用于使用专用egr的后处理再生的系统和方法_4

文档序号:9613178阅读:来源:国知局
420和按规定路线运送模块430。控制器405可体现如在整个本公开中描述的另外的特征和能力。
[0043]燃烧管理模块410配置成管理与在发动机110的汽缸内的燃烧过程有关的方面。例如,管理方面可包括关闭特定的汽缸、控制点火定时以及单独汽缸和聚集的一组汽缸的过程、以及调整在汽缸内的空气燃料比。燃烧管理模块410配置成将专用汽缸210和非专用汽缸220的操作控制为富燃、贫燃和/或化学计量的。根据一个例子,燃烧管理模块管理在发动机110的第一组专用汽缸210和第二组非专用汽缸220内的燃烧,其中第一组专用汽缸210具有第一比例的空气/燃料混合物,而第二组非专用汽缸220具有第二比例的空气/燃料混合物,且空气/燃料混合物的第二比例大于空气/燃料混合物的第一比例。控制汽缸和燃烧操作的涉及与发动机系统100的各个部分连通以实现燃烧需要的操作,包括可连通到燃料喷射器、进气歧管200、再循环路径250、节流阀、涡轮机、压缩机、涡轮增压器、入口单元280、在整个系统中的阀等的系统。燃烧管理模块410还配置成通过在整个本公开中描述的各种机制(包括电路、信号、有线和/或无线联网等)与按规定路线运送模块430和再生确定模块420通信。
[0044]再生确定模块420可配置成促进后处理部件130的再生过程,包括确定应何时再生后处理部件130。再生确定模块420与控制器405内的其它模块(例如燃烧管理模块410和按规定路线运送模块430)通信以实现再生过程。各种再生操作元素可由再生确定模块420管理和/或控制,包括再生循环的定时、确定应何时再生后处理部件130、确定并测量后处理部件130的饱和水平、计算饱和水平阈值、在后处理部件130和/或发动机系统100的与再生过程连接的部件上运行诊断、以及诊断再生过程内的问题。在一个实施方式中,再生确定模块420配置成接收用户输入,其设置该再生确定模块420监测的饱和水平和阈值。在另一实施方式中,再生确定模块420接受确定再生循环的定时周期的预设输入。例如,再生确定模块420每60秒实现并管理再生循环的执行。
[0045]在具有多个后处理部件130且带有多个专用汽缸210以使后处理部件130再生的实施方式中,再生确定模块420协调在后处理部件130之间的再生过程、资源和定时。在某个实施方式中,再生确定模块420可配置成形成再生计划,其包括由发动机系统100内的多个处理器和硬件可执行的指令以使用来自专用汽缸组210的排气来实行后处理部件130的再生。再生确定模块420可将指令从再生计划传输到实行再生责任的必不可少的部件。
[0046]按规定路线运送模块430促进整个发动机系统100中的按规定路线运送操作。按规定路线运送模块430与各种处理系统和/或硬件通信以实现按规定路线运送命令和计划。例如,按规定路线运送模块430与再生确定模块420和燃烧管理模块410通信。按规定路线运送模块430从再生路径260和燃烧管理模块410接收指令。按规定路线运送模块也可传送关于由按规定路线运送模块430控制的部件的信息。根据一个例子,基于由再生确定模块提供的信息,按规定路线运送模块430控制废气在再生循环期间从第一组专用汽缸210到后处理部件130和在当再生循环不出现时的时期期间到进气歧管200的按规定路线运送。其它部件和/或硬件(其中按规定路线运送模块430与这些部件和/或硬件通信并控制这些部件和/或硬件)包括各种阀(例如分流阀、废气旁通阀、接通/断开开关阀、止回阀等)、传感器、测试设备等。按规定路线运送模块430根据发动机系统100的再生或正常操作的指令使再循环路径250转向。按规定路线运送模块430可控制发动机系统100内的几个通道,包括软管、管子、歧管(例如进气和排气)等。
[0047]接下来的示意性流程图和相关描述提供执行用于实现排气再循环方法的过程的例证性实施方式。所示操作被理解为仅仅是示例性的,且操作可被组合或划分和添加或移除以及全部或部分地重排序,除非在本文明确地规定相反的情况。所示某些操作可由执行非临时计算机可读存储介质上的计算机程序产品的计算机实现,其中计算机程序产品包括使计算机执行一个或多个操作或向其它设备发出命令以执行一个或多个操作的指令。
[0048]根据一个实施方式,发动机系统100的控制器405进入基于预设的时间或周期性循环而使后处理部件130再生的再生循环。在另一实施方式中,发动机100基于在后处理部件130内的分子的饱和水平的观察、检测和测量来使后处理部件130再生。
