柴油發(fā)動機的油系統(tǒng)以及操作柴油發(fā)動機的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及柴油發(fā)動機的油系統(tǒng)以及操作柴油發(fā)動機的方法。一種帶有碳煙微粒過濾器的油系統(tǒng)，其具有：形成油底殼的至少一個油室；與油室分開布置且至少部分地被布置在與油室相同的地測高度處的油儲存器；以及將油室連接到油儲存器的至少一個流體連接。電切斷單元可在阻斷狀態(tài)下阻斷油室與油儲存器之間的流體連接，以及在釋放狀態(tài)下至少部分地釋放油室與油儲存器之間的流體連接。為了延長油更換時間間隔，再生操作的次數(shù)和油室中存在的油的瞬時稀釋度的估計可用于激活電切斷單元以連通或阻斷油室與油儲存器之間的流體連接。
【專利說明】柴油發(fā)動機的油系統(tǒng)以及操作柴油發(fā)動機的方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2015年4月22日提交的德國專利申請N0.102015207287.8的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用被并入本文，以用于所有目的。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本申請涉及用于控制車輛發(fā)動機的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004]為了減少柴油發(fā)動機的微粒排放而被用于過濾柴油發(fā)動機的燃燒氣體的碳煙微粒過濾器通常被布置在柴油發(fā)動機的排氣道中。從排氣中濾出的微粒被存儲在碳煙微粒過濾器中。碳煙微粒過濾器被微粒物裝填導(dǎo)致排氣反壓的產(chǎn)生，這限制了柴油發(fā)動機的功率。如果柴油發(fā)動機的排氣排放被排氣反壓嚴(yán)重阻礙，則碳煙微粒過濾器必須被再生。為此，利用再生操作，借助于該再生操作燃燒存儲在碳煙微粒過濾器中的微粒物。通過執(zhí)行再生操作不削弱柴油發(fā)動機的功率。
[0005]在再生操作中，具體地，碳煙微粒物被轉(zhuǎn)變成二氧化碳。這種再生操作由發(fā)動機控制裝置根據(jù)柴油發(fā)動機的操作曲線(operating profile)執(zhí)行。如果柴油發(fā)動機在高功率范圍中被劇烈地加載或操作，則出現(xiàn)可能落入用于再生的微粒物燃燒溫度范圍內(nèi)的相對高的排氣溫度，且因此碳煙微粒過濾器在柴油發(fā)動機的操作期間被自動地再生。通過這種方式，待執(zhí)行的再生操作之間的時間間隔被延長，或者再生操作不被需要。相反，如果柴油發(fā)動機主要在低功率范圍中操作，則出現(xiàn)不發(fā)生微粒物燃燒的相對低的排氣溫度。碳煙微粒過濾器然后將繼續(xù)被微粒物進一步裝填，且因此必須以相對短的時間間隔再次執(zhí)行再生操作。
[0006]因此，需要高排氣溫度以便執(zhí)行再生操作。為了實現(xiàn)這個的多種技術(shù)是已知的。所述技術(shù)之一是燃料的延遲后噴，其中燃料在燃燒循環(huán)的膨脹期間被噴入柴油發(fā)動機的氣缸。延遲后噴與燃料燃燒的低效率相關(guān)，其結(jié)果是排氣溫度升高。
[0007]在進入氣缸的燃料的延遲后噴期間，一部分燃料在氣缸中蒸發(fā)而不是被燃燒。蒸發(fā)的燃料的一部分沉積在氣缸壁上。粘附到氣缸壁的未燃燒燃料可在活塞運動期間沿曲軸的方向穿過活塞環(huán)，且由此進入曲軸箱的油底殼。通過這種方式，位于此處的油被稀釋，這削弱了油的品質(zhì)，且尤其使其潤滑作用變差。與生物燃料的混合增強了這種發(fā)動機油稀釋的發(fā)生。為了不增大柴油發(fā)動機的磨損以及不削弱它的耐久性，進行油更換的維護時間間隔必須被縮短。
[0008]US 5238085A公開了一種柴油發(fā)動機的油更換系統(tǒng)，其中柴油發(fā)動機的油底殼中的油位被監(jiān)視，且如果油位下降到低于預(yù)定限值，則被存儲在單獨油罐中的新鮮油被自動地引入油底殼。另外，在柴油發(fā)動機的預(yù)定操作時間之后，或如果在油底殼中存在的油的某種程度的污染被探測到之后，油底殼和油罐中存在的油可以在包含油底殼、油罐、以及將油底殼和油罐互連的油管路的油回路中被再循環(huán)，其中用于清潔油的油過濾器被布置在油管路中。
[0009]JP 2012137055A涉及一種使油底殼中存在的油再生的方法，根據(jù)該申請油的污染程度由傳感器探測，且如果油的污染程度超過預(yù)定限值，則新鮮油從油罐被供應(yīng)給油底殼。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明人在此提出一種延長柴油發(fā)動機中的油更換時間間隔的系統(tǒng)和方法，其中柴油發(fā)動機具有至少一個碳煙微粒過濾器。在一個示例中，柴油發(fā)動機，尤其是機動車輛的柴油發(fā)動機的油系統(tǒng)可以包括:至少一個碳煙微粒過濾器;形成油底殼的至少一個油室;與油室隔開布置且至少部分地被布置在與油室相同的地測高度處的至少一個油儲存器;至少一個流體連接，所述至少一個流體連接以連通的方式將油室連接到油儲存器，且至少一個電可操作的切斷單元被布置在所述至少一個流體連接上，其中切斷單元在阻斷狀態(tài)下阻斷流體連接并在釋放狀態(tài)下至少部分地釋放流體連接；以及至少一個電子單元，所述至少一個電子單元根據(jù)信號(in terms of signaling)可連接至切斷單元，且可以探測被執(zhí)行的用于再生碳煙微粒過濾器的再生操作的次數(shù)，從而根據(jù)執(zhí)行的再生操作的次數(shù)估計油室中存在的油的瞬時稀釋度，以及根據(jù)被估計油室中存在的油的瞬時稀釋度激活切斷單元。
[0011]油室中存在的油的瞬時稀釋度可以不經(jīng)由設(shè)置在油室上的傳感器布置被確定，而是借助于電子單元根據(jù)使碳煙微粒過濾器再生而被執(zhí)行的再生操作的次數(shù)被估計。這使得油系統(tǒng)的成本更有效且更輕量化的改進成為可能。如果油室中存在的油的被估計的瞬時稀釋度小于或等于預(yù)定限值，該預(yù)定限值大于零，則切斷單元被保持在其阻斷狀態(tài)，該阻斷狀態(tài)對應(yīng)于切斷單元的正常狀態(tài)，切斷單元的正常狀態(tài)處于或優(yōu)選地維持不被電子單元激活。如果油的被估計的瞬時稀釋度高于預(yù)定限值，則切斷單元至少暫時借助于電子單元從其阻斷狀態(tài)改變到其釋放狀態(tài)。通過這種方式，油室中存在的且由于執(zhí)行的再生操作而被柴油燃料稀釋的油可以與油儲存器中存在的油混合，從而使油室中存在的油的實際稀釋度下降。通過這種方式，相比沒有油充分混合的操作，油室中存在的和油儲存器中存在的油僅必須在更晚的時間點與新鮮油交換。所以，通過該油系統(tǒng)，在具有至少一個碳煙微粒過濾器的柴油發(fā)動機中，油更換時間間隔被延長。
[0012]如果用于使碳煙微粒過濾器再生所執(zhí)行的再生操作的次數(shù)是零，則油室中存在的油被柴油燃料稀釋將不會被降低。電子單元考慮該信息并據(jù)此估計瞬時稀釋度為零，其低于預(yù)定限值，且因此電子單元不將切斷單元改變到其釋放狀態(tài)。如果再生操作的次數(shù)大于零，同樣由電子單元考慮在油室中存在的油的瞬時稀釋度的估計。相比常規(guī)油底殼，有可能使用具有較低保留容積或較低油容積的油室。
[0013]較低油容積首先與柴油發(fā)動機的更短的暖機階段相關(guān)。其次，在較小油容積的情況下，油稀釋更快地呈現(xiàn)較高的值。已經(jīng)示出被柴油燃料稀釋得更嚴(yán)重的油比被柴油燃料稀釋得相對不那么嚴(yán)重的油恢復(fù)的更快。這意味著具有較高稀釋度的油的稀釋度比具有相對較低的稀釋度的油下降的更快。所以，較小油容積的油可以在再生操作之間比較大油容積的油更快地恢復(fù)。這也與油更換時間間隔的延長有關(guān)。為了延長油更換時間間隔，如果僅使用較大油容積，則由于以上原因油的稀釋度將只是相對慢地下降或油的恢復(fù)。
[0014]形成油底殼的油室可以是可將油從中栗出從而潤滑柴油發(fā)動機的發(fā)動機部件的油底殼。為了在不必須使用額外栗送裝置或為此目的類似裝置的前提下實現(xiàn)油室中存在的油與油儲存器中存在的油的最佳充分混合，油儲存器被部分地或完全地布置在與油室相同的地測高度處。通過這種方式，當(dāng)切斷單元處于其釋放狀態(tài)時，油可以實質(zhì)上自動沿油室的方向和油儲存器的方向二者流過流體連接，以便實現(xiàn)油的充分混合。所述充分混合可以通過油室的加速和油儲存器的加速而被促進，例如當(dāng)在機動車輛的驅(qū)動模式下發(fā)生時。替代地，存在通過機械的或機電的裝置幫助充分混合的可能性。
[0015]電可操作的切斷單元可以包括以切斷閥、切斷板等形式的切斷構(gòu)件。另外，切斷單元可以具有電可操作的致動單元，例如具有或不具有下游傳動裝置的電動馬達，切斷構(gòu)件利用該電動馬達被致動。
[0016]電子單元可以通過柴油發(fā)動機的發(fā)動機電子單元、機動車輛的車輛電子單元或作為獨立的構(gòu)造單元被形成。電子單元可以通過電纜或不通過電纜根據(jù)信號被連接到切斷單元。被執(zhí)行的再生操作的次數(shù)可以由電子單元通過與執(zhí)行再生操作的裝置的通信連接被電子地探測。替代地，電子單元本身可以執(zhí)行再生操作，并通過這種方式可以探測被執(zhí)行的再生操作的次數(shù)。
