專利名稱：發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)及排氣處理裝置再生方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的排氣處理裝置的方法，該發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括具有至 少一個(gè)汽缸的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，在至少一個(gè)汽缸中提供的空燃混合氣的A值可通過對(duì)該發(fā) 動(dòng)機(jī)的空氣流量控制裝置和/或燃料噴射裝置的控制來控制。本發(fā)明還涉及包括具有 至少一個(gè)汽缸的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。
背景抆術(shù)
現(xiàn)代汽車裝備有稱為催化轉(zhuǎn)化器的排氣處理裝置，催化轉(zhuǎn)化器將如碳?xì)浠衔?(HC)、 一氧化碳(CO)及氮氧化物(N0,)這樣的有毒氣體轉(zhuǎn)化為如二氧化碳(C02)、
氮(N2)及水(H20)這樣的物質(zhì)。催化轉(zhuǎn)化器的一個(gè)已知問題是，特定的物質(zhì)會(huì)通過 例如物理吸附或化學(xué)吸附殘留在催化轉(zhuǎn)化器的內(nèi)表面上，并降低催化轉(zhuǎn)化器的性能。 這樣的有害吸附稱為催化轉(zhuǎn)化器中毒。例如，用于汽車內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，無論是汽 油還是柴油，通常取決于提供燃料的地區(qū)，都含有量相對(duì)高的硫。硫會(huì)給催化劑式排 氣處理裝置的操作造成問題。在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程中，硫被轉(zhuǎn)化為硫氧化物(S0X), 硫氧化物強(qiáng)力吸附到催化劑的內(nèi)表面上，因此使其排氣處理能力降低。該過程通常稱 為硫中毒。硫吸附在低負(fù)荷行駛工況期間特別強(qiáng)。
已提出了多種解決該問題的催化轉(zhuǎn)化器再生措施。眾所周知的是可以使催化轉(zhuǎn)化 器暴露在高溫下從而使其從硫中毒中恢復(fù)。美國專利公開US6161377提出，可通過將 二次空氣引入到排氣中及向汽缸提供濃混合氣兩者組合的方式加熱催化轉(zhuǎn)化器。在美 國專利公開US6901749中公開，可通過向發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸提供濃混合氣及調(diào)節(jié)點(diǎn)火正時(shí)以 便在發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)期間提供相對(duì)晚的點(diǎn)火兩者組合的方式來加熱催化轉(zhuǎn)化器。
每種現(xiàn)有措施都適用于在發(fā)動(dòng)機(jī)工作范圍的特定限制區(qū)域中使用。汽車駕駛者請 求的輸出扭矩、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度，及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是這樣的參數(shù)的示例，其中每個(gè)參數(shù)對(duì)于 特定的已知催化轉(zhuǎn)化器再生措施應(yīng)落在優(yōu)選的間隔內(nèi)，以便提供期望的結(jié)果而不干擾 汽車駕駛性能，且不造成發(fā)動(dòng)機(jī)的任何其他性能特征的劣化。因此，需要提供更加靈 活地適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的催化轉(zhuǎn)化器再生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供排氣處理裝置的最優(yōu)化效率。
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是改進(jìn)具有內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的排氣處理裝置的 再生。
本發(fā)明的又一個(gè)目標(biāo)是在大量的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)下提高在提供發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng) 中的排氣處理裝置的有效再生時(shí)的靈活性。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，這些目標(biāo)可以通過開頭提到鈞一類方法實(shí)現(xiàn)，該方法包 括執(zhí)行排氣處理裝置再生，其中包括第一再生階段及第一再生階段之后的第二再生階 段，第一再生階段包括控制發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)以便升高排氣處理裝置的溫度，第二再生階段 包括重復(fù)地執(zhí)行再生步驟，該再生步驟包括控制入值以使其小于1及控制入值以使其 大于1。
第二再生階段在排氣處理裝置的溫度較高時(shí)特別有效。因此，在檢測到排氣處理 裝置中毒，且排氣處理裝置溫度較低的情況下，第一再生階段可以通過升高溫度為第 二再生階段提供有利的準(zhǔn)備。此外，第一再生階段中提供的較高溫度其自身就可以提 供排氣處理裝置的再生效應(yīng)。
第二再生階段可以提供入值的變化，從而提供排氣中的氧氣含量的變化，以便在 排氣處理裝置中產(chǎn)生交替的濃？v工況和稀入工況。在發(fā)生硫中毒時(shí)，這可以在排氣處 理裝置中提供較快的硫釋放，因?yàn)樘囟ǖ牧蚧衔锔菀自跐馊牍r下從特定的催化 劑組分中釋放，而其他硫化合物更容易在稀 v工況下從其他催化劑組分中釋放。(蒂 莫西 J 特魯斯(Timothy J. Truex)的報(bào)告"回顧-硫與汽車催化劑的交互及其 對(duì)汽車排放的影響(Interaction of Sulfur with Automotive Catalysts and the Impact on Vehicle Emissions-A Review) ，， (SAE技術(shù)論文系歹lj 1999-(U-1543 ) 提供有關(guān)不同硫化合物如何與若干催化劑組分交互作用的更詳細(xì)的信息。
因此，第一再生階段和第二再生階段的序列可以提供比完全依賴于用于再生的高 排氣處理裝置溫度的現(xiàn)有再生快的再生。這尤其在汽車應(yīng)用中非常有利，其中發(fā)動(dòng)機(jī) 系統(tǒng)的工況快速變化且用于執(zhí)行再生的"時(shí)間窗口"較短。
第二再生階段利用第一排氣處理裝置中的積硫在濃空燃比期間釋放這一事實(shí)。通 過重復(fù)地控制A值以使其小于1,可以周期性地提供濃空燃混合氣，從而得到有效的 硫再生。此外，在硫之外，本發(fā)明還可用于減少其他物質(zhì)，如氮氧化物(N0X)。另 外，第二再生階段提供"輕柔"的排氣處理裝置再生，這樣的再生不會(huì)影響裝備有該 發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的汽車中如發(fā)動(dòng)機(jī)可用扭矩，或噪聲、振動(dòng)及不平穩(wěn)性(NVH)這樣的特 性。
優(yōu)選地，該方法包括確定排氣處理裝置的溫度，及如果排氣處理裝置溫度高于第 一溫度閩值，則執(zhí)行第二再生階段。因此，該方法可以包括確定相關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的 工況的至少一個(gè)工況參數(shù)的值，及至少部分地基于至少一個(gè)工況參數(shù)的值，從至少兩 種排氣處理裝置再生措施中選擇一種排氣處理裝置再生措施用于第一再生階段。在檢 測到排氣處理裝置經(jīng)受中毒時(shí)，基于工況參數(shù)從至少兩種再生措施中選擇一種再生措 施，再生的正時(shí)可以較少地取決于發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。這可以提高在提供排氣處 理裝置的有效再生時(shí)的靈活性。
優(yōu)選地，在發(fā)動(dòng)機(jī)包括至少兩個(gè)汽缸時(shí)，工況參數(shù)中的一個(gè)是對(duì)應(yīng)于或相關(guān)于發(fā) 動(dòng)機(jī)的請求扭矩(RT)的控制參數(shù)。這允許選擇再生措施，以便滿足臨時(shí)的扭矩需求。
例如，排氣處理裝置再生措施中的一種可以包括在所有汽缸中禁止燃燒，及控制 燃料噴射裝置，以便允許燃料進(jìn)入汽缸中的至少一個(gè)，而排氣處理裝置再生措施中的 另一種包括在至少一個(gè)但少于所有的汽缸中禁止燃燒，及控制燃料噴射裝置，以便允 許燃料進(jìn)入禁止燃燒的至少一個(gè)汽缸。后一種再生措施允許使用至少一個(gè)汽缸來產(chǎn)生 所需的扭矩。
優(yōu)選地，在發(fā)動(dòng)機(jī)包括至少兩個(gè)汽缸時(shí)，工況參數(shù)中的一個(gè)是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，排氣 處理裝置再生措施中的一種包括在至少一個(gè)但少于所有的汽缸中禁止燃燒，及控制燃 料噴射裝置，以便允許燃料進(jìn)入禁止燃燒的至少一個(gè)汽缸。因此，包括在少于所有的 汽缸中禁止燃燒以滿足扭矩需求的再生措施僅在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速閾值時(shí) 執(zhí)行，以便僅在從NVH和駕駛性能的角度來看最適合的情況下使用。
優(yōu)選地，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還包括位于排氣處理裝置下游或至少部分地位于排氣處理裝 置內(nèi)的下游氣體傳感器，且第二再生階段中重復(fù)的再生步驟包括
基于來自下游氣體傳感器的信號(hào)，檢測排氣處理裝置下游或排氣處理裝置內(nèi)的氧 氣含量減少；及
取決于對(duì)氧氣含量減少的檢測，控制A值以使其增加。
對(duì)排氣處理裝置下游氧氣含量的檢測及基于該檢測為增加入值而進(jìn)行的控制，可 提供保持排放水平在控制之下的保障。下游氣體傳感器的形式可以是已有的窄帶氧傳 感器，且除現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中通常所具有的那些組件之外，本發(fā)明并不要求任何特殊 的組件。因此，可以提供排氣處理裝置的有效再生而不增加發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的復(fù)雜性。
優(yōu)選地，在檢測到氧氣含量減少之后的低氧氣時(shí)間間隔結(jié)東時(shí)執(zhí)行控制入值以使 其增加的步驟。因此，可以允許低入工況在檢測到氧氣含量減少之后在低氧氣時(shí)間間 隔期間繼續(xù)。因此，在每個(gè)重復(fù)的再生步驟期間，由濃空燃混合氣產(chǎn)生并傳輸通過排 氣處理裝置的氣體的量增加。這在高硫中毒水平期間特別有利。
優(yōu)選地，該方法包括確定進(jìn)入至少一個(gè)汽缸的空氣流量，且低氧氣時(shí)間間隔至少 部分地取決于空氣流量。優(yōu)選地，至少部分地基于空氣流量調(diào)節(jié)低氧氣時(shí)間間隔。
優(yōu)選地，第二再生階段中重復(fù)的再生步驟包括
基于來自下游氣體傳感器的信號(hào)，檢測排氣處理裝置下游或排氣處理裝置內(nèi)的氧 氣含量增加；及
取決于對(duì)氧氣含量增加的檢測，控制A值以使其減小。
對(duì)排氣處理裝置下游氧氣含量的檢測及基于該檢測為分別在低排氣氧氣含量和 高排氣氧氣含量下增加和減小A值而進(jìn)行的控制，可提供保持排放水平在控制之下的 保障。另外，通過這樣交替變化的X值，可以提供有效的排氣處理裝置再生，而不增 加或僅少量增加裝備有該排氣處理裝置的汽車的燃料消耗。
優(yōu)選地，執(zhí)行重復(fù)的再生步驟，以使A值圍繞1振蕩。
優(yōu)選地，在檢測到氧氣含量增加之后的高氧氣時(shí)間間隔結(jié)東時(shí)執(zhí)行控制A值以使 其減小的步驟。因此，可以允許高？v工況在檢測到氧氣含量增加之后在高氧氣時(shí)間間 隔期間繼續(xù)。因此，在每個(gè)重復(fù)的再生步驟期間，由稀空燃混合氣產(chǎn)生并傳輸通過排 氣處理裝置的氣體的量增加。
試驗(yàn)表明，產(chǎn)生在排氣處理裝置下游具有高氧氣含量和低氧氣含量的時(shí)間間隔， 可以提供有效的再生措施。使用濃混合氣的時(shí)間間隔可以提供有效的硫再生，而使用 稀混合氣的時(shí)間間隔可以提供其他物質(zhì)的釋放，如通過將硫化氫(H2S)氧化為二氧 化硫(S02)來釋放。更一般性地，通過使入值交替變化來"清潔"排氣處理裝置。
優(yōu)選地，該方法包括確定進(jìn)入至少一個(gè)汽缸的空氣流量，且高氧氣時(shí)間間隔至少 部分地取決于空氣流量。優(yōu)選地，至少部分地基于空氣流量調(diào)節(jié)高氧氣時(shí)間間隔。
優(yōu)選地，排氣處理裝置是第一排氣處理裝置，且該發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還包括位于第一排 氣處理裝置下游的第二排氣處理裝置。因此，第二排氣處理裝置可以位于下游氣體傳 感器的下游。具體來說，第二排氣處理裝置可充當(dāng)從第一排氣處理裝置再生期間由于 高氧氣時(shí)間間隔和低氧氣時(shí)間間隔從其中釋放出的任何排放物的緩沖器。因此，可以
提供第一排氣處理裝置的有效再生而不增加發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的排放。然而，應(yīng)注意，第一
排氣處理裝置的再生也可以在未于第一排氣處理裝置下游提供任何其他排氣處理裝
置的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中執(zhí)行。
優(yōu)選地，第一再生階段包括燃料噴射式排氣處理裝置再生措施，其中包括在至少 一個(gè)汽缸中禁止燃燒，及控制燃料噴射裝置，以便允許燃料進(jìn)入汽缸中的至少一個(gè)。
