用于優(yōu)化后處理裝置的再生的控制設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開涉及一種用于優(yōu)化后處理裝置的再生的控制設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 用于機(jī)動(dòng)車輛的壓縮點(diǎn)火內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)（ICE)通常包括發(fā)動(dòng)機(jī)體，其限定了容納聯(lián) 接以旋轉(zhuǎn)曲軸的往復(fù)活塞的至少一個(gè)氣缸。氣缸由氣缸蓋封閉，所述氣缸蓋與往復(fù)活塞協(xié) 同合作以限定燃燒室。燃料和空氣混合物循環(huán)地置于燃燒室中并被點(diǎn)燃，由此產(chǎn)生引起活 塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的熱膨脹排氣氣體。燃料由對(duì)應(yīng)的燃料噴射器噴射進(jìn)入每個(gè)氣缸內(nèi)。燃料在 高壓力下從燃料軌提供到燃料噴射器，該燃料軌與高壓力燃料泵流體連通，該高壓力燃料 泵增大從燃料源接收到的燃料的壓力。
[0003] 在膨脹后，排氣氣體排出燃燒室并且被引入排氣系統(tǒng)內(nèi)，所述排氣系統(tǒng)通常包括 具有被配置為過濾和/或改變排氣氣體成分的一個(gè)或多個(gè)后處理裝置的排氣管，所述后處 理裝置諸如，例如柴油機(jī)氧化催化劑（DOC)、柴油機(jī)微粒過濾器（DPF)、稀氮氧化物捕集器 (LNT)、和/或選擇性催化還原（SCR)系統(tǒng)或SCRF(SCR上的過濾器）。
[0004] 為了確保和/或恢復(fù)這些后處理裝置的一些的效率，可能必須執(zhí)行合適的再生程 序。
[0005] 例如，逐漸地聚集在微粒過濾器（DPF)內(nèi)的微粒物質(zhì)必須被周期性地移除以防止 過濾器周圍的過量壓降。該過程，慣例地已知為DPF再生，通過增大進(jìn)入DPF的排氣氣體的 溫度（典型地直到630°C )而獲得，其反過來將過濾器加熱至聚集的微粒燒盡的溫度。
[0006] 增加排氣氣體溫度的已知策略提供為將排氣氣體與特定量的在氧化催化劑中氧 化的未燃燒燃料（HC)混合，由此將隨后經(jīng)過DPF的排氣氣體加熱。
[0007] 未燃燒燃料可來自發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，通過所謂的延遲噴射或后噴射來供應(yīng)，在一些汽 車系統(tǒng)中，其可借助于專用的燃料噴射器來供應(yīng)。
[0008] 當(dāng)DPF被認(rèn)為充滿微粒時(shí)，為了開始DPF再生，車輛的電子控制單元（ECU)在發(fā)動(dòng) 機(jī)工作參數(shù)的基礎(chǔ)上連續(xù)地估計(jì)從最后的DPF再生起所發(fā)出的微粒的量。由ECU進(jìn)行的上 述估計(jì)一旦達(dá)到預(yù)先限定的物理閾值，則DPF再生就被啟動(dòng)。
[0009] 在要求低EGR率（例如，小于50% )的條件過程中，DPF再生被完美地啟動(dòng)。例 如，在高速公路速度下的巡航過程中，DPF再生被完美地啟動(dòng)。當(dāng)然，如果需要，DPF再生可 以在低于最優(yōu)的條件下被啟動(dòng)。
[0010] 另一后處理裝置是稀氮氧化物捕集器（LNT)，也就是一種捕集包含在排氣氣體中 的氮氧化物（NOx)并且定位在柴油機(jī)微粒過濾器（DPF)上游的裝置。在一些實(shí)施例中，LNT 和DPF緊密地聯(lián)接在單個(gè)部件中。
[0011] LNT是包含催化劑（諸如錸、鉑和鈀）和吸附劑（諸如鋇基元素）的催化裝置，其為 了將氮氧化物捕集在裝置自身內(nèi)，而提供適合于約束包含在排氣氣體中的氮氧化物（NOx) 的活躍地點(diǎn)。
[0012] 一旦由E⑶估計(jì)的物理閾值被達(dá)到，則稀氮氧化物捕集器（LNT)還必須經(jīng)受周 期的再生過程或事件，由此這種再生過程通常設(shè)置為釋放并減少?gòu)腖NT捕獲的氮氧化物 (NOx)〇
[0013]由于該原因，稀氮氧化物捕集器（LNT)被循環(huán)地操作（例如通過將發(fā)動(dòng)機(jī)從稀燃 燒操作切換至富操作（rich operation))來執(zhí)行還被稱作DeNOx再生的再生事件。
[0014]還為了釋放從LNT聚集的硫，DeSOx再生事件借助于運(yùn)行在高溫下的若干富燃燒 相來執(zhí)行，其中在LNT中的氣體溫度可在650°C左右，每個(gè)富燃燒相由稀燃燒相跟隨，由此 這種稀-富 -稀方法還被稱作搖擺方法（wobbling approach)。
