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具有旁路的颗粒 过滤器的方法和系统

阅读：513发布：2020-11-02

专利汇可以提供具有旁路的颗粒过滤器的方法和系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本申请公开提供用于包括具有旁路的颗粒过滤器的排放控制装置的方法和系统。在一个示例中，方法包括当排气具有减少的烟尘负载并且当颗粒过滤器具有减少的烟尘储存时绕过颗粒过滤器。该方法进一步包括降低过滤器旁路流量，并由于接近颗粒过滤器的排气温度高于阈值而终止或调节减速燃料切断操作。，下面是具有旁路的颗粒过滤器的方法和系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于发动机的方法，所述方法包括：
响应于减少的烟尘生成或减少的烟尘储存，即使当排气温度高于第一阈值时，也以增加的过滤器旁通流量使汽油燃烧排气流到颗粒过滤器；以及
响应于增加的烟尘生成或增加的烟尘储存，由于排气温度高于所述第一阈值，在阈值持续时间之后降低所述过滤器旁路流量并且终止减速燃料切断操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述排气温度为所述颗粒过滤器的温度。
3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，在以增加的过滤器旁通流量使汽油燃烧排气流到所述颗粒过滤器期间，并且响应于以减速燃料切断操作所述发动机的请求，即使在所述排气温度高于所述第一阈值时也以减速燃料切断事件操作所述发动机。
4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括响应于操作者需求的扭矩的增加终止所述减速燃料切断操作。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括一旦终止所述减速燃料切断操作，则在所述增加的烟尘生成或增加的烟尘储存期间在所述发动机的发动机汽缸处开始化学计量燃烧。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述阈值持续时间基于所述排气温度，其中随着所述排气温度进一步增加到高于所述第一阈值，所述持续时间减小。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，在响应于增加的烟尘生成或增加的烟尘储存而降低所述过滤器旁路流量期间，在终止所述减速燃料切断条件之前，响应于所述排气温度高于所述第一阈值，调节发动机操作参数以减少流向所述颗粒过滤器的氧气量。
8.根据权利要求7所述的方法，其中调节所述发动机操作参数以减少流向所述颗粒过滤器的所述氧气量包括以下中的一个或多个：增加所述发动机的活动的并燃烧燃料的汽缸的数量，减少定位在所述汽缸上游的节气门的开度量，以及禁用所述汽缸的一个或多个汽缸排气门。
9.根据权利要求1所述的方法，以增加的过滤器旁通流量使汽油燃烧排气流向所述颗粒过滤器包括增加设置在联接在所述颗粒过滤器周围的旁路通道中的旁通阀的开度量，其中所述过滤器旁路流量仅绕过所述颗粒过滤器而不绕过被定位在所述颗粒过滤器上游的附加装置或催化剂。
10.根据权利要求9所述的方法，其中减少所述过滤器旁路流量包括减少所述旁通阀的所述开度量。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述汽油燃烧排气经由火花点火生成，并且其中所述发动机为直接喷射涡轮增压发动机。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述减少的烟尘生成包括在所述发动机的汽缸处的减少的烟尘生成，并且所述减少的烟尘储存包括在所述颗粒过滤器内的减少的烟尘储存。
13.一种用于发动机的系统，包括：
包括涡轮增压器涡轮和催化剂的排气通道；
在所述涡轮增压器涡轮和催化剂下游、被设置在所述排气通道中的汽油颗粒过滤器，即GPF；
仅设置在所述GPF周围并且包括设置在其中的旁通阀的旁路通道；以及具有存储在存储器中的计算机可读指令的控制器，所述计算机可读指令用于：
响应于排气的烟尘水平小于第一阈值并且储存在所述GPF中的烟尘水平小于第二阈值打开所述旁通阀，并且响应于在减速燃料切断即DFSO操作期间所述旁通阀被打开，不基于所述GPF的温度限制所述DFSO操作的持续时间；以及
响应于所述排气的所述烟尘水平高于所述第一阈值和储存在所述GPF中的所述烟尘水平高于所述第二阈值中的一个或多个，关闭所述旁通阀，并且响应于在DFSO操作期间所述旁通阀被关闭且所述GPF的所述温度高于第一上阈值，基于所述GPF的所述温度限制所述DFSO操作的所述持续时间。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述计算机可读指令进一步包括指令以用于：响应于在DFSO操作期间所述旁通阀被关闭并且所述GPF的所述温度低于所述第一上阈值，不基于所述GPF的所述温度限制所述DFSO操作的所述持续时间。
15.根据权利要求13所述的方法，其中所述发动机为直接喷射火花点火汽油发动机，并且其中所述计算机可读指令进一步包括指令以用于：在所述旁通阀被关闭且所述GPF的所述温度高于所述第一上阈值的同时的DFSO操作期间，调节所述发动机的参数以将燃烧空燃比维持在化学计量的阈值内，以及响应于所述GPF的所述温度增加到高于第二上阈值而终止DFSO操作，所述第二上阈值大于所述第一上阈值。

说明书全文

具有旁路的颗粒过滤器的方法和系统

技术领域

[0001] 本发明主要涉及用于控制来自车辆发动机的颗粒排放的方法和系统，该车辆发动机包括具有在颗粒过滤器周围的可调节旁路的颗粒过滤器。

背景技术

[0002] 排放后处理装置或排放控制装置(ECD)可用于处理内燃发动机的排气以便减少到大气中的颗粒排放量。特别地，排放控制装置可包括颗粒过滤器(PF)、氧化催化剂以及氮氧化物(NOx)催化剂。主要由来自不完全燃烧的碳微粒(例如烟尘)组成的颗粒物质可被收集在颗粒过滤器中，随着颗粒物质积聚在颗粒过滤器中而导致逐渐增加对排气流量的限制并降低燃料经济性。应当理解，存在多种类型的颗粒过滤器，包括柴油颗粒过滤器和汽油颗粒过滤器。为了周期性清除或再生积聚烟尘的颗粒过滤器以减小排气背压，可采取措施使得在预定水平之上的排气温度增加到再生温度(例如，例如高于450℃)以便焚化积聚在过滤器中的碳微粒以形成气态产物。然而，除烟尘之外，排气还携带不可燃的固体材料，该材料在再生之后会保留，被称为灰烬，并且在PF的剩余使用寿命中可保持被捕集在PF中。灰烬主要来源于进入燃烧室或排气道的润滑油。其他来源包括来自排气歧管的腐蚀和来自上游催化转化器的碎屑。随着颗粒物质(例如，灰烬和烟尘)在PF中积聚，排气背压会增加，从而不利地影响燃料经济性。由于储存的灰烬在再生后会保留在PF内，所以由PF产生的排气背压可由于再生而部分减少，但不会被完全消除。由此，灰烬可继续有助于发动机上的排气背压，从而减少发动机扭矩输出和/或发动机燃料经济性。

[0003] 在一些工况下，车辆可在排气达到足够高的温度的情况下操作，以被动地执行颗粒过滤器再生，而无需选择性地或侵入性地控制发动机参数来为了颗粒过滤器再生目的实现排气温度升高。然而，在一些情况下，可执行主动再生，其中调节发动机控制以便选择性地增加排气温度以利于颗粒过滤器再生。另外，在减速燃料切断(DFSO)工况期间可发生颗粒过滤器再生。在DFSO操作期间，为了降低燃料消耗并增加燃料经济性，在选择工况(诸如在车辆滑行下山时轻轻松开油门)期间禁用向一个或多个汽缸的燃料喷射。在DFSO操作期间发动机继续旋转，并且因此在DFSO操作期间空气可仍然流过发动机到排气，从而增加流向颗粒过滤器的气体的氧浓度。排气中的增加的氧浓度可促进在再生温度下的颗粒过滤器的颗粒过滤器再生。

[0004] 在DFSO期间尝试管理颗粒过滤器再生条件(包括颗粒过滤器的温度)包括基于颗粒过滤器再生期间的颗粒过滤器温度变化来调节DFSO期间的减速燃料切断事件的长度以及激活和停用的汽缸的总数。此外，可在DFSO期间将燃料喷射到一个或多个汽缸中，以便降低流向颗粒过滤器的排气的氧浓度(例如，以化学计量点火一个或多个汽缸)。此外，点火的汽缸可以以可变的空/燃比(例如，大于、小于或等于1的λ)操作。通过燃烧空气混合物，氧气被消耗并且排气的相对氧气百分比显著降低，最终降低颗粒过滤器温度的增加速率。Ulrey等人在美国申请2016/0222898中示出一种示例方法。其中，Ulrey确定颗粒物质反应长度(例如，颗粒过滤器再生)是否大于DFSO的长度，然后在DFSO期间可激活发动机的一个或多个汽缸以降低氧气流量并且延长DFSO的长度以匹配烟尘的反应速率。以这种方式，在DFSO期间降低氧气流动速率同时仍然执行颗粒过滤器再生。通过这样做，过滤器可不超过最大可允许的颗粒过滤器温度，从而降低颗粒过滤器退化的可能性，同时完成颗粒过滤器再生。

发明内容

[0005] 然而，本文的发明人已认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，即使在当没有实现排放减少或燃料经济性的净增益时的工况下也不加区别地通过颗粒过滤器传送排气的情况不必要地缩短颗粒过滤器的寿命。此外，因为当排气通过颗粒过滤器传送时可基于颗粒过滤器的温度控制DFSO，这会不利地限制DFSO的使用，从而限制通过在DFSO模式下操作进一步增加燃料经济性和减少排放的可能性。

[0006] 在一个示例中，上述问题可通过一种用于发动机的方法解决，该方法包括：响应于减少的烟尘生成或减少的烟尘储存，即使当排气温度高于第一阈值时，也在过滤器旁路流量增加的情况下使汽油燃烧排气流向颗粒过滤器；并且响应于增加的烟尘生成或增加的烟尘储存，由于排气温度高于第一阈值而在阈值持续时间之后减少过滤器旁路流量并终止减速燃料切断操作。在一些示例中，阈值持续时间可基于烟尘生成量、烟尘储存量以及相对于相应阈值的排气温度中的一个或多个。当过滤器旁路流量增加时，发动机可基于操作者需求的扭矩以DFSO操作第一持续时间，而不是基于颗粒过滤器的温度以DFSO操作第二持续时间。

[0007] 以这种方式，在当排气中的颗粒物质负载较低时的工况下，排气中的一部分可绕过颗粒过滤器，从而降低排气背压并由此改善燃料经济性。此外，通过在所有驱动条件期间不使排气流动通过颗粒过滤器，可减少颗粒过滤器中的烟尘和灰烬积聚，从而增加颗粒过滤器的寿命。另外，通过允许排气绕过颗粒过滤器，在DFSO模式期间颗粒过滤器上的过度放热的可能性降低，并且可执行DFSO而不需要考虑颗粒过滤器的温度。当期望颗粒过滤器再生时，或当排气含有增加的烟尘量时，通过减少设置在旁路中的旁通阀的开度，可减少通过旁路的流量。如果在启动DFSO时颗粒过滤器处于升高的温度，则可调节发动机操作参数和/或DFSO操作本身，以便控制通过颗粒过滤器的携氧排气的流量。通过控制进入颗粒过滤器的排气中的氧浓度，可维持颗粒过滤器的温度低于上阈值(例如，最大允许的颗粒过滤器温度以降低过滤器退化)，并且因此，可降低颗粒过滤器的退化同时仍然执行再生和DFSO。因此，过滤器可不超过允许的最大颗粒过滤器温度，从而降低颗粒过滤器退化的可能性。

