CN1977093B - 燃烧由柴油颗粒过滤器捕获的烟灰的方法和柴油发动机 - Google Patents
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Abstract
一种柴油机(10)的排气系统(16)具有一用来处理废气的柴油颗粒过滤器(18)。当被捕获的烟灰积累到可影响过滤器性能的程度时，通过使用诸如背压控制阀或可变几何形的涡轮增压器的叶轮之类的控制装置(20)来提高废气的背压，由此，发动机控制系统(12)可强制燃烧被捕获的烟灰。
Description
发明领域
本发明一般地涉及具有用来处理通过柴油机排气系统的废气的柴油颗粒过滤器的柴油机。具体来说，本发明涉及使用废气背压的发动机系统和方法，以便燃烧捕获在这样一过滤器内的烟灰。
发明背景
一种包括一柴油颗粒过滤器(DPF)的柴油机的排气系统，能够物理地捕获离开发动机通过排气系统的废气中的柴油颗粒物质(DPM)。这防止大量的DPM进入大气。烟灰是DPM的一种成分。其它成分包括可溶的有机馏份(SOF)和灰(即润滑油添加剂等)。由DFP捕获烟灰可防止发生有时看到的从车辆排气管中冒出滚滚黑烟的那种现象。
一种已知类型的DPF是Johnson Matthey Comoany出品的、商标名为“连续再生捕获器”或(CRTTM)的产品。另一种已知类型的DPF是Englehard Corporation出品的商标名为DPXTM的产品。
DPF以前一直用于温热气候中无需强制再生。DPF强制再生的一种可能策略是包括使用发动机控制系统来调整发动机燃料，其方法是将废气温度提高到足够高的温度，以便燃烧被DPF捕获的材料。如果这样一策略要使车辆驾驶员尽可能明晰，则一般地要求车辆以这样的方式操作：适合于应提高废气温度之需的额外地加燃料和基本上不受应提高废气温度之需的额外地加燃料的影响。平心而论，可以认为一成功的策略将对发动机控制系统带来一定程度的复杂性。
发明概要
因此，一种不将太多复杂性引入到一发动机控制系统内的策略，对于某些发动机车辆内的某些发动机是有利的。
本发明涉及这样的发动机和方法，其使用废气背压(EBP)来形成合适的废气温度，以便实现强制燃烧被DPF捕获的烟灰。强制燃烧的过程本身根据一种算法执行，该算法处理一定的数据来控制废气的背压。
因此，本发明的一个通用的方面涉及一种强制燃烧已被捕获在柴油颗粒过滤器内的烟灰的方法，所述过滤器处理通过柴油机的排气系统的废气，该方法包括：随着发动机的运转，反复地处理指示废气温度的数据、指示柴油颗粒过滤器内压降的数据、指示通过发动机的质量流的数据以及使压降和质量流的各种组合与在需要强制燃烧被捕获的烟灰、允许强制燃烧被捕获的烟灰和不需要强制燃烧被捕获的烟灰之间进行识别的条件相关的数据；当上述处理的结果指示出需要强制燃烧被捕获的烟灰的要求时，无论废气温度如何均操作一装置，该装置充分地提高发动机上的废气背压，致使进入和通过柴油颗粒过滤器的废气温度提高到足以起动燃烧被捕获的烟灰的温度；当上述处理的结果指示出允许强制燃烧被捕获的烟灰的要求时，只要废气温度超过预定的阈值，则操作所述装置以充分地提高发动机上的废气背压，致使进入和通过柴油颗粒过滤器的废气温度提高到足以起动燃烧被捕获的烟灰的温度，在上述处理的结果指示出允许强制燃烧被捕获的烟灰的要求并且废气温度超过预定的阈值后，处理使发动机速度数据和发动机载荷数据与装置各种程度的操作相关的数据，由此得出定义该装置应进行操作的某种程度的数据，然后操作该装置达到该种程度。
另一个通用的方面涉及一种柴油发动机，包括：一排气系统，该排气系统包括一处理离开发动机的废气的柴油颗粒过滤器；一废气背压控制装置，该装置用来充分提高发动机上的废气背压，致使进入和通过柴油颗粒过滤器的废气温度提高到足以起动燃烧由柴油颗粒过滤器捕获的烟灰的温度；以及一用来强制燃烧被捕获在柴油颗粒过滤器内的烟灰的控制系统，其中，该控制系统包括一处理器，随着发动机的运转该处理器执行：a)反复地处理指示废气温度的数据、指示柴油颗粒过滤器内压降的数据、指示通过发动机的质量流的数据以及使压降和质量流的各种组合与在需要强制燃烧被捕获的烟灰、允许强制燃烧被捕获的烟灰和不需要强制燃烧被捕获的烟灰之间进行识别的条件相关的数据，b)当上述处理的结果指示出需要强制燃烧被捕获的烟灰的要求时，无论废气温度如何，控制系统均操作废气背压控制装置来充分地提高发动机上的废气背压，致使进入和通过柴油颗粒过滤器的废气温度提高到足以起动燃烧被柴油颗粒过滤器捕获的烟灰的温度，c)当上述处理的结果指示出允许强制燃烧被捕获的烟灰的要求时，只要废气温度超过预定的阈值，则控制系统操作废气背压控制装置以充分地提高发动机上的废气背压，致使进入和通过柴油颗粒过滤器的废气温度提高到足以起动燃烧被捕获的烟灰的温度，在上述处理的结果指示出允许强制燃烧被捕获的烟灰的要求并且废气温度超过预定的阈值后，处理器处理使发动机速度数据和发动机载荷数据的各种组合与废气背压控制装置的各种程度的操作相关的数据，由此得出定义废气背压控制装置应进行操作的某种程度的数据，然后控制系统操作该废气背压控制装置达到该种程度。
