專利名稱：與限制排氣系統(tǒng)中的hc給料單元的溫度有關的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及與用于清潔來自發(fā)動機的廢氣的HC給料(dosing)系統(tǒng)有關的方法，HC給料系統(tǒng)包括位于與發(fā)動機的排氣系統(tǒng)處于熱接觸的位置并且旨在向排氣系統(tǒng)的排氣導管供應燃料的給料單元。本發(fā)明還涉及包含用于實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的計算機程序代碼的計算機程序產(chǎn)品。本發(fā)明還涉及用于發(fā)動機的廢氣清潔的HC給料系統(tǒng)的設備和配備有HC給料系統(tǒng)的機動車輛。
背景技術：
在現(xiàn)今的車輛中，在包括微粒過濾器的DPF (柴油微粒過濾器)系統(tǒng)中使用柴油燃料作為燃料。微粒過濾器適于捕獲例如柴油微粒和煙灰。在微粒過濾器的主動再生期間，柴油燃料被供應到在發(fā)動機的下游的排氣管，并被引入也稱為DOC的氧化催化轉化器(oxidation catalyst)中。在氧化催化轉化器中，所述柴油燃料被燃燒并引起排氣系統(tǒng)的溫度的升高。因此可實現(xiàn)位于氧化催化轉化器的下游的微粒過濾器的主動再生。一種類型的DPF系統(tǒng)包括柴油燃料的容器。DPF系統(tǒng)還可以具有泵，該泵適于經(jīng)由吸入軟管從容器抽出所述柴油燃料并經(jīng)由壓力軟管將它供應到位于相鄰于車輛的排氣系統(tǒng)(例如相鄰于排氣系統(tǒng)的排氣管)的位置處的給料單元。給料單元適于根據(jù)存儲在車輛的控制單元中的操作例程將必需量的柴油燃料噴射到在微粒過濾器的上游的排氣管中。為了使當沒有或只有少量柴油燃料被給料供應時更容易地調節(jié)壓力，系統(tǒng)還包括從系統(tǒng)的壓力側延伸回到容器的返回軟管。這一配置使借助于所述柴油燃料來冷卻給料單元成為可能，柴油燃料在冷卻期間從容器流出經(jīng)由泵和給料單元并且回到容器。這實現(xiàn)給料單元的主動冷卻。從給料閥到容器的返回流量目前基本上是恒定的。因為給料單元目前位于相鄰于車輛排氣系統(tǒng)的位置處，該車輛排氣系統(tǒng)例如取決于發(fā)動機的負荷在車輛的操作期間變熱，所以存在給料閥變得過熱的風險。給料單元的過熱可能引起其功能的退化，潛在地損害其性能。給料單元目前包括電氣部件，該電氣部件中的某些設置有電路卡。這樣的電路卡可以例如適于對到達車輛的排氣系統(tǒng)的柴油燃料的給料進行控制。由于各種原因，這些電氣部件對高溫是敏感的。給料單元的過高溫度可能導致電氣部件的退化，潛在地導致在維修車間的昂貴修理。而且，存在于給料單元中的柴油燃料在過高溫度下可能至少部分地被轉換成固體形式，潛在地導致給料單元的阻塞。根據(jù)一個示例，所述柴油燃料在給料單元中經(jīng)歷高溫分解，并且從而至少部分地被轉換成焦炭。因此，所述柴油燃料的至少部分可能碳化。DPF系統(tǒng)的給料單元的溫度不應超過臨界水平因此極端重要。因此需要改進目前的HC給料系統(tǒng)，以便減少或消除上述缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提出一種用于提高HC給料系統(tǒng)的性能的新穎和有利的方法。本發(fā)明的一個目的是提出一種用于在給料單元具有不充分的冷卻流或沒有冷卻流時提高HC給料系統(tǒng)的性能的新穎和有利的方法。本發(fā)明的另一目的是提出一種新穎和有利的HC給料系統(tǒng)以及一種用于提高HC給料系統(tǒng)的性能的新穎和有利的計算機程序。本發(fā)明的另一目的是提出一種HC給料系統(tǒng)的新穎和有利的設備以及一種用于在給料單元具有不充分的冷氣流或沒有冷氣流時提高HC給料系統(tǒng)的性能的新穎和有利的計算機程序。本發(fā)明的另一目的是提出一種關于HC給料系統(tǒng)的方法，該方法使得HC給料系統(tǒng)的部件的非期望的功能退化的風險減小和/或HC給料系統(tǒng)中關于燃料的部件(例如給料單元)的阻塞的風險減小。本發(fā)明的另外的目的是提出關于HC給料系統(tǒng)的可替代方法和關于HC給料系統(tǒng)的可替代計算機程序以及HC給料系統(tǒng)的可替代設備。使用根據(jù)權利要求I的與用于發(fā)動機的廢氣清潔的HC給料系統(tǒng)有關的方法來實現(xiàn)這些目的。本發(fā)明的一個方面提出一種與用于清潔來自發(fā)動機的廢氣的HC給料系統(tǒng)有關的方法，該HC給料系統(tǒng)包括位于與發(fā)動機的排氣系統(tǒng)處于熱接觸的位置并旨在向排氣系統(tǒng)的排氣導管供應燃料的給料單元，該方法包括確定所述給料單元是否存在非期望的溫度水平的步驟。