本發(fā)明大體涉及用于混合裝置的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理的技術(shù)利用選擇性催化還原(SCR)使某些化學(xué)反應(yīng)在排氣中的NOx與氨(NH₃)之間發(fā)生。通過將尿素噴射到排氣路徑中以將NH3引入到SCR催化劑上游的動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)內(nèi)。尿素在高溫狀況下熵分解為NH₃。SCR促進(jìn)NH3與NOx之間的反應(yīng)以將NOx轉(zhuǎn)換為氮?dú)?N₂)和水H₂O)。然而，在將尿素噴射到排氣路徑中后會(huì)出現(xiàn)問題。在一個(gè)示例中，尿素可能被不良地混合到排氣流內(nèi)(例如，排氣流的第一部分具有比排氣流的第二部分更高的尿素濃度)，這會(huì)導(dǎo)致SCR的不良的覆蓋和排放物(例如，NOx)與SCR之間的不良反應(yīng)性。

解決不良混合的嘗試包括在尿素噴射器的下游并且在SCR的上游引入混合裝置，使得排氣流可以是均勻的。Collinot等人在U.S.20110036082中示出了一種示例方法。在其中，排氣混合器被引入到排氣路徑，以減小排氣流過混合器時(shí)的排氣背壓并且增加排氣均勻性。排氣混合器包含可以操縱排氣流在0至30°的角度范圍內(nèi)流動(dòng)的一個(gè)或更多個(gè)螺旋面。

然而，發(fā)明人在此已經(jīng)認(rèn)識(shí)到此類系統(tǒng)的潛在問題。作為一個(gè)示例，Collinot介紹的混合器具有相對(duì)長的主體，并且可以額外地包含彼此相鄰的一個(gè)或更多個(gè)混合器主體。由于道路狀況或湍流的排氣流，混合器主體會(huì)振動(dòng)并且彼此碰撞，這會(huì)產(chǎn)生不期望的聽得見的聲音和/或使混合器過早地退化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一個(gè)示例中，上述問題可以通過一種排氣混合器來解決，所述排氣混合器包含最上游的第一區(qū)段，其后連續(xù)跟隨第二、第三和第四區(qū)段。第一和第三區(qū)段均具有多個(gè)淚珠形狀的突出物。第二和第四區(qū)段均具有與第一和第三區(qū)段的突出物在徑向上不對(duì)齊的多個(gè)淚珠形狀的突出物。以此方式，通過利用流的更加正態(tài)/二項(xiàng)分布實(shí)現(xiàn)改善的混合是可能的，所述流動(dòng)的更加正態(tài)/二項(xiàng)分布存在流動(dòng)能夠在其處獲得不同路徑的多個(gè)點(diǎn)，類似于高爾頓盒或五點(diǎn)形裝置。

作為一個(gè)示例，具有連續(xù)的第一、第二、第三和第四區(qū)段的混合器可以被用來增加排氣的均勻性。若干部分可以彼此互補(bǔ)，使得當(dāng)排氣流通過混合器的每個(gè)部分時(shí)，排氣流被改變。第一、第二、第三和第四區(qū)段可以被物理地耦連至混合器管，但是不被物理地耦連至彼此。以此方式，混合器能夠是緊湊的，這可以增加混合器穩(wěn)定性，以及允許混合器被放置在更多數(shù)量的位置中。此外，由于其緊湊的性質(zhì)，混合器可以產(chǎn)生由于排氣湍流造成的更低的聽得見的聲音。

應(yīng)當(dāng)理解，提供以上概述是為了以簡化的形式介紹一些概念，這些概念在具體實(shí)施方式中被進(jìn)一步描述。這并不意味著確定所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或必要特征，要求保護(hù)的主題的范圍被隨附的權(quán)利要求唯一地限定。此外，要求保護(hù)的主題不限于解決在上面或在本公開的任何部分中提及的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。

附圖說明

圖1圖示了發(fā)動(dòng)機(jī)的示例汽缸。

圖2圖示了混合器。

圖3圖示了排氣混合器的第一區(qū)段的正視圖。圖3和4被圖示為具有相同的取向，使得附圖示出突出物相對(duì)于豎直軸線的相對(duì)定位。

圖4圖示了排氣混合器的第三區(qū)段的正視圖。

圖5圖示了排氣管道中的混合器的等距視圖。

圖2-5近似地按比例示出。

圖6圖示了流過排氣管道中的排氣混合器的側(cè)視圖的示例排氣流。

圖7圖示了包括在微粒過濾器下游的混合器的實(shí)施例。

圖8圖示了具有在尿素噴射器下游的混合器的實(shí)施例。

圖9圖示了描繪在氣體傳感器上游的混合器的實(shí)施例。

具體實(shí)施方式

以下描述涉及用于車輛的排氣管道中的混合器的系統(tǒng)和方法。車輛包含如在圖1中示出的能夠經(jīng)由燃燒推進(jìn)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)。燃燒的產(chǎn)物是排氣，排氣包含各種成分。而且在圖1示出，各種傳感器、執(zhí)行器和處理裝置被用來測量排氣或與排氣相互作用。為了獲得排氣的成分的準(zhǔn)確測量，希望增加排氣的均勻性。在圖2中描繪的混合器能夠干擾排氣流，使得排氣的均勻性被增加。在圖3中示出了排氣混合器的第一區(qū)段的正視圖。在圖4中示出了排氣混合器的第二區(qū)段的正視圖。關(guān)于圖5示出了排氣管道中的混合器的橫截面。關(guān)于圖6示出了通過混合器的排氣流的一個(gè)示例。然而，可以存在其他示例流?；旌掀骺梢苑謩e位于微粒過濾器的下游、尿素噴射器下游和選擇性催化還原(SCR)的上游、以及排氣傳感器的上游，如在圖7、8和9中示出的。

應(yīng)認(rèn)識(shí)到，圖2、3、4和5近似地按比例繪制，但是如果需要的話，可以使用其他相對(duì)尺寸。

繼續(xù)圖1，示出了示出發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)100中的多缸發(fā)動(dòng)機(jī)10的一個(gè)汽缸的示意圖，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)可以被包括在汽車的推進(jìn)系統(tǒng)中。發(fā)動(dòng)機(jī)10可以至少部分地通過包括控制器12的控制系統(tǒng)以及通過經(jīng)由輸入裝置130來自車輛操作者132的輸入而被控制。在該示例中，輸入裝置130包括加速器踏板和用于產(chǎn)生成比例的踏板位置信號(hào)的踏板位置傳感器134。發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒室30可以包括由汽缸壁32形成的汽缸，活塞36被設(shè)置在其中?；钊?6可以被耦連至曲軸40，使得活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)換為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。曲軸40可以經(jīng)由中間變速器系統(tǒng)耦連至車輛的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪。另外，起動(dòng)機(jī)馬達(dá)可以經(jīng)由飛輪耦連至曲軸40，以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)10的起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。

燃燒室30可以經(jīng)由進(jìn)氣道42從進(jìn)氣歧管44接收進(jìn)氣，并且可以經(jīng)由排氣道48排出燃燒氣體。進(jìn)氣歧管44和排氣道48可以經(jīng)由各自的進(jìn)氣門52和排氣門54與燃燒室30選擇性地連通。在一些示例中，燃燒室30可以包括兩個(gè)或更多個(gè)進(jìn)氣門和/或兩個(gè)或更多個(gè)排氣門。

