对燃烧发动机的颗粒过滤器加载的方法、控制器及燃烧发动机与流程

本发明涉及一种用于给燃烧发动机的颗粒过滤器加载碳烟的方法。

背景技术：

de102014006692a1公开了一种带有颗粒过滤器的奥托发动机和再生策略以及对此的方法。

技术实现要素：

根据本发明的用于给燃烧发动机的颗粒过滤器加载碳烟的方法包括以下步骤：

a)算出该颗粒过滤器中的第二碳烟量；

b)比较该第二碳烟量与碳烟量的理想值；

c)如果第二碳烟量的值低于碳烟量的理想值，则执行用于给颗粒过滤器加载第一碳烟量的第一动作。

颗粒过滤器的任务在于，将燃烧过程中产生的以及也被称作碳烟的颗粒和/或残留物从排气流中过滤出去。排气在颗粒过滤器的上游的燃烧室中产生。经过滤的碳烟留在颗粒过滤器中。

在例如燃烧不完全的情况下，即对于所有被送入燃烧室中的燃料而言，排气中的碳烟量增加。对此的原因可能是针对燃烧的非最佳喷射时间点。非最佳喷射时间点能够在最佳喷射时间点之前或之后。在此，该喷射时间点与最佳喷射时间点的偏差对应于最高达约100°的曲轴角度偏差和/或最高达100ms。因此，第一动作能够是在非最佳喷射时间点时的燃烧，因为由此可以实现有针对性地给颗粒过滤器加载第一碳烟量。

在燃烧发动机的较长的推进阶段期间，从颗粒过滤器的极限温度开始，导致颗粒过滤器中的碳烟发生燃耗。由此使碳烟从颗粒过滤器中卸载。在非常长的推进阶段期间，这样就得出对颗粒过滤器的完全卸载。

颗粒过滤器的过滤效果取决于碳烟的加载。这得出，具有最小碳烟加载量的颗粒过滤器，与具有低于最小碳烟加载量的碳烟加载的颗粒过滤器相比，具有较高的过滤效果。优选地，碳烟量的理想值对应于最小加载量，因为这样优化颗粒过滤器的过滤效果。

根据本发明的方法包括比较当前存在于颗粒过滤器中的第二碳烟量与碳烟量理想值。如果确定颗粒过滤器加载了低于碳烟量理想值的碳烟量，则执行第一动作。第一动作能够是例如燃烧发动机中在非最佳喷射时间点时的燃烧。由此导致排气中更多地出现碳烟并由此导致颗粒过滤器中留下更多的碳烟量。如果颗粒过滤器中当前的碳烟量达到或高于碳烟量的理想值，则有利地提高颗粒过滤器的过滤效果。这可以实现降低在颗粒过滤器的下游排出的排气中的颗粒密度。这可以实现燃烧发动机的更环保的运行。

根据本发明的控制器被适配成用于执行根据本发明的方法。

根据本发明的控制器允许算出对颗粒过滤器的碳烟的加载量。这也适用于增加或降低碳烟加载量的情况。对于颗粒过滤器中的碳烟量低于碳烟量的理想值的情况，控制器触发给颗粒过滤器加载某个碳烟量。此外，也能够触发对颗粒过滤器的卸载的中断。通过该方式，确保对颗粒过滤器的优化该颗粒过滤器的过滤效果的加载量。这可以实现降低在颗粒过滤器的下游排出的排气中的颗粒密度。这可以实现燃烧发动机的更环保的运行。

根据本发明的燃烧发动机包括根据本发明的控制器，并且该控制器被适配成用于执行用于给颗粒过滤器加载第一碳烟量的第一动作以及用于执行用于将碳烟量从该颗粒过滤器中卸载的第二动作。

在此，第一动作能够是燃烧发动机在非最佳喷射时间点时的燃烧。由此得出不太理想的燃烧，这增加了燃烧期间的碳烟生成。第二动作能够是燃烧发动机较长的推进阶段。从颗粒过滤器的极限温度开始，之后导致对颗粒过滤器的加载量的减少。同样地，第二动作也能够是在车间中对颗粒过滤器的主动再生。在此，排气温度和排气的氧气含量升高。这导致颗粒过滤器中的碳烟发生燃耗。在此，第二动作的中断防止颗粒过滤器中的碳烟发生完全燃耗。由此确保，颗粒过滤器中剩余有碳烟量和/或颗粒过滤器加载有碳烟量。这可以实现颗粒过滤器的改善的过滤效果，并且可以实现燃烧发动机的更环保的运行。

