在发动期间管理后处理部件效率制造技术

本文公开了在内燃机的发动事件或条件期间维持后处理部件的效率，同时还降低油耗和颗粒数量排放的系统和方法。

Manage post process component efficiency during launch

A system and method for maintaining the efficiency of a post processing component during an event or condition of an internal combustion engine while reducing fuel consumption and particle number emissions is disclosed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2014年2月28日提交的美国临时申请序列号61/946,217的提交日期的权益，所述申请以其整体通过引用并入本文中。
技术介绍
内燃机的发动事件可以在燃料未供应到内燃机的气缸或未由内燃机的气缸燃烧时发生。由于因缺乏燃烧产生的降低的排气温度，排气系统中的后处理部件的温度以使得后处理系统的效率被影响的速率或量降低或冷却。当发动事件结束时，降低了温度的后处理部件以降低的效率工作，从而产生增加HC和/或NOx排放物的可能性，直到达到后处理系统所期望的工作温度为止。因此，需要在内燃机的发动条件期间维持后处理部件效率的系统和方法。
技术实现思路
现在构想本文公开的系统和方法的各种方面。根据一个方面，一种方法包括：确定内燃机发动事件发生或即将发生；响应于发动事件执行通过内燃机的减少的进气流操作以便在发动事件期间降低内燃机下游的后处理系统部件的冷却速率和氧饱和度；以及响应于减少的进气流操作执行增加的废气再循环(EGR)操作以便将进气歧管压力保持在预定阈值之上以便降低发动事件期间的油耗。根据另一个方面，一种系统包括：连接到后处理系统的发动机；连接到发动机的进气通道；以及EGR通道，所述EGR通道将从发动机接收排气的排气通道连接到进气通道。进气通道包括进气节流阀并且EGR通道包括控制阀门。系统还包括连接到进气节流阀和控制阀门的控制器。根据所述系统，或者在根据控制器装置的另一个方面中，控制器被构造来判读内燃机的发动条件，并且致动进气节流阀以便减少进气流以降低后处理部件的冷却速率，并且致动控制阀门以便增加EGR流以将进气歧管压力维持在压力阈值之上。在系统和/或装置的一个实施方案中，增加EGR流将进气歧管压力维持在压力阈值之上，使得发动事件或条件期间油耗和颗粒数量排放低于将在没有EGR流条件下发生的情况。在另一个实施方案中，进气通道中的进气节流阀关闭来减少进气流，这降低了后处理系统部件的冷却速率和氧饱和度。在又一实施方案中，增加EGR流包括打开控制阀门。在另一实施方案中，发动事件或条件包括确定内燃机的一个或更多个气缸目前不接收燃料。在再一实施方案中，内燃机响应于确定发动事件或条件的结束返回到标称的空气流操作。本概要旨在介绍一种概念的选择，这些概念将在以下说明性实施方案中进一步描述。本概要并不旨在识别要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在用作帮助限制要求保护的主题的范围。根据以下描述和附图，其他实施方案、形式、目标、特征、优点、方面和益处将变得显而易见。附图说明图1是系统的一个实施方案的示意图，所述系统具有内燃机和后处理部件效率管理系统。图2是用于管理内燃机后处理系统的效率的控制器装置的一个实施方案的示意图。图3是用于管理内燃机后处理系统的效率的过程的一个实施方案的流程图。具体实施方式为了促进对本专利技术原理的理解的目的，现在将参考附图中所示的实施方案，并且将使用特定语言来描述所述实施方案。然而应理解，并不旨在对本专利技术的范围构成任何限制，所示实施方案中的任何改变和其他修改，以及如本专利技术所涉领域的技术人员通常能想到的如本文所示的本专利技术的原理的任何其他应用在本文是可期的。参考图1，描绘了系统10，系统10具有发动机12。发动机12是任意类型的内燃机并且可包括化学计量发动机、柴油机、汽油机和/或天然气发动机。在某些实施方案中，发动机12包括稀燃发动机，诸如稀燃汽油发动机或柴油循环发动机。在某些实施方案中，发动机12可以是产生排放物的任意发动机类型，所述发动机12可包括废气再循环(EGR)系统或环路14，例如以便减少来自发动机12的NOx排放物。发动机12包括多个气缸16。气缸的数量可以是适合用于发动机的任意数量，并且布置可以是任意适合的布置。发动机12包括仅用于说明目的的直列式的6个气缸，但是其他布置也可预想并且未被排除。在系统10中，EGR流18在EGR通道20中再循环并且在进气歧管26的上游位置处与进气通道24中的进气流22组合。进气歧管26提供包括与EGR流18组合的进气流22的供给流。进气歧管26连接到进气通道24，并且进气通道24包括进气节流阀28以便调控通过进气歧管26至气缸16的供给流。进气通道24还可包括增压空气冷却器(未示出)以便冷却提供到进气歧管26的供给流。进气通道24还可包括压缩机(未示出)以便压缩从进气清洁器(未示出)接收的进气流。还预想没有压缩机和/或增压空气冷却器的实施方案。EGR流18可在EGR通道20的出口处、在混合器处或通过任意其他布置与进气流22组合。在某些实施方案中，EGR流18直接返回到进气歧管26。进气节流阀28在EGR通道20上游的进气通道24中并且包括进气通道24中的板或其他适合的机构以便调控提供到进气歧管26的进气流22的量。进气节流阀28可包括致动器或连接到控制器50的其他设备，所述进气节流阀28或连接到控制器50的其他设备被构造来从控制器50接收通过调制进气通道24中的板或进气节流阀28的其他流阻塞构件调控进气流22的控制命令。在说明性实施方案中，EGR流18与进气节流阀28下游的进气流22混合使得进气歧管26上的进气歧管压力可响应于通过进气节流阀28的进气流22的减少通过增加EGR流18而增加，这在发动条件期间降低发动机12的油耗。