通過在禁止燃燒時(shí)允許燃料噴射，燃料可以和一個(gè)或多個(gè)汽缸中的空氣完全混 合。 一個(gè)或多個(gè)汽缸后的長距離傳輸允許空氣和燃料在到達(dá)催化轉(zhuǎn)化器之前進(jìn)行附加 的混合。這可以在催化轉(zhuǎn)化器的橫向延伸上提供均勻分布的燃料和空氣，并在催化轉(zhuǎn) 化器中燃燒混合氣以便加熱排氣處理裝置。這可以在催化轉(zhuǎn)化器的橫向延伸上提供均 勻分布的燃料和空氣，并在催化轉(zhuǎn)化器中燃燒混合氣以便加熱排氣處理裝置。結(jié)果可 以得到非?？焖俚呐艢馓幚硌b置升溫，并使再生措施給催化轉(zhuǎn)化器造成損壞的風(fēng)險(xiǎn)最 小化。這僅通過使用燃料噴射裝置就可以提供，而不需要在發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中增添附加的 裝備。
此外，在至少一個(gè)汽缸中禁止燃燒，及控制燃料噴射裝置，以便允許燃料進(jìn)入汽 缸中的至少p—個(gè)，,樣的措施其自身就4可以提供非常有效的再生。、_
造成干擾。另外，該再生措施不會(huì)在實(shí)施本發(fā)明的汽車中造成任何振動(dòng)。更一般性的 是，使用該再生措施不會(huì)使汽車的噪聲、振動(dòng)和不平穩(wěn)性(NVH)性能產(chǎn)生任何劣化。 此外，由于用于加熱催化轉(zhuǎn)化器的能量是以化學(xué)方式傳輸，即在空燃混合氣中傳輸， 并在催化轉(zhuǎn)化器中轉(zhuǎn)化為熱能，所以在發(fā)動(dòng)機(jī)與催化轉(zhuǎn)化器之間基本上沒有能量損失。因此，即使在距發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)遠(yuǎn)處提供催化轉(zhuǎn)化器的情況下，和/或在發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng) 裝備有排氣渦輪增壓器的情況下，該再生措施也是非常有效的。
在禁止燃燒時(shí)使用燃料噴射來加熱排氣處理裝置在低負(fù)荷工況下較為有利，在低 負(fù)荷工況下，排氣處理裝置溫度相對(duì)較低，而硫吸附特別強(qiáng)。
優(yōu)選地，禁止燃燒的步驟包括控制汽缸處的點(diǎn)火裝置以禁止燃燒。因此，該方法 適用于火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)，其中在一個(gè)或多個(gè)汽缸的至少一個(gè)工作循環(huán)期間禁止點(diǎn) 火，在這樣的工作循環(huán)期間允許循環(huán)燃料進(jìn)入汽缸，這允許空燃混合氣進(jìn)行后燃燒， 即允許其通過一個(gè)或多個(gè)汽缸及排氣歧管，并在排氣處理裝置中燃燒。
作為禁止點(diǎn)火的替代或補(bǔ)充，禁止燃燒可以包括控制至少一個(gè)允許燃料進(jìn)入的汽 缸的至少一個(gè)排氣門，以便減少或消除汽缸中的壓力增加。因此，氣門控制系統(tǒng)如本 領(lǐng)域技術(shù)人員所知可用于在汽缸的壓縮行程中活塞從下止點(diǎn)移動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí)開啟一 個(gè)或多個(gè)排氣門。
優(yōu)選地，如果確定存在至少一個(gè)指示禁止燃料噴射的工況，則執(zhí)行燃料噴射式排 氣處理裝置再生措施。因此，可以在發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料切斷模式期間執(zhí)行該再生措施，這 樣的模式可以由例如使用該方法的汽車的駕駛者釋放加速器踏板產(chǎn)生。這使得可以提 供再生措施的正時(shí)，使該正時(shí)處的再生不以任何方式干擾發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的其他方面。在 汽車中，在通常出現(xiàn)燃料切斷的情況下執(zhí)行燃料噴射式排氣處理裝置再生措施可以提 供簡單而有效的再生措施，可以執(zhí)行這樣的再生措施而不對(duì)駕駛者和乘客造成干擾。 此外，燃料噴射式排氣處理裝置再生措施不會(huì)折衷汽車運(yùn)行期間的輸出扭矩需求。換 句話說，發(fā)動(dòng)機(jī)的可用扭矩不受影響。
應(yīng)注意，可以用各種方式確定至少一個(gè)指示禁止燃料噴射的工況的存在。例如， 該工況可以和對(duì)應(yīng)于無燃料噴射的燃料噴射控制參數(shù)、對(duì)應(yīng)于釋放的加速器踏板的加 速器踏板設(shè)置信號(hào)，或?qū)?yīng)于零(或負(fù))請求扭矩的請求扭矩參數(shù)值相對(duì)應(yīng)?？偟膩?說，任何相關(guān)于燃料噴射控制的參數(shù)都可用于確定指示禁止燃料噴射的工況。此外， 可以在例如將釋放的加速器踏板信號(hào)用作工況時(shí)，在燃料切斷期開始之前確定該工 況，或在例如將對(duì)應(yīng)于無燃料噴射的燃料噴射控制參數(shù)用作指示禁止燃料噴射的工況 時(shí)，在燃料切斷期開始之后確定該工況。
例如，如果汽車的請求扭矩等于或低于閾值，則通常隨后開始禁止燃料噴射的燃 料切斷模式。因此，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，確定指示禁止燃料噴射的工況的存在的步驟包 括，確定對(duì)應(yīng)于或相關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)的請求扭矩的控制參數(shù)值，及比較所確定的控制參數(shù) 值與控制參數(shù)閾值，對(duì)指示禁止燃料噴射的工況的存在的確定取決于所確定的控制參 數(shù)值與控制參數(shù)閾值之間的比較。優(yōu)選地，如果請求扭矩高于請求扭矩閾值，則確定 不控制燃料噴射裝置以便禁止燃料噴射。通常，在例如由使用該方法的汽車的駕駛者 釋放加速器踏板產(chǎn)生的零請求扭矩或負(fù)請求扭矩之后，開始禁止燃料噴射的燃料切斷 模式。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，請求扭矩閾值為零。
在燃料噴射式排氣處理裝置再生措施可應(yīng)用于可以對(duì)每個(gè)汽缸單獨(dú)控制燃料噴 射的發(fā)動(dòng)機(jī)，且其中該發(fā)動(dòng)機(jī)包括至少兩個(gè)汽缸的情況下，該方法可以包括確定排氣 處理裝置的溫度，及取決于排氣處理裝置的溫度確定在禁止燃燒時(shí)允許燃料進(jìn)入的汽 缸的數(shù)量。此外，該方法包括確定排氣處理裝置的溫度，及取決于排氣處理裝置的溫 度控制進(jìn)入其中禁止燃燒的至少一個(gè)汽缸中的燃料量。
優(yōu)選地，該方法包括控制空氣流量控制裝置，以便在燃料噴射式排氣處理裝置再 生措施期間控制排氣處理裝置中的燃燒。通過例如基于噴射的燃料的流量調(diào)節(jié)空氣流 量，可以確保在再生動(dòng)作期間向催化轉(zhuǎn)化器提供可燃燒的空燃混合氣。此外，控制排 氣處理裝置中的燃燒可以包括控制最高溫度在排氣處理裝置中的位置或區(qū)域。因此， 如下文所述，例如包括節(jié)氣門的空氣流量控制裝置可用于控制催化轉(zhuǎn)化器縱向上的溫 度分布。通過在硫再生期間改變最高溫度的位置，可以確保溫度在整個(gè)催化轉(zhuǎn)化器中 有足夠的升高。此外，以此方式移動(dòng)最高溫度可以進(jìn)一步降低催化轉(zhuǎn)化器暴露在高溫 下而損壞的風(fēng)險(xiǎn)。具體來說，可以基本上消除催化轉(zhuǎn)化器上游端溫度過高的風(fēng)險(xiǎn)，從 而有效地避免催化轉(zhuǎn)化器損壞。
優(yōu)選地，第一再生階段包括禁止燃燒式排氣處理裝置再生措施，其中包括在至少 一個(gè)汽缸中禁止燃燒，及控制燃料噴射裝置，以便允許燃料進(jìn)入禁止燃燒的汽缸中的 至少一個(gè)。優(yōu)選地，禁止燃燒的步驟包括控制汽缸處的點(diǎn)火裝置以禁止燃燒。優(yōu)選地， 該方法包括在禁止燃燒式排氣處理裝置再生措施期間，確定對(duì)應(yīng)于或相關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)的 請求扭矩的控制參數(shù)值，而禁止燃燒式排氣處理裝置再生措施取決于控制參數(shù)值的確 定。因此，可以例如按下述方式調(diào)節(jié)禁止燃燒式排氣處理裝置再生措施，以允許發(fā)動(dòng) 機(jī)輸出請求的扭矩。這使得可以基于加速器踏板搡作快速響應(yīng)扭矩請求。
優(yōu)選地，在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)包括至少兩個(gè)汽缸時(shí)，禁止燃燒的汽缸的數(shù)量取決于控制 參數(shù)值的確定。因此，可以在執(zhí)行禁止燃燒式排氣處理裝置再生時(shí)對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)，以 使其可以繼續(xù)執(zhí)行，同時(shí)可滿足特定限制內(nèi)的扭矩需求。這在很多汽車工況下是極為 有利的，例如在低扭矩需求期延長而沒有燃料切斷的工況下。例如在汽車以相對(duì)低的 速度在只有很少的海拔變化或沒有海拔變化的路上行駛很長的一段時(shí)間，且加速器踏 板保持相對(duì)靜止時(shí)，會(huì)出現(xiàn)這樣的工況。該有利實(shí)施例允許在部分汽缸中進(jìn)行燃燒以 滿足扭矩需求，同時(shí)將其他汽缸用于禁止燃燒式排氣處理裝置再生。
優(yōu)選地，在發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還包括燃料存儲(chǔ)裝置及燃料蒸汽保存器時(shí)，第一再生階段 包括吹掃氣體(purge gas)式排氣處理裝置再生措施，其中包括允許來自燃料蒸汽 保存器的吹掃氣體進(jìn)入汽缸中的至少一個(gè)，及在至少一個(gè)允許吹掃氣體進(jìn)入的汽缸中 禁止燃燒。
通過使用來自燃料蒸汽保存器的吹掃氣體> 可以將空氣和燃料混合引入進(jìn)氣歧 管，在一個(gè)或多個(gè)汽缸中與空氣完全混合，并在一個(gè)或多個(gè)汽缸與催化轉(zhuǎn)化器之間進(jìn) 一步混合。這可以在催化轉(zhuǎn)化器的橫向延伸上提供均勻分布的燃料和空氣，并在催化轉(zhuǎn)化器中燃燒混合氣以便加熱排氣處理裝置。
優(yōu)選地，禁止燃燒的步驟包括控制汽缸處的點(diǎn)火裝置以禁止燃燒。優(yōu)選地，在發(fā) 動(dòng)機(jī)包括燃料噴射裝置時(shí)，如果確定存在至少一個(gè)指示禁止燃料噴射的工況，則執(zhí)行 吹掃氣體式排氣處理裝置再生措施。優(yōu)選地，確定至少一個(gè)指示禁止燃料噴射的工況 的存在的步驟包括，確定發(fā)動(dòng)機(jī)的請求扭矩，及比較所確定的請求扭矩與請求扭矩閾 值，對(duì)至少一個(gè)指示禁止燃料噴射的工況的存在的確定取決于所確定的請求扭矩與請 求扭矩閾值之間的比較。優(yōu)選地，該方法包括估計(jì)燃料蒸汽保存器中的燃料含量，及 基于對(duì)燃料蒸汽保存器中的燃料含量的估計(jì)，確定是否執(zhí)行吹掃氣體式排氣處理裝置 再生措施。優(yōu)選地，該方法包括控制空氣流量控制裝置，以便在吹掃氣體式排氣處理 裝置再生措施期間控制排氣處理裝置中的燃燒。此外，控制排氣處理裝置中的燃燒可 以包括控制最高溫度在排氣處理裝置中的位置或區(qū)域。優(yōu)選地，允許來自燃料蒸汽保 存器的吹掃氣體進(jìn)入汽缸中的至少一個(gè)包括控制閥裝置，以便允許來自燃料蒸汽保存 器的吹掃氣體到達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)。
這些目標(biāo)也可以通過根據(jù)權(quán)利要求28 - 54中的任何一個(gè)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，上述目標(biāo)可以通過用于發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的排氣處理裝置的 方法實(shí)現(xiàn)，該發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括具有至少一個(gè)汽缸的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，及燃料噴射裝置，其 特征在于，該方法包括確定排氣處理裝置是否經(jīng)受中毒，確定相關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的工 況的至少一個(gè)工況參數(shù)的值，至少部分地基于至少一個(gè)工況參數(shù)的值，從至少兩種排 氣處理裝置再生措施中選擇一種排氣處理裝置再生措施，及執(zhí)行其中包括選擇的排氣 處理裝置再生措施的排氣處理裝置再生。
至少兩種排氣處理裝置再生措施可以適用于發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的不同運(yùn)行狀態(tài)，如諸如 排氣處理裝置溫度、請求扭矩及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速這樣的一個(gè)或多個(gè)工況參數(shù)所示。因此， 在檢測到排氣處理裝置經(jīng)受中毒時(shí)，基于工況參數(shù)從至少兩種再生措施中選擇一種再 生措施，再生的正時(shí)可以較少地取決于發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。在汽車中，發(fā)動(dòng)機(jī)系 統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)很大程度上取決于駕駛者的行為。因此，根據(jù)本發(fā)明的再生的正時(shí)可以 較少地取決于汽車駕駛者的行為?？偟膩碚f，本發(fā)明可以提高在提供排氣處理裝置的 有效再生時(shí)的靈活性。
優(yōu)選地，工況參數(shù)中的一個(gè)是排氣處理裝置的溫度。因此，在至少一個(gè)汽缸中提 供的空燃混合氣的A值可通過對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流量控制裝置和/或燃料噴射裝置的控 制來控制時(shí)，排氣處理裝置再生措施中的一種可以包括控制發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)以便升高排氣 處理裝置的溫度，而排氣處理裝置再生措施中的另一種可以包括重復(fù)地執(zhí)行再生步
驟，該再生步驟包括控制A值以使其小于1及控制A值以使其大于1。后一種再生措
施適合用于較高的排氣處理裝置溫度，而前一種再生措施適合用于較低的排氣處理裝 置溫度。因此，可以顯著降低再生對(duì)排氣處理裝置溫度的依賴性。
