CN115199424B - 车辆发动机的颗粒处理方法、装置、发动机ecu及车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种车辆发动机的颗粒处理方法、装置、发动机ECU及车辆，包括：采集发动机的颗粒捕集器的有氧信息；根据有氧信息计算发动机的实际空燃比，并判断实际空燃比是否处于氧气充足区间；在实际空燃比处于氧气充足区间时，若发动机的实际转速大于预设转速，且发动机的目标输出扭矩小于预设扭矩，将发动机的进气量限制于预设进气量，使得发动机的排气温度升高至最高温度，以辅助燃烧颗粒捕集器内的颗粒物。根据本申请实施例的车辆发动机的颗粒处理方法，解决了相关技术中DPF再生消耗燃油较高，以及易出现缺氧，导致虽然后处理温度很高，但颗粒物无法燃烧的问题。
Description
技术领域
本申请涉及车辆技术领域，特别涉及一种车辆发动机的颗粒处理方法、装置、发动机ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)及车辆。
背景技术
柴油机热效率高、节油，但其颗粒物(Particulate Matter，PM)排放污染是影响柴油机乘用化的首要障碍。随着柴油车排放标准升级，尤其是PM及氮氧化物(NOX)限值的不断收紧，仅依靠发动机本身减少燃烧污染物和柴油氧化催化器已无法满足法规要求。
相关技术中，一般是通过增加柴油颗粒捕集器(Diesel Particulate Filter，DPF)来降低PM的排放。
然而，在采用相关技术中的方法降低PM排放时，DPF过滤体的再生是DPF实用化的关键，并且DPF再生消耗燃油较高，并且易出现缺氧(如增压器性能衰退)，导致虽然后处理温度很高，但颗粒物无法燃烧，亟待解决。
申请内容
有鉴于此，本申请旨在提出一种车辆发动机的颗粒处理方法，解决了相关技术中DPF再生消耗燃油较高，以及易出现缺氧，导致虽然后处理温度很高，但颗粒物无法燃烧的问题。
为达到上述目的，本申请的技术方案是这样实现的：
一种车辆发动机的颗粒处理方法，包括以下步骤：
采集发动机的颗粒捕集器的有氧信息；
根据所述有氧信息计算所述发动机的实际空燃比，并判断所述实际空燃比是否处于氧气充足区间；以及
在所述实际空燃比处于所述氧气充足区间时，若所述发动机的实际转速大于预设转速，且所述发动机的目标输出扭矩小于预设扭矩，将所述发动机的进气量限制于预设进气量，使得所述发动机的排气温度升高至最高温度，以辅助燃烧所述颗粒捕集器内的颗粒物。
进一步地，在采集所述发动机的颗粒捕集器的有氧信息之后，还包括：
检测所述发动机的采集位置；
若所述采集位置为所述颗粒捕集器的前端位置，则所述氧气充足区间为第一预设区间；
若所述采集位置为所述颗粒捕集器的后端位置，则所述氧气充足区间为第二预设区间。
进一步地，所述第一预设区间不包含所述第二预设区间。
进一步地，所述第一预设区间为[18，25]，所述第二预设区间为[4，9]。
进一步地，上述的车辆发动机的颗粒处理方法，还包括：
在所述发动机的实际转速小于预设转速，且所述实际空燃比小于预设阈值时，发送发动机故障提示至车载终端和/或预设终端。
进一步地，所述预设阈值由所述氧气充足区间对应得到。
进一步地，在所述发动机为柴油发动机时，所述将所述发动机的进气量限制于预设进气量，包括：
根据所述预设进气量确定所述柴油发动机的节气门的目标开度；
将所述节气门的开度关小至所述目标开度。
相对于现有技术，本申请所述的车辆发动机的颗粒处理方法具有以下优势：
本申请所述的车辆发动机的颗粒处理方法，可以根据采集到的发动机的颗粒捕集器的有氧信息计算发动机的实际空燃比，并在实际空燃比处于氧气充足区间时，若发动机的实际转速大于一定转速，且发动机的目标输出扭矩小于一定扭矩，将发动机的进气量限制于一定进气量，使得发动机的排气温度升高至最高温度，以辅助燃烧颗粒捕集器内的颗粒物，解决了相关技术中DPF再生消耗燃油较高，以及易出现缺氧，导致虽然后处理温度很高，但颗粒物无法燃烧的问题。
本申请的第二个目的在于提出一种车辆发动机的颗粒处理装置。