該方法還包括如果發(fā)現(xiàn)存在所述非期望的溫度水平就通過控制所述發(fā)動機的運作來限制所述排氣導管的溫度的步驟。`在給料單元的冷卻不充分因此給料單元的溫度上升到非期望的水平的情況下，可以通過影響發(fā)動機的運作來控制排氣系統(tǒng)中的廢氣的溫度。有利地，得到了使給料單元的過高溫度的風險較小的方法。這防止給料單元經(jīng)受永久的損壞或防止燃料引起作為碳化的結果的給料單元的阻塞?？赏ㄟ^減小發(fā)動機的輸出軸的最大可用扭矩來實現(xiàn)對溫度的所述限制。為此目的，駕駛員和所存儲的操作例程都不可以要求比最大可用扭矩更大的扭矩。減小最大可用扭矩將降低排氣導管中的廢氣的溫度?？赏ㄟ^斜升或以離散階段實現(xiàn)最大可用扭矩的所述減小。最大可用扭矩的所述減小可以基于通過所存儲的模型來檢測或計算的排氣導管中的廢氣的溫度?？商娲兀畲罂捎门ぞ氐乃鰷p小可以基于通過所存儲的模型來測量或計算的給料單元的溫度?？梢酝ㄟ^影響發(fā)動機的EGR內(nèi)容來實現(xiàn)對溫度的所述限制。通過影響所述EGR內(nèi)容，可以將排氣導管中的廢氣的溫度主動調節(jié)到期望的預定水平。通過改變所述EGR內(nèi)容，可以將排氣導管中的廢氣的溫度主動降低到期望的預定水平。給料單元的改進的冷卻因此將變得可能?？梢酝ㄟ^影響發(fā)動機的至少一個汽缸的燃料的噴射時間或通過影響發(fā)動機的至少一個汽缸的點火時間來實現(xiàn)對溫度的所述限制。通過改變柴油發(fā)動機的至少一個汽缸的噴射時間或Otto發(fā)動機的至少一個汽缸的點火時間，可以將排氣導管中的廢氣的溫度主動調節(jié)到期望的預定水平。通過轉變噴射時間或點火時間，可以將排氣導管中的廢氣的溫度主動降低到期望的預定水平。給料單元的改進的冷卻因此將變得可能。
可以基于所述燃料的特征來設定所述非期望的溫度水平?？梢蕴貏e地基于所述燃料開始被不利地影響和/或變得不穩(wěn)定的溫度來設定所述溫度水平。所述溫度水平可以在80-130攝氏度的范圍內(nèi)。所述溫度水平可以是高于130攝氏度的溫度。根據(jù)具有相當敏感的燃料的示例，所述溫度水平可以在60-90攝氏度的范圍內(nèi)。確定所述給料單元是否存在非期望的溫度水平的步驟可以基于下列步驟中的至少一個-直接測量給料單元的溫度；-測量所述排氣導管中的廢氣流的溫度；以及-通過計算模型計算所述給料單元的溫度。
直接測量給料單元的溫度提供了那里的當前溫度(prevaiIingtemperature)的確切測量結果。測量排氣導管中的廢氣流的溫度或HC給料系統(tǒng)的排氣系統(tǒng)的部件(例如排氣導管)的溫度可以提供對給料單元的當前溫度的指示。排氣導管中的廢氣流的溫度的測量是對直接測量給料單元的溫度的良好補充或替代方案。通過計算模型來計算所述給料單元的溫度是涉及不需要與給料單元和/或排氣導管(排氣系統(tǒng))相鄰的物理傳感器的變型。因此這是用于確定給料單元的溫度的節(jié)約成本的變型。確定(測量或計算)給料單元的溫度或確定(測量或計算)HC給料系統(tǒng)的某個其它部件的溫度(該溫度對應于給料單元的溫度)使得能夠檢測適于將燃料供應到排氣導管中的給料單元的非期望的溫度水平的任何出現(xiàn)。根據(jù)一個示例，可以借助于所存儲的計算模型來預測給料單元的未來溫度。根據(jù)一個示例，可以例如迎合在HC給料系統(tǒng)的發(fā)動機上的當前負荷。眾所周知，與發(fā)動機負荷的增加有關的廢氣溫度上升必須包括某個時間標簽。因此可以基于在HC給料系統(tǒng)的發(fā)動機上的當前負荷或負荷的變化來預測給料單元的未來溫度。所述燃料可以是柴油燃料或某種其它的基于碳氫化合物的燃料。該方法還可以包括手動中止控制所述發(fā)動機的運作的步驟以便限制所述排氣導管的溫度的步驟。在存在給料單元的不充分冷卻的運作狀態(tài)期間，對發(fā)動機的運作的自動控制被發(fā)起，以便以期望的方式降低廢氣流的溫度。如果HC給料系統(tǒng)安裝在救援車(例如消防車)中，駕駛員或車輛工作人員的某個其它成員可以選擇主動中止對發(fā)動機的運作的所述控制。這可能導致非期望的后果，例如給料單元被過高溫度破壞，并且車輛可能因此釋放過大的量的非期望的排放。然而在緊急救援的情況下，該新穎的方法可能不被接受，以便優(yōu)先考慮高車速和高的可用發(fā)動機扭矩。該新穎方法的去激活可以借助于安裝在車輛的駕駛室中并且用信號連接到車輛的控制單元的按鈕。該方法容易在現(xiàn)有的機動車輛中實現(xiàn)?？梢詫⒏鶕?jù)本發(fā)明的與用于發(fā)動機的廢氣清潔的HC給料系統(tǒng)有關的軟件在車輛的制造期間安裝到車輛的控制單元中。車輛的購買者可以因此具有選擇該方法的功能作為可選項的可能性。可替代地，可以在服務站處升級時將包括用于應用該新穎方法(其與用于發(fā)動機的廢氣清潔的HC給料系統(tǒng)有關)的程序代碼的軟件安裝在車輛的控制單元中，在該情況下，可以將該軟件裝載到控制單元中的存儲器中。因此，實現(xiàn)該新穎方法是節(jié)約成本的，特別是因為不需要另外的部件或子系統(tǒng)安裝在車輛中。目前已經(jīng)在車輛中提供了相關的硬件。本發(fā)明因此代表對上面指出的問題的節(jié)約成本的解決方案。本發(fā)明的一個方面提出了用于清潔來自發(fā)動機的廢氣的HC給料系統(tǒng)的設備，該設備包括與發(fā)動機的排氣系統(tǒng)處于熱接觸的位置并且旨在向排氣系統(tǒng)的排氣導管供應燃料的給料單元，該設備還包括-用于確定所述給料單元是否存在非期望的溫度水平的裝置，以及-如果發(fā)現(xiàn)存在所述非期望的溫度水平則用于通過控制所述發(fā)動機的運作來限制所述排氣導管的溫度的裝置。該設備可以包括用于減小發(fā)動機的輸出軸的最大可用扭矩以便實現(xiàn)對溫度的所述限制的裝置。該設備可包括用于影響發(fā)動機的EGR內(nèi)容以便實現(xiàn)對溫度的所述限制的裝置。可以通過影響發(fā)動機的至少一個汽缸的燃料的噴射時間或通過影響發(fā)動機的至少一個汽缸的點火時間來實現(xiàn)對溫度的所述限制。該設備可以包括下列項中的至少一個-用于直接測量給料單元的溫度的裝置；-用于測量所述排氣導管中的廢氣流的溫度的裝置；以及-用于通過計算模型來計算所述給料單元的溫度的裝置。也利用包括HC給料系統(tǒng)的本文所述的設備的特征的機動車輛來實現(xiàn)上面的目的。該車輛可以是卡車、巴士或客車。本發(fā)明的一個方面提出了一種與用于發(fā)動機的廢氣清潔的HC給料系統(tǒng)有關的計算機程序，所述程序包含存儲在計算機可讀介質上的用于使電子控制單元或連接到電子控制單元的另一計算機執(zhí)行根據(jù)權利要求1-7中的任一項的步驟的程序代碼。本發(fā)明的一個方面提出了用于發(fā)動機的廢氣清潔的關于HC給料系統(tǒng)的計算機程序，所述程序包含用于使電子控制單元或連接到電子控制單元的另一計算機執(zhí)行根據(jù)權利要求1-7中的任一項所述的步驟的程序代碼。本發(fā)明的一個方面提出了包含存儲在計算機可讀介質上的程序代碼的計算機程序產(chǎn)品，當所述程序在電子控制單元或連接到電子控制單元的另一計算機上運行時，該程序代碼用于執(zhí)行根據(jù)權利要求1-7中的任一項所述的方法步驟。包含與用于發(fā)動機的廢氣清潔的HC給料系統(tǒng)有關的程序代碼的軟件是容易更新或更換的。而且，包含與用于發(fā)動機的廢氣清潔的HC給料系統(tǒng)有關的程序代碼的軟件的不同部分可以相互獨立地更換。該模塊化配置從維護觀點來看是有利的。對本領域技術人員來說，根據(jù)下面的細節(jié)并且也通過實踐本發(fā)明，本發(fā)明的另外的目的、優(yōu)點和新穎特征將變得清楚。雖然下面描述了本發(fā)明，應注意，本發(fā)明不限于所描述的特定細節(jié)?？梢岳帽疚牡慕虒У膶I(yè)人員將認識到在其它領域內(nèi)的另外的應用、修改和合并，該另外的應用、修改和合并位于本發(fā)明的范圍內(nèi)。


為了更充分理解本發(fā)明及其另外的目的和優(yōu)點，下面闡述的詳細描述應連同附圖一起來閱讀，在附圖中，相同的附圖標記表示在不同圖中的相似部件，并且在附圖中
圖I示意性示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的車輛；圖2示意性示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的在圖I中描繪的車輛的子系統(tǒng)；圖3a是根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法的示意性流程圖；圖3b是根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法的更詳細的示意性流程圖；以及圖4示意性示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的計算機。
具體實施例方式圖I描繪車輛100的側視圖。所例示的車輛100包括具有發(fā)動機150的牽引車單元110和拖車112。車輛可以是重型車輛，例如是卡車或巴士。車輛可以可替代地是客車。