在以下对本发明的目前优选的实施例的描述中，这些优选实施例示出当前实施本发明的最佳模式，从以下的揭示中将会看到本发明上述的以及其它的特征和优点。本说明书包括有附图，现简要地描述如下。
附图简要说明
图1是具有一控制系统的典型的柴油机的大致的示意图，该控制系统用来根据本发明的原理强制燃烧被DPF捕获的烟灰。
图2是用来解释本发明的某些原理的曲线图。
图3是由图1的控制系统执行的算法的流程图。
最佳实施例的描述
图1示出用来开动一发动机车辆的典型柴油机10的示意图。发动机10具有一基于处理器的发动机控制系统12，其处理来源于各种方面的数据来形成各种数据，以便控制发动机操作的各种方面。被控制系统12处理的数据可来源于外部，例如传感器，和/或由内部产生。
发动机10包括一吸气系统14，吸入空气通过该吸气系统进入发动机。燃料在控制系统12作用下喷射到发动机10的气缸内形成一混合物，其被燃烧而使发动机产生动力。由发动机气缸内燃烧造成的废气通过一排气系统16排出，该排气系统包括一DPF 18，其在废气通过一排气管19进入到大气前对废气进行处理。在到达DPF 18之前，废气必须通过一EPB控制装置20，该装置的一实例是一电控的蝶阀，它处于控制系统12的控制之下。EPB控制装置的另一实例是几何形状变化的叶片，或变化的喷嘴、涡轮增压器。
当EPB控制装置20最大地打开时，它对废气流的限制最小。当EPB控制装置20最大地关闭时，它对废气流的限制最大。在最大打开和最大关闭之间的范围内，装置20施加对应于其关闭程度的限制，由于控制系统12执行某种处理的结果，装置20根据施加到其上的控制信号达到其各种关闭程度。
图2示出有关横贯DPF 18的压降(ΔP)对通过发动机10的质量流的几个图。无论是测得的还是计算出的通过发动机的质量气流流率都是对质量流率的合适的近似。当EBP控制装置20最大地打开而DPF18相对不捕获烟灰时，大的质量流量形成相对小的横贯DPF 18的ΔP。这可以位于曲线32下方的操作区域30为例，该曲线代表ΔP的下限值对于质量流量的值。一“清净”DPF的实例用曲线33表示。
另一代表ΔP的一上限值对于质量流量值的曲线34，对其下边界是曲线32的另一操作区域36成为一上边界。导致ΔP的值位于区域36内的质量流量的值指示出在DPF 18内更多地集聚大量捕获的烟灰。产生位于曲线34上方区域38内的ΔP的值的质量流量的值指示出在DPF 18内集聚甚至更大量捕获的烟灰。
简而言之，DPF 18进行操作的区域确定是否要求强制燃烧捕获的烟灰。尤其是：1)当无论是测得的还是计算出的数据指示出DPF 18在区域30内操作时，控制系统12识别出DPF 18内集聚的烟灰量低于要求强制燃烧的量；2)当无论是测得的还是计算出的数据指示出DPF 18在区域36内操作时，控制系统12识别出DPF 18内集聚的烟灰量适合于要求强制燃烧，假定废气温度也超过某阈值；以及，3)当无论是测得的还是计算出的数据指示出DPF 18在区域38内操作时，控制系统12识别出DPF 18内集聚的烟灰量适合于强制燃烧，不管废气温度如何。当燃烧不强制要求时，EBP控制装置20通常将最大地打开，除非用与本发明无关的策略关闭到某个程度。
本发明的策略在控制系统12内实现为一算法，它在发动机操作时反复地执行。图3代表这样一算法40的实例。初始步骤42之一包括以任何合适的方式，例如通过实际的压力检测，确定一ΔP数据值。初始步骤44之另一个包括以任何合适的方式确定通过发动机的质量流量的数据值。
一旦已获得这两个数据值，则步骤46确定ΔP数据值是否超过对应于质量流量数据值的下限值。不超过对应于质量流量数据值的下限值的ΔP数据值指示出区域30内的操作，因此，不需强制燃烧，在此情形中算法不需循环回到开始而等待其下一步执行。不超过对应于质量流量数据值的下限值的ΔP数据值指示出区域36或区域38内的操作，以及由此起动强制燃烧的可能性，在此情形中继续执行算法。
接下来，步骤48确定ΔP数据值是否小于对应于质量流量数据值的上限值。一小于对应于质量流量数据值的上限值的ΔP数据值指示出区域36内的操作，以及，如果废气温度大于上述阈值的话，则起动强制燃烧的可能性。一不等于或超过对应于质量流量数据值的上限值的ΔP数据值指示出区域38内的操作，这将导致起动强制燃烧而不管废气温度如何。
因此，如果ΔP数据值小于对应于质量流量数据值的上限值，则执行步骤50来确定废气的温度。代表废气温度的数据可用任何合适的方法获得。如果步骤50确定废气的温度不大于阈值，例如200℃，则EBP控制装置20保持最大打开，算法循环回到开始等待其下一步执行。如果步骤50确定废气温度大于阈值，则控制系统12操作EBP控制装置20达到某个关闭程度(如步骤52所指示)。通过查看表确定关闭的程度，该表显示发动机速度和发动机载荷值的各种组合与各种关闭程度的关系。发动机速度和发动机载荷的数据值可用任何合适的方法获得。例如，发动机速度数据通常公开在数据总线上，而在控制系统12里由正在进行的处理计算出的发动机燃料数据指示出发动机的载荷。
