CN1659366A - 用于使排气系统中的颗粒过滤器再生的控制方法 - Google Patents

用于使排气系统中的颗粒过滤器再生的控制方法 Download PDF

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Abstract

一种用于控制一内燃机(10)的可变气阀驱动机构(26)以使所述内燃机的排气系统(25)中的一颗粒过滤器(35)再生的控制系统(30)。该控制系统包括一个用于在发动机以其自身的动力运转的同时使所述颗粒过滤器再生的操作程序(50，50A)，该操作程序使所述可变气阀驱动机构改变发动机工作循环中发动机气缸气阀的定时，结果，可使流过所述排气系统的气流的温度升高到能够有效地烧掉所述过滤器已经截留的颗粒物的温度。

Description

用于使排气系统中的颗粒过滤器再生的控制方法
技术领域
本发明总地涉及用于驱动机动车辆并且配备有可变气阀驱动机构和装有能够截留发动机排气中的颗粒物的颗粒过滤器的排气系统的内燃机。本发明的一个更具体的方面涉及通过利用可变气阀驱动机构来使颗粒过滤器再生的控制方法。
背景技术
可以把一个颗粒过滤器或称烟尘过滤器装在发动机尤其是柴油发动机的排气系统中，用于截留发动机排气中的烟尘颗粒，以使这些颗粒不会排放到周围的大气中。发动机的运行时间越长，过滤器内截留的烟尘就越多。最终，积累的大量烟尘将开始影响发动机的性能，所以，需要清除过滤器中截留的烟尘。
因为烟尘实质上是碳，已有技术的一种用于清除烟尘的方法是，通过短时地把流过烟尘的发动机排气的温度升高到足够高并且提供足够的氧，来把乃是碳的烟尘燃烧成二氧化碳。这样的过程称之为过滤器再生。已有技术的一种用于升高排气温度的方法是通过改变发动机的燃油喷射定时和喷射量来进行。
发明内容
本发明将提供一种用于使过滤器再生的更好的方法。在一台发动机装有由处理器化的发动机控制系统控制的可变气阀驱动机构时，其进气阀的开启和关闭定时以及排气阀的开启和关闭定时都是可以改变的。本发明是从这样一个发现出发，就是可利用可变气阀驱动机构来改变排气温度。特别是，已经发现，在发动机工作循环中的一定时间内减小气阀的重叠量可以把发动机的排气温度短时地升高到足以烧掉烟尘过滤器内已经截留的烟尘而使烟尘过滤器再生的温度。随着活塞即将到达上死点(TDC)而完成一个排气行程，对应的气缸的排气阀开始关闭。它在上死点或靠近上死点处达到完全关闭。在上死点或靠近上死点处，对应的进气阀开始打开。气阀重叠就是在发动机循环中进气阀和排气阀同时开着的那一小段时间。通过在各气缸内的活塞即将到达上死点而完成一个排气行程时减小气阀重叠量，也就是，通过缩短发动机工作循环中各气缸的进气阀和排气阀同时开着的那一小段时间，可将从气缸流出并流过排气系统的气流的温度升高到能够有效地烧掉过滤器已经截留的颗粒物的温度，从而使过滤器再生。
如果在初始减小气阀重叠量时排气温度低于一个低温极限值，则可以对排气进行补充加热。补充加热是一个补充的措施，其可以在减小气阀重叠量的同时通过改变燃油喷射量来进行。
本发明的原理可以作为整个发动机的控制方法的一部分体现在发动机控制系统中。可以看见，结合于整个发动机控制方法中的可使颗粒过滤器再生的这种发动机和运转方法方面的创造是一个符合客观需要的目标，因为它可使这种再生过程对于车辆的驾驶员是明明白白的，对他或她来说，不要求任何特殊的措施。通过以采用固态处理器化的电子装置的发动机控制系统来控制发动机气缸气阀的可变驱动机构，本发明可以达到预期的目标。处理器能够处理输入数据并编制输出数据，来定义对于本发明的方法是最适当的气阀开启和关闭时刻。数据输入被转换成电信号，这些电信号通过电路发给可变气阀驱动机构的执行机构，使其在对于完成再生最为恰当的时刻打开和关闭进气阀和排气阀。
