用于升高排气温度的技术的制作方法
【专利说明】CN 104704212 A 说明书 1/10 页 用于升高排气温度的技术
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2012年10月3日提交的第13/644, 214号美国专利申请的优先权， 该美国专利申请的全部内容通过引用并入本文。
[0003] 背景
[0004] 本申请大体上涉及内燃发动机的操作，更具体地但非排他性地涉及升高由内燃发 动机产生的废气流的温度，以（通过非限制性示例）促进后处理系统的一个或多个部件的 再生。
[0005] 现代内燃发动机需要符合严格的排放标准，包括可排放的氮氧化物（NOx)的最大 量。现在多种发动机利用后处理系统来将发动机的排放物在释放至大气之前降低为标准水 平。后处理系统通常包括多个部件，包括颗粒过滤器、氧化催化剂、NO xK收器、NOx还原催 化剂、三元催化剂、四元催化剂，并且在沿后处理系统的流程的各位置处还可包括多个相同 类型的部件。一种从发动机废气去除氮氧化物（NO x)的众所周知的方法是选择性催化还原 (SCR)。在该系统中，催化剂用于促进NOx分子和还原剂之间的反应，以将NO x转换为普通大 气气体。
[0006] 随着时间过去，后处理系统的一个或多个部件会被废气的某些成分的沉积掩盖， 这会降低这些部件的效率并且导致排放物的不期望的增加。更具体地，并且通过非限制性 示例，SCR系统会被硫沉积物掩盖，这会对将氧化氮（NO x)从发动机废气中去除的效率有所 影响，尤其是在发动机以高硫燃料（例如，具有大于50ppm的硫含量）以及低温占空比进行 操作的情况中。
【发明内容】
[0007] 一个实施方式是用于升高排气温度的独特策略，其包括使第一组汽缸失效同时将 第二组汽缸维持在燃烧模式，以及不早于上死点（TDC)之前2度将燃料喷射至第二组汽缸 中的每个中。该策略还包括将富燃料废气从第二组汽缸传送至排气路径i以及将排气路径 中的富燃料废气中的至少一部分氧化。在一种形式中，氧化独立于催化作用而发生。其他 矣施方式包括用于升尚排气温度和/或再生后处理系统中的一个或多个部件的独特方法、 系统和装置。通过以下描述和附图，其他的实施方式、形式、目的、特征、优点、方面以及益处 变得清楚。 ^
【附图说明】
[0008] 图1是具有内燃发动机和后处理系统的应用的示意图。
[0009] 图2是用于升高废气温度的系统的示意性框图。
[0010] 图3是图2中示出的系统的控制器的示意性框图。
[0011] 图4是多个燃料喷射事件的图。
[0012] 图5是排气后处理系统的示意图。
[0013]图6是示出了用于升高废气温度的技术的示意性流程 5 CN 104704212 A 说明书 2/10 页
【具体实施方式】
[0014] 为了促进对本发明原理的理解，本发明可采用多种不同的形式，下面将参照附图 中示出的实施方式并使用具体的语言描述这些实施方式。然而应理解，并不打算对本发明 的范围进行任何限制。对于本发明相关领域的技术人员来说，所描述的实施方式的任何改 变和进一步的修改，以及本文中描述的本发明原理的其他应用都被认为是通常能够想到 的。
[0015] 图1是应用9〇〇的示意图，其中应用900包括承载内燃发动机102的车辆902,排 气路径9〇3从内燃发动机1〇 2延伸。应用900包括位于排气路径903中的用于减少 放并且需要周期性再生事件的后处理系统904。发动机102包括燃料喷射器以及处理子系 统，其中处理子系统控制燃料喷射器和发动机102的其他方面，其细节将在下文中提供。应 用900作为当前所描述的系统、方法、技术和装置的示例性平台生成温度和其他排气条件， 以帮助使后处理系统904的一个或多个部件再生。