由增大的装置20的关闭程度而形成的增加的限制可用来提高进入和通过DPF18的废气的温度，使其达到足够起动燃烧由DPF捕获的烟灰的温度。重复执行算法将继续保持装置20关闭到某种程度，以继续强制燃烧被捕获的烟灰。烧过的烟灰基本上是二氧化碳通过排气管19排到大气中。
由于烟灰被烧掉，DPF 18加在废气流上的限制减小，最终DPF操作将返回到区域30，此时，烟灰的强制燃烧将停止，装置18将返回到最大打开状态，因为起动强制燃烧的状态将不再占优势。
如果步骤48的执行已确定ΔP数据值等于或超过对应于质量流量数据值的上限值，则通过操作EBP控制装置20达到某个关闭程度(如步骤54所指示)，不管废气温度如何，控制系统12已起动强制燃烧。通过查看表来确定关闭的程度，该表包含发动机速度和发动机载荷值的各种组合与关闭程度的关系。
增大装置20的关闭程度而形成增加的限制可用来提高进入和通过DPF 18的废气的温度，使其达到足够起动燃烧被捕获的烟灰的温度。重复执行算法将继续保持装置20关闭到某种程度，以继续强制燃烧被捕获的烟灰。由于烟灰被烧掉，DPF加在废气流上的限制减小，最终DPF操作将返回到区域30，此时，烟灰的强制燃烧将停止，装置18将返回到最大打开状态，因为起动强制燃烧的状态将不再是占优势。尽管从区域38朝向区域30的操作将固有地通过区域36，但最有可能的是，废气温度将不减小到低于阈值水平，这会导致继续在区域36内操作而不到达区域30。
可以认为本发明的策略避免与现有发动机控制策略发生任何大的互相影响，这样，本发明的策略可实施在现有的控制系统中，而不会使这样的现有策略复杂化。这种做法的好处在于可能翻新发动机已装备有所谓的“被动的DPF”的现有发动机车辆。就现有车辆也具有一EBP控制装置来说，这样的装置不需添加到车辆上，这是本发明策略的又一优点。
尽管已经图示和描述了本发明目前优选的实施例，但应该认识到本发明的原理可应用于落入附后的权利要求范围内的所有实施例。
Claims (6)
1.一种强制燃烧已被捕获在柴油颗粒过滤器内的烟灰的方法，所述过滤器处理通过柴油机的排气系统的废气，该方法包括：
随着发动机的运转，反复地处理指示废气温度的数据、指示柴油颗粒过滤器内压降的数据、指示通过发动机的质量流的数据以及使压降和质量流的各种组合与在需要强制燃烧被捕获的烟灰、允许强制燃烧被捕获的烟灰和不需要强制燃烧被捕获的烟灰之间进行识别的条件相关的数据，
当上述处理的结果指示出需要强制燃烧被捕获的烟灰的要求时，无论废气温度如何均操作一装置，该装置充分地提高发动机上的废气背压，致使进入和通过柴油颗粒过滤器的废气温度提高到足以起动燃烧被捕获的烟灰的温度，
当上述处理的结果指示出允许强制燃烧被捕获的烟灰的要求时，只要废气温度超过预定的阈值，则操作所述装置以充分地提高发动机上的废气背压，致使进入和通过柴油颗粒过滤器的废气温度提高到足以起动燃烧被捕获的烟灰的温度，在上述处理的结果指示出允许强制燃烧被捕获的烟灰的要求并且废气温度超过预定的阈值后，处理使发动机速度数据和发动机载荷数据与装置各种程度的操作相关的数据，由此得出定义该装置应进行操作的某种程度的数据，然后操作该装置达到该种程度。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该操作一装置用于充分地提高发动机上的废气背压，致使进入和通过柴油颗粒过滤器的废气温度提高到足以起动燃烧被捕获的烟灰的温度的步骤包括：
操作设置在柴油颗粒过滤器的上游的排气系统内的一阀，以提高对来自发动机的燃烧气缸的废气的限制。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该操作一装置用于充分地提高发动机上的废气背压，致使进入和通过柴油颗粒过滤器的废气温度提高到足以起动燃烧被捕获的烟灰的温度的步骤包括：
操作设置在柴油颗粒过滤器的上游的排气系统内的一可变几何形的涡轮增压器的叶轮，以提高对来自发动机的燃烧气缸的废气的限制。
4.一种柴油发动机，包括：
一排气系统，该排气系统包括一处理离开发动机的废气的柴油颗粒过滤器；
一废气背压控制装置，该装置用来充分提高发动机上的废气背压，致使进入和通过柴油颗粒过滤器的废气温度提高到足以起动燃烧由柴油颗粒过滤器捕获的烟灰的温度；以及
一用来强制燃烧被捕获在柴油颗粒过滤器内的烟灰的控制系统，其中，该控制系统包括一处理器，随着发动机的运转该处理器执行：
a)反复地处理指示废气温度的数据、指示柴油颗粒过滤器内压降的数据、指示通过发动机的质量流的数据以及使压降和质量流的各种组合与在需要强制燃烧被捕获的烟灰、允许强制燃烧被捕获的烟灰和不需要强制燃烧被捕获的烟灰之间进行识别的条件相关的数据