[0015] 在DPF再生被執(zhí)行的過程中，DeSOx再生通常同時(shí)被執(zhí)行。
[0016] LNT再生由操作發(fā)動(dòng)機(jī)促動(dòng)器來獲得，所述發(fā)動(dòng)機(jī)促動(dòng)器諸如噴射器、軌道閥、可 變幾何渦輪機(jī)（VGT)、排氣氣體再循環(huán)系統(tǒng)（EGR)、渦流閥、節(jié)流閥和冷卻器旁路，為了獲得 希望的燃燒性能，上述所有的促動(dòng)器都使用主要地來自定位在LNT的上游和下游的溫度和 氧傳感器的信息而被移動(dòng)至專用的設(shè)定點(diǎn)。
[0017] 現(xiàn)有技術(shù)的問題是后處理裝置（諸如DFP或LNT)的再生通常僅是基于如通過后 處理裝置的物理?xiàng)l件的數(shù)學(xué)或統(tǒng)計(jì)模型確定的后處理裝置自身的物理需要而開始的，并沒 有考慮車輛的任務(wù)資料或其他變量。
[0018] 該事實(shí)具有結(jié)果為，在許多情況中，再生可在其完成之前被打斷或可在低效率下 進(jìn)行，例如在城市駕駛條件下，因此伴隨著高的油稀釋和高的再生持續(xù)時(shí)間。
[0019] 所公開的實(shí)施例的目的是提供一種用于開始后處理裝置再生的策略，其考慮每個(gè) 特殊駕駛員的駕駛方式和車輛的實(shí)際任務(wù)資料。
[0020] 本公開的另一目的是借助于簡(jiǎn)單的、合理的、并且廉價(jià)的解決方法滿足這些目標(biāo)。
[0021] 這些目的以及其他目的通過如獨(dú)立權(quán)利要求中所報(bào)告的本發(fā)明的實(shí)施例來實(shí)現(xiàn)。 從屬權(quán)利要求界定了本發(fā)明的實(shí)施例的優(yōu)選的和/或尤其有利的方面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0022] 本公開的實(shí)施例提供一種用于優(yōu)化后處理裝置的再生的控制設(shè)備，其定位在車輛 的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管中，其中所述控制設(shè)備包括電子控制單元，其被配置為：
[0023] -從與車輛（10)相關(guān)聯(lián)的GPS裝置（600)中收集數(shù)據(jù)；
[0024]-在由GPS裝置（600)收集的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上確定用于開始后處理裝置（285、295)的 再生的時(shí)刻。
[0025] 該實(shí)施例的優(yōu)勢(shì)是其允許從由與車輛相關(guān)聯(lián)的GPS裝置提供的信息中得益以確 定用于開始DPF再生的最優(yōu)時(shí)間。該實(shí)施例還可減少每千輛車輛事件（IPTV)參數(shù)和非有 效的或打斷的DPF和/或LNT清潔程序的數(shù)量以及隨之發(fā)生的錯(cuò)誤地在服務(wù)中更換的DPF 和/或LNT的數(shù)量。
[0026] 全球定位系統(tǒng)（GPS)應(yīng)被理解為一種產(chǎn)生數(shù)據(jù)的位置識(shí)別系統(tǒng)，借助于其，直接 地或間接地經(jīng)由地圖或其他信息，車輛在煒度、經(jīng)度以及可選地高度（例如，海平面以上的 高度）上的地理位置可以被確定。GPS系統(tǒng)還可以是其他基于衛(wèi)星的系統(tǒng)，諸如伽利略系統(tǒng) 或格羅納茲（Glonass)系統(tǒng)，或者甚至是不使用衛(wèi)星的位置識(shí)別系統(tǒng)。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述時(shí)刻由以下步驟確定：
[0028] -計(jì)算用于開始后處理裝置的再生的物理閾值；
[0029] -在由GPS裝置收集的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上調(diào)整用于開始再生的物理閾值，以及
[0030] -將調(diào)整的閾值設(shè)置為時(shí)刻。
[0031] 該實(shí)施例的優(yōu)勢(shì)是再生被執(zhí)行在可能的最佳駕駛條件中、最優(yōu)油稀釋和再生效率 以及燃料消耗中。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，物理閾值通過如下步驟調(diào)整：