在該示例中，進(jìn)氣門52和排氣門54可以經(jīng)由各自的凸輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)51和53通過凸輪驅(qū)動(dòng)來控制。凸輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)51和53均可以包括一個(gè)或更多個(gè)凸輪，并且可以利用可以由控制器12運(yùn)轉(zhuǎn)以改變氣門運(yùn)轉(zhuǎn)的凸輪輪廓線變換(CPS)系統(tǒng)、可變凸輪正時(shí)(VCT)系統(tǒng)、可變氣門正時(shí)(VVT)系統(tǒng)和/或可變氣門升程(VVL)系統(tǒng)中的一個(gè)或更多個(gè)。進(jìn)氣門52和排氣門54的位置可以分別由位置傳感器55和57確定。在替代示例中，進(jìn)氣門52和/或排氣門54可以由電氣門驅(qū)動(dòng)來控制。例如，汽缸30可以可替代地包括經(jīng)由電動(dòng)氣門驅(qū)動(dòng)控制的進(jìn)氣門和經(jīng)由包括CPS系統(tǒng)和/或VCT系統(tǒng)的凸輪驅(qū)動(dòng)控制的排氣門。

燃料噴射器69被示為直接耦連至燃燒室30，以便與自控制器12接收的信號(hào)的脈沖寬度成比例地將燃料直接噴射進(jìn)其中。以此方式，燃料噴射器69提供到燃燒室30內(nèi)的所謂的燃料直接噴射。例如，燃料噴射器可以被安裝在燃燒室的側(cè)面或在燃燒室的頂部。燃料可以通過包括燃料箱、燃料泵和燃料軌的燃料系統(tǒng)(未示出)輸送至燃料噴射器69。在一些示例中，燃燒室30可以可替代地或額外地包括以如下構(gòu)造布置在進(jìn)氣歧管44中的燃料噴射器，所述構(gòu)造提供了到燃燒室30上游的進(jìn)氣道的所謂的燃料進(jìn)氣道噴射。

火花經(jīng)由火花塞66提供給燃燒室30。點(diǎn)火系統(tǒng)可以進(jìn)一步包含用于增加供應(yīng)給火花塞66的電壓的點(diǎn)火線圈(未示出)。在諸如柴油機(jī)的其他示例中，火花塞66可以被省略。

進(jìn)氣道42可以包括具有節(jié)流板64的節(jié)氣門62。在該具體示例中，節(jié)流板64的位置可以通過控制器12經(jīng)由提供給節(jié)氣門62所包含的電動(dòng)馬達(dá)或執(zhí)行器的信號(hào)而被改變，該電動(dòng)馬達(dá)或執(zhí)行器為一種通常稱為電子節(jié)氣門控制(ETC)的配置。以此方式，節(jié)氣門62可以被運(yùn)轉(zhuǎn)以改變提供給燃燒室30以及其他發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的進(jìn)氣。節(jié)流板64的位置可以通過節(jié)氣門位置信號(hào)提供給控制器12。進(jìn)氣道42可以包括質(zhì)量空氣流量傳感器120和歧管空氣質(zhì)量傳感器122，用于感測進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)10的空氣量。

排氣傳感器126被示為耦連至根據(jù)排氣流方向在排放控制裝置70上游的排氣道48。傳感器126可以是用于提供排氣空燃比指示的任何合適的傳感器，諸如線性氧傳感器或UEGO(通用或?qū)捰蚺艢庋鮽鞲衅?、雙態(tài)氧傳感器或EGO、HEGO(加熱型EGO)、NOx、HC或CO傳感器。在一個(gè)示例中，上游排氣傳感器126是被配置為提供與排氣中存在的氧氣量成比例的輸出的UEGO，輸出諸如為電壓信號(hào)。控制器12經(jīng)由氧傳感器傳遞函數(shù)將氧傳感器輸出轉(zhuǎn)換為排氣空燃比。

排放控制裝置70被示為沿著排氣傳感器126和混合器69兩者下游的排氣道48布置。裝置70可以是三元催化劑(TWC)、NOx捕集器、選擇性催化還原劑(SCR)、各種其他排放控制裝置或其組合。在一些示例中，在發(fā)動(dòng)機(jī)10的運(yùn)轉(zhuǎn)期間，排放控制裝置70可以通過使發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)汽缸在特定空燃比內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)而被周期性地重置。

混合器68被示為在排放控制裝置70的上游并且在排氣傳感器126的下游。在一些實(shí)施例中，額外地或可替代地，第二排氣傳感器可以位于混合器68與排放控制裝置70之間?；旌掀?8包含在排氣道48中沿著排氣流方向串聯(lián)的多個(gè)區(qū)段，例如兩個(gè)或更多個(gè)區(qū)段并且在一個(gè)示例中正好四個(gè)區(qū)段?；旌掀?8可以干擾排氣流，使得當(dāng)排氣流過混合器68時(shí)，排氣混合物的均勻性被增加?；旌掀?8將會(huì)在下面進(jìn)一步詳細(xì)地被描述。

排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)140可以經(jīng)由EGR通道152將期望的一部分排氣從排氣道48送至進(jìn)氣歧管44。提供給進(jìn)氣歧管44的EGR量可以由控制器12經(jīng)由EGR閥144改變。在一些情況下，EGR系統(tǒng)140可以被用來調(diào)節(jié)燃燒室內(nèi)的空氣-燃料混合物的溫度，因此提供一種在一些燃燒模式期間控制點(diǎn)火正時(shí)的方法。

控制器12在圖1中被示為微型計(jì)算機(jī)，包括微處理單元102、輸入/輸出端口104、在這個(gè)具體示例中作為只讀存儲(chǔ)器芯片106(例如，非臨時(shí)性存儲(chǔ)器)示出的用于可執(zhí)行程序和校準(zhǔn)數(shù)值的電子存儲(chǔ)介質(zhì)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器108、不失效存取器110和數(shù)據(jù)總線?？刂破?2可以接收來自耦連至發(fā)動(dòng)機(jī)10的傳感器的各種信號(hào)，除了之前所討論的那些信號(hào)外，還包括來自質(zhì)量空氣流量傳感器120的進(jìn)氣質(zhì)量空氣流量計(jì)(MAF)的測量；來自耦連至冷卻套筒114的溫度傳感器112的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度(ECT)；來自感測曲軸40位置的霍爾效應(yīng)傳感器118(或其他類型)的發(fā)動(dòng)機(jī)位置信號(hào)；來自節(jié)氣門位置傳感器65的節(jié)氣門位置；以及來自傳感器122的歧管絕對(duì)壓力(MAP)信號(hào)。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)可以由控制器12從曲軸位置傳感器118產(chǎn)生。歧管壓力信號(hào)還提供進(jìn)氣歧管44內(nèi)的真空或壓力的指示。注意，可以使用上述傳感器的各種組合，諸如有MAF傳感器而沒有MAP傳感器，反之亦然。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩可以根據(jù)MAP傳感器122的輸出和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來推測。另外，該傳感器連同所檢測的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可以是用于估計(jì)被吸入汽缸內(nèi)的充氣(包括空氣)的基礎(chǔ)。在一個(gè)示例中，也用作發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的曲軸位置傳感器118可以在曲軸的每次旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生預(yù)定數(shù)量的等間距脈沖。