为达到上述目的，本申请的技术方案是这样实现的：
一种车辆发动机的颗粒处理装置，包括：
采集模块，用于采集发动机的颗粒捕集器的有氧信息；
判断模块，用于根据所述有氧信息计算所述发动机的实际空燃比，并判断所述实际空燃比是否处于氧气充足区间；以及
控制装置，用于在所述实际空燃比处于所述氧气充足区间时，若所述发动机的实际转速大于预设转速，且所述发动机的目标输出扭矩小于预设扭矩，将所述发动机的进气量限制于预设进气量，使得所述发动机的排气温度升高至最高温度，以辅助燃烧所述颗粒捕集器内的颗粒物。
进一步地，在采集所述发动机的颗粒捕集器的有氧信息之后，所述采集模块还用于：
检测所述发动机的采集位置；
若所述采集位置为所述颗粒捕集器的前端位置，则所述氧气充足区间为第一预设区间；
若所述采集位置为所述颗粒捕集器的后端位置，则所述氧气充足区间为第二预设区间。
进一步地，所述第一预设区间不包含所述第二预设区间。
进一步地，所述第一预设区间为[18，25]，所述第二预设区间为[4，9]。
进一步地，上述的车辆发动机的颗粒处理装置，还包括：
发送模块，用于在所述发动机的实际转速小于预设转速，且所述实际空燃比小于预设阈值时，发送发动机故障提示至车载终端和/或预设终端。
进一步地，所述预设阈值由所述氧气充足区间对应得到。
进一步地，在所述发动机为柴油发动机时，所述控制装置，具体用于：
根据所述预设进气量确定所述柴油发动机的节气门的目标开度；
将所述节气门的开度关小至所述目标开度。
相对于现有技术，本申请所述的车辆发动机的颗粒处理装置具有以下优势：
本申请所述的车辆发动机的颗粒处理装置，可以根据采集到的发动机的颗粒捕集器的有氧信息计算发动机的实际空燃比，并在实际空燃比处于氧气充足区间时，若发动机的实际转速大于一定转速，且发动机的目标输出扭矩小于一定扭矩，将发动机的进气量限制于一定进气量，使得发动机的排气温度升高至最高温度，以辅助燃烧颗粒捕集器内的颗粒物，解决了相关技术中DPF再生消耗燃油较高，以及易出现缺氧，导致虽然后处理温度很高，但颗粒物无法燃烧的问题。
本申请的第三个目的在于提出一种发动机ECU。
为达到上述目的，本申请的技术方案是这样实现的：
一种发动机ECU，设置有如上述实施例所述的车辆发动机的颗粒处理装置。
所述的发动机ECU与上述的车辆发动机的颗粒处理装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
本申请的第四个目的在于提出一种车辆。
为达到上述目的，本申请的技术方案是这样实现的：
一种车辆，设置有如上述实施例所述的发动机ECU。
所述的车辆与上述的发动机ECU相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例所述的车辆发动机的颗粒处理方法的流程图；
图2为DPF捕集颗粒物示意图；
图3为一种排放路线后处理布置方式的示意图；
图4为另一种排放路线后处理布置方式的示意图；
图5为增压器前的特征示意图；
图6为DOC的典型结构示意图；
图7为本申请一个实施例的节气门布置位置示意图；
图8为本申请一个实施例的节气门的结构示意图；
图9为本申请实施例所述的车辆发动机的颗粒处理装置的方框示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
图1是根据本申请实施例的车辆发动机的颗粒处理方法流程图。
在介绍本申请实施例的车辆发动机的颗粒处理方法之前，先简单介绍下相关技术中的车辆发动机的颗粒处理方法。
具体地，如图2所示，图2为DPF捕集颗粒物示意图，DPF收集碳颗粒(PM)的原理是尾气进入DPF孔道，孔道为“死胡同”结构，孔道壁面过滤下的碳颗粒留在孔道内存储，尾气只能通过孔道之间的壁面的毛细空隙才能排出，较小的毛细空隙保证了DPF具有良好的过滤效果。
进一步地，针对轻型柴油车对相关排放法规的排放路线主要后处理布置处理方式如图3和图4所示，其中，LNT为稀燃NOX捕集技术(leanNOXtrap，LNT)，SDPF为带有SCR功能的DPF(Diesel Particle Filter with SCR Function)，SCR为选择性催化还原装置(Selective Catalytic Reduction，SCR)，DOC为氧化催化器(Diesel OxidationCatalyst，DOC)图5为增压器前的特征示意图。