[0017]根據(jù)實施例，油室和油儲存器由油底殼形成，至少一個隔斷(partit1n)被設(shè)置在油底殼上，該隔斷將油室與油儲存器隔開，并且在隔斷上形成流體連接，其中所述流體連接被布置在地面附近的一部分隔斷上。這形成了一種高度節(jié)省空間且重量輕的油系統(tǒng)。通過在地面附近的隔斷上布置流體連接，油室中存在的油與油儲存器中存在的油的充分混合被實現(xiàn)或促進。
[0018]在進一步的示例中，電子單元可以額外地考慮到在沒有再生操作執(zhí)行的柴油發(fā)動機的正常操作下的油的稀釋度的下降來估計位于油室中油的瞬時稀釋度。在油的瞬時稀釋度的估計過程中，由位于油室中的油的稀釋度下降所導(dǎo)致的油恢復(fù)的這種額外的考慮使得對油的瞬時稀釋度的估計可能變得非常準(zhǔn)確。首先，根據(jù)被執(zhí)行的再生操作，電子單元可以估計是提供的最大的油的瞬時稀釋度。被估計的油的最大稀釋度能夠在油恢復(fù)的過程期間下降。電子單元能夠考慮到根據(jù)油的相應(yīng)最大稀釋度所得出的恢復(fù)速度來估計油的瞬時稀釋度。
[0019]電子單元可以估計位于油室中的油的瞬時稀釋度，以考慮到油室中存在的油的溫度、柴油發(fā)動機的冷卻器的冷卻劑的溫度、油室中的油位和/或柴油發(fā)動機的操作曲線。油室中存在的油的溫度能夠借助于根據(jù)信號連接至電子單元的傳感器設(shè)置被探測。對于冷卻劑溫度和油室中油位也是如此。替代地，油室中的油位能夠由電子單元根據(jù)柴油發(fā)動機的操作曲線被估計。為了估計油室中存在的油的瞬時稀釋度，電子單元能夠具有油室中存在的油的聯(lián)機模型(on I i ne mode I )，至少油室中存在的油的溫度、柴油發(fā)動機的冷卻器的冷卻劑溫度、油室中的油位、柴油發(fā)動機的操作曲線和/或被執(zhí)行的再生操作的次數(shù)，如果該次數(shù)沒有被電子單元本身探測到的話，能夠作為輸入變量被提供給該聯(lián)機模型。聯(lián)機模型可以據(jù)此得出油室中存在的油的最大瞬時稀釋度以及根據(jù)最大瞬時稀釋度得出油恢復(fù)速度。聯(lián)機模型可以據(jù)此得出油室中存在的油的瞬時稀釋度。通過這種聯(lián)系，聯(lián)機模型可以包含至少一個特征曲線或特征圖。
[0020]操作柴油發(fā)動機，尤其是機動車輛的方法(所述柴油發(fā)動機具有至少一個碳煙微粒過濾器和形成油底殼的至少一個油室)包括:探測被執(zhí)行的再生操作的次數(shù)，以用于再生碳煙微粒過濾器;根據(jù)被執(zhí)行的再生操作的次數(shù)估計油室中存在的油的瞬時稀釋度；以及如果被估計的油的瞬時稀釋度超過預(yù)定限值，則至少暫時地充分混合油室中存在的油與油儲存器中存在的油，該油儲存器與該油室分開布置。
[0021]以上關(guān)于油系統(tǒng)所提到的優(yōu)點相應(yīng)地與該方法關(guān)聯(lián)。具體地，油系統(tǒng)可以有助于執(zhí)行該方法。
[0022]在位于油室中的油的瞬時稀釋度的估計中，油室中存在的油的溫度、柴油發(fā)動機的冷卻器的冷卻劑溫度、油室中的油位和/或柴油發(fā)動機的操作曲線被考慮。在這種情況下，油室中存在的油的前述聯(lián)機模型可以被使用。
[0023]應(yīng)當(dāng)理解，提供上面的
【發(fā)明內(nèi)容】
是為了以簡化的形式介紹在【具體實施方式】中被進一步描述的一些概念。這并不意味著識別所要求保護的主題的關(guān)鍵或必要的特征，所要求保護的主題的范圍由隨附的權(quán)利要求唯一地限定。此外，所要求保護的主題不限于解決上面或本公開的任何部分中提到的任何缺點的實施方式。
【附圖說明】
[0024]圖1示出發(fā)動機的油系統(tǒng)的實施例的示意圖。
[0025]圖2示出油的恢復(fù)速度百分數(shù)與油稀釋度百分數(shù)之間的關(guān)系。
[0026]圖3示出基于被執(zhí)行的再生操作次數(shù)，位于常規(guī)油底殼中的油的品質(zhì)的下降。
[0027]圖4示出根據(jù)被執(zhí)行的再生操作次數(shù)，油系統(tǒng)的油室中存在的油的品質(zhì)的下降。
[0028]圖5示出用于操作圖1的油系統(tǒng)的方法的示意圖。
【具體實施方式】
[0029]下面的描述涉及柴油發(fā)動機，特別是機動車輛的柴油發(fā)動機的油系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法。柴油發(fā)動機可以包括:至少一個碳煙微粒過濾器;形成油底殼的至少一個油室;與油室分開布置且至少部分地被布置在與油室相同的地測高度處的至少一個油儲存器;至少一個流體連接，其以連通的方式連接油室至油儲存器并且在該流體連接上布置至少一個電操作的切斷單元。切斷單元在阻斷狀態(tài)下阻斷流體連接，而在釋放狀態(tài)下至少部分地釋放流體連接；以及至少一個電子單元，其根據(jù)信號可連接至切斷單元。另外，用于操作柴油發(fā)動機，尤其是機動車輛的柴油發(fā)動機的方法將在下面進行描述，其中所述柴油發(fā)動機包括至少一個碳煙微粒過濾器和形成油底殼的至少一個油室。