存儲(chǔ)介質(zhì)只讀存儲(chǔ)器106可以用計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)編程，該計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)表示可由處理器102執(zhí)行的用于實(shí)現(xiàn)以下所述方法以及預(yù)期但沒有具體列出的其他變體的非臨時(shí)性指令。

控制器12從圖1的各種傳感器接收信號(hào)，并且采用圖1的各種執(zhí)行器以基于接收的信號(hào)和存儲(chǔ)在控制器的存儲(chǔ)器上的指令來調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

圖1描繪了包含混合器的示例系統(tǒng)。混合器包含四個(gè)級(jí)(例如，區(qū)段)。第一級(jí)和第三級(jí)在尺寸和形狀方面基本相同。第一級(jí)和第三級(jí)包含多個(gè)突出物，其中具有中心突出物和六個(gè)外部突出物，并且六個(gè)外部突出物從中心突出物徑向地移位。中心和外部突出物經(jīng)由支撐件被耦連至彼此。六個(gè)外部突出物經(jīng)由支腿被耦連至外混合器管。第二級(jí)位于第一級(jí)與第三級(jí)之間，而與第二級(jí)相同的第四級(jí)位于第三級(jí)的下游。第二和第四級(jí)包含與第一和第三級(jí)的突出物徑向不對(duì)齊的四個(gè)突出物。以此方式，混合器的級(jí)是交錯(cuò)的，使得與流過沒有混合器的排氣管道的排氣相比，流過混合器的排氣具有增加的混合可能性。混合器將會(huì)在下面更詳細(xì)地進(jìn)行描述。上述混合器的額外的示例細(xì)節(jié)的詳細(xì)描述在圖2、3、4和5中進(jìn)行圖示。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2，系統(tǒng)200包含被物理地耦連至排氣管道204中的混合器管202的混合器201?；旌掀?01包含在排氣管道204中沿著排氣流方向串聯(lián)的四個(gè)級(jí)?；旌掀?01可以基本類似于混合器68，并且可以在關(guān)于圖1描繪的實(shí)施例中被用作混合器68。

混合器201可以是單個(gè)加工件?；旌掀?01可以包含陶瓷材料、金屬合金、硅衍生物、或能夠抵抗高溫同時(shí)還減輕排氣流所經(jīng)歷的摩擦使得排氣壓力被維持的其他合適材料中的一種或更多種。額外地或可替代地，混合器201可以包括一種或更多種涂層和材料，使得排氣可以接觸混合器201的表面，而不在混合器201上沉積碳煙。

混合器201包含第一外混合器部件206(例如，第一級(jí))、第一內(nèi)混合器部件208(例如，第二級(jí))、第二內(nèi)混合器部件210(例如，第三級(jí))和第二外混合器部件212(例如，第四級(jí))。第二級(jí)208被設(shè)置在第一級(jí)206與第三級(jí)210之間。第三級(jí)210被設(shè)置在第二級(jí)208與第四級(jí)212之間。因此，第二級(jí)208和第三級(jí)210在空間上被第一級(jí)206和第四級(jí)212夾在中間。第一級(jí)206與第三級(jí)210在尺寸、形狀、關(guān)于排氣流的中心縱向軸線的取向和功能方面基本相同。第二級(jí)208與第四級(jí)212在尺寸、形狀、關(guān)于排氣流的中心縱向軸線的取向和功能方面基本相同。在一個(gè)示例中，第一級(jí)206、第二級(jí)208、第三級(jí)210和第四級(jí)212包含多個(gè)相同的淚珠形狀的突出物。在其他示例中，更少的級(jí)可以被使用，和/或每級(jí)可以具有不同形狀的突出物。

第一級(jí)206、第二級(jí)208、第三級(jí)210和第四級(jí)212分別經(jīng)由支撐件214、216、218和220被固定到由較粗的線表示的混合器管202。第一級(jí)206、第二級(jí)208、第三級(jí)210和第四級(jí)212都沿著排氣流的方向彼此分開，其中每級(jí)之間的距離是相等的。例如，第一級(jí)206與第二級(jí)208之間的距離等于第二級(jí)208與第三級(jí)210之間的距離?；旌掀鞴?02的整個(gè)圓周被物理地耦連到由較細(xì)的線表示的排氣管道204(例如，排氣管道48)的一部分，并且與排氣管道204的該部分共面接觸。外管202被密閉地密封到排氣管道204，使得氣體和流體兩者都不能在外管202與排氣管道204之間經(jīng)過。外管202可以經(jīng)由粘合劑密封到排氣管道204或強(qiáng)制滑入排氣管道。

支撐件214、216、218和220被用來將第一級(jí)206、第二級(jí)208、第三級(jí)210和第四級(jí)212保持在適當(dāng)位置，使得排氣流不改變第一級(jí)206、第二級(jí)208、第三級(jí)210和第四級(jí)212的位置和/或取向。因此，在一個(gè)示例中，混合器201是靜止的，并且其部件不致動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。

第一級(jí)206包含支撐件214、中心突出物222和外部突出物224。如所描繪的，第一級(jí)206包含僅六個(gè)外部突出物224和僅一個(gè)中心突出物222，但是在替代性實(shí)施例中，可以提供更多或更少的突出物。外部突出物224在徑向上以對(duì)稱方式從中心突出物222移位。以此方式，中心突出物222與外部突出物224中的任一個(gè)之間的距離是一致的。盡管第一級(jí)206被描繪為具有兩個(gè)支撐件214，但是外部突出物224中的每一個(gè)均可以包含將外部突出物224物理地耦連至混合器管202的支撐件。以此方式，第一級(jí)206可以包含六個(gè)支撐件214。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，第一級(jí)206可以包含另一合適數(shù)量的支撐件(例如，多于或少于六個(gè))，使得第一級(jí)206保持在適當(dāng)位置。

第一級(jí)206進(jìn)一步包含物理地耦連相鄰的外部突出物224的外支腿228。每個(gè)外部突出物224具有將外部突出物224物理地耦連至相鄰的外部突出物224的基本相等長度的兩個(gè)外支腿228。第一級(jí)206還包含內(nèi)支腿230。內(nèi)支腿230被物理地耦連至中心突出物222和外部突出物224。因此，中心突出物被物理地耦連至六個(gè)內(nèi)支腿230，而外部突出物224中的每一個(gè)均被物理地耦連至內(nèi)支腿230中的僅一個(gè)。