具体而言，当前市场上轻型柴油车DPF再生的的工作原理为：DPF两端各有一个压力取气管，取气管与压差传感器连接，因为排气流过DPF是会受到DPF的阻力的，也就是说压差传感器采集到的DPF前端压差管的压力总别后端大，当发动机ECU识别压差传感器的数值超过某个设定值(例如25g)，发动机开始进行缸内燃油后喷。
缸内燃油后喷技术是在发动机正常喷油着火后，在活塞下行的过程中，喷油器额外向气缸内喷射燃油。
后喷产生的燃油产生大量的HC和CO，这些反应剂在DOC内部贵金属Pt、Rh等催化剂的作用下与O2(氧气)，进行催化氧化反应生热，直到DOC出口温度达到DPF前的高温传感器识别到的温度＞590℃。
其中，氧化反应公式如下：
CO+1/2O2→CO2 (1)
HC+O2→CO2+H2O (2)
PAH+O2→CO2+H2O (3)
醛+O2→CO2+H2O (4)
碳颗粒(PM)通常可在550℃以上氧化燃烧，达到590℃以上DPF再生效率高。
轻型柴油发动机实际DPF再生过程可达20分钟，缸内燃油后喷时，燃油颗粒附着在缸壁上，被油底壳的机油冲刷，这个结果是机油稀释。机油稀释如果超标后果非常严重，有可能造成发动机报废。
行业内在有在排气管路上氧化催化器前使用“第五喷油器”解决上述问题，其中，针对四缸柴油发动机上研究的，四缸柴油发动机每缸各有一个喷油器，然后在排气管路上增设一个相同的喷油器，又称为“第五喷油器”。
此外，由于LNT和DOC主要功能类似，下面以DOC为例进行详细介绍。
如图6所示，图6为DOC的典型结构示意图。
具体地，DOC包括壳体22和衬垫23，载体21位于壳体22中，壳体22在两端具有开口，载体21沿纵向的两端分别朝向对应侧的壳体22的开口，衬垫23夹设于载体21的外周壁和壳体22的内周壁之间；载体21上形成有沿纵向延伸的多个孔道，孔道的内壁上涂覆有Pt、Pd、Rh。气流从壳体22的一端进入壳体22内，并流经其中设置的载体21后再从另一端排出，在通过载体21时，气流流经载体21上的多个孔道，增大接触面积。
可选择地，载体21由惰性物质构成，例如陶瓷、金属、碳化硅和钛酸铝中的一者制成，并且载体21含有氧化铝，氧化铝提供较高的比表面积、增强CO、HC、NOX等物质的附着能力；衬垫23起到保证密封性和减振保护作用。
并且，在结构上，作为一种选择，壳体22从沿纵向(延伸方向)从一端到另一端依次包括第一连接管段、第一扩张段、主体段、第二扩张段和第二连接管段，载体21位于主体段内，第一扩张段和第二扩张段形成为从一端到另一端内径逐渐增大，并且第一扩张段和第二扩张段的内径较大的一端均朝向主体段，从而使得主体段具有各个大的内径，即更大的内部空间，以容纳载体21，使流经主体段的气流能够在其中更充分地附着、捕集和反应。
然而，上述方法对于一个匹配2.0L柴油机的轻型柴油车，DPF成功再生一次需要消耗1L燃油，甚至更多，而且有时候DPF再生时(例如增压器性能衰退)，缺氧，造成虽然后处理温度很高，但是烧不掉碳(PM)。
本申请正是基于上述问题而提出一种车辆发动机的颗粒处理方法，可以根据采集到的发动机的颗粒捕集器的有氧信息计算发动机的实际空燃比，并在实际空燃比处于氧气充足区间时，若发动机的实际转速大于一定转速，且发动机的目标输出扭矩小于一定扭矩，将发动机的进气量限制于一定进气量，使得发动机的排气温度升高至最高温度，以辅助燃烧颗粒捕集器内的颗粒物，解决了相关技术中DPF再生消耗燃油较高，以及易出现缺氧，导致虽然后处理温度很高，但颗粒物无法燃烧的问题。
具体而言，如图1所示，根据本申请实施例的车辆发动机的颗粒处理方法包括以下步骤：
在步骤S101中，采集发动机的颗粒捕集器的有氧信息。
应当理解的是，本申请实施例可以通过氧传感器或者氮氧传感器采集发动机的颗粒捕集器的有氧信息，从而为颗粒捕集器再生时进行“氧信息”监控。