[0030]圖1示出油系統(tǒng)的實施例的示意圖，且圖2示出油的恢復(fù)速度百分數(shù)與油的稀釋度百分數(shù)的關(guān)聯(lián)性。圖3和圖4示出位于常規(guī)油底殼中的油品質(zhì)與執(zhí)行的再生操作次數(shù)之間的關(guān)系。圖5示出用于操作具有類似于圖1中所示油系統(tǒng)的油系統(tǒng)的柴油發(fā)動機的方法。
[0031]圖1示出示例構(gòu)造和各個部件的相對定位。如果被示出彼此直接接觸或直接聯(lián)接，則這些元件可以至少在一個示例中被分別稱為直接接觸或直接聯(lián)接。類似地，如果被示出彼此連續(xù)或相鄰的元件可以在至少一個示例中是彼此連續(xù)的或相鄰的。例如，以彼此共面接觸的方式放置的部件可以被稱為共面接觸。如另一示例，在至少一個示例中彼此隔開僅一定空間且中間沒有其他部件的元件可以被如此稱呼。如另一示例，被示出相對在上/在下、彼此對置、或相對在左/在右的元件可以相對彼此被如此稱呼。另外，如圖中所示，在至少一個示例中，最頂部的元件或元件的點可以被稱為部件的“頂部”，而最底部的元件或元件的點可以被稱為部件的“底部”。如本文中所用，頂部/底部、上/下、以上/以下可以是相對于附圖的垂直軸線，且被用于描述附圖的元件相對于彼此的定位。因而，在一個示例中，被示出在其他元件之上的元件被垂直地定位在其他元件之上。如另一示例，在圖中所描繪的元件的形狀可以被稱為具有那些形狀(例如，諸如圓的、筆直的、平坦的、彎曲的、倒圓的、傾斜的、有角度的、等等)。另外，在至少一個示例中，被示出彼此相交的元件可以被稱為相交元件或彼此相交。另外，在一個示例中，被示出在另一個元件內(nèi)或被示出在另一個元件外的元件可以被如此稱呼。
[0032]圖1示出發(fā)動機，諸如機動車輛的柴油發(fā)動機2的油系統(tǒng)I的示意圖，柴油發(fā)動機具有至少一個碳煙微粒過濾器(未示出)。油系統(tǒng)I可以包括形成油底殼的油室3以及與油室3分開布置且被布置在油室3的相同地測高度處的油儲存器4。另外，油系統(tǒng)I包括以連通的方式連接油室3與油儲存器4的流體連接5，并且至少一個電可操作的切斷單元6被布置在該流體連接上，該切斷單元在阻塞狀態(tài)下阻斷流體連接5，而在釋放狀態(tài)下至少部分地打開該流體連接。
[0033]油室3和油儲存器4由油底殼7形成，隔斷8可以被布置在油底殼7上。隔斷8可以將油室3與油儲存器4隔開，并且可以在該隔斷上形成流體連接5，其中流體連接5可以被布置在地面附近的一部分隔斷8上。
[0034]柴油發(fā)動機2可以包括四個氣缸9和油道10，其中油道10可以經(jīng)由栗12被供應(yīng)油，對應(yīng)于箭頭11，油被栗出油室3以便潤滑柴油發(fā)動機的部件。
[0035]油系統(tǒng)I還可以包括電子單元14，該電子單元14根據(jù)信號經(jīng)由信號連接13可連接至切斷單元6。電子單元14可以探測被執(zhí)行的再生操作的次數(shù)以用于再生碳煙微粒過濾器，根據(jù)被執(zhí)行的再生操作的次數(shù)估計油室3中存在的油的瞬時稀釋度，以及可以根據(jù)被估計的油室3中存在的油的瞬時稀釋度激活切斷單元6，如將在下面參考圖5的方法中所描述的。
[0036]另外，電子單元14還可以額外地根據(jù)柴油發(fā)動機2的沒有再生操作執(zhí)行的正常操作中油稀釋度的下降來估計位于油室3中油的瞬時稀釋度。
[0037]圖2示出油的恢復(fù)速度百分數(shù)E對油的稀釋度百分數(shù)V的依賴度的圖形200。可以看出，更高的油稀釋度V與更高的油恢復(fù)速度E關(guān)聯(lián)。電子單元14可以在柴油發(fā)動機2的正常操作下的油的瞬時稀釋度的估計中來考慮相應(yīng)恢復(fù)速度E。
[0038]圖3示出位于具有較大保留容積的常規(guī)油底殼中的油的品質(zhì)Q的下降，其中品質(zhì)Q的下降是柴油燃料的稀釋所導(dǎo)致的，這取決于被執(zhí)行的再生操作次數(shù)N，如圖形300中所示。最初，油品質(zhì)Q位于100%處。在六次再生操作被執(zhí)行后，油品質(zhì)僅處于90%處。油的稀釋度百分數(shù)V，常見地，大約是2%。所以恢復(fù)速度百分數(shù)E大約是40%，如可以從圖2進行推測。
