用未燃烧的碳氢化合物加浓排气的方法技术

技术编号:10687462 阅读:175 留言:0更新日期:2014-11-26 16:51
本发明专利技术涉及用未燃烧的碳氢化合物加浓内燃机(10)的排气的方法。该方法包括以下步骤:监测发动机操作状况,并且当监测到的发动机操作状况等于预先确定的发动机操作状况时执行未燃烧的碳氢化合物进入至少两个气缸(12)中一个预先确定的气缸(12)的缸内后喷射。预先确定的发动机操作状况被设定为对于操作中的发动机的特定设计产生后喷射的碳氢化合物到EGR回路中的大致零流动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及用未燃烧的碳氢化合物加浓内燃机(10)的排气的方法。该方法包括以下步骤:监测发动机操作状况,并且当监测到的发动机操作状况等于预先确定的发动机操作状况时执行未燃烧的碳氢化合物进入至少两个气缸(12)中一个预先确定的气缸(12)的缸内后喷射。预先确定的发动机操作状况被设定为对于操作中的发动机的特定设计产生后喷射的碳氢化合物到EGR回路中的大致零流动。【专利说明】
本专利技术涉及用未燃烧的碳氢化合物加浓内燃机的排气的方法,所述内燃机包括多个气缸、用于接收来自所述多个气缸的至少两个的排气的至少一个排气歧管和用于将排气从所述排气歧管供应到所述气缸的至少一个的进气口的EGR回路,其中所述排气歧管包括用于将排气供应到排气后处理系统的第一出口和用于将排气供应到所述EGR回路的第二出口。 本专利技术也涉及包括程序代码装置的计算机程序,包括存储在计算机可读介质上的程序代码装置的计算机程序产品,以及用于实施用未燃烧碳氢化合物加浓内燃机的排气的所述方法的计算机系统。 本专利技术特别地可应用于柴油发动机,其中可能周期地需要排气后处理系统的再生。
技术介绍
柴油发动机已知为操作稳定且燃料消耗低,但不产生例如提供有三元催化器的汽油机那样的低排放。改进来自柴油发动机的排放的一个方式是装配微粒过滤器,该微粒过滤器从排气和/或NOx后处理系统过滤掉炭黑和微粒。这些过滤器通常非常有效且收集大微粒和小微粒。为防止过滤器变得充满炭黑且导致离开发动机的排气的大压降,炭黑必须被烧掉。一个方法是通过包含在柴油机排气内的氮氧化物烧掉此炭黑。在此情况中,具有N02的形式的氮氧化物的部分可在大约250至400摄氏度的温度范围内将炭黑氧化,但此过程需要相对长的时间且需要或多或少地恒定的活动,即使在过滤器前存在氧化催化剂或过滤器自身被催化层覆盖。将蓄积在微粒过滤器内的炭黑氧化的另一个方法是将过滤器加热到大约600至650摄氏度,使得来自柴油机的多余的02可以将炭黑直接氧化,这是快速的过程。在许多小时的操作时间中蓄积的炭黑可以在5至10分钟量级的时间内被氧化掉。柴油发动机的排气温度通常不会达到600至650摄氏度,特别是在涡轮单元之后,因为涡轮机从排气流获取功率且导致温度降低。在涡轮单元的涡轮机之后的排气温度低于250摄氏度也并非异常,而低于此温度氧化催化剂无法正常工作。 可以例如通过将例如以燃料形式的未燃烧的碳氢化合物供给到NOx捕获器或NOx催化器的上游排气内来提高临时升高的排气温度,以使得例如微粒过滤器的NOx捕获器再生。一个通常的解决方法是为排气系统提供分开的燃料喷射器,以将未燃烧的碳氢化合物直接喷射到微粒过滤器的排气系统上游内。然而,此解决方法要求位于排气系统内的另外的燃料喷射器,以及通向所述另外的燃料喷射器的燃料供给管线,因此增加了成本、维护要求和排气后处理系统故障的风险。 根据替代解决方法,未燃烧的碳氢化合物通过缸内燃料后喷射被供给到一个或多个气缸内。此解决方法因此不要求用于将未燃烧的燃料喷射到排气内的另外的燃料喷射器。大多数现代柴油发动机中的一些经常装配有排气再循环(EGR)以降低氮氧化物的排放。将缸内后喷射、EGR系统和微粒过滤器和/或通过所谓的NOx捕获器或NOx催化器的NOx后处理组合在一起产生了混乱,例如EGR回路潜在地被未燃烧的碳氢化合物污染,从而可能导致燃烧情况改变。因此,通过如下方式得到收益,即,将带有未燃烧的碳氢化合物的排气引导到排气系统中以用于再生目的但防止未燃烧的碳氢化合物在EGR回路中再循环。 这些由于在EGR回路中的燃料导致的不利效果可以通过当发生后喷射时选择地关闭EGR来防止,例如在US20060196178 Al中所描述,或通过仅在小心地选择的气缸内与特别设计的排气歧管组合地应用缸内后喷射来防止,如在US2008110161中公开的,或通过与在特定的指定的气缸内进行缸内后喷射组合地提供分为两个部分的排气系统来防止,如在 US5987884 和 US6141959 中公开。 