[0008] 应当理解，提供上面的发明内容以便以简化的形式介绍在在具体实施方式中进一步描述的一些概念。这并不意味着确定要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围通过所附权利要求唯一地确定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分提及的任何缺点的实施方式。附图说明

[0009] 图1示出具有包括具有旁路的颗粒过滤器的排放控制装置的车辆系统的示意图。

[0010] 图2示出诸如图1的排放控制装置的排放控制装置的示意图。

[0011] 图3示出阐明用于控制通过车辆的排放控制装置的旁路的流量并基于通过旁路的流量和排放控制装置的温度来调节减速燃料切断(DFSO)操作的示例方法的流程图。

[0012] 图4示出阐明用于在增加通过排放控制装置的旁路的流量之后执行DFSO的示例方法的流程图。

[0013] 图5示出发动机的预测操作，包括控制通过排放控制装置周围的旁路的流动，并响应于通过旁路的流量和排放控制装置的温度来调节DFSO操作。

具体实施方式

[0014] 以下描述涉及用于控制通过车辆发动机的排放控制装置(诸如图1的车辆发动机)的流量和该排放控制装置的温度的系统和方法，该车辆发动机包括具有排放控制装置和围绕排放控制装置的一部分的旁路的排气系统，如图2所示。在所描绘的示例中，排放控制装置包括可捕获来自发动机的排气的烟尘(例如，颗粒物质)的催化剂和颗粒过滤器，并且旁路包括设置在颗粒过滤器周围的旁路通道和设置在旁路通道内的旁通阀。调节旁通阀的位置可控制绕过颗粒过滤器的排气量，并且可基于进入颗粒过滤器的排气的烟尘负载和颗粒过滤器的烟尘负载，如图3呈现的方法所示。当流动通过颗粒过滤器旁路通道的排气量减少并满足减速燃料切断(DFSO)条件时，颗粒过滤器可在DFSO期间再生。然而，当颗粒过滤器的温度高于阈值时，可调节DFSO操作以维持排气更接近化学计量且/或维持颗粒过滤器的温度在上阈值水平以下，在该上阈值水平以上可发生颗粒过滤器退化，如图3所示。当绕过颗粒过滤器的排气量增加并满足DFSO进入条件时，可实行DFSO而不需要考虑颗粒过滤器的温度，如图4所示。以这种方式，控制器可基于排气和/或颗粒过滤器烟尘负载和颗粒过滤器的温度，在发动机操作期间调节发动机参数，包括颗粒过滤器旁通阀的位置和控制DFSO的发动机操作参数，如图5所示。通过基于发动机排气和颗粒过滤器烟尘水平控制通过颗粒过滤器周围的旁路的流量，并且通过基于旁路流量和颗粒过滤器温度控制DFSO，发动机可以以DFSO操作以增加燃料经济性，同时还降低DFSO期间的颗粒过滤器退化并增加颗粒过滤器的整体寿命。

[0015] 现在转到图1，图1示意性地示出可被包括在车辆系统5的推进系统中的多缸发动机10的一个汽缸。在一些示例中，车辆系统5可为具有可用于一个或多个车轮55的多个扭矩源的混合动力车辆。在其他示例中，车辆系统5为仅具有发动机的常规车辆，或仅具有一个或多个电机的电动车辆。在所示的示例中，车辆系统5包括发动机10和电机52。电机52可为马达或马达/发电机。当一个或多个离合器56接合时，发动机10的曲轴140和电机52经由变速器54连接到车轮55。在所描绘的示例中，第一离合器56设置在曲轴140和电机52之间，并且第二离合器56设置在电机52和变速器54之间。控制器12可向每个离合器56的致动器发送信号以接合或脱离离合器，以便使得曲轴140与电机52和连接到电机52的部件连接或断开，且/或使得电机52与变速器54和连接到变速器54的部件连接或断开。变速器54可为变速箱、行星齿轮系统或其他类型的变速器。动力传动系可以以各种方式配置，包括作为并联、串联或串并联混合动力车辆。

[0016] 电机52接收来自牵引电池58的电力以向车轮55提供扭矩。例如，在制动操作期间，电机52也可作为发电机操作以向充电电池58提供电力。

[0017] 发动机10可至少部分地通过包括控制器12的控制系统且通过经由输入装置32来自车辆操作者130的输入被控制。在该示例中，输入装置132包括加速器踏板和用于生成成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧室(例如，汽缸)14可包括具有定位在其中的活塞138的燃烧室壁136。在一些实施例中，汽缸14内部的活塞138的面可具有碗部。活塞138可联接到曲轴140，使得活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动。曲轴140可经由中间传动系统联接到车辆的至少一个驱动轮。此外，起动机马达(未示出)可经由飞轮联接到曲轴140，以使得能够进行发动机10的起动操作。

[0018] 燃烧室14可经由进气通道142和144从进气歧管146接收进气空气，并且可经由排气歧管148排出燃烧气体。以这种方式，进气通道142和144流体地联接到进气歧管146。进气歧管146和排气歧管148能够经由相应的进气门150和排气门156选择性地与燃烧室14连通。在一些实施例中，燃烧室14可包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。

[0019] 进气门150和排气门156可由控制器12经由相应的电动可变气门致动器152和154控制。另选地，可变气门致动器152和154可为电动液压或任何其他可能的机构以使得能够进行气门致动。在一些条件下，控制器12可改变提供给可变气门致动器的信号，以控制相应的进气门和排气门的打开和关闭。进气门150和排气门156的位置可通过相应的气门位置传感器(未示出)确定。在另选的实施例中，进气门和排气门中的一个或多个可由一个或多个凸轮致动，并且可利用凸轮廓线切换(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统中的一个或多个来改变气门操作。例如，汽缸14可另选地包括经由电动气门致动控制的进气门和经由包括CPS和/或VCT的凸轮致动控制的排气门。

[0020] 燃料喷射器166被示出为直接联接到燃烧室14，用于与经由电子驱动器168接收自控制器12的信号FPW的脉冲宽度成比例地直接将燃料喷射到燃烧室14中。以这种方式，燃料喷射器166提供所谓的燃料的直接喷射到燃烧室14中。应当理解，燃料喷射器可安装在例如燃烧室的侧面或燃烧室的顶部。

[0021] 燃料喷射器170被示出为直接联接到进气歧管146，用于与经由电子驱动器171接收自控制器12的信号FPW-2的脉冲宽度成比例地直接将燃料喷射到进气歧管146中。以这种方式，燃料喷射器170提供向进气歧管146中的所谓的燃料的进气道喷射。燃料可由燃料系统8递送到燃料喷射器166和170，燃料系统8可包括燃料箱、燃料泵以及燃料轨道。应当理解，发动机10可包括进气道喷射和直接喷射中的一个或多个。

[0022] 如前所述，一些发动机实施例可包括以减速燃料切断(DFSO)模式操作发动机以增加燃料经济性并减少制动磨损。当发动机以DFSO模式操作时，发动机在没有燃料喷射的情况下操作，同时发动机旋转并将空气泵送通过汽缸。具体地，禁用经由燃料喷射器166和/或燃料喷射器170向一个或多个汽缸14的燃料喷射，同时进气空气可继续经由操作进气门和排气门通过汽缸从进气泵送到排气。DFSO进入条件可基于多个车辆和发动机工况。具体地，可使用车辆速度、车辆加速度、发动机转速、发动机负载、节气门位置、踏板位置、变速器齿轮位置以及各种其他参数中的一个或多个的组合来确定发动机是否将进入DFSO。在一个示例中，当车辆减速(例如，车辆速度正在减小)时，可满足DFSO进入条件。在另一示例中，DFSO进入条件可基于发动机转速低于阈值。在又一示例中，DFSO进入条件可基于发动机负载低于阈值和/或减小发动机负载。在又一示例中，DFSO条件可基于指示没有正请求扭矩的加速器踏板位置。例如，在操作者释放加速器踏板(例如，输入装置132)情况下的轻轻松开油门期间，可满足DFSO进入条件并且可请求DFSO。除此之外或另选地，可基于停止燃料喷射的命令信号来确定进入DFSO。

[0023] 点火系统188可在选择的操作模式下，响应于来自控制器12的火花提前信号SA，经由火花塞192向燃烧室14提供点火火花。尽管示出火花点火部件，但是在一些实施例中，发动机10的燃烧室14或一个或多个其他燃烧室可在具有或不具有点火火花的情况下以压缩点火模式操作。

[0024] 进气通道144或进气歧管146可包括具有节流板164的节气门162。在该特定的示例中，节流板164的位置或节气门开度可由控制器12经由提供节气门162所包括的电动马达或致动器的信号而改变，这种配置通常被称为电子节气门控制(ETC)。以这种方式，可操作节气门162以改变提供给燃烧室14以及其他发动机汽缸的进气空气。节流板164的位置可通过节气门位置信号TP提供给控制器12。进气通道142可包括质量空气流量传感器122和歧管空气压力传感器124，用于向控制器12提供相应的信号MAF和MAP。

[0025] 发动机10可进一步包括压缩装置，诸如包括沿进气通道144布置的至少一个压缩机174的涡轮增压器或机械增压器。对于涡轮增压器，压缩机174可至少部分地由沿排气通道158布置的涡轮176(例如，经由轴180)驱动。对于机械增压器，压缩机174可至少部分地由发动机10和/或电机驱动，并且可不包括涡轮。因此，经由涡轮增压器或机械增压器提供给发动机的一个或多个汽缸的压缩量可由控制器12改变。

[0026] 在一些实施例中，发动机10可包括排气再循环(EGR)系统，排气再循环(EGR)系统包括用于再循环排气(未示出)的低压(LP)EGR通道和/或高压(HP)EGR通道。EGR系统的一个示例包括低压EGR系统，其中EGR可从涡轮增压器的涡轮176的下游传送到涡轮增压器的压缩机174的上游。在高压(HP)EGR系统中，EGR可从涡轮增压器的涡轮176的上游传送到涡轮增压器的压缩机174通道的下游。在LP EGR系统和HP EGR系统二者中，提供给进气歧管146的EGR的量可由控制器12经由相应的LP EGR气门和HP EGR气门(未示出)而改变。此外，EGR传感器(未示出)可布置在相应的LP EGR通道和/或HP EGR通道内，并且可提供排气的压力、温度和浓度中的一个或多个的指示。另选地，可通过基于来自MAF传感器(上游)、MAP(进气歧管)、MAT(歧管气体温度)以及曲轴转速传感器的信号的计算值来控制EGR流量。此外，可基于排气氧传感器和/或进气氧传感器(未示出)控制EGR流量。在一些条件下，EGR系统可用于调控燃烧室内的空气和燃料混合物的温度和/或接近颗粒过滤器72的温度。