[0049]参考图5,根据示例性实施方式示出在再生循环期间出现的发动机系统100的再生方法的流程图。在510,接收关于饱和水平测量的信息。饱和水平测量指示后处理部件130充满排气分子的饱和程度。在一个例子中,贫燃NOx捕集器的饱和水平测量结果指示在贫燃NOx捕集器内捕获的氧化氮的量。在发动机系统100内的部件例如发动机110和再循环路径250接收关于在后处理部件130中的饱和水平的信息。部件然后使用饱和水平来改变部件的性能。此外,控制系统单元例如再生确定模块420、燃烧管理模块410和按规定路线运送模块430接收关于在后处理部件130中的饱和水平的信息。
[0050]在520,确定后处理部件130的饱和阈值水平。使用再生确定模块420由控制器405来确定饱和阈值水平。在一个例子中,基于来自发动机系统100内的包括发动机110、专用汽缸组210、非专用汽缸组220、入口单元280、后处理部件130、涡轮增压器120等的其它部件的操作反馈来确定饱和阈值水平。根据一个实施方式,饱和阈值水平是被输入到处理系统中以控制并监测再生的预设值。在另一例子中,饱和阈值水平根据所使用的后处理部件130的类型、所使用的多个后处理部件130、如在各处描述的汽缸的贫燃/富燃操作等而改变。
[0051]在530,饱和水平测量与所确定的阈值水平比较。所测量的饱和水平与所确定的饱和阈值比较以监测后处理部件130的有效性并确定应何时实施再生循环。再生确定模块420、燃烧管理模块410和/或按规定路线运送模块430可配置成比较所测量的饱和水平与饱和阈值并将比较信息发送到发动机系统100内的几个部件。根据一个实施方式,如果饱和水平低于阈值水平,则发动机系统100继续正常操作而不进入再生循环。发动机系统100的正常操作(例如当再生循环不出现时)包括富燃地运转专用汽缸210和向发动机110上游朝着进气歧管200按规定路线运送所产生的排气,同时非专用汽缸220比专用汽缸210更不富燃地运转,且因而产生的排气向发动机110下游朝着大气按规定路线被运送。根据另一实施方式,如果饱和水平接近、达到或超越阈值水平,则发动机系统100配置成使用控制器405、再生确定模块420、按规定路线运送模块430和燃烧管理模块410来发起并实现再生循环。在整个发动机运转过程中可以周期性地和/或连续地进行在所观察的饱和水平和阈值水平之间的比较。
[0052]仍然参考图5,在540,转向信息被传输到按规定路线运送模块430。再生路径260配置成将信息传输到在发动机系统100内的按规定路线运送模块430。当接收到关于所观察的饱和水平与阈值饱和水平的比较的信息时,发动机系统100将关于来自专用汽缸210的废气的转向的信息传输到控制废气的方向的部件。在一个例子中,再循环路径250由按规定路线运送模块430指示来关断阀,允许来自专用汽缸210的废气通过再循环路径250按规定路线被运送到发动机110的进气歧管200内。可通过电路和/或在模块之间和/或在连接到发动机的硬件之间的有线和无线通信来传输信息。
[0053]在550,燃烧指示被传输到燃烧管理模块。当确定所观察的饱和水平接近或超越阈值水平时,再生确定模块420将指示传送到燃烧管理模块410以在汽缸内实现适当的燃烧从而根据由再生确定模块420创建或被输入和存储在再生确定模块420内的再生计划来执行再生过程。指示包括执行如在整个本公开中描述的过程的指令,该过程包括维持或增加专用汽缸210的富燃,维持或减小非专用汽缸220的空气燃料比,关闭非专用汽缸220,等等。燃烧管理模块410接收在特定的程度上或在特定的比例下实现上面的指令的指示。例如,燃烧管理模块410接收以特定的空气燃料比运转非专用汽缸220的指令。此外,燃烧管理模块410接收用于专用汽缸组210和非专用汽缸组220内的单独汽缸的指令。
[0054]为了说明和描述的目的提出了本公开的实施方式的前述描述。它并没有被规定为无遗漏的或将本发明限制到所公开的精确形式,且按照上面的教导修改和变化是可能的或可从本发明的实践获取修改和变化。选择和描述实施方式,以便解释本发明的原理及其实际应用以使本领域中的技术人员能够在各种实施方式中和使用适合于所设想的特定用途的各种修改来利用本公开。可在本公开的操作条件和实施方式的布置中进行其它替代、修改、改变和省略,而不偏离本发明的范围。
【主权项】
1.一种发动机系统,包括: 发动机,
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