由于本发明的某些原理包括改变发动机工作循环中的发动机各气缸的进气阀和排气阀开启和关闭的时刻，对每一这样的气缸气阀，发动机的可变气阀驱动机构必须是有效的。这种机构的一个例子包括按照输给它的电信号开启和关闭每一对应的气缸气阀的电动执行机构。这种型式的发动机有时被称为无凸轮发动机。
可以相信，本发明能够为烟尘过滤器的再生提供一个有利的解决办法，因为它可以通过向处理器提供采用一种适当算法的操作程序而在现有的发动机上实现，只需发动机有一个处理器化的控制系统和一个可变气阀驱动机构，不需要增加其它硬件。就这里揭示的这个实施例要用于操作程序的那些数据输入来说，这些输入数据都是已经存在并可以利用的。也可以相信，与以上提及的已有技术的方法相比，本发明能够有效地节省燃油。
因此本发明的一个基本方面涉及用于使内燃机的排气系统中的烟尘过滤器再生的一个新颖的系统和方法，这种系统和方法尤其适用于还具有用于改变气缸进气阀和排气阀定时的可变气阀驱动机构的压燃式发动机或称柴油机。本发明包括在发动机循环过程中使可变气阀驱动机构改变发动机气缸气阀的定时，借以使流过排气系统的气流的温度升高到能够有效地烧掉过滤器已经截留的颗粒物的温度，从而使过滤器再生。
这里揭示的本发明的一个总的方面涉及用于使在内燃机排气系统中截留了可燃颗粒物的颗粒过滤器再生的方法，这种内燃机有用于改变排气阀的开启和关闭定时以及用于改变进气阀的开启和关闭定时的可变气阀驱动机构，排气阀是控制着从发动机的气缸流向排气系统的气流，进气阀是控制着从发动机的进气系统流入气缸的气流。这种方法的一个更具体的第一方面包括：在发动机以其自身的动力运转时，在各气缸的活塞即将到达上死点而完成一个排气行程时，操作可变气阀驱动机构工作以使发动机工作循环中各气缸的进气阀和排气阀同时开着的那一小段时间减短，结果，可使流过排气系统的气流的温度升高到能够有效地烧掉过滤器已经截留的颗粒物的温度，从而使过滤器再生。这种方法的一个更具体的第二方面包括：在发动机以其自身的动力运转时，操作可变气阀驱动机构使之向着下死点(BDC)提前关闭进气阀，结果，可使流过排气系统的气流的温度升高到能够有效地烧掉过滤器已经截留的颗粒物的温度，从而使过滤器再生。这两个更具体的方面可以分别应用，也可以合起来应用。
本发明的再一个方面涉及一种能够实现这两个更具体的方面两者之一或两者的发动机。
本发明的另一个总的方面涉及一个用于控制内燃机的可变气阀驱动机构以使这种发动机的排气系统中的颗粒过滤器再生的控制系统。这种控制系统包括一个用于在发动机以其自身的动力运转时使颗粒过滤器再生的操作程序，该操作程序在各气缸的活塞即将到达上死点而完成一个排气行程时操作可变气阀驱动机构工作以使发动机工作循环中各气缸的进气阀和排气阀同时开着的那一小段时间减短，结果，可使流过排气系统的气流的温度升高到能够有效地烧掉过滤器已经截留的颗粒物的温度，从而使过滤器再生。
本发明的上述以及进一步的各个方面、特点和优点在本发明的现在看来为较佳的一个实施例的说明中将更清楚地显现出来，这一实施例描述了用以实现本发明的现在看来是最好的方式。本说明书包括下面将解释的各附图并且包括结合这些附图的详细说明。
附图说明
图1是按照本发明的原理的一个示例性压燃式发动机的一般示意图。
图2是用于实现本发明的一种算法的示例性流程图。
图3是表明本发明的某些原理的进气阀和排气阀的代表性定时图。
图4是可用于实现本发明的另一种算法的示例性流程图。
图5是表明本发明的某些原理的进气阀和排气阀的另一个代表性定时图。
具体实施方式
图1表示出一个可为机动车辆提供动力的多缸内燃机10。这个车辆可以是例如一辆有底盘的货运卡车，底盘包括一个动力链，发动机10是动力链中的一台燃油喷射式柴油发动机，其通过驱动链连接于被驱动的车轮，用于推动车辆。
