凈化尾氣的裝置和控制所述裝置的方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種凈化尾氣的裝置和控制所述裝置的方法，所述尾氣凈化裝置根據(jù)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)情況可以使至少一個(gè)氣缸失效以向汽油微粒過濾器供應(yīng)足夠的空氣，所述控制方法可以包括：將汽油微粒過濾器的壓差與預(yù)定值進(jìn)行比較；當(dāng)所述壓差可以大于預(yù)定值時(shí)確定可以待被失效的氣缸；通過經(jīng)由失效的氣缸來(lái)向汽油微粒過濾器供應(yīng)空氣，從而使得汽油微粒過濾器再生；在再生過程中確定發(fā)動(dòng)機(jī)是否可能為超額運(yùn)轉(zhuǎn)情況；和當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)為可能超額運(yùn)轉(zhuǎn)情況時(shí)恢復(fù)至一般驅(qū)動(dòng)模式。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
凈化尾氣的裝置和控制所述裝置的方法相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求2011年9月9日向韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)No.10-2011-0091806的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此，以用于通過該引用的所有目的。
本專利技術(shù)涉及尾氣凈化裝置及其控制方法。更特別地，本專利技術(shù)涉及可向汽油微粒過濾器供應(yīng)足夠的氧氣以使其再生的尾氣凈化裝置及其控制方法。
技術(shù)介紹
已普遍研發(fā)汽油直噴(GDI)技術(shù)從而改善燃料消耗率和內(nèi)燃機(jī)的性能，其中GDI發(fā)動(dòng)機(jī)不將燃料噴入進(jìn)氣管，而是將燃料直接噴入燃燒室。由于火花塞周圍的空氣/燃料比低(濃稠燃料)，發(fā)動(dòng)機(jī)在稀薄燃料條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，但是存在由于燃燒室內(nèi)不完全燃燒周期的增加而導(dǎo)致汽油直噴發(fā)動(dòng)機(jī)(GDI)產(chǎn)生大量微粒物質(zhì)(PM)的問題。歐六標(biāo)準(zhǔn)的配備GDI發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛需要符合PM排放規(guī)定和PM納米粒子含量規(guī)定。為此，已研究將用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的微粒過濾器應(yīng)用于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)以符合排放規(guī)定。然而，由于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)在理想的空氣/燃料比下運(yùn)轉(zhuǎn)，沒有足夠的氧氣以燃燒汽油微粒過濾器內(nèi)捕集的PM，過濾器的再生困難，且需要長(zhǎng)的再生時(shí)間。在傳統(tǒng)技術(shù)中，使用向微粒過濾器供應(yīng)氧氣以解決上述問題的裝置。公開于本專利技術(shù)背景部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本專利技術(shù)的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的各個(gè)方面涉及提供具有根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)情況平穩(wěn)進(jìn)行微粒過濾器的再生的優(yōu)點(diǎn)的尾氣凈化裝置及其控制方法。一種尾氣凈化裝置，其具有設(shè)置在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管上的汽油微粒過濾器，所述尾氣凈化裝置可以包括：發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)可以包括多個(gè)汽缸，該多個(gè)汽缸中至少一個(gè)氣缸被選擇性失效；所述汽油微粒過濾器，該汽油微粒過濾器安裝在連接至發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管上，從而捕集發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣中的微粒物質(zhì)；分別安裝在汽油微粒過濾器下游側(cè)和上游側(cè)以測(cè)量汽油微粒過濾器的壓差的多個(gè)壓差傳感器；和電子控制單元(ECU)，該電子控制單元接收從壓差傳感器測(cè)量的壓差并接收經(jīng)由控制參數(shù)測(cè)量部分檢測(cè)的控制參數(shù)，從而確定待失效的氣缸，并經(jīng)由失效的氣缸向汽油微粒過濾器供應(yīng)空氣從而使得汽油微粒過濾器再生。所述的尾氣凈化裝置還可以包括設(shè)置在所述汽油微粒過濾器上游側(cè)的三效催化劑。所述控制參數(shù)可以包括發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)情況和汽油微粒過濾器的情況，其中在一部分氣缸失效的情況下不引起驅(qū)動(dòng)問題。