[发明专利]用于废气净化的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及微粒过滤器，并且尤其涉及根据权利要求1前序部分用于微粒过滤器再生的方法。本发明还涉及了系统和车辆。

背景技术

增长的官方对污染和空气质量（尤其是城市地区）的关注已经导致在许多管辖区域采用了排放标准和规则。

这样的排放标准经常设定要求，所述要求为从装配有内燃机的车辆排放的废气限定了可接受的极限。例如，这些标准经常规定从大多数类型的车辆排放氮氧化物（NOx）、碳氢化合物（HC）、一氧化碳（CO）和微粒的等级。

为满足这样的排放标准所做的努力已导致从借助于对内燃机中燃烧引起的废气进行后处理（净化）的视角进行研究。

一种对来自内燃机的废气进行后处理的方式被称作催化净化过程，因此车辆以及许多其他由内燃机供能的至少大型输运工具也设有至少一个催化器。

可替代地或者与一个或多个催化器相结合地，后处理系统也可包括其他组件，例如微粒过滤器。也存在微粒过滤器与催化器彼此整合的情况。

内燃机气缸中的燃油燃烧导致了碳烟微粒的形成。微粒过滤器被用于捕获这些碳烟微粒，并且以这样的方式工作，即废气流被引导通过过滤器结构，借此碳烟微粒从经过的废气流被捕获并且在微粒过滤器中存储起来。

在车辆运行期间，微粒过滤器逐渐地充满碳烟，并且必须迟早清空微粒过滤器，这通常通过所谓的再生来实现。

再生包括在一个或多个化学过程中将主要由碳微粒组成的碳烟微粒转化为二氧化碳和/或一氧化碳，原则上所述再生可以两种不同的方式实现。一种方式是通过所谓的基于氧气（O₂）的再生来实现再生，其也被称作主动再生（active regeneration）。在主动再生中，碳借助于氧气转化为二氧化碳和水。

为了完全实现所期望的反应速度（过滤器清空速度），该化学反应需要相对高的微粒过滤器温度。

代替主动再生，可能的是施加基于NO₂的再生，也被称为被动再生（passive regeneration）。在被动再生中，通过碳和二氧化氮之间的反应形成氮氧化物和碳氧化物。被动再生的优点在于在显著低的温度下实现期望的反应速度以及因此过滤器被清空的速度。

当微粒过滤器充满碳烟时，车辆的控制系统通常地例如借助于合适的算法确定通过被动再生为过滤器进行再生的适宜时间。当过滤器中的碳烟负载降低到期望的水平时，再生被视作完成。因为再生是取决于温度的，所以在发动机的控制中采取措施以便增加废气温度并且因此实现更快速的再生。

然而，用于升高废气温度的那些措施确实导致了燃油消耗形式的成本。如果废气温度不能升高到使得被动再生能够尽快地如期望被实现的水平，那么车辆可能在升温措施被启用的情况下长期行进，由于增加的燃油消耗潜在地导致了巨大成本。

因此存在这样的需要，该需要针对用于微粒过滤器再生的改进方案，借此能够避免这样的情况。

发明内容

本发明的目的在于提出一种以高效的方式再生微粒过滤器的方法。该目的通过根据权利要求1特征部分的方法实现。

本发明涉及一种适用于再生微粒过滤器的方法，所述微粒过滤器适用于燃烧过程，所述微粒过滤器适于处理内燃机中燃烧引起的废气。所述方法包括在至少一个用于升高所述微粒过滤器的温度的措施被启用时确定所述微粒过滤器的温度，将经确定的所述温度与第一温度比较，并且当经确定的所述温度低于所述第一温度时，中止所述用于升高所述微粒过滤器的温度的措施。

在微粒过滤器的再生期间采用的一个或更多个升温措施导致了车辆的燃油消耗中相当大的增长。

根据本发明，在尽管正在采用升温措施但过滤器温度仍旧太低而无法实现期望的再生速度时，中止所述升温措施。根据本发明，可以在如下情况中节约燃油，即不发生再生或者再生以如此低的再生速度发生从而增加的燃油消耗是不正当的。

所述再生过程可例如涉及车辆的微粒过滤器的再生。车辆可以这样的方式被运行，即被动再生期间废气温度不能够升高到使得被动再生能够尽快地如期望的被实现的水平。这意味着车辆可能实际上采用升温措施地允许非常长的时间并经常实际上没有被动再生。就燃油消耗而言这是非常昂贵的并且本发明能够阻止这样的情况。

本发明的更多特征及其优点借助于在实施例和附图下开始的详细说明书指明。

附图说明

图1a示出了车辆的动力传动系，在其中本发明可有利地使用。

图1b示出了车辆控制系统中控制单元的实施例。