52经由变速器54连接到车轮157。在所描绘的示例中，第一离合器156设置在曲轴与电机52之间，并且第二离合器156设置在电机52与变速器54之间。控制器12可以向每个离合器156的致动器发送信号以使所述离合器接合或脱离，以便将曲轴与电机52以及与之连接的部件连接或断开，和/或将电机52与变速器54以及与之连接的部件连接或断开。变速器54可以是齿轮箱、行星齿轮系统或另一种类型的变速器。动力传动系统可以以各种方式配置，包括并联、串联或串并联混合动力车辆。
电机52从动力电池58接收电力以向车轮157提供扭矩。电机52还可以作为发电机来操作，以提供电力从而给动力电池58充电，例如在制动操作期间。
通过这种方式，图1中的部件实现了一种用于车辆(包括自主车辆和/或混合动力车辆)的系统，所述系统包括：发动机，其包括一个或多个气缸、进气歧管和排气歧管；进气通道，其包括涡轮驱动的压缩机、压缩机下游的增压空气冷却器(CAC)，和在CAC下游的进气节气门；导管，其在压缩机下游和CAC上游联接到进气通道，所述导管包括马达驱动的电动压缩机；电动压缩机旁通阀，其联接在进气通道和导管的接合处；排气通道，其包括涡轮、微粒过滤器(PF)、联接在PF两端的压差传感器和在PF上游的温度传感器；排气再循环(EGR)通道，其将排气歧管联接到压缩机下游的进气歧管，所述EGR通道包括EGR阀；废气门通道，其联接到从涡轮上游到涡轮下游的排气通道，所述废气门通道包括废气门阀。所述系统还包括控制器，其具有存储在非瞬态存储器上的计算机可读指令，以在发动机不燃烧燃料和空气时控制以下操作：经由差压传感器估计PF上的微粒物质(PM)负荷；经由温度传感器估计排气温度；响应于PM负荷高于阈值负荷和排气温度高于阈值温度中的每一个，打开节气门、EGR阀和废气门阀中的每一个，并操作电动升压器达一持续时间，以将压缩空气引导到PF进行再生。
图2示出了可以实施用于在发动机非燃烧状态期间再生排气微粒过滤器(PF)的示例性方法200。用于执行方法200和本文中包括的其余方法的指令可以由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从发动机系统的传感器(诸如上文参考图1所述的传感器)接收的信号来执行。控制器可以根据下面描述的方法使用发动机系统的发动机致动器来调整发动机操作。
在202处，可以估计、测量和/或推断当前的发动机和车辆操作状态。操作状态可以包括：一个或多个车辆状况，诸如车辆速度、车辆位置等；各种发动机状况，诸如发动机状态、发动机负荷、发动机转速、A/F比、发动机温度、排气温度、排气压力；各种蒸发排放系统状态；以及各种环境状态，诸如环境温度、湿度、气压等。PF上的微粒物质(这里也称为碳烟)负荷可以根据排气压力估计。排气压力可以经由联接在PF两端的排气差压传感器(诸如图1中的压力传感器127)来估计。PF碳烟负荷可以与排气压力成正比。在一个示例中，控制器可以基于估计的排气压力来使用查找表确定PF负荷，其中输入为排气压力，输出为PF碳烟负荷。
在204处，程序包括确定PF上的碳烟负荷是否高于第一阈值(阈值_1)负荷。可以基于排气背压来校准阈值_1，并且阈值_1碳烟负荷可以对应于一碳烟负荷水平，高于所述碳烟负荷水平就可能不利地影响来自气缸的排气排出，从而不利地影响发动机效率。如果确定PF负荷低于阈值_1，则可以推断此时可能不期望PF再生。在206处，可以继续当前的发动机操作而不启动PF再生。在一个示例中，可以根据需要操作电动升压器(诸如图1中的电动升压器155)以在增加的扭矩需求期间提供增压辅助。所述电动升压器可以联接到与进气通道并联的导管，所述导管在进气压缩机下游和增压空气冷却器上游联接到所述进气通道。在通过操作涡轮增压器(诸如图1中的进气压缩机114和排气涡轮116)提供的增压压力低于期望的增压压力的情况下，可以使用来自车载能量存储装置(诸如图1中的能量存储装置250)的能量操作电动升压器以提供所期望的增压。可以基于涡轮增压器速度和经由踏板位置传感器估计的扭矩需求来调节电动升压器的操作速度和持续时间。在一个示例中，电动升压器的操作速度和持续时间可以随着扭矩需求的增加和涡轮增压器速度的降低而增加。在另一个示例中，电动升压器的操作速度和持续时间可以随着扭矩需求的减小和涡轮增压器速度的增加而减小。
