CN114278446A - 汽油微粒过滤器再生系统和方法 - Google Patents

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Abstract

用于交通工具的再生系统包括：微粒模块，被配置为确定被捕获在微粒过滤器内的微粒的量，微粒过滤器被配置为过滤微粒，所述微粒来自从发动机输出的排放物；以及再生控制模块，被配置为响应于确定被捕获在微粒过滤器内的微粒的量至少是预定量：关闭涡轮增压器的废料门；以及打开EGR阀，所述EGR阀连接到（a）涡轮增压器下游的发动机的吸入系统以及（b）微粒过滤器的上游，废料门的关闭和EGR阀的打开使空气通过EGR阀从（a）吸入系统流动到（b）微粒过滤器的上游，而没有空气进入发动机。

Description

汽油微粒过滤器再生系统和方法
技术领域
此部分中提供的信息是为了总体上呈现本公开的语境的目的。在此部分中描述其的程度上，当前提名的发明人的工作以及在提交时可不以其它方式被认同为现有技术的本说明书的方面既不明示也不暗示地被承认为相对于本公开的现有技术。
本公开涉及汽油微粒过滤器，并且更具体地涉及用于再生汽油微粒过滤器的系统和方法。
背景技术
内燃机在气缸内燃烧空气和燃料混合物，以驱动活塞，这产生驱动转矩。到发动机中的空气流动经由节流阀调节。更具体地，节流阀调节节流阀面积，这增加或减少了到发动机中的空气流动。随着节流阀面积增加，到发动机中的空气流动增加。
燃油控制系统调节燃料喷射的速率，以为气缸提供目标空气/燃料混合物，和/或实现目标转矩输出。增加被提供到气缸的空气和燃料的量增加了发动机的转矩输出。
发动机将排放物输出到排放系统。排放系统可包括一个或多个部件，其被配置为减少排放物的一种或多种成分，诸如，氮氧化物（NOx）、氧化碳（例如，一氧化碳、二氧化碳等）、碳氢化合物（HC）和微粒。
发明内容
在特征中，用于交通工具的再生系统包括：微粒模块，被配置为确定被捕获在微粒过滤器内的微粒的量，微粒过滤器被配置为过滤微粒，所述微粒来自从发动机输出的排放物；以及再生控制模块，被配置为响应于确定被捕获在微粒过滤器内的微粒的量至少是预定量：关闭涡轮增压器的废料门；以及打开EGR阀，所述EGR阀连接到（a）涡轮增压器下游的发动机的吸入系统以及（b）微粒过滤器的上游，废料门的关闭和EGR阀的打开使空气通过EGR阀从（a）吸入系统流动到（b）微粒过滤器的上游，而没有空气进入发动机。
在进一步的特征中，再生控制模块进一步被配置为响应于确定被捕获在微粒过滤器内的微粒的量至少是预定量，调节吸入阀打开定时和吸入阀关闭定时中的至少一个。
在进一步的特征中，再生控制模块进一步被配置为响应于确定被捕获在微粒过滤器内的微粒的量至少是预定量，调节排放阀打开定时和排放阀关闭定时中的至少一个。
在进一步的特征中，再生控制模块进一步被配置为响应于确定被捕获在微粒过滤器内的微粒的量至少是预定量，调节吸入阀打开定时、吸入阀关闭定时、排放阀打开定时和排放阀关闭定时。
在进一步的特征中，再生控制模块被配置为在打开EGR阀之前关闭废料门。
在进一步的特征中，再生控制模块进一步被配置为：在EGR阀的打开之后，确定空气是否通过EGR阀从（a）吸入系统流动到（b）微粒过滤器的上游；以及响应于确定空气没有通过EGR阀从（a）吸入系统流动到（b）微粒过滤器的上游，进行以下中的至少一个：进一步打开EGR阀以及进一步关闭废料门。
在进一步的特征中，再生控制模块进一步被配置为：在EGR阀的打开之后，确定空气是否通过EGR阀从（a）吸入系统流动到（b）微粒过滤器的上游；以及响应于确定空气通过EGR阀从（a）吸入系统流动到（b）微粒过滤器的上游，调节发动机的燃料供给。
在进一步的特征中，再生控制模块被配置为基于输入到在微粒过滤器上游实施的催化剂的化学计量的排放物而调节发动机的燃料供给。
在进一步的特征中，EGR阀连接到（b）催化剂和微粒过滤器之间。
在进一步的特征中，再生控制模块被配置为基于由位于微粒过滤器上游的氧气传感器在排放物中测量的氧气的量而确定空气是否通过EGR阀从（a）吸入系统流动到（b）微粒过滤器的上游。
在进一步的特征中，再生控制模块被配置为基于使用差量压力传感器而测量的横跨EGR阀的压力而确定空气是否通过EGR阀从（a）吸入系统流动到（b）微粒过滤器的上游。
在进一步的特征中，阈值模块被配置为确定通过EGR阀的空气的阈值量，用于再生，其中，再生控制模块被配置为当在再生期间通过EGR阀的空气的量大于或等于通过EGR阀的空气的阈值量时结束再生。
在进一步的特征中，量模块被配置为基于使用差量压力传感器而测量的横跨EGR阀的压力而确定在再生期间通过EGR阀的空气的量。
在进一步的特征中，微粒过滤器是汽油微粒过滤器。
在进一步的特征中，再生控制模块被配置为响应于确定输入到微粒过滤器的排放物的温度大于或等于预定温度，关闭废料门。
在进一步的特征中，响应于确定输入到微粒过滤器的排放物的温度低于预定温度，延迟发动机的火花定时。
在进一步的特征中，响应于确定输入到微粒过滤器的排放物的温度低于预定温度，调节发动机的燃料供给的等量比。
在进一步的特征中，响应于确定输入到微粒过滤器的排放物的温度低于预定温度，增加发动机的每个燃烧事件的燃料喷射次数。
在进一步的特征中，响应于确定输入到微粒过滤器的排放物的温度低于预定温度，过渡到发动机的每个燃烧事件的两次燃料喷射。
