用于控制排放气体流动的发动机系统技术方案

本发明专利技术提供了一种用于控制排放气体流动的发动机系统，其包括：进气管线，其设置为吸入外部空气；发动机，其用于使通过进气管线供应的外部空气与燃料在发动机的燃烧室中燃烧以产生扭矩；排放管线，其用于排放来自发动机的燃烧室中的燃烧的排放气体；涡轮增压器，其具有涡轮和压缩机，所述涡轮由穿过排放管线的排放气体操作，所述压缩机用于压缩进气管线中的外部空气；催化剂单元，其设置在涡轮增压器的下游侧以用于减少排放气体的有害成分；旁通管线，其从在涡轮增压器的下游侧的排放管线分支并且并入在催化剂单元的下游侧的排放管线；以及旁通阀，其设置在旁通管线上以用于选择性打开/关闭旁通管线。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求于2014年11月14日在韩国知识产权局所提交的韩国专利申请第10-2014-0158777号的优先权和权益，并通过引用将其全部内容纳入本文。
本公开涉及用于控制排放气体流动的发动机系统，该系统在发动机的过速条件下，通过稳定地维持柴油机氧化型催化剂(DOC)或柴油机微粒过滤器(DPF)的温度来稳定地维持排放气体的净化率。
技术介绍
目前，为了满足关于客运柴油发动机的排放气体规定，正在考虑柴油机氧化型催化剂(DOC)、柴油机微粒过滤器(DPF)、稀燃NOx捕集器(LNT)以及选择性催化还原器(SCR)单元。诸如DOC、LNT和SCR单元的为减少排放气体而安装的后处理系统需要用于化学反应的基本温度。一般而言，在冷发动机状态下(冷却剂温度低于90℃)，当排放气体温度低时，过量排放的排出物在后处理系统被激活之前就排放了。结果，即使在燃料消耗上做出牺牲，还是为减少冷状态排放气体而使用了排放气体温度增加策略。然而在过速(滑行或未完全燃烧状态)的情况下，尽管通过使用燃烧策略使排放气体温度上升成为可能，但是因为进气空气不经燃烧过程而排出，导致后处理系统冷却，后处理系统的温度降低，延长了达到激活温度的时间段。公开于该专利技术
技术介绍
部分的上述信息仅仅旨在加深对专利技术背景的理解，因此其可以包含的信息并不构成在本国已为本领域技术人员所公知的现有技术。专利
技术实现思路
已作出的本专利技术致力于提供一种用于控制排放气体流动的发动机系统，其具有稳定地维持排放气体的净化率的益处。本专利技术的目标为，提供用于控制排放气体流动的发动机系统，其中例如在过速条件下，防止了在未完全燃烧的排放气体穿过催化剂单元时催化剂单元的温度下降，从而整体上提高排放气体的质量。为实现本专利技术的目标，用于控制排放气体流动的发动机系统可以包括：进气管线，其设置为吸入外部空气；发动机，其用于使通过进气管线供应的外部空气与燃料在发动机的燃烧室中燃烧以产生扭矩；排放管线，其用于排放来自发动机的燃烧室中的燃烧的排放气体；涡轮增压器，其具有涡轮和压缩机，所述涡轮由穿过排放管线的排放气体操作，所述压缩机用于压缩进气管线中的外部空气；催化剂单元，其设置在涡轮增压器的下游侧以用于减少排放气体的有害成分；旁通管线，其从在涡轮增压器的下游侧的排放管线分支并且并入在催化剂单元的下游侧的排放管线；以及旁通阀，其设置在旁通管线上以用于选择性打开/关闭旁通管线。该发动机系统可以进一步包括控制单元，所述控制单元用于将旁通阀选择性打开/关闭。如果满足燃料没有喷射到发动机中且发动机的转速高于预设速度的条件，则控制单元可以打开旁通阀，使得排放气体绕过涡轮增压器和催化剂单元。如果没有满足该条件，则控制单元可以关闭旁通阀。控制单元可以基于对加速器踏板信号、发动机的冷却剂温度、车辆速度以及氧传感器的信号的分析来控制旁通阀，所述氧传感器设置在涡轮增压器与发动机之间。该发动机系统可以进一步包括：高压排放气体再循环(EGR)管线，其从涡轮增压器与发动机之间的排放管线分支，以用于将排放气体再循环至进气管线；高压EGR冷却器，其设置在高压EGR管线上，以用于对再循环的排放气体进行冷却；以及高压EGR阀，其安装在高压EGR管线上，以用于对再循环的排放气体进行控制。催化剂单元可以包括：柴油机氧化型催化剂(DOC)，其包括氧化催化剂；以及柴油机微粒过滤器(DPF)，其用于将微粒物质过滤出。在本专利技术的另一方面，用于控制排放气体流动的发动机系统可以包括：进气管线，其设置为吸入外部空气；发动机，其用于使通过进气管线供应的外部空气与燃料在发动机的燃烧室中燃烧以产生扭矩；排放管线，其用于排放来自发动机的燃烧室中的燃烧的排放气体；涡轮增压器，其具有涡轮和压缩机，所述涡轮由穿过排放管线的排放气体操作，所述压缩机用于压缩进气管线中的外部空气；催化剂单元，其设置在涡轮增压器的下游侧以用于减少排放气体的有害成分；旁通管线，其从在涡轮增压器的下游侧的排放管线分支并且并入在涡轮增压器的上游侧的进气管线；以及旁通阀，其设置在旁通管线上以用于选择性打开/关闭旁通管线。该发动机系统可以进一步包括控制单元，所述控制单元用于将旁通阀选择性打开/关闭。如果满足燃料没有喷射到发动机中且发动机的转速高于预设速度的条件，则控制单元可以打开旁通阀，使得排放气体绕过涡轮增压器和催化剂单元。如果没有满足该条件，则控制单元可以关闭旁通阀。控制单元可以基于对加速器踏板信号、发动机的冷却剂温度、车辆速度以及氧传感器的信号的分析来控制旁通阀，所述氧传感器设置在涡轮增压器与发动机之间。该发动机系统可以进一步包括：高压EGR管线，其从涡轮增压器与发动机之间的排放管线分支，以用于将排放气体再循环至进气管线；高压EGR冷却器，其设置在高压EGR管线上，以用于对再循环的排放气体进行冷却；以及高压EGR阀，其安装在高压EGR管线上，以用于对再循环的排放气体进行控制。该发动机系统可以进一步包括中间冷却器，其设置在涡轮增压器与发动机之间的进气管线上，以用于对被涡轮增压器压缩的气体进行冷却。为实现本专利技术的目标，在过速条件下，未完全燃烧的发动机排放气体被控制为绕过催化剂单元，从而稳定地维持催化剂单元的温度并提高排放气体的质量。附图说明图1示出了与本专利技术有关的发动机系统的示意图。图2示出了显示与本专利技术有关的发动机系统中的过速部段的图。图3示出了根据本专利技术优选实施方案的用于控制排放气体流动的发动机系统的示意图。图4示出了根据本专利技术另一优选实施方案的用于控制排放气体流动的发动机系统的示意图。具体实施方式下面将参考附图对本专利技术的示例性实施方案进行详细描述。图1示出了与本专利技术有关的发动机系统的示意图。参照图1，该发动机系统包括进气管线100、涡轮增压器110、中间冷却器120、发动机140、冷却剂温度传感器130、排放管线160、柴油机氧化型催化剂165、柴油机微粒过滤器170、高压排放气体再循环(EGR)管线150以及高压EGR冷却器155。外部空气通过进气管线100供应到涡轮增压器110。涡轮增压器110使用在排放管线160中流动的排放气体来使涡轮旋转。涡轮压缩在进气管线100中流动的外部空气，并且将压缩的外部空气供应到发动机140的燃烧室。中间冷却器1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制排放气体流动的发动机系统，包括：进气管线，其设置为吸入外部空气；发动机，其用于使通过进气管线供应的外部空气与燃料在发动机的燃烧室中燃烧以产生扭矩；排放管线，其用于排放来自发动机的燃烧室中的燃烧的排放气体；涡轮增压器，其具有涡轮和压缩机，所述涡轮由穿过排放管线的排放气体操作，所述压缩机用于压缩进气管线中的外部空气；催化剂单元，其设置在涡轮增压器的下游侧以用于减少排放气体的有害成分；旁通管线，其从在涡轮增压器的下游侧的排放管线分支并且并入在催化剂单元的下游侧的排放管线；以及旁通阀，其设置在旁通管线上以用于选择性打开/关闭旁通管线。