[0039]圖4示出圖形400，其示出油室3中存在的油的品質(zhì)Q的下降，該下降是柴油燃料的稀釋所導(dǎo)致的，這取決于被執(zhí)行的再生操作次數(shù)N。最初，油品質(zhì)Q位于100%處。由于相比圖3所使用的較小的油容積，在六次再生操作被執(zhí)行后，油品質(zhì)僅處于85%處。油的稀釋度百分數(shù)V大約是4%。所以恢復(fù)速度百分數(shù)E大約是60%，如圖2中所示。
[0040]在六次再生操作之后或者在油品質(zhì)為85%處，切斷單元6被電子單元14改變到其釋放狀態(tài)，且因此油室3中存在的油與油儲存器4中存在的油混合。假設(shè)油室3和油儲存器4中的油容積大小相等，那么油品質(zhì)增加到92.5%，所以高于根據(jù)圖3的常規(guī)油底殼的情況。通過這種方式，油更換時間間隔被延長。
[0041]電子單元14可以在位于油室3中的油的瞬時稀釋度的估計中考慮油室3中存在的油的溫度Ton、柴油發(fā)動機2的冷卻器(未不出)的冷卻劑的溫度Τκ、油室3中的油位Sou和/或柴油發(fā)動機2的操作曲線P。
[0042]圖5示意性地示出一種操作發(fā)動機(例如柴油發(fā)動機2)的方法500。該方法500可以利用圖1所示的油系統(tǒng)I被執(zhí)行。
[0043]方法500可以由控制器基于被存儲在控制器的存儲器上的指令并結(jié)合從發(fā)動機系統(tǒng)的傳感器接收到的信號被執(zhí)行。控制器可以采用發(fā)動機系統(tǒng)的發(fā)動機致動器來調(diào)節(jié)發(fā)動機操作，諸如圖1的電子單元14可以從發(fā)動機接收輸入且然后基于輸入?yún)?shù)估計油稀釋和油品質(zhì)。電子單元可以是聯(lián)機模型，并且可以基于估計參數(shù)調(diào)節(jié)切斷單元6的位置，如將在下面進行描述的。
[0044]方法500在102處開始，在102處發(fā)動機操作參數(shù)可以被確定，所述發(fā)動機操作參數(shù)包括但不限于發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)動機負荷、發(fā)動機油溫度、發(fā)動機油位、DPF再生、冷卻劑溫度等。在104處，電子單元(例如圖1的電子單元14)可以接收輸入?yún)?shù)。輸入?yún)?shù)可以包括油室中存在的油的溫度Tciu、發(fā)動機2的冷卻器的冷卻劑的溫度Tk、被估計的油室3中的油位Sou、發(fā)動機的操作曲線P ο此外，被執(zhí)行的再生操作的次數(shù)被提供給電子單元?；谳斎?yún)?shù)，電子單元得出油的瞬時稀釋度。更進一步地，電子單元還通過輸入變量得出油的恢復(fù)速度和相關(guān)的油恢復(fù)。電子單元通過油的最大瞬時稀釋度并且通過油的恢復(fù)得出油的瞬時稀釋度。
[0045]然后方法500前進到106，以確定油的瞬時稀釋度是否大于閾值稀釋。如果油的瞬時稀釋度不超過閾值稀釋，則方法500前進到112，在112處切斷單元保持處于阻斷狀態(tài)，從而防止油室和油儲存器之間的流體連通。然后，方法500返回。
[0046]如果油的瞬時稀釋度超過閾值稀釋值，則方法500前進到108，以確定瞬時油品質(zhì)是否超過閾值品質(zhì)。油的瞬時品質(zhì)可以通過油稀釋和碳煙微粒過濾器的再生操作的次數(shù)被估計。如果瞬時油品質(zhì)高于閾值品質(zhì)，則方法前進到114，在114處切斷單元保持處于阻斷狀態(tài)。當(dāng)油品質(zhì)高于閾值品質(zhì)時，不需要混合油室與油儲存器中的油來提高油的品質(zhì)。然后，方法500返回。
[0047]但是，在108處，如果油品質(zhì)低于閾值品質(zhì)，則方法前進到110。在110處，切斷單兀處于釋放狀態(tài)，從而允許油室與油儲存器之間的流體連通，從而允許油混合以提高油的品質(zhì)。然后，方法500返回。
[0048]因此，基于油品質(zhì)和油稀釋估計以及DPF再生循環(huán)的次數(shù)，油室與油儲存器之間的切斷元件可以被調(diào)節(jié)以實現(xiàn)或不實現(xiàn)油室與油儲存器之間的油混合。
[0049]通過這種方式，基于油稀釋、油品質(zhì)并且基于碳煙微粒過濾器的再生次數(shù)，調(diào)整為了混合油而將油室與油儲存器流體連接的閥門可以提高油恢復(fù)速率以及延長發(fā)動機中的油更換時間間隔。
[0050]基于碳煙微粒過濾器的再生頻率并且基于油品質(zhì)和油稀釋，調(diào)整油混合的技術(shù)效果在于加快了油恢復(fù)，這延長了油更換時間間隔，從而導(dǎo)致更長期有效率地使用油并降低成本。
[0051]—種示例發(fā)動機，其包括:帶有形成油底殼的至少一個油室的至少一個碳煙微粒過濾器;至少一個油儲存器，其與油室分開布置且至少部分地被布置在與油室相同的地測高度處;至少一個流體連接，其將油室流體連接到油儲存器;在油室與油儲存器之間的至少一個電可操作的切斷單元，所述至少一個電可操作的切斷單元在阻斷狀態(tài)下阻斷油室與油儲存器之間的至少一個流體連接，并且在釋放狀態(tài)下至少部分地實現(xiàn)油室與油儲存器之間的流體連接；以及至少一個電子單元，其被連接到所述電可操作的切斷單元，從而基于所述至少一個碳煙微粒過濾器的再生操作的次數(shù)并且基于油室中存在的油的稀釋度調(diào)整所述阻斷狀態(tài)和釋放狀態(tài)。發(fā)動機的第一示例包括，其中至少一個隔斷被設(shè)置在油室與油儲存器之間，所述至少一個隔斷將油室與油儲存器隔開，且所述至少一個流體連接被形成在所述至少一個隔斷上。系統(tǒng)的第二示例任選地包括第一示例，并且還包括，其中所述至少一個流體連接被布置在地面附近的一部分隔斷上。系統(tǒng)的第三示例任選地包括第一示例和第二示例中的一個或多個，并且還包括，其中當(dāng)電子單元估計油室中的油的稀釋度低于閾值稀釋時，阻斷狀態(tài)被實現(xiàn)。系統(tǒng)的第四示例任選地包括第一示例到第三示例中的一個或多個，并且還包括，其中當(dāng)電子單元估計油室中的油的稀釋度高于閾值稀釋時，釋放狀態(tài)被實現(xiàn)。系統(tǒng)的第五示例任選地包括第一示例到第四示例中的一個或多個，并且還包括，其中油室中的油的品質(zhì)被電子控制單元估計，油的品質(zhì)高于閾值品質(zhì)引發(fā)阻斷狀態(tài)，而油的品質(zhì)低于閾值品質(zhì)引發(fā)釋放狀態(tài)。系統(tǒng)的第六示例任選地包括第一示例到第五示例中的一個或多個，并且還包括，其中電子單元被配置以接收傳送油室中存在的油的溫度、發(fā)動機的冷卻器的冷卻劑的溫度、油室中的油位、以及發(fā)動機的操作曲線的輸入。
[0052]發(fā)動機的另一示例，包括:帶有至少一個油室的至少一個碳煙微粒過濾器;被至少部分地布置在與油室相同的地測高度處的至少一個油儲存器;在油室與油儲存器之間的至少一個切斷單元;被連接到切斷單元的至少一個電子單元。系統(tǒng)的第二示例任選地包括第一示例，且還包括，其中電子單元響應(yīng)于油室中油的品質(zhì)低于閾值品質(zhì)打開所述至少一個切斷元件，從而實現(xiàn)油室與油儲存器之間的油混合。系統(tǒng)的第三示例任選地包括第一示例和第二示例中的一個或多個，并且還包括，其中電子單元響應(yīng)于油室中油的品質(zhì)高于閾值品質(zhì)而關(guān)閉所述至少一個切斷元件，從而阻斷油室與油儲存器之間的油混合。系統(tǒng)的第四示例任選地包括第一示例到第三示例中的一個或多個，并且還包括，其中電子單元被配置為基于所述至少一個碳煙微粒過濾器的再生操作的次數(shù)估計油品質(zhì)。系統(tǒng)的第五示例任選地包括第一示例到第四示例中的一個或多個，并且還包括，其中油室包含油底殼。系統(tǒng)的第六示例任選地包括第一示例到第五示例中的一個或多個，并且還包括其中所述至少一個切斷元件位于將油室與油儲存器隔開的隔斷壁的底部附近。
[0053]一種示例方法，包括:探測被執(zhí)行的用于再生碳煙微粒過濾器的再生操作的次數(shù)；基于被執(zhí)行的再生操作的次數(shù)估計油室中存在的油的瞬時稀釋度;并且至少暫時地充分混合油室中存在的油與油儲存器中存在的油，油儲存器通過切斷元件流體連接至油室，其中被估計的油的瞬時稀釋度超過閾值稀釋。方法的第一示例，其中控制器接收用于估計瞬時稀釋度的輸入?yún)?shù)。方法的第二示例任選地包括第一示例，并且還包括由控制器基于輸入?yún)?shù)(包括油室中存在的油的溫度、發(fā)動機的冷卻器的冷卻劑的溫度、油室中的油位、以及發(fā)動機的操作曲線)估計油的瞬時稀釋度。方法的第三示例任選地包括第一示例到第二示例，并且還包括由控制器響應(yīng)于油的瞬時稀釋度低于閾值稀釋關(guān)閉切斷元件。方法的第四示例任選地包括第一示例到第三示例，并且還包括由控制器響應(yīng)于油的瞬時稀釋度高于閾值稀釋打開切斷元件。方法的第五示例任選地包括第一示例到第四示例，并且還包括由控制器估計油的品質(zhì)，并響應(yīng)于油的品質(zhì)高于閾值品質(zhì)關(guān)閉切斷元件，以及響應(yīng)于油的品質(zhì)低于閾值品質(zhì)打開切斷元件。
[0054]在另一示例中，一種用于操作發(fā)動機的油系統(tǒng)的方法包括基于微粒過濾器再生的次數(shù)和油室中的油稀釋度經(jīng)由油室與油儲存器之間的致動器調(diào)整切斷單元。根據(jù)油稀釋(例如，由控制器基于各種工況估計的)和再生次數(shù)(例如，由控制器計數(shù)并在每次完整的過濾器再生后遞增，但不對部分再生遞增)的組合，油的混合被執(zhí)行，以便在經(jīng)由顯示器告知操作者油更換被請求和/或被需求之前，針對更多的再生總次數(shù)保持油品質(zhì)。