b)当上述处理的结果指示出需要强制燃烧被捕获的烟灰的要求时，无论废气温度如何，控制系统均操作废气背压控制装置来充分地提高发动机上的废气背压，致使进入和通过柴油颗粒过滤器的废气温度提高到足以起动燃烧被柴油颗粒过滤器捕获的烟灰的温度，
c)当上述处理的结果指示出允许强制燃烧被捕获的烟灰的要求时，只要废气温度超过预定的阈值，则控制系统操作废气背压控制装置以充分地提高发动机上的废气背压，致使进入和通过柴油颗粒过滤器的废气温度提高到足以起动燃烧被捕获的烟灰的温度，在上述处理的结果指示出允许强制燃烧被捕获的烟灰的要求并且废气温度超过预定的阈值后，处理器处理使发动机速度数据和发动机载荷数据的各种组合与废气背压控制装置的各种程度的操作相关的数据，由此得出定义废气背压控制装置应进行操作的某种程度的数据，然后控制系统操作该废气背压控制装置达到该种程度。
5.如权利要求4所述的发动机，其特征在于，废气背压控制装置包括一阀，其设置在柴油颗粒过滤器的上游处的排气系统内。
6.如权利要求4所述的发动机，其特征在于，废气背压控制装置包括一可变几何形的涡轮增压器的叶轮，其设置在柴油颗粒过滤器的上游处的排气系统内。
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|---|---|---|---|---|
| DE10129035A1 (de) * | 2001-06-15 | 2002-12-19 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer Temperaturgröße in einer Massenstromleitung |
| US7207176B2 (en) * | 2002-11-19 | 2007-04-24 | Cummins Inc. | Method of controlling the exhaust gas temperature for after-treatment systems on a diesel engine using a variable geometry turbine |
| AT501336B1 (de) * | 2005-02-03 | 2007-02-15 | Avl List Gmbh | Brennkraftmaschine |
| US20060272320A1 (en) * | 2005-06-01 | 2006-12-07 | Kim Chang D | Method for determining start and end points of regeneration of diesel soot-filtering device |
| US7623953B2 (en) * | 2005-06-08 | 2009-11-24 | Caterpillar Inc. | Integrated regeneration and engine controls |
| US7677030B2 (en) * | 2005-12-13 | 2010-03-16 | Cummins, Inc. | Apparatus, system, and method for determining a regeneration availability profile |
| US7587892B2 (en) * | 2005-12-13 | 2009-09-15 | Cummins Ip, Inc | Apparatus, system, and method for adapting a filter regeneration profile |
| US7835847B2 (en) * | 2008-02-28 | 2010-11-16 | Cummins Ip, Inc | Apparatus, system, and method for determining a regeneration availability profile |
| US8499550B2 (en) * | 2008-05-20 | 2013-08-06 | Cummins Ip, Inc. | Apparatus, system, and method for controlling particulate accumulation on an engine filter during engine idling |
| DE102009014087A1 (de) * | 2009-03-23 | 2010-09-30 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Brennkraftmaschine |
| US20110146246A1 (en) * | 2009-12-22 | 2011-06-23 | Caterpillar Inc. | Regeneration assist transition period |