【技术特征摘要】
2014.11.14 KR 10-2014-01587771.一种用于控制排放气体流动的发动机系统，包括：
进气管线，其设置为吸入外部空气；
发动机，其用于使通过进气管线供应的外部空气与燃料在发动机
的燃烧室中燃烧以产生扭矩；
排放管线，其用于排放来自发动机的燃烧室中的燃烧的排放气体；
涡轮增压器，其具有涡轮和压缩机，所述涡轮由穿过排放管线的
排放气体操作，所述压缩机用于压缩进气管线中的外部空气；
催化剂单元，其设置在涡轮增压器的下游侧以用于减少排放气体
的有害成分；
旁通管线，其从在涡轮增压器的下游侧的排放管线分支并且并入
在催化剂单元的下游侧的排放管线；以及
旁通阀，其设置在旁通管线上以用于选择性打开/关闭旁通管线。
2.根据权利要求1所述的用于控制排放气体流动的发动机系统，
进一步包括控制单元，所述控制单元用于将旁通阀选择性打开/关闭。
3.根据权利要求2所述的用于控制排放气体流动的发动机系统，
其中：
如果满足燃料没有喷射到发动机中且发动机的转速高于预设速度
的条件，则控制单元打开旁通阀，使得排放气体绕过涡轮增压器和催
化剂单元，以及
如果没有满足该条件，则控制单元关闭旁通阀。
4.根据权利要求3所述的用于控制排放气体流动的发动机系统，
其中，控制单元基于对加速器踏板信号、发动机的冷却剂温度、车辆
速度以及氧传感器的信号的分析来控制旁通阀，所述氧传感器设置在
涡轮增压器与发动机之间。
5.根据权利要求1所述的用于控制排放气体流动的发动机系统，

\t进一步包括：
高压排放气体再循环管线，其从涡轮增压器与发动机之间的排放
管线分支，以用于将排放气体再循环至进气管线；
高压排放气体再循环冷却器，其设置在高压排放气体再循环管线
上，以用于对再循环的排放气体进行冷却；以及
高压排放气体再循环阀，其安装在高压排放气体再循环管线上，
以用于对再循环的排放气体进行控制。
6.根据权利要求1所述的用于控制排放气体流动的发动机系统，
其中所述催化剂单元包括：
柴油机氧化型催化剂，其包括氧化催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：南基勋，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR