內(nèi)燃機(jī)顆粒過(guò)濾器的再生方法及相應(yīng)的控制器和交通工具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)(尤其柴油機(jī))的顆粒過(guò)濾器的再生方法以及相應(yīng)構(gòu)造的控制器和相應(yīng)構(gòu)造的交通工具。
【背景技術(shù)】
[0002]專利文獻(xiàn)DE102005054387A1公開(kāi)了通過(guò)間歇地實(shí)施后噴射使顆粒過(guò)濾器再生。
[0003]專利文獻(xiàn)DE102004033414A1描述了對(duì)用于內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)油的油位的指標(biāo)的確定，其中至少一次燃料后噴射被考慮。
[0004]專利文獻(xiàn)W02009/112056A1公開(kāi)了一種用于廢氣凈化設(shè)備的再生方法，其中實(shí)施多次后噴射。
[0005]為了顆粒過(guò)濾器的再生，廢氣溫度必須位于預(yù)定的溫度閾值(例如350°C )以上。為了提高廢氣溫度，在內(nèi)燃機(jī)或柴油機(jī)的工作沖程或排氣沖程中進(jìn)行后噴射。所述后噴射要么主動(dòng)地參與燃燒，要么作為未燃燒的烴到達(dá)廢氣設(shè)備中。但是其中后噴射的燃料的一部分也可以通過(guò)氣缸運(yùn)行面進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)油。隨著時(shí)間的推移，這會(huì)導(dǎo)致機(jī)油變得很稀并且因此導(dǎo)致?lián)Q油間隔變短，導(dǎo)致構(gòu)件磨損增大并且在最糟糕的情況中由于機(jī)油被充滿導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，至少相較于現(xiàn)有技術(shù)減少機(jī)油因后噴射而被稀釋。
[0007]按照本發(fā)明，所述技術(shù)問(wèn)題通過(guò)一種用于交通工具的內(nèi)燃機(jī)的顆粒過(guò)濾器的再生的方法解決，其中所述方法包含以下步驟:
[0008]-接入內(nèi)燃機(jī)的預(yù)熱工作狀態(tài)中，其中在預(yù)熱工作狀態(tài)中，預(yù)熱內(nèi)燃機(jī)的廢氣，并且
[0009]-在預(yù)熱工作狀態(tài)中將要在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)后噴射的燃料量劃分成一定次數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的后噴射。其中所述次數(shù)大于在內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)或任何其他的或另外的工作狀態(tài)中的發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的后噴射的次數(shù)，所述另外的工作狀態(tài)與預(yù)熱工作狀態(tài)不同。其中尤其以此為出發(fā)點(diǎn)，即在另外的工作狀態(tài)中(例如在再生工作狀態(tài)中)的發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的后噴射的次數(shù)大于零。
[0010]所述內(nèi)燃機(jī)尤其是用于交通工具的驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并且因此構(gòu)成交通工具的驅(qū)動(dòng)鏈的一部分。
[0011]發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的后噴射與發(fā)動(dòng)機(jī)外的后噴射不同。在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的后噴射中的燃料量也可轉(zhuǎn)化為氣缸的實(shí)際的工作沖程(也就是說(shuō)能夠用于在氣缸內(nèi)燃燒并且因此產(chǎn)生力矩)。與此相對(duì)地，在發(fā)動(dòng)機(jī)外的后噴射中的燃料量不再能轉(zhuǎn)化為實(shí)際的工作沖程(也就是說(shuō)不能在氣缸內(nèi)燃燒并且因此不產(chǎn)生力矩)，而是不燃燒地朝向廢氣設(shè)備排出。發(fā)動(dòng)機(jī)外的后噴射通常在排氣沖程中進(jìn)行并且被用于使未燃燒的燃料到達(dá)廢氣設(shè)備中，以便在那被燃燒并且尤其提高顆粒過(guò)濾器中的溫度。