[0055]注意，包括在本文中的示例控制和估計程序能夠與各種發(fā)動機和/或車輛系統(tǒng)構(gòu)造一起使用。本文公開的控制方法和程序可作為可執(zhí)行指令存儲在非瞬時存儲器中，并且可由包括控制器的控制系統(tǒng)與各種傳感器、致動器以及其它發(fā)動機硬件組合執(zhí)行。本文描述的具體程序可表示任何數(shù)量的處理策略，諸如事件驅(qū)動、中斷驅(qū)動、多任務(wù)、多線程等中的一個或多個。因此，示出的各種動作、操作和/或功能可以按示出順序執(zhí)行、并行執(zhí)行或在一起情況下被省略。同樣地，實現(xiàn)本文所描述的示例性實施例的特征和優(yōu)點時處理的順序不是必須要求的，而是為了便于說明和描述而提供。根據(jù)使用的特定策略，可重復(fù)執(zhí)行示出的動作、操作和/或功能中的一個或多個。此外，所描述的動作、操作和/或功能可用圖表表示被編程進發(fā)動機控制系統(tǒng)中計算機可讀存儲介質(zhì)的非瞬時存儲器中的代碼，其中通過執(zhí)行系統(tǒng)中的指令進行所描述的動作，所述系統(tǒng)包括與電子控制器組合的各種發(fā)動機硬件部件。
[0056]應(yīng)該理解，本文公開的構(gòu)造和程序?qū)嵸|(zhì)上是示例性的，并且這些具體實施例不應(yīng)考慮視為限制性意義，因為許多變化是可能的。例如，以上技術(shù)可應(yīng)用于V-6、1-4、1-6、V-
12、對置4缸、以及其它發(fā)動機類型。本公開的主題包括所有新穎的和非顯而易見的組合以及各種系統(tǒng)和構(gòu)造和本文公開的其它特征、功能和/或特性的子組合。
[0057]下面的權(quán)利要求特別指出被視為新穎的和非顯而易見的某些組合和子組合。這些權(quán)利要求可指“一個”元件或“第一”元件或其等價物。應(yīng)該理解，這些權(quán)利要求包括一個或更多這些元件的結(jié)合，既不要求也不排除兩個或更多這些元件。所公開的特征、功能、元件和/或特性的其它組合和子組合可通過本權(quán)利要求的修正或通過在這個或相關(guān)申請的新權(quán)利要求的提出被要求保護。這樣的權(quán)利要求，無論是更寬于、更窄于、等于、或不同于原始的權(quán)利要求的范圍，也被視為包括在本公開的主題之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種發(fā)動機的油系統(tǒng)，包括: 帶有形成油底殼的至少一個油室的至少一個碳煙微粒過濾器； 與所述油室分開布置的至少一個油儲存器，所述至少一個油儲存器至少部分地被布置在與所述油室相同的地測高度處； 將所述油室流體連接到所述油儲存器的至少一個流體連接； 在所述油室與所述油儲存器之間的至少一個電可操作的切斷單元，所述至少一個電可操作的切斷單元在阻斷狀態(tài)下阻斷所述油室與所述油儲存器之間的所述至少一個流體連接，以及在釋放狀態(tài)下至少部分地實現(xiàn)所述油室與所述油儲存器之間的流體連接;和 至少一個電子單元，其被連接到所述電可操作的切斷單元，從而基于所述至少一個碳煙微粒過濾器的再生操作的次數(shù)并且基于所述油室中存在的油的稀釋度調(diào)整所述阻斷狀態(tài)和所述釋放狀態(tài)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油系統(tǒng)，其中至少一個隔斷被設(shè)置在所述油室與所述油儲存器之間，所述至少一個隔斷將所述油室與所述油儲存器隔開，且所述至少一個流體連接被形成在所述至少一個隔斷上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的油系統(tǒng)，其中所述至少一個流體連接被布置在地面附近的一部分所述隔斷上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油系統(tǒng)，其中當(dāng)所述電子單元估計所述油室中的所述油的稀釋度低于閾值稀釋時，產(chǎn)生所述阻斷狀態(tài)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的油系統(tǒng)，其中當(dāng)所述電子單元估計所述油室中的所述油的所述稀釋度高于所述閾值稀釋時，產(chǎn)生所述釋放狀態(tài)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油系統(tǒng)，其中所述油室中的油的品質(zhì)被所述電子控制單元估計，所述油的品質(zhì)高于閾值品質(zhì)引發(fā)所述阻斷狀態(tài)，而所述油的品質(zhì)低于所述閾值品質(zhì)引發(fā)所述釋放狀態(tài)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油系統(tǒng)，其中所述電子單元被配置以接收代表所述油室中存在的所述油的溫度、所述發(fā)動機的冷卻器的冷卻劑的溫度、所述油室中的油位和所述發(fā)動機的操作曲線的輸入。