进一步地，在采集发动机的颗粒捕集器的有氧信息之后，还包括：检测发动机的采集位置；若采集位置为颗粒捕集器的前端位置，则氧气充足区间为第一预设区间；若采集位置为颗粒捕集器的后端位置，则氧气充足区间为第二预设区间。
其中，第一预设区间和第二预设区间可以是用户预先设定的区间，可以是通过有限次实验获取的区间，也可以是通过有限次计算机仿真得到的区间。
进一步地，第一预设区间不包含第二预设区间。
可选地，第一预设区间可以为[18，25]，第二预设区间可以为[1，10]，优选第二预设区间为[4，9]。
具体而言，本申请实施例可以先确定氮氧传感器或氧传感器的位置，如果颗粒捕集器的前端位置有氮氧传感器或氧传感器，本申请实施例的氧气充足区间可以为第一预设区间；如果颗粒捕集器的前端位置没有氮氧传感器或氧传感器，则可以采集颗粒捕集器的后端位置的氮氧传感器或氧传感器，此时氧气充足区间可以为第二预设区间。
也就是说，当发动机的采集位置为颗粒捕集器的前端位置时，发动机的空燃比(即空气和燃油的消耗比)在第一预设区间对颗粒捕集器再生最有利；当发动机的采集位置为颗粒捕集器的后端位置时，发动机的空燃比在第二预设区间对颗粒捕集器再生最有利。
在步骤S102中，根据有氧信息计算发动机的实际空燃比，并判断实际空燃比是否处于氧气充足区间。
其中，在根据有氧信息计算发动机的实际空燃比时，可以采用相关技术中的计算方式，为避免冗余，在此不做详细赘述。
由此，在计算出发动机的实际空燃比后，即可结合上述的氧气充足区间进行判断，以确定该实际空燃比是否处于氧气充足区间。
在步骤S103中，在实际空燃比处于氧气充足区间时，若发动机的实际转速大于预设转速，且发动机的目标输出扭矩小于预设扭矩，将发动机的进气量限制于预设进气量，使得发动机的排气温度升高至最高温度，以辅助燃烧颗粒捕集器内的颗粒物。
进一步地，在发动机为柴油发动机时，将发动机的进气量限制于预设进气量，包括：根据预设进气量确定柴油发动机的节气门的目标开度；将节气门的开度关小至目标开度。
为使得本领域技术人员进一步了解本申请实施例的车辆发动机的颗粒处理方法，下面结合图7和图8进行详细介绍一下节气门的布置、柴油机节气门特点、节气门升温机理。
结合图7和图8，图7为节气门布置位置示意图；图8为节气门的结构示意图。
柴油机节气门特点：
柴油机为富氧燃烧形式，进气管路中可以不设置节气门，一些方案中为了其他系统增加类似于汽油发动机的节气门；对于柴油车来说，驾驶员踩下油门踏板时仅仅是喷油器的喷油量增加，节气门可以认为始终是保持全开的，进气管路始终保持最大进气量。
节气门升温机理：
当发动机中的活塞运行到气缸上止点，喷油器向燃烧室喷射柴油，柴油不会马上就燃烧，从“喷油”到柴油能“形成火焰初期”的这个时间段被称为——滞燃/滞燃期；
例：当将节气门的开度从100％立即调到53％，进气量降低(大约减小了1/3～1/2)，但是关小节气门后“喷油量没有变”，由于进气量减少，燃油颗粒周边的氧气减少，燃油颗粒与合适数量的氧结合后才会在燃烧，所以相当于增加了“燃油颗粒与氧气的结合时间”，也就是滞燃期的时间变长。
滞燃期变长，着火的时间变长，温度升高，所以排气温度变高。
因此，如果DPF前的温度越接近590℃，就可以越少的“尾喷燃油”或者“第五喷油器少喷燃油”，从而进行节油。
因此，在发动机中高转速，例如，柴油机的2000r/min～4000r/min且发动机需要输出的扭矩小时，当DPF再生时，发动机ECU读取到的颗粒捕集器的前端位置的实际空燃比大于25时，可以控制节气门关小角度(相对于节气门的流通截面积减小，进而限制了进气量)，节气门关小角度后，发动机的排气温度会升高，例如，排气温度可以升高100℃～170℃；
需要说明的是，如果颗粒捕集器的后端位置的实际空燃比大于10，即可采用上述节气门关小的策略，以提高发动机排气温度，为避免冗余，在此不做详细赘述。
另外，DPF再生一般要持续20分钟，当然DPF再生一般在车辆行驶工况，当然也有原地再生的情况，有发动机高速运转也有低速运转的工况。
(1)如果发动机在2000r/min持续的进行DPF再生(整个过程)，可节约燃油0.5L；