在該示例中，中心突出物222和外部突出物224是淚珠形狀的。突出物(例如，中心突出物222和外部突出物224)可以具有平坦基部或開口基部。中心突出物222的頂端(例如，尖端)面向與排氣流方向相反的方向，并且與中心混合器軸線226直接對(duì)齊。中心突出物222的直徑從中心突出物222的頂端增加直至中心突出物222的直徑到達(dá)最大直徑。中心突出物222的直徑在最大直徑之后開始減小，使得中心突出物222是淚珠形狀的，其中在排氣流的方向上凹曲率之后是凸曲率。中心突出物222被描繪為被密閉地封閉，僅中心突出物222的外表面與排氣流接觸。然而，在一些實(shí)施例中，中心突出物222可以包含背對(duì)排氣流的方向的圓形開口(參見圖6)。以此方式，中心突出物222包含沿中心突出物的基部處的面向第二級(jí)232的開口。中心突出物222可以是中空的或被填充的。中心突出物222和外部突出物224在尺寸和形狀方面基本相等。

例如，突出物(例如，中心突出物222和/或外部突出物224)包含頂端和直徑，其中直徑從頂端增加直至它到達(dá)最大直徑。直徑從最大直徑減小直至它到達(dá)突出物的基部。突出物的基部是平坦底的，并且可以是封閉的?；窟€可以是通向突出物的中空內(nèi)部的圓形開口。

沿著第一級(jí)206的豎直軸線的橫截面是六邊形的。如在上面描述的，外部突出物224從中心突出物222相等地間隔開。因此，類似于六邊形，第一級(jí)206是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的。外部突出物224還從混合器管202相等地間隔開，使得每個(gè)外部突出物224的支撐件214在長度方面基本上相等。

排氣可以在接觸或不接觸外部突出物224和/或中心突出物222的情況下流過外部突出物224與混合器管202之間的外空間(例如，靠近支撐件214的位置)。排氣還可以在接觸或不接觸外部突出物224和/或中心突出物222的情況下流過外部突出物224中的每個(gè)之間的中間空間(例如，靠近外支腿228的位置)。最后，排氣可以在接觸或不接觸外部突出物224和/或中心突出物222的情況下流過外部突出物224與中心突出物222之間的內(nèi)空間(例如，靠近內(nèi)支腿230的位置)。

排氣流過排氣管道204并且到達(dá)混合器201，其中排氣可以首先與第一級(jí)206相互作用。排氣可以在流過上述的外空間、中間空間和內(nèi)空間中的一個(gè)或更多個(gè)之前接觸中心突出物222和外部突出物224中的一個(gè)或更多個(gè)。排氣接觸中心突出物222或外部突出物224會(huì)使其排氣流被改變，使得流過排氣管道204的排氣的均勻性被增加。通過混合器201的示例排氣流將會(huì)關(guān)于圖6進(jìn)行描述。

排氣在流過第一級(jí)206之后流向第二級(jí)208。第二級(jí)208包含在尺寸和形狀兩方面與中心突出物222和外部突出物224基本相同的突出物232。如所描繪的，第二級(jí)208包含與中心突出物222和外部突出物224不對(duì)齊的四個(gè)突出物232，其中在該示例中，突出物在徑向上不對(duì)齊(比較圖3和4)。突出物232位于中心突出物222與外部突出物224之間的中間空間的正下游。突出物232從中心軸線226相等地間隔開。以此方式，流過中間空間的排氣具有接觸突出物232的增加的可能性，其中流方向會(huì)被進(jìn)一步干擾。

沿著第二級(jí)208的豎直軸線的橫截面是矩形形狀的，其中突出物232位于矩形的每個(gè)角落處。第二級(jí)208進(jìn)一步包含將突出物232中一個(gè)連接至相鄰的突出物232的第二級(jí)支腿234。例如，第一角落處的突出物232經(jīng)由第二級(jí)支腿234被連接至相鄰角落處的突出物232，使得第二級(jí)208類似矩形，如將會(huì)關(guān)于圖4描述的。

如在上面描述的，第二級(jí)208包含第二級(jí)支撐件216，其將第二級(jí)208保持在如在上面描述的第一級(jí)206的正下游的適當(dāng)位置。第二級(jí)208被描繪為具有四個(gè)第二級(jí)支撐件216，其中突出物232中的每個(gè)均被物理地耦連至第二級(jí)支撐件216中的至少一個(gè)。因此，突出物232中的每一個(gè)均經(jīng)由第二級(jí)支撐件216中的至少一個(gè)被耦連至混合器管202。

流過排氣管道204的排氣可以經(jīng)由突出物232與混合器管202之間的空間流過第二級(jí)208，或它可以流過突出物232之間的空間。排氣還可以在流過突出物232與混合器管202之間的空間或流過突出物232之間的空間之前接觸突出物232。以此方式，排氣可以被進(jìn)一步干擾(例如，被第一級(jí)206和第二級(jí)208干擾)，以便混合排氣的各種成分以增加排氣的均勻性。

流過第二級(jí)208的排氣直接流向第三級(jí)210。第三級(jí)210在尺寸、形狀和功能方面與第一級(jí)206相同。第三級(jí)210的中心突出物236的頂端與中心混合器軸線226對(duì)齊，在第一級(jí)206的中心突出物222的頂端的正下游，并且與第一級(jí)206的中心突出物222的頂端對(duì)齊。因此，中心突出物236沿著中心軸線226在中心突出物222的下游。第三級(jí)210的外部突出物238位于第一級(jí)206的外部突出物224下游，并且與第一級(jí)206的外部突出物224對(duì)齊。以此方式，在混合器201的正視圖中，第一級(jí)206遮擋第三級(jí)210，其中第一級(jí)206的中心突出物222遮擋第三級(jí)210的中心突出物236，并且第一級(jí)206的外部突出物224遮擋第三級(jí)210的外部突出物238。因此，第二級(jí)208也與第三級(jí)210在徑向上不對(duì)齊。由于徑向上不對(duì)齊，因此流過第二級(jí)208的排氣具有接觸第三級(jí)210的突出物(例如，中心突出物236和外部突出物238)增加的的可能性。

第三級(jí)210包含與第一級(jí)206的外支腿228基本相同的第三級(jí)外支腿240。第三級(jí)外支腿240僅被物理地耦連至外部突出物238。第三級(jí)210進(jìn)一步包含與第一級(jí)206的內(nèi)支腿230基本相同的第三級(jí)內(nèi)支腿242。第三級(jí)內(nèi)支腿242被物理地耦連至中心突出物236和外部突出物238兩者。第三級(jí)210的第三級(jí)支撐件218與第一級(jí)206的支撐件214基本相同，并且將外部突出物238物理地耦連至混合器管202。

流過第三級(jí)210的排氣流向第四級(jí)212。第四級(jí)212在尺寸、形狀和功能方面與第二級(jí)208基本相同。因此，第四級(jí)212與第一級(jí)206和第三級(jí)210在徑向上不對(duì)齊。在混合器201的正視圖中，第四級(jí)212的突出物244被第二級(jí)208的突出物232遮擋，并且第四級(jí)212的第四級(jí)支腿246也被遮擋。

以此方式，混合器201以從最上游到最下游的順序包含第一級(jí)206、第二級(jí)208、第三級(jí)210和第四級(jí)212。第二級(jí)208與第一級(jí)206在徑向上不對(duì)齊。第三級(jí)210與第二級(jí)208在徑向上不對(duì)齊，而與第一級(jí)206在徑向上對(duì)齊。第四級(jí)212與第一級(jí)206和第三級(jí)210在徑向上不對(duì)齊，而與第二級(jí)208在徑向上對(duì)齊。如在上面描述的，第一級(jí)206與第三級(jí)210在尺寸、形狀和取向方面基本相同(例如，第一級(jí)206與第三級(jí)210沿著排氣管道204的中心軸線226對(duì)齊)。第二級(jí)208與第四級(jí)212在尺寸、形狀和取向方面基本相同。