发动机10包括一个有进气支管14的进气系统12，增压空气通过进气支管14进入发动机10的气缸16。增压空气是从进气支管14经过对应的进气阀18进入气缸16。各燃油喷射器20以相对于发动机工作的正确定时关系把柴油喷射入各个气缸。发动机10还包括排气系统22，其用于使发动机各气缸内燃烧产生的废气从发动机排出。各气缸的废气是通过各自的排气阀24进入排气系统。
发动机10包括一个可变气阀驱动机构26，其能够改变进气阀的开启和关闭时刻以及排气阀的开启和关闭时刻。这种发动机有时被称为无凸轮发动机，其意思是，在这种发动机上，通过对各电动执行机构28施加电信号来使每一常闭的进气阀和排气阀在发动机工作循环中的一个所希望的时刻开启，电信号一终止相关的气阀就关闭。
具有数字处理能力的发动机电子控制系统30联接于发动机10。控制系统30可以包括一个或几个处理器，这些处理机按照一种或多种编程的算法处理来自各输入数据源的数据以提供操作程序，操作程序又生成用于执行与发动机10的工作有关的各个功能的那些数据。由控制系统30处理的那些数据代表一些变量并且可以在外部数据源生成(输入变量)和/或在控制系统30内部产生(局部变量)。可以把其它的数据编程并储存在控制系统30内。控制系统30把输入和/或编程的数据编制成用于操作进气阀和排气阀执行结构28的数据和用于操作燃油喷射器20的数据。所揭示的这一例子中用的数据包括流过排气系统25的废气的温度和排气系统内的压力。温度和压力数据可从各自的传感器即温度传感器31和压力传感器32获得，这些传感器通常是发动机系统的标准元件。
排气系统25还包括一个用于截留排气流中挟带的颗粒状物质的颗粒或称烟尘过滤器35，以使它们不会逃逸到周围环境中。颗粒状物质的成份是可燃的颗粒，其有时被称为烟尘，实质上是碳的颗粒。可以用各种不同的颗粒过滤器，而且典型地，它们在其使用寿命中需要经常进行再生。再生就是要除去截留的烟尘，这可以这样来进行，即把排气的温度加热到足够高的温度并供给充足的氧气，使被截留的烟尘燃烧成二氧化碳气体，生成的二氧化碳气体随热的燃烧气体一起经排气系统流入环境大气中。
发动机10还包括一个运动机构，其包括在气缸16内往复运动并通过连杆34连接于曲轴36的活塞32。发动机在运转时进行通常为720°的循环，一个循环包括进气、压缩、动力和排气等四个行程，每个行程持续180°。进气和动力行程发生在活塞32向下运动时，而压缩和排气行程发生在活塞向上运动时。随着在发动机每一循环中喷射的燃油在气缸内燃烧，燃烧的能量被转换成曲轴的输出扭矩而使发动机运转并驱动机动车辆。
发动机控制系统30有一个软件操作程序，其执行用于控制发动机工作的一种或几种算法，包括用可变气阀驱动机构26控制气阀18和24的定时和燃油喷射器20向各气缸16的喷油。算法之一具体表现为一个用于按照本发明的原理使过滤器35再生的操作程序。图2给出了这种算法的一个例子，其以标号50标明。
在执行算法50时，其运行一系列步骤，这些步骤使与发动机10有关的那些功能得以执行。第一系列步骤52包括进行一个评估以确定过滤器35是否需要进行再生。一个步骤54包括处理定义从传感器33得到的当前排气压力和从传感器31得到的当前排气温度的数据。另一个步骤56确定过滤器35内的烟尘累积量。如果一个后续的步骤58根据步骤54和56的结果确定过滤器35需要再生，就像前述那样减小气阀重叠量，如步骤60所示。如果步骤58确定不需要进行再生，就设定一个触发器(步骤61)以便随后触发另一个评估。
图3以曲线图表示出气阀重叠的一个例子以及怎样改变重叠量。曲线62表示在活塞32完成排气行程并开始进气行程时各气缸的排气阀24的开启程度，这个程度与发动机的循环在对应的活塞32的上死点(TDC)附近的那一部分有关。曲线62表示随着活塞即将到达上死点排气阀处在关闭过程中。曲线64表示与发动机循环的同一部分有关的同一气缸的进气阀18的开启程度。曲线64表示随着活塞即将到达上死点进气阀处在开启过程中。气阀重叠出现在进气阀和排气阀同时开着时并以双向箭头66表示。
