用于使用专用egr的后处理再生的系统和方法_3

文档序号:9613178阅读:来源:国知局
统100内的发动机110包括一组四个汽缸。专用汽缸组210包括一个汽缸,而非专用汽缸组300、310和315包括三个汽缸。空气被示为进入并穿过压缩机330到入口单元280,其中入口单元280是增压空气冷却器(CAC)。CAC连接到专用汽缸210和每个非专用汽缸300、310、315。来自非专用汽缸300、310、315的废气在排气歧管中被收集并朝着涡轮增压器120的涡轮机320按规定路线被运送,涡轮机320又朝着后处理部件130按规定路线运送废气。根据一个例子的后处理部件130是LNT。来自专用汽缸210的排气离开汽缸并接近具有能够在几个方向上按规定路线运送气体的阀270机构的接头。如图3A所示,可向发动机110的上游朝着CAC 280按规定路线运送排气以进行冷却,并进一步朝着发动机110按规定路线运送以被带到专用汽缸210和非专用汽缸300,310,315内。在发动机110的正常非再生循环中,来自专用汽缸210的富足的废气主要穿过非专用汽缸300、310、315离开发动机系统100。在再生循环期间,来自专用汽缸210的富足的废气直接环行到LNT后处理部件130。在一个例子中,简单的接通/断开阀连接在LNT后处理部件130之前的专用汽缸210的排气歧管和涡轮机出口 320之间。在这样的系统中,来自专用汽缸210的排气的一部分朝着尾管转向。没有非专用汽缸300、310、315的装料流动或λ值的变化出现;因此,非专用汽缸300、310、315继续贫燃地运转。
[0033]图3Β是将专用汽缸通过涡轮机出口 320按规定路线运送到后处理部件130用于再生的发动机系统100的示意图。空气穿过压缩机330到入口单元280,其中入口单元280是增压空气冷却器(CAC)。如上所述,CAC可连接到专用汽缸210和每个非专用汽缸300、310,315ο非专用汽缸300、310、315贫燃地运转,且来自非专用汽缸300、310、315的废气在排气歧管中被收集并朝着涡轮增压器120的涡轮机320按规定路线被运送,涡轮机320又朝着后处理部件130 (例如LNT)按规定路线运送废气。来自专用汽缸210的排气离开汽缸并接近具有能够在几个方向上按规定路线运送气体的阀270机构的接头。阀270可以是便于废气的转向的分流阀(也被称为排出阀或排放阀)。如在图3Β上所示的,可向发动机110的上游朝着CAC 280按规定路线运送排气以进行冷却,并进一步朝着进气歧管按规定路线被运送以被带到专用汽缸210和非专用汽缸300、310、315内。根据一个实施方式,发动机系统100可使来自专用汽缸210的所有排气转向排气歧管以朝着涡轮机出口 320和在涡轮机出口 320下游的后处理部件130引导所有排气。这样的转向出现在再生循环期间,且可以没有非专用汽缸300、310、315的装料流量或λ值的变化。
[0034]图3C是具有反馈控制和气缸去激活能力的图3Α或图3Β的发动机系统100的示意图。在一个实施方式中,当非专用汽缸300、310、315净贫燃地运转时,后处理部件130则可能需要实现净富燃环境,以便在再生期间再生。例如,非专用汽缸300、310、315可能需要在再生循环期间化学计量地运转,以便促进后处理部件130的再生过程。在另一例子中,非专用汽缸300、310、315在再生循环期间较不贫燃地运转。与汽缸在再生循环以外的正常操作相反,在再生循环期间较不贫燃或化学计量地运转非专用汽缸300、310、315,通过降低排气氧浓度来帮助促进后处理部件130的再生。可在再生循环期间不同地操作非专用汽缸组300、310、315内的单独汽缸以促进再生过程。例如,可化学计量地操作一些汽缸,而可较不贫燃地操作其它汽缸。一些汽缸可在再生循环期间关闭并停止操作,而其余汽缸可以相同比例、以较不贫燃比或化学计量地操作。在另一例子中,所有非专用汽缸220可在再生循环期间关闭并停止操作。在又一例子中,所有汽缸较不贫燃地操作但在不同的程度上(即所有非专用汽缸300、310、315可在正常操作期间以近似30:1的空气燃料比操作,其中在再生循环期间,非专用汽缸300可以25:1操作,非专用汽缸310可以20:1操作,以及非专用汽缸315可以18:1操作)。
[0035]图3C示出专用汽缸210向发动机110的上游朝着CAC 280重新按规定路线被运送。图3C还示出发动机系统100朝着后处理部件130按规定路线运送来自专用汽缸210的排气和/或朝着涡轮机出口 320按规定路线运送排气。系统包括任意多个或类型的阀或控制机构以根据在整个本公开中描述的系统和方法来控制或限制废气的流动。阀和/或控制机构可提供双重功能,例如检查压力和流动并阻止流动。