圖2描繪了包含四個(gè)區(qū)段的混合器，所述四個(gè)區(qū)段被連續(xù)地布置，具有基本相同的第一和第三區(qū)段以及基本相同的第二和第四區(qū)段。圖3描繪了混合器的第一區(qū)段的正視圖。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖3，示出了混合器(例如，混合器201)的第一級(jí)(例如，第一級(jí)206)的正視圖300。為了簡便起見，在圖3中描繪的與圖2中的部件類似的部件可以被類似地編號(hào)。此外，如在上面描述的，第三級(jí)210與第一級(jí)206基本相同。因此，第一級(jí)206的正視圖300中的結(jié)構(gòu)描述也可以應(yīng)用于第三級(jí)210。

第一級(jí)206包含中心突出物222以及如上所述從中心突出物222相等地間隔開的多個(gè)外部突出物224。外部突出物224被物理地耦連至內(nèi)支腿230的第一端，并且中心突出物222被物理地耦連至內(nèi)支腿230的第二端。如所描繪的，單個(gè)內(nèi)支腿230位于中心突出物222與單個(gè)外部突出物224之間。每個(gè)內(nèi)支腿230是線性的，并且長度基本相等。如所描繪的，從中心突出物222開始，內(nèi)支腿230成角度地彼此間隔60度。

外部突出物224被進(jìn)一步耦連至外支腿228。外支腿228被物理地耦連至相鄰的外部突出物224。中心突出物222和兩個(gè)內(nèi)支腿230與對(duì)應(yīng)的外部突出物224和外支腿228的組合包含三角形橫截面。第一級(jí)206包含六邊形橫截面。

支撐件214位于混合器管202與外部突出物224之間。支撐件214與內(nèi)支腿230平行。支撐件214在第一端處被物理地耦連至外部突出物224，并且在第二端處被物理地耦連至混合器管202。以此方式，支撐件214將第一級(jí)206耦連至混合器管202，并且因此將第一級(jí)206保持在定位的位置中(例如，取向和位置相對(duì)于混合器201的其他級(jí)保持不變)。

如在上面描述的，第一級(jí)206位于第二級(jí)208、第三級(jí)210和第四級(jí)212的上游。第二級(jí)208、第三級(jí)210和第四級(jí)212已經(jīng)從正視圖300省略。然而，如果第二級(jí)208、第三級(jí)210和第四級(jí)212被包括，那么第二級(jí)208將會(huì)被示出在中心突出物222與外部突出物224之間的空間中。第三級(jí)210將會(huì)被第一級(jí)206遮擋。第四級(jí)212將會(huì)被第二級(jí)208遮擋。

圖3描繪了排氣混合器的第一級(jí)的正視圖。圖4描繪了排氣混合器的第二級(jí)的正視圖。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖4，示出了混合器201的第二級(jí)(例如，第二級(jí)208)的正視圖400。為了簡便起見，在圖4中描繪的類似于圖2中的部件的部件也可以被類似地編號(hào)。此外，如在上面描述的，第四級(jí)(例如，第四級(jí)212)與第二級(jí)208基本相同。因此，第二級(jí)208的正視圖400的結(jié)構(gòu)描述也可以應(yīng)用于第四級(jí)212。

第二級(jí)208包含突出物232。如所描繪的，突出物232被布置在第二級(jí)208中，使得第二級(jí)208的橫截面是類似矩形的。在一些實(shí)施例中，第二級(jí)208的橫截面可以是正方形的。突出物232與第一級(jí)206的突出物(例如，中心突出物222和外部突出物224)相同。如在上面描述的，第二級(jí)208的突出物232位于第一級(jí)206的外部突出物224與中心突出物222之間的空間的下游(例如，內(nèi)支腿230的下游)。此外，突出物232與第一級(jí)206的突出物(例如，中心突出物222和外部突出物224)在徑向上不對(duì)齊。以此方式，接觸第一級(jí)206的突出物的排氣具有接觸第二級(jí)208的突出物232的增加的可能性。

第二級(jí)支腿234位于突出物232中的每個(gè)之間。單個(gè)支腿234在第一端處被耦連至第一突出物232，并且在第二端處被耦連至相鄰的突出物232。第二級(jí)支腿234的數(shù)量等于突出物232的數(shù)量。第二級(jí)支腿234是線性的，并且長度基本一致。第二級(jí)支腿234均勻地分開90°。

第二級(jí)支撐件216在突出物232與混合器管202之間。第二級(jí)支撐件216在第一端處被物理地耦連至混合器管202，并且在第二端處被物理地耦連至單個(gè)突出物232。第二級(jí)支撐件216的數(shù)量等于第二級(jí)208中的突出物232的數(shù)量。第二級(jí)支撐件216將第二級(jí)208保持在適當(dāng)位置，使得第二級(jí)208的取向和位置保持恒定。

如在上面描述的，第二級(jí)208位于第三級(jí)210和第四級(jí)212的上游。第一級(jí)206、第三級(jí)210和第四級(jí)212已經(jīng)從正視圖400省略。然而，如果第一級(jí)206、第三級(jí)210和第四級(jí)212被包括，那么第一級(jí)206將會(huì)在第二級(jí)208的上游，并且第二級(jí)208將會(huì)被示出在第一級(jí)206的中心突出物222與外部突出物224之間的空間中。第三級(jí)210將會(huì)被第一級(jí)206遮擋。第四級(jí)212將會(huì)被第二級(jí)208遮擋。

圖4描繪了混合器的第二級(jí)的正視圖。圖5描繪了與混合器相互作用的排氣的示例流動(dòng)?；旌掀靼谂艢獾乐醒刂艢饬鞣较虼?lián)的四個(gè)區(qū)段。第一和第三區(qū)段包括相應(yīng)的中心突出物和外部突出物，并且其中第二和第四區(qū)段包括與第一和第三區(qū)段的中心突出物和外部突出物在徑向上不對(duì)齊的多個(gè)突出物。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖5，系統(tǒng)500描繪了位于排氣管道504內(nèi)的混合器502。在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)500的混合器502可以基本上類似于圖2的混合器201和/或圖1的混合器68。為了清楚起見，混合器管(例如，圖2的混合器管202)已經(jīng)被省略。

混合器502包含第一區(qū)段506、第二區(qū)段508、第三區(qū)段510和第四區(qū)段512。第一區(qū)段506與第三區(qū)段510基本相同。第二區(qū)段508與第四區(qū)段512基本相同。第一區(qū)段506、第二區(qū)段508、第三區(qū)段510和第四區(qū)段512可以分別與圖2的第一區(qū)段206、第二區(qū)段208、第三區(qū)段210和第四區(qū)段212基本相同。第一區(qū)段506是混合器502的最上游區(qū)段，其后連續(xù)跟隨第二區(qū)段508、第三區(qū)段510和第四區(qū)段512。

