CN109268105B 用于微粒过滤器再生的系统和方法 （福特全球技术公司）

本申请涉及用于微粒过滤器再生的系统和正时以获得微粒过滤器(PF)再生温度的系统和且然后基于在较低CR时的估计的残余气体分数2基于PF温度和以较低CR的估计的残余气体分数即估计的RGF中的每个，选择性地调整火花正时，其中所述估计的RGF包括在完成排气冲程之后剩余在每个发动机汽缸中的残余3.根据权利要求1的方法，其中将所述火花正时延迟到所述第一火花正时包括基于以所述较低CR的所述估计的RGF调整火花正时稳定性极限且将火花正时从MBT延迟到所述第4.根据权利要求3的方法，其中调整火花正时稳定性极限包括随着所述估计的RGF增6.根据权利要求5的方法，其中将所述火花正时延迟到所述第二火花正时包括基于以所述当前CR的所述估计的RGF调整所述火花正时稳定性极限，以及将火花正时延迟到所述7.根据权利要求5的方法，其中所述第二火花正时相对于所述第一火花正时被进一步包含微粒过滤器即PF的排气通道，并且压力传感在第一排气微粒过滤器再生即第一排气PF再生期间，经由所3比即CR自当前CR降低，以及在自最大制动扭矩正时即MBT正时的火花延迟的第一量的情况在以所述当前CR的所述测量的PF温度与所述阈值温度之间的差异低于所述第一排气PF再火花延迟极限量，并且自MBT的火花延迟的所述第二量低于以所述较高CR的火花延迟极限4[0001]本说明书总体涉及用于调整发动机压缩比和火花正时以获取微粒过滤器再生温温度的方法。排气温度可以通过延迟火花正时和/或通过后喷射加注燃料来增加。进一步择性地降低发动机压缩比(CR)；以及基于PF温度和以较低CR的估计的残余气体分数5限以较低CR来调整火花正时，自MBT的火花延迟的较小量可以被应用以获得所期望的PF再主题不限于解决上文提及的或在本公开的任意部分中提及的任何缺[0011]图3示出了流程图，其阐明一种可以被实施以增加用于PF再生的排气温度的示例[0014]下面的描述涉及用于在开始过滤器再生之前调整发动机压缩比和火花正时以升调整与火花正时调整以增加用于PF再生的PF温度。图4中示出了排气温度与发动机压缩比之间的示例关系。图5中示出了一种协调调整发动机压缩比和火花正时以用于增加PF温度多汽缸发动机10在发动机系统103中的一个汽缸。发动机10可以通过包含控制器12的控制系统以及通过车辆操作者132经由输入装置130的输入来至少部分地被控制。在本示例中，6输入装置130包含加速器踏板以及用于产生成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器自传感器118的输入所确定的，控制器可以确定在发动机运行期间所产生的相应的发动机[0016]发动机10可以配置为VCR发动机，其中每个汽缸的压缩比(CR)—在活塞处于下止点(BDC)时的汽缸容积与在活塞处于上止点(TDC)时的汽缸容积的比率—可以被机械地改以在第一较低CR(其中在活塞处于BDC时的汽缸容积与汽缸处于TDC时的汽缸容积的比率是[0017]在描述的示例中，VCR机构194耦接到活塞36使得VCR机构可以改变活塞TDC位变燃烧室30的大小。位置传感器196可以耦接到VCR机构194且可以配置为向控制器12提供关于VCR机构194的位置(以及从而关于汽缸的CR[0018]在一个示例中，改变活塞36在燃烧室内的位置也改变了活塞在汽缸内的相对移VCR机构可以耦接到的非常规曲轴系统的非限制性示例包含可变距离头曲轴和可变运动学(eccentric)可以被耦接到活塞销或处于活塞销的区域中，其中偏心盘改变活塞在燃烧室控制器发送信号到VCR致动器192以将VCR机构194致动到第一位置以第一较低压缩比来运7过控制器发送信号到VCR致动器192以将VCR机构194致动到第二位置以第二较高压缩比来燃烧定相以及热效应以提供在给定的工况下的在较高压缩比极限与较低压缩比极限之间[0022]燃烧室30可以经由进气通道42接收来自进气歧管44的进气并且可以经由排气通气门正时(VVT)系统和/或可变气门升程(VVL)系统的一个或多个。