在特征中，方法包括：确定被捕获在交通工具的微粒过滤器内的微粒的量，微粒过滤器被配置为过滤微粒，所述微粒来自从发动机输出的排放物；以及响应于确定被捕获在微粒过滤器内的微粒的量至少是预定量：关闭涡轮增压器的废料门；以及打开EGR阀，所述EGR阀连接到（a）涡轮增压器下游的发动机的吸入系统以及（b）微粒过滤器的上游，废料门的关闭和EGR阀的打开使空气通过EGR阀从（a）吸入系统流动到（b）微粒过滤器的上游，而没有空气进入发动机。
本公开还提出了以下技术方案。
1. 用于交通工具的再生系统，包括：
微粒模块，被配置为确定被捕获在微粒过滤器内的微粒的量，所述微粒过滤器被配置为过滤微粒，所述微粒来自从发动机输出的排放物；以及
再生控制模块，被配置为响应于确定被捕获在所述微粒过滤器内的微粒的量至少是预定量：
关闭涡轮增压器的废料门；以及
打开EGR阀，所述EGR阀连接到（a）所述涡轮增压器下游的所述发动机的吸入系统以及（b）所述微粒过滤器的上游，
所述废料门的关闭和所述EGR阀的打开使空气通过所述EGR阀从（a）所述吸入系统流动到（b）所述微粒过滤器的上游，而没有空气进入所述发动机。
2. 根据技术方案1所述的再生系统，其中，所述再生控制模块进一步被配置为响应于确定被捕获在所述微粒过滤器内的微粒的量至少是所述预定量，调节吸入阀打开定时和吸入阀关闭定时中的至少一个。
3. 根据技术方案1所述的再生系统，其中，所述再生控制模块进一步被配置为响应于确定被捕获在所述微粒过滤器内的微粒的量至少是所述预定量，调节排放阀打开定时和排放阀关闭定时中的至少一个。
4. 根据技术方案1所述的再生系统，其中，所述再生控制模块进一步被配置为响应于确定被捕获在所述微粒过滤器内的微粒的量至少是所述预定量，调节吸入阀打开定时、吸入阀关闭定时、排放阀打开定时和排放阀关闭定时。
5. 根据技术方案1所述的再生系统，其中，所述再生控制模块被配置为在打开所述EGR阀之前关闭所述废料门。
6. 根据技术方案1所述的再生系统，其中，所述再生控制模块进一步被配置为：
在所述EGR阀的打开之后，确定空气是否通过所述EGR阀从（a）所述吸入系统流动到（b）所述微粒过滤器的上游；以及
响应于确定空气没有通过所述EGR阀从（a）所述吸入系统流动到（b）所述微粒过滤器的上游，进行以下中的至少一个：
进一步打开所述EGR阀；以及
进一步关闭所述废料门。
7. 根据技术方案1所述的再生系统，其中，所述再生控制模块进一步被配置为：
在所述EGR阀的打开之后，确定空气是否通过所述EGR阀从（a）所述吸入系统流动到（b）所述微粒过滤器的上游；以及
响应于确定空气通过所述EGR阀从（a）所述吸入系统流动到（b）所述微粒过滤器的上游，调节所述发动机的燃料供给。
8. 根据技术方案7所述的再生系统，其中，所述再生控制模块被配置为基于输入到在所述微粒过滤器上游实施的催化剂的化学计量的排放物而调节所述发动机的燃料供给。
9. 根据技术方案8所述的再生系统，其中，所述EGR阀连接到（b）所述催化剂和所述微粒过滤器之间。
10. 根据技术方案7所述的再生系统，其中，所述再生控制模块被配置为基于由位于所述微粒过滤器上游的氧气传感器在排放物中测量的氧气的量而确定空气是否通过所述EGR阀从（a）所述吸入系统流动到（b）所述微粒过滤器的上游。
11. 根据技术方案7所述的再生系统，其中，所述再生控制模块被配置为基于使用差量压力传感器而测量的横跨所述EGR阀的压力而确定空气是否通过所述EGR阀从（a）所述吸入系统流动到（b）所述微粒过滤器的上游。
12. 根据技术方案1所述的再生系统，进一步包括阈值模块，所述阈值模块被配置为确定通过所述EGR阀的空气的阈值量，用于再生，
其中，所述再生控制模块被配置为当在再生期间通过所述EGR阀的空气的量大于或等于通过所述EGR阀的空气的阈值量时结束再生。
13. 根据技术方案12所述的再生系统，进一步包括量模块，所述量模块被配置为基于使用差量压力传感器而测量的横跨所述EGR阀的压力而确定在再生期间通过所述EGR阀的空气的量。
14. 根据技术方案1所述的再生系统，其中，所述微粒过滤器是汽油微粒过滤器。
15. 根据技术方案1所述的再生系统，其中，所述再生控制模块被配置为响应于确定输入到所述微粒过滤器的排放物的温度大于或等于预定温度，关闭所述废料门。
16. 根据技术方案15所述的再生系统，其中，响应于确定输入到所述微粒过滤器的排放物的温度低于所述预定温度，延迟所述发动机的点火定时。
17. 根据技术方案15所述的再生系统，其中，响应于确定输入到所述微粒过滤器的排放物的温度低于所述预定温度，调节所述发动机的燃料供给的等量比。
18. 根据技术方案15所述的再生系统，其中，响应于确定输入到所述微粒过滤器的排放物的温度低于所述预定温度，增加所述发动机的每个燃烧事件的燃料喷射次数。
19. 根据技术方案15所述的再生系统，其中，响应于确定输入到所述微粒过滤器的排放物的温度低于所述预定温度，过渡到所述发动机的每个燃烧事件的两次燃料喷射。
20. 方法，包括：
确定被捕获在交通工具的微粒过滤器内的微粒的量，所述微粒过滤器被配置为过滤微粒，所述微粒来自从发动机输出的排放物；以及
响应于确定被捕获在所述微粒过滤器内的微粒的量至少是预定量：
关闭涡轮增压器的废料门；以及
打开EGR阀，所述EGR阀连接到（a）所述涡轮增压器下游的所述发动机的吸入系统以及（b）所述微粒过滤器的上游，
所述废料门的关闭和所述EGR阀的打开使空气通过所述EGR阀从（a）所述吸入系统流动到（b）所述微粒过滤器的上游，而没有空气进入所述发动机。
本公开的其它应用领域将通过具体实施方式、权利要求和附图而变得显而易见。具体实施方式和具体示例仅旨在用于说明的目的，并且不旨在限制本公开的范围。
