[发明专利]静止动力输出期间柴油微粒过滤器的被动再生

说明书

本发明公开了允许当车辆处于静止动力输出模式时柴油微粒过滤器再生的系统和方法。描述的方法为：在选择的动力输出状况期间，响应于再生柴油微粒过滤器的指示而减小EGR速率。

技术领域

本发明涉及静止动力输出(stationary power take-off)期间微粒排放的控制。

背景技术

排放控制装置(比如柴油微粒过滤器(DPF))可以通过捕集烟粒而减少柴油发动机的烟粒排放量。在发动机运转期间这种装置可以再生以减少捕集的微粒物质量。通常通过将DPF的温度升高至预定水平并且确保进入DPF的排气为特定成分而完成再生。

柴油车辆可能进一步配备有排气再循环(EGR)系统。EGR系统将一部分排气回流到进气中以冷却燃烧温度并减少节流损失，从而改善车辆排放和燃料经济性。在涡轮增压发动机中，EGR系统可以包括低压EGR(LP-EGR)回路、高压EGR(HP-EGR)回路或这两种回路。LP-EGR回路转移通过涡轮增压器涡轮的排气并且将气体喷射在压缩器之前，而HP-EGR回路转移涡轮之前的排气并将气体喷射在进气节气门之后。通常，在发动机运转期间基于发动机转速和负荷测量或调节流过EGR系统的LP-EGR和/或HP-EGR量以保持希望的发动机燃烧稳定性同时提供排放和燃料经济性益处。

一些柴油车辆还可能配备有动力输出装置(PTO)。动力输出装置是设计用于从发动机取用动力的系统。PTO可以连接至传动装置并且配备用于驱动辅助驱动轴、带、液压的升举或其它的机构。

当车辆静止并且发动机用于动力输出装置(PTO)时DPF可能会积聚烟粒。传统的DPF再生不会在车辆静止时发生并使得车辆的服务中断来执行DPF再生。在用户指令的静止再生期间也会这样，其还需要停止PTO运转。

发明内容

发明人已经认识到上述缺点并在此提供了一种不需要退出静止PTO模式的DPF再生(例如通过驾驶员经由选择装置比如用户界面或选择器开关设置的)的系统和方法。PTO转速和负荷倾向于稳定并且使得较高的尿素剂量水平可以良好运转以控制NOx。此外，将EGR减小至正常水平的50％可以改善被动的DPF再生。

当满足两个条件时EGR减小正常EGR水平的50％。首先，DPF接近可以执行正常再生的烟粒负荷(soot loading)水平；其次，车辆处于静止PTO。为了控制NOx，发明人认为将尿素剂量增加。此外，通过调整喷射数量和燃烧相位

(combustion phasing)可以影响NO2的形成。这样在PTO期间通过减小EGR50％或更多使DPF再生，并且通过增加尿素剂量和/或调节燃烧相位和燃料喷射数量而控制了NOx水平。

本发明中上述的系统和方法在车辆处于静止动力输出模式期间允许柴油微粒过滤器再生。描述的方法为：在选择的动力输出状况期间，响应于再生柴油微粒过滤器的指示而减小EGR速率。

在一些示例中，PTO运转期间的DPF再生方法不同于非PTO运转期间(比如车辆行驶和驾驶操作期间)的DPF再生方法。例如，非PTO运转期间的DPF再生可以保持EGR速率同时采用其它措施(例如调节喷射正时、过量的排气氧等)来增加排气温度并再生DPF。在另一个示例中，在非PTO运转期间用于DPF再生的EGR速率调节的程度(例如仅减小25％)可以低于PTO运转期间DPF再生的程度。

在一个实施例中，发动机控制器响应于柴油微粒过滤器中烟粒负荷的水平当前高于预定阈值而增加通过尿素喷射器喷射的尿素。

在一个实施例中，排气再循环速率减小的量与动力输出负荷成反比使得随着动力输出负荷的增加排气再循环速率减少更小量。

根据本发明的一个方面，提供一种方法，包含：在静止动力输出运转期间并且响应于估算的烟粒负荷的水平当前高于阈值而再生烟粒过滤器，包括：减小排气再循环速率；增加尿素的喷射；延迟燃烧相位；以及增加每个燃烧事件燃料喷射的数量。