[0027] 应当理解，在几个实施例中，排气通道158可包括定位在涡轮176上游的旁路通道173。被称为废气门阀172的流量控制阀可包括在排气通道158与旁路通道之间。根据废气门阀172的位置，可控制经过涡轮176的排气量。响应于来自控制器12的信号，废气门阀的位置可经由废气门致动器(未示出，并且废气门致动器本质上可为液压的、气动的、电的或机械的)控制。例如，控制器12可想要增加扭矩，并可通过增加升压压力来完成。增加升压压力的一种方法是增加去到涡轮176的能量的量。为了让更多能量到涡轮176，控制器可向废气门致动器发送信号以将废气门阀改变到第一位置或维持第一位置(例如，完全关闭)，即，使得没有排气可行进通过旁路通道173，并且所有排气均穿过涡轮176。相反，为了减小增压压力，控制器12可向废气门致动器发送信号以使废气门阀呈现或维持第二位置(例如，完全打开)以允许从排气通道158行进的一定百分比的排气流过废气门阀，通过旁路通道，从而绕过涡轮176，直到旁路通道重新连接到涡轮176下游的排气通道158。应当理解，废气门阀可呈现驻留在第一(例如，完全关闭)位置和第二(例如，完全打开)位置之间的多个中间位置(响应于控制器12向废气门致动器发送信号以改变废气门阀的位置)，使得可变量的排气可行进通过旁路通道，从而绕过涡轮176。

[0028] 类似地，应当理解，压缩机174可包括连接在压缩机两端的再循环通道(未示出)。再循环通道可用于将来自压缩机出口的(暖的)压缩空气再循环回压缩机入口。在一些实施例中，压缩机再循环系统可另选地或除此之外包括再循环通道，用于将来自增压空气冷却器(未示出)下游的压缩机出口的(冷却的)压缩空气再循环到压缩机入口或压缩机旁路，以用于将压缩空气消散到大气。被称为压缩再循环阀(未示出)的流量控制阀可包括在进气通道142和再循环通道之间。根据废气门阀的位置，可控制再循环进气空气的量。响应于来自控制器12的信号，压缩再循环阀(CRV)的位置可经由CRV致动器(未示出，并且CRV致动器本质上可为液压的、气动的、电动的或机械的)控制。CRV可为连续可变阀，其中阀的位置从完全关闭位置到完全打开位置是连续可变的。在一些实施例中，压缩机再循环阀在升压发动机操作期间可通常被部分打开以提供一些喘振裕度。此处，部分打开位置可为默认的阀位置。增加压缩机再循环阀的开度可包括致动(或激励)阀的螺线管。

[0029] 排放控制装置(ECD)70被示出为沿排气歧管148下游和排气传感器128下游的排气通道158布置。排气传感器128被示出为联接到排放控制装置(ECD)70上游的排气通道158。排气传感器128可为用于提供排气空燃比的指示的任何合适的传感器，诸如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧传感器)、双态氧传感器或EGO、HEGO(加热型EGO)、NOx、HC或CO传感器。

[0030] 在该示例中，ECD 70包括催化剂，ECD 70可为三元催化转化器(TWC)71、颗粒过滤器(PF)72、催化剂监测传感器13、压力传感器15以及温度传感器16。应当理解，图1中所示的传感器中的一个或多个可被省略和/或重新定位。在一些实施例中，除被配置成过滤排气的成分之外，PF 72可包括一种或多种催化剂材料。例如，PF 72可被涂覆有包括一种或多种催化剂材料的洗涂层。例如，对于其中发动机10为火花点火的实施例，可采用此配置。在一些实施例中，TWC 71和PF 72可为包括彼此远离定位的单独外壳的单独的部件(例如，如所示TWC在PF的上游)。旁路通道19可紧接在PF 72的上游和下游联接到排气通道158，并且因此设置在PF 72周围。排气控制阀(例如，旁通阀)17定位在旁路通道19内。关于示例性ECD的细节在下面参考图2提供。然而，应当理解，ECD 70作为非限制性示例被提供，并且在其他实施例中，ECD可包括除TWC 71和/或PF 72之外或代替TWC 71和/或PF 72的其他部件，包括但不限于稀NOx捕集器、SCR催化剂、氧化催化剂或另选的气体处理装置。例如，在一些实施例中，另选的催化剂或排气后处理装置可被定位在PF 72的上游，代替TWC 71。

[0031] 催化剂监测传感器13可为HEGO(加热型EGO)传感器，但是应当理解，可使用其他合适类型的排气传感器来监测催化剂。压力传感器15可被定位在PF 72的上游。以这种方式，压力传感器15的输出可向车辆控制器12提供来自PF 72的排气背压水平的指示，该指示可为过滤器上的烟尘负载的进一步指示。例如，如果PF 72具有较高的烟尘负载，则PF 72上游可存在增加的背压。温度传感器16可被定位在PF 72的下游，以便监测颗粒过滤器的温度。具体地，来自温度传感器16的输出可向控制器12提供排气温度的指示。在一些示例中，排气温度可为接近PF 72出口的温度，或排气温度可为颗粒过滤器本身的温度。应当理解，温度传感器可附加地或任选地放置在颗粒过滤器的上游，以便监测例如在再生期间在颗粒过滤器中发生的放热反应的温度梯度。在又一示例中，温度传感器16可被定位在PF 72内。

[0032] 在图1中，控制器12被示出为微型计算机，包括微处理器(CPU)106、输入/输出端口108、用于可执行程序和校准值的电子存储介质(例如，计算机可读)(在该特别示例中被示出为只读存储器(ROM)110)、随机存取存储器(RAM)112、保活存储器(KAM)114和数据总线。
存储介质只读存储器110可以用表示可由微处理器102执行的指令的计算机可读数据编程，用于执行本文描述的方法以及预期但未具体列出的其他变型。如上所述，图1示出多缸发动机的一个汽缸，并且应当理解，每个汽缸可类似地包括其自己的一组进气门/排气门、燃料喷射器、火花塞等。

[0033] 除前面讨论的那些信号之外，控制器12还可接收来自联接到发动机10的传感器的各种信号，包括来自温度传感器16的排气和/或PF 72的温度的测量值、来自压力传感器15的PF 72入口附近的压力(例如，排气背压)的测量值、来自踏板位置传感器134的操作者需求的扭矩程度以及来自催化剂监测传感器13的TWC 71的状况。控制器12还可接收信号，这些信号包括来自质量空气流量传感器122的引入质量空气流量(MAF)的测量值；来自联接到冷却套筒118的温度传感器116的发动机冷却剂温度(ECT)；来自联接到曲轴140的霍尔效应传感器120(或其他类型)的表面点火感测信号(PIP)；来自节气门位置传感器的节气门位置(TP)或节气门开度；以及来自压力传感器124的绝对歧管压力信号，MAP。发动机转速信号RPM可由控制器12从信号PIP生成。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可用于提供进气歧管中的真空或压力的指示。注意，可使用上述传感器的各种组合，诸如没有MAP传感器的MAF传感器，反之亦然。在化学计量操作期间，MAP传感器可以给出发动机扭矩的指示。此外，该传感器与所检测的发动机转速一起可以提供对引入到汽缸中的充气(包括空气)的估计。在一个示例中，也被用作发动机转速传感器的霍尔效应传感器120可在曲轴的每次旋转中产生预定数量的等间隔脉冲。控制器12接收来自图1的各种传感器(例如，催化剂监测传感器13、压力传感器15、温度传感器16、踏板位置传感器134等)的信号并采用图1的各种致动器(例如，旁通阀17、节流板164、火花塞192等阀致动器)，以基于接收到的信号和存储在控制器的存储器上的指令来调节发动机操作。

[0034] 在一个示例中，控制器可参考原料气烟尘模型(存储在控制器的存储器中并根据存储在存储器上的指令)，以便估计离开发动机汽缸并进入颗粒过滤器的排气中夹带的烟尘量。原料气烟尘模型可使用多个传感器输入以便估计夹带的烟尘。在一个示例中，发动机冷却剂温度传感器116的输出可提供发动机温度的指示，并且排气传感器128的输出可提供空燃比的指示。基于这些传感器输入，原料气烟尘模型可由控制器用于估计在排气中夹带的烟尘量。例如，当发动机接近化学计量空燃比操作并且发动机冷却剂温度高于“发动机暖机”阈值温度时，控制器可确定在排气中夹带的烟尘量减少。响应于来自原料气烟尘模型的数据，控制器可确定原料气烟尘水平(例如，排气中的烟尘水平)低于第一烟尘阈值，并且因此增加的排气量可以绕过颗粒过滤器。另外，控制器可接收来自接近颗粒过滤器入口的压力传感器15的传感器输出，从而指示颗粒过滤器上游存在低排气背压。控制器可将低排气背压与颗粒过滤器中的低烟尘储存负载(例如，小于第二烟尘阈值的颗粒过滤器烟尘负载)相关联。响应于原料气烟尘负载低于第一烟尘阈值并且颗粒过滤器烟尘负载低于第二烟尘阈值二者，控制器可向颗粒过滤器旁通阀17的致动器发送命令信号以便增加旁通阀17的开度。由此，增加的排气量可流动通过颗粒过滤器72周围的旁路通道19。以这种方式，来自发动机的排气的更大部分可绕过颗粒过滤器，并且更少部分的排气可穿过颗粒过滤器。应当理解，颗粒过滤器旁通阀17可经由控制器12可调节到多个位置(例如，在完全打开和完全关闭之间并且包括完全打开和完全关闭位置的多个位置)。另选地，当控制器基于传感器信号和储存的(一个或多个)烟尘模型确定排气具有增加的烟尘水平(高于第一烟尘阈值)和/或颗粒过滤器烟尘水平增加(到高于第二烟尘阈值)时，控制器可向旁通阀17的致动器发送信号以便减少旁通阀17的开度量并且因此减少流过旁路通道19的排气量并增加流过颗粒过滤器的排气量。

[0035] 此外，响应于经由旁路通道19绕过颗粒过滤器72的排气质量增加的指示，控制器无法基于如可由温度传感器16指示的颗粒过滤器的温度推断出DFSO事件的持续时间。以这种方式，发动机可在DFSO模式下以基于操作者需求的扭矩需求(例如，如由加速器踏板位置指示的车辆操作者所需的扭矩)的增加的持续时间操作，从而改善燃料经济性，而不是被过早终止(例如，在发动机转速、发动机负载和加速器位置将会以其他方式终止DFSO操作之前)。另外，通过在所有操作条件期间均不使排气流过颗粒过滤器，由于排气背压降低，在这些条件期间燃料经济性可增加，并且颗粒过滤器的寿命可延长。

[0036] 现在转到图2，示出包括排放控制装置(ECD)202的示例车辆排气系统200。在一些示例中，ECD 202可为图1的ECD 70。由此，ECD 202可包括与图1的ECD70相同或相似的部件，并且部件将被相似地编号。排气系统200包括具有多个排气流道或通道的排气歧管148，来自发动机汽缸(例如，图1的汽缸14)的排气从该排气流道或通道流动。排气流道联接到ECD 202上游的收集区域206。以这种方式，ECD 202被配置成接收来自发动机(诸如图1的发动机
10)的排气。