附图说明
本公开将通过具体实施方式和所附附图而得到更全面的理解，其中：
图1是示例发动机系统的功能框图；
图2是示例发动机控制模块的功能框图；
图3是示例再生模块的功能框图；以及
图4是描绘了控制汽油微粒过滤器的再生的示例方法的流程图。
在附图中，可重复使用附图标记，以标识相似和/或相同的元件。
具体实施方式
发动机燃烧空气和燃料，以生成驱动转矩。由空气和燃料的燃烧导致的排放物在被排放到大气之前流动通过排放系统。排放再循环阀被配置为将来自排放系统的排放物再循环返回到发动机的吸入系统，以与新鲜空气混合。
排放系统可包括被配置为捕获排放物中的微粒的微粒过滤器。排放系统还可包括一个或多个其它部件，其被配置为在将排放物排放到大气之前减少一种或多种其它排放物成分。
时常执行再生，以通过燃烧所捕获微粒（例如，包括碳氢化合物）而去除被捕获在微粒过滤器内的微粒。排放物中的氧气可用于燃烧所捕获微粒。
本申请涉及增加吸入压力以及打开EGR阀，以使新鲜空气通过EGR阀流动到微粒过滤器，用于微粒过滤器的再生。这在GPF内提供了微粒燃烧条件，同时最小化其它排放物成分，诸如，氮氧化物。
现在参考图1，呈现了示例发动机系统100的功能框图。发动机系统100包括发动机102，所述发动机102燃烧空气/燃料混合物，以基于来自驾驶员输入模块104的驾驶员输入而为交通工具产生驱动转矩。发动机102可为汽油火花点火内燃机。
空气通过节流阀112被吸入到吸入歧管110中。仅通过示例，节流阀112可包括具有可旋转叶片的蝶阀。发动机控制模块（ECM）114控制节流阀致动器模块116，所述节流阀致动器模块116调节节流阀112的打卡，以控制被吸入到吸入歧管110中的空气的量。
来自吸入歧管110的空气被吸入到发动机102的气缸中。虽然发动机102可包括多个气缸，但是为了说明的目的，显示了单个代表气缸118。仅通过示例，发动机102可包括2个、3个、4个、5个、6个、8个、10个和/或12个气缸。ECM 114可指示气缸致动器模块120，以选择性地停用一些气缸，这可在某些发动机操作条件下改进燃料经济性。
发动机102可使用四冲程循环而操作。下文描述的四个冲程可被称为吸入冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排放冲程。在曲轴（未显示）的每次转动期间，四个冲程中的两个发生在气缸118内。因此，为了使气缸118经历所有四个冲程，可需要两次曲轴转动。
在吸入冲程期间，来自吸入歧管110的空气通过吸入阀122被吸入到气缸118中。ECM 114控制燃料致动器模块124，所述燃料致动器模块124调节燃料（例如，汽油或E85）喷射，以实现目标空气/燃料比。燃料可在中心位置处或在多个位置处（诸如，在每个气缸的吸入阀122附近）被喷射到吸入歧管110中。在各种实施方式（未显示）中，燃料可直接被喷射到气缸中或到与气缸相关联的混合室中。燃料致动器模块124可停止向停用的气缸喷射燃料。
喷射的燃料与空气混合，并且在气缸118中产生空气/燃料混合物。在压缩冲程期间，气缸118内的活塞（未显示）压缩空气/燃料混合物。火花致动器模块126基于来自ECM114的信号而为气缸118中的火花塞128提供能量，所述火花塞128点燃空气/燃料混合物。火花定时可相对于当活塞在其最顶部位置处时的时间而被指定，所述时间被称为上止点（TDC）。
火花致动器模块126可由定时信号控制，所述定时信号指定在TDC之前或之后多远产生火花。因为活塞位置与曲轴旋转直接相关，所以火花致动器模块126的操作可与曲轴角同步。产生火花可被称为点火事件。火花致动器模块126可具有改变对于每个点火事件的火花定时的能力。当在上一点火事件和下一点火事件之间改变火花定时时，火花致动器模块126可改变对于下一点火事件的火花定时。火花致动器模块126可停止向停用气缸提供火花。
在燃烧冲程期间，空气/燃料混合物的燃烧驱动活塞远离TDC，由此驱动曲轴。燃烧冲程可被限定为在活塞到达TDC和其中活塞到达下止点（BDC）的时间之间的时间。在排放冲程期间，活塞开始远离BDC移动，并且通过排放阀130排放燃烧的副产物。燃烧的副产物经由排放系统134从交通工具排放。
排放系统134包括催化剂136，所述催化剂136与一种或多种排放物成分（诸如，氮氧化合物（NOx））（化学地）反应。例如，催化剂136可包括三元催化剂或另一合适类型的催化剂。汽油微粒过滤器（GPF）138在催化剂136的下游实施。GPF 138从排放物过滤微粒，并且捕获所过滤微粒。如所显示的，催化剂136和GPF 138可在壳体内实施。GPF 138可时常再生，以通过燃烧所捕获微粒从GPF 138去除所捕获微粒。GPF 138的再生可指的是被捕获在GPF138内的微粒的燃烧。氧气传感器139可测量催化剂136和GPF 138之间的排放物中的氧气的浓度。
吸入阀122可由吸入凸轮轴140控制，而排放阀130可由排放凸轮轴142控制。在各种实施方式中，多个吸入凸轮轴（包括吸入凸轮轴140）可控制对于气缸118的多个吸入阀（包括吸入阀122），和/或可控制多组气缸（包括气缸118）的吸入阀（包括吸入阀122）。类似地，多个排放凸轮轴（包括排放凸轮轴142）可控制对于气缸118的多个排放阀，和/或可控制对于多组气缸（包括气缸118）的排放阀（包括排放阀130）。在各种其它实施方式中，吸入阀122和/或排放阀130可由除了凸轮轴以外的装置（诸如，无凸轮阀致动器）控制。气缸致动器模块120可通过禁止吸入阀122和/或排放阀130打开而停用气缸118。