如果确定PF上的碳烟负荷高于阈值_1，则在208处，该程序包括确定是否满足PF再生的条件。PF再生的条件可以包括高于阈值的发动机负荷，使得高于阈值的排气温度可用于PF再生。PF再生可以在高于阈值的排气温度下进行。可以基于在氧气存在下氧化积聚的微粒物质所需的温度来校准阈值排气温度。当发动机负荷高于阈值负荷时，发动机的热输出能够维持PF再生，并且可以燃烧积聚在PF上的PM的整个体积。PF再生可以在减速燃料切断(DFSO)状态期间进行，此时排气气流中有过量氧气，这可以促进PF再生。此外，PF再生可以在比化学计量的发动机操作更稀薄的过程中进行，使得积聚的碳烟可以被氧化。
如果确定满足PF再生的条件，则在210处，可以通过氧化积聚的碳烟来再生PF。在一个示例中，在PF再生期间，来自燃料箱的燃料可以经由燃料喷射器喷射到排气通道，以进一步加速PF处的碳烟燃烧。
如果确定不满足PF再生的条件，则在212处，程序包括确定发动机是否处于非燃烧状态。发动机非燃烧状态可包括发动机怠速停止状态、减速燃料切断(DFSO)状态和发动机停机事件。例如，当满足一个或多个怠速停止状态时，发动机燃烧可被中止。作为示例，发动机怠速停止状态可包括发动机怠速长于阈值持续时间(诸如在交通中断处)、联接至电机的电池的大于阈值(诸如至少超过30％电量)的荷电状态(SOC)、空调器没有发出重新起动发动机的请求(如果期望进行空气调节，则会请求)。而且，如果车速低于阈值(例如，3mph)，那么即使车辆不处于静止，发动机怠速停止也可被请求。另外，在发动机怠速停止之前，联接到发动机的排气歧管的排放控制装置可被分析来确定没有提出发动机重新起动的请求。
作为另一个示例，在DFSO状态期间，向发动机气缸的燃料喷射可被中止，而气缸气门继续操作并且泵送空气通过气缸，并且发动机继续旋转。在一个示例中，DFSO状态可对松开加速踏板(也就是，其中操作者已经释放加速踏板并且请求扭矩降低)作出响应，诸如当车辆可能滑行时。
作为另一个示例，当车辆仅使用来自混合动力电动车辆(HEV)的电机(诸如图1中的电机52)的马达扭矩推进时，发动机可无燃烧并且保持停机。车辆可在低于阈值发动机负荷状态和高于电机电池的阈值SOC期间经由马达扭矩推进。阈值发动机负荷可基于车辆操作状态来校准，所述车辆操作状态包括车速和电池SOC。阈值SOC可对应于要求推进车辆的最小马达功率。作为另一示例，当车辆静止并且不经由发动机扭矩和/或马达扭矩推进时，发动机可以是不进行燃烧的并且保持关闭。
如果确定不满足任何发动机非燃烧状态，则可以推断发动机正在燃烧空气和燃料。在214处，可以推迟PF再生直到满足PF再生的条件。在一个示例中，控制器可以主动调节发动机操作参数，诸如通过增大空燃比以及将火花正时从最大制动扭矩(MBT)延迟以增加排气温度。
如果确定发动机处于非燃烧状态，则在216处，程序包括经由在PF上游联接到排气通道的排气温度传感器(诸如图1中的温度传感器128)确定所估计的排气温度或PF温度是否高于阈值排气温度。如前所述，可以基于燃烧积聚的微粒物质所需的温度来校准阈值排气温度。即使在燃烧中止之后，残余的废热也可能保留，并且这些热量可能会被机会性地用于再生PF。在一个示例中，PF上游的排气催化器(诸如图1中的排气后处理装置170)可以保持热量达较长持续时间，并且该热量可以被引导至PF以启动PF再生。在一个示例中，加热器可以联接到PF，并且在低于阈值的排气温度期间，可以激活加热器以将PF的温度增加到阈值温度。
如果确定排气温度低于阈值排气温度，则程序可以进行到步骤214并且可以推迟PF再生，直到可以满足PF再生的条件，诸如在随后的发动机燃烧状态之后。如果确定排气温度高于阈值温度，则在218，控制器可以向联接到进气节气门(诸如图1中的进气节气门20)的致动器发送信号以将节气门致动到全开位置。控制器还可以向联接到EGR通道的排气再循环阀(诸如图1中的EGR阀152)发送信号以完全打开EGR阀。此外，控制器可以向废气门阀(诸如图1中的废气门阀91)发送信号以将废气门阀致动到完全打开位置。