在本專利技術(shù)的另一方面當(dāng)中，一種發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣凈化裝置的控制方法，所述尾氣凈化裝置可以包括多個(gè)氣缸和汽油微粒過濾器，該多個(gè)汽缸的其中至少一個(gè)氣缸選擇性失效，所述汽油微粒過濾器設(shè)置在連接至發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管上以捕集發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣的微粒物質(zhì)，所述方法可以包括：將汽油微粒過濾器在其下游側(cè)和上游側(cè)的壓差與預(yù)定值進(jìn)行比較；當(dāng)所述壓差大于預(yù)定值時(shí)確定待失效的氣缸；通過經(jīng)由失效的氣缸來(lái)向汽油微粒過濾器供應(yīng)空氣，從而使得汽油微粒過濾器再生；在再生過程中確定發(fā)動(dòng)機(jī)是否為超額運(yùn)轉(zhuǎn)情況；和當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)為超額運(yùn)轉(zhuǎn)情況時(shí)恢復(fù)至一般驅(qū)動(dòng)模式。所述的尾氣凈化裝置的控制方法還可包括：當(dāng)不滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的超額運(yùn)轉(zhuǎn)情況時(shí)，確定汽油微粒過濾器是否再生；和當(dāng)再生完成時(shí)恢復(fù)至一般驅(qū)動(dòng)模式。所述的尾氣凈化裝置的控制方法還可包括：當(dāng)汽油微粒過濾器的再生未完成時(shí)返回至確定待失效的氣缸的步驟。待失效的氣缸的確定是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)情況和汽油微粒過濾器的情況來(lái)進(jìn)行的。由于無(wú)需單獨(dú)的空氣供應(yīng)裝置以再生GDI發(fā)動(dòng)機(jī)的汽油微粒過濾器，因此本專利技術(shù)的示例性實(shí)施方式防止成本升高并使用簡(jiǎn)單的裝置。并且，當(dāng)為汽油發(fā)動(dòng)機(jī)提供微粒過濾器以改善燃料消耗率時(shí)再生時(shí)間并不延遲。本專利技術(shù)的方法和裝置具有其他的特性和優(yōu)點(diǎn)，這些特性和優(yōu)點(diǎn)從并入本文中的附圖和隨后的具體實(shí)施方式中將是顯而易見的，或者將在并入本文中的附圖和隨后的具體實(shí)施方式中進(jìn)行詳細(xì)陳述，這些附圖和具體實(shí)施方式共同用于解釋本專利技術(shù)的特定原理。附圖說明圖1和圖2為根據(jù)本專利技術(shù)的示例性實(shí)施方式的尾氣凈化裝置的示意圖。圖3為根據(jù)本專利技術(shù)的示例性實(shí)施方式的尾氣凈化裝置的控制流程圖。應(yīng)當(dāng)了解，附圖并不必須是按比例繪制的，其示出了某種程度上經(jīng)過簡(jiǎn)化了的本專利技術(shù)的基本原理的各個(gè)特征。在此所公開的本專利技術(shù)的特定的設(shè)計(jì)特征，包括例如特定的尺寸、定向、定位和外形，將部分地由特定目的的應(yīng)用和使用環(huán)境所確定。在這些附圖中，在貫穿附圖的多幅圖形中，附圖標(biāo)記指代本專利技術(shù)的相同或等效的部分。具體實(shí)施方式現(xiàn)在將具體參考本專利技術(shù)的各個(gè)實(shí)施例，在附圖中和以下的描述中示出了這些實(shí)施例的實(shí)例。雖然本專利技術(shù)與示例性實(shí)施例相結(jié)合進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)了解，本說明書并非旨在將本專利技術(shù)限制為那些示例性實(shí)施例。相反，本專利技術(shù)旨在不但覆蓋這些示例性實(shí)施例，而且覆蓋可以被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本專利技術(shù)的精神和范圍之內(nèi)的各種替換、修改、等效形式以及其它實(shí)施例。以下，將參考附圖來(lái)描述本專利技術(shù)以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍緦＠夹g(shù)。圖2顯示根據(jù)本專利技術(shù)的示例性實(shí)施方式的尾氣凈化裝置的示意圖，和圖1為三效催化劑布置在圖2中的汽油微粒過濾器上游側(cè)的情況的示意圖。如圖1和圖2所示，根據(jù)本專利技術(shù)的示例性實(shí)施方式的尾氣凈化裝置包括發(fā)動(dòng)機(jī)10、汽油微粒過濾器30和ECU40。發(fā)動(dòng)機(jī)10經(jīng)由進(jìn)氣歧管18接收空氣并燃燒燃料和空氣的混合氣以將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，其中燃料經(jīng)由噴射器14直接噴入氣缸12中，尾氣經(jīng)由排氣歧管16排至外部。排氣管25連接至排氣歧管16，汽油微粒過濾器30安裝在排氣管25上以捕集尾氣中包含的微粒物質(zhì)(PM)。根據(jù)本專利技術(shù)的示例性實(shí)施方式，由于火花點(diǎn)火裝置，即汽油發(fā)動(dòng)機(jī)10在理想的空氣/燃料比下運(yùn)轉(zhuǎn)，存在沒有足夠的氧氣以燃燒汽油微粒過濾器(GPF)30內(nèi)捕集的PM的問題，確定氣缸12是否待失效以解決所述問題，并且在失效模式下不向氣缸供應(yīng)燃料而僅供應(yīng)空氣，從而平穩(wěn)地再生汽油微粒過濾器30。在本專利技術(shù)的示例性實(shí)施方式中，術(shù)語(yǔ)“失效”是指僅向氣缸供應(yīng)空氣而非燃料。亦即，術(shù)語(yǔ)“失效”是指正常升起閥門以經(jīng)由發(fā)動(dòng)機(jī)10的進(jìn)氣歧管18向氣缸供應(yīng)空氣，且不向氣缸噴入燃料。