[0036]发动机系统100包括用于在倾泻事件期间创建去激活系统的机构。当通过传动器扭矩请求(向上或向下)要求装料流量的突然降低时,倾泻事件(例如发动机负载卸下事件)可出现,使产生在汽缸到汽缸的废气再循环中的瞬时差异。当扭矩请求终止时,进气节流阀可关闭以限制装料流量。然而,发动机系统100仍然可能在较高的压力下而没有地方去,所以在一段短时间期间,EGR部分增加,直到来自专用汽缸210的排气压力消失为止。在倾泻事件(例如低净发动机负荷)期间,系统配置成去激活非专用汽缸300、310、315以确保汽缸不点燃且来自专用汽缸210的富足的排气朝着尾管上游的后处理部件130被引导。因此,富足的废气将以低空间速率流动,使充分和完全的再生事件变得可能。在一些系统中,非专用汽缸300、310、315只部分地去激活(例如,只有两个汽缸去激活,而其余汽缸继续点火)。
[0037]图3D是使用废气旁通阀350将专用汽缸按规定路线运送到后处理部件的发动机系统110的示意图。废气旁通阀350可位于发动机110下游和后处理部件130上游。废气旁通阀350使废气转向远离在发动机系统100中的涡轮机叶轮。此转向调节涡轮机320的速度,从而调节所连接的压缩机330的速度。废气旁通阀350通过调节增压压力来保护涡轮增压器120和发动机110。废气旁通阀350也调节来自专用汽缸210和非专用汽缸300、310,315的废气的流量。
[0038]在某些实施方式中,发动机系统100还包括控制器(也见图4),其构造成执行根据在整个本公开中公开的操作来操作发动机系统100的某些操作,包括使汽缸运转、按规定路线运送废气和使后处理部件130再生。在某些实施方式中,控制器形成包括具有存储器、处理和通信硬件的一个或多个计算设备的处理子系统的一部分。控制器可包括单个设备或分布式设备,且控制器的功能可由硬件执行和/或作为在非临时计算机可读存储介质上的计算机指令被执行。
[0039]在某些实施方式中,控制器包括构造成在功能上执行控制器的操作的一个或多个模块。在某些实施方式中,控制器包括燃烧管理模块、再生确定模块和按规定路线运送模块。包括模块的本文的描述强调控制器的各方面的结构独立性,并示出控制器的操作和职责的一个组合。执行类似的总操作的其它组合被理解为在本公开的范围内。模块可在硬件中和/或作为在非临时计算机可读存储介质上的计算机指令来实现,且模块和/或操作模块的部件可分布在各种硬件或基于计算机的部件当中。控制器操作的某些实施方式的更具体的描述包括在参考图4的章节中。
[0040]例子和非限制性模块实现元件包括提供本文确定的任何值、测量或信息的传感器、提供作为本文确定的值、测量或信息的前身的任何值、测量或信息的传感器、数据链路和/或包括通信芯片的网络硬件、振荡晶体、无线技术、无线电接收机技术、通信链路、电缆、双绞线、同轴线、屏蔽线、发射机、接收机和/或收发机、逻辑电路、硬连线逻辑电路、根据模块规范配置的特定的非瞬时状态中的可配置的逻辑电路、包括至少电气、液压或气动执行器的任何执行器、螺线管、运算放大器、模拟控制元件(弹簧、滤波器、积分器、加法器、除法器、增益元件)和/或数字控制元件。
[0041]本文所述的某些操作包括解释和/或确定一个或多个参数的操作。如在本文利用的,解释或确定包括通过本领域中已知的任何方法接收值、测量或信息,包括至少从数据链路或网络通信接收值、测量或信息,接收指示值的电子信号(例如电压、频率、电流或PWM信号),接收指示值、测量或信息的计算机产生的参数,从在非临时计算机可读存储介质上的存储器位置接收值、测量或信息,通过本领域中已知的任何手段和/或通过接收被解释的参数可使用来进行计算的值、测量或信息和/或通过参考被解释为参数值的默认值来接收作为运行参数的值、测量或信息。
[0042]图4是包括存储器435、通信单元440、处理单元445和控制器405的发动机处理子系统400的示意图。存储器435可配置成存储指令(例如计算机代码)以操作并控制如在整个本公开中描述的发动机系统100和发动机系统100内的部件。处理单元445配置成执行在存储器435内的指令,且通信单元440包括便于机械和/或电通信的硬件和/或软件。控制器405包括燃烧管理模块410、再生确定模块
当前第3页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1