[0012]當(dāng)在相對(duì)較冷的發(fā)動(dòng)機(jī)中實(shí)施顆粒過(guò)濾器的再生，則必須盡可能猛烈地提高發(fā)動(dòng)機(jī)溫度并進(jìn)而提高廢氣的溫度。為此，以后噴射形式輸入氣缸中的燃料相應(yīng)地被提高，由此會(huì)進(jìn)一步加大這樣的危險(xiǎn)，即后噴射的燃料到達(dá)氣缸運(yùn)行面并且從那進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)油中。此外，后噴射的燃料的轉(zhuǎn)化和可燃燒混合物的生成在冷的燃燒空間中相對(duì)于熱的燃燒空間明顯地降低。按照本發(fā)明通過(guò)在預(yù)熱工作狀態(tài)中劃分成較多次數(shù)的后噴射，一方面可以有利地在每次后噴射噴入較小的燃料量，由此降低被噴入的燃料量到達(dá)氣缸運(yùn)行面的危險(xiǎn)。另一方面后噴射的燃料被更細(xì)致地劃分，這改善了可燃混合物的生成。
[0013]除了預(yù)熱工作狀態(tài)還存在內(nèi)燃機(jī)的其他的實(shí)施后噴射的工作狀態(tài)。例如在再生工作狀態(tài)中實(shí)施一次或多次后噴射。其中其僅涉及發(fā)動(dòng)機(jī)外的后噴射或發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)和發(fā)動(dòng)機(jī)外的后噴射。但是發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的后噴射的次數(shù)小于在預(yù)熱工作狀態(tài)中的。尤其當(dāng)廢氣的溫度位于預(yù)定的廢氣溫度上限閾值之上時(shí)或(更好地)在廢氣溫度在預(yù)定的時(shí)間間隔(例如60秒)內(nèi)位于廢氣溫度上限閾值之上時(shí)，離開(kāi)預(yù)熱工作狀態(tài)(用于例如接入再生工作狀態(tài))。
[0014]尤其當(dāng)檢測(cè)到需要顆粒過(guò)濾器的再生時(shí)，并且當(dāng)同時(shí)檢測(cè)到廢氣的溫度小于廢氣溫度上限閾值(例如350°C )時(shí)，接入預(yù)熱工作狀態(tài)中。
[0015]在此，廢氣的溫度例如在一個(gè)或多個(gè)燃燒空間附近、優(yōu)選直接在相應(yīng)的排氣氣門或排氣彎管之后、在廢氣設(shè)備中的一個(gè)點(diǎn)上被檢測(cè)。
[0016]按照一種按照本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施形式，在預(yù)熱工作狀態(tài)中在-30°至-45°的曲柄角(亦即曲軸轉(zhuǎn)角)范圍中進(jìn)行第一后噴射。所述第一后噴射的目的在于，拖延在活塞內(nèi)的燃燒并且轉(zhuǎn)移至盡可能靠后的曲柄角范圍中。此外在該實(shí)施形式中進(jìn)行多次第二后噴射，它們?cè)?50°至-60°的曲柄角范圍中被噴入。這些第二后噴射的目的在于，將第二后噴射中包含的焓盡可能完全轉(zhuǎn)化成廢氣溫度的提高。換句話說(shuō)，以第二后噴射噴入的燃料幾乎完全在氣缸中燃燒，并因此用于提高廢氣的溫度。
[0017]在前述實(shí)施形式中，廢氣的溫度尤其被確定，并且然后若廢氣的溫度越小則以第二后噴射噴入的燃料量選擇得越大。
[0018]廢氣溫度越小，則溫度應(yīng)該提升地越快，因此燃料量根據(jù)溫度被調(diào)節(jié)。
[0019]按照本發(fā)明可能的是，在預(yù)熱工作狀態(tài)中附加地進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)外的后噴射，用于向顆粒過(guò)濾器輸入未燃燒的燃料。