(2)如果是综合工况，节油效果会变少，但是也能节油。
进一步地，上述的车辆发动机的颗粒处理方法，还包括：在发动机的实际转速小于预设转速，且实际空燃比小于预设阈值时，发送发动机故障提示至车载终端和/或预设终端。
可选地，在一些实施例中，预设阈值由氧气充足区间对应得到。
其中，预设转速可以是用户预先设定的转速，可以是通过有限次实验获取的转速，也可以是通过有限次计算机仿真得到的转速；预设阈值可以是用户预先设定的阈值，可以是通过有限次实验获取的阈值，也可以是通过有限次计算机仿真得到的阈值，在此不做具体限定。
优选地，预设转速可以为1400r/min，预设阈值与采集位置有关，如果采集位置为颗粒捕集器的前端位置，则预设阈值可以为18，如果采集位置为颗粒捕集器的后端位置，则预设阈值可以为1。
具体而言，车辆研发时，会标定DPF再生，也就是说，常规下不会出现DPF再生欠氧/缺氧的情况。但是不排除有个别产品，例如增压器，由于其自身质量原因，性能衰减后，造成DPF再生缺氧/欠氧，进而造成DPF再生不成功，又识别不出来。因此，本申请实施例可以通过上述方式准确识别出DPF再生是否缺氧。
举例而言，以采集位置为颗粒捕集器的前端位置为例，当发动机转速较低时，例如“怠速～1400r/min”，此时的发动机扭矩又在外特性点附近时，很容易出现氧气不够用的情况(发动机实际空燃比＜18)，因此，本申请实施例可以在发动机的实际转速小于1400r/min，且空燃比＜18时，发动机ECU报出故障码，并发送发动机故障提示至车载终端和/或预设终端。
需要说明的是，车载终端可以为中控大屏，预设终端可以为具有独立操作系统的电子终端设备(如手机、平板电脑等)，可以由乘客自行安装软件、游戏的第三方服务商提供的程序，通过此类程序来不断对终端设备的功能进行扩充，并可以通过通信模块和其他智能设备进行数据交互的一类设备的总称。通信模块可以为GSM(Global System for MobileCommunications，全球移动通信系统)通信模块、3G通信模块、4G通信模块和5G通信模块中的一种。
根据本申请实施例提出的车辆发动机的颗粒处理方法，可以根据采集到的发动机的颗粒捕集器的有氧信息计算发动机的实际空燃比，并在实际空燃比处于氧气充足区间时，若发动机的实际转速大于一定转速，且发动机的目标输出扭矩小于一定扭矩，将发动机的进气量限制于一定进气量，使得发动机的排气温度升高至最高温度，以辅助燃烧颗粒捕集器内的颗粒物，解决了相关技术中DPF再生消耗燃油较高，以及易出现缺氧，导致虽然后处理温度很高，但颗粒物无法燃烧的问题。
图9是本申请实施例的车辆发动机的颗粒处理装置的方框示意图。
如图9所示，该车辆发动机的颗粒处理装置10包括：采集模块100、判断模块200和控制装置300。
采集模块100用于采集发动机的颗粒捕集器的有氧信息；
判断模块200用于根据有氧信息计算发动机的实际空燃比，并判断实际空燃比是否处于氧气充足区间；以及
控制装置300用于在实际空燃比处于氧气充足区间时，若发动机的实际转速大于预设转速，且发动机的目标输出扭矩小于预设扭矩，将发动机的进气量限制于预设进气量，使得发动机的排气温度升高至最高温度，以辅助燃烧颗粒捕集器内的颗粒物。
进一步地，在采集发动机的颗粒捕集器的有氧信息之后，采集模块100还用于：
检测发动机的采集位置；
若采集位置为颗粒捕集器的前端位置，则氧气充足区间为第一预设区间；
若采集位置为颗粒捕集器的后端位置，则氧气充足区间为第二预设区间。
进一步地，第一预设区间不包含第二预设区间。
进一步地，第一预设区间为[18，25]，第二预设区间为[4，9]。
进一步地，上述的车辆发动机的颗粒处理装置10，还包括：
发送模块，用于在发动机的实际转速小于预设转速，且实际空燃比小于预设阈值时，发送发动机故障提示至车载终端和/或预设终端。
进一步地，预设阈值由氧气充足区间对应得到。
进一步地，在发动机为柴油发动机时，控制装置300具体用于：
根据预设进气量确定柴油发动机的节气门的目标开度；
将节气门的开度关小至目标开度。