第一區(qū)段506和第三區(qū)段510均具有中心突出物，所述中心突出物在空間上由尺寸和形狀與中心突出物相同的外部突出物環(huán)繞。突出物是凸起并且逆著排氣流的上游方向指向。沿著圖5設(shè)置的箭頭指示排氣管道504中的排氣流的方向。

第二區(qū)段508和第四區(qū)段512均具有與第一區(qū)段506和第三區(qū)段510的突出物在徑向上不對(duì)齊的突出物。第二區(qū)段508和第四區(qū)段512的突出物在形狀和尺寸上與第一區(qū)段506和第三區(qū)段510的突出物相同。

第一區(qū)段和第三區(qū)段的中心突出物的頂端在中心軸線501上對(duì)齊。中心軸線501沿著排氣管道504的中心設(shè)置。中心軸線501行進(jìn)通過第二區(qū)段508和第四區(qū)段512的突出物之間的空間。

第一區(qū)段506、第二區(qū)段508、第三區(qū)段510和第四區(qū)段512彼此被充分地分開，但是都被耦連通過混合器502被固定在其中的管(例如，圖2的混合器管202)?；旌掀?02在第一區(qū)段506、第二區(qū)段508、第三區(qū)段510和第四區(qū)段512中的每個(gè)之間包含自由空間。自由空間不包含其他混合器元件，并且被空的空間占據(jù)。第一區(qū)段506、第二區(qū)段508、第三區(qū)段510和第四區(qū)段512與中心縱向軸線501對(duì)齊，并且關(guān)于中心縱向軸線501旋轉(zhuǎn)對(duì)稱。

箭頭指示流過排氣管道504的排氣流的大致方向。如所描繪的，混合器502的若干部分是交錯(cuò)的，類似于高爾頓盒。例如，流過第一區(qū)段506的開口的排氣具有與第二區(qū)段508的表面相互作用的增加的可能性。一般來說，第一區(qū)段506、第二區(qū)段508、第三區(qū)段510和第四區(qū)段512的位置和取向降低了排氣不在排氣管道504中進(jìn)行混合的可能性。

圖5描繪了位于排氣管道內(nèi)的整個(gè)排氣混合器。圖6描繪了與混合器相互作用排氣的示例流動(dòng)?；旌掀骺梢耘c高爾頓盒類似地操縱排氣流。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖6，系統(tǒng)600描繪了朝向排氣混合器604引導(dǎo)排氣的排氣管道602。系統(tǒng)600本質(zhì)上是圖示性的，并且表示通過排氣混合器604的一種示例排氣流。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，通過混合器的其他排氣流可以基于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷、排氣溫度等來實(shí)現(xiàn)。例如，當(dāng)排氣溫度增加時(shí)，通過混合器502的混合可以由于排氣流的增加速度而被增加。

在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)600的排氣混合器604可以基本上類似于關(guān)于圖2的混合器201和/或類似于關(guān)于圖1的混合器68。圖6是混合器604的側(cè)視圖，并且描繪了混合器604及其部件的結(jié)構(gòu)的輪廓。如圖所示，混合器604具有錯(cuò)綜復(fù)雜的橫截面剖面，以便增加排氣流中的化合物的混合。虛線601表示排氣管道602的中心，其圖示性地將排氣管道602的上半部分603A與下半部分603B分開。

排氣管道602(例如，排氣道48)包含排氣混合器604。如上所述，排氣混合器604經(jīng)由混合器管606被物理地耦連至排氣管道602。排氣管道602容納整個(gè)排氣混合器604和混合器管606。

流過排氣管道602的排氣包含各種化合物。如在圖6中描繪的，第一化合物由實(shí)線箭頭進(jìn)行表示，第二化合物由大虛線箭頭進(jìn)行表示，并且第三化合物由小虛線箭頭進(jìn)行表示。排氣中的各種化合物可以包括氧氣、CO₂、碳煙、燃料、尿素、氮等中的一種或更多種。因此，比三種化合物更多數(shù)量的化合物流過排氣管道602是可能的?；衔锖团艢饬鞯姆较蛴杉^來指示。

混合器604上游的排氣是不均勻的。排氣的三種描繪的成分在流過混合器604之前是分開的。在到達(dá)排氣混合器604時(shí)，排氣與排氣混合器604的第一部分608相互作用。排氣在流向第二部分610之前與第一部分608的各部件相互作用并且穿過第一部分608的各部件。

第二部分610也與排氣相互作用，并且允許排氣流過其各間隙(例如，空間)，以便向下游流向第三部分612。第三部分612與第一外部部分608基本相同地與排氣相互作用。排氣在向下游流向第四部分614之前流入并且繞過第三部分612。第四部分614以與第二部分610基本相同的方式與排氣相互作用。排氣在流向位于混合器604下游的各種器械之前流入并且繞過第四部分614。圖7、8和9描繪了位于混合器604下游的各種器械的實(shí)施例。關(guān)于混合器604的特定部件通過混合器604的排氣流的示例將會(huì)在下面進(jìn)行描述。

在排氣開始流入混合器604時(shí)，第一化合物可以流入第一頂部突出物616，第二化合物可以流入第一中心突出物618，并且第三化合物可以流入第一底部突出物620。第一化合物的流動(dòng)方向被第一頂部突出物616改變，以朝向空間622引導(dǎo)第一化合物的一部分并且朝向空間624引導(dǎo)第一化合物的其余部分。空間622位于混合器管606與第一頂部突出物616之間?？臻g624位于第一頂部突出物616與第一中心突出物618之間。

流過空間622的排氣還可以與混合器管606碰撞，以在流向第二部分610的空間634之前進(jìn)一步改變排氣的流動(dòng)方向。流過空間624的排氣在朝向第二部分610的第二頂部突出物630流動(dòng)之前流經(jīng)第一部分608，并且流入上半部分603A中的排氣混合器604的第一部分608與第二部分610之間的空間。

第二化合物的流動(dòng)方向被第一中心突出物618改變，以朝向空間624引導(dǎo)第二化合物的一部分并且朝向空間626引導(dǎo)第二化合物的其余部分?？臻g626位于第一中心突出物618與第一底部突出物620之間。朝向空間624流動(dòng)的第二化合物可以在流向排氣混合器604的第一部分608與第二部分610之間的空間之前與第一化合物混合。第一和第二化合物的混合物可以朝向第二部分610的第二頂部突出物630流動(dòng)。流向空間626的第二化合物在朝向第二部分610的第二底部突出物632流動(dòng)之前流過第一部分608，并且流入下半部分603B中的第一部分608與第二部分610之間的空間。

第三化合物的流動(dòng)方向被第一底部突出物620改變，以朝向空間626引導(dǎo)第三化合物的一部分并且朝向空間628引導(dǎo)第三化合物的其余部分?？臻g628位于混合器604的下半部分603B中的第一底部突出物620與混合器管606之間。朝向空間626流動(dòng)的第三化合物可以在流向下半部分603B中的排氣混合器604的第一部分608與第二部分610之間的空間之前與第二化合物混合。第二和第三化合物的混合物可以朝向第二部分610的第二底部突出物632流動(dòng)。流向空間628的第三化合物與混合器管606碰撞，以在流向第二部分610的空間638之前進(jìn)一步改變排氣的流動(dòng)方向。