[0037] 排气歧管148可包括流道210、212和214，这些流道汇聚以形成短且窄的排气流道汇聚导管216。汇聚导管216可与图1的排气通道158相同或相似。流道210、212和214可具有相等或不相等的长度和宽度，其中流道的长度可被认为是沿流道的中心轴线从排气歧管148到排气流道汇聚导管216的中心的测量值，并且流道的宽度可被认为是在垂直于该流道的中心轴线的任何给定横截面处的流道的直径。

[0038] 在图2所描绘的示例中，ECD 202包括定位在颗粒过滤器72上游的催化剂71。催化剂71可包括定位在ECD主体219内的催化剂罐218。催化剂罐218具体被定位在排气流道汇聚导管216下游且在以下所述的颗粒过滤器的上游并与其接近。催化剂罐218可包括介于安装垫222之间的催化剂块220，安装垫222定位在催化剂块与ECD主体219的上壁224之间以及催化剂块与ECD主体的下壁226之间。如图2所示，催化剂块220紧紧靠近排气歧管148定位。此紧密联接的配置可促使催化剂块220的温度迅速上升到其起燃温度。在达到该起燃温度时，排气中的排气种类可被有效地转化成可期望的惰性气体。

[0039] 应当理解，ECD 202作为非限制性示例被提供，并且可在不脱离本公开的范围的情况下对ECD进行许多添加和修改。例如，在其他实施例中，ECD202可包括两个或更多个催化剂块。在该示例中，多个催化剂块中的一个或多个可包括两个或更多个不同的孔密度。多个催化剂块之间孔密度的变化可相同，或可在催化剂块的至少两个之间是不同的。此外，多个催化剂块中的平均孔密度可相同，或可在催化剂块的至少两个之间是不同的。可在多个催化剂块之间共有或不共有其他特征，包括但不限于长度、催化剂块基底材料、催化剂材料以及氧储存材料(如果包括的话)。

[0040] ECD 202还包括被定位在接近排气流道汇聚导管216的ECD的上部区域处的排气传感器128。排气传感器128可为但不限于线性氧传感器或通用或宽域排气氧(UEGO)、双态氧传感器(EGO)、加热型EGO(HEGO)、NOx、HC或CO传感器。在图2所描绘的示例中，排气传感器128包括包封在金属护罩246内的内部电极(未示出)。源自排气流道210、212和214的排气流量流过排气流道汇聚导管216并由排气传感器128的电极检测。排气流在经由沿金属护罩
246的底部纵向布置的开口248流入金属护罩246之后由电极检测。传感器外壳250使排气传感器128位于ECD主体219内并通过电线252将电极联接到控制系统(例如，图1的控制器12)。
来自排气传感器128的读数可用于控制ECD 202的操作方面，如下所述。

[0041] ECD 202还包括催化剂监测传感器13，该催化剂监测传感器13可被配置成类似于排气传感器128。如图2所示，催化剂监测传感器13定位在催化剂71的下游。如下面进一步详细描述的，来自排气传感器128和13二者的读数可用于控制ECD 202的操作方面。例如，来自每个传感器的读数之间的差值可指示储存在催化剂71中的氧的量。应当理解，排气传感器128和催化剂71的相对定位是非限制性的，并且传感器和/或催化剂可放置在别处。在其他实施例中，三个或更多个排气传感器可被包括在ECD 202中，例如，除排气传感器128和13之外，定位在下面描述的颗粒过滤器的下游的第三排气传感器。

[0042] 图2的实施例还包括被配置成测量流过ECD的排气压力的压力传感器15。如其中所示，压力传感器15沿下壁226定位并介于催化剂71和以下所述的颗粒过滤器之间。应当理解，该定位是非限制性的，并且压力传感器15可位于ECD 202中的别处。例如，一个或多个压力传感器可定位在催化剂块220的上游或颗粒过滤器的下游。在其他实施例中，压力传感器15可从ECD202中省略，其中基于一个或多个发动机操作参数推断排气压力。

[0043] 图2的实施例还包括被配置成测量流过ECD的排气温度的温度传感器16。如本文所示，温度传感器16沿下壁226定位，并在以下所述的颗粒过滤器之后(紧接在颗粒过滤器下游)定位。应当理解，该定位是非限制性的，并且温度传感器16可位于ECD 202中的别处。例如，一个或多个温度传感器16可定位在催化剂块220的上游或颗粒过滤器的上游，以便测量颗粒过滤器上的温度梯度。以这种方式，可诸如在过滤器再生过程期间表征和监测颗粒过滤器上的放热。另选地，在基于一个或多个发动机操作参数来推断排气温度的情况下，温度传感器16可从ECD202中省略。

[0044] ECD 202还包括定位在ECD主体219内的催化剂71下游的颗粒过滤器(PF)72。PF 72可介于定位在颗粒过滤器与上壁224之间和颗粒过滤器与ECD主体的下壁226之间的安装垫222之间。PF 72可被配置成捕集颗粒物质，诸如与流过颗粒过滤器72的排气混合的烟尘。随着烟尘和/或其他颗粒物质积聚在PF 72中，颗粒过滤器中的背压可累积，这会干扰发动机操作并降低燃料经济性。由此，例如响应于储存在过滤器中的烟尘水平超过阈值烟尘水平，PF 72可周期性地再生并且储存在其中的烟尘燃烧。对于其中ECD 202与火花点火发动机一起使用并且PF 72是汽油微粒过滤器的实施例，并且来自火花点火发动机的排气可以足够热以燃烧存储在过滤器中的烟灰。然而，在一些情况下，火花点火发动机可主要在化学计量条件下操作，在这种情况下，不存在足够量的气态氧来用于燃烧储存在PF 72中的烟尘，并且可启动主动再生。应当理解，PF 72的实施例可包括任何类型的颗粒过滤器，包括但不限于汽油颗粒过滤器(GPF)或柴油颗粒过滤器(DPF)。

[0045] ECD 202包括设置在联接在颗粒过滤器72周围的旁路通道19中的旁通阀17，其中过滤器旁路流量(例如排气)仅绕过颗粒过滤器72，而不绕过被定位在颗粒过滤器72上游的附加的排放控制装置或催化剂71。以这种方式，旁路通道19可紧接在PF 72的上游和下游被联接到排气通道217。在一个示例中，响应于增加绕过颗粒过滤器72的汽油燃烧排气量的请求，(图1的)控制器12可向旁通阀17的致动器发送控制信号，以便增加阀的开度，使得增加的燃烧排气流量可进入旁路通道19。以这种方式，随着更大比例的燃烧排气总量通过旁路通道19并且围绕颗粒过滤器72行进，通过颗粒过滤器72的燃烧排气流量的量可减少。相反，减少通过颗粒过滤器旁路通道19的排气流量可包括控制器向旁通阀17的致动器发送控制信号，以便减少旁通阀17的开度量，这将致使通过颗粒过滤器72的燃烧排气流量的增加。在排气穿过颗粒过滤器72或旁路通道19之后，排气通过排气通道208继续向大气排放，或进一步向下游进行排气处理。

[0046] 以这种方式，在可在颗粒物质负载减小的情况下生成排气的各种发动机工况期间，排气可绕过颗粒过滤器并降低排气背压，从而增加燃料经济性。此外，DFSO可不被限制、过早终止或同时避免这二者，以便避免当颗粒过滤器周围的旁路通道打开时在颗粒过滤器再生期间超过颗粒过滤器温度阈值，从而增加发动机可在DFSO模式下操作的时间量。

[0047] 应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，车辆排气系统200和ECD202的各个方面可被修改。例如，可调节系统200的各种部件(例如，催化剂71、PF 72、排气传感器128、催化剂监测传感器13、压力传感器15以及温度传感器16)的相对定位、几何形状和尺寸(例如，长度、宽度、高度)。在一些实施例中，可提供两个或更多个排气传感器、两个或更多个压力传感器和/或两个或更多个温度传感器，而在另一些实施例中，可从系统200省略温度传感器16。在一些实施例中，可以以级联的方式提供两个或更多个ECD，使得第一ECD(例如，包括催化剂和/或颗粒过滤器)之后可为定位在第一ECD下游的第二ECD，其中第二ECD可包括或可不包括与第一ECD相同的部件。此外，另选地或除催化剂71和/或PF 72之外，ECD 202可被修改成包括其他排放控制装置，诸如NOx捕集器、SCR催化剂等。

[0048] 现在转到图3，示出一种示例性方法300的流程图，该方法300用于调节通过设置在车辆的排放控制装置(例如，图1的ECD 70，图2的ECD 202)的颗粒过滤器(例如，图1至图2的颗粒过滤器72)周围的旁路通道(例如，图1至图2的旁路通道19)的流量，并且基于通过旁路通道的流量和排放控制装置的温度调节减速燃料切断(DFSO)操作。在一个示例中，调节通过旁路通道的流量可包括调节设置在旁路通道内的阀的位置(例如，图1至图2所示的排气旁通阀17)。在一个示例中，该方法包括响应于排气烟尘负载在第一阈值烟尘负载下和储存在颗粒过滤器中的烟尘负载在第二阈值烟尘负载下，增加通过排气旁路通道的排气流量。以这种方式，当满足这两个条件时，来自发动机的排气可绕过颗粒过滤器，降低在大范围的驾驶条件内的排气背压，并从而增加燃料经济性。此外，当排气在DFSO模式下操作时绕过颗粒过滤器时，DFSO操作可不响应于颗粒过滤器的温度而结束，因为具有由DFSO引起的增加的氧水平的排气正绕过颗粒过滤器。以这种方式，颗粒过滤器的自燃风险在多种驾驶条件下降低，并且可基于发动机工况(诸如操作者扭矩需求)控制DFSO以增加燃料经济性，而不需要基于颗粒过滤器的温度限制DFSO的持续时间。另外，由于在不期望再生且排气排放低于阈值时绕过颗粒过滤器，可降低颗粒过滤器中的烟尘和灰烬积聚，从而延长颗粒过滤器和排气系统的使用寿命。另选地，该方法可包括响应于排气烟尘负载高于第一阈值烟尘负载或储存在颗粒过滤器中的烟尘负载高于第二阈值烟尘负载而减小通过排气旁路通道的排气流量。以这种方式，当满足这些条件中的一个时，来自发动机的排气可穿过颗粒过滤器，以用于降低来自发动机的颗粒排放和/或再生颗粒过滤器的目的。当排气在以DFSO模式操作时穿过颗粒过滤器时，可响应于颗粒过滤器的温度调节发动机参数(包括DFSO操作)以降低颗粒过滤器退化的可能性。以这种方式，通过调节穿过过滤器的携氧排气的量和/或将发动机的空燃比向化学计量调节，可降低颗粒过滤器的自燃的可能性。

[0049] 以这种方式，用于发动机的方法，包括：响应于满足减速燃料切断(DFSO)操作的进入条件：响应于设置在发动机的排气通道中的颗粒过滤器周围的旁路被打开，基于操作者需求的扭矩以DFSO操作发动机第一持续时间；以及响应于旁路被关闭并且温度高于第一阈值，基于颗粒过滤器的温度以DFSO操作发动机第二持续时间。另外，当旁路关闭并且颗粒过滤器的温度低于第一阈值时，可基于操作者需求的扭矩以DFSO操作发动机第一持续时间。换句话说，如果颗粒过滤器的温度未升高到增加过滤器退化可能性的温度，则可基于操作者需求的扭矩，而不是基于颗粒过滤器的温度执行DFSO。