通过在各气缸的活塞即将到达上死点而完成排气行程时减小气阀重叠量，亦即使发动机循环中各气缸的进气阀和排气阀同时开着的那一小段时间减短，可将从各气缸流出并流过排气系统25的气流的温度升高到能够有效地烧掉过滤器35已截留的颗粒物的温度，从而使过滤器再生。减小气阀重叠量将减小箭头66的长度，而增大气阀重叠量将增大箭头66的长度。
因为可变气阀驱动机构26控制着进气阀18和排气阀24的开启和关闭定时，所以可以用它设定气阀重叠量，也就是图3中箭头66的长度。除设定气阀重叠量之外，可变气阀驱动机构26还可控制使重叠在发动机循环中的哪一时刻发生，也就是箭头66沿着水平轴线的位置。因此，读者应能理解，可以用不同的方式改变气阀重叠量，诸如通过只控制进气阀，或只控制排气阀，抑或同时控制进气阀和排气阀。
图2的其余部分表示，一旦气阀重叠已经减小到能够开始再生的量值，体现算法50的操作程序怎样连续进行过滤器35的再生。步骤70把来自传感器31的当前的排气温度与代表一个低温极限(在本例中是400℃)的预先定义的基准值进行比较，如果低于这一极限，就采取补充行动，以便升高排气温度，而使流过排气系统的气流的温度超过这一低温极限。如果当前的排气温度超过了这一基准值，算法就不要求采取这样的补充行动，在这种情况下，将执行监测过滤器35的再生完成情况的下一个步骤72。如果步骤72确定再生是完成了，算法就结束，并且气阀操作就不再是在体现算法50的操作程序的控制之下。
如果步骤72确定再生尚未完成，算法再用下一个步骤74处理排气温度数据，但是现在是把当前的排气温度与代表一个高温极限(在本例中是600℃)的另一个预先定义的基准值进行比较，超过这个高温极限，就应增大气阀重叠量以降低排气温度。如果步骤74确定当前的排气温度低于高温极限，操作程序就继续在算法的小循环76里进行。只要测量到的排气温度处在预先定义的两个温度极限之间，再生就继续进行到完成，或者进行到超过两个温度极限之一为止。
如果超过了高温极限，执行步骤77，开始增大气阀重叠量。然后算法执行与步骤72相同的步骤78。如果步骤78确定再生尚未完成，算法返回到小循环76。如果步骤78确定再生已完成，算法就结束，并且气阀操作就不再是在体现算法50的操作程序的控制之下。
每当执行步骤70时，以及当比较结果表明排气温度已经下降到低于低温极限时，就采取升高排气温度的补充行动，包括改变喷射入各气缸的燃油量。这可通过二次喷射或称后喷射来进行，如图2中的步骤80所示。一旦这样的喷射已经开始，步骤82就把这时的排气温度与高温极限进行比较。如果排气温度不超过高温极限，算法就回到步骤70。如果排气温度超过高温极限，步骤84就按比例减少二次喷油量，而后算法回到步骤78。
从对算法50的上述说明，读者应能理解，烟尘过滤器再生的基本控制是通过控制可变气阀驱动机构26来进行的。在气阀重叠量的初始减小不足以促使达到再生所需要的温度的情况下，可以通过二次燃油喷射进行补充加热。如果前面已经调用，就通过按比例减少二次喷油量来把排气温度限制于不超过一个最大值，或者如果在引发再生时已经减短了在各气缸的活塞即将到达上死点而完成一个排气行程时发动机工作循环中进气阀和排气阀同时开着的那一小段时间，可通过增大那一小段时间来把排气温度限制于不超过一个最大值。
图4和5表示出另一种算法50A，其类似于算法50，不同只在于两个方面，即步骤60和77。不是像上述那样改变气阀重叠量，算法50A是用向着下死点提前关闭进气阀的步骤60A取代步骤60，以及用延迟关闭进气阀的步骤77A取代步骤77。在引发再生之前，进气阀18是在活塞32上行时关闭。步骤60A通过使进气阀18提早关闭来引发再生。进气阀关闭向下死点提前并且仍发生在活塞上行过程中。但是，关闭可以提前到就发生在下死点处，甚或下死点之前。可以认为，根据各个发动机的具体情况，算法50A可能会产生比算法50更少的烟。但是应该理解，这里揭示的各个方法可以单独应用，也可以合起来应用。