进气门72以及排气门74的进气门和经由包含CPS系统和/或VCT系统的凸轮致置可以经由被提供到被包括在节气门162内的电动马达或致动器的信号由控制器12来改力(BP)传感器138。IAT传感器135估计将用于发动机运行的进气温度并向控制器12提供信器可以基于来自质量空气流量传感器120的输入来确定踩加速器踏板参数，该踩加速器踏8[0027]排放控制装置68被示出被布置为沿着排气传感器136下游的排气通道48。装置68在发动机10的运行期间，排放控制装置68可以通过以特定的空气/燃料比来运行发动机的一旦微粒过滤器70变得满载碳烟(例如，在微粒过滤器上的碳烟负载超过碳烟负载阈值)，数(RGF)(指示在排气冲程后剩余在汽缸中的残余[0030]被动再生可以发生在PF温度增加超过阈值温度(例如，600℃)的较高的负载发动DFSO事件可能不频繁地发生而且DFSO的持续时间对于完成PF再生可能不是[0031]在当PF上的碳烟负载超过阈值碳烟负载的条件和用于被动再生的条件不可用期成变异系数(COV)增加，从而导致逐循环(cycle-to-cycle)的汽缸指示平均有效压力9滤器温度可以被升高同时降低对火花延迟的需[0034]发动机系统103可以进一步包括排气再循环(EGR)系统140，以经由EGR通道143将期望部分的排气从排气通道48引导到进气歧管44。被提供到进气歧管44的EGR的量可以经空气流量传感器120的进气质量空气流量(MAF)的测量；来自耦接到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；来自耦接到曲轴40的霍尔效应传感器118(或其他类[0036]存储介质只读存储器106可以通过表示非暂时性指令的计算机可读数据以及被预期但未具体列出的其他变体来编程，该非暂时性指令可由处理器102执行以用于执行以下[0037]控制器12从图1的各种传感器接收信号并利用图1的各种致动器以基于接收的信滤器70中的碳烟负载增长到超过阈值负载，如基于来自排气压力传感器71的输入所估计送到火花塞92以基于汽缸压缩比和排气温度来延迟过使用发动机功率来充电的单独的车载电池(不同于牵引电池58)可以向液压系统/或电动[0041]变速器54可以进一步经由车轴21被耦接到车辆车轮55。车辆车轮55将车辆(未示可以在发动机运行期间产生，其中以较高的发动机压缩比(CR)的自MBT延迟的火花正时导定的(离合器充分脱离)并且发动机扭矩脉冲可以不从发动机10传输到变速器系统54。然望在火花正时自MBT延迟的情况下的发动机运行(诸如用于增加排气温度)，发动机可以以基于当前的齿轮比和变矩器状态(锁定或未锁定)的发缸中的残余气体分数(RGF)来将火花正时朝向更新的火花正时稳定[0044]图3示出一种用于调整发动机系统的运行来增加排气微粒过滤器(诸如图1中的PF70)的用于PF再生的温度的示例方法300。用于实施方法300和本文所包括的其余方法的指令可以基于存储在控制器的存储器上的指令且结合自发动机系统的传感器(诸如上面参照传感器(诸如图1中的压力传感器71)来估计。控制器可以基于使用查找表的计算来确定PF传感器(诸如图1中的位置传感器196)的输入温度传感器(诸如图1中的温度传感器73)的输入来确定初始PF温度，该排气温度传感器耦碳烟负载减少的排气压力的改变或基于以高于阈值温度的运行的持续时间来更新PF上的[0050]在310处，程序包括确定PF温度增量是否以较低的发动机压缩比(CR是在处于TDC在自MBT的火花延迟的第一量的情况下以较低CR来运行发动机时，来自发动机的90％放热花延迟的第一量的情况下以较高CR来运行发动机时，来自发动机的90％放热可以发生50[0051]在车辆以较低的变速器档位运行期间，变矩器可以未锁定(诸如当变矩器锁止离合器充分脱离时)以分离到变速器中的振动输入等等。