該方法根據(jù)本發(fā)明的第二方面的其他有利實(shí)施例在從屬權(quán)利要求58-61中定
義。
這些目標(biāo)也可以通過根據(jù)權(quán)利要求62 - 68中的任何一個(gè)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。 下面，參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的各個(gè)部分的示意圖； 圖2示出描述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的方法的框圖3是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例將催化轉(zhuǎn)化器再生動(dòng)作映射到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(S) 及催化轉(zhuǎn)化器溫度(T催儲(chǔ))的圖表；
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的可選實(shí)施例的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的各個(gè)部分的示意圖； 圖5示出描述根據(jù)本發(fā)明的可選實(shí)施例的方法的框圖6是根據(jù)本發(fā)明的可選實(shí)施例將催化轉(zhuǎn)化器再生動(dòng)作映射到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(S) 及催化轉(zhuǎn)化器溫度(T ftjw)的圖表；
圖7示出根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的各個(gè)部分的示意圖； 圖8示出描述根據(jù)本發(fā)明的特殊實(shí)施例的方法的框圖； 圖9示出描述根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例的方法的框圖； 圖IO示出描述根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例的方法的框圖11示出在時(shí)域中示出向圖1中部分示出的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的發(fā)動(dòng)機(jī)提供的空燃 混合氣的X值(上半部分)，及來自位于圖1中部分地示出的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的排氣處 理裝置下游的氣體傳感器的輸出(下半部分)；
圖12示出根據(jù)本發(fā)明的可選實(shí)施例的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的一部分的示意圖；及 圖13示出圖1中的一個(gè)局部的示意性側(cè)視圖及溫度分布曲線。
具體實(shí)施例方式
圖1示出包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)1的各個(gè)部分的示意圖。該發(fā)動(dòng)機(jī)包 括四個(gè)汽缸2，每個(gè)汽缸都具有往復(fù)式活塞3,在圖1中僅示出了其中的一個(gè)汽缸。 應(yīng)注意，本發(fā)明可應(yīng)用于具有任何數(shù)量的汽缸的發(fā)動(dòng)機(jī)。每個(gè)汽缸2與進(jìn)氣道4之間 的連通由至少一個(gè)相應(yīng)的進(jìn)氣門5控制，而每個(gè)汽缸2與排氣道6之間的連通由至少 一個(gè)相應(yīng)的排氣門7控制。在汽缸2的下游，提供排氣處理裝置8，在本文中稱為第 一排氣處理裝置8或第一催化轉(zhuǎn)化器8。在第一排氣處理裝置8下游，提供第二排氣 處理裝置82，在本文中也稱為第二催化轉(zhuǎn)化器。
發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)1還包括可作為一個(gè)單元提供，或作為一個(gè)以上邏輯上互連的物理單 元提供的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU) 9。 ECU 9適用于控制包括位于進(jìn)氣道4中的節(jié)氣門 IO的空氣流量控制裝置IO。作為節(jié)氣門IO的替代或補(bǔ)充，空氣流量控制裝置可以包 括用于一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣門(5)和/或一個(gè)或多個(gè)排氣門7的控制裝置(未示出)，該
控制裝置的形式例如可以為可變氣門正時(shí)(VVT)系統(tǒng)和/或凸輪廓線變換(CPS)系 統(tǒng)。這樣的進(jìn)氣門和/或排氣門控制裝置可以用作節(jié)氣門IO的替代或補(bǔ)充，用于控制 空氣進(jìn)入一個(gè)或多個(gè)汽缸。
ECU 9還適用于控制包括至少一個(gè)位于進(jìn)氣道4中的燃料噴射器ll的燃料噴射 裝置ll。在該實(shí)施例中，在發(fā)動(dòng)機(jī)具有一個(gè)以上汽缸時(shí)，可以通過燃料噴射器對(duì)每 個(gè)汽缸單獨(dú)控制燃料噴射，燃料噴射器可在進(jìn)氣道4與相應(yīng)的汽缸連通的單獨(dú)部分處 提供(稱為進(jìn)氣道燃料噴射)?；蛘?，如現(xiàn)有技術(shù)中所知，可以在每個(gè)汽缸2中提供 燃料噴射器(稱為直接燃料噴射)。作為另一種選擇，可以例如在與一個(gè)以上汽缸或 所有汽缸連通的進(jìn)氣道的上游部分，為一個(gè)以上汽缸或所有汽缸提供單個(gè)燃料噴射 器。燃料噴射裝置11經(jīng)燃料泵21與形式為燃料箱20的燃料存儲(chǔ)裝置連通。
ECU 9還適用于接收來自位于第一催化轉(zhuǎn)化器8下游的下游氣體傳感器12的信 號(hào)，以及來自位于汽缸2與催化轉(zhuǎn)化器8之間的排氣道6中的上游氣體傳感器13的 信號(hào)。下游氣體傳感器12位于第二催化轉(zhuǎn)化器82的上游?；蛘?，下游氣體傳感器 12可以至少部分地位于第一催化轉(zhuǎn)化器8內(nèi)，優(yōu)選地在其下游部分中。應(yīng)注意，作 為另 一種選擇，下游氣體傳感器12可以至少部分地位于第二催化轉(zhuǎn)化器82內(nèi)。
這些氣體傳感器以入傳感器或氧傳感器的形式提供。在該示例中，下游氣體傳感 器12是所稱的窄帶(兩態(tài))氧傳感器，該傳感器給出排氣中的氧氣含量(指示A值) 與輸出信號(hào)電壓之間的高度非線性的關(guān)系。上游氣體傳感器13是寬帶(線性)傳感 器，該傳感器給出排氣氧氣含量(指示入值)與輸出信號(hào)電壓之間的較為線性的關(guān)系。
另外，ECU 9還適用于基于從位于進(jìn)氣道4中的空氣流量傳感器14接收的信號(hào) 確定發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流量。作為一種選擇，如現(xiàn)有技術(shù)中所知，可以基于如進(jìn)氣歧管壓力、 節(jié)氣門位置、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、進(jìn)氣溫度，及大氣壓力這樣的參數(shù)計(jì)算空氣流量。確定這 些參數(shù)的值的方式在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，因此不在本文中贅述。
ECU 9適用于分別基于來自下游和上游傳感器12、 13的信號(hào)，確定第一催化轉(zhuǎn) 化器8上游和下游的排氣中的氧氣含量。ECU 9還適用于部分地基于來自上游氣體傳 感器13的信號(hào)，并通過對(duì)節(jié)氣門10和/或燃料噴射裝置11的適當(dāng)控制，來控制在一 個(gè)或多個(gè)汽缸中提供的空燃混合氣的入值。
ECU 9適用于至少部分地基于空氣流量、入值、環(huán)境溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷及發(fā)動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)速，確定第一催化轉(zhuǎn)化器8的溫度。作為一種選擇，ECU 9可以適用于接收來自位 于汽缸2與第一催化轉(zhuǎn)化器8之間的排氣道6中的溫度傳感器的信號(hào)，基于這樣的信
號(hào)，可以確定催化轉(zhuǎn)化器溫度。
此外，在每個(gè)汽缸處，提供包括火花塞16并可由ECU9單獨(dú)控制的點(diǎn)火裝置16。 然而，本發(fā)明還可應(yīng)用于使用非火花點(diǎn)火的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，如柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或HCCI (均 質(zhì)進(jìn)氣壓縮點(diǎn)火)發(fā)動(dòng)機(jī)。
如現(xiàn)有技術(shù)中所知，ECU適用于基于來自汽車中的加速器踏板17的信號(hào)調(diào)節(jié)形式為請求扭矩參數(shù)RT的控制參數(shù)的值。
ECU 9適用于至少部分地基于對(duì)來自下游氣體傳感器12的信號(hào)的分析，確定第 一催化轉(zhuǎn)化器8的硫中毒水平，及第一催化轉(zhuǎn)化器8是否遭受硫中毒，如標(biāo)題為"內(nèi) 燃發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)及用于確定該系統(tǒng)中的排氣處理裝置的工況的方法(An internal combustion engine system and a method for determining a condition of an exhaust gas treatment device in a such a system)，，的歐洲專禾寸申請所述，該申請由申 請人在本申請的第一次申請的申請日提出，將其包括在此作為參考。
或者，ECU 9可以適用于通過其他方法確定第一催化轉(zhuǎn)化器的硫中毒水平，及第 一催化轉(zhuǎn)化器8是否遭受硫中毒。例如，硫中毒確定過程可以包括基于空燃比、發(fā)動(dòng) 機(jī)工況、催化劑溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，及進(jìn)氣壓力，在ECU 9中調(diào)節(jié)硫氧化物(SO,) 吸附計(jì)數(shù)器。
現(xiàn)參考圖2和圖3描述一種根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的方法。該方法包括第一再 生階段和第二再生階段。在圖2中，第一再生階段和第二再生階段之間的分界用虛線 FS示出。
ECU 9在201確定對(duì)應(yīng)于第一催化轉(zhuǎn)化器8的硫中毒水平的數(shù)據(jù)是否高于預(yù)定的 硫中毒閾值。如果確定對(duì)應(yīng)于硫中毒水平的數(shù)據(jù)不高于硫中毒閾值，則在202確定不 執(zhí)行催化轉(zhuǎn)化器再生。
如果確定對(duì)應(yīng)于硫中毒水平的數(shù)據(jù)高于硫中毒閾值，則在231確定第一催化轉(zhuǎn)化 器8的溫度T
如果在2"第一催化轉(zhuǎn)化器溫度T催化劑不高于第一溫度閎值Tl,且在234請求扭 矩RT不大于零，則在235開始下文中所述的包括燃料噴射式排氣處理裝置再生措施 的第一再生階段，以便升高第一催化轉(zhuǎn)化器8的溫度。燃料噴射式排氣處理裝置再生 措施235在標(biāo)題為"發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)及用于該系統(tǒng)中的排氣處理裝置的燃料噴射式再生的 方法(An engine system and a method for a fuel injection regeneration of an exhaust gas treatment device in a such a system)'， 的歐洲專禾'J申請中描述, 該申請由申請人在本申請的第一次申請的申請?jiān)惶岢?，將其包括在此作為參考。在?實(shí)施例中，燃料噴射式排氣處理裝置再生措施235,在本文中亦稱為燃料噴射式再生 措施235，包括在所有汽缸2中禁止點(diǎn)火，及控制燃料噴射裝置ll，以便允許燃料進(jìn) 入汽缸2中的至少一個(gè)。通過在禁止點(diǎn)火時(shí)允許燃料噴射，燃料可以和汽缸中的空氣 完全混合?；旌蠚鈧鬏?shù)降谝淮呋D(zhuǎn)化器8，并在其中燃燒以便加熱第一催化轉(zhuǎn)化器 8。燃料噴射式再生措施235還可以加熱第二催化轉(zhuǎn)化器82,如下文所述。
在燃料噴射式再生措施235期間，在231連續(xù)監(jiān)視第一催化轉(zhuǎn)化器8的溫度。只 要在232第一催化轉(zhuǎn)化器的溫度T 化劑不高于第一溫度閾值Tl，且在請求扭矩RT 不大于零，燃料噴射式再生措施235就繼續(xù)。
參考圖3，如果在燃料噴射式再生措施235期間，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于最小發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速限
制SO,則在汽缸中允許點(diǎn)火以終止再生措施235,以便防止發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。
如果在236請求扭矩RT大于0,且在238發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速閾值Sl(亦 參見圖3),則第一再生階段可以包括開始禁止燃燒式排氣處理裝置再生措施239, 以便升髙第一催化轉(zhuǎn)化器8的溫度。在燃料噴射式再生措施235已開始的情況下，如 果開始禁止燃燒式排氣處理裝置再生措施239，則終止燃料噴射式再生措施。