尽管上面已经图示和说明了本发明的现在看来为较佳的实施例，但是应该理解，本发明的原理适用于在以下权利要求书的范围内的所有实施例和应用场合。

Claims (35)

1.一种用于使安装在具有可变气阀驱动机构的内燃机的排气系统中的截留可燃颗粒物的颗粒过滤器再生的方法，这种可变气阀驱动机构用于改变控制着从发动机气缸流入排气系统的气流的排气阀的开启和关闭定时以及用于改变控制着从发动机的进气系统流入气缸的气流的进气阀的开启和关闭定时，这种方法包括：
在所述发动机以其自身的动力运转时，在各气缸的活塞即将到达上死点而完成一个排气行程时，操作所述可变气阀驱动机构以使发动机工作循环中各气缸的进气阀和排气阀同时开着的那一小段时间减短，结果，可使流过排气系统的气流的温度升高到能够有效地烧掉所述过滤器已经截留的颗粒物的温度，从而使所述过滤器再生。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，它还包括检测所述过滤器已经截留了大量颗粒物而需要再生的状态的步骤，当检测到的状态表明需要进行再生时就引发再生。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，它还包括测量流过所述排气系统的气流的温度的步骤、以及把测量到的温度与定义一个低温极限的基准值进行比较的步骤，这个低温极限用于判别是一种要求进一步升高流过所述排气系统的气流的温度的状态还是一种不要求这样的进一步升高温度的状态。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，它还包括检测所述过滤器是否已再生到足以允许停止再生的状态的步骤、以及在检测到所述状态时使再生停止的步骤。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，它还包括测量在已引发再生后流过所述排气系统的气流的温度的步骤、和把测量到的温度与定义所述气流的一个高温极限的基准值进行比较的步骤、以及如果测量到的温度超过这一高温基准值就操作所述可变气阀驱动机构的步骤，最后所述的步骤操作可变气阀驱动机构以使在各气缸的活塞即将到达上死点而完成一个排气行程时发动机工作循环中各气缸的进气阀和排气阀同时开着的那一小段时间加长，从而防止所述气流的温度超过所述高温极限。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，它还包括检测所述过滤器是否已再生到足以允许停止再生的状态的步骤、以及在检测到所述状态时使再生停止的步骤。
7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，它还包括如果所述比较表明检测到的温度不超过所述基准值就改变各气缸的燃油喷射量的步骤，以升高从各气缸流入所述排气系统的气流的温度。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，它还包括在改变各气缸的燃油喷射量而使从各气缸流入所述排气系统的气流的温度升高的同时测量流过所述排气系统的气流的温度的步骤、和把测量到的温度与定义所述气流的一个高温极限的基准值进行比较的步骤、以及如果测量到的温度超过这一高温基准值就停止改变各气缸的燃油喷射量的步骤。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，它还包括测量在已停止改变各气缸的燃油喷射量之后流过所述排气系统的气流的温度的步骤、把测量到的温度与定义所述气流的一个高温极限的基准值进行比较的步骤、以及如果测量到的温度超过这一高温基准值就操作所述可变气阀驱动机构的步骤，最后所述的步骤操作可变气阀驱动机构以使在各气缸的活塞即将到达上死点而完成一个排气行程时发动机工作循环中各气缸的进气阀和排气阀同时开着的那一小段时间加长，从而防止所述气流的温度超过所述高温极限。