[0020]換句話說(shuō)，本發(fā)明獨(dú)立于發(fā)動(dòng)機(jī)外的后噴射。也就是說(shuō)，在按照本發(fā)明的預(yù)熱工作狀態(tài)中可以發(fā)生或不發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)外的后噴射。
[0021]按照本發(fā)明僅當(dāng)以下情況時(shí)接入預(yù)熱工作狀態(tài)，
[0022]-當(dāng)內(nèi)燃機(jī)的冷卻水的溫度大于預(yù)定的冷卻水溫度閾值(例如20°C)，和/或
[0023]-當(dāng)廢氣的溫度大于廢氣溫度下限閾值(例如130°C)，和/或
[0024]-當(dāng)交通工具自內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)后經(jīng)過(guò)了預(yù)定的路程(例如1m)。
[0025]通過(guò)上述的前兩個(gè)條件可以一方面阻止在非常冷的發(fā)動(dòng)機(jī)中幾乎立刻在內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)之后接入預(yù)熱工作狀態(tài)中。最后一個(gè)條件阻止了，在內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)后的靜止的交通工具中，在交通工具開(kāi)走之前接入預(yù)熱工作狀態(tài)中。例如由此阻止了在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行著的凍住的交通工具解凍時(shí)接入預(yù)熱工作狀態(tài)中。
[0026]如前所述，另外的工作狀態(tài)可以是顆粒過(guò)濾器被再生的再生工作狀態(tài)。但是還可能的是，另外的狀態(tài)指的是可以直接接入到再生工作狀態(tài)中的準(zhǔn)備工作狀態(tài)。與預(yù)熱工作狀態(tài)不同，尤其當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)具有一溫度時(shí)才接入準(zhǔn)備工作狀態(tài)，因此由于后噴射導(dǎo)致的油變稀的危險(xiǎn)最小化。與預(yù)熱工作狀態(tài)相似，準(zhǔn)備工作狀態(tài)的任務(wù)是提高用于之后使顆粒過(guò)濾器再生的廢氣的溫度。
[0027]在解決所述技術(shù)問(wèn)題的本發(fā)明的范圍中，還提供用于交通工具的具有顆粒過(guò)濾器的內(nèi)燃機(jī)的控制器。其中控制器被設(shè)置用于接入內(nèi)燃機(jī)的預(yù)熱工作狀態(tài)中以預(yù)熱內(nèi)燃機(jī)的廢氣。此外，控制器設(shè)置用于在預(yù)熱工作狀態(tài)中將要在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)后噴射的燃料量分成一定次數(shù)的后噴射，所述次數(shù)大于在內(nèi)燃機(jī)的其他的或另外的工作狀態(tài)中的發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的后噴射的次數(shù)，所述另外的工作狀態(tài)與預(yù)熱工作狀態(tài)不同。
[0028]按照本發(fā)明的控制器的優(yōu)點(diǎn)基本上與按照本發(fā)明的方法的優(yōu)點(diǎn)一致，其細(xì)節(jié)之前已經(jīng)闡述。
[0029]最后在解決所述技術(shù)問(wèn)題的本發(fā)明的范圍中，提供一種交通工具，尤其是(無(wú)軌的)陸地交通工具，優(yōu)選是轎車或載貨車，其包括具有顆粒過(guò)濾器的內(nèi)燃機(jī)和按照本發(fā)明的控制器。
[0030]本發(fā)明尤其適用于一種交通工具，通過(guò)該交通工具大多僅借助內(nèi)燃機(jī)(作為驅(qū)動(dòng)器)、尤其常常在冷啟動(dòng)之后的短期運(yùn)行中、完成較短路程。在這種情況中，廢氣必須在較短的時(shí)間區(qū)間中被加熱，用于在短程行駛中也能實(shí)施顆粒過(guò)濾器的再生。本發(fā)明的作用在于，盡管后噴射用于突然加熱廢氣，但相對(duì)于按照現(xiàn)有技術(shù)中的情況，僅明顯更小份額的燃料進(jìn)入到發(fā)動(dòng)機(jī)油中。此外，按照本發(fā)明的預(yù)熱工作狀態(tài)