当吸入阀122打开时的时间可由吸入凸轮相位器148相对于活塞TDC改变。当排放阀130打开时的时间可由排放凸轮相位器150相对于活塞TDC改变。相位器致动器模块158可基于来自ECM 114的信号而控制吸入凸轮相位器148和排放凸轮相位器150。当实施时，可变阀升程（例如，高升程和低升程）也可由相位器致动器模块158控制。相位器致动器模块158可致动凸轮轴，使得凸轮轴的一组叶瓣打开和关闭阀，以起始高升程操作，并且致动凸轮轴，使得凸轮轴的另一组叶瓣打开和关闭阀，以起始低升程操作。
发动机系统100可包括涡轮增压器，所述涡轮增压器包括热涡轮160-1，其由流动通过排放系统134的热排放气体提供动力（可旋转地驱动）。涡轮增压器还包括冷空气压缩机160-2，其由涡轮160-1驱动。压缩机160-2压缩进入到节流阀112中的空气。
废料门162可允许排放物旁绕涡轮160-1，由此减少由涡轮增压器提供的增压（吸入空气压缩量）。增压致动器模块164可通过控制废料门162的打开而控制涡轮增压器的增压。随着废料门162的打开的增加，增压可减少，并且反之亦然。在各种实施方式中，两个或多个涡轮增压器可被实施，并且可由增压致动器模块164控制。
充气冷却器（CAC）166可将热量从压缩空气充气转移到冷却介质，诸如，发动机冷却剂或空气。压缩空气充气可例如经由压缩和/或从排放系统134的部件接收热量。虽然为了说明的目的而单独显示，但是涡轮160-1和压缩机160-2可附接到彼此，将吸入空气放置为接近热排放物。
发动机系统100可包括一个或多个EGR阀，诸如，EGR阀170，其选择性地将排放气体重新定向返回到吸入歧管110。EGR阀170可使排放气体从GPF 138的上游流动到吸入歧管110，诸如，从催化剂136和GPF 138之间。EGR阀170由EGR致动器模块172基于来自ECM 114的信号而控制。因为EGR阀170连接到GPF 138的上游的排放系统134，所以EGR阀170可用于使新鲜空气流动到GPF 138，用于再生，而没有空气流动通过发动机102，如下文进一步讨论的。
曲轴的位置可使用曲轴位置传感器180而测量。曲轴的旋转速度（发动机速度）可基于曲轴位置而确定。发动机冷却剂的温度可使用发动机冷却剂温度（ECT）传感器182而测量。ECT传感器182可位于发动机102内或位于其中冷却剂循环的其它位置处，诸如，散热器（未显示）。
吸入歧管110内的压力可使用歧管绝对压力（MAP）传感器184而测量。在各种实施方式中，可测量发动机真空，即，环境空气压力与吸入歧管110内的压力之间的差。流动到吸入歧管110中的空气的质量流速可使用质量空气流（MAF）传感器186而测量。在各种实施方式中，MAF传感器186可位于壳体中，所述壳体也包括节流阀112。差量压力传感器188可测量横跨EGR阀170的压力差。
节流阀致动器模块116可使用一个或多个节流阀位置传感器（TPS）190而监测节流阀112的位置。被吸入到发动机102中的空气的环境温度可使用吸入空气温度（IAT）传感器192而测量。发动机系统100还可包括一个或多个其它传感器193，诸如，加速器踏板位置（APP）传感器、制动踏板位置（BPP）传感器、环境湿度传感器、一个或多个爆震传感器、压缩机出口压力传感器和/或节流阀入口压力传感器、废料门位置传感器、EGR位置传感器和/或一个或多个其它合适的传感器。ECM 114可使用来自传感器的信号，以为发动机系统100进行控制决策。
ECM 114可与变速器控制模块194通信，诸如，以协调发动机转矩输出与变速器191中的变速齿轮和一个或多个离合器的致动。变速器191经由包括多个轴（诸如，一个或多个驱动轴、半轴等）的动力传动系统将所接收的转矩转移到轮。
ECM 114可与混合动力控制模块196通信，诸如，以协调发动机102和电动马达198的操作。电动马达198也可作用为发电机，并且可用于产生电能，用于由交通工具电气系统使用和/或用于存储在电池中。在各种实施方式中可实施多于一个电动马达。
电子制动控制模块（EBCM）197基于由BPP传感器测量的BPP而控制摩擦制动器199的应用。例如，EBCM 197可基于BPP而控制被施加到制动钳的制动液的压力。例如，随着BPP远离静止（例如，0）位置增加时，EBCM 197可增加压力，并且反之亦然。
在各种实施方式中，ECM 114、变速器控制模块194、EBCM 197和混合动力控制模块196的各种功能可集成到一个或多个模块中。虽然提供了与ECM 114通信的混合动力控制模块196、EBCM 197和变速器控制模块194的示例，但是本文讨论的控制模块可经由通信总线与彼此通信。
改变发动机参数的每个发动机系统可被称为发动机致动器。例如，节流阀致动器模块116可调节节流阀112的打开，以实现目标节流阀打开面积。火花致动器模块126控制火花塞，以实现相对于活塞TDC的目标火花定时。燃料致动器模块124控制燃料喷射器，以实现目标燃料供给参数。相位器致动器模块158可控制吸入凸轮相位器148和排放凸轮相位器150，以分别实现目标吸入凸轮相位器角和排放凸轮相位器角。EGR致动器模块172可控制EGR阀，以实现目标EGR打开面积。增压致动器模块164控制废料门162，以实现目标废料门打开面积。气缸致动器模块120控制气缸停用，以实现目标数量的启用或停用气缸。ECM 114为发动机致动器生成目标值，以导致发动机102生成目标发动机输出转矩（转矩请求）。