應注意，本發(fā)明可適用于任何適當?shù)腍C給料系統(tǒng)，并且因此不限于機動車輛的DPF系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的一個方面的新穎方法和新穎設備非常適于除了機動車輛以外的具有HC給料系統(tǒng)的其它平臺(例如船舶)。船舶可以是任何種類，例如摩托艇、汽船、渡輪或輪船。根據(jù)本發(fā)明的一個方面的新穎方法和新穎的設備也非常適于例如包括工業(yè)發(fā)動機和/或用發(fā)動機作動力的工業(yè)機器人的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的一個方面的新穎方法和新穎的設備也非常適于各種發(fā)電廠，例如包括柴油發(fā)電機的發(fā)電廠。與HC給料系統(tǒng)有關的新穎方法和HC給料系統(tǒng)的新穎設備非常適于包括例如在機車或某個其它平臺上的發(fā)動機和HC給料系統(tǒng)的任何發(fā)動機系統(tǒng)。該新穎方法和新穎設備非常適于包括微粒發(fā)生器(例如內(nèi)燃機)和HC給料系統(tǒng)的任何系統(tǒng)。該新穎方法和新穎設備非常適于包括產(chǎn)生具有微粒的廢氣的任何種類的系統(tǒng)和貯存微粒的過濾器的任何系統(tǒng)，所述微粒在所述過濾器的再生期間一特別是在所述過濾器的主動再生期間一燃燒。術語“鏈路”在本文指通信鏈路，該通信鏈路可以是諸如光電通信線路之類的物理連接或諸如無線連接之類的非物理連接，例如是無線電鏈路或微波鏈路。術語“線路”在本文指用于保存和輸送流體(例如以液體形式的燃料)的通道。線路可以是任何適當尺寸的管。線路可以由任何適當?shù)牟牧?例如塑料、橡膠或金屬)制成。術語“燃料”在本文指用于HC給料系統(tǒng)的微粒過濾器的主動再生的制劑。根據(jù)一種版本的所述燃料是柴油燃料。當然可使用其它種類的基于碳氫化合物的燃料，例如合成燃料。柴油燃料在本文作為燃料的示例被提及，但本領域技術人員將認識到，在用于執(zhí)行根據(jù)新穎方法的軟件代碼的控制算法中，新穎方法和新穎設備在受到必要的適應(例如對所采用的燃料的足夠的碳化溫度的適應)的情況下對其它類型的燃料是可行的。雖然術語“HC給料系統(tǒng)”在本文用于表示微粒過濾器系統(tǒng)，但是本發(fā)明不限于柴油微粒過濾器的使用。相反，根據(jù)本發(fā)明可以使用其它類型的微粒過濾器。本領域技術人員將認識到哪種燃料最適于使所采用的微粒過濾器再生。圖2描繪了車輛100的子系統(tǒng)299。子系統(tǒng)299位于牽引車單元110中。子系統(tǒng)299可以形成HC給料系統(tǒng)的部分。子系統(tǒng)299根據(jù)本示例由適于容納燃料的容器205組成。容器205適于容納適當量的燃料并在必要時被再裝滿。容器可以容納例如200升或1500升燃料。第一線路271適于將燃料從容器205引到泵230。泵230可以是任何適當?shù)谋谩１?30可以是設置有至少一個過濾器的隔膜泵。泵230適于由電動機驅動。泵230適于經(jīng)由第一線路27 1從容器205抽出燃料并經(jīng)由第二線路272將它供應到給料單元250。給料單元250包括被電氣地控制的給料閥，可以通過該給料閥來控制被添加到排氣系統(tǒng)的燃料的流量。泵230適于對第二線路272中的燃料加壓。給料單元250設置有節(jié)流閥單元，依靠該節(jié)流閥單元在子系統(tǒng)299中建立燃料的所述壓力。給料單元250適于將所述燃料供應到車輛100的排氣系統(tǒng)(未示出)。更具體地，給料單元250適于以受控方式將適當數(shù)量的燃料供應到車輛100的排氣系統(tǒng)。根據(jù)這一版本，諸如DPF之類的微粒過濾器(未示出)位于排氣系統(tǒng)中的實現(xiàn)燃料供應的位置的下游。在排氣系統(tǒng)中供應的燃料的量旨在以常規(guī)方式在HC給料系統(tǒng)中被用于微粒過濾器的主動再生。給料單元250位于相鄰于例如排氣管的位置處，排氣管本身適于將來自車輛100的內(nèi)燃機150的廢氣引到所述微粒過濾器。給料單元250位于與車輛100的排氣系統(tǒng)處于熱接觸的位置。這意味著貯存在例如排氣管、消音器、微粒濾波器和SCR催化轉化器中的熱能可因此被引到給料單元250。給料單元250設置有適于處理與控制單元200的通信的電子控制卡。給料單元250還包括塑料和/或橡膠部件，該塑料和/或橡膠部件由于過高溫度可能熔化或以另外方式被不利地影響。給料單元250對高于某個值(例如120攝氏度)的溫度是敏感的。當例如車輛100的排氣管、消音器和微粒過濾器超過該溫度值時，如果未被提供冷卻，則存在給料單元250可能在車輛的運作期間或之后變得過熱的風險。應注意，存在于給料單元250中的燃料可能被明顯低于上面指出的120攝氏度的溫度不利地影響。在高于例如70攝氏度的溫度下，燃料可能變得不穩(wěn)定，并且可能在稍微更高的溫度處碳化并因此潛在地引起給料單元250的阻塞。第三線路273在給料單元250和容器205之間延伸。第三線路273適于將進給到給料閥250的某個量的燃料引回到容器205。這一配置有利地實現(xiàn)對給料單元250的冷卻。當燃料被從泵230經(jīng)由給料單元250泵送到容器205時，給料單元250因此被燃料的流動冷卻。第一控制單元200被布置成經(jīng)由鏈路221與第一溫度傳感器220通信。第一溫度傳感器220適于檢測給料單元250的當前溫度。第一溫度傳感器220適于將信號連續(xù)地發(fā)送到第一控制單兀200,該信號包含關于給料單兀250的當前第一溫度Tl的信息。第一控制單元200被布置成經(jīng)由鏈路231與泵230通信。第一控制單元200適于控制泵230的運作，以便例如調節(jié)在子系統(tǒng)299內(nèi)的燃料流量。第一控制單元200適于通過調節(jié)其相關的電動機來控制泵230的運作功率。第一控制單元200被布置成經(jīng)由鏈路281與第二溫度傳感器280通信。第二溫度傳感器280適于檢測排氣導管240的當前溫度。第二溫度傳感器280適于將信號連續(xù)地發(fā)送到第一控制單元200，該信號包含關于排氣導管240的當前溫度的信息。第一控制單元200適于基于從第二溫度傳感器280接收的信號來計算給料單元250的估計當前溫度Test。第一控制單元200被布置成經(jīng)由鏈路251與給料單元250通信。第一控制單元200適于控制給料單元250的運作，以便例如調節(jié)對車輛100的排氣系統(tǒng)的燃料供應。根據(jù)一個示例，第一控制單元200適于控制給料單元250的運作，以便例如調節(jié)對容器205的燃料返回供應。根據(jù)一種版本,第一控制單兀200適于根據(jù)該新穎方法的一方面使用從第一溫度傳感器220和/或第二溫度傳感器280接收的信號作為在必要的情況下用于通過控制所述發(fā)動機的運作來限制所述排氣導管的溫度的基礎。特別地，根據(jù)一種版本，第一控制單元200適于使用從第一溫度傳感器220和/或第二溫度傳感器280接收的信號作為在必要的情況下用于減小發(fā)動機的輸出軸的最大可用扭矩和/或用于影響發(fā)動機的EGR內(nèi)容的基礎。根據(jù)一種版本，第一控制單元200適于根據(jù)新穎方法的一方面使用從第一溫度傳感器220和/或第二溫度傳感器280接收的信號作為在必要的情況下用于影響發(fā)動機的至少一個汽缸的燃料噴射時間或用于影響發(fā)動機的至少一個汽缸的點火時間的基礎。這也可以結合對發(fā)動機的輸出軸的最大可用扭矩的減小和/或對發(fā)動機的EGR內(nèi)容的所述影響來完成。第二控制單元210被布置成經(jīng)由鏈路201與第一控制單元200通信。第二控制單元210可以可拆卸地連接到第一控制單元200。第二控制單元210可以是在車輛100外部的控制單元。第二控制單元210可適于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的新穎的方法步驟。第二控制單元210可用于將軟件——特別是用于應用該新穎方法的軟件——交叉加載到第一控制單元200。第二控制單元210可以可替代地被布置成經(jīng)由車輛中的內(nèi)部網(wǎng)絡與第一控制單元200通信。第二控制單元210可以適于執(zhí)行與第一控制單元200的那些功能實質上類似的功能，該功能例如是確定適于將燃料供應到排氣導管的給料單元250是否存在非期望的溫度水平，以及如果發(fā)現(xiàn)存在所述非期望的溫度水平，則通過控制所述發(fā)動機的運作來限制所述排氣導管的溫度?？梢杂傻谝豢刂茊卧?00或第二控制單元210或由第一控制單元200和第二控制單元210兩者來應用該新穎方法。根據(jù)該版本，壓縮空氣源260被設置成經(jīng)由線路261將壓縮空氣供應到給料單元250。給料單元250適于使用所述壓縮空氣供應來更精細地劃分被給料的燃料。壓縮空氣也可以用于至少部分地使給料單元將所述燃料給料到排氣導管內(nèi)。壓縮空氣也可以用于例如從給料單元250吹出可能存在于其中的任何燃料。這可以在發(fā)動機150的操作期間或在發(fā)動機150被關閉之后完成。根據(jù)一種版本，容器205可以是車輛的燃料罐，在該情況下根據(jù)本發(fā)明來利用車輛的現(xiàn)有燃料系統(tǒng)的部分。根據(jù)另一示例，容器可以是單獨的容器，即，與車輛的燃料罐不相同的容器。根據(jù)一種版本，給料單元250位于緊鄰于HC給料系統(tǒng)的排氣導管的位置處。根據(jù)另一示例，給料單元250設置有穿過所述排氣導管延伸的被動噴嘴以將所述燃料直接給料到排氣導管中。根據(jù)一種版本，所述泵230是與為發(fā)動機150的噴射系統(tǒng)正常產(chǎn)生燃料壓力的泵同一個的泵。根據(jù)另一示例，所述泵230是單獨的泵，S卩，與為噴射系統(tǒng)正常產(chǎn)生燃料壓力的泵不同一個的泵。根據(jù)一個示例，前催化轉化器和/或氧化催化轉化器與微粒濾波器串聯(lián)地安裝并且在微粒過濾器的上游。