实施例描述了本发明的其他有利的实施方式。

附图说明

借助以下附图对一个优选实施例进行详细解释。

图1示出了根据本发明的燃烧发动机1。

具体实施方式

燃烧发动机1包括根据本发明的控制器3和颗粒过滤器2。根据本发明的方法的一个实施例包括以下步骤：

a)算出颗粒过滤器2中的第二碳烟量；

b)比较第二碳烟量与碳烟量的理想值；

c)如果第二碳烟量的值低于碳烟量的理想值，则执行用于给颗粒过滤器加载第一碳烟量的第一动作4。

在此，步骤a)-c)由控制器3执行。第一动作4在燃烧发动机1中执行。该第一动作例如是在非最佳喷射时间点时的燃烧。

在本实施例中，第一动作4是燃烧发动机1的如下动作，其中在燃烧时喷射时间点晚于或早于最佳喷射时间点。在此，该喷射时间点与最佳喷射时间点的偏差对应于最高达约100°的曲轴角度偏差和/或最高达100ms。

在此引起给颗粒过滤器2加载碳烟量。这可以实现颗粒过滤器的改善的过滤效果，并且可以实现燃烧发动机的更环保的运行。

此外，该方法包括以下步骤：

d)在执行用于使碳烟量从颗粒过滤器2中卸载的第二动作5之后，算出颗粒过滤器2中的第三碳烟量；

e)比较该第三碳烟量与该碳烟量的理想值；

f)如果第三碳烟量的值低于碳烟量的理想值，则中断第二动作5。

在该实施例中，第二动作5包括燃烧发动机1的推进阶段，其中碳烟量从颗粒过滤器2中卸载。

在此，步骤d)-f)由控制器3执行。第二动作5在燃烧发动机1中执行。通过推进阶段，例如约数秒至约10秒的较长的推进阶段，导致颗粒过滤器2中的温度升高。如果颗粒过滤器2中的温度超过极限温度，则导致颗粒过滤器2中的碳烟发生燃耗。由此，颗粒过滤器2中的碳烟量降低。即颗粒过滤器2进行再生。

第二动作5由此导致对颗粒过滤器2的卸载。因此，第二动作2的中断也导致对颗粒过滤器2的卸载的中断。在此，有利地在第二动作5结束之后算出对颗粒过滤器2的加载量。对于第二动作5可能在颗粒过滤器2中遗留过少的碳烟量的情况或颗粒过滤器2在第二动作5后可能完全无碳烟加载的情况，中断第二动作5是有意义的。由此确保，第二动作5不导致颗粒过滤器2的过滤效果降低。这可以实现降低在颗粒过滤器2的下游排出的排气中的颗粒密度。此外，这可以实现燃烧发动机1的更环保的运行。

在此，第二动作5也能够是例如在车间中对颗粒过滤器2的主动再生。在此，目标是使得颗粒过滤器2完全地再生。于是特别有利的是实施根据本发明的方法的步骤c)，以优化颗粒过滤器2的过滤效果。

此外，该碳烟量的理想值对应于颗粒过滤器2中的第四碳烟量，针对该第四碳烟量，该颗粒过滤器2的过滤效果为最高+/-10％。

颗粒过滤器2的过滤效果针对从数毫克至数百毫克之间的碳烟加载量而言并非最佳，在此特别优选的是约10mg上下的值。第四碳烟量对应于从数毫克至数百毫克中的量，特别优选地对应于10mg左右的量。针对对应于第四碳烟量的碳烟量理想值，得出对颗粒过滤器2有利的最低量。由此，可以实现燃烧发动机1以颗粒过滤器2的较佳过滤效果运行并且由此可以实现燃烧发动机1的更环保的运行。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种用于给燃烧发动机(1)的颗粒过滤器(2)加载和卸载碳烟的方法，该方法包括以下步骤：a)算出该颗粒过滤器(2)中的第二碳烟量；b)比较该第二碳烟量与碳烟量的理想值；c)如果第二碳烟量的值低于碳烟量的理想值，则执行用于给颗粒过滤器加载第一碳烟量的第一动作(4)。本发明还涉及一种执行该方法的控制器以及一种燃烧发动机。

技术研发人员：迈克尔·戈尔根
受保护的技术使用者：FEV欧洲有限责任公司
技术研发日：2019.03.15
技术公布日：2019.09.24