现在参考图2，呈现了示例发动机控制系统的功能框图。转矩请求模块204基于一个或多个输入212而确定对于发动机102的转矩请求208。例如，输入212可包括加速器踏板位置（APP）、BPP、巡航控制输入和/或一个或多个其它合适的输入。例如，随着APP增加（例如，相对于预定静止（0）APP），转矩请求模块204可增加转矩请求208，并且反之亦然。转矩请求模块204可附加或可选地基于一个或多个其它转矩请求（诸如，由ECM 114生成的转矩请求和/或从交通工具的其它模块（诸如，变速器控制模块194、EBCM 197、混合动力控制模块196等）接收的转矩请求）而确定转矩请求208。转矩请求模块204可使用将（多个）输入与转矩请求相关的一个或多个等式和/或查找表而确定转矩请求208（例如，按Nm）。
转矩请求模块204也可确定将由发动机102产生的转矩的量和将经由一个或多个电动马达产生的转矩的量。转矩请求模块204可将马达转矩请求发送到混合控制模块196，所述马达转矩请求对应于将经由一个或多个电动马达产生的转矩的量。混合控制模块196控制逆变器，所述逆变器控制到（多个）电动马达和来自（多个）电动马达的电力流，以实现马达转矩请求。
ECM 114基于转矩请求208和/或一个或多个其它参数而控制发动机致动器。例如，节流阀控制模块216可基于转矩请求208而确定目标节流阀打开220。节流阀致动器模块116可分别基于目标节流阀打开220而调节节流阀的打开。
燃料控制模块232基于转矩请求208而确定一个或多个目标燃料供给参数236。例如，目标燃料供给参数236可包括目标等量比（EQR）或燃料质量、每个燃烧事件的燃料喷射的次数和对于每次喷射的定时。燃料致动器模块124基于目标燃料供给参数236而喷射燃料。
相位器控制模块237基于转矩请求208而确定目标吸入凸轮相位器角238和排放凸轮相位器角239。相位器致动器模块158可分别基于目标吸入凸轮相位器角238和排放凸轮相位器角239而调节吸入凸轮相位器148和排放凸轮相位器150。相位器控制模块237也可确定目标升程状态（例如，低升程或高升程操作）。相位器致动器模块158可致动一个或多个升程致动器，以实现目标升程状态。
增压控制模块240基于转矩请求208而设置目标废料门打开242。增压致动器模块164基于目标废料门打开242而控制废料门162的打开。仅通过示例，增压致动器模块164可使用将目标废料门打开与目标DC相关的等式或查找表基于目标废料门打开242而确定被应用到废料门162的目标占空比（DC）。增压致动器模块164可基于目标DC而将信号应用到废料门162。
增压控制模块240还可基于转矩请求208而设置目标涡轮配置243。例如，目标涡轮配置243可包括涡轮增压器的叶片的位置、涡轮增压器的几何形状或另一合适的参数。增压致动器模块164可基于目标涡轮配置243而控制涡轮增压器涡轮和/或涡轮增压器压缩机。
气缸控制模块244可基于转矩请求208而生成气缸启用/停用命令248。气缸致动器模块120基于启用/停用命令248而停用气缸的吸入阀和排放阀。
燃料控制模块232停止停用气缸的燃料供给。燃料控制模块232设置目标燃料供给参数236，以将燃料提供到启用气缸。气缸停用与燃料切断（例如，减速燃料切断）不同。当气缸停用时，气缸的吸入阀和排放阀维持关闭。当切断到气缸的燃料时，气缸的吸入阀和排放阀仍然可打开和关闭。例如，在交通工具减速期间，燃料控制模块232可切断到发动机的一个、多于一个或所有气缸的燃料。这可减少发动机102的燃料消耗。
EGR控制模块252基于转矩请求208而确定目标EGR打开256。EGR致动器模块172基于目标EGR打开256而控制EGR阀170的打开。
火花控制模块258基于转矩请求208而确定目标火花定时260。火花致动器模块126基于目标火花定时260而控制火花定时。目标致动器值可使用将转矩请求与目标致动器值相关的等式或查找表而确定。
一个或多个控制模块可在一种或多种情况下调节一个或多个目标致动器值，诸如，用于GPF 138的再生，如下文进一步讨论的。
图3是再生模块300的示例实施方式的功能框图。再生模块300控制GPF 138的再生。再生模块300侵入地使用通过EGR阀170的流动路径，以使新鲜空气流动到GPF 138，用于再生，而没有空气首先通过发动机102。
再生模块300关闭废料门162，以经由涡轮增压器将吸入歧管110内的压力增加到大于其中EGR系统连接到排放系统134的位置处的压力。再生模块300可调节凸轮定相和/或阀升程，以限制通过发动机102的空气流动，以迫使空气通过EGR阀170并且到GPF 138，用于再生。再生模块300可控制燃料供给，以产生输入到催化剂136的化学计量的或少量的富燃料排放物，以限制NOx排放，并且控制GPF 138的温度，以产生微粒燃烧条件。
微粒模块304确定被捕获在GPF 138内的微粒的当前量。微粒模块304可确定微粒308的当前量，例如，基于排放物（例如，质量）流速（EFR）312和一个或多个其它参数。例如，微粒模块304可使用将EFR和（多个）其它参数与微粒的量相关的一个或多个等式和/或查找表而确定微粒308的量。
再生控制模块316基于微粒308的量而选择性地执行GPF 138的再生。例如，当微粒308的量大于或等于微粒的预定量时，再生控制模块316起始再生。预定量（例如，质量）可为所校准的固定预定值。当微粒308的量小于预定量时，再生控制模块316可不执行再生。