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，它还包括测量在已引发再生后流过所述排气系统的气流的温度的步骤、把测量到的气流温度与定义所述气流的一个高温极限的基准值进行比较的步骤、以及如果测量到的气流温度超过这一高温基准值就操作所述可变气阀驱动机构的步骤，最后所述的步骤操作可变气阀驱动机构以使在各气缸的活塞即将到达上死点而完成一个排气行程时发动机工作循环中各气缸的进气阀和排气阀同时开着的那一小段时间加长，从而防止所述气流的温度超过所述高温极限。
11.一种内燃机，它包括：
多个气缸和一个运动机构，燃烧过程在所述多个气缸内发生，所述运动机构包括在所述多个气缸内往复运动的多个活塞，燃烧的能量由所述运动机构转换成扭矩输出；
一个进气系统，增压空气通过该进气系统进入所述多个气缸；
用于控制所述气缸与所述进气系统的连通状态的进气阀；
一个排气系统，燃烧产物从所述气缸流经该排气系统排出，该排气系统包括一个截留可燃颗粒物的颗粒过滤器，以防止这些颗粒物进入周围环境；
用于控制所述气缸与所述排气系统的连通状态的排气阀；
一个用于改变进气阀和排气阀的开启和关闭定时的可变气阀驱动机构；
一个用于控制发动机的工作、包括控制所述可变气阀驱动机构的控制系统，该控制系统包括用于在发动机以其自身的动力运转的同时使所述颗粒过滤器再生的操作程序，该操作程序可在各气缸的活塞即将到达上死点而完成一个排气行程时操作所述可变气阀驱动机构以使发动机工作循环中各气缸的进气阀和排气阀同时开着的那一小段时间减短，结果，可使流过所述排气系统的气流的温度升高到能够有效地烧掉所述过滤器已经截留的颗粒物的温度，从而使所述过滤器再生。
12.如权利要求11所述的内燃机，其特征在于，它还包括向所述控制系统提供所述排气系统的有关数据的各传感器，并且，所述操作程序处理来自各传感器的数据，用以检测所述过滤器是否已达到截留了大量的颗粒物而需要再生的状态，而且在检测到需要进行再生的状态时就引发再生。
13.如权利要求12所述的内燃机，其特征在于，所述各传感器之一是用于提供代表流过排气系统的气流的温度的温度数据的一个温度传感器，而且所述操作程序把所述温度数据与定义一个低温极限的基准值进行比较，该低温极限用于判别是一种要求进一步升高流过所述排气系统的气流的温度的状态还是一种不要求这样的进一步升高温度的状态。
14.如权利要求13所述的内燃机，其特征在于，所述操作程序处理来自各传感器的数据，用以检测所述过滤器是否已再生到足以允许停止再生的状态，而且在检测到这种状态时就使再生停止。
15.如权利要求13所述的内燃机，其特征在于，在已经引发了再生之后，所述操作程序把当前的温度数据与定义所述气流的一个高温极限的基准值进行比较，当这一比较表明所述气流的温度超过了这一高温基准值时，所述操作程序就操作所述可变气阀驱动机构，以使在各气缸的活塞即将到达上死点而完成一个排气行程时发动机工作循环中各气缸的进气阀和排气阀同时开着的那一小段时间加长，从而防止所述气流的温度超过所述高温极限。
16.如权利要求15所述的内燃机，其特征在于，所述操作程序处理来自各传感器的数据，用以检测所述过滤器是否已再生到足以允许停止再生的状态，而且在检测到这种状态时就使再生停止。
17.如权利要求13所述的内燃机，其特征在于，如果所述比较表明所述温度数据不超过所述基准值，所述操作程序就改变各气缸的燃油喷射量，以升高从各气缸流入所述排气系统的气流的温度。
18.如权利要求17所述的内燃机，其特征在于，所述操作程序在改变的燃油喷射量使所述气流的温度升高的同时把当前的温度数据与定义所述气流的一个高温极限的基准值进行比较，并且如果这一比较表明当前的温度已超过这一基准值，所述操作程序就停止改变各气缸的燃油喷射量。