[0050] 用于实行方法300和本文包括的其余方法的指令可由控制器(例如，图1的控制器12)基于存储在控制器的存储器上的指令和与从车辆系统(例如，图1的车辆系统5)的传感器接收的信号结合来执行，诸如上面参考图1至图2所描述的传感器。根据下面所述的方法，控制器可采用发动机系统的发动机致动器来调节发动机操作。

[0051] 方法300在302开始，其中例程包括估计和/或测量当前车辆状况。当前车辆状况可包括但不限于空燃比(例如，离开发动机汽缸的燃烧排气的空燃比)、颗粒过滤器旁通阀的位置(例如，图1和图2所示的旁通阀17)、自从上次颗粒过滤器再生的持续时间、发动机转速和发动机负载、发动机冷却剂温度、加速器踏板的致动程度(或位置)以及接近颗粒过滤器的排气温度和压力。当前的车辆状况还可包括可基于原料气烟尘的水平建模的当前的颗粒过滤器烟尘负载。原料气烟尘水平可基于发动机冷却剂温度、扭矩、空燃比和发动机转速中的一个或多个建模。

[0052] 在一个示例中，燃烧空燃比可由排气传感器(例如，图1至图2的排气传感器128或催化剂监测传感器13)的输出指示。以这种方式，控制器(例如，图1的控制器12)可确定发动机是比化学计量比更加贫化(λ大于1)还是比化学计量比更加富化(λ小于1)地运行。控制器还可确定颗粒过滤器旁通阀(图1和2的旁通阀17)的打开程度。在一个示例中，控制器可监测旁通阀的致动器的占空比，以便估计旁通阀的打开程度。控制器还可记录自颗粒过滤器的前次再生经过的持续时间。在一个示例中，这可包括计时器，该计时器记录自从前次该颗粒过滤器达到再生温度并且维持再生温度持续指定的再生持续时间所经过的时间，如可由接近颗粒过滤器的温度传感器(例如图1和图2的温度传感器16)指示。控制器还可接收来自霍尔效应传感器(例如，图1的霍尔效应传感器120)的发动机转速以及发动机负载的指示，发动机负载可由发动机转速、加速器踏板的致动程度(例如，图1的输入装置132)中的一个或多个指示。控制器可从发动机冷却剂温度传感器(例如，图1的发动机冷却剂温度传感器116)接收发动机温度的指示。高于发动机温度阈值的发动机温度可指示发动机温度处于暖机，而不是处于冷起动状态。控制器12可接收颗粒过滤器处的压力传感器(例如，图1至图2的压力传感器15)的输出，该输出可指示将在下面进一步描述的颗粒过滤器上的烟尘负载程度。经验模型可用于估计当前颗粒过滤器烟尘负载并可用作用于控制颗粒过滤器再生的基础。在一个示例中，PF烟尘负载建模通过将由模型(存储在控制器的存储器中)估计的烟尘负载添加到最后测量的烟尘负载值来更新在变化的工况下的PF烟尘负载。烟尘模型可包括发动机原料气烟尘的水平，原料气烟尘的水平可主要根据发动机转速、发动机冷却剂温度、空燃比和扭矩中的一个或多个来确定。控制颗粒过滤器再生也可基于另选的PF烟尘负载模型。在一些示例中，可基于可与烟尘负载相关的确定的流量限制来控制颗粒过滤器再生。在一个示例中，流量限制可通过接近颗粒过滤器的压力传感器的输出指示。在一个示例中，压力传感器可定位在颗粒过滤器的上游，如图2所示。

[0053] 应当理解，原料气烟尘或排气烟尘可为夹带在离开发动机并进入排气系统的排气中的烟尘量。环境和其他发动机工况也可由于影响原料气烟尘而被包括。可生成具有低于第一烟尘水平阈值的烟尘水平的原料气的典型工况的一个示例是当发动机冷却剂温度高于阈值发动机温度时(例如，当发动机是暖机)、当空燃比接近化学计量空燃比时以及当发动机不在压缩喷射模式下操作时。相反，可生成具有高于第一烟尘水平阈值的烟尘水平的原料气的工况的一个示例是当发动机冷却剂温度低于阈值发动机温度时(例如，在冷起动期间)和/或当空燃比富化时。

[0054] 在一个示例中，PF烟尘模型可每100ms估计烟尘，而较慢的可校准计时器确定由模型估计的烟尘积聚的频率并添加到测量烟尘负载值。该计时器可在发动机运行并且PF(诸如汽油颗粒过滤器)不处于再生模式下时执行。例如，该定时器可被校准为像每6分钟执行一次一样慢，并且因此可使用附加的积聚器来捕获在瞬态工况下生成的烟尘。该瞬态积聚器也可在与上述定时器相同的频率下复位，但是会有延迟。来自烟尘模型的烟尘可单独积聚并添加到最后测量的烟尘负载值。当测量的烟尘负载值可用时，来自模型的积聚烟尘负载被清除(例如，设定为零)。

[0055] 在某些发动机工况下，PF烟尘负载会不能基于PF上测量的压差被准确确定。例如，由于在低排气流量条件下压力传感器的准确度降低，因此在低排气量流量下，PF烟尘负载测量会不够准确。另外，由于传感器的较高的时间常数和/或排气系统中不稳定的流体动力学，因此PF烟尘负载在瞬态期间会不准确。因此，在这些条件期间，PF烟尘负载的估计与基于PF上测得的压差的烟尘负载无关。相反，PF烟尘模型用于基于发动机转速和负载估计烟尘负载，然后针对发动机/环境工况对PF烟尘模型进行校正。然后将校正的PF烟尘模型输出添加到来自在上述条件之外的条件下发生的差压的最新的烟尘负载测量值。

[0056] 在304，例程包括确定原料气烟尘水平是否小于阈值烟尘水平(例如，第一烟尘阈值)并确定颗粒过滤器烟尘负载是否小于阈值烟尘负载(例如，第二烟尘阈值)。换句话说，控制器确定发动机的工况是否导致烟尘生成减少(以离开发动机并进入排气系统的排气中夹带的烟尘的形式)以及储存在颗粒过滤器的当前烟尘负载(例如，在颗粒过滤器处的烟尘储存)是否小于阈值烟尘负载。如前所述，发动机原料气烟尘水平或烟尘量可进行建模并且可主要根据发动机转速、发动机冷却剂温度、空燃比以及扭矩中的一个或多个来确定。环境和其他发动机工况也可影响原料气烟尘水平。应当理解，原料气烟尘或排气烟尘可为夹带在离开发动机并进入排气系统的排气中的烟尘量。可生成具有低于阈值烟尘水平(例如，第一烟尘阈值)的烟尘水平的原料气的典型工况的一个示例是当发动机冷却剂温度高于阈值发动机温度时(例如，当发动机处于暖机时)、当空燃料比接近化学计量比时以及当发动机不在压缩喷射模式下操作时。

[0057] 在一个示例中，例程使用基于发动机转速、发动机冷却剂温度、扭矩和空燃比中的一个或多个的发动机原料气烟尘模型来确定发动机原料气烟尘水平。例如，控制器可基于存储在控制器的存储器中的原料气烟尘模型估计当前的原料气烟尘水平。基于发动机转速(诸如来自图1的霍尔效应传感器120的输出)、发动机冷却剂温度(诸如来自图1的发动机冷却剂温度传感器116)和空燃比(诸如来自图1至图2的排气传感器128的输出)的指示，控制器可确定估计的当前原料气烟尘水平。然后，控制器可将估计的当前原料气烟尘水平与第一烟尘阈值进行比较以确定估计的当前原料气烟尘水平是否超过第一烟尘阈值。

[0058] 该例程可类似地基于如上所述估计的当前原料气烟尘水平、发动机转速和负载以及接近PF的入口处的排气背压的指示(诸如来自图1至图2的压力传感器15)中的一个或多个，使用PF烟尘负载模型确定PF烟尘负载PF。例如，控制器可基于存储在控制器的存储器中的PF烟尘模型估计当前PF烟尘负载(例如，储存在PF中的烟尘量)。基于上述发动机参数的指示，控制器可确定当前PF烟尘负载，并将当前PF烟尘负载与第二烟尘阈值进行比较。烟尘负荷可积聚直到PF再生的时间，并且PF烟尘模型可对应地更新。应当理解，控制器可维持类似的PF灰烬模型，以用于监测储存在PF中的灰烬的水平。

[0059] 响应于控制器确定原料气烟尘水平和PF烟尘负载中的一者或两者分别高于第一烟尘阈值或第二烟尘阈值，控制器可向旁通阀的致动器发送命令信号以便减小旁路通道的开度。因此，增加的排气质量可穿过颗粒过滤器而不是绕过颗粒过滤器。作为另一示例，控制器可基于逻辑规则做出逻辑确定(例如，关于旁通阀17的位置)，所述逻辑规则是包括发动机转速和负载、发动机冷却剂温度以及接近颗粒过滤器上游侧的压力中的一个或多个发动机参数的函数。响应于各个发动机参数高于或低于相应的阈值，然后控制器可生成控制信号，该控制信号被发送到旁通阀的致动器，以便调节旁通阀的位置并控制绕过颗粒过滤器的排气量。

[0060] 在一个示例中，确定何时调节通过旁路通道的排气流量可根据经验确定并存储在预定的查找表或函数中。例如，一个表可对应于确定原料气烟尘水平，并且一个表可对应于确定颗粒过滤器烟尘负载。这两个表可被索引到发动机工况，诸如发动机转速和发动机负载、发动机冷却剂温度和空燃比以及其他发动机工况。此外，该表可输出旁通阀的位置以允许所期望量的排气通过颗粒过滤器周围的旁路通道。

[0061] 如前所述，控制器还可估计和/或测量PF烟尘负载(例如，PF中储存的烟尘量)。可基于接近颗粒过滤器的一个或多个压力传感器的输出和/或由颗粒过滤器烟尘模型来确定PF烟尘负载。颗粒过滤器中的阈值烟尘负载(例如，第二烟尘阈值)可定义为来自不完全燃烧(例如，烟尘)的碳颗粒的上阈值，该碳微粒可在引起通过颗粒过滤器的排气流量的禁止性限制(其可导致燃料经济性降低和发动机性能退化)之前收集在颗粒过滤器中。在一个示例中，阈值烟尘负载可根据颗粒过滤器上游的排气背压的上阈值限定。当由压力传感器指示排气背压高于排气背压上阈值时，控制器可推断颗粒过滤器中的烟尘负载高于第二烟尘阈值。