[0033] -在由GPS裝置收集的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上確定代表駕駛員資料的指數(shù)；
[0034] -在由GPS裝置收集的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上確定代表車輛的當(dāng)前任務(wù)資料的指數(shù)；
[0035]-確定代表在當(dāng)前任務(wù)資料中再生的開始和終止的可能性的指數(shù)；以及
[0036] -調(diào)整作為駕駛員資料指數(shù)、任務(wù)資料指數(shù)和再生指數(shù)的函數(shù)的用于開始再生的 物理閾值。
[0037] 該實(shí)施例的優(yōu)勢(shì)是由GPS裝置收集的數(shù)據(jù)允許實(shí)時(shí)獲取實(shí)際的任務(wù)資料，在這種 方式中估計(jì)車輛將被停止或甚至被關(guān)閉電源的可能性。
[0038] 實(shí)際的任務(wù)資料還可以被用于收集關(guān)于可能再生的效率的信息。
[0039] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，電子控制單元被配置為確定作為在每個(gè)任務(wù)中所花時(shí)間的 百分比的函數(shù)的駕駛員資料指數(shù)。
[0040] 該實(shí)施例的優(yōu)勢(shì)是其允許在借助于GPS裝置收集的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上確定資料的類型， 所述資料的類型標(biāo)識(shí)用于使用的每個(gè)特定駕駛員以使再生適應(yīng)于該特定駕駛員。
[0041] 根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，電子控制單元被配置為確定作為從GPS裝置讀取的速 度限制數(shù)據(jù)的函數(shù)的任務(wù)資料指數(shù)。
[0042] 該實(shí)施例的優(yōu)勢(shì)是使用GPS信息的任務(wù)資料的限定對(duì)確定車輛所處的道路的類 型是有用的，并且因而對(duì)以增大的可靠性對(duì)影響再生性能的條件進(jìn)行估計(jì)。
[0043] 根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，電子控制單元被配置為確定作為對(duì)于后處理裝置再生 必須的平均時(shí)間、在每個(gè)任務(wù)資料中所花的平均時(shí)間、和安全裕度的函數(shù)的再生指數(shù)。
[0044] 該實(shí)施例的優(yōu)勢(shì)是其允許確定在當(dāng)前任務(wù)資料中再生將開始和終止的可能性。
[0045] 根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，電子控制單元被配置為確定作為由導(dǎo)航系統(tǒng)使用GPS 裝置或GPS數(shù)據(jù)計(jì)算的路線的函數(shù)的任務(wù)資料指數(shù)。
[0046] 該實(shí)施例的優(yōu)勢(shì)是其允許以可觀的精度計(jì)算其中車輛將操作的任務(wù)資料的類型。
[0047] 根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，電子控制單元被配置為確定代表在時(shí)間窗口 t中再生 效力的指數(shù)ROI (t)，所述時(shí)間窗口 t具有與后處理裝置的再生的持續(xù)時(shí)間相等的長(zhǎng)度。
[0048] 該實(shí)施例的優(yōu)勢(shì)是其允許考慮影響再生效力的主要因素。
[0049] 根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，電子控制單元被配置為根據(jù)下列等式確定標(biāo)準(zhǔn)化再生 指數(shù)（NOI):
[0051] 其中，ROI(t)是代表在時(shí)間窗口 t中再生效力的指數(shù)ROI(t)，所述時(shí)間窗口 t具 有與后處理裝置的再生的持續(xù)時(shí)間相等的長(zhǎng)度，并且PQI是代表所選擇的任務(wù)資料的指 數(shù)。
[0052]該實(shí)施例的優(yōu)勢(shì)是其允許建立標(biāo)準(zhǔn)化的指數(shù)，所述指數(shù)表示用于調(diào)整再生物理閾 值所需的調(diào)整量的度量。
[0053] 根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，電子控制單元被配置為根據(jù)所調(diào)