| US20110203258A1 (en) * | 2010-02-25 | 2011-08-25 | International Engine Intellectual Property Company , Llc | Exhaust valve actuation system for diesel particulate filter regeneration |
| US20110289902A1 (en) * | 2010-05-27 | 2011-12-01 | International Engine Intellectual Property Company , Llc | Method for operating an exhaust valve for diesel particulate filter regeneration |
| US20120023903A1 (en) * | 2010-07-28 | 2012-02-02 | Gm Global Technology Opoerations, Inc. | Apparatus and method for monitoring regeneration frequency of a vehicle particulate filter |
| US8997456B2 (en) | 2012-06-12 | 2015-04-07 | Caterpillar Inc. | Compression ignition engine with low load rapid warm up strategy |
| CN104564242B (zh) * | 2014-12-31 | 2018-01-16 | 贵州黄帝车辆净化器有限公司 | 柴油发动机dpf低温再生点火装置用气流反向整流总成 |
| US20170114748A1 (en) * | 2015-10-27 | 2017-04-27 | Delphi Technologies, Inc. | Charge property based control of gdci combustion |
| US10760464B2 (en) * | 2017-08-07 | 2020-09-01 | GM Global Technology Operations LLC | Methods for monitoring and regenerating selective catalytic reduction filter devices |
| JP7257759B2 (ja) | 2018-09-10 | 2023-04-14 | 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 | 制御装置、エンジンおよびエンジンの制御方法 |
| CN112576365A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-03-30 | 潍柴动力股份有限公司 | 发动机及其控制方法 |
| US11867112B1 (en) | 2023-03-07 | 2024-01-09 | International Engine Intellectual Property Company, Llc | Logic for improved delta pressure based soot estimation on low restriction particulate filters |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4835963A (en) * | 1986-08-28 | 1989-06-06 | Allied-Signal Inc. | Diesel engine particulate trap regeneration system |
| US5050376A (en) * | 1990-02-08 | 1991-09-24 | Allied-Signal Inc. | Control system for diesel particulate trap regeneration system |
| US5067973A (en) * | 1988-09-27 | 1991-11-26 | Pattas Konstatin N | Method of and an apparatus for regenerating a diesel particulate exhaust filter |