[0062] 以这种方式，控制器可确定PF的烟尘负载中的一个或多个是否大于第一阈值负载且汽缸处的烟尘生成是否大于第二阈值量。如果在304仅满足条件中的一个或都不满足，则例程进行到306，其中例程包括通过降低颗粒过滤器旁路(例如，图1和图2的颗粒过滤器旁路通道19)的流量(例如，来自发动机汽缸的排气流的量)。在一个示例中，降低通过颗粒过滤器旁路的流量包括减小颗粒过滤器旁路通道中的旁通阀的打开程度。例如，控制器可基于确定颗粒过滤器的烟尘负载和/或进入排气系统的颗粒过滤器的烟尘水平(例如，原料气烟尘)来确定向旁通阀致动器发送的控制信号，诸如旁通阀的螺线管的占空比。在一个示例中，响应于来自发动机冷却剂温度传感器的发动机冷却剂温度的指示和来自霍尔效应传感器的发动机转速的指示，控制器可确定来自发动机的排气的烟尘水平高于第一烟尘阈值。排气的烟尘水平的估计可基于排气烟尘水平的模型，排气烟尘水平的模型基于发动机冷却剂温度、发动机工况以及空燃比。以这种方式，排气含有足够的烟尘(例如，颗粒物质)以传送通过颗粒过滤器。因为排气的烟尘水平高于阈值烟尘水平，所以即使颗粒过滤器的烟尘负载低于第二烟尘阈值，控制器也可向旁通阀的致动器发送控制信号以便减少旁通阀的开度，从而增加穿过颗粒过滤器的排气量，并减少穿过旁路通道的排气量。

[0063] 作为另一示例，控制器可基于作为排气背压的函数的逻辑规则做出逻辑确定(例如，关于旁通阀的致动器的位置)，如可通过接近颗粒过滤器的压力传感器的输出所指示的。然后控制器可生成被发送给旁通阀的致动器的控制信号，以便调节旁通阀的打开程度。以这种方式，响应于排气背压高于阈值背压(这可指示颗粒过滤器上的烟尘负载高于第二烟尘阈值)，可减小颗粒过滤器旁路的开度。如前所述，减小颗粒过滤器旁路的开度可包括完全关闭旁通阀，该旁通阀设置在仅设置在颗粒过滤器周围而不是被定位在颗粒过滤器上游的附加装置或催化剂周围的旁路通道中。如前所述，旁通阀可在完全打开位置(例如，
100％的最大开度)和完全关闭位置(例如，0％的最小开度)之间可完全调节。因此，在一些示例中，方法在306可包括部分地关闭旁通阀，其中关闭量基于确定的原料气烟尘水平和确定的颗粒过滤器烟尘负载，其中关闭量随着原料气烟尘水平和/或颗粒过滤器烟尘负载增加而增加。

[0064] 然后例程进行到308，其中例程包括确定是否已满足减速燃料切断(DFSO)进入条件。DFSO进入条件可包括但不限于：未踩下(诸如在轻轻松开油门期间)加速器踏板(例如，图1的输入装置132)、车辆速度减小(例如，车辆速度在持续时间内下降，使得车辆减速)和/或踩下制动踏板。节气门位置传感器信号(例如，图1的TP)可用于确定加速器踏板位置(例如，踏板位置)。当踏板位置倾斜时(例如，变得被踩下得更少)，节气门位置可不太开放。另选地或除此之外，可使用踏板位置传感器(例如，图1的踏板位置传感器134)确定踏板位置并向控制器(例如，图1的控制器12)发送踏板位置(PP)信号。车辆减速可经由小于第一车辆速度传感器读数的第二车辆速度传感器读数确定。在第二车辆速度传感器读数之前(例如，先前五秒)测量第一车辆速度传感器读数，而在第一车辆速度传感器读数和第二车辆速度传感器读数之间没有测量到其他车辆速度传感器读数。可经由制动踏板传感器确定制动踏板被踩下。在一些实施例中，DFSO可存在其他合适的发生条件。

[0065] 在一些实施例中，可使用GPS/导航系统预测何时将满足DFSO条件。GPS用于预测DFSO条件满足的信息可包括但不限于路线方向，包括道路坡度、交通信息和/或天气信息的地理数据。作为示例，GPS可能够检测驾驶员当前路径下游的交通状况并预测发生(一个或多个)DFSO条件中的一个或多个。通过预测被满足的一个或多个DFSO条件，控制器可能够计划何时启动DFSO。

[0066] 如果没有满足DFSO进入条件，则例程继续到310，其中例程包括维持当前的发动机操作并基于发动机工况再生颗粒过滤器。在一个示例中，这可包括当发动机工况自然地使排气温度增加到高于颗粒过滤器的再生温度的水平时被动地再生颗粒过滤器。在其他示例中，这可包括控制器侵入性地调节发动机操作参数，以便增加排气温度以达到再生温度并主动再生颗粒过滤器。在一些示例中，主动再生可包括控制器向点火系统(例如，图1的点火系统188)发送命令信号，以便延迟经由火花塞(例如，图1的火花塞192)递送到发动机的更多汽缸中的一个(例如，图1的汽缸14)的火花。然后例程结束并退出。

[0067] 如果在308满足DFSO进入条件，则例程继续到312，其中例程包括确定颗粒过滤器温度是否大于第一上阈值温度。在一些示例中，颗粒过滤器温度可基于接近颗粒过滤器的排气温度(如可由图1至图2的温度传感器16指示)估计。例如，控制器可根据接近颗粒过滤器(例如，紧接在颗粒过滤器的上游或下游)的测量的排气温度和将排气温度与颗粒过滤器相关联的校正因子来确定颗粒过滤器温度。在另一示例中，控制器可使用存储在控制器的存储器中的查找表来确定颗粒过滤器温度，该查找表使用排气温度作为输入并且使用颗粒过滤器作为输出。在又一示例中，312的方法可另选地包括确定流过颗粒过滤器的排气的排气温度(如由定位在排气通道中接近颗粒过滤器的排气温度传感器所确定的)是否大于第一上阈值温度。在一个示例中，第一上阈值温度可为这样的温度：在该温度以上，在DFSO期间，排气中增加的氧水平可增加颗粒过滤器的温度增加到引起颗粒过滤器退化的水平的可能性。因为在312通过颗粒过滤器旁路的排气流量减少，所以大部分排气(以及由于DFSO操作而增加的氧水平，其中空气仍然可通过发动机汽缸泵送到排气)可穿过颗粒过滤器而不是穿过旁路通道。因此，在此期间可监测颗粒过滤器的温度。如果颗粒过滤器温度小于第一上阈值，则可降低颗粒过滤器的温度达到在DFSO事件期间发生颗粒过滤器退化的水平的可能性。因此，例程然后继续到314，其中例程包括允许DFSO和再生颗粒过滤器。在一个示例中，这可包括响应于旁路被关闭且颗粒过滤器的温度低于第一上阈值，基于操作者需求的扭矩以DFSO操作发动机第一持续时间。例如，DFSO操作可仅响应于操作者需求的扭矩(例如，操作者按压加速器踏板)而不是基于颗粒过滤器的温度的增加而在314终止。应当理解，由于在304描述的颗粒过滤器的烟尘负载超过第二阈值烟尘水平，在314可发生颗粒过滤器的被动或主动再生。

[0068] 然后例程进行到316，其中例程包括确定DFSO操作是否已终止。在一些示例中，终止DFSO可包括不再满足DFSO条件。这可包括向发动机的每个汽缸喷射燃料(例如，点火发动机的所有汽缸)、节气门不再处于怠速状态、加速器踏板被踩下和/或制动器不再被踩下中的一个或多个。在其他示例中，可响应于操作者需求的扭矩的增加终止DFSO操作，包括由加速器踏板的踏板位置的增加所指示的扭矩需求的增加。如果DFSO未被终止，则例程进行到318，其中例程包括等待和维持发动机工况直到DFSO终止。在一个示例中，这可包括继续以DFSO模式操作发动机(例如，没有燃料被递送到发动机的任何汽缸)。当DFSO终止时，例程继续到320，其中例程包括开始化学计量燃烧。在由于在DFSO模式下操作而在排气中夹带的氧增加导致了发动机可在稀贫范围(例如，λ大于1.0)操作的示例中，这可包括将空燃比朝向
1.0的λ值增加。在两个非限制性示例中，通过增加到发动机汽缸的燃料递送和/或通过减少进气节气门的开度减少到发动机汽缸的空气流量可实现将空燃比朝向1.0的λ值减小。以这种方式，在DFSO终止时，化学计量燃烧可在增加的烟尘生成和增加的烟尘存储期间在发动机的汽缸处开始。然后例程结束。

[0069] 在312，如果颗粒过滤器温度大于第一上阈值，则例程继续到322，其中例程包括基于DFSO事件期间颗粒过滤器的温度调节发动机操作参数。在一个示例中，调节发动机操作参数可包括调节DFSO操作。以这种方式，在降低颗粒过滤器旁路流量的情况下，在终止减速燃料切断条件之前，可调节发动机操作参数以响应于排气温度高于第一阈值而减少流向颗粒过滤器的氧气量。以这种方式，控制器可调节发动机参数以维持燃烧空燃比接近学计量燃烧，其中化学计量燃烧包括其中递送到汽缸的燃料完全燃烧(combusted)(例如，燃烧(burn))并且在燃烧后没有过剩燃料或空气剩余的工况。以这种方式，控制器可调节发动机参数以控制进入排气，并从而也进入颗粒过滤器的氧气量。

[0070] 在一个示例中，调节发动机操作参数以降低流向颗粒过滤器的氧气量可包括以下中的一个或多个：在324激活发动机的一个或多个汽缸(例如，增加发动机的活动的并燃烧燃料的汽缸的数量)，在326调节发动机汽缸上游的节气门(例如，减小定位在汽缸上游的节气门的开度量以减少气流并因此减少流向排气的氧气量)，以及在328禁用汽缸的一个或多个排气门。通过禁用汽缸的一个或多个排气门，排气门可在排气冲程期间保持关闭，防止和/或降低来自进入排放控制装置并穿过颗粒过滤器的携氧排气量。在一个示例中，响应于PF温度进一步增加到高于第一上阈值温度，控制器可发送命令信号以增加激活的汽缸的数量、增加节气门的关闭量和/或增加被禁用的节气门的数量。因此，降低的排气氧气流量可向下游行进到颗粒过滤器，并因此可维持颗粒过滤器的温度低于第二上阈值(颗粒过滤器的温度在312可大于第一上阈值，并且可为颗粒过滤器可在高于该温度下发生退化的温度)。以这种方式，发动机参数的调节可在DFSO操作期间主动地管理从发动机到颗粒过滤器的排气，使得可降低颗粒过滤器中烟尘的不受控制的氧化和颗粒过滤器的潜在退化的可能性。

[0071] 此外，在330，控制器还可包括控制器由于排气温度高于第一上阈值温度而在阈值持续时间之后终止DFSO操作。在一个示例中，阈值持续时间可基于排气温度(例如，颗粒过滤器温度)，其中当排气温度进一步增加到高于第一上阈值温度时阈值持续时间可降低。因此，在一个示例中，如果颗粒过滤器的温度增加到高于第二上阈值温度(其大于第一上阈值温度并且可为颗粒过滤器可在高于该温度下发生退化的温度)，则控制器可终止DFSO操作。换句话说，如果颗粒过滤器温度朝向可发生颗粒过滤器退化的温度增加，则DFSO操作可运行较短的持续时间，以便避免颗粒过滤器退化的风险。在其他实施例中，阈值持续时间可另选地或任选地基于相对于相应阈值的烟尘生成量(例如，原料气烟尘水平)和颗粒过滤器中的烟尘储存负载量中的一个或多个。因此，终止DFSO之前的阈值持续时间可随着颗粒过滤器中的原料气烟尘水平和/或烟尘储存水平朝向它们相应的烟尘阈值增加而减小。在一个示例中，如参考304所描述的，这些相应的烟尘阈值可分别与第一烟尘阈值和第二烟尘阈值相同。