在220处，可操作电动空气压缩机以使加压空气流动通过PF以启动PF再生。控制器可以向电动空气压缩机致动器(诸如图1中的致动器155b)发送信号，以使用来自联接到电动升压器的能量存储装置的能量来致动电动空气压缩机。当经由全开节气门进入进气歧管的环境空气流过电动空气压缩机时，空气被加压(压缩)，然后压缩空气可经由EGR通道和废气门通道中每一个从进气歧管流到排气通道。由于发动机不旋转，一个或多个气缸的进气门和排气门可能不处于打开位置以允许压缩空气从进气歧管流到排气通道。然而，打开的EGR阀经由EGR通道提供空气通路。当压缩空气进入排气歧管时，废气门通道为压缩空气相对于涡轮提供了较低的阻力路径，并促进空气流向PF。经由PF上游的催化器流到PF的空气提供了将热量从催化器传递到PF的动力，因此流过PF的加热空气可以启动积聚在PF上的碳烟的氧化。由于空气被压缩，PF中存在更高浓度的氧气。在升高的温度和氧气存在下，积聚在PF上的碳烟可被氧化。
在222处，可以在再生过程期间监测PF负荷的变化。随着再生继续，PF上的碳烟负荷可连续减小，并且可能存在经由联接在PF两端的差压传感器估计的排气压力的相应变化。
在224处，程序包括确定PF负荷是否已降低到低于第二阈值(阈值_2)负荷。可以基于排气背压来校准阈值_2，并且阈值_2碳烟负荷可以对应于一碳烟负荷水平，在该碳烟负荷水平，相应的排气背压不会对发动机操作产生不利影响。而且，当低于阈值_2碳烟负荷时，PF的过滤能力可能受到不利影响。因此，一旦PF负荷达到阈值_2，可能不希望从PF进一步移除任何碳烟。因此，如果确定PF负荷已经达到阈值_2，则在232处，控制器可以向电动升压器致动器发送信号以停用电动升压器。一旦电动升压器停用，经由PF的空气流可以被暂停，从而减少PF处可获得的氧气(如维持再生过程所需要的)。因此，PF再生停止并且发动机可以返回到非燃烧状态。电动升压器的操作持续时间可以与PM负荷和阈值_1之间的差值成正比。电动升压器的操作持续时间可以随着PM负荷和阈值_1之间的差值的增加而增加，并且类似地，电动升压器的操作持续时间可以随着PM负荷和阈值_1之间的差值的减小而减小。
在操作电动升压器之前，可以将进气节气门、EGR阀和废气门阀的位置调节到它们各自的位置。在再生过程结束时，可以根据经由差压传感器估计的PF两端的压降来估计剩余的PF负荷。
如果确定PF负荷高于阈值_2，则在226处，程序包括确定排气温度是否已降低到低于阈值排气温度。由于不进行燃烧，因此PF可能没有任何有效的热量供应。如果排气温度降低到低于阈值温度，则可能不再发生积聚的碳烟微粒的氧化反应。因此，如果确定即使PF上的碳烟负荷高于阈值_2，排气温度低于阈值温度，程序也可以进行到步骤230，其中可以停用电动升压器以暂停压缩空气流动通过PF，并且可以更新PF负荷估计。
如果确定排气温度继续保持在阈值温度之上，则在230处，控制器可以确定是否已经恢复发动机燃烧。响应于扭矩需求的增加(踩下加速踏板)、联接到电机的电池的SOC减小到低于阈值SOC以及车辆点火中的一个或多个，可以恢复燃烧。在开始燃烧时，可以基于扭矩需求来调节电动升压器速度操作。而且，进气节气门、EGR阀和废气门阀中的每一个的位置可以基于发动机操作参数(诸如发动机负荷、发动机转速和发动机温度)来调节。因此，如果确定已经恢复发动机燃烧，则即使PF再生尚未完成，程序也可以进行到232以停用电动升压器。在一个示例中，基于发动机增压需求，可以继续操作电动升压器而不管PF碳烟负荷。
在紧接着的发动机启动(燃烧)期间，可以基于PF再生的状态来调节诸如空燃比、火花正时等的一个或多个发动机操作参数。在一个示例中，再生可以开始并且在微粒过滤器的再生完成之前(例如，部分地完成再生)已经终止。在另一示例中，取决于发动机停机再生期间三元催化器的温度，在PF上游的三元催化器处可以存储或多或少的过量氧。
例如，如果尝试再生并且仅部分完成，则三元催化器中的氧气可能比更充分地进行再生的情况下的氧气少。因此，可以将空燃比调节为更富(或更稀)的化学计量，以便在发动机起动期间减少三元催化器中的过量氧。在另一示例中，如果在发动机非燃烧阶段期间没有完成再生，则可以以此方式启动发动机以继续再生。例如，在具有混合动力电驱动系统的车辆中，发动机可能需要在车辆加速时启动，并且在发动机停机期间微粒过滤器的再生可能尚未完成。这样，可以将空燃比调节为稀化学计量，并且可以延迟火花正时，以便继续向微粒过滤器供应用于再生的氧气。因此，基于发动机停机期间的再生状态，可以以这样的方式重新启动发动机，以便继续再生或减少再生对诸如三元催化器的部件的影响。
如果确定PF负荷低于阈值_2，排气温度高于阈值温度，并且发动机燃烧尚未恢复，则在228处，可以继续电动升压器操作以向PF提供压缩空气用于再生。
