控制废气处理装置运转的方法制造方法及图纸

一种控制发动机运转的方法，所述发动机包括：燃烧单元，其具有排气管和一个或多个燃烧气缸，每个燃烧气缸具有活塞、燃料喷射器、进气阀和通向所述排气管的排气阀；废气处理装置，其被配置成从所述排气管接收流体并包括柴油氧化催化剂模块；以及控制器，其被配置成接收表示所述柴油氧化催化剂模块内的气体温度的温度数据值。所述方法包括：在主喷射事件中将燃料从所述燃料喷射器喷射到所述一个或多个燃烧气缸中的每一个中，以通过压缩点火引发驱动所述活塞的主燃烧事件。所述方法还包括使用所述控制器来将所述温度数据值相对于第一温度阈值和第二温度阈值进行比较。根据所述方法，在所述控制器确定所述温度数据值在所述第一阈值温度值与所述第二阈值温度值之间的情况下，在所述主喷射事件之后在一定时间段内在辅助喷射事件中将燃料从所述燃料喷射器喷射到所述一个或多个燃烧气缸中的一个中，在所述时间段内，在所述辅助喷射事件中喷射的所述燃料直接进入所述排气管而不在所述燃烧气缸中燃烧。进一步根据所述方法，在所述控制器确定所述温度数据值低于所述第一阈值温度值的情况下，在所述主喷射事件之后的一定时间段内在中间喷射事件中将燃料从所述燃料喷射器喷射到所述一个或多个燃烧气缸中的一个中，使得在所述中间喷射事件中喷射的燃料导致所述气缸或所述排气管中的二次燃烧事件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制废气处理装置运转的方法
本公开涉及废气处理领域，具体而言，涉及控制具有柴油氧化催化剂的废气处理装置的运转。
技术介绍
废气处理装置可包括多个模块，其中每个模块旨在用于处理废气的一种或多种成分。模块可以串联布置，使得废气依次流过每个模块。为了按预期运转，一些模块可能需要废气超过特定的温度。废气处理装置可包括柴油氧化催化剂模块、柴油氧化催化剂模块下游的柴油微粒过滤器模块和柴油微粒过滤器模块下游的选择性催化还原模块。当废气低于某一温度时，这些模块中的一个或多个可能无法按预期运转。而且，升高的温度可以改善废气处理装置的运转和效率。为了提高废气的温度，已知使用柴油氧化催化剂模块来提高从中通过的废气的温度，以便提高到达柴油氧化催化剂下游的废气的温度。这可以通过在柴油氧化催化剂的上游引入未燃烧的燃料以在柴油氧化催化剂中氧化，从而提高离开柴油氧化催化剂模块的废气的温度来实现。因此，除了喷射用于燃烧的燃料之外，燃料还可以作为燃烧后事件喷射到一个或多个气缸中，目的是燃料从一个或多个气缸流出而不会氧化。该燃料可在柴油氧化催化剂模块中氧化，从而提高其中的废气的温度。为什么需要提高废气处理装置中的废气温度，可能存在一个或多个原因。这些原因可包括：原本可能堆积在废气处理装置的内表面上的尿素燃烧沉积物；可能会积聚在柴油微粒过滤器上的烟灰燃烧沉积物；以及还提高到达选择性催化还原模块的废气温度，这可以提高运转的效率和可靠性。可能存在燃料在柴油氧化催化剂模块中将点燃的最低温度，该温度可被称为柴油氧化催化剂燃烧阈值温度。在柴油氧化催化剂模块的上游喷射的不在柴油氧化催化剂模块中燃烧的燃料可能作为未燃烧的燃料从废气处理装置中释放。出于包括监管要求、环境考虑和效率降低的原因，这是不希望的。认识到这一点后，已知的是应避免在柴油氧化催化剂模块中喷射用于燃烧的燃料，直到达到阈值温度为止。
技术实现思路
在此背景下，提供了一种控制发动机运转的方法，该发动机包括：燃烧单元，其具有排气管和一个或多个燃烧气缸，每个燃烧气缸具有活塞、燃料喷射器、进气阀和通向排气管的排气阀；废气处理装置，其被配置成从排气管接收流体并包括上游模块和下游模块；控制器，其被配置成接收表示上游模块内的气体温度的温度数据值；该方法包括：在主喷射事件中将燃料从燃料喷射器喷射到一个或多个燃烧气缸中的每一个中，以引发驱动活塞的主燃烧事件；以及使用控制器来将温度数据值相对于第一温度阈值和第二温度阈值进行比较；其中：在控制器确定温度数据值在第一阈值温度值与第二阈值温度值之间的情况下，在主喷射事件之后在一定时间段内在辅助喷射事件中将燃料从燃料喷射器喷射到一个或多个燃烧气缸中的一个中，在该时间段内，在辅助喷射事件中喷射的燃料进入上游模块而不在燃烧单元中燃烧；以及在控制器确定温度数据值低于第一阈值温度值的情况下，在主喷射事件之后的一定时间段内在中间喷射事件中将燃料从燃料喷射器喷射到一个或多个燃烧气缸中的一个中，使得在中间喷射事件中喷射的燃料导致燃烧单元中的二次燃烧事件。