圖3a是根據(jù)本發(fā)明的實施例的與用于清潔來自發(fā)動機150的廢氣的HC給料系統(tǒng)有關的方法的示意性流程圖，HC給料系統(tǒng)包括位于與發(fā)動機的排氣系統(tǒng)處于熱接觸的位置并且旨在向排氣系統(tǒng)的排氣導管240供應燃料的給料單元250。該方法包括第一步驟s301。方法步驟s301包括確定所述給料單元250是否存在非期望的溫度水平的步驟s340，以及如果發(fā)現(xiàn)存在所述非期望的溫度水平就通過控制所述發(fā)動機的運作來限制所述排氣導管240的溫度的步驟s360。該方法在步驟s301之后結束。圖3b是根據(jù)本發(fā)明的實施例的與用于清潔來自發(fā)動機150的廢氣的HC給料系統(tǒng)有關的方法的示意性流程圖，HC給料系統(tǒng)包括位于與發(fā)動機的排氣系統(tǒng)處于熱接觸的位置并旨在向排氣系統(tǒng)的排氣導管240供應燃料的給料單元250。該方法包括第一步驟s310。方法步驟s310包括確定給料單元250的當前溫度的步驟。這是通過直接測量與給料單元250相鄰的當前溫度來完成的。步驟s310測量表示給料單元250的當前溫度的第一溫度值Tl。步驟s310后面是步驟s320。方法步驟s320包括間接地確定給料單元250的估計當前溫度Test的步驟。這是通過測量與HC給料系統(tǒng)中除了給料單元250以外的某個其它部件相鄰的當前溫度T2來完成的。S310測量除了給料單元250以外的某個其它部件的第二當前溫度T2。測量溫度T2可以被用于確定(計算)給料單元250的第一估計當前溫度Tlest。備選方案是可以借助于計算模型來確定(計算)給料單元250的第二估計當前溫度T2est,該計算模型具有除了HC給料系統(tǒng)的部件的溫度以外的某個其它參數(shù)作為輸入值。這樣的輸入?yún)?shù)可以例如是發(fā)動機150上的當前負載。也應注意的是，根據(jù)一種版本，可能只使用給料單元250的測量溫度Tl來確定如下的最高溫度值Tmax。在某些情況下，使用測量溫度Tl以及估計當前溫度Tlest和T2est中的至少一個來確定如下的最高溫度值Tmax是有利的,得到更魯棒的方法。應注意，可以實質上同時或以相反的順序執(zhí)行步驟s310和s320。步驟s320后面是步 驟 s330。方法步驟s330包括將給料單元250的確定的第一溫度Tl與所述估計當前溫度Tlest和T2est中的至少一個進行比較的步驟。步驟s330后面是步驟s340。方法步驟s340包括使用給料單元250的確定的第一溫度Tl與至少一個估計當前溫度(Tlest、T2est)之間的所述比較的結果，作為用于在所比較的值當中選擇最高值的基礎。該最高溫度值也稱為Tmax。步驟s340還包括在所述給料單元適于向排氣導管供應燃料的情況下確定所述給料單元是否存在非期望的溫度水平的步驟。這可以通過與極限值Tth進行比較來完成，極限值Tth例如是預定的溫度值，例如70或100攝氏度，并且取決于在HC給料系統(tǒng)中使用哪種燃料。如果Tmax大于或等于Tth，則可以發(fā)現(xiàn)給料單元存在非期望的溫度水平。如果Tmax小于Tth，則可以發(fā)現(xiàn)給料單元250不存在非期望的溫度水平。根據(jù)可替代的版本，如上所述，可以只基于給料單元的測量溫度Tl來確定給料單元250是否存在非期望的溫度水平，來得到根據(jù)本發(fā)明的一個方面的較不復雜的方法。步驟s340后面是步驟s350。方法步驟s350包括使用選定的值Tmax作為用于確定最大可允許的廢氣溫度Tem的基礎的步驟?？梢酝ㄟ^參考數(shù)據(jù)咨詢過程來確定最大可允許的廢氣溫度Tem，由此，選定的值Tmax與最大可允許的廢氣溫度Tem有關，例如以列表形式?？梢蕴娲亟柚谟嬎隳Ｐ蛠泶_定最大可允許的廢氣溫度Tem,選定的值Tmax對于計算模型來說是輸入值。步驟s350后面是步驟s360。方法步驟s360包括使用確定的最大可允許的廢氣溫度Tem作為用于采用至少一個措施的基礎的步驟，所述至少一個措施用于影響排氣導管240中的廢氣流的溫度。根據(jù)一種版本，所述至少一個措施選自下列項-減小發(fā)動機的輸出軸的最大可用扭矩；-影響發(fā)動機的EGR內(nèi)容； -影響發(fā)動機的至少一個汽缸的燃料的噴射時間或影響發(fā)動機的至少一個汽缸的點火時間；以及-借助于例如一個或多個阻尼器(在發(fā)動機的入口和/或出口側處的節(jié)流閥)影響發(fā)動機的空氣流。該方法在步驟s360之后結束。圖4是設備400的版本的圖示。關于圖2描述的控制單元200和210在一種版本中可以包括設備400。設備400包括非易失性存儲器420、數(shù)據(jù)處理單元410和讀/寫存儲器450。非易失性存儲器420具有第一存儲器元件430，第一存儲器元件430中存儲了用于控制設備200的功能的計算機程序(例如操作系統(tǒng))。