当再生控制模块316确定执行再生时，再生控制模块316可确定输入到GPF 138的排放物的温度320是否大于预定温度。如果温度320大于或等于预定温度，则再生控制模块316可进行再生。
如果温度320低于预定温度，则再生控制模块316可生成再生燃料命令324和/或再生火花命令328，以将温度320至少增加到预定温度。燃料控制模块232根据再生燃料命令324而设置一个或多个目标燃料供给参数236。仅通过示例，再生燃料命令324可为用于使燃料供给富足，以相对于化学计量变得燃料富足，以提高温度320。附加地或可选地，再生燃料命令324可为用于在每次燃烧事件执行两次或多次燃料喷射，以提高温度320。火花控制模块258根据再生火花命令328而设置目标火花定时260。仅通过示例，再生火花命令328可为用于相对于当前（例如，目标）火花定时或相对于预定火花定时延迟火花定时。
一旦温度320已经达到预定温度，则再生控制模块316可生成再生废料门（WG）命令332。增压控制模块240根据再生废料门命令332而设置目标废料门打开242。仅通过示例，再生废料门命令332可为用于相对于当前（例如，目标）废料门打开而关闭废料门162，或通过将废料门162致动到完全关闭位置而完全关闭废料门162。这增加由涡轮增压器提供的增压，并且增加吸入歧管110内的压力。
当温度320已经达到预定温度时，再生控制模块316可生成再生节流阀命令336。节流阀控制模块216根据再生节流阀命令336而设置目标节流阀打开220。仅通过示例，再生节流阀命令336可为用于相对于当前（例如，目标）节流阀打开而打开节流阀116，或通过将节流阀116致动到完全打开位置而完全打开节流阀116。这可提高吸入歧管110内的压力。
当温度320已经达到预定温度时，再生控制模块316可生成再生阀命令340。相位器控制模块237根据再生阀命令340而设置目标吸入定时238和排放定时239。仅通过示例，再生阀命令340可为用于增加阀重叠，以高升程模式操作，和/或执行减少通过发动机102的空气流动的一次或多次吸入和/或排放阀致动调节。这可提高吸入歧管110内的压力。
在经由再生命令332、336和340中的至少一个提高吸入歧管110内的压力之后，再生控制模块316可生成再生EGR命令344。EGR控制模块252根据再生EGR命令344而设置目标节流阀打开256。仅通过示例，再生EGR命令344可为用于相对于当前（例如，目标）节流阀打开而打开EGR阀170，或通过将EGR阀170致动到完全打开位置而完全打开EGR阀170。当压力在吸入歧管110内提高时，打开EGR阀170可允许新鲜空气通过EGR阀170流动到GPF 138，用于再生，而没有首先流动通过发动机102。以此方式，控制EGR阀170，以允许新鲜空气旁绕发动机102。
再生控制模块316可在打开EGR阀170之后验证新鲜空气流动通过EGR阀170。仅通过示例，再生控制模块316可确定的是，当由氧气传感器139测量的氧气348的量增加时，和/或当由差量压力传感器188测量的差量压力352指示更接近排放系统134的压力比更接近吸入系统的压力至少低预定量时，新鲜空气流动通过EGR阀170。如果新鲜空气不流动，则再生控制模块316可更新再生EGR命令344，以将EGR阀170打开更多，可更新再生废料门命令332，以进一步关闭废料门162，可更新节流阀再生命令336，以进一步打开节流阀112，和/或可更新再生阀命令340，以进一步增加阀重叠。阀重叠可指的是气缸的吸入阀和排放阀两者打开期间的时期。
在验证新鲜空气流动通过EGR阀170之后，再生控制模块316可更新再生燃料命令324。如上文描述的，燃料控制模块232根据再生燃料命令324而设置一个或多个目标燃料供给参数236。仅通过示例，再生燃料命令324可由再生控制模块316设置，以将预定等量比的排放物提供到催化剂136。例如，预定等量比可为化学计量（1.0）或比化学计量更燃料富足的预定量（例如，0.97至1.0）。
量模块357确定从再生开始以来已经流动通过EGR阀170的新鲜空气的总量。例如，在每个预定时期，量模块357可使用将差量压力与质量空气流速相关的查找表和等式中的一个基于差量压力352而确定通过EGR阀170的当前质量空气流速。在每个预定时期，量模块357可基于当前质量空气流速而确定空气质量，诸如，通过确定当前质量空气流速的数学积分。量模块357可将空气质量添加到总量，以在每个预定时期更新总量。
再生控制模块316维持再生命令的生成，直到完成再生，诸如，直到已经流动通过EGR阀170的新鲜空气的总量大于或等于新鲜空气的阈值量360。阈值量360可为所校准的预定固定值。可选地，阈值模块356可确定阈值量360。阈值模块356可确定阈值量360，例如，基于当执行再生时的量308、温度320、排放流速312和/或一个或多个其它合适的参数。阈值模块356可使用将（多个）输入与阈值量相关的一个或多个等式和/或查找表而确定阈值量360。
当总量大于或等于阈值量360时，再生控制模块316可确定再生完成，并且停止生成命令324、328、332、336、340和344。这可允许控制发动机致动器，以恢复正常操作。
图4是描绘了控制GPF 138的再生的示例方法的流程图。控制可从404开始，其中，微粒模块304确定GPF 138内的微粒的当前量308。在408处，再生控制模块316确定微粒的量308是否大于用于起始GPF 138的再生的微粒的预定量。如果408为是，则控制继续412。如果408为否，则控制返回到404。