禁止燃燒式排氣處理裝置再生措施239在標(biāo)題為"發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)及用于該系統(tǒng)中的 排氣處理裝置的禁止燃燒式再生的方法(An engine system and a method for a combustion inhibition regeneration of an exhaust gas treatment device in a such a system)"的歐洲專利申請中描述，該申請由申請人在本申請的第一次申請 的申請?jiān)惶岢?，將其包括在此作為參考。在該?shí)施例中，禁止燃燒式排氣處理裝置再 生措施239,在本文中亦稱為禁止燃燒式再生措施239,包括在至少一個(gè)但少于所有 的汽缸2中禁止點(diǎn)火，及控制燃料噴射裝置ll,以便允許燃料進(jìn)入禁止燃燒的汽缸 中的至少一個(gè)。這允許在部分汽缸中進(jìn)行燃燒以滿足扭矩需求，此外將其他汽缸用于 排氣處理裝置再生措施。在用于再生措施的至少部分汽缸中，允許燃料與空氣完全地 混合，且混合氣傳輸?shù)降谝淮呋D(zhuǎn)化器8，并在其中燃燒以便加熱第一催化轉(zhuǎn)化器8。 禁止燃燒式再生措施239也可以加熱第二催化轉(zhuǎn)化器82。通過僅在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速閾值S1時(shí)允許執(zhí)行禁止燃燒式再生措施，可以在從NVH和駕駛性能的角 度來看最適合的情況期間使用禁止燃燒式再生措施239。
在禁止燃燒式再生措施239期間，在231連續(xù)監(jiān)視第一催化轉(zhuǎn)化器8的溫度。只 要在232第一催化轉(zhuǎn)化器的溫度T催化劑不高于第一溫度閾值Tl，且在236請求扭矩RT 大于零，且在238發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速閾值S1，禁止燃燒式再生措施239就 繼續(xù)。如果在234請求扭矩RT下降至不大于零，則禁止燃燒式再生措施239終止， 而是開始燃料噴射式再生措施235。
如果在232第一催化轉(zhuǎn)化器溫度T 化剤不高于第一溫度閾值Tl,在236請求扭矩 RT大于零，且在240發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不高于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速閾值S1，則不執(zhí)行再生，或再生 終止，并監(jiān)視第一催化轉(zhuǎn)化器溫度、請求扭矩RT及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，以確定如本文中所 述適合于再生開始或繼續(xù)的工況。
如果在232第一催化轉(zhuǎn)化器溫度T催化劑不高于第一溫度閾值Tl,且在234請求扭 矩RT不大于零，則在235執(zhí)行包括開始燃料噴射式再生措施的第一再生階段，以便 升高第一催化轉(zhuǎn)化器8的溫度。
因此，參考圖3，在第一催化轉(zhuǎn)化器溫度T催化劑不高于溫度闊值T1，且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速S高于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速閾值S1時(shí)，如果請求扭矩RT大于零，則開始禁止燃燒式再生措 施239。在第一催化轉(zhuǎn)化器溫度T催化劑不高于溫度閾值Tl,且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速S不高于發(fā) 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速閾值S1時(shí)，如果請求扭矩RT不大于零，則開始燃料噴射式再生措施239。
應(yīng)注意，作為請求扭矩的替代，相關(guān)于請求扭矩的某些其他控制參數(shù)也可用作上
述選擇再生措施的確定的基礎(chǔ)。例如，可以使用對(duì)應(yīng)于加速器踏板的設(shè)置的信號(hào)，或 用于控制燃料噴射裝置11的信號(hào)，而不是使用請求扭矩，因?yàn)檫@兩個(gè)信號(hào)都與請求 扭矩相關(guān)。
參考圖2,在250確定第一催化轉(zhuǎn)化器溫度T催M(jìn)高于第一溫度閩值T1時(shí)，第一 再生階段終止，且執(zhí)行包括入控制式排氣處理裝置再生措施251的第二再生階段。入 控制式排氣處理裝置再生措施251在標(biāo)題為"用于發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的排氣處理裝置的再 生的方法及發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)(A method for regeneration of an exhaust gas treatment device in an engine system and an engine system)，，的歐洲專利申請中描述， 該申請由申請人在本申請的第一次申請的申請?jiān)惶岢?，將其包括在此作為參考。在?實(shí)施例中，入控制式排氣處理裝置再生措施251,本文中亦稱為入控制式再生措施 251,如下文詳述包括重復(fù)地執(zhí)行再生步驟，該再生步驟包括控制入值以使其小于l 及控制入值以使其大于1。
因此，參考圖3，在第一催化轉(zhuǎn)化器溫度T催化,高于溫度閾值T1時(shí)，執(zhí)行入控制 式再生措施251。優(yōu)選地，溫度閾值Tl為650 - 750 ° C, A控制式再生措施251在 該溫度閾值之上特別有效。
在入控制式再生措施251期間，在231連續(xù)監(jiān)視第一催化轉(zhuǎn)化器8的溫度。如果 在232第一催化轉(zhuǎn)化器溫度T催化劑落在第一溫度閾值Tl之下，則入控制式再生措施 251終止，并重復(fù)上述第一再生階段的步驟。因此，取決于請求扭矩RT及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速，可以啟用燃料噴射式再生措施235,或禁止燃燒式再生措施239，以在250再次 使第一催化轉(zhuǎn)化器溫度高于第一溫度閾值T1，以便再次啟用A控制式再生措施251。
ECU9可以適用于在硫中毒水平已降低至預(yù)定水平時(shí)終止再生。因此，參考圖2， 在入控制式再生措施251期間，在215確定第一催化轉(zhuǎn)化器的硫中毒水平。如果在 215確定硫中毒水平已降低至預(yù)定水平，則終止X控制式再生措施251。
與第一再生階段中的再生措施235、 239相反，A控制式再生措施251并不使第 一催化轉(zhuǎn)化器溫度T^儲(chǔ)升高或僅使其少量升高。因此，參考圖3，在高于第一溫度 閾值T1時(shí)切換為入控制式再生措施251可以顯著降低由于催化轉(zhuǎn)化器溫度T催^超出 通常例如約800 - 900 ° C的溫度上限T^而造成催化轉(zhuǎn)化器8損壞的風(fēng)險(xiǎn)。
參考圖4-圖6，描述根據(jù)本發(fā)明的可選實(shí)施例的方法。圖4示出汽車發(fā)動(dòng)機(jī)系 統(tǒng)l的各部分的示意圖，其中示出了與上文中參考圖l所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)相同的特征， 只是有下述不同在圖4中部分地示出的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)附加地包括可由ECU9控制并適 用于經(jīng)空氣導(dǎo)管32與排氣道6連通的空氣泵31。因此，ECU9適用于控制空氣泵31，
以便選擇性地將空氣吸入排氣道。
參考圖5,根據(jù)本發(fā)明的可選實(shí)施例的方法類似于上文中參考圖2所述的實(shí)施例。 因此，如果在201確定對(duì)應(yīng)于硫中毒水平的數(shù)據(jù)高于硫中毒閾值，則在231確定第一 催化轉(zhuǎn)化器8的溫度T 催化劑。
如果在232第一催化轉(zhuǎn)化器溫度T催儲(chǔ)不高于比上述的第一溫度閾值T1低的第二 溫度閾值T2,則取決于請求扭矩RT及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速S，不開始任何一種再生，或開始 包括燃料噴射式再生措施235或禁止燃燒式再生措施239的第一再生階段，以便升高 第一催化轉(zhuǎn)化器8的溫度，這類似于上文中參考圖2和圖3所述(亦參見圖6)。
此外，類似于上文所述，在燃料噴射式再生措施235或禁止燃燒式再生措施239 期間，在231、 234、 236、 238、 240連續(xù)監(jiān)視第一催化轉(zhuǎn)化器8的溫度、請求扭矩 RT,和/或發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速S。
參考圖5，在2"確定第一催化轉(zhuǎn)化器溫度T催化劑髙于第二溫度閾值T2時(shí)，終止 在執(zhí)行的燃料噴射式再生措施235或禁止燃燒式再生措施239,并幵始二次空氣式排 氣處理裝置再生措施243。該措施，在本文中亦稱為二次空氣式再生措施243,包括 控制節(jié)氣門10和/或燃料噴射裝置11以便在汽缸2中提供濃空燃混合氣，及控制空 氣泵31以便將空氣吸入排氣道。因此，濃排氣與來自空氣泵31的空氣混合，且混合 氣傳輸?shù)降谝淮呋D(zhuǎn)化器8，并在其中燃燒以便加熱第一催化轉(zhuǎn)化器8。 二次空氣式 再生措施243也可以加熱第二催化轉(zhuǎn)化器82。
在二次空氣式再生措施243期間，在231連續(xù)監(jiān)視第一催化轉(zhuǎn)化器8的溫度，且 在2"確定第一催化轉(zhuǎn)化器溫度T催錢高于比第一溫度閾值Tl低的第三溫度l萄值T3 時(shí)，終止二次空氣式再生措施243，并執(zhí)行延遲點(diǎn)火式排氣處理裝置再生措施245。 該措施，在本文中亦稱為延遲點(diǎn)火式再生措施245,包括控制節(jié)氣門10和/或燃料噴 射裝置11以便在汽缸2中提供濃空燃混合氣，及控制點(diǎn)火裝置16以便在發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán) 期間提供較晚的點(diǎn)火。這允許燃燒在排氣道6中繼續(xù)，以便加熱第一催化轉(zhuǎn)化器8。 延遲點(diǎn)火式再生措施245也可以加熱第二催化轉(zhuǎn)化器82。
在延遲點(diǎn)火式再生措施245期間，在231連續(xù)監(jiān)視第一催化轉(zhuǎn)化器8的溫度。在 S50確定第一催化轉(zhuǎn)化器溫度T催化劑高于第一溫度閾值T1時(shí)，第一再生階段終止，且 執(zhí)行包括入控制式再生措施251的第二再生階段，如上文中參考圖2和圖3所述。
應(yīng)注意，作為一種選擇，在第二再生階段中，可以執(zhí)行A控制式再生措施251之 外的又一種再生措施，以便保持適合用于入控制式再生措施251的較高的催化轉(zhuǎn)化器 溫度。例如，可以在執(zhí)行入控制式再生措施251的時(shí)間的至少一個(gè)或多個(gè)部分期間， 執(zhí)行禁止燃燒式再生措施239、延遲點(diǎn)火式再生措施245,或二次空氣式再生措施243。 有利地，如果以此方式使用二次空氣式再生措施243,則空氣泵31優(yōu)選地可使得來 自其的空氣流量以"無級(jí)(stepless)"方式控制。
參考圖7，在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)l具有與上文中參考圖l所 述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)相同的特征，只是有下述不同燃料噴射裝置11經(jīng)燃料泵21與形式 為燃料箱20的燃料存儲(chǔ)裝置連通。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還具有形式為碳罐22的燃料蒸汽保存 器(如現(xiàn)有技術(shù)中所知，其中可裝有碳，用于保存汽化燃料)，燃料蒸汽保存器可以 經(jīng)蒸汽排放閥23與燃料箱20連通。此外，碳罐22具有碳罐空氣入口 24。碳罐22和燃料箱20可以經(jīng)形式為可由ECU 9控制的吹掃氣體供給閥25的閥裝置與進(jìn)氣道4 連通。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例的方法以和上文中參考圖2和圖3所述相同的方式執(zhí) 行，只是有下述不同燃料噴射式再生措施235由吹掃氣體式排氣處理裝置再生措施 補(bǔ)充，如下文所述。吹掃氣體式排氣處理裝置再生措施在標(biāo)題為"發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)及用于 該系統(tǒng)中的排氣處理裝置的吹掃氣體式再生的方法(An engine system and a method for a purge gas regeneration of an exhaust gas treatment device in a such a system)"的歐洲專利申請中描述，該申請由申請人在本申請的第一次申請的申請?jiān)?提出，將其包括在此作為參考。
以類似于參考圖2所述相對(duì)應(yīng)的方式，如果第一催化轉(zhuǎn)化器溫度T催化劑不高于第 一溫度閾值T1，且請求扭矩RT不大于零，則執(zhí)行第一再生階段，以便升高第一催化 轉(zhuǎn)化器8的溫度。在第一再生階段中，確定是否開始吹掃氣體式排氣處理裝置再生措 施，在本文中亦稱為吹掃氣體式再生措施。該確定包括確定碳罐22中的燃料含量是 否高于預(yù)定的碳罐燃料水平閩值。碳罐中的燃料含量可以按現(xiàn)有技術(shù)中確定，例如基 于入、噴射的燃料，及空氣流量的測量值確定。如果確定碳罐22中的燃料含量低于 閾值，則確定不執(zhí)行吹掃氣體式再生措施，而是，開始如上所述的燃料噴射式再生措 施。
或者，如果確定碳罐燃料水平低，則允許燃料通過燃料噴射裝置ll，以執(zhí)行吹 掃氣體(purge gas)式再生措施?？偟膩碚f，如果需要，可以用噴射的燃料補(bǔ)充吹 掃氣體的供給，以提供適合用于再生的混合氣。
如果確定碳罐22中的燃料含量高于閾值，則開始吹掃氣體式再生措施，其中包 括包括禁止點(diǎn)火裝置16點(diǎn)火，及控制吹掃氣體供給閥25以允許來自碳罐22的燃料 進(jìn)入進(jìn)氣道4以便與空氣混合?？諝夂腿剂贤ㄟ^汽缸2和排氣道6傳輸。在這樣相對(duì) 長的傳輸期間，允許空氣和燃料很好地混合，以提供基本上均質(zhì)的混合氣。該混合氣 到達(dá)催化轉(zhuǎn)化器8，并在該處燃燒，以升高轉(zhuǎn)催化轉(zhuǎn)化器8的溫度從而去除積硫。
在吹掃氣體式再生措施期間，控制節(jié)氣門IO，以便控制催化轉(zhuǎn)化器8中的燃燒。 更具體來說，ECU 9適用于以類似于上述確定碳罐22中的燃料含量的方式確定吹掃 氣體中的碳?xì)浠衔锖??；诖祾邭怏w中的碳?xì)浠衔锖浚刂乒?jié)氣門IO,以 便向催化轉(zhuǎn)化器提供可燃燒空燃混合氣。