附图说明图1示出了说明在低速和/或低负载情况下，用于在发动机中相对于活塞的上止点喷射燃料的示例时序窗口的时序图；图2示出了说明在高速和/或高负载情况下，用于在与图1相同的发动机中相对于活塞的上止点喷射燃料的示例时序窗口的时序图；图3示出了说明排气阀相对于活塞上止点的开度范围的时序图，与发动机速度和负载无关；以及图4示出了可以通过本公开的方法控制的发动机的废气处理装置。具体实施方式本公开涉及一种控制具有废气处理装置的发动机的方法。为了理解本公开的方法的背景，下面描述可以通过该方法控制的发动机的可能的废气处理装置。如本领域技术人员将容易理解的，本公开的方法适用于多种多样的废气处理装置，并且不限于下面描述的具体示例，这些示例仅是为了帮助读者理解本公开方法的背景而提供的。图4示出了可以通过本公开的方法控制的发动机的废气处理装置1的示意图。废气处理装置1可包括流体流动路径，流体可通过该流体流动路径顺序地流过各种管道，例如第一管道10、第一端部联接器15、第二管道20、第二端部联接器25和第三管道30。第一管道10、第二管道20和第三管道30可以基本上相互平行。流体流动路径可以串联地包括柴油氧化催化剂(DOC)模块110、柴油微粒过滤器(DPF)模块120、混合器模块130、选择性催化还原(SCR)模块140和/或氨氧化催化剂(AMOX)模块150。在使用中，流体可以经由入口4供应到废气处理装置1。流体可以进入第一管道10的第一部分中的DOC模块110。在入口4处接收之前，可以由温度传感器(未示出)来感测废气温度。DOC模块110内的废气的温度可以通过DOC模块110(未示出)附近的温度传感器导出。或者，可以根据从可以在DOC模块110的上游和/或下游的一个或多个传感器获得的温度推断出该废气温度。或者，可以基于其他感测数据结合一个或多个计算和/或一个或多个数据库的使用来推断。例如，在图4的示例性废气处理装置中，温度传感器190、191可以位于柴油氧化催化剂模块的下游以及废气处理装置(未示出)的上游。根据从这些传感器获得的数据，可以推断出柴油氧化催化剂模块内的气体温度。在其他实施方案中，可以在DOC模块110内提供单个温度传感器。可能影响温度传感器的存在、数量和位置的因素可以包括发动机和废气处理装置的其他控制要求，这些要求不属于本公开的范围。DOC模块110可包括一种或多种催化剂，例如钯或铂。这些材料用作催化剂以引起流体流中存在的烃([HC])和一氧化碳(CO)的氧化，以产生二氧化碳(CO2)和水(H2O)。DOC模块110还可用于将NO转化为NO2，以实现1:1的NO:NO2比率。催化剂可以以使催化剂材料的表面积最大化的方式分布，以便提高催化剂在催化反应中的有效性。流体可以从DOC模块110流到DPF模块120，DPF模块包括旨在限制烟灰形式的碳(C)向前流动的特征。因此，流体中的碳颗粒可以在过滤器中被捕获。DPF模块120可以通过已知的再生技术再生。这些技术可涉及控制本装置中此时的流体温度、流体压力和流体中未燃烧燃料的比例中的一项或多项。废气可以从DPF模块120进入第一端部联接器15，在那里它流过排放流体喷射器模块16。排放流体喷射器模块16可以与泵电子罐单元(pumpelectronictankunit，PETU)相关联或可附接到泵电子罐单元。泵电子罐单元可包括用于为排放流体喷射器模块16所喷射的排放流体提供储存器的罐。此类排放流体可包括尿素或氨。PETU可以进一步包括控制器，该控制器被配置为控制由排放流体喷射器模块16从罐喷射的排放流体的体积。控制器可以具有例如温度信息和NOx量的信息之类的输入，这些信息可以从SCR模块140中的传感器导出。排放流体(例如尿素、氨)可以从排放流体喷射器模块16进入位于第二管道20中的混合器模块(未示出)。混合器模块可包括用于确保源自第一管道10的废气与源自排放流体喷射器模块16的排放流体充分混合以产生混合流体的特征。来自第二管道20的混合流体可以经由第二端部联接器25进入位于第三管道的第一部分中的SCR模块。SCR模块140可包括一种或多种催化剂，混合流体可流过所述催化剂。