以这种方式，在发动机关闭状态期间，响应于联接到发动机的排气通道的微粒过滤器(PF)上的碳烟负荷高于第一阈值负荷，可以通过将压缩空气从发动机的进气通道引导到PF来选择性地再生PF，所述压缩空气是通过操作联接到进气通道的电动升压器而引导到PF的。
图3示出了示例性操作序列300，其示出了电动升压器(诸如图1中的电动升压器155)的示例性操作，所述电动升压器联接到发动机进气歧管用于微粒过滤器(诸如图1中的PF 172)再生。水平轴线(x轴)表示时间，竖直标记t1-t3表示PF再生中的重要时刻。
第一曲线(线302)示出了发动机转速随时间的变化。第二曲线(线304)示出了积聚在PF上的碳烟负荷量，其基于经由联接在PF两端的差压传感器(诸如图1中的压力传感器127)测量的PF两端的压降来估计。虚线305表示上阈值负荷，高于该上阈值负荷就需要PF再生，并且虚线306表示下阈值负荷，在所述下阈值负荷可以中断再生。可以基于可能对发动机效率产生负面影响的排气背压来校准上阈值305。可以基于可能不再对发动机性能产生不利影响的排气背压来校准下阈值306。第三曲线(线307)示出了排气温度的变化，其基于来自在PF上游联接到排气通道的排气温度传感器(诸如图1中的温度传感器128)的输入来估计。虚线308表示阈值排气温度，如果高于所述阈值排气温度，那么沉积在PF上的碳烟可在氧气存在下被氧化。可以基于燃烧积聚的微粒物质所需的温度来校准阈值排气温度308。第四曲线(线309)示出了电动升压器的操作。第五曲线(线310)示出了进气节气门的开度。第五曲线(线312)示出了联接到EGR通道的排气再循环(EGR)阀的开度。第六曲线(线314)示出了容纳在废气门通道中的废气门阀的位置，所述废气门阀与位于排气系统中的涡轮并联联接。
在时间t1之前，操作发动机以用于车辆推进，并且操作电动升压器以提供期望的增压压力。基于扭矩需求调节进气节气门的开度。在此期间，基于发动机稀释需求，不期望EGR并且EGR阀保持在关闭位置。基于扭矩需求，期望经由排气涡轮引导整个排气体积，因此，废气门阀保持在关闭位置。PF负荷继续增加且达到上阈值305，并且期望PF机会地再生。然而，在时间t1，发动机关闭并且发动机转速减小到零。在发动机关闭期间，没有活性空气(氧气)供应通过PF，从而降低了PF再生的可能性。
在时间t2，基于高于阈值308的排气温度，推断在氧气存在下，可以启动PF再生。一旦发动机完全停止旋转，控制器就向进气节气门发送信号，以将节气门的开度增加到完全打开的位置。控制器向联接到EGR阀的致动器发送信号以完全打开EGR阀，并且向联接到废气门阀的致动器发送信号以完全打开废气门阀。然后控制器向联接到电动升压器的致动器发送信号以启动电动升压器的操作。用于向PF供应压缩空气的电动升压器的操作速度低于用于提供所需增压压力的电动升压器的操作速度(诸如在时间t1之前的操作速度)。在时间t2和t3之间，经由全开节气门进入的空气在电动升压器处被压缩，并且压缩空气经由打开的EGR通道和打开的废气门通道被引导到PF。压缩空气提供使来自排气通道的热能到达PF的动力。在存在来自压缩空气的氧气和高于阈值的排气温度的情况下，积聚在PF上的碳烟被氧化并且PF负荷稳定地减少。
在时间t3，响应于PF负荷减小到低于第二阈值306，推断PF再生完成并且不再需要进一步氧化碳烟。因此，控制器向电动升压器致动器发送信号以暂停电动升压器的操作。当经由PF的压缩空气流停止时，氧气的可用性降低并且PF再生被暂停。而且，在时间t3之后，排气温度降低到低于阈值温度308，从而导致碳烟的氧化停止。在PF再生完成时，进气节气门被致动到在启动PF再生之前(诸如在时间t2之前)节气门的位置，EGR阀关闭，并且废气门阀关闭。发动机保持在非燃烧状态，直到可获得进一步的发动机扭矩请求。
以这种方式，通过在发动机非燃烧状态期间机会性地再生排气微粒过滤器而不旋转发动机，可以改善排放质量并且可以保持操作者经由电机扭矩操作车辆的偏好。通过在PF再生期间使压缩空气流过排气通道，来自位于PF上游的排气催化器的热能可以被引导至PF以促进再生。将电动升压器重新用于PF再生的技术效果在于，可能不需要额外的发动机部件，从而消除了对额外部件的需要。总的来说，通过保持清洁的PF，可以改善排放质量和发动机性能。
一种示例性发动机方法包括：在联接到车辆的发动机的非燃烧状态期间，响应于联接到所述发动机的排气通道的微粒过滤器(PF)上高于第一阈值的碳烟负荷和高于在氧气存在下碳烟氧化所需的阈值温度的PF温度，激活所述发动机的进气系统中的电动升压器，以将压缩空气引导到所述PF进行PF再生。