在吹掃氣體式再生措施期間，第一催化轉(zhuǎn)化器8的溫度、請求扭矩RT,及發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速S由ECU 9以涉及燃料噴射式再生措施的上述方式監(jiān)視。
或者，在可對(duì)每個(gè)汽缸單獨(dú)控制燃料噴射的情況下，可以基于所確定的請求扭矩 的值，保持吹掃氣體供給閩25開啟，并僅在一個(gè)或部分汽缸中允許點(diǎn)火及供給燃料。 因此，可以繼續(xù)吹掃氣體式再生措施而同時(shí)提供請求扭矩。允許點(diǎn)火和燃料噴射的汽 缸的數(shù)量可以取決于請求扭矩的值。
應(yīng)注意，作為與其他再生措施組合的替代，上述再生措施中的任何一種，例如燃 料噴射式再生措施、禁止燃燒式再生措施，及吹掃氣體式再生措施，都可以作為用于
第一催化轉(zhuǎn)化器8的再生的單種措施執(zhí)行。再生措施可以由ECU9基于例如由如上所 述的催化轉(zhuǎn)化器溫度、請求扭矩，或發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速確定的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行選擇。 在執(zhí)行再生措施期間，第一催化轉(zhuǎn)化器8的溫度可以由ECU9監(jiān)視。如果第一催化轉(zhuǎn) 化器溫度上升高于預(yù)定溫度限制值，則終止再生措施。此外，在執(zhí)行再生措施時(shí)，如 果確定硫中毒水平已降低至預(yù)定水平，則終止再生措施。如果再生措施例如由于催化 轉(zhuǎn)化器溫度工況或由于請求扭矩工況在實(shí)現(xiàn)第一催化轉(zhuǎn)化器的完全再生之前終止，可 以確定再生措施中斷處的硫中毒水平。因此， 一旦如上所述的情況允許這樣的繼續(xù)發(fā) 生，再生措施就可以按適當(dāng)?shù)姆绞?繼續(xù)"。在這樣的繼續(xù)中，ECU9再次基于發(fā)動(dòng) 機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)選擇適合的再生措施。
參考圖8，示出根據(jù)本發(fā)明的特殊實(shí)施例的燃料噴射式再生措施235 (由虛線表 示)。該示例中的發(fā)動(dòng)機(jī)具有1號(hào)-4號(hào)四個(gè)汽缸。應(yīng)注意，本發(fā)明的該實(shí)施例適用 于具有任何數(shù)量的汽缸，即兩個(gè)或更多汽缸的多汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)。
基于第一催化轉(zhuǎn)化器溫度T 化劑及請求扭矩RT對(duì)是否執(zhí)行燃料噴射式再生措施 235的確定201、 231、 232、 234類似于上文中參考圖2所述。具體來說，如果請求 扭矩不大于零，即如果請求扭矩為零或?yàn)樨?fù)，則開始燃料噴射式再生措施。零請求扭 矩或負(fù)請求扭矩通常是加速器踏板17已釋放，即來被壓下的結(jié)果。因此，如果在234 確定請求扭矩不大于零，則在207確定在所有汽缸中禁止點(diǎn)火以開始燃料噴射式硫再 生。
在221確定催化轉(zhuǎn)化器8的溫度T催^，并基于該溫度，在223確定噴射燃料的 汽缸的數(shù)量。
如果催化轉(zhuǎn)化器溫度T催化劑低于第一溫度阇值Tl,則向所有汽缸噴射燃料。如果 催化轉(zhuǎn)化器溫度T催化劑高于第一溫度閾值T1，且低于第二溫度閩值T2，則除了其中一 個(gè)汽缸，在該示例中為l號(hào)汽缸，在其余所有汽缸中噴射燃料。如果催化轉(zhuǎn)化器溫度 T催化劑高于第二溫度閾值T2，且低于第三溫度閾值T3，則除了其中兩個(gè)汽缸，在該示 例中為l號(hào)汽缸和2號(hào)汽缸，在其余所有汽缸中噴射燃料。如果催化轉(zhuǎn)化器溫度T催 化劑高于第三溫度閩值T3，且低于第四溫度閾值T4，則除了其中三個(gè)汽缸，在該示例 中為1號(hào)、2號(hào)和3號(hào)汽缸，在其余所有汽缸中噴射燃料。如果催化轉(zhuǎn)化器溫度T催化 s高于第四溫度闊值T4，則不向任何一個(gè)汽缸噴射燃料。通過控制在禁止點(diǎn)火期間噴 射燃料的汽缸的數(shù)量，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)催化轉(zhuǎn)化器8的粗略溫度控制。
無論在禁止點(diǎn)火期間噴射燃料的汽缸的數(shù)量如何，都在225控制禁止點(diǎn)火的每個(gè) 汽缸中的燃料噴射量，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)催化轉(zhuǎn)化器8的精細(xì)溫度控制。參考圖9，示 出根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例的禁止燃燒式再生措施239 (由虛線表示)。該示例中 的發(fā)動(dòng)機(jī)具有1號(hào)-4號(hào)四個(gè)汽缸。此外，在該示例中，發(fā)動(dòng)機(jī)的四個(gè)汽缸按直線排
列，并根據(jù)其空間順序?qū)ζ拙幪?hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)正常的點(diǎn)火順序?yàn)?-3-4-2。應(yīng)注意，本 發(fā)明的該實(shí)施例適用于具有任何數(shù)量的汽缸，即兩個(gè)或更多汽缸的多汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)。
基于第一催化轉(zhuǎn)化器溫度TMw及請求扭矩RT對(duì)是否執(zhí)行禁止燃燒式再生措施 239的確定201、 231、 232、 234類似于上文中參考圖2所述。具體來說，如果請求 扭矩大于零，即如果請求扭矩為正，則開始禁止燃燒式再生措施。正請求扭矩通常是 加速器踏板17被壓下的結(jié)果。(如果在234確定請求扭矩不大于零，則確定開始燃 料噴射式再生措施235或吹掃氣體式再生措施)。
如果在確定請求扭矩大于零，則在205確定請求扭矩是否高于一個(gè)正的請求 扭矩闔值。選擇該正的請求扭矩閾值，以使等于或低于其的扭矩值對(duì)應(yīng)于足以用于低 負(fù)荷工況的正的、中等大小的扭矩值。如果確定請求扭矩高于該正的請求扭矩闊值， 則在206確定不執(zhí)行禁止燃燒式再生措施，即在發(fā)動(dòng)機(jī)的所有汽缸中允許點(diǎn)火。
如果確定請求扭矩不大于該正的請求扭矩閾值，則在222確定催化轉(zhuǎn)化器8的溫 度T催m，并基于該溫度，在224確定噴射燃料的汽缸的數(shù)量。
如果催化轉(zhuǎn)化器溫度T催m低于第三溫度閾值T3，則在所有禁止點(diǎn)火的汽缸，即 2號(hào)和3號(hào)汽缸中噴射燃料。如果催化轉(zhuǎn)化器溫度T催化劑高于第三溫度閾值T3，且低 于第四溫度閾值T4，則除了其中一個(gè)汽缸，在該示例中為2號(hào)汽缸，在其余所有禁 止點(diǎn)火的汽缸中噴射燃料。如果催化轉(zhuǎn)化器溫度tm劑髙于第四溫度閾值T4，則不向 任何一個(gè)禁止點(diǎn)火的汽缸噴射燃料。因此，如在209在所有汽缸中禁止點(diǎn)火的情況， 可以實(shí)現(xiàn)對(duì)催化轉(zhuǎn)化器8的粗略溫度控制。
無論在禁止點(diǎn)火期間噴射燃料的汽缸的數(shù)量如何，都在225控制禁止點(diǎn)火的每個(gè) 汽缸中的燃料噴射量，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)催化轉(zhuǎn)化器8的精細(xì)溫度控制。在禁止燃燒式 再生措施期間，在205連續(xù)確定請求扭矩是否例如由于對(duì)加速器踏板的搡縱而高于該 正的請求扭矩閾值，且如果確定請求扭矩高于該正的請求扭矩閾值，則在206確定在 發(fā)動(dòng)機(jī)的所有汽缸中允許點(diǎn)火以終止硫再生動(dòng)作。
在上述禁止燃燒式再生措施的實(shí)施例中，取決于請求扭矩，可以允許禁止燃燒式 排氣處理裝置再生以兩種"模式"中的任何一種工作，即在所有汽缸中禁止燃燒，或 在兩個(gè)汽缸中禁止燃燒。然而，這樣的模式的數(shù)量可以多于兩個(gè)。例如，在四汽缸發(fā) 動(dòng)機(jī)中，可以在一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)或所有汽缸中開始燃燒，其中允許燃燒的汽缸的數(shù) 量可以和請求扭矩成比例。例如，如果請求扭矩高于最大請求扭矩的0%但低于25%， 則可以在三個(gè)汽缸中禁止燃燒；如果請求扭矩高于最大請求扭矩的25%但低于50%, 則可以在兩個(gè)汽缸中禁止燃燒；如果請求扭矩高于最大請求扭矩的50%但低于75%， 則可以在一個(gè)汽缸中禁止燃燒；而如果請求扭矩高于最大請求扭矩的75%,則可以在 所有汽缸中允許燃燒?？梢詫?duì)具有任何數(shù)量的汽缸，如五汽缸、六汽缸、八汽缸等等 的發(fā)動(dòng)機(jī)在請求扭矩與禁止燃燒的汽缸的數(shù)量之間設(shè)計(jì)出類似的關(guān)系。
此外，禁止燃燒的汽缸的數(shù)量可以取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。例如，假設(shè)請求扭矩恒
定，在較髙的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下，可以在較多數(shù)量的汽缸中禁止燃燒，而在較低的發(fā)動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)速下，可以在較少數(shù)量的汽缸中禁止燃燒或不在汽缸中禁止燃燒。
作為在禁止燃燒式再生措施期間進(jìn)行燃料噴射調(diào)節(jié)的替代，可以使噴射燃料同時(shí) 禁止點(diǎn)火的汽缸的數(shù)量保持恒定。根據(jù)該替代，如果確定請求扭矩不高于該正的請求 扭矩閾值，則在部分汽缸中禁止點(diǎn)火并允許到這些汽缸的燃料噴射，以執(zhí)行禁止燃燒 式再生措施。在余下的汽缸中允許點(diǎn)火，從而燃燒空氣和噴射的燃料來滿足輸出扭矩 需求。
參考圖10和圖11,在此詳細(xì)描述入控制式再生措施251。類似于上文所述，如
果在201確定對(duì)應(yīng)于硫中毒水平的數(shù)據(jù)高于硫中毒閾值，則執(zhí)行對(duì)適合的再生措施的 選擇，例如上文中參考圖2所述。無論是立即選擇入控制式排氣處理裝置再生，還是 在另一種再生措施之后開始A控制式排氣處理裝置再生，X控制式排氣處理裝置再生 都可以通過重復(fù)執(zhí)行下述再生步驟來執(zhí)行
在時(shí)刻t0 (圖11)，控制入值以使其大于1 (圖10,框205 ) 。 A增加的幅度 由ECU9按下述方式確定。應(yīng)注意，取決于第一催化轉(zhuǎn)化器8的狀態(tài)，再生措施也可 以如下所述那樣從控制A值以使其小于1開始。
在tO之后的時(shí)刻U, ECU在206基于來自下游氣體傳感器12的信號(hào)，檢測第一 催化轉(zhuǎn)化器(8)下游的氧氣含量02的增加?？杖蓟旌蠚獾娜胫翟黾优c檢測到第一催 化轉(zhuǎn)化器8下游的氧氣增加之間的延時(shí)tO- tl主要是由第一催化轉(zhuǎn)化器8中的氧存 儲(chǔ)造成。更具體來說，排氣中過剩的氧氣吸附在第一催化轉(zhuǎn)化器8中，且在氧存儲(chǔ)已 達(dá)到第一催化轉(zhuǎn)化器8的最大氧存儲(chǔ)能力時(shí)，氧氣傳輸通過該催化轉(zhuǎn)化器而不被存 儲(chǔ)，且因此下游氣體傳感器12對(duì)增加的氧氣含量做出反應(yīng)。
ECU 9適用于基于下面的原則確定第一催化轉(zhuǎn)化器8的老化狀態(tài)部分地基于延 時(shí)，如空燃混合氣的入值增加與檢測到第一催化轉(zhuǎn)化器8下游的氧氣增加之間的所述 延時(shí)t0-tl,確定第一催化轉(zhuǎn)化器的氧存儲(chǔ)能力?；谘醮鎯?chǔ)能力與催化轉(zhuǎn)化器老 化之間的所存儲(chǔ)的預(yù)定關(guān)系，可以確定第一催化轉(zhuǎn)化器8的老化狀態(tài)。
在控制A值以使其減小之前，ECU9如下文所述在207確定時(shí)間間隔tl-t2,本 文中稱為高氧氣時(shí)間間隔Ah,并在208允許發(fā)動(dòng)機(jī)在高氧氣時(shí)間間隔期間以高于1 的入工作。在檢測到氧氣含量增加之后的高氧氣時(shí)間間隔Ah結(jié)東時(shí)，在時(shí)刻t2控 制入值以使其減小。
基于通過進(jìn)氣道4的空氣流量，進(jìn)而基于從空氣流量傳感器14接收的信號(hào)、第 一催化轉(zhuǎn)化器8中的硫中毒水平、第一催化轉(zhuǎn)化器溫度，及第一催化轉(zhuǎn)化器老化狀態(tài)， 確定A增加的幅度及高氧氣時(shí)間間隔△ h。
特別是，如果空氣流量(或空氣質(zhì)量流量)較高，則選擇較短的高氧氣時(shí)間間隔 Ah。相反，如果空氣流量較低，則選擇較長的高氧氣時(shí)間間隔Ah。此外，作為替代 或補(bǔ)充，如果空氣流量較高，則選擇較小的入增加幅度。相反，如果空氣流量較低，則選擇較大的A增加幅度。
此外，如果催化轉(zhuǎn)化器溫度較高，則選擇較長的高氧氣時(shí)間間隔Ah。相反，如 果催化轉(zhuǎn)化器溫度較低，則選擇較短的高氧氣時(shí)間間隔Ah。此外，作為替代或補(bǔ)充， 如果催化轉(zhuǎn)化器溫度較高，則選擇較大的入增加幅度。相反，如果催化轉(zhuǎn)化器溫度較 低，則選擇較小的入增加幅度。
此外，如果第一催化轉(zhuǎn)化器8中的硫中毒水平較高，則選擇較長的高氧氣時(shí)間間 隔Ah。相反，如果該硫中毒水平較低，則選擇較短的高氧氣時(shí)間間隔Ah。此外，作 為替代或補(bǔ)充，如果該硫中毒水平較高，則選擇較大的入增加幅度。相反，如果該硫 中毒水平較低，則選擇較小的入增加幅度。
因此，在重復(fù)的A控制式再生措施的各步驟期間，基于空氣流量、第一催化轉(zhuǎn)化 器8中的硫中毒水平，及第一催化轉(zhuǎn)化器溫度，重復(fù)調(diào)節(jié)后續(xù)的高氧氣時(shí)間間隔和/ 或后續(xù)的入增加幅度。
在時(shí)刻t2,在209控制入值以使其小于1。在可選實(shí)施例中，允許入值在改變?yōu)?小于l之前保持在1附近。入減小的幅度由ECU 9按下述方式確定。
在t2之后的時(shí)刻t3, ECU在210基于來自下游氣體傳感器12的信號(hào)，檢測第一 催化轉(zhuǎn)化器8下游的氧氣含量02的減少。類似于A高于1的情況，空燃混合氣的入值 減小與檢測到第一催化轉(zhuǎn)化器8下游的氧氣減少之間的延時(shí)t2- t3主要是由第一催 化轉(zhuǎn)化器8中的氧存儲(chǔ)造成。更具體來說，存儲(chǔ)在第一催化轉(zhuǎn)化器8中的氧氣在時(shí)間 間隔t2-t3期間用于催化轉(zhuǎn)化器的氧化過程，且在氧氣已減少至最低水平時(shí)，催化 轉(zhuǎn)化器下游的氧氣含量減少。