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油系統(tǒng)，其中所述至少一個切斷元件是雙通閥。9.一種方法，包括: 探測被執(zhí)行的用于再生碳煙微粒過濾器的再生操作的次數(shù)； 基于被執(zhí)行的再生操作的次數(shù)估計油室中存在的油的瞬時稀釋度;并且 至少暫時地充分混合所述油室中存在的所述油與油儲存器中存在的油，所述油儲存器通過切斷元件流體連接至所述油室，其中被估計的所述油的瞬時稀釋度超過閾值稀釋。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中控制器接收用于估計所述瞬時稀釋度的輸入?yún)?shù)。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括:由所述控制器基于所述輸入?yún)?shù)估計所述油的所述瞬時稀釋度，所述輸入?yún)?shù)包括所述油室中存在的油的溫度、所述發(fā)動機的冷卻器的冷卻劑的溫度、所述油室中的油位、以及所述發(fā)動機的操作曲線。12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括:由所述控制器響應(yīng)于所述油的所述瞬時稀釋度低于所述閾值稀釋關(guān)閉所述切斷元件。13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括:由所述控制器響應(yīng)于所述油的所述瞬時稀釋度高于所述閾值稀釋打開所述切斷元件。14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括:由所述控制器估計油的品質(zhì)，并且響應(yīng)于所述油的品質(zhì)高于閾值品質(zhì)關(guān)閉所述切斷元件，以及響應(yīng)于所述油的品質(zhì)低于所述閾值品質(zhì)打開所述切斷元件。15.—種發(fā)動機，包括: 帶有至少一個油室的至少一個碳煙微粒過濾器； 被至少部分地布置在與所述油室相同的地測高度處的至少一個油儲存器； 在所述油室與所述油儲存器之間的至少一個切斷單元;和 被連接到所述切斷單元的至少一個電子單元。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的發(fā)動機，其中所述電子單元響應(yīng)于所述油室中的油的品質(zhì)低于閾值品質(zhì)打開所述至少一個切斷元件，從而實現(xiàn)所述油室與所述油儲存器之間的所述油的混合。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)動機，其中所述電子單元響應(yīng)于所述油室中的所述油的品質(zhì)高于所述閾值品質(zhì)關(guān)閉所述至少一個切斷元件，從而阻斷所述油室與所述油儲存器之間的所述油的混合。18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的發(fā)動機，其中所述電子單元被配置為基于所述至少一個碳煙微粒過濾器的再生操作的次數(shù)并且基于油稀釋估計所述油的品質(zhì)。19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的發(fā)動機，其中所述油室包含油底殼。20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的發(fā)動機，其中所述至少一個切斷元件是翻板閥。21.—種用于操作發(fā)動機的油系統(tǒng)的方法，包括:基于微粒過濾器再生的次數(shù)和油室中的油稀釋度經(jīng)由所述油室與油儲存器之間的致動器調(diào)整切斷單元。
【文檔編號】F01N3/025GK106065796SQ201610394383
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年4月22日 公開號201610394383.4, CN 106065796 A, CN 106065796A, CN 201610394383, CN-A-106065796, CN106065796 A, CN106065796A, CN201610394383, CN201610394383.4
【發(fā)明人】H·G·奎克斯, B·P·卡伯里, M·巴萊諾維奇
【申請人】福特環(huán)球技術(shù)公司