[0072] 然后例程继续到332，其中例程包括确定DFSO操作是否已终止。在一些示例中，终止DFSO可包括不再满足DFSO条件。这可包括向发动机的每个汽缸(例如，点火发动机的所有汽缸)的燃料喷射、节气门不再处于怠速状态以及制动器不再被踩下中的一个或多个。DFSO的终止也可为由于排气温度高于第一上阈值温度，在阈值持续时间之后控制器终止DFSO的结果。以这种方式，DFSO可已操作了较短的持续时间，以便避免颗粒过滤器退化的风险。在其他示例中，DFSO的终止可响应于操作者需求的扭矩的增加。

[0073] 如果DFSO还未被终止，则例程进行到334，其中例程包括等待并维持发动机工况直到DFSO终止。在一个示例中，这可包括继续以DFSO模式操作发动机(例如，没有燃料被递送到发动机的任何汽缸)。当DFSO终止时，例程继续到320，其中例程包括开始化学计量燃烧。在由于在DFSO模式下操作而在排气中夹带的氧增加导致了发动机在稀贫范围(例如，λ大于
1.0)操作的示例中，这可包括将空燃比朝向1.0的λ值增加。在两个非限制性示例中，通过增加向发动机汽缸的燃料递送和/或通过减少进气节气门的开度来减少向发动机汽缸的空气流量可实现将空燃比朝向1.0的λ值减小。在DFSO终止时，化学计量燃烧可在增加的烟尘生成和颗粒过滤器中增加的烟尘存储期间在发动机的汽缸处开始。然后例程结束。

[0074] 如果在304，例程确定原料气烟尘水平小于阈值烟尘水平(例如，第一烟尘阈值)，并且确定颗粒过滤器烟尘负载小于阈值烟尘负载(例如，第二烟尘阈值)，则例程进行到图4，如下所述。

[0075] 现在转到图4，其示出阐述用于在增加通过排放控制装置的旁路的流量之后执行DFSO的示例方法400的流程图。方法400可作为方法300的部分来执行。例如，响应于原料气烟尘水平小于第一烟尘阈值并且颗粒过滤器烟尘负载小于第二烟尘阈值，可执行方法400。响应于原料气烟尘水平小于第一烟尘阈值并且颗粒过滤器烟尘负载小于第二烟尘阈值，在
402处，增加通过颗粒过滤器旁路的排气的流量。具体地，控制器可向颗粒过滤器旁通阀的致动器发送命令信号以增加颗粒过滤器旁通阀的开度，从而允许增加的排气量绕过颗粒过滤器而不是穿过颗粒过滤器。在一些示例中，增加颗粒过滤器旁通阀的开度可包括将过滤器旁通阀完全打开到最大的打开程度(例如，100％)。以这种方式，最大量的排气流量可绕过颗粒过滤器。应当理解，即使当旁通阀完全打开时，在一些示例中，一些排气可继续流过颗粒过滤器。

[0076] 然后例程继续到404，其中例程包括确定是否满足DFSO进入条件，如上参考图3的308所述。如果不满足DFSO进入条件，如在冷起动条件期间可能发生的那样，当发动机在高负载下，或当操作者请求扭矩来加速车辆时，例程继续到406，其中例程包括维持发动机操作。在一个示例中，这可包括继续向发动机的汽缸递送燃料以用于燃烧并且操作发动机以便满足操作者的扭矩需求。然后例程结束。

[0077] 如果满足DFSO进入条件，则例程继续到408，其中例程包括根据需求，以DFSO模式操作(通过禁用到发动机汽缸的燃料并继续将空气泵送通过发动机汽缸到排气通道)而不基于颗粒过滤器的温度限制(或调节)DFSO操作。具体地，响应于颗粒过滤器周围的颗粒过滤器旁路，打开发动机的排气通道，发动机可基于操作者需求的扭矩以DFSO模式操作第一持续时间。第一持续时间可基于继续满足DFSO进入条件的持续时间，如上参考308所述。以这种方式，当旁通阀打开时，DFSO操作可在不考虑颗粒过滤器的温度的情况下操作。在一个示例中，响应于颗粒过滤器旁通阀打开并且燃烧排气正在流过围绕颗粒过滤器的旁路通道的指示，如果满足在308描述的DFSO进入条件，则即使当颗粒过滤器的温度可超过第一阈值温度(例如，312的第一上阈值温度)时，发动机也可继续以DFSO操作。第一阈值温度可为这样的温度，在旁通阀的开度减小(例如，关闭)时密切监测高于该温度的颗粒过滤器温度，并且随后的DFSO操作除其他发动机工况(诸如原料气的烟尘水平和储存在颗粒过滤器中的烟尘量)之外还可响应于颗粒过滤器的温度而被限制。在一个示例中，第一阈值温度可为颗粒过滤器发生再生的温度(例如，再生温度)。

[0078] 然后例程进行到410，其中例程包括确定DFSO操作是否已终止。在一些示例中，终止DFSO可包括不再满足DFSO条件。这可包括向发动机的每个汽缸(例如，点火发动机的所有汽缸)的燃料喷射、节气门不再处于怠速状态，加速器踏板被踩下和/或制动器不再被踩下中的一个或多个。在其他示例中，DFSO操作可响应于操作者需求的扭矩的增加而终止(例如，响应于加速器踏板的踏板位置的增加)。如果DFSO未终止，则例程进行到412，其中例程包括等待和维持发动机操作条件直到DFSO终止。在一个示例中，这可包括继续以DFSO模式操作发动机(例如，没有燃料被递送到发动机的任何汽缸)。当DFSO终止时，例程继续到414，其中例程包括如参考图3的320所描述的开始化学计量燃烧。然后例程结束。

[0079] 现在转到图5，图表500示出发动机的预测操作，该预测操作包括控制通过排放控制装置周围的旁路的流量并且响应于通过旁路的流量和排放控制装置的温度来调节DFSO操作。此外，响应于旁通阀的位置和/或颗粒过滤器的温度，可调节和/或终止包括DFSO操作的发动机参数。图表500包括沿竖直轴线的各种发动机参数以及沿水平轴线的经过时间。图表500描绘曲线502处的加速器踏板位置(PP)，该位置指示操作者扭矩需求。图表500进一步描绘相对于503处的化学计量空燃比的曲线504处的空燃比，相对于505处的第一烟尘阈值的曲线506处的原料气烟尘水平(例如，排气烟尘水平)。图表500还描绘相对于507处的第二烟尘阈值的曲线508处的颗粒过滤器(PF)烟尘负载、定位在曲线510处的颗粒过滤器周围的旁路通道中的旁通阀的位置(例如，打开程度)以及相对于511处的阈值排气背压的曲线512处的排气背压。另外，DFSO操作在曲线514处示出，并且相对于在513处的再生温度阈值、在515处的第一上阈值以及在517处的第二上阈值的颗粒过滤器温度在曲线516处示出。最后，在518处示出颗粒过滤器再生。

[0080] 在时间t1之前，操作者正在请求扭矩，如由增加的加速器踏板的致动所示(曲线502)。因此，发动机以富化空燃比操作(曲线504)，其中在503处λ小于化学计量空燃比。由于发动机富燃运行，原料气烟尘可升高到(曲线506)高于第一烟尘阈值(曲线505)。随着来自原料气的烟尘积聚到颗粒过滤器中，颗粒过滤器的烟尘负载可朝向第二烟尘阈值(曲线
507)增加(曲线508)。因为PF烟尘负载低于第二烟尘阈值507，但原料气烟尘高于第一烟尘阈值505，所以PF旁通阀在时间t1之前保持关闭(曲线510)。随着PF烟尘负载增加，排气背压(曲线512)可朝向阈值排气背压511增加。因为存在操作者扭矩需求，所以发动机不以DFSO模式操作(曲线514)。

[0081] 在时间t1时，操作者停止请求加速，并且如由加速器踏板的稳定致动所指示(曲线502)，请求来自发动机的稳定的扭矩。因此，发动机不以DFSO操作(曲线514)。空燃比可趋向化学计量比(曲线504)，并且原料气烟尘水平(506)可在时间t1下降到低于第一烟尘阈值(虚曲线505)。同时，PF烟尘负载(曲线508)保持低于第二烟尘阈值507，并且因此可增加PF旁通阀的开度(曲线510)。在所描绘的实施例中，PF旁通阀完全打开，但应当理解，阀开度可另选地增加而不被完全打开。由于排气现在能够基本上绕过颗粒过滤器，所以颗粒过滤器的烟尘负载不继续增加(曲线508)，排气背压也不继续增加(曲线512)。然而，由于继续的发动机操作和流过颗粒过滤器的排气，颗粒过滤器的温度可继续逐渐增加(曲线516)，但颗粒过滤器的温度保持低于再生温度(曲线518)，所以再生不发生。

[0082] 在时间t2时，加速器踏板的致动减少(曲线502)。这可能是由于操作者轻轻松开油门。响应于在时间t2时满足DFSO条件，发动机进入DFSO模式(曲线514)，并且燃料不再被递送到发动机的汽缸。因此，空燃比贫化(曲线504)并且原料气烟尘水平降低(曲线506)。同样在时间t2时，颗粒过滤器旁路打开(曲线510)，并且颗粒过滤器烟尘负载(曲线508)和排气背压(曲线512)不继续增加。颗粒过滤器温度(曲线516)继续保持低于再生温度(虚曲线513)，所以再生不发生(518)。

[0083] 操作条件保持稳定直到时间t3，在时间t3时存在操作者扭矩请求，如加速器踏板所示(曲线502)。加速器踏板的踩下导致不再满足DFSO进入条件，并且因此时间t3结束DFSO的第一持续时间D1。以这种方式，第一持续时间D1(例如，t2至t3)基于操作者扭矩需求而不是基于颗粒过滤器的温度终止。在时间t3时，空燃比朝向富化(曲线504)下降并且原料气烟尘水平增加(曲线506)。响应于原料气烟尘水平增加到高于第一烟尘阈值(曲线505)，旁通阀关闭(曲线510)。颗粒过滤器烟尘负载(曲线508)也增加到高于第二烟尘阈值(曲线507)。以这种方式，响应于设置在发动机的排气通道中的颗粒过滤器周围的旁路打开，发动机基于操作者需求的扭矩以DFSO操作第一持续时间。

[0084] 在时间t4时，加速器踏板继续被踩下(曲线502)。同样在t4时，颗粒过滤器(曲线516)的温度增加到高于再生阈值温度(虚曲线513)，因此再生可在t4时开始(曲线518)。同时，原料气烟尘水平(曲线506)高于第一烟尘阈值(虚曲线505)并且颗粒过滤器的烟尘负载(曲线508)高于第二烟尘阈值(虚曲线507)，因此颗粒过滤器旁路关闭(曲线510)。由于颗粒过滤器再生，颗粒过滤器中的烟尘量被氧化并清除，并且因此由于t4与t6之间的再生，排气背压(曲线512)减小远离阈值排气背压(曲线511)。