19.如权利要求18所述的内燃机，其特征在于，所述操作程序在停止改变各气缸的燃油喷射量之后把当前的温度数据与定义所述气流的一个高温极限的基准值进行比较，并且如果这一比较表明当前的温度已超过定义所述气流的高温极限的基准值，所述操作程序就操作所述可变气阀驱动机构，以使在各气缸的活塞即将到达上死点而完成一个排气行程时发动机工作循环中各气缸的进气阀和排气阀同时开着的那一小段时间加长，从而防止所述气流的温度超过所述高温极限。
20.如权利要求11所述的内燃机，其特征在于，它还包括一个温度传感器，其用于提供代表流过所述排气系统的气流的温度的温度数据，并且，所述操作程序把当前的温度数据与定义所述气流的一个高温极限的基准值进行比较，如果这一比较表明当前的温度已超过这一高温基准值，所述操作程序就操作所述可变气阀驱动机构，以使在各气缸的活塞即将到达上死点而完成一个排气行程时发动机工作循环中各气缸的进气阀和排气阀同时开着的那一小段时间加长，从而防止所述气流的温度超过所述高温极限。
21.一种用于使安装在具有可变气阀驱动机构的内燃机的排气系统中的截留可燃颗粒物的颗粒过滤器再生的方法，这种可变气阀驱动机构用于改变控制着从发动机的进气系统流入气缸的气流的进气阀的关闭定时，这种方法包括：
在所述发动机以其自身的动力运转时，操作所述可变气阀驱动机构以使所述进气阀向着下死点提前或称提早关闭，结果，可使流过所述排气系统的气流的温度升高到能够有效地烧掉所述过滤器已经截留的颗粒物的温度，从而使所述过滤器再生。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，它还包括检测所述过滤器已截留了大量的颗粒物而需要再生的状态的步骤、当检测到需要进行再生的状态时就引发再生的步骤、检测所述过滤器已经再生到足以允许停止再生的状态的步骤、以及当检测到允许停止再生的状态时就使再生停止的步骤。
23.如权利要求21所述的方法，其特征在于，它还包括测量流过所述排气系统的气流的温度的步骤、以及把测量到的温度与定义一个低温极限的基准值进行比较的步骤，这个低温极限用于判别是一种要求进一步升高流过所述排气系统的气流的温度的状态还是一种不要求这样的进一步升高温度的状态。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，它还包括测量在已引发再生后流过所述排气系统的气流的温度的步骤、把测量到的温度与定义所述气流的一个高温极限的基准值进行比较的步骤、以及如果测量到的温度超过这一高温基准值就操作所述可变气阀驱动机构以使所述进气阀延迟关闭的步骤，结果，可防止流过所述排气系统的气流的温度超过所述高温极限。
25.如权利要求23所述的方法，其特征在于，它还包括如果所述比较表明测量到的温度不超过所述基准值就改变各气缸的燃油喷射量以使从气缸流入所述排气系统的气流的温度升高的步骤、在改变的各气缸燃油喷射量使从气缸流入所述排气系统的气流的温度升高的同时测量流过所述排气系统的气流的温度的步骤、把测量到的温度与定义所述气流的一个高温极限的基准值进行比较的步骤、以及如果测量到的温度超过所述高温基准值就停止改变各气缸的燃油喷射量的步骤。
26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，它还包括测量在已经停止改变各气缸的燃油喷射量之后流过所述排气系统的气流的温度的步骤、把测量到的温度与定义所述气流的一个高温极限的基准值进行比较的步骤、以及如果测量到的温度超过这一高温基准值就操作所述可变气阀驱动机构以使所述进气阀延迟关闭的步骤，结果，可防止所述气流的温度超过所述高温极限。
27.一种内燃机，它包括：
多个气缸和一个运动机构，燃烧过程在所述多个气缸内发生，所述运动机构包括在所述多个气缸内往复运动的多个活塞，燃烧的能量由所述运动机构转换成扭矩输出；
一个进气系统，增压空气通过该进气系统进入所述多个气缸；