[0016] 后处理系统9〇4包括一个或多个后处理部件，该一个或多个后处理部件受益于对 排气环境的某些调整、和/或需要周期性再生事件来清灰、更新催化剂活性、和/或去除硫 沉积物，这仅仅是提供了一些非限制性可能性。示例性后处理部件包括滤灰器、催化滤灰 器、N(Vt收器、SCR催化剂部件和/或氧化催化剂。示例性、非限制性再生事件包括从滤灰 器氧化灰、通过富足和/或高温排气操作从NO x吸收器解吸NO x、清除SCR催化剂上的吸附 的NH3和/或利用温度将催化剂脱硫。
[0017]图2是用于升高废气温度的系统100的示意图。系统100包括发动机1〇2,发动机 102具有分别位于汽缸l〇ea-f中的多个往复运动活塞l〇4a-f。虽然在示出的形式中，发动 机102具有六个往复运动活塞l〇4a-f以及六个对应汽缸l〇 6a-f，但是应理解，其中该发动 机102包括不同数量的往复运动活塞和对应汽缸的形式也是可能的，包括发动机 102仅具 有四个往复运动活塞和四个对应汽缸的形式。发动机102还包括多个燃料喷射器l〇8a_f， 其中发动机102的曲轴（未示出）的每一次或两次旋转，该多个燃料喷射器 108a-f能够对 汽缸106a-f中的一个或多个执行多个燃料喷射事件。在示出的形式中，燃料喷射器 108a_f 从与高压燃料栗Il2耦接的加压公共轨110接收燃料。燃料栗112还直接或间接地通过燃 料线路114耦接至燃料源。虽然图2中示出的发动机102包括高压共轨燃料喷射系统，但 本申请预期了能够在发动机102的曲轴的每次（或两次）旋转时对汽缸106a-f中的一个 或多个提供多个燃料喷射事件的任何装置。在某些实施方式中，系统100包括发动机位置 传感器（未示出），其检测曲轴的当前位置。
[0018] 系统100还包括具有控制器118的处理子系统116。可利用具有控制器、模块、传 感器、致动器、通信链路以及用于执行本文中描述的操作的本领域中己知的其他设备来构 造处理子系统116。控制器Il8可以是单个设备或者分布式设备，并且控制器Ii 8的功能可 以由硬件或软件来执行。所有指令和信息可以以可替代性形式提供，一些信息在某些实施 方式中可不出现，并且在某些实施方式中可以出现额外的信息。可以从传感器输入、从数据 链路通信、从计算机可读存储媒介上的参数或者通过本领域已知的其他信息采集设备来解 译信息。
[0019]在一些实施方式中，控制器118包括构造成在功能上执行其操作的一个或多个模 6 CN 104704212 A 说明书 3/10 页 块。本文中包括模块的描述强调控制器118的诸方面的结构独立性，并且描述了控制器118 的操作和职责的一个分组。执行类似整体操作的其他分组应认为是在本发明的范围内。模 块可以以计算机可读媒介上的软件和/或硬件来实施，并且模块可以分布在各硬件或软件 部件上。下文结合图3的示意图提供了对控制器操作的某些实施方式的更具体描述。
[0020] 控制器118通常构造为以标准操作模式200和第二模式202操作发动机102,其 中在第二模式202中，废气温度相对于标准操作模式200被升高。发动机102可以以第二 模式202进行操作，以便于后处理系统904的一个或多个部件的再生（如催化剂的脱硫） 等。下面将提供对发动机102在第二模式202中的操作的更详细描述。更具体地，控制器 118包括系统条件模块204,其解译排气温度升高命令206并且确定以第二模式2〇 2代替标 准模式200来操作发动机102。在一种形式中，响应于确定需要进行后处理系统904的一个 或多个部件的再生，由诊断或维护工具提供排气温度升高命令206。然而，还预期了，响应于 解译由控制器Il 8接收到的一个或多个其他命令或信号，可由系统条件模块204或控制器 118的某一其他模块生成排气温度升高命令206。
[0021] 对于第二模式202中的操作，控制器118通常构造为使用基于速度的方法而不是 基于燃料的方法