[0085] 在时间t5时，加速器踏板踩下存在另一突然的释放(曲线502)。因此，满足DFSO进入条件且发动机开始以DFSO模式操作(曲线514)。空燃比贫化(曲线504)并且原料气烟尘减少(曲线506)，但是颗粒过滤器烟尘负载(曲线508)保持高于第二烟尘阈值(虚曲线507)，并且因此颗粒过滤器旁通阀保持关闭(曲线510)。随着再生操作继续，颗粒过滤器的温度继续增加，这部分是由于在再生期间进入颗粒过滤器的排气中增加的氧水平。因为当DFSO开始时，在t5时的颗粒过滤器温度高于第一上阈值温度(515)，所以在DFSO期间控制器监测颗粒过滤器的温度。当颗粒过滤器的温度达到第二上阈值温度(517)时，DFSO终止。以这种方式，当颗粒过滤器旁通阀关闭时，响应于颗粒过滤器的温度达到第二上阈值温度517，DFSO操作第二持续时间D2。如果颗粒过滤器旁通阀在t5与t6之间打开，则DFSO在终止之前可持续第三持续时间D3(例如，t5至t6)。在D3期间，由于不满足DFSO进入条件，而不是由于颗粒过滤器的温度达到上阈值，DFSO将终止。

[0086] 在时间t6时，再生结束(曲线518)，并且由于再生造成的原料气烟尘水平(曲线506)低于第一烟尘阈值505以及颗粒过滤器的烟尘负载(曲线508)返回到低于第二烟尘阈值507，重新打开旁通阀(曲线510)。由于打开旁通阀，颗粒过滤器的温度(曲线516)下降。

[0087] 以这种方式，在排气中的颗粒物质负载较低的工况下，一部分排气可绕过颗粒过滤器，从而降低排气背压并由此改善燃料经济性。此外，通过在所有驱动条件期间不使排气流过颗粒过滤器，可降低颗粒过滤器中的烟尘和灰烬积聚，从而增加颗粒过滤器的寿命。

[0088] 当排气绕过颗粒过滤器时，降低在DFSO模式期间颗粒过滤器上过度放热的可能性，并且可执行DFSO而不需要考虑颗粒过滤器的温度。当期望颗粒过滤器再生时，通过旁路的流量减少，并且在减小的旁路流量期间的DFSO操作可响应于颗粒过滤器温度来调节。以这种方式，可减少流过颗粒过滤器的氧气量，同时在DFSO期间仍然执行颗粒过滤器再生。因此，过滤器可不超过最大允许的颗粒过滤器温度，从而降低颗粒过滤器退化的可能性，同时完成颗粒过滤器再生。

[0089] 响应于原料气中降低的烟尘水平和储存在颗粒过滤器中减少的烟尘量而增加旁通阀开度的技术效果在于，由于更具选择性地使用颗粒过滤器，过滤器寿命可延长。另外，当旁通阀打开时，DFSO可不被颗粒过滤器的温度限制，并且可增加燃料经济性，同时仍然满足降低的排放要求。响应于原料气中增加的烟尘水平或储存在颗粒过滤器中增加的烟尘量而减小旁通阀的开度的技术效果在于，可根据需要执行排放减少和/或颗粒过滤器再生。此外，当关闭旁通阀时，可在排气温度高于温度阈值时调节和/或终止DFSO，使得在DFSO期间排气的增加的氧含量不会有助于颗粒过滤器的退化。

[0090] 用于发动机的方法包括：响应于减少的烟尘生成或减少的烟尘储存，使即使当排气温度高于第一阈值时汽油燃烧排气也在过滤器旁路流量增加的情况下流向颗粒过滤器，并且响应于增加的烟尘生成或增加的烟尘储存，由于排气温度高于第一阈值而在阈值持续时间之后减少过滤器旁路流量并终止减速燃料切断操作。在方法的第一示例中，所述方法进一步包括其中排气温度为颗粒过滤器的温度。方法的第二示例任选地包括第一示例，并且进一步包括在使汽油燃烧排气流向具有增加的过滤器旁路流量的颗粒过滤器期间，并且响应于以减速燃料切断操作发动机的请求，即使排气温度高于第一阈值时，也以减速燃料切断操作发动机。方法的第三示例任选地包括第一示例和第二示例中的一个或多个，并且进一步包括响应于操作者需求的扭矩的增加终止减速燃料切断操作。方法的第四示例任选地包括第一示例至第三示例中的一个或多个，并且进一步包括在终止减速燃料切断操作时，在增加的烟尘生成或增加的烟尘储存期间在发动机的发动机汽缸处开始化学计量燃烧。方法的第五示例任选地包括第一示例至第四示例中的一个或多个，并且进一步包括其中阈值持续时间基于排气温度，其中当排气温度进一步增加到高于第一阈值时，持续时间减少。方法的第六示例任选地包括第一示例至第五示例中的一个或多个，并且进一步包括在响应于增加的烟尘生成或增加的烟尘储存降低过滤器旁路流量期间，在终止减速燃料切断条件之前，响应于排气温度高于第一阈值，调节发动机操作参数以降低流向颗粒过滤器的氧气量。方法的第七示例任选地包括第一示例至第六示例中的一个或多个，并且进一步包括其中调节发动机操作参数以降低流向颗粒过滤器的氧气量包括增加活动且燃烧燃料的发动机的汽缸数量、减少定位在汽缸上游的节气门的开度量以及禁用汽缸的一个或多个汽缸排气门中的一个或多个。方法的第八示例任选地包括第一示例至第七示例中的一个或多个，并且进一步包括其中使汽油燃烧排气流向具有增加的过滤器旁路流量的颗粒过滤器包括增加设置在联接在颗粒过滤器周围的旁路通道中的旁通阀的开度量，其中过滤器旁路流量仅绕过颗粒过滤器而不是定位在颗粒过滤器上游的附加装置或催化剂。方法的第九示例任选地包括第一示例至第八示例中的一个或多个，并且进一步包括其中减少过滤器旁路流量包括减少旁通阀的开度量。方法的第十示例任选地包括第一示例至第九示例中的一个或多个，并且进一步包括其中汽油燃烧排气经由火花点火生成，并且其中发动机为直接喷射涡轮增压式发动机。方法的第十一示例任选地包括第一示例至第十示例中的一个或多个，并且进一步包括其中减少的烟尘生成包括在发动机的汽缸处减少的烟尘生成，并且减少的烟尘储存包括在颗粒过滤器内减少的烟尘储存。

[0091] 在另一示例中，用于发动机的方法包括：响应于满足减速燃料切断(DFSO)操作的进入条件：响应于设置在发动机的排气通道中的汽油颗粒过滤器(GPF)周围的旁路被打开，基于操作者需求的扭矩以DFSO操作发动机第一持续时间；以及响应于旁路被关闭且温度高于第一阈值，基于GPF的温度以DFSO操作发动机第二持续时间。在方法的第一示例中，该方法进一步包括响应于旁路被关闭且温度低于所述第一阈值，基于操作者需求的扭矩以DFSO操作发动机第一持续时间。方法的第二示例任选地包括第一示例，并且进一步包括其中以DFSO操作发动机第二持续时间包括响应于温度增加到高于第二阈值终止DFSO，其中第二阈值大于第一阈值。方法的第三示例任选地包括第一示例和第二示例中的一个或多个，并且进一步包括响应于GPF的烟尘负载中的每个小于第一阈值负载并且发动机的汽缸处的烟尘生成小于第二阈值量打开旁路，以及响应于GPF的烟尘负载中的一个或多个大于第一阈值负载并且汽缸处的烟尘生成大于第二阈值量关闭旁路。方法的第四示例任选地包括第一示例至第三示例中的一个或多个，并且进一步包括在发动机以DFSO操作第二持续时间期间，调节发动机操作参数以降低发动机的燃烧空燃比。

[0092] 用于发动机的系统包括：排气通道，排气通道包括涡轮增压器涡轮和催化剂；设置在排气通道中的涡轮增压器涡轮和催化剂下游的汽油颗粒过滤器(GPF)；仅设置在GPF周围且包括设置在其中的旁通阀的旁路通道；以及具有存储在存储器中的计算机可读指令的控制器，该计算机可读指令用于：响应于排气的烟尘水平小于第一阈值并且储存在GPF中的烟尘水平小于第二阈值打开旁通阀，并且响应于在减速燃料切断(DFSO)操作期间旁通阀被打开，不基于GPF的温度限制DFSO操作的持续时间；以及响应于排气的烟尘水平中的一个或多个大于第一阈值且储存在GPF中的烟尘水平大于第二阈值关闭旁通阀，并且响应于在DFSO操作期间旁通阀被关闭且GPF的温度高于第一上阈值，基于GPF的温度限制DFSO操作的持续时间。在系统的第一示例中，该系统进一步包括其中计算机可读指令进一步包括指令，这些指令用于：响应于在DFSO操作期间旁通阀被关闭且GPF的温度低于第一上阈值，不基于GPF的温度限制DFSO操作的持续时间。系统的第二示例任选地包括第一示例，并且进一步包括其中发动机为直接喷射的火花点火的汽油发动机，并且其中计算机可读指令进一步包括指令，这些指令用于：在关闭旁通阀且GPF的温度高于第一上阈值时的DFSO操作期间，调节发动机的参数以维持燃烧空燃比在化学计量的阈值内，以及响应于GPF的温度增加到高于第二上阈值终止DFSO操作，其中第二上阈值大于第一上阈值。

[0093] 在另一表示中，用于发动机的方法包括：响应于进入减速燃料切断(DFSO)操作的进入条件被满足：响应于设置在发动机的排气通道中的汽油颗粒过滤器(GPF)周围的旁路被打开，以DFSO操作发动机并允许比化学计量的阈值内更贫化的燃烧空燃比；以及响应于旁路被关闭并且GPF的温度高于第一阈值，以DFSO操作发动机并调节发动机操作参数以维持发动机的燃烧空燃比在化学计量的阈值内。

[0094] 注意，本文包括的示例性控制和估计例程可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和例程可作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可由包括控制器与各种传感器、致动器和其他发动机硬件组合的控制系统来实行。本文描述的特定例程可表示任何数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所示的各种动作、操作和/或功能可以所示的序列并行地或在某些情况下被省略来执行。同样地，为了实现本文所述的示例性实施例的特征和优点，不一定需要处理顺序，而是为了便于说明和描述而提供处理顺序。可根据所使用的特定策略重复执行所示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个。此外，所描述的动作、操作和/或功能可图形地表示要编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码，其中所描述的动作通过执行包括各种发动机硬件部件与电子控制器的组合的系统中的指令来实行。

[0095] 将理解的是本文公开的配置和例程在本质上是示例性的，并且这些具体实施例不应当以限制意义考虑，因为许多变化都是可能的。例如，上述技术能够应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或属性的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。

[0096] 随附权利要求特别指出被视为新颖且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以指“一个”元件或“第一”元件或它们的等同物。此类权利要求应该被理解为包括一个或多个此类元件的结合，既不要求也不排除两个或更多个此类元件。所公开的特征、功能、元件和/或属性的其他组合和子组合可以通过对本申请权利要求的修改或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求来要求保护。此类权利要求，无论在范围上比原始权利要求更宽、更窄、相等或不同，都被视为包括在本公开的主题内。

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