一种示例性方法包括：在联接到车辆的发动机的非燃烧状态期间，响应于联接到所述发动机的排气通道的微粒过滤器(PF)上高于第一阈值的碳烟负荷和高于在氧气存在下碳烟氧化所需的阈值温度的PF温度，激活所述发动机的进气系统中的电动升压器，以将压缩空气引导到所述PF进行PF再生。在任何前述示例中，附加地或可选地，驱动车辆的所述发动机的所述非燃烧状态包括输送到所述发动机的燃料的减速切断、发动机怠速-停止状态、车辆熄火状态和仅利用电机扭矩的车辆推进期中的一个。在任何或所有前述示例中，附加地或可选地，基于来自联接在所述PF两端的差压传感器的输入来估计所述PF上的碳烟负荷，并且其中基于来自联接到所述PF上游的所述排气通道的温度传感器的输入来估计所述PF温度。在任何或所有前述示例中，所述电动空气压缩机联接到与所述发动机的进气通道并联的导管，所述导管在进气压缩机下游和增压空气冷却器上游联接到所述进气通道，所述方法还包括：关闭在所述进气压缩机下游联接到所述进气通道的电动升压器旁通阀，以将环境空气引入所述导管。在任何或所有前述示例中，附加地或可选地，所述发动机包括排气再循环通道，所述排气再循环通道将所述排气通道在所述电动升压器下游联接到所述进气通道，并且其中将所述压缩空气引导至所述PF还包括：打开联接到所述排气再循环通道的排气再循环(EGR)阀，以使离开所述电动升压器的压缩空气经由所述EGR通道流动至所述PF。在任何或所有前述示例中，所述方法还包括，附加地或可选地，在打开所述EGR阀的同时，将在所述增压空气冷却器下游联接到所述进气通道的进气节气门致动到全开位置，并且致动位于废气门通道中的废气门阀，以将来自所述电动空气压缩机的压缩空气引入所述排气系统，所述废气门通道与位于排气系统中的涡轮并联。在任何或所有前述示例中，所述方法还包括，附加地或可选地，响应于所述PF上的碳烟负荷减小到低于第二阈值碳烟负荷，停用所述电动升压器，其中所述第二阈值低于所述第一阈值。在任何或所有前述示例中，所述方法还包括，附加地或可选地，响应于所述PF温度降低到低于所述阈值温度而停用所述电动升压器。在任何或所有前述示例中，所述方法还包括，附加地或可选地，在所述发动机的非燃烧状态期间，响应于所述PF上高于第一阈值的碳烟负荷和低于阈值的排气温度，在激活所述电动升压器之前激活联接到所述PF的加热器。
另一种示例性方法包括：在发动机关闭状态期间，并且响应于联接到发动机的排气通道的微粒过滤器(PF)上的碳烟负荷高于第一阈值负荷，通过将压缩空气从所述发动机的进气通道引导至所述PF来选择性地再生所述PF，所述压缩空气是通过操作联接到所述进气通道的电动升压器并打开联接到所述进气通道的节气门来供应的。在任何前述示例中，附加地或可选地，选择性地再生PF是响应于在引导压缩空气通过所述PF期间所述PF的温度高于碳烟氧化所需的阈值温度。在任何或所有前述示例中，附加地或可选地，选择性地再生PF是响应于在所述PF上游联接到所述排气通道的催化器的温度高于所述阈值温度，并且其中所述压缩空气经由所述催化器被引导到所述PF，所述压缩空气将热能从所述催化器传递到所述PF。在任何或所有前述示例中，所述方法还包括，附加地或可选地，在所述电动升压器的操作之前，打开所述节气门、排气再循环(EGR)阀和废气门阀中的每一个，所述EGR阀联接到将所述进气通道连接到所述排气通道的EGR通道，所述废气门阀联接到废气门通道以绕过联接到所述排气通道的涡轮。在任何或所有前述示例中，附加地或可选地，引导压缩空气包括：将所述电动升压器处压缩的环境空气经由所述EGR通道和所述废气门通道中的每一个引导至所述PF。在任何或所有前述示例中，附加地或可选地，继续所述电动升压器的操作，直到满足所述PF上的所述碳烟负荷减小到低于第二阈值以及所述PF的温度降低到低于所述阈值温度中的一个或多个条件。在任何或所有前述示例中，附加地或可选地，再生所述PF包括：燃烧所述PF上的所述碳烟负荷，直到所述碳烟负荷减小到低于所述第二阈值，所述第一阈值高于所述第二阈值。在任何或所有前述示例中，附加地或可选地，发动机关闭状态包括：停用一个或多个发动机气缸的燃料喷射和火花以暂停燃料和空气的燃烧的状态。