根据本申请实施例提出的车辆发动机的颗粒处理装置，可以根据采集到的发动机的颗粒捕集器的有氧信息计算发动机的实际空燃比，并在实际空燃比处于氧气充足区间时，若发动机的实际转速大于一定转速，且发动机的目标输出扭矩小于一定扭矩，将发动机的进气量限制于一定进气量，使得发动机的排气温度升高至最高温度，以辅助燃烧颗粒捕集器内的颗粒物，解决了相关技术中DPF再生消耗燃油较高，以及易出现缺氧，导致虽然后处理温度很高，但颗粒物无法燃烧的问题。
进一步地，本申请的实施例公开了一种发动机ECU包括上述的车辆发动机的颗粒处理装置。
根据本申请实施例提出的发动机ECU，通过上述的车辆发动机的颗粒处理装置，解决了相关技术中DPF再生消耗燃油较高，以及易出现缺氧，导致虽然后处理温度很高，但颗粒物无法燃烧的问题。
进一步地，本申请的实施例公开了一种车辆，该车辆设置有上述实施例的发动机ECU。该车辆由于具有了上述的发动机ECU，解决了相关技术中DPF再生消耗燃油较高，以及易出现缺氧，导致虽然后处理温度很高，但颗粒物无法燃烧的问题。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种车辆发动机的颗粒处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集发动机的颗粒捕集器的有氧信息；
根据所述有氧信息计算所述发动机的实际空燃比，并判断所述实际空燃比是否处于氧气充足区间；以及
在所述实际空燃比处于所述氧气充足区间时，若所述发动机的实际转速大于预设转速，且所述发动机的目标输出扭矩小于预设扭矩，将所述发动机的进气量限制于预设进气量，使得所述发动机的排气温度升高至最高温度，以辅助燃烧所述颗粒捕集器内的颗粒物；
还包括：在所述发动机的实际转速小于预设转速，且所述实际空燃比小于预设阈值时，发送发动机故障提示至车载终端和/或预设终端；
在所述发动机为柴油发动机时，所述将所述发动机的进气量限制于预设进气量，包括：
根据所述预设进气量确定所述柴油发动机的节气门的目标开度；
将所述节气门的开度关小至所述目标开度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在采集所述发动机的颗粒捕集器的有氧信息之后，还包括：
检测所述发动机的采集位置；
若所述采集位置为所述颗粒捕集器的前端位置，则所述氧气充足区间为第一预设区间；
若所述采集位置为所述颗粒捕集器的后端位置，则所述氧气充足区间为第二预设区间。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一预设区间不包含所述第二预设区间。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一预设区间为[18，25]，所述第二预设区间为[4，9]。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设阈值由所述氧气充足区间对应得到。
6.一种车辆发动机的颗粒处理装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于采集发动机的颗粒捕集器的有氧信息；
判断模块，用于根据所述有氧信息计算所述发动机的实际空燃比，并判断所述实际空燃比是否处于氧气充足区间；以及
控制装置，用于在所述实际空燃比处于所述氧气充足区间时，若所述发动机的实际转速大于预设转速，且所述发动机的目标输出扭矩小于预设扭矩，将所述发动机的进气量限制于预设进气量，使得所述发动机的排气温度升高至最高温度，以辅助燃烧所述颗粒捕集器内的颗粒物。
7.一种发动机ECU，其特征在于，包括：如权利要求6所述的车辆发动机的颗粒处理装置。
8.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求7所述的发动机ECU。
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
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