用于控制所述气缸与所述进气系统的连通状态的进气阀；
一个排气系统，燃烧产物从所述多个气缸流经该排气系统排出，该排气系统包括一个截留可燃颗粒物的颗粒过滤器，以防止这些颗粒物进入周围环境；
一个用于改变进气阀的关闭定时的可变气阀驱动机构；
一个用于控制发动机的工作、包括控制所述可变气阀驱动机构的控制系统，该控制系统包括用于在发动机以其自身的动力运转的同时使所述颗粒过滤器再生的操作程序，该操作程序可使所述可变气阀驱动机构提前关闭进气阀，结果，可使流过所述排气系统的气流的温度升高到能够有效地烧掉所述过滤器已经截留的颗粒物的温度，从而使所述过滤器再生。
28.如权利要求27所述的内燃机，其特征在于，它还包括向所述控制系统提供所述排气系统的有关数据的各传感器，并且，所述操作程序处理来自各传感器的数据，用以检测所述过滤器是否已达到截留了大量的颗粒物而需要再生的状态，而且在检测到需要进行再生的状态时就引发再生，并且，所述操作程序处理来自各传感器的数据，用以检测所述过滤器是否已再生到足以允许停止再生的状态，而且在检测到这种状态时就使再生停止。
29.如权利要求27所述的内燃机，其特征在于，所述各传感器之一是一个用于提供代表流过排气系统的气流的温度的温度数据的温度传感器，而且所述操作程序把所述温度数据与定义一个低温极限的基准值进行比较，该低温极限用于判别是一种要求进一步升高流过所述排气系统的气流的温度的状态还是一种不要求这样的进一步升高温度的状态。
30.如权利要求29所述的内燃机，其特征在于，在已经引发了再生之后，所述操作程序把当前的温度数据与定义所述气流的一个高温极限的基准值进行比较，当这一比较表明所述气流的温度超过了这一高温基准值时，所述操作程序就使所述可变气阀驱动机构延迟关闭所述进气阀，以防止所述气流的温度超过所述高温极限。
31.如权利要求29所述的内燃机，其特征在于，如果所述比较表明所述温度数据不超过所述基准值，所述操作程序就改变各气缸的燃油喷射量，以使从各气缸流入所述排气系统的气流的温度升高，以及，所述操作程序在改变的燃油喷射量使所述气流的温度升高的同时把当前的温度数据与定义所述气流的一个高温极限的基准值进行比较，如果这一比较表明当前的温度数据超过了所述高温基准值，所述操作程序就停止改变各气缸的燃油喷射量。
32.如权利要求31所述的内燃机，其特征在于，所述操作程序在其停止改变各气缸的燃油喷射量之后把当前的温度数据与定义所述气流的一个高温极限的基准值进行比较，并且如果这一比较表明当前的温度已超过定义所述气流的高温极限的基准值，所述操作程序就使所述可变气阀驱动机构延迟关闭所述进气阀，结果，可防止所述气流的温度超过所述高温极限。
33.一种用于控制内燃机的气缸气阀的可变气阀驱动机构以使该发动机的排气系统中的颗粒过滤器再生的控制系统，该控制系统包括一个用于在所述发动机以其自身的动力运转的同时使所述颗粒过滤器再生的操作程序，并且该控制系统使所述可变气阀驱动机构在发动机循环过程中改变发动机气缸气阀的定时，借以使流过所述排气系统的气流的温度升高到能够有效地烧掉所述过滤器已经截留的颗粒物的温度，从而使所述过滤器再生。
34.如权利要求33所述的控制系统，其特征在于，为了把流过所述排气系统的气流的温度升高到能够有效地烧掉所述过滤器已经截留的颗粒物的温度，所述操作程序能够有效地使所述可变气阀驱动机构在各气缸的活塞即将达到上死点而完成一个排气行程时减短发动机工作循环中进气阀和排气阀同时开着的那一小段时间。
35.如权利要求33所述的控制系统，其特征在于，为了把流过所述排气系统的气流的温度升高到能够有效地烧掉所述过滤器已经截留的颗粒物的温度，所述操作程序能够有效地使所述可变气阀驱动机构向着下死点提前关闭所述发动机的进气阀。
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