流過混合器604的排氣如在上面描述的那樣與第一部分608相互作用，并且流向第二部分610。第一部分608被設(shè)計(jì)為使得與第一部分608的突出物相互作用的排氣具有與第二部分610的突出物相互作用的增加的可能性。

流入第二部分610的排氣具有比流入第一部分608的排氣更大的均勻性。因此，流過空間624的第一化合物和第二化合物的混合物流入第二頂部突出物630。第二頂部突出物630改變第一化合物和第二化合物的混合物的方向，使得一部分朝向空間634流動(dòng)并且其余部分流向空間636?？臻g634位于排氣管道602的上半部分603A中的第二頂部突出物630與混合器管606之間。空間636位于第二頂部突出物630與第二底部突出物632之間(即，位于第一中心突出物618的正下游)。流向空間634的排氣可以與來自空間622的排氣(例如，第一化合物)混合，以進(jìn)一步混合排氣并且干擾排氣流的方向。

流過空間626的第二化合物和第三化合物的混合物流入第二底部突出物632。第二底部突出物632改變第二化合物和第三化合物的混合物的方向，使得一部分朝向空間636流動(dòng)并且其余部分朝向空間638流動(dòng)?？臻g638位于排氣管道602的下半部分603B中的第二底部突出物632與混合器管606之間(即，位于第一底部突出物620的正下游)。流向空間638的排氣可以與來自空間628的排氣混合，以進(jìn)一步混合排氣并且干擾排氣流。

由第二底部突出物632引導(dǎo)到空間636的排氣可以與由第二頂部突出物630引導(dǎo)到空間636的排氣混合。以此方式，空間636包含在流過排氣混合器之前最初分開的第一、第二和第三化合物的混合物。

流過空間634、636和638的排氣遠(yuǎn)離第二部分610并且朝向第三部分612流動(dòng)。第三部分612與第一部分608基本相同，并且以基本相同的方式改變排氣流。第三部分612包含第三頂部突出物640、第三中心突出物642和第三底部突出物644，所述第三頂部突出物640、第三中心突出物642和第三底部突出物644分別基本上類似于第一頂部突出物616、第一中心突出物618和第一底部突出物620。第三部分612的空間646、648、650和652分別類似于第一部分608的空間622、624、626和628。

空間634中的第一和第二化合物朝向突出物640或空間646流動(dòng)?？臻g636中的第一、第二和第三化合物朝向突出物642流動(dòng)，其中第一、第二和第三化合物被引導(dǎo)到空間648或空間650?？臻g638中的第二和第三化合物朝向突出物644或空間652流動(dòng)。因此，空間648和空間650中的排氣包含第一、第二和第三化合物?？臻g646和空間652中的排氣分別包含第一和第二化合物以及第二和第三化合物。

流過空間646、648、650、652的排氣遠(yuǎn)離第三部分612并且朝向第四部分614流動(dòng)。第四部分614與第二部分610基本相同，并且以基本相同的方式改變排氣流。第四部分614包含第四頂部突出物654和第四底部突出物656，所述第四頂部突出物654和第四底部突出物656分別與第二部分610的第二頂部突出物630和第二底部突出物632基本相同。第四部分614進(jìn)一步包含空間658、660和662，所述空間658、660和662與第二部分610的空間634、636和638基本相同。

空間646中的第一和第二化合物朝向空間658流動(dòng)?？臻g648中的第一、第二和第三化合物朝向第四頂部突出物654流動(dòng)，其中第一、第二和第三化合物可以被引導(dǎo)到空間658或空間660?？臻g650中的第一、第二和第三化合物朝向第四底部突出物656流動(dòng)，其中第一、第二和第三化合物可以被引導(dǎo)到空間660或空間662。空間652中的第二和第三化合物朝向空間662流動(dòng)。以此方式，空間658、660和662中的每個(gè)均包含第一、第二和第三化合物。因此，流過混合器604的排氣的均勻性從第一部分608、到第二部分610、到第三部分612以及到第四部分614不斷增加。

以此方式，混合器604經(jīng)由四個(gè)部分干擾流過排氣管道602的排氣，使得排氣的各區(qū)段彼此抵觸，以便增加排氣的均勻性(例如，混合)。

在一個(gè)實(shí)施例中，額外地或可替代地，具有第一部分608、第二部分610、第三部分612和第四部分614的混合器604可以以基本上類似于高爾頓盒的方式調(diào)整排氣流。在一個(gè)示例中，通過混合器604的流可以朝向排氣管道602的中心引導(dǎo)大部分排氣成分/化合物(例如，排氣成分沿著排氣管道的分布可以類似于混合器604下游的正態(tài)/二項(xiàng)分布)。由于增加了使不同的成分一起沿著排氣管道602的中心部分流動(dòng)的可能性，因此增加了排氣混合物的混合。

圖6圖示了通過混合器的示例排氣流。圖7、8和9描繪了用于為了增加排氣流的均勻性而被設(shè)置的混合器的各種實(shí)施例和/或位置。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖7，系統(tǒng)700描繪了在微粒過濾器702下游并且在碳煙傳感器708上游的混合器706的實(shí)施例。碳煙傳感器708可以向控制器(例如，圖1的控制器12)發(fā)送信號(hào)，以便相應(yīng)地更改各種發(fā)動(dòng)機(jī)執(zhí)行器。例如，如果碳煙傳感器檢測到碳煙水平大于閾值碳煙水平，那么控制器12可以減少車輛的扭矩輸出使得碳煙排放被減少。在一個(gè)實(shí)施例中，混合器706等同于在關(guān)于圖1描繪的實(shí)施例中被使用的混合器68。

微粒過濾器702在混合器706的上游。因此，相比于流過如上所述的混合器(例如，混合器706)的排氣，由微粒過濾器702接收的排氣流可以越來越均勻。微粒過濾器702將排氣釋放到混合器706上游的微粒過濾器出口錐體704內(nèi)。流入混合器706的排氣經(jīng)歷與關(guān)于圖6描述的混合基本上類似的混合。相比于混合器706上游的排氣，混合器706下游的排氣越來越均勻。排氣流通過碳煙傳感器708進(jìn)行分析，以便確定流過微粒過濾器702的碳煙量。由于碳煙傳感器的位置，僅一部分排氣流可以被分析。均勻性的增加提高了碳煙傳感器708讀數(shù)的準(zhǔn)確性。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖8，系統(tǒng)800描繪了具有尿素噴射器804的排氣管道802。尿素噴射器804在混合器806的上游。混合器806在選擇性催化還原(SCR)808的上游。以此方式，尿素可以與排氣混合，使得排氣/尿素混合物比它不流過混合器806更均勻。通過增加尿素到排氣內(nèi)的混合，SCR 808的尿素覆蓋的表面可以在一致性方面增加，并且由此提高效率。系統(tǒng)800可以被用于關(guān)于圖1描繪的實(shí)施例中。在這樣的示例中，混合器806基本上等同于混合器68，并且尿素噴射器804位于氣體傳感器126的下游和混合器68的上游。SCR 808等同于排放控制裝置70或位于排放控制裝置70內(nèi)。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖9，系統(tǒng)900描繪了被流體地耦連至排氣管道904的發(fā)動(dòng)機(jī)902。發(fā)動(dòng)機(jī)902可以基本上類似于圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)10。在燃燒之后，發(fā)動(dòng)機(jī)902將排氣排到排氣管道904內(nèi)。排氣在到達(dá)混合器906之前流過排氣管道904。在流向混合器下游的氣體傳感器908之前，排氣在混合器906中進(jìn)行混合。氣體傳感器908可以與圖1的氣體傳感器126基本相同。以此方式，由于均勻性的增加，氣體傳感器908可以用于準(zhǔn)確地測量排氣。例如，如果氣體傳感器908是UEGO傳感器，那么相比于通過UEGO傳感器測量的未混合的排氣的空燃比，可以測量更準(zhǔn)確的空燃比。