在其他实施方案中，EGR通道20可包括EGR冷却器(未示出)以及带有阀门的旁路(未示出)，所述阀门选择性地允许EGR流绕开EGR冷却器。EGR冷却器和/或EGR冷却器旁路的存在是任选的并且非限制性的。EGR通道20还包括可操作来在打开位置与关闭位置之间移动以便调控提供到进气通道24的EGR流18的量的EGR流控制阀门38。控制阀门38可以是二元的，这是由于它仅具有“打开”位置和“关闭”位置，所述控制阀门38可以在打开与关闭位置之间的多个位置的所选择一个处是可定位的，和/或可以在打开与关闭位置之间持续可变化。控制阀门38包括致动器或其他适合的设备以便调控其打开和关闭，所述控制阀门38连接到来自控制器50的控制命令并且响应于来自控制器50的控制命令。气缸16连接到排气系统，所述排气系统包括接收以来自气缸16的排气流30形式的排气的排气歧管28和从排气歧管28接收气流30的排气通道32。在其他实施方案中，提供排气通道32中的涡轮(未示出)，所述涡轮通过排气可操作来驱动进气通道24中的压缩机。排气通道32包括在排气通道32中带有一个或更多个部件的后处理系统34，所述后处理系统34被构造来处理排气流30中的排放物。后处理系统34可以是本领域已知的任意类型的后处理系统，并且可包括催化剂和/或过滤后处理部件。后处理系统34包括一个或更多个部件，所述一些或更多个部件(至少在一些操作条件中)需要最小温度来正常起作用、有效地起作用和/或再生或恢复存储容量或催化剂活性。示例性后处理部件包括但不限于氧化催化剂(例如，柴油机氧化催化剂-DOC)、NOx处理部件(三元催化剂、稀NOx催化剂、SCR催化剂等等)、过滤部件、脱除催化剂(例如，氨氧化催化剂)。系统10还包括可操作来从燃料存储源42(诸如燃料箱)向气缸16提供燃料的燃料系统40。燃料存储源42包括，例如，随车携带的燃料泵44，所述燃料泵44经由导管46通过过滤器(未示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，其包括：在利用标称新鲜空气流和标称废气再循环(EGR)流操作内燃机的同时确定所述内燃机的发动事件；响应于所述发动事件，执行减少的进气流操作以便减少来自所述标称新鲜空气流的通过所述内燃机的新鲜空气流，其中所述减少的进气流操作在所述发动事件期间降低所述内燃机下游的后处理系统部件的冷却速率和氧饱和度；以及在所述发动事件期间执行增加的EGR操作以便增加来自所述标称EGR流的EGR流并且将进气歧管压力维持在预定阈值之上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.28 US 61/9462171.一种方法，其包括：在利用标称新鲜空气流和标称废气再循环(EGR)流操作内燃机的同时确定所述内燃机的发动事件；响应于所述发动事件，执行减少的进气流操作以便减少来自所述标称新鲜空气流的通过所述内燃机的新鲜空气流，其中所述减少的进气流操作在所述发动事件期间降低所述内燃机下游的后处理系统部件的冷却速率和氧饱和度；以及在所述发动事件期间执行增加的EGR操作以便增加来自所述标称EGR流的EGR流并且将进气歧管压力维持在预定阈值之上。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述发动事件期间执行所述增加的EGR操作将油耗和颗粒数量排放降低到低于将在所述发动事件期间在没有EGR流的情况下发生的量。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，执行所述减少的进气流操作包括关闭连接到所述内燃机的进气通道中的进气节流阀。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，油耗在所述内部燃烧的操作期间与所述进气歧管压力成反比变化并且颗粒数量排放与油耗成正比变化。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，执行所述增加的EGR操作包括打开连接到进气通道的EGR通道中的EGR阀门，所述进气通道连接到所述内燃机。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述发动事件包括确定所述内燃机目前不接收燃料。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括响应于确定所述发动事件结束利用所述标称新鲜空气流和所述标称EGR流返回操作所述内燃机。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述发动事件包括确定对所述内燃机的转矩要求为零或更小。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述发动事件包括确定对所述内燃机的一个或更多个气缸的燃料加注停止。10.一种系统，其包括：利用排气通道联接到后处理系统的发动机；联接到所述发动机的进气通道，所述进气通道包括进气节流阀；将从所述发动机接收排气的所述排气通道连接到所述进气通道的废气再循环(EGR)通道，所述EGR通道包括控制阀门；以及可操作地连接到所述进气节流阀和所述控制阀门的控制器，其中所述控制器被构造来判读所述发动机的发动事件，并且响应于所述发动事件，关闭所述进气节流阀以便减少从所述进气通道通过所述发动机的新鲜空气流，并且在所述发动事件期间打开所述控制阀门以便增加到所述进气通道的EGR流。11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，进一步包括可操作地连接到所述控制器的进气歧管压力传感器，并且其中所述控制器被构造来在所述发动事件期间在...

【专利技术属性】
技术研发人员：TL安特克利夫，V拉胡纳桑，NJ雷姆四世，V达拉姆瓦，JC斯特特尔，MM卡梅尔，
申请(专利权)人：卡明斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US