| US6090187A (en) * | 1997-04-04 | 2000-07-18 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus and method for removing particulates in exhaust gas of an internal combustion engine collected by exhaust particulate remover apparatus |
| US20020073696A1 (en) * | 2000-11-03 | 2002-06-20 | Johannes Kuenstler | Method for regenerating a diesel particulate filter |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57159519A (en) * | 1981-03-30 | 1982-10-01 | Nippon Soken Inc | Detection of clogging degree of fine particle collecting member |
| US4986069A (en) * | 1989-08-29 | 1991-01-22 | Donaldson Company, Inc. | Engine exhaust particle trap captured mass sensor |
| US6237326B1 (en) * | 1999-08-24 | 2001-05-29 | Ford Global Technolgies, Inc. | Engine control system and method with lean catalyst and particulate filter |
| US6314735B1 (en) * | 2000-02-23 | 2001-11-13 | Ford Global Technologies, Inc. | Control of exhaust temperature in lean burn engines |
| US6568173B1 (en) * | 2000-08-02 | 2003-05-27 | Ford Global Technologies, Inc. | Control method for turbocharged diesel engine aftertreatment system |
| JP4007085B2 (ja) * | 2002-06-13 | 2007-11-14 | 株式会社デンソー | 内燃機関の排ガス浄化装置 |
-
2003
- 2003-02-19 US US10/369,016 patent/US8434299B2/en active Active
-
2004
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4835963A (en) * | 1986-08-28 | 1989-06-06 | Allied-Signal Inc. | Diesel engine particulate trap regeneration system |
| US5067973A (en) * | 1988-09-27 | 1991-11-26 | Pattas Konstatin N | Method of and an apparatus for regenerating a diesel particulate exhaust filter |
| US5050376A (en) * | 1990-02-08 | 1991-09-24 | Allied-Signal Inc. | Control system for diesel particulate trap regeneration system |
| US6090187A (en) * | 1997-04-04 | 2000-07-18 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus and method for removing particulates in exhaust gas of an internal combustion engine collected by exhaust particulate remover apparatus |
| US20020073696A1 (en) * | 2000-11-03 | 2002-06-20 | Johannes Kuenstler | Method for regenerating a diesel particulate filter |
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