0054]因此，通过在涡轮增压器之前的废气处理系统周围包括有阀的旁路，可以改进发动机的瞬间响应。此外，如以上所描述，通过将废气处理系统设置在涡轮增压器的上游，所述发动机的比燃料消耗率可以在稳定状态条件过程中减小。
[0055]继续至图6，示出的是一种用于带有具有旁路的在涡轮增压器之前的废气处理系统的发动机系统的方法600，所述发动机系统如以上参照图1所描述的发动机系统110或以上参照图2所描述的发动机系统200。明确地说，方法600确定发动机的环境运行状态并且相应地调整旁通阀。
[0056]在方法600的602处，确定发动机运行状态。发动机运行状态可以包括负载条件、环境条件(例如，隧穿操作、环境温度、环境压力等)等。
[0057]—旦确定了运行状态，那么方法600进行至604，在这里确定环境温度是否大于阈值。所述阈值可以是与隧穿操作有关或高于一个区域的平均温度的温度，其中设置有发动机系统的车辆正在所述区域中行进。如果确定所述环境温度小于所述阈值，那么方法600移动至612并且继续当前发动机操作。作为实例，如果旁通阀是关闭的，那么使所述旁通阀保持关闭，以使得废气处理系统可以继续减少微粒物排放。
[0058]另一方面，如果确定环境温度超过所述阈值，那么方法600继续至606，在这里将所述旁通阀打开。以这种方式，可以减少通过所述废气处理装置的废气的流量，例如以使得所述废气处理装置的温度不会超过阈值，高出所述阈值可能发生所述废气处理装置的退化。
[0059]因此，发动机系统可以包括带有废气处理装置和有阀的旁路的在涡轮增压器之前的废气处理系统。可以在各种发动机运行状态过程中调整所述旁路。在一个实例中，可以打开所述旁路以减少通过废气处理装置的废气的流量，以便降低发动机的瞬间响应时间。在另一个实例中，可以打开所述旁路以减少通过废气处理装置的废气的流量，以便冷却所述废气处理装置。此外，通过将废气处理装置设置在涡轮增压器的上游，可以在减少微粒排放的同时减小比燃料消耗率。
[0060]应了解，如在本说明书中所使用，以单数形式列举并且通过字词“一”或“一个”引出的元件或步骤并不排除多个所述元件或步骤，除非明确指出此类排除情况。此外，对本发明“一项实施例”的参考并不旨在解释为排除存在同样包含所列举特征的额外实施例。另夕卜，除非与明确指出情况相反，否则“包括(comprising)”,包含(including)”或“具有”拥有具体性质的某个元件或多个元件的实施例可以包括不具有所述性质的额外的此类元件。术语“包含(including)”和“其中(in which)”用作对应术语“包括(comprising)”和“其中(wherein)”的简明语言等效物。另外，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标签，并且并不旨在对它们的对象强加数字要求或特设置置顺序。
[0061]本说明书使用实例来揭示本发明，包括最佳模式，并且还使得所属领域的任何技术人员能够实施本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及实施所涵盖的任何方法。本发明的可获专利的范围由权利要求书限定，并且可以包括所属领域的一般技术人员想出的其他实例。如果其他此类实例具有的结构要素与所述权利要求书的字面意义相同，或如果此类实例包括的等效结构要素与所述权利要求书的字面意义无实质差别，则此类实例旨在是在所述权利要求书的范围内。
【主权项】
1.一种用于发动机的系统，其包括: 排气通道，废气经配置从所述发动机流动通过所述排气通道； 涡轮增压器，其带有设置在所述排气通道中的涡轮机；其特征是: 废气处理系统，其设置在所述排气通道中，位于所述涡轮机的上游，所述废气处理系统包括至少一个废气处理装置和带有旁通阀的旁路，所述旁通阀配置用于响应于瞬间发动机运行状态进行调整，以减少通过所述废气处理系统的废气流。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个废气处理装置包括柴油氧化催化剂和微粒氧化催化剂。
3.如权利要求1所述的系统，其进一步包括联接在所述排气通道与所述发动机的进气通道之间的废气再循环系统，所述废气再循环系统包括废气再循环通道和废气再循环阀，并且其中所述废气再循环系统的入口设置在所述废气处理系统的上游。
4.如权利要求3所述的系统，其中所述废气再循环系统配置用于在所述瞬间发动机运行状态过程中关闭所述废气再循环阀。
5.如权利要求1所述的系统，其进一步包括控制单元，所述控制单元用于调整所述旁通阀以减少通过所述废气处理系统的废气流，其中所述控制单元配置用于将所述旁通阀控制到打开位置。