在控制入值以使其增加之前，ECU9如下文所述在211確定時(shí)間間隔t3-t4,本 文中稱為低氧氣時(shí)間間隔Ar，并在212允許發(fā)動(dòng)機(jī)在低氧氣時(shí)間間隔Ar期間以低 于1的入工作。
類似于入增加的幅度及高氧氣時(shí)間間隔Ah，基于空氣流量、第一催化轉(zhuǎn)化器8 中的硫中毒水平，及第一催化轉(zhuǎn)化器溫度，確定A減小的幅度及低氧氣時(shí)間間隔Ar。 因此，在重復(fù)的A控制式再生措施的各步驟期間，重復(fù)調(diào)節(jié)后續(xù)的低氧氣時(shí)間間隔和 /或后續(xù)的入減小幅度。
此外，可以基于第一催化轉(zhuǎn)化器老化狀態(tài)，調(diào)節(jié)高氧氣時(shí)間間隔厶h和低氧氣時(shí) 間間隔Ar,和/或X增加幅度和入減小幅度?？偟膩碚f，第一催化轉(zhuǎn)化器老化程度越 高，就可以相應(yīng)地將高氧氣時(shí)間間隔Ah和低氧氣時(shí)間間隔Ar,和/或X增加幅度和
入減小幅度調(diào)節(jié)得越短和越小。
如上所述，ECU 9可以適用于在硫中毒水平已降低至預(yù)定水平時(shí)終止再生動(dòng)作。 因此，參考圖IO,在入控制式再生措施期間，在215確定第一催化轉(zhuǎn)化器的硫中毒 水平。如果在215確定硫中毒水平已降低至預(yù)定水平，則終止入控制式再生措施。
如果在215確定硫中毒水平未降低至預(yù)定水平，則在檢測到氧氣含量減少之后的
低氧氣時(shí)間間隔Ar結(jié)東時(shí)，在時(shí)刻t4控制？v值以使其增加，以重復(fù)上述步驟。
如圖ll所示，執(zhí)行重復(fù)的再生步驟，以使A值圍繞1振蕩。當(dāng)然，由于再生的
各單獨(dú)階段的時(shí)間間隔，如低氧氣時(shí)間間隔Ar如上所述會(huì)變化，因此入值振蕩的頻 率也會(huì)變化。
入值振蕩對(duì)于執(zhí)行催化轉(zhuǎn)化器中毒檢測來說也是有利的，如標(biāo)題為"內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī) 系統(tǒng)及用于確定該系統(tǒng)中的排氣處理裝置的工況的方法(An internal combustion engine system and a method for determining a condition of an exhaust gas treatment device in a such a system)"的歐洲專禾!j申請所述，該申請由申請人 在本申請的第一次申請的申請日提出，將其包括在此作為參考。在一個(gè)實(shí)施例中，該 檢測方法中的振蕩在檢測到催化轉(zhuǎn)化器中毒時(shí)持續(xù)，以便按如上所述方式再生催化轉(zhuǎn) 化器。優(yōu)選地，可以在再生期間增加幅度和/或高氧氣時(shí)間間隔Ah和低氧氣時(shí)間間 隔Ar。
在上述A控制式再生措施的實(shí)施例中，高氧氣時(shí)間間隔△h和低氧氣時(shí)間間隔△ r是單獨(dú)確定的，但也可以在再生中的步驟205 - 212的每個(gè)重復(fù)序列中，對(duì)所述時(shí) 間間隔Ah、 Ar兩者執(zhí)行一次確定，從而兩者可以相同，或由適當(dāng)?shù)莫?dú)立因素加權(quán)。
應(yīng)注意，在可選實(shí)施例中，可以控制入值，從而分別在檢測到第一排氣處理裝置 8下游或該排氣處理裝置內(nèi)的氧氣含量的增加或減少時(shí)，立即使入值減小或增加。這 意味著高氧氣時(shí)間間隔△ h和低氧氣時(shí)間間隔△ r均為零。
如上所述，該發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括位于第一催化轉(zhuǎn)化器8下游，及下游氣體傳感器 12下游的第二催化轉(zhuǎn)化器82。例如，第二催化轉(zhuǎn)化器82可充當(dāng)在第一催化轉(zhuǎn)化器8 再生期間由于延長的稀混合氣搡作和濃混合氣搡作，即入控制式再生措施中的高氧氣 時(shí)間間隔△h和低氧氣時(shí)間間隔△r從其中釋放出的任何排放物的緩沖器。
ECU 9適用于存儲(chǔ)第二催化轉(zhuǎn)化器82的模型，其中包括用于多個(gè)輸入?yún)?shù)的模 擬的響應(yīng)算法?；谠撃Ｐ?，ECU9可以控制入值，以使第二催化轉(zhuǎn)化器82下游的 排放水平保持最低。至少部分地通過對(duì)第二催化轉(zhuǎn)化器的氧存儲(chǔ)能力建模，更具體地 來說基于如按上述方式得到的空氣質(zhì)量流量、排氣溫度，及通過來自下游氣體傳感器 12的信號(hào)得到的第一催化轉(zhuǎn)化器8下游的氧氣含量這樣的輸入?yún)?shù)，第二催化轉(zhuǎn)化 器82的模型可以提供關(guān)于第二催化轉(zhuǎn)化器82下游的排氣中的排放物質(zhì)的數(shù)據(jù)。因此， 可以控制入值以便調(diào)節(jié)高氧氣時(shí)間間隔△ h和低氧氣時(shí)間間隔△ r ，和/或上述入控制 式再生措施的振蕩中的最大A值和最小A值，以便使第二催化轉(zhuǎn)化器82下游的排放 水平最小化。
此外，在上述A控制式再生措施的高氧氣時(shí)間間隔△h和低氧氣時(shí)間間隔△r為 正時(shí)，在濃混合氣工況和稀混合氣工況之間交替變化的A控制也可以提供第二催化轉(zhuǎn) 化器82的再生。
在上文中，第一催化轉(zhuǎn)化器8和第二催化轉(zhuǎn)化器82是排氣系統(tǒng)中獨(dú)立的單元?；蛘?，如圖12所示，第一催化轉(zhuǎn)化器8和第二催化轉(zhuǎn)化器82可以作為集成的單元提 供，且如上述實(shí)施例那樣在第二催化轉(zhuǎn)化器82的上游提供第一催化轉(zhuǎn)化器8。因此， 下游氣體傳感器12可以位于第一催化轉(zhuǎn)化器8與第二催化轉(zhuǎn)化器82之間的界面處。 應(yīng)注意，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)可以在第二催化轉(zhuǎn)化器下游包括至少一個(gè)更多的催化轉(zhuǎn)化器，或 者不在第一催化轉(zhuǎn)化器下游提供催化轉(zhuǎn)化器。
ECU 9適用于至少部分地基于第一催化轉(zhuǎn)化器的溫度、空氣流量、入值、環(huán)境溫 度、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，確定第二催化轉(zhuǎn)化器82的溫度。作為一種替代，ECU 9可以適用于接收來自位于第一催化轉(zhuǎn)化器8與第二催化轉(zhuǎn)化器82之間的溫度傳感 器的信號(hào)，基于這樣的信號(hào)，可以確定第二催化轉(zhuǎn)化器的溫度。因此，ECU9適用于 確定包括第一催化轉(zhuǎn)化器8和第二催化轉(zhuǎn)化器82的整個(gè)催化轉(zhuǎn)化器總成的溫度。
參考圖13,其中氣體流動(dòng)方向由箭頭F表示，節(jié)氣門IO還特別地在燃料噴射式 再生措施期間及吹掃氣體式再生措施期間用于控制最高溫度在第一催化轉(zhuǎn)化器中的 位置。通過控制節(jié)氣門10以提供相對(duì)小的空氣流量，空燃混合氣將在第一催化轉(zhuǎn)化 器8上游相對(duì)遠(yuǎn)處燃燒。結(jié)果，第一催化轉(zhuǎn)化器中的溫度分布如圖13中的曲線Tl所 示將在上游相對(duì)遠(yuǎn)處具有最大值。通過控制節(jié)氣門10以提供相對(duì)大的空氣流量，空 燃混合氣將在第一催化轉(zhuǎn)化器8下游較遠(yuǎn)處燃燒。結(jié)果，取決于空氣流量，第一催化 轉(zhuǎn)化器中的溫度分布T2、 T3將在下游較遠(yuǎn)處具有最大值。換句話說，增加空氣流量 可以將最高溫度向下游移動(dòng)。
因此，在硫再生期間可以改變最高溫度的位置，進(jìn)而可以獲得特別完全的再生， 因?yàn)榭梢源_保溫度升高到足以用于去除整個(gè)催化轉(zhuǎn)化器中的積硫。
繼續(xù)參考圖13， ECU 9如上所述適用于確定包括第一催化轉(zhuǎn)化器8和第二催化轉(zhuǎn) 化器82的整個(gè)催化轉(zhuǎn)化器總成的溫度。另外，節(jié)氣門IO也可以特別地在燃料噴射式 再生措施期間及吹掃氣體式再生措施期間用于控制最高溫度在第二催化轉(zhuǎn)化器82中 的位置。通過控制節(jié)氣門10以提供較大的空氣流量，空燃混合氣將在第一催化轉(zhuǎn)化 器8下游在第二催化轉(zhuǎn)化器82中燃燒。因此，可以確保溫度升高到足以用于去除整 個(gè)催化轉(zhuǎn)化器總成中的積硫。當(dāng)然，這樣的溫度控制也可用于升髙溫度以去除包括兩 個(gè)以上催化轉(zhuǎn)化器的整個(gè)催化轉(zhuǎn)化器總成中的積硫。
作為節(jié)氣門IO的替代或補(bǔ)充，空氣流量控制裝置可以包括用于一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣 門(5)和/或一個(gè)或多個(gè)排氣門7的控制裝置(未示出)，該控制裝置的形式例如可 以為可變氣門正時(shí)(VVT)系統(tǒng)和/或凸輪廓線變換(CPS)系統(tǒng)。這樣的進(jìn)氣門和/ 或排氣門控制裝置可以用作節(jié)氣門IO的替代或補(bǔ)充，用于特別地在燃料噴射式排氣 處理裝置再生措施期間及吹掃氣體式再生措施期間控制第一催化轉(zhuǎn)化器8和第二催 化轉(zhuǎn)化器82中的燃燒。作為節(jié)氣門IO的又一種替代或補(bǔ)充，在發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括圖4 所示的空氣泵31時(shí)，可以使用二次空氣來控制第一催化轉(zhuǎn)化器8和第二催化轉(zhuǎn)化器 82中的燃燒。
除硫造成的排氣處理裝置中毒之外，本發(fā)明可同等地應(yīng)用于其他物質(zhì)，如磷造成 的中毒。特別是，本發(fā)明可以使催化劑平均溫度保持較高，因此可以減少長期的磷中 毒。
權(quán)利要求
1.一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的排氣處理裝置(8)的方法，所述發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括具有至少一個(gè)汽缸(2)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，在至少一個(gè)汽缸中提供的空燃混合氣的λ值可通過對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流量控制裝置(10)和/或燃料噴射裝置(11)的控制來控制，其特征在于，所述方法包括執(zhí)行排氣處理裝置再生，其中包括第一再生階段及第一再生階段之后的第二再生階段，所述第一再生階段包括控制發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)(235、239)以便升高排氣處理裝置(8)的溫度，所述第二再生階段包括重復(fù)地執(zhí)行再生步驟(251)，所述再生步驟包括控制λ值以使其小于1及控制λ值以使其大于1。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，包括確定(231)排氣處理裝置(8) 的溫度(T催化劑)，及如果排氣處理裝置溫度(T催化劑)高于第一溫度閾值(Tl)，則 執(zhí)行所述第二再生階段。
3. 如上述權(quán)利要求中的任何一個(gè)所述的方法，其特征在于，包括確定相關(guān)于所 述發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的工況的至少一個(gè)工況參數(shù)(RT、 S)的值，及至少部分地基于所述至 少一個(gè)工況參數(shù)(RT、 S)的值，從至少兩種排氣處理裝置再生措施(235、 239 )中 選擇一種排氣處理裝置再生措施用于所述第一再生階段。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括至少兩個(gè)汽缸(2)， 且所述工況參數(shù)中的一個(gè)是對(duì)應(yīng)于或相關(guān)于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的請求扭矩(RT)的控制參數(shù)。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述排氣處理裝置再生措施中的一 種(235)包括在所有汽缸(2)中禁止燃燒，及控制燃料噴射裝置(11)，以便允許 燃料進(jìn)入汽缸(2)中的至少一個(gè)，而所述排氣處理裝置再生措施中的另一種(239) 包括在至少一個(gè)但少于所有的汽缸(2)中禁止燃燒，及控制燃料噴射裝置(11), 以便允許燃料進(jìn)入禁止燃燒的至少一個(gè)汽缸(2)。
6. 如權(quán)利要求3-5中的任何一個(gè)所述的方法，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括至 少兩個(gè)汽缸(2),所述工況參數(shù)中的一個(gè)是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(5),所述排氣處理裝置再 生措施中的一種(239 )包括在至少一個(gè)但少于所有的汽缸(2)中禁止燃燒，及控制 燃料噴射裝置Ul)，以便允許燃料進(jìn)入禁止燃燒的至少一個(gè)汽缸(2)。
7. 如上述權(quán)利要求中的任何一個(gè)所述的方法，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還 包括位于排氣處理裝置(8)下游或至少部分地位于排氣處理裝置(8)內(nèi)的下游氣體傳感器(12),且所述第二再生階段中重復(fù)的再生步驟包括基于來自下游氣體傳感器(12)的信號(hào)，檢測排氣處理裝置(8)下游或排氣處 理裝置(8)內(nèi)的氧氣含量減少；及取決于對(duì)氧氣含量減少的檢測，控制入值以使其增加。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在檢測到氧氣含量減少之后的低氧 氣時(shí)間間隔(Ar)結(jié)東時(shí)執(zhí)行所述控制入值以使其增加的步驟。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，包括確定進(jìn)入至少一個(gè)汽缸的空氣 流量，且低氧氣時(shí)間間隔(Ar)至少部分地取決于所述空氣流量。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，包括至少部分地基于所述空氣流量， 調(diào)節(jié)低氧氣時(shí)間間隔(厶r)。