当混合流体流过催化剂表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制发动机运转的方法，所述发动机包括：燃烧单元，其具有排气管和一个或多个燃烧气缸，每个燃烧气缸具有活塞、燃料喷射器、进气阀和通向所述排气管的排气阀；废气处理装置，其被配置成从所述排气管接收流体并包括上游模块和下游模块；控制器，其被配置成接收表示所述上游模块内的气体温度的温度数据值；所述方法包括：在主喷射事件中将燃料从所述燃料喷射器喷射到所述一个或多个燃烧气缸中的每一个中，以引发驱动所述活塞的主燃烧事件；以及使用所述控制器来将所述温度数据值相对于第一温度阈值和第二温度阈值进行比较；其中：在所述控制器确定所述温度数据值在所述第一阈值温度值与所述第二阈值温度值之间的情况下，在所述主喷射事件之后在一定时间段内在辅助喷射事件中将燃料从所述燃料喷射器喷射到所述一个或多个燃烧气缸中的一个中，在所述时间段内，在所述辅助喷射事件中喷射的所述燃料进入所述上游模块而不在所述燃烧单元中燃烧；以及在所述控制器确定所述温度数据值低于所述第一阈值温度值的情况下，在所述主喷射事件之后的一定时间段内在中间喷射事件中将燃料从所述燃料喷射器喷射到所述一个或多个燃烧气缸中的一个中，使得在所述中间喷射事件中喷射的燃料导致所述燃烧单元中的二次燃烧事件。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.20 GB 1608924.51.一种控制发动机运转的方法，所述发动机包括：燃烧单元，其具有排气管和一个或多个燃烧气缸，每个燃烧气缸具有活塞、燃料喷射器、进气阀和通向所述排气管的排气阀；废气处理装置，其被配置成从所述排气管接收流体并包括上游模块和下游模块；控制器，其被配置成接收表示所述上游模块内的气体温度的温度数据值；所述方法包括：在主喷射事件中将燃料从所述燃料喷射器喷射到所述一个或多个燃烧气缸中的每一个中，以引发驱动所述活塞的主燃烧事件；以及使用所述控制器来将所述温度数据值相对于第一温度阈值和第二温度阈值进行比较；其中：在所述控制器确定所述温度数据值在所述第一阈值温度值与所述第二阈值温度值之间的情况下，在所述主喷射事件之后在一定时间段内在辅助喷射事件中将燃料从所述燃料喷射器喷射到所述一个或多个燃烧气缸中的一个中，在所述时间段内，在所述辅助喷射事件中喷射的所述燃料进入所述上游模块而不在所述燃烧单元中燃烧；以及在所述控制器确定所述温度数据值低于所述第一阈值温度值的情况下，在所述主喷射事件之后的一定时间段内在中间喷射事件中将燃料从所述燃料喷射器喷射到所述一个或多个燃烧气缸中的一个中，使得在所述中间喷射事件中喷射的燃料导致所述燃烧单元中的二次燃烧事件。2.根据权利要求1所述的方法，包括在所述废气处理装置的所述上游模块中燃烧在所述辅助喷射事件中喷射的所述燃料。3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述废气处理装置的所述上游模块包括柴油氧化催化剂。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一阈值温度值对应于进入所述柴油氧化催化剂模块的燃料在所述柴油氧化催化剂模块中燃烧的最低温度。5.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中所述燃烧单元包括第一燃烧气缸和第二燃烧气缸，并且其中所述方法包括：所述辅助喷射事件包括将燃料喷射到所述第一燃烧气缸中；以及所述中间喷射事件包括将燃料喷射到所述第二燃烧气缸中。6.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中所述第二温度阈值对应于所述废气处理装置的稳态温度。7.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中：所述废气处理装置包括选择性催化还原模块，并且其中所述第二阈值温度值对应于所述选择性催化还原模块的最小规定运转温度或者是所述最小规定运转温度的函数；和/或所述废气处理装置包括柴油机微粒过滤器模块，并且其中所述第二阈值温度值对应于所述柴油微粒过滤器模块中烟灰的最小规定燃烧温度或者是所述最小规定燃烧温度的函数；和/或所述废气处理装置包括用于喷射含尿素材料的排放流体喷射器模块，并且其中所述第二阈值温度值对应于可能在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·J·伊格，B·达利，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：美国,US