具有根據(jù)本專利技術(shù)的示例性實(shí)施方式的尾氣凈化裝置的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)10包括多個(gè)氣缸12，捕集來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)10的尾氣的微粒物質(zhì)的汽油微粒過濾器30，和測(cè)量汽油微粒過濾器30下游側(cè)和上游側(cè)的壓力的壓差傳感器32，其中發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)其驅(qū)動(dòng)情況選擇性地使一部分氣缸12失效。并且，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)一步包括根據(jù)控制參數(shù)來(lái)評(píng)估由壓差傳感器32測(cè)量的壓差的ECU40，且ECU40通過壓差和控制參數(shù)辨別發(fā)動(dòng)機(jī)100的驅(qū)動(dòng)情況，確定待失效的氣缸12的數(shù)量，并使待失效的氣缸12失效以再生汽油微粒過濾器30。在該結(jié)構(gòu)中，三效催化劑(TWC)20安裝在排氣管25的上游側(cè)以凈化尾氣，TWC20與一氧化碳、氧化氮和碳?xì)浠衔锓磻?yīng)以使其減少，且TWC20可包括Pd、Pt/Rh、Pd/Rh或Pt/Pd/Rh。控制參數(shù)包括發(fā)動(dòng)機(jī)10根據(jù)其驅(qū)動(dòng)狀態(tài)(高負(fù)荷或低負(fù)荷)的驅(qū)動(dòng)情況和汽油微粒過濾器30的情況，例如其退化程度，其中再生汽油微粒過濾器30所必需的空氣量通過控制參數(shù)確定，并經(jīng)由控制參數(shù)測(cè)量部分50輸入ECU40。在這種情況下，當(dāng)一部分氣缸失效時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)可在發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)情況下正常運(yùn)轉(zhuǎn)。圖3為根據(jù)本專利技術(shù)的示例性實(shí)施方式的尾氣凈化裝置的控制流程圖，下文將參考圖3根據(jù)本專利技術(shù)的示例性實(shí)施方本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種尾氣凈化裝置，其具有設(shè)置在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管上的汽油微粒過濾器，所述尾氣凈化裝置包括：發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)包括多個(gè)汽缸，該多個(gè)汽缸中的至少一個(gè)氣缸被選擇性失效；所述汽油微粒過濾器，該汽油微粒過濾器安裝在連接至發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管上，從而捕集發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣中的微粒物質(zhì)；分別安裝在汽油微粒過濾器下游側(cè)和上游側(cè)以測(cè)量汽油微粒過濾器的壓差的多個(gè)壓差傳感器；和電子控制單元，該電子控制單元接收從壓差傳感器測(cè)量的壓差并接收經(jīng)由控制參數(shù)測(cè)量部分檢測(cè)的控制參數(shù)，從而確定待失效的氣缸，并經(jīng)由失效的氣缸向汽油微粒過濾器供應(yīng)空氣從而使得汽油微粒過濾器再生。

【技術(shù)特征摘要】
2011.09.09 KR 10-2011-00918061.一種尾氣凈化裝置，其具有設(shè)置在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管上的汽油微粒過濾器，所述尾氣凈化裝置包括：發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)包括多個(gè)氣缸，該多個(gè)氣缸中的至少一個(gè)氣缸被選擇性失效；所述汽油微粒過濾器，該汽油微粒過濾器安裝在連接至發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管上，從而捕集發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣中的微粒物質(zhì)；分別安裝在汽油微粒過濾器下游側(cè)和上游側(cè)以測(cè)量汽油微粒過濾器的壓差的多個(gè)壓差傳感器；和電子控制單元，該電子控制單元接收從壓差傳感器測(cè)量的壓差并接收經(jīng)由控制參數(shù)測(cè)量部分檢測(cè)的控制參數(shù)，從而確定待失效的氣缸，并經(jīng)由失效的氣缸向汽油微粒過濾器供應(yīng)空氣從而使得汽油微粒過濾器再生；其中，電子控制單元在再生過程中確定發(fā)動(dòng)機(jī)為超額運(yùn)轉(zhuǎn)情況時(shí)，使發(fā)動(dòng)機(jī)返回至一般驅(qū)動(dòng)模式。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾氣凈化裝置，其進(jìn)一步包括設(shè)置在所述汽油微粒過濾器上游側(cè)的三效催化劑。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾氣凈化裝置，其中所述控制參數(shù)包括發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)情況和汽油微粒過濾器的情況，其中在一...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：印致范，李津夏，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：