通过可控制的阀装置或将排气歧管和/或系统分为至少两个部分的内部分隔壁来控制排气流动的方法导致更昂贵的排气系统,并且要求用于安装的更大的空间。然而,特别设计的排气歧管要求明显的设计努力且限制了排气歧管的可能的设计可能性。因此,需要去除了以上所述的缺点的用于用未燃烧的碳氢化合物加浓内燃机的排气的改进的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供用未燃烧的碳氢化合物加浓内燃机的排气的方法,其中至少部分地避免了前述问题。此任务通过权利要求1的特征部分的特点实现。 本专利技术涉及用未燃烧的碳氢化合物加浓内燃机的排气的方法,所述内燃机包括多个气缸、用于接收来自所述多个气缸的至少两个的排气的至少一个排气歧管和用于将排气从所述排气歧管供应到所述气缸的至少一个的进气口的EGR回路,其中所述排气歧管包括用于将排气供应到排气后处理系统的第一出口和用于将排气供应到所述EGR回路的第二出口。 本专利技术的特征在于下述步骤:监测发动机的操作状况,并且,当监测到的发动机操作状况等于预先确定的发动机操作状况时,执行未燃烧的碳氢化合物进入连接到排气歧管的所述至少两个气缸中一个预先确定的气缸的缸内后喷射,预先确定的发动机操作状况被设定为对于操作中的发动机的特定设计产生所述后喷射的碳氢化合物到EGR回路中的大致零流动。 根据本专利技术的方法的一个有利的效果是可省去布置在排气系统内的仅用于通过加热而再生排气后处理系统的一部分的任何燃料喷射器,并且替代地使用现有的燃烧气缸燃料喷射器的一个或多个用于此目的。省去排气系统内的燃料喷射器导致成本降低和发动机和排气系统的可靠性升高。另外的优点是排气从其中执行燃料后喷射的气缸以及进入EGR回路的燃料的高度分离,而无昂贵的或占据空间的装置。此外,本专利技术的方法允许同时的燃料缸内后喷射和活动EGR操作,使得通过EGR系统可以提供连续的高水平的NOx降低。 另外的优点通过实施从属权利要求的一个或数个特征实现。 所述一个预先确定的气缸和所述预先确定的发动机操作状况的组合可以基于在不同的发动机操作状况下流过所述EGR回路的排气源自哪个气缸的映射和/或建模。换言之,映射和/或建模用于确定在EGR回路中流动的排气来自哪个单独的气缸,并且因此确定对于特定的发动机操作状况,哪个气缸应有利地执行缸内后喷射。在确定来自一个或多个气缸的排气没有或略微进入EGR回路时,则此一个或多个气缸可以被记录为当记录到要求的预先确定的发动机操作状况时适合于所述燃料后喷射。 可以优选地在所述监测到的发动机操作状况等于所述预先确定的发动机操作状况时执行所述未燃烧的碳氢化合物进入到所述一个预先确定的气缸的所述缸内后喷射,因为因而可以实现EGR回路的大体上正常的操作。 所述未燃烧的碳氢化合物进入所述一个预先确定的气缸的缸内后喷射的执行可以仅意味着用未燃烧的碳氢化合物加浓所述内燃机的排气,并且同时避免后喷射的碳氢化合物到达EGR回路。 发动机操作状况可以优选地包括至少发动机速度和发动机负荷。另外的或替代的发动机操作状况包括所述EGR回路中的排气流量或相应的参数。 EGR回路可以提供有用于每个排气歧管或每组气缸或每个发动机的单独的本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用未燃烧的碳氢化合物加浓内燃机(10)的排气的方法,所述内燃机(10)包括多个气缸(12)、用于接收来自所述多个气缸(12)中至少两个气缸的排气的至少一个排气歧管(14)和EGR回路,该EGR回路用于把排气从所述排气歧管(14)供应到所述气缸(12)中至少一个的进气口(13),其中,所述排气歧管(14)包括用于把排气供应到排气后处理系统(23)的第一出口(26)和用于把排气供应到所述EGR回路的第二出口(27),所述方法的特征在于以下步骤:监测发动机操作状况,并且,当监测到的发动机操作状况等于预先确定的发动机操作状况时,执行所述未燃烧的碳氢化合物进入连接至所述排气歧管(14)的所述至少两个气缸(12)中一个预先确定的气缸(12)的缸内后喷射,所述预先确定的发动机操作状况被设置成对于操作中的发动机的特定设计产生所述后喷射的碳氢化合物到所述EGR回路的大致零流动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:安尼卡·卡尔松
申请(专利权)人:沃尔沃拉斯特瓦格纳公司
类型:发明
国别省市:瑞典;SE

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