設備400還包括總線控制器、串行通信端口、I/O裝置、A/D轉換器、時間和數(shù)據(jù)輸入和傳輸單元、事件計數(shù)器和中斷控制器(未示出)。非易失性存儲器420還具有第二存儲器元件440。所提出的計算機程序P包括根據(jù)該新穎方法，用于確定給料單元250是否存在非期望的溫度水平以及如果發(fā)現(xiàn)存在所述非期望的溫度水平則通過控制所述發(fā)動機的運作來限制所述排氣導管的溫度的例程，給料單元250位于與發(fā)動機的排氣系統(tǒng)處于熱接觸的位置并且適于向排氣系統(tǒng)的排氣導管240供應燃料。程序P包括用于在適當?shù)臅r候減小發(fā)動機的輸出軸的最大可用扭矩以便實現(xiàn)對排氣導管240的溫度的限制的例程。程序P包括用于在適當?shù)臅r候影響發(fā)動機150的EGR內(nèi)容以便實現(xiàn)對排氣導管240的溫度的限制的例程。程序P包括用于在適當?shù)臅r候影響發(fā)動機150的至少一個汽缸的燃料的噴射時間或影響發(fā)動機150的至少一個汽缸的點火時間以便實現(xiàn)對排氣導管240的溫度的限制的例程。程序P可以以可執(zhí)行形式或以壓縮形式存儲在存儲器460中和/或讀/寫存儲器450 中。在數(shù)據(jù)處理單元410被描述為執(zhí)行某種功能的情況下，意味著數(shù)據(jù)處理單元410實現(xiàn)存儲在存儲器460中的程序的某個部分或存儲在讀/寫存儲器450中的程序的某個部分。數(shù)據(jù)處理設備410可以經(jīng)由數(shù)據(jù)總線415與數(shù)據(jù)端口 499通信。非易失性存儲器420旨在用于經(jīng)由數(shù)據(jù)總線412與數(shù)據(jù)處理單元410通信。單獨的存儲器460旨在經(jīng)由數(shù)據(jù)總線411與數(shù)據(jù)處理單元410通信。讀/寫存儲器450適于經(jīng)由數(shù)據(jù)總線414與數(shù)據(jù)處理器單元410通信。數(shù)據(jù)端口 599可以例如具有連接到其的鏈路201、221、231、251和281(見圖2)。當在數(shù)據(jù)端口 499上接收到數(shù)據(jù)時，將它們暫時存儲在第二存儲器元件440中。當所接收的輸入數(shù)據(jù)已經(jīng)被暫時存儲時 ，數(shù)據(jù)處理單元410準備如上所述那樣實現(xiàn)代碼執(zhí)行。根據(jù)一種版本，在數(shù)據(jù)端口 499上接收的信號包含關于給料單元250的當前溫度的信息。根據(jù)一種版本，在數(shù)據(jù)端口 499上接收的信號包含關于在排氣導管240中的廢氣流的當前溫度的信息。根據(jù)一種可替代的版本，在數(shù)據(jù)端口 499上接收的信號包含關于子系統(tǒng)299的適當部件的當前溫度(例如排氣導管的當前溫度、微粒過濾器的當前溫度或HC給料系統(tǒng)的消音器的當前溫度)的信息。這樣的信號可用于借助于存儲在存儲器460中的計算模型來計算給料單元250的當前溫度。在數(shù)據(jù)端口 499上接收的信號可以由設備400使用來確定排氣導管240中的廢氣流是否存在非期望的溫度，并基于其來影響發(fā)動機150的運作，使得能夠實現(xiàn)廢氣流的期望溫度?？梢杂稍O備400通過數(shù)據(jù)處理單元410來實現(xiàn)本文所述的方法的部分，數(shù)據(jù)處理單元410運行存儲在存儲器460或讀/寫存儲器450中的程序。當設備400運行程序時，本文所述的方法被執(zhí)行。為了例證和描述的目的提供本發(fā)明的優(yōu)選實施例的前述描述。其并非是窮盡的，或者不是旨在將本發(fā)明限制到所述變型。很多修改和變型對本領域技術人員來說顯然是明顯的。已經(jīng)選擇和描述了實施例，以便最好地解釋本發(fā)明的原理及其實際應用，并因此使專業(yè)人員針對各種實施例并且利用適于預期使用的各種修改來理解本發(fā)明成為可能。
權利要求
1.一種與用于清潔來自發(fā)動機(150)的廢氣的HC給料系統(tǒng)有關的方法，所述HC給料系統(tǒng)包括與所述發(fā)動機的排氣系統(tǒng)(250)熱接觸并且旨在向所述排氣系統(tǒng)的排氣導管(240)供應燃料的給料單元(250)，所述方法包括下列步驟 -確定(s340)所述給料單元(250)是否存在非期望的溫度水平，其特征在于包括下列步驟 -如果發(fā)現(xiàn)存在所述非期望的溫度水平，則通過控制所述發(fā)動機的運作來限制(s360)所述排氣導管(240)的溫度。
2.如權利要求I所述的方法，其中，通過減小所述發(fā)動機(150)的輸出軸的最大可用扭矩來實現(xiàn)對所述溫度的所述限制。
3.如權利要求I或2所述的方法，其中，通過影響所述發(fā)動機(150)的EGR內(nèi)容來實現(xiàn)對所述溫度的所述限制。