11. 如上述權(quán)利要求7-IO中的任何一個(gè)所述的方法，其特征在于，所述第二再 生階段中重復(fù)的再生步驟包括基于來自下游氣體傳感器(12)的信號(hào)，檢測排氣處理裝置(8)下游或排氣處 理裝置(8)內(nèi)的氧氣含量增加；及取決于對(duì)氧氣含量增加的檢測，控制入值以使其減小。
12. 如權(quán)利要求ll所述的方法，其特征在于，在檢測到氧氣含量增加之后的高 氧氣時(shí)間間隔(Ah)結(jié)束時(shí)執(zhí)行所述控制A值以使其減小的步驟。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，包括確定進(jìn)入至少一個(gè)汽缸的空 氣流量，且高氧氣時(shí)間間隔(Ah)至少部分地取決于所述空氣流量。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，包括至少部分地基于所述空氣流 量，調(diào)節(jié)高氧氣時(shí)間間隔(Ah)
15. 如權(quán)利要求11-14中的任何一個(gè)所述的方法，其特征在于，執(zhí)行所述重復(fù) 的再生步驟，以使A值圍繞1振蕩。
16. 如上述權(quán)利要求中的任何一個(gè)所述的方法，其特征在于，所述排氣處理裝置 (8)是第一排氣處理裝置(8),且所述發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還包括位于第一排氣處理裝置(8)下游的第二排氣處理裝置(82)。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，第二排氣處理裝置(82)位于下 游氣體傳感器(12)的下游。
18. 如上述權(quán)利要求中的任何一個(gè)所述的方法，其特征在于，所述第一再生階段 包括燃料噴射式排氣處理裝置再生措施，其中包括在至少一個(gè)汽缸(2)中禁止燃燒， 及控制燃料噴射裝置(11),以便允許燃料進(jìn)入汽缸(2)中的至少一個(gè)。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述禁止燃燒的步驟包括控制汽 缸(2)處的點(diǎn)火裝置(16)以禁止燃燒。
20. 如權(quán)利要求18-19中的任何一個(gè)所述的方法，其特征在于，如果確定存在 至少一個(gè)指示禁止燃料噴射的工況，則執(zhí)行所述燃料噴射式排氣處理裝置再生措施。
21. 如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述確定指示禁止燃料噴射的工 況的存在的步驟包括，確定對(duì)應(yīng)于或相關(guān)于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的請求扭矩的控制參數(shù)值，及 比較所確定的控制參數(shù)值與控制參數(shù)闊值，對(duì)指示禁止燃料噴射的工況的存在的確定 取決于所確定的控制參數(shù)值與所述控制參數(shù)闌值之間的比較。
22. 如權(quán)利要求18-21中的任何一個(gè)所述的方法，其特征在于，包括控制空氣 流量控制裝置UO)，以便在所述燃料噴射式排氣處理裝置再生措施期間控制排氣處 理裝置(8)中的燃燒。
23. 如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述控制排氣處理裝置(8)中的 燃燒包括控制最高溫度在排氣處理裝置(8)中的位置或區(qū)域。
24. 如上述權(quán)利要求中的任何一個(gè)所述的方法，其特征在于，所述第一再生階段 包括禁止燃燒式排氣處理裝置再生措施，其中包括在至少一個(gè)汽缸(2)中禁止燃燒， 及控制燃料噴射裝置(11),以便允許燃料進(jìn)入禁止燃燒的汽缸(2)中的至少一個(gè)。
25. 如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，包括在所述禁止燃燒式排氣處理 裝置再生措施期間，確定對(duì)應(yīng)于或相關(guān)于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的請求扭矩的控制參數(shù)值，而所 述禁止燃燒式排氣處理裝置再生措施取決于所述控制參數(shù)值的確定。
26. 如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)包括至少兩個(gè)汽缸(2),且禁止燃燒的汽缸的數(shù)量取決于所述控制參數(shù)值的確定。
27. 如上述權(quán)利要求中的任何一個(gè)所述的方法，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還 包括燃料存儲(chǔ)裝置(20)及燃料蒸汽保存器(22),所述第一再生階段包括吹掃氣體 式排氣處理裝置再生措施，其中包括允許來自燃料蒸汽保存器(22 )的吹掃氣體進(jìn)入 汽缸(2)中的至少一個(gè)，及在至少一個(gè)允許吹掃氣體進(jìn)入的汽缸(2)中禁止燃燒。
28. —種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括具有至少一個(gè)汽缸(2)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng) 機(jī)，排氣處理裝置(8)及發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(9)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(9)適用于 通過對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流量控制裝置(10)和/或燃料噴射裝置(11)的控制來控制在 至少一個(gè)汽缸中提供的空燃混合氣的入值，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(9) 適用于控制排氣處理裝置再生，其中包括第一再生階段及第一再生階段之后的第二再 生階段，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(9)適用于在所述第一再生階段中控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)系 統(tǒng)以便升高排氣處理裝置(8)的溫度，及在所述第二再生階段中重復(fù)地控制入值以 使其小于1及控制入值以使其大于1。
29. 如權(quán)利要求28所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(9) 適用于確定排氣處理裝置(8)的溫度(T M),及如果排氣處理裝置溫度(T^劑) 高于第一溫度閎值(Tl)，則執(zhí)行所述第二再生階段。
30. 如權(quán)利要求28 - 29中的任何一個(gè)所述的方法，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控 制單元(9)適用于確定相關(guān)于所述發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的工況的至少一個(gè)工況參數(shù)(RT、 S) 的值，及至少部分地基于所述至少一個(gè)工況參數(shù)(RT、 S)的值，從至少兩種排氣處 理裝置再生措施(235、 239 )中選擇一種排氣處理裝置再生措施用于所述第一再生階 段。
31. 如權(quán)利要求30所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括至少兩個(gè) 汽缸(2)，且所述工況參數(shù)中的一個(gè)是對(duì)應(yīng)于或相關(guān)于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的請求扭矩(RT) 的控制參數(shù)。
32. 如權(quán)利要求31所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述排氣處理裝置再生措 施中的一種(235 )包括在所有汽缸(2)中禁止燃燒，及控制燃料噴射裝置Ul), 以便允許燃料進(jìn)入汽缸(2)中的至少一個(gè)，而所述排氣處理裝置再生措施中的另一 種(239 )包括在至少一個(gè)但少于所有的汽缸(2)中禁止燃燒，及控制燃料噴射裝置(11),以便允許燃料進(jìn)入禁止燃燒的至少一個(gè)汽缸(2)。
33. 如權(quán)利要求30 - 32中的任何一個(gè)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā) 動(dòng)機(jī)包括至少兩個(gè)汽缸(2),所述工況參數(shù)中的一個(gè)是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(S),所述排氣 處理裝置再生措施中的一種(239 )包括在至少一個(gè)但少于所有的汽缸(2)中禁止燃 燒，及控制燃料噴射裝置(11),以便允許燃料進(jìn)入禁止燃燒的至少一個(gè)汽缸(2)。
34. 如權(quán)利要求28 - 33中的任何一個(gè)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā) 動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還包括位于排氣處理裝置(8)下游或至少部分地位于排氣處理裝置(8)內(nèi) 的下游氣體傳感器(12)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(9)適用于在所述第二再生階段中 重復(fù)地執(zhí)行下述步驟基于來自下游氣體傳感器(12)的信號(hào)，檢測排氣處理裝置(8)下游或排氣處 理裝置(8)內(nèi)的氧氣含量減少；及取決于對(duì)氧氣含量減少的檢測，控制入值以使其增加。
35. 如權(quán)利要求34所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(9) 適用于在檢測到氧氣含量減少之后的低氧氣時(shí)間間隔(Ar)結(jié)束時(shí)控制入值以使其 增加。
36. 如權(quán)利要求35所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(9) 適用于確定進(jìn)入至少一個(gè)汽缸的空氣流量，并至少部分地取決于所述空氣流量確定低 氧氣時(shí)間間隔(Ar )。
37. 如權(quán)利要求36所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(9) 適用于至少部分地基于所述空氣流量，調(diào)節(jié)低氧氣時(shí)間間隔(Ar)。
38. 如權(quán)利要求34 - 37中的任何一個(gè)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā) 動(dòng)機(jī)控制單元(9)適用于在所述第二再生階段中重復(fù)地執(zhí)行下述步驟基于來自下游氣體傳感器(12)的信號(hào)，檢測排氣處理裝置(8)下游或排氣處 理裝置(8)內(nèi)的氧氣含量增加；及取決于對(duì)氧氣含量增加的檢測，控制A值以使其減小。
39. 如權(quán)利要求38所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(9) 適用于在檢測到氧氣含量增加之后的高氧氣時(shí)間間隔(△h)結(jié)束時(shí)控制入值以使其 減小。
40. 如權(quán)利要求39所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(9) 適用于確定進(jìn)入至少一個(gè)汽缸的空氣流量，且所述高氧氣時(shí)間間隔(Ah)至少部分 地取決于所述空氣流量。
41. 如權(quán)利要求40所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(9) 適用于至少部分地基于所述空氣流量，調(diào)節(jié)高氧氣時(shí)間間隔(Ah)。
42. 如權(quán)利要求38-41中的任何一個(gè)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā) 動(dòng)機(jī)控制單元(9)適用于控制A值以使其圍繞l振蕩。
43. 如權(quán)利要求28-42中的任何一個(gè)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述排 氣處理裝置(8)是第一排氣處理裝置(8),且所述發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還包括位于第一排氣 處理裝置(8)下游的第二排氣處理裝置(82)。
44. 如權(quán)利要求43所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，第二排氣處理裝置(82) 位于下游氣體傳感器(12)的下游。
45. 如權(quán)利要求28 - 44中的任何一個(gè)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā) 動(dòng)機(jī)控制單元(9)適用于在所述第一再生階段中控制燃料噴射式排氣處理裝置再生 措施，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(9)適用于在所述燃料噴射式排氣處理裝置再生措施期 間，在至少一個(gè)汽缸(2)中禁止燃燒，及在所述燃料噴射式排氣處理裝置再生措施 期間，控制燃料噴射裝置(11),以便允許燃料進(jìn)入汽缸(2)中的至少一個(gè)。
46. 如權(quán)利要求45所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括每個(gè)汽缸 (2)處的點(diǎn)火裝置(16),所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(9)適用于在所述燃料噴射式排氣處理裝置再生措施期間控制所述點(diǎn)火裝置(16)以禁止點(diǎn)火，從而在允許燃料進(jìn)入的 汽缸(2)中禁止燃燒。