在412处，再生控制模块316可确定温度320是否大于或等于预定温度。如果412为否，则再生控制模块316在416处生成再生燃料命令324和/或再生火花命令328，以提高温度320，并且控制返回到412。如果412为是，则控制继续420。
在420处，再生控制模块316生成再生废料门命令332，以关闭废料门162。在424处，再生控制模块316生成再生阀命令340，以调节至少一个吸入和/或排放阀操作参数，以限制通过发动机102的空气流动，并且提高吸入歧管110内的压力。例如，再生控制模块316可增加阀重叠和/或以高升程模式操作。
在428处，再生控制模块316生成再生EGR命令344，以打开EGR阀170。在这些情况下，打开EGR阀170使新鲜空气从吸入歧管110流动到GPF 138，用于再生。
在432处，再生控制模块316可确定新鲜空气是否通过EGR阀170流动到GPF 138。例如，再生控制模块316可确定输入到GPF 138的氧气的量是否已经增加，或在EGR阀170的排放系统侧上的压力是否小于在EGR阀170的吸入系统侧上的压力。如果432为否，则控制可返回到420，以进一步关闭废料门162，进一步调节阀定时和/或升程，和/或进一步打开EGR阀170。如果432为是，则控制继续436。
在436处，再生控制模块316更新再生燃料命令324，用于燃烧GPF 138内的微粒。例如，再生控制模块316可设置再生燃料命令324，以实现到催化剂136中的大约化学计量的排放物流，以实现目标GPF温度和/或实现目标微粒燃烧速率。
在440处，阈值模块356可确定通过EGR阀170的空气的阈值量360，以完成再生。在444处，量模块357确定从再生开始以来（当408为是时）已经流动通过EGR阀170的空气的总量。在448处，再生控制模块316确定总量358是否大于或等于阈值量360。如果448为是，则再生控制模块316停止生成命令332至344，并且允许正常的发动机致动器控制在452处恢复，并且控制返回到404。如果448为否，则控制返回到444，以更新总量358。
前述描述在本质上仅是说明性的，并且不旨在以任何方式限制本公开、其应用或使用。本公开的广泛教导可按各种形式实施。因此，虽然本公开包括特定示例，但是本公开的真实范围不应如此受限，因为在研究附图、说明书和所附权利要求时，其它修改将变得显而易见。应理解的是，方法内的一个或多个步骤可按不同次序（或同时）执行，而不改变本公开的原理。此外，虽然上文将实施例中的每个描述为具有某些特征，但是相对于本公开的任何实施例描述的那些特征中的任何一个或多个可在其它实施例中的任何的特征中实施和/或与其组合，即使该组合未被明确描述。换句话说，所描述的实施例不是互相排斥的，并且一个或多个实施例与彼此的置换保持在本公开的范围内。
使用各种术语（包括“连接”、“接合”、“联接”、“相邻”、“紧邻”、“在……顶部上”、“上方”、“下方”和“设置”）而描述元件之间（例如，模块、电路元件、半导体层等等之间）的空间和功能关系。除非明确描述为“直接”，否则当在上文的公开中描述第一与第二元件之间的关系时，该关系可为其中在第一与第二元件之间不存在有其它中间元件的直接关系，但是也可为其中在第一与第二元件之间存在有（在空间上或功能上）一个或多个中间元件的间接关系。如本文使用的，短语A、B和C中的至少一个应该使用非排他性逻辑“或”被解释为意指逻辑（A或B或C），并且不应被解释为意指“A中的至少一个、B中的至少一个和C中的至少一个”。
在附图中，箭头的方向（如由箭头指示的）总体上表示图示所关注的信息流（例如，数据或指令）。例如，当元件A和元件B交换各种信息但是从元件A传输到元件B的信息与图示相关时，箭头可从元件A指向元件B。此单向箭头不暗示没有其它信息从元件B传输到元件A。此外，对于从元件A发送到元件B的信息，元件B可将对于信息的请求或信息接收确认发送到元件A。
在本申请中（包括下文的限定），可利用术语“电路”替代术语“模块”或术语“控制器”。术语“模块”可指的是以下、为以下的部分或包括以下：专用集成电路(ASIC)；数字、模拟或混合模拟/数字分立电路；数字、模拟或混合模拟/数字集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列(FPGA)；执行代码的处理器电路（共享、专用或群组）；存储由处理器电路执行的代码的存储器电路（共享、专用或群组）；提供所描述功能的其它合适硬件部件；或者上文的一些或全部的组合，例如，在片上系统中。
模块可包括一个或多个接口电路。在一些示例中，接口电路可包括连接到局域网(LAN)、因特网、广域网(WAN)或其组合的有线或无线接口。本公开的任何给定模块的功能可分布在经由接口电路连接的多个模块之中。例如，多个模块可允许负载平衡。在另一示例中，服务器（也被称为远程或云）模块可代表客户端模块完成一些功能。
如上文使用的，术语代码可包括软件、固件和/或微代码，并且可指的是程序、例程、功能、级别、数据结构和/或对象。术语共享处理器电路涵盖执行来自多个模块的一些或全部代码的单个处理器电路。术语群组处理器电路涵盖以下处理器电路：其与附加处理器电路组合执行来自一个或多个模块的一些或全部代码。对于多个处理器电路的参考涵盖分立裸片上的多个处理器电路、单个裸片上的多个处理器电路、单个处理器电路的多个内核、单个处理器电路的多个线程或上文的组合。术语共享存储器电路涵盖存储来自多个模块的一些或全部代码的单个存储器电路。术语群组存储器电路涵盖以下存储器电路：其与附加存储器组合存储来自一个或多个模块的一些或全部代码。