4.如權利要求1-3中的任一項所述的方法，其中，通過影響所述發(fā)動機(150)的至少一個汽缸的燃料的噴射時間或通過影響所述發(fā)動機(150)的至少一個汽缸的點火時間來實現(xiàn)對所述溫度的所述限制。
5.如前述權利要求中的任一項所述的方法，其中，基于所述燃料的特征來設定所述非期望的溫度水平。
6.如前述權利要求中的任一項所述的方法，其中，確定所述給料單元(250)是否存在非期望的溫度水平的步驟是基于下列步驟中的至少一個 -直接測量所述給料單元(250)的溫度(Tl)； -測量所述排氣導管(240)中的廢氣流的溫度；以及 -借助于計算模型來計算所述給料單元(250)的溫度。
7.如前述權利要求中的任一項所述的方法，其中，所述燃料是柴油燃料或某種其它的基于碳氫化合物的燃料。
8.一種用于清潔來自發(fā)動機(150)的廢氣的HC給料系統(tǒng)的設備，所述設備包括與所述發(fā)動機的排氣系統(tǒng)熱接觸并且旨在向所述排氣系統(tǒng)的排氣導管(240)供應燃料的給料單元(250)，所述設備還包括 -用于確定所述給料單元(250)是否存在非期望的溫度水平的裝置(200 ；210 ；400), 其特征在于，還包括 -如果發(fā)現(xiàn)存在所述非期望的溫度水平則用于通過控制所述發(fā)動機的運作來限制所述排氣導管(240)的溫度的裝置(200 ；210 ;400)。
9.如權利要求8所述的設備，包括用于減小所述發(fā)動機(150)的輸出軸的最大可用扭矩以便實現(xiàn)對所述溫度的所述限制的裝置(200 ；210 ;400)。
10.如權利要求8或9所述的設備，包括用于影響所述發(fā)動機(150)的EGR內(nèi)容以便實現(xiàn)對所述溫度的所述限制的裝置。
11.如權利要求8-10中的任一項所述的設備，其中，對所述溫度的所述限制是通過影響所述發(fā)動機(150)的至少一個汽缸的燃料的噴射時間或通過影響所述發(fā)動機(150)的至少一個汽缸的點火時間來實現(xiàn)的。
12.如權利要求8-11中的任一項所述的設備，其中，所述非期望的溫度水平是基于所述燃料的特征來設定的。
13.如權利要求8-12中的任一項所述的設備，包括下列項中的至少一個_用于直接測量所述給料單元的溫度的裝置(220)；-用于測量所述排氣導管中的廢氣流的溫度的裝置；以及 _用于借助于計算模型來計算所述給料單元的溫度的裝置(200 ；210 ;400)。
14.如權利要求8-13中的任一項所述的方法，其中，所述燃料是柴油燃料或某種其它的基于碳氫化合物的燃料。
15.一種包括如權利要求8-14中的任一項所述的設備的機動車輛(100 ;110)。
16.如權利要求15所述的機動車輛(100;110)，所述車輛是卡車、巴士或客車中的任一種。
17.一種與用于清潔來自發(fā)動機(150)的廢氣的HC給料系統(tǒng)有關的計算機程序(P)， 所述HC給料系統(tǒng)包括向排氣導管(240)供應燃料的給料單元(250)，所述程序(P)包含用于使電子控制單元(200 ；400)或連接到所述電子控制單元(200 ；400)的另一計算機(210 ； 400)執(zhí)行如權利要求1-7中的任一項所述的步驟的程序代碼。
18.—種包含存儲在計算機可讀介質上的程序代碼的計算機程序產(chǎn)品，所述程序代碼用于當所述計算機程序在電子控制單元(200 ；400)或連接到所述電子控制單元(200 ；400) 的另一計算機(210 ；400)上運行時，執(zhí)行如權利要求1-7中的任一項所述的方法步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及與用于清潔來自發(fā)動機(150)的廢氣的HC給料系統(tǒng)有關的方法，HC給料系統(tǒng)包括位于與發(fā)動機的排氣系統(tǒng)處于熱接觸的位置并旨在向排氣系統(tǒng)的排氣導管(240)供應燃料的給料單元(250)，該方法包括確定(s340)所述給料單元(250)是否存在非期望的溫度水平的步驟。該方法還包括如果發(fā)現(xiàn)存在所述非期望的溫度水平就通過控制所述發(fā)動機的運作來限制(s360)所述排氣導管(240)的溫度的步驟。本發(fā)明還涉及包含用于實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的計算機(200；210；400)的程序代碼(P)的計算機程序產(chǎn)品。本發(fā)明還涉及一種設備和配備有該設備的機動車輛(100)。
文檔編號F01N3/025GK102947568SQ201180030687
公開日2013年2月27日 申請日期2011年6月20日 優(yōu)先權日2010年6月21日
發(fā)明者A·利耶斯特蘭德, P·布倫貝里 申請人:斯堪尼亞商用車有限公司