由于变矩器不直接耦接到变速器系另一个示例中，第一组汽缸的CR可以减少，同时剩余(第二组)发动机汽缸可以以当前(较[0054]在另一个实施例中，发动机可以包含耦接到单独的排气歧管的两个或更多汽缸[0055]在发动机以较低压缩比运行期间，火花正时可以维持在MBT，并且由于效率低的以较低CR8:1来运行可以将排气温度增加75℃-100℃。图4示出了发动机CR与排气温度相计的PF上游的排气温度(以℃为单位)。较低，RGF可以相对于在较低的海拔处的RGF是较低的(考虑到全部其他发动机工况和发动在排气催化剂(耦接到PF上游的排气通道)两端的任何显著压力下降并且PF上游的排气压[0062]RGF的增加可以引起火花正时稳定性极限朝向MBT的相应转移(shift)。火花正时稳定性极限可以对应于燃烧稳定性极限且以远离稳定性极限进一步延迟的火花正时来运行发动机可能导致变异系数(COV)增加，从而导致逐循环(cycle-to-cycle)的汽缸指示平[0063]以第一火花正时的火花延迟量可以进一步基于在更新(当前)PF温度与阈值PF温较高，则火花正时可以进一步延迟远离MBT并朝向火花正时稳定性极限转移。在一个示例生可以持续直到PF负载减少到低于第二阈值负载。一旦PF加载减少到第二阈值负载之下，则可以推测完成PF再生并且PF温度可以不再被期望维持在阈值温度之上。在一个示例中，于当前发动机工况来更新火花正时并且火花正时可以朝向MBT提[0067]以第二火花正时的火花延迟量可以进一步基于在当前PF温度与阈值PF温度(如PF可以基于使用查找表的计算来确定以第二火花正时的火花延迟量，输入是RGF和在当前PF[0068]作为示例，在PF再生期间的CR和火花正时调整的每个可以基于变矩器的位置(诸如变矩器处于锁定位置还是未锁定位置)和以当前CR的测量的PF温度(诸如在步骤302处所未锁定位置并且以当前CR的测量的PF温度与阈值温度之间的差异较高。在第三再生期间，变矩器处于锁定位置并且在以当前CR的测量的PF温度与阈值温度之间的差异低于第一再生。第二曲线(线506)示出如基于来自耦接到PF上游的排气通道的排气温度传感器的输入轮比。第四曲线(线508)示出如基于来自耦接到PF上游的排气通道的排气压力传感器的输线(线512)示出火花正时相对于最大制动扭矩(MBT)正时。虚线513表示如基于发动机工况所确定的MBT正时且虚线514表示如基于RGF所动态估计的火花阈限503可以是阈值碳烟负载，在该阈值碳烟负载之上，排气背压增加且发动机性能被劣排气冲程之后遗留在每个汽缸中的残余量较低(导致RGF508值较低)。因为不需要额外的可变压缩比(VCR)机构的致动被机械地降低，例如从较高CR设置12:1降低到较低CR设置8:是PF温度可以通过自MBT延迟火花正时来降低，而不增加由传输通过变矩器的扭矩脉冲引阈值温度的中的每个，经由可变压缩比(VCR)机构，机械地选择性地降低发动机压缩比花正时包括基于以当前CR的估计的RGF来调整火花正时稳定性极限，以及将火花正时从第一火花正时延迟到第二火花正时，同时停留在以当前CR来调整的火花正时稳定性极限之(CR)，以及在自最大制动扭矩(MBT)正时的火花延迟的第一量的情况下，以较低CR来再生并且在以当前CR的测量的PF温度与阈值温度之间的差异较高。在任一或所有前述示例中，的第一量低于以较低CR的火花延迟极限量，并且其中自MBT的火花延迟的第二量低于以较的差异来将火花正时自MBT延迟某一量，该量随着以较低CR的PF温度与阈值温度之间的差[0082]应注意，本文包括的示例性控制和估计例程可以与各种发动机和/