47. 如權(quán)利要求45 - 46中的任何一個(gè)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā) 動(dòng)機(jī)控制單元(9)適用于如果確定存在至少一個(gè)指示禁止燃料噴射的工況，則執(zhí)行 所述燃料噴射式排氣處理裝置再生措施。
48. 如權(quán)利要求47所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(9)適用于為了確定指示禁止燃料噴射的工況的存在，確定對(duì)應(yīng)于或相關(guān)于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的 請求扭矩的控制參數(shù)值，及比較所確定的控制參數(shù)值與控制參數(shù)閾值，對(duì)至少一個(gè)指示禁止燃料噴射的工況的存在的確定取決于所確定的控制參數(shù)值與所述控制參數(shù)閾 值之間的比較。
49. 如權(quán)利要求45 - 48中的任何一個(gè)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā) 動(dòng)機(jī)控制單元(9)適用于控制空氣流量控制裝置(10),以便在所述燃料噴射式排 氣處理裝置再生措施期間控制排氣處理裝置(8)中的燃燒。
50. 如權(quán)利要求49所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(9) 適用于控制空氣流量控制裝置(10),以便控制最高溫度在排氣處理裝置(8)中的 位置或區(qū)域。
51. 如權(quán)利要求28-50中的任何一個(gè)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā) 動(dòng)機(jī)控制單元(9)適用于在所述第一再生階段中控制禁止燃燒式排氣處理裝置再生 措施，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(9)適用于在所述禁止燃燒式排氣處理裝置再生措施期 間，在至少一個(gè)汽缸(2)中禁止燃燒，及在所述禁止燃燒式排氣處理裝置再生措施 期間，控制燃料噴射裝置(11),以便允許燃料進(jìn)入禁止燃燒的汽缸(2)中的至少—個(gè)。
52. 如權(quán)利要求51所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(9) 適用于在所述禁止燃燒式排氣處理裝置再生措施期間，確定對(duì)應(yīng)于或相關(guān)于所述發(fā)動(dòng) 機(jī)的請求扭矩的控制參數(shù)值，及取決于所述控制參數(shù)值控制所述禁止燃燒式排氣處理 裝置再生措施。
53. 如權(quán)利要求52所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)包括至少 兩個(gè)汽缸(2),所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(9)適用于在所述禁止燃燒式排氣處理裝置再 生措施期間，基于所述控制參數(shù)值的確定，確定禁止燃燒的汽缸的數(shù)量。
54. 如權(quán)利要求28 - 53所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還包 括燃料存儲(chǔ)裝置(20)、燃料蒸汽保存器(22)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(9)還適用 于在所述第一再生階段中控制吹掃氣體式排氣處理裝置再生措施，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單 元(9)適用于在所述吹掃氣體式排氣處理裝置再生措施期間控制閥裝置(25)以便 允許來自燃料蒸汽保存器(22)的吹掃氣體進(jìn)入汽缸(2)中的至少一個(gè)，及在所述 吹掃氣體式排氣處理裝置再生措施期間，在至少一個(gè)允許吹掃氣體進(jìn)入的汽缸(2) 中禁止燃燒。
55. —種用于發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的排氣處理裝置(8)的方法，所述發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括 具有至少一個(gè)汽缸(2)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，及燃料噴射裝置(11)，其特征在于，所述方法包括確定排氣處理裝置(8)是否經(jīng)受中毒，確定相關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的工況的至 少一個(gè)工況參數(shù)(T催化劑、RT、 S)的值，至少部分地基于所述至少一個(gè)工況參數(shù)(T 催化劑、RT、 S)的值，從至少兩種排氣處理裝置再生措施(235、 239、 243、 245、 251) 中選擇一種排氣處理裝置再生措施，及執(zhí)行其中包括選擇的排氣處理裝置再生措施(235、 239、 243、 245、 251)的排氣處理裝置再生。
56. 如權(quán)利要求55所述的方法，其特征在于，所述工況參數(shù)中的一個(gè)是排氣處理裝置(8)的溫度(T催化刑) 。
57. 如權(quán)利要求56所述的方法，其特征在于，在至少一個(gè)汽缸中提供的空燃混 合氣的入值可通過對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流量控制裝置(10)和/或燃料噴射裝置(11) 的控制來控制，所述排氣處理裝置再生措施中的一種(235、 239 )包括控制所述發(fā)動(dòng) 機(jī)系統(tǒng)以便升高排氣處理裝置(8)的溫度，而所述排氣處理裝置再生措施中的另一 種(251)包括重復(fù)地執(zhí)行再生步驟，所述再生步驟包括控制入值以使其小于l及控 制入值以使其大于1。
58. 如權(quán)利要求57所述的方法，其特征在于，所述第一再生階段包括排氣處理 裝置再生措施(235、 239 ),其中包括控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)以便升高排氣處理裝置(8) 的溫度，所述第一再生階段之后的第二再生階段包括排氣處理裝置再生措施(251), 其中包括重復(fù)地執(zhí)行再生步驟，所述再生步驟包括控制lambda值以使其小于l及控制入值以使其大于l。
59. 如權(quán)利要求55 - 58中的任何一個(gè)所述的方法，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包 括至少兩個(gè)汽缸(2)，且所述工況參數(shù)中的一個(gè)是對(duì)應(yīng)于或相關(guān)于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的請 求扭矩(RT)的控制參數(shù)。
60. 如權(quán)利要求59所述的方法，其特征在于，所述排氣處理裝置再生措施中的 一種(235 )包括在所有汽缸(2)中禁止燃燒，及控制燃料噴射裝置(11)，以便允 許燃料進(jìn)入汽缸(2)中的至少一個(gè)，而所述排氣處理裝置再生措施中的另一種(239) 包括在至少一個(gè)但少于所有的汽缸(2)中禁止燃燒，及控制燃料噴射裝置(11), 以便允許燃料進(jìn)入禁止燃燒的至少一個(gè)汽缸(2)。
61. 如權(quán)利要求55 - 60中的任何一個(gè)所述的方法，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括至少兩個(gè)汽缸(2),所述工況參數(shù)中的一個(gè)是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(S),所述排氣處理裝 置再生措施中的一種(239 )包括在至少一個(gè)但少于所有的汽缸(2)中禁止燃燒，及 控制燃料噴射裝置(11)，以便允許燃料進(jìn)入禁止燃燒的至少一個(gè)汽缸(2)。
62. —種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括具有至少一個(gè)汽缸(2)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng) 機(jī)，燃料噴射裝置(11),排氣處理裝置(8),及發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(9),其特征在 于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(9)適用于確定排氣處理裝置(8)是否經(jīng)受中毒，確定相 關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的工況的至少一個(gè)工況參數(shù)(T M、 RT、 S)的值，至少部分地基于 所述至少一個(gè)工況參數(shù)(T^w、RT、S)的值，從至少兩種排氣處理裝置再生措施(235、 239、 243、 245、 251)中選擇一種排氣處理裝置再生措施，及執(zhí)行其中包括選擇的排 氣處理裝置再生措施(235、 239、 243、 245、 251)的排氣處理裝置再生。
63. 如權(quán)利要求62所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述工況參數(shù)中的一個(gè)是 排氣處理裝置(8)的溫度(T M)。
64. 如權(quán)利要求63所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(9) 適用于通過對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流量控制裝置(10)和/或燃料噴射裝置(11)的控 制來控制在至少一個(gè)汽缸中提供的空燃混合氣的入值，所述排氣處理裝置再生措施中 的一種(235、 239 )包括控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)以便升高排氣處理裝置(8)的溫度， 而所述排氣處理裝置再生措施中的另一種(251)包括重復(fù)地執(zhí)行再生步驟，所述再 生步驟包括控制A值以使其小于l及控制入值以使其大于1。
65. 如權(quán)利要求64所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(9)適用于在第一再生階段和第二再生階段中執(zhí)行排氣處理裝置再生，所述第二再生階段 在所述第一再生階段之后，所述第一再生階段包括排氣處理裝置再生措施(235、 239 ),其中包括控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)以便升高排氣處理裝置(8)的溫度，所述第二再生階段包括排氣處理裝置再生措施(251),其中包括重復(fù)地執(zhí)行再生步驟，所述再生步驟包括控制入值以使其小于l及控制A值以使其大于1。
66. 如權(quán)利要求62 - 65中的任何一個(gè)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā) 動(dòng)機(jī)包括至少兩個(gè)汽缸(2),且所述工況參數(shù)中的一個(gè)是對(duì)應(yīng)于或相關(guān)于所述發(fā)動(dòng) 機(jī)的請求扭矩UT)的控制參數(shù)。
67. 如權(quán)利要求66所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述排氣處理裝置再生措 施中的一種(235 )包括在所有汽缸(2)中禁止燃燒，及控制燃料噴射裝置(11),以便允許燃料進(jìn)入汽缸(2)中的至少一個(gè)，而所述排氣處理裝置再生措施中的另一 種(239 )包括在至少一個(gè)但少于所有的汽缸(2)中禁止燃燒，及控制燃料噴射裝置 (11),以便允許燃料進(jìn)入禁止燃燒的至少一個(gè)汽缸(2)。
68.如權(quán)利要求62 - 67中的任何一個(gè)所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā) 動(dòng)機(jī)包括至少兩個(gè)汽缸(2),所述工況參數(shù)中的一個(gè)是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(S),所述排氣 處理裝置再生措施中的一種(239 )包括在至少一個(gè)但少于所有的汽缸(2)中禁止燃 燒，及控制燃料噴射裝置(11),以便允許燃料進(jìn)入禁止燃燒的至少一個(gè)汽缸(2)。
全文摘要
本發(fā)明提供發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)及排氣處理裝置再生方法。該發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括具有至少一個(gè)汽缸(2)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，在至少一個(gè)汽缸中提供的空燃混合氣的λ值可通過對(duì)該發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流量控制裝置(10)和/或燃料噴射裝置(11)的控制來控制。該方法包括執(zhí)行排氣處理裝置再生，其中包括第一再生階段及第一再生階段之后的第二再生階段，第一再生階段包括控制發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)(235、239)以便升高排氣處理裝置(8)的溫度，第二再生階段包括重復(fù)地執(zhí)行再生步驟(251)，該再生步驟包括控制λ值以使其小于1及控制λ值以使其大于1。
文檔編號(hào)F01N3/023GK101205823SQ20071030082
公開日2008年6月25日 申請日期2007年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月22日
發(fā)明者安德斯·赫爾格·約翰森, 尼克拉斯·沃爾默, 約納斯·赫爾曼松 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司