术语存储器电路是术语计算机可读介质的子集。如本文使用的，术语计算机可读介质不涵盖通过介质（例如，在载波上）传播的暂时性电信号或电磁信号；术语计算机可读介质因此可被视为有形和非暂时性的。非暂时性有形计算机可读介质的非限制性示例是非易失性存储器电路（例如，闪速存储器电路、可擦除可编程只读存储器电路或掩码只读存储器电路）、易失性存储器电路（例如，静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路）、磁性存储介质（例如，模拟或数字磁带或硬盘驱动器）以及光学存储介质（例如，CD、DVD或蓝光光盘）。
在本申请中描述的设备和方法可由专用计算机部分或完全实施，所述专用计算机通过将通用计算机配置成执行以计算机程序实施的一个或多个特定功能而产生。上文描述的功能块、流程图部件和其它元件作用为软件规范，其可通过技术人员或程序员的例行工作转换成计算机程序。
计算机程序包括被存储在至少一个非暂时性有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可包括或依赖于所存储数据。计算机程序可涵盖与专用计算机的硬件交互的基本输入/输出系统(BIOS)、与专用计算机的特定装置交互的装置驱动器、一个或多个操作系统、用户应用、后台服务、后台应用等等。
计算机程序可包括：(i)待解析描述性文本，例如，HTML（超文本标记语言）、XML（可扩展标记语言）或JSON（JavaScript对象注释）；(ii)汇编代码；(iii)由编译器从源代码生成的目标代码；(iv)用于由解释器执行的源代码；(v)用于由即时编译器编译和执行的源代码等等。仅作为示例，可使用来自包括以下的语言的语法而编写源代码：C、C++、C#、Objective-C、Swift、Haskell、Go、SQL、R、Lisp、Java®、Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、Javascript®、HTML5（超文本标记语言，第5版）、Ada、ASP（活动服务器页面）、PHP（PHP：超文本预处理器）、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、Ruby、Flash®、Visual Basic®、Lua、MATLAB、SIMULINK以及Python®。

Claims (10)

1.用于交通工具的再生系统，包括：
微粒模块，被配置为确定被捕获在微粒过滤器内的微粒的量，所述微粒过滤器被配置为过滤微粒，所述微粒来自从发动机输出的排放物；以及
再生控制模块，被配置为响应于确定被捕获在所述微粒过滤器内的微粒的量至少是预定量：
关闭涡轮增压器的废料门；以及
打开EGR阀，所述EGR阀连接到（a）所述涡轮增压器下游的所述发动机的吸入系统以及（b）所述微粒过滤器的上游，
所述废料门的关闭和所述EGR阀的打开使空气通过所述EGR阀从（a）所述吸入系统流动到（b）所述微粒过滤器的上游，而没有空气进入所述发动机。
2.根据权利要求1所述的再生系统，其中，所述再生控制模块进一步被配置为响应于确定被捕获在所述微粒过滤器内的微粒的量至少是所述预定量，调节吸入阀打开定时和吸入阀关闭定时中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的再生系统，其中，所述再生控制模块进一步被配置为响应于确定被捕获在所述微粒过滤器内的微粒的量至少是所述预定量，调节排放阀打开定时和排放阀关闭定时中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的再生系统，其中，所述再生控制模块进一步被配置为响应于确定被捕获在所述微粒过滤器内的微粒的量至少是所述预定量，调节吸入阀打开定时、吸入阀关闭定时、排放阀打开定时和排放阀关闭定时。
5.根据权利要求1所述的再生系统，其中，所述再生控制模块被配置为在打开所述EGR阀之前关闭所述废料门。
6.根据权利要求1所述的再生系统，其中，所述再生控制模块进一步被配置为：
在所述EGR阀的打开之后，确定空气是否通过所述EGR阀从（a）所述吸入系统流动到（b）所述微粒过滤器的上游；以及
响应于确定空气没有通过所述EGR阀从（a）所述吸入系统流动到（b）所述微粒过滤器的上游，进行以下中的至少一个：
进一步打开所述EGR阀；以及
进一步关闭所述废料门。
7.根据权利要求1所述的再生系统，其中，所述再生控制模块进一步被配置为：
在所述EGR阀的打开之后，确定空气是否通过所述EGR阀从（a）所述吸入系统流动到（b）所述微粒过滤器的上游；以及
响应于确定空气通过所述EGR阀从（a）所述吸入系统流动到（b）所述微粒过滤器的上游，调节所述发动机的燃料供给。
8.根据权利要求7所述的再生系统，其中，所述再生控制模块被配置为基于输入到在所述微粒过滤器上游实施的催化剂的化学计量的排放物而调节所述发动机的燃料供给。
9.根据权利要求8所述的再生系统，其中，所述EGR阀连接到（b）所述催化剂和所述微粒过滤器之间。
10.根据权利要求7所述的再生系统，其中，所述再生控制模块被配置为基于由位于所述微粒过滤器上游的氧气传感器在排放物中测量的氧气的量而确定空气是否通过所述EGR阀从（a）所述吸入系统流动到（b）所述微粒过滤器的上游。
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