6.如权利要求1所述的系统，其进一步包括分档位的节流阀，所述分档位的节流阀具有多个档位，每个档位与所述发动机的不同功率设置对应，其中所述瞬间发动机运行状态通过所述分档位的节流阀从一个档位切换到另一个档位来启动。
7.如权利要求1所述的系统，其中所述发动机是柴油机，并且所述发动机设置在轨道车辆、船舶或非公路车辆中。
8.如权利要求1所述的系统，其进一步包括用于调整所述旁通阀的控制单元，其中所述控制单元配置用于响应于环境温度超过阈值而打开所述旁通阀。
9.一种用于发动机的系统，其特征是: 控制模块，其配置用于接收与瞬间发动机运行状态有关的第一信号并且响应于所述第一信号产生控制信号；并且 其中所述控制信号配置用于控制旁路控制元件，以调整经过和绕过设置在发动机系统涡轮增压器的涡轮机上游的废气处理系统的废气量。
10.如权利要求9所述的系统，其中: 所述控制模块配置用于在所述第一信号指示所述瞬间发动机运行状态不存在时产生所述控制信号，以将所述旁路控制元件控制到关闭位置；并且 所述控制模块配置用于在所述第一信号指示所述瞬间发动机运行状态存在时产生所述控制信号，以将所述旁路控制元件控制到至少部分打开的位置。
11.如权利要求9所述的系统，其进一步包括: 所述废气处理系统，其中所述废气处理系统配置用于设置排气通道中，位于所述涡轮机的上游，并且其中所述废气处理系统包括: 至少一个废气处理装置； 旁路，其用于使在所述至少一个废气处理装置上游的末端与在所述至少一个废气处理装置下游的末端流体连通；以及 旁路控制元件，其中所述旁路控制元件可操作地与所述旁路联接，以使得所述旁路控制元件的位置支配所述旁路为流体通过而打开的程度。
12.—种车辆系统，其包括: 发动机，其带有排气通道，废气从所述发动机流动通过所述排气通道； 节流阀，其用于控制所述发动机的功率设置； 涡轮增压器，其带有设置在所述排气通道中的涡轮机；其特征是: 废气处理系统，其设置在所述排气通道中，位于所述涡轮机的上游，所述废气处理系统包括柴油氧化催化剂和微粒氧化催化剂以及带有旁通阀的旁路；以及 控制器，其配置用于识别由于所述节流阀的切换而引起的所述发动机所述功率设置的改变，并且响应于所述功率设置的所述改变，至少部分地打开所述旁通阀以减少通过所述废气处理系统的流量。
13.如权利要求12所述的车辆系统，其进一步包括带有废气再循环通道和废气再循环阀的废气再循环系统，所述废气再循环通道联接在所述排气通道与所述发动机的进气通道之间，所述废气再循环阀可操作地设置在所述废气再循环通道中，其中所述控制器进一步配置用于响应于所述发动机的所述功率设置的所述改变而有选择地至少部分关闭所述废气再循环阀。
14.如权利要求12所述的车辆系统，其中所述节流阀是分档位的节流阀，包括多个档位，每个档位与所述发动机的不同功率设置相对应，并且其中所述控制器配置用于识别由于所述分档位的节流阀从一个档位到另一个档位的切换而引起的所述发动机的所述功率设置的所述改变。
15.如权利要求12所述的车辆系统，其中所述控制器进一步配置用于识别环境温度，并且用于响应超过阈值的所述环境温度而至少部分地打开所述旁通阀。
16.一种轨道车辆，其包括: 平台； 多个轮子，其连接至所述平台上，用于所述轨道车辆沿着轨道线路移动；其特征是: 如权利要求12所述的车辆系统，其连接至所述平台上。
【专利摘要】用于控制具有涡轮增压器的发动机的系统包括：排气通道，废气经配置从所述发动机(202)流动通过所述排气通道；以及涡轮增压器(210，16)，所述涡轮增压器具有设置在所述排气通道中的涡轮机(212，218)。所述发动机系统进一步包括废气处理系统(240)，所述废气处理系统设置在所述排气通道中，位于所述涡轮机(212，218)的上游，所述废气处理系统包括至少一个废气处理装置(242，244)和带有旁通阀(248)的旁路(246)，所述旁通阀配置用于响应于瞬间发动机运行状态进行调整，以减少通过所述废气处理装置(242，244)的废气流。
【IPC分类】F01N3-10, F02B37-013, F01N3-20, F02D23-02, F02B37-00, F02B37-20, F01N3-021, B61C5-04, F01N3-00, F02B37-18, F02D21-08, F02D41-10, F02D41-02, F02B39-16, F02B37-12
【公开号】CN204283633
【申请号】CN201290000572
【发明人】M.戈克哈勒
【申请人】通用电气公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2012年6月1日
【公告号】US9120489, US20120304887, WO2012167052A2, WO2012167052A3, WO2012167052A8