在又一示例中，一种系统包括：控制器，所述控制器具有存储在非瞬态存储器上的计算机可读指令，以在联接到车辆的发动机不燃烧燃料和空气时控制以下操作：经由联接在微粒过滤器(PF)两端的差压传感器估计容纳在发动机的排气通道中的PF上的微粒物质(PM)负荷；经由在PF上游联接到所述排气通道的温度传感器估计排气温度；响应于所述PM负荷高于阈值负荷和所述排气温度高于阈值温度中的每一个条件，打开进气节气门、排气再循环(EGR)阀和废气门阀中的每一个，所述EGR阀容纳在将排气歧管联接到进气歧管的EGR通道中，所述废气门阀容纳在废气门通道中，所述废气门通道联接到从排气涡轮的上游到排气涡轮的下游的排气通道，并操作容纳在联接到进气通道的导管中的马达驱动的电动压缩机达一段持续时间，以将压缩空气引导至所述PF进行再生。在任何或所有前述示例中，附加地或可选地，操作所述电动升压器的所述持续时间与所述PM负荷和所述阈值负荷之间的差值成正比，所述持续时间随着所述差值而增加。在任何或所有前述示例中，附加地或可选地，所述车辆是自主车辆和/或混合动力车辆，所述PF是加热的PF，并且在电动升压器的操作期间，并且其中所述控制器还包括用于激活联接到所述PF的加热器的指令。
注意，本文中包括的示例性控制和估计程序可以用于各种发动机和/或车辆系统配置。本文公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非瞬态存储器中，并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。本文描述的特定程序可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的处理策略等。因此，所示出的各种动作、操作和/或功能可以按所示顺序执行、并行地执行、或者在某些条件下可以省略。同样地，处理顺序不一定是实现本文中描述的示例性实施例的特征和优点所必需的，而是为了易于说明和描述而提供的。可以根据所使用的具体策略重复执行所示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个。此外，所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示要编程到发动机控制系统中计算机可读存储介质的非瞬态存储器中的代码，其中通过在包括各种发动机硬件部件的系统中结合电子控制器执行指令来实施所描述的动作。
应当理解，本文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，因为许多变型是可能的。例如，上述技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文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和子组合。
下面的权利要求具体地指出了被认为是新颖且非显而易见的某些组合及子组合。这些权利要求可能会引用“一个”要素或“一个第一”要素或其等效物。此类权利要求应理解为包括一个或多个此类要素的结合，既不要求也不排除两个或更多个此类要素。可以通过修改本权利要求书或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求书来要求保护所公开的特征、功能、要素和/或属性的其他组合及子组合。这样的权利要求书，无论在范围上与原始权利要求书相比更宽、更窄、相同或是不同，同样被认为包括在本公开的主题内。
根据本发明，一种方法包括：在联接到车辆的发动机的非燃烧状态期间，响应于联接到所述发动机的排气通道的微粒过滤器(PF)上高于第一阈值的碳烟负荷和高于在氧气存在下碳烟氧化所需的阈值温度的PF温度，激活所述发动机的进气系统中的电动升压器，以将压缩空气引导到所述PF进行PF再生。
根据一个实施例，驱动车辆的所述发动机的所述非燃烧状态包括输送到所述发动机的燃料的减速切断、发动机怠速-停止状态、车辆熄火状态和仅利用电机扭矩的车辆推进期中的一个。
根据一个实施例，基于来自联接在所述PF两端的差压传感器的输入来估计所述PF上的碳烟负荷，并且其中基于来自联接到所述PF上游的所述排气通道的温度传感器的输入来估计所述PF温度。
根据一个实施例，所述电动空气压缩机联接到与所述发动机的进气通道并联的导管，所述导管在进气压缩机下游和增压空气冷却器上游联接到所述进气通道，所述方法还包括：关闭在所述进气压缩机下游联接到所述进气通道的电动升压器旁通阀，以将环境空气引入所述导管。
根据一个实施例，所述发动机包括排气再循环通道，所述排气再循环通道将所述排气通道在所述电动升压器下游联接到所述进气通道，并且其中将所述压缩空气引导至所述PF还包括：打开联接到所述排气再循环通道的排气再循环(EGR)阀，以使离开所述电动升压器的压缩空气经由所述EGR通道流动至所述PF。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于，在打开所述EGR阀的同时，将在所述增压空气冷却器下游联接到所述进气通道的进气节气门致动到全开位置，并且致动位于废气门通道中的废气门阀，以将来自所述电动空气压缩机的压缩空气引入所述排气系统，所述废气门通道与位于排气系统中的涡轮并联。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于，响应于所述PF上的碳烟负荷减小到低于第二阈值碳烟负荷，停用所述电动升压器，其中所述第二阈值低于所述第一阈值。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于，响应于所述PF温度降低到低于所述阈值温度而停用所述电动升压器。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于，在所述发动机的所述非燃烧状态期间，响应于所述PF上高于第一阈值的碳烟负荷和低于阈值的排气温度，在激活所述电动升压器之前激活联接到所述PF的加热器。
根据本发明，一种方法包括：在发动机关闭状态期间，并且响应于联接到发动机的排气通道的微粒过滤器(PF)上的碳烟负荷高于第一阈值负荷，通过将压缩空气从所述发动机的进气通道引导至所述PF来选择性地再生所述PF，所述压缩空气是通过操作联接到所述进气通道的电动升压器并打开联接到所述进气通道的节气门来供应的。
根据一个实施例，选择性地再生PF是响应于在引导压缩空气通过所述PF期间所述PF的温度高于碳烟氧化所需的阈值温度。
根据一个实施例，选择性地再生PF是响应于在所述PF上游联接到所述排气通道的催化器的温度高于所述阈值温度，并且其中所述压缩空气经由所述催化器被引导到所述PF，所述压缩空气将热能从所述催化器传递到所述PF。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于，在所述电动升压器的操作之前，打开所述节气门、排气再循环(EGR)阀和废气门阀中的每一个，所述EGR阀联接到将所述进气通道连接到所述排气通道的EGR通道，所述废气门阀联接到废气门通道以绕过联接到所述排气通道的涡轮。
根据一个实施例，引导压缩空气包括：将所述电动升压器处压缩的环境空气经由所述EGR通道和所述废气门通道中的每一个引导至所述PF。
根据一个实施例，继续所述电动升压器的操作，直到满足所述PF上的所述碳烟负荷减小到低于第二阈值以及所述PF的温度降低到低于所述阈值温度中的一个或多个条件。
根据一个实施例，再生所述PF包括：燃烧所述PF上的所述碳烟负荷，直到所述碳烟负荷减小到低于所述第二阈值，所述第一阈值高于所述第二阈值。
根据一个实施例，发动机关闭状态包括：停用一个或多个发动机气缸的燃料喷射和火花以暂停燃料和空气的燃烧的状态。
根据本发明，提供了一种系统，其具有：控制器，所述控制器具有存储在非瞬态存储器上的计算机可读指令，以在联接到车辆的发动机不燃烧燃料和空气时控制以下操作：经由联接在微粒过滤器(PF)两端的差压传感器估计容纳在发动机的排气通道中的PF上的微粒物质(PM)负荷；经由在PF上游联接到所述排气通道的温度传感器估计排气温度；响应于所述PM负荷高于阈值负荷和所述排气温度高于阈值温度中的每一个条件，打开进气节气门、排气再循环(EGR)阀和废气门阀中的每一个，所述EGR阀容纳在将排气歧管联接到进气歧管的EGR通道中，所述废气门阀容纳在废气门通道中，所述废气门通道联接到从排气涡轮的上游到排气涡轮的下游的排气通道，并操作容纳在联接到进气通道的导管中的马达驱动的电动压缩机达一段持续时间，以将压缩空气引导至所述PF进行再生。
根据一个实施例，操作所述电动升压器的所述持续时间与所述PM负荷和所述阈值负荷之间的差值成正比，所述持续时间随着所述差值而增加。
根据一个实施例，所述车辆是自主车辆和/或混合动力车辆，所述PF是加热的PF，并且在电动升压器的操作期间，并且其中所述控制器还包括用于激活联接到所述PF的加热器的指令。

Claims (15)

1.一种方法，其包括：
在联接到车辆的发动机的非燃烧状态期间，
响应于联接到所述发动机的排气通道的微粒过滤器(PF)上高于第一阈值的碳烟负荷和高于在氧气存在下碳烟氧化所需的阈值温度的PF温度，
激活所述发动机的进气系统中的电动升压器，以将压缩空气引导到所述PF进行PF再生。
2.如权利要求1所述的方法，其中驱动车辆的所述发动机的所述非燃烧状态包括输送到所述发动机的燃料的减速切断、发动机怠速-停止状态、车辆熄火状态和仅利用电机扭矩的车辆推进期中的一个。
3.如权利要求1所述的方法，其中基于来自联接在所述PF两端的差压传感器的输入来估计所述PF上的碳烟负荷，并且其中基于来自联接到所述PF上游的所述排气通道的温度传感器的输入来估计所述PF温度。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述电动空气压缩机联接到与所述发动机的进气通道并联的导管，所述导管在进气压缩机下游和增压空气冷却器上游联接到所述进气通道，所述方法还包括：关闭在所述进气压缩机下游联接到所述进气通道的电动升压器旁通阀，以将环境空气引入所述导管。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述发动机包括排气再循环通道，所述排气再循环通道将所述排气通道在所述电动升压器下游联接到所述进气通道，并且其中将所述压缩空气引导至所述PF还包括：打开联接到所述排气再循环通道的排气再循环(EGR)阀，以使离开所述电动升压器的压缩空气经由所述EGR通道流动至所述PF。
6.如权利要求5所述的方法，其还包括：在打开所述EGR阀的同时，将在所述增压空气冷却器下游联接到所述进气通道的进气节气门致动到全开位置，并且致动位于废气门通道中的废气门阀，以将来自所述电动空气压缩机的压缩空气引入所述排气系统，所述废气门通道与位于排气系统中的涡轮并联。
7.如权利要求1所述的方法，其还包括：响应于所述PF上的所述碳烟负荷减小到低于第二阈值碳烟负荷以及所述PF温度降低到低于所述阈值温度中的一个或多个条件，停用所述电动升压器，其中所述第二阈值低于所述第一阈值。
8.如权利要求1所述的方法，其还包括：在所述发动机的所述非燃烧状态期间，响应于所述PF上高于第一阈值的碳烟负荷和低于阈值的排气温度，在激活所述电动升压器之前激活联接到所述PF的加热器。
9.一种系统，其包括：
控制器，其具有存储在非瞬态存储器上的计算机可读指令，以在联接到车辆的发动机不燃烧燃料和空气时控制以下操作：
响应于联接到所述发动机的排气通道的微粒过滤器(PF)上的碳烟负荷高于第一阈值负荷，
通过将压缩空气从所述发动机的进气通道引导至所述PF来选择性地再生所述PF，所述压缩空气是通过操作联接到所述进气通道的电动升压器并打开联接到所述进气通道的节气门来供应的。
10.如权利要求9所述的系统，其中所述PF的选择性再生是响应于在引导压缩空气通过所述PF期间所述PF的温度高于碳烟氧化所需的阈值温度。
11.如权利要求10所述的系统，其中所述PF的选择性再生是响应于在所述PF上游联接到所述排气通道的催化器的温度高于所述阈值温度，并且其中所述压缩空气经由所述催化器被引导到所述PF，所述压缩空气将热能从所述催化器传递到所述PF。
12.如权利要求9所述的系统，其中所述控制器包括进一步的指令，用于：在所述电动升压器的操作之前，打开所述节气门、排气再循环(EGR)阀和废气门阀中的每一个，所述EGR阀联接到将所述进气通道连接到所述排气通道的EGR通道，所述废气门阀联接到废气门通道以绕过联接到所述排气通道的涡轮。
13.如权利要求12所述的系统，其中引导压缩空气包括：将所述电动升压器处压缩的环境空气经由所述EGR通道和所述废气门通道中的每一个引导至所述PF。
14.如权利要求9所述的系统，其中继续所述电动升压器的操作，直到满足所述PF上的所述碳烟负荷减小到低于第二阈值以及所述PF的温度降低到低于所述阈值温度中的一个或多个条件。
15.如权利要求14所述的系统，其中所述PF的再生包括：燃烧所述PF上的所述碳烟负荷，直到所述碳烟负荷减小到低于所述第二阈值，所述第一阈值高于所述第二阈值。
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