以此方式，緊湊的、易于制造的混合器可以位于各種排氣系統(tǒng)部件的上游，以便增加傳感器讀數(shù)的準(zhǔn)確性或改善排氣后處理裝置的功效。通過使混合器的第一部件、第二部件和第三部件交錯(cuò)并且使級(jí)中的每個(gè)的穿孔和間隙與彼此互補(bǔ)，增加了混合排氣的可能性。此外，通過分開地制造每個(gè)部件，增加了混合器的堅(jiān)固性，使得當(dāng)排氣流經(jīng)混合器的部件時(shí)，部件不振動(dòng)和/或嘎嘎作響。以此方式，混合器可以比包含更長部件的其他混合器更安靜。將排氣混合器放置在排氣管道中的技術(shù)效果是改善排氣混合物均勻性，使得混合器下游的部件可以增加功能性。

雖然示例被示為具有四個(gè)級(jí)，但是可以僅使用單個(gè)級(jí)。另外，在一個(gè)示例中，可以使用僅兩個(gè)級(jí)，諸如僅圖3和4的組合。而且注意，附圖圖示了列出的各種部件的相對(duì)定位。被示為被直接耦連至彼此而其之間沒有任何其他部件的部件可以被稱為直接耦連。另外，彼此遠(yuǎn)離地間隔開的部件可以被設(shè)置為使得在其之間僅有孔隙而在其之間沒有其他部件。

圖1-9示出了具有各種部件的相對(duì)定位的示例構(gòu)造。至少在一個(gè)示例中，如果被示為彼此直接接觸或直接耦連，那么此類元件可以分別被稱為直接接觸或直接耦連。類似地，至少在一個(gè)示例中，被示為彼此鄰近或相鄰的元件可以分別是彼此鄰近或相鄰的。作為一示例，彼此共面接觸放置的部件可以被稱為共面接觸。作為另一示例，在至少一個(gè)示例中，被設(shè)置為彼此分開、在其之間僅有空間而沒有其他部件的元件可以被如此稱謂。

一種排氣混合器，其包含最上游的第一區(qū)段，所述最上游的第一區(qū)段之后連續(xù)跟隨第二、第三和第四區(qū)段。第一和第三區(qū)段均具有多個(gè)淚珠形狀的突出物，并且第二和第四區(qū)段均具有與第一和第三區(qū)段的突出物徑向上不對(duì)齊的多個(gè)淚珠形狀的突出物。額外地或可替代地，第一和第三區(qū)段的多個(gè)淚珠形狀的突出物包括中心突出物和從中心突出物徑向移位的外部突出物。外部突出物從中心突出物被相等地移位。第一和第三區(qū)段是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的，并且進(jìn)一步包含六邊形橫截面。第二和第四區(qū)段的多個(gè)淚珠形狀的突出物包括從排氣混合器的中心軸線相等地間隔開的四個(gè)突出物。

排氣混合器進(jìn)一步包含旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的第二和第四區(qū)段，并且進(jìn)一步包含矩形橫截面。第一和第三區(qū)段的突出物與第二和第四區(qū)段的突出物基本相同。淚珠形狀的突出物包含頂端和環(huán)形開口基部。突出物進(jìn)一步包含位于頂端與基部之間的最大直徑。

一種混合器，其包含六邊形橫截面的第一和第三區(qū)段，其中所述第一和第三區(qū)段均包含在空間上由六個(gè)外部突出物環(huán)繞的中心突出物。額外地或可替代地，混合器進(jìn)一步包含矩形橫截面的第二和第四區(qū)段，第二和第四區(qū)段均包含四個(gè)突出物。第一區(qū)段是最上游的區(qū)段，其后跟隨第二、第三和第四區(qū)段。第一、第二、第三和第四區(qū)段的突出物是基本相同的。額外地或可替代地，突出物包含頂端和直徑，其中直徑從頂端增加直至它到達(dá)最大直徑，并且其中直徑從最大直徑減小直至它到達(dá)突出物的基部。突出物的基部是平坦底的且封閉的?；渴峭ㄏ蛲怀鑫锏闹锌諆?nèi)部的環(huán)形開口。

混合器進(jìn)一步包含，其中第二區(qū)段的突出物位于第一區(qū)段的中心突出物與外部突出物之間的空間的正下游，并且第四區(qū)段的突出物位于第三區(qū)段的中心突出物與外部突出物之間的空間的正下游。額外地或可替代地，突出物是凸起并且逆著排氣流的上游方向指向?；旌掀鬟M(jìn)一步包含混合器管，所述混合器管在空間上環(huán)繞混合器并且經(jīng)由支撐件被物理地耦連至混合器的每個(gè)級(jí)，并且其中第一、第二、第三和第四區(qū)段不與混合器管直接接觸。

一種發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)，其包含具有四個(gè)部分的混合器管。第一部分和第三部分包含從中心突出物徑向地間隔開的多個(gè)外部突出物。第二部分和第四部分包含與第一和第三區(qū)段的的中心突出物和多個(gè)外部突出物在徑向上不對(duì)齊的多個(gè)突出物。第一部分、第二部分、第三部分和第四部分彼此被間隔開，并且經(jīng)由支撐件被耦連至混合器管?；旌掀鞴芙?jīng)由四個(gè)部分干擾流過排氣管道的排氣，使得排氣的各種區(qū)段彼此碰撞。

一種排氣系統(tǒng)，其包含具有排氣管的發(fā)動(dòng)機(jī)和在排氣管中的混合器?；旌掀靼ㄅc排氣流平行的第一組上游的淚珠形狀的突出物以及與排氣流并行的、與上游的突出物不對(duì)齊的第二組下游的淚珠形狀的突出物。淚珠形狀的突出物具有面向下游的圓形基部開口和面向上游的尖端。

注意，本文中包括的示例控制和估計(jì)程序能夠與各種發(fā)動(dòng)機(jī)和/或車輛系統(tǒng)配置一起使用。在本文中所公開的控制方法和程序可以作為可執(zhí)行指令存儲(chǔ)在非臨時(shí)性存儲(chǔ)器中，并且可以通過包括控制器的控制系統(tǒng)結(jié)合各種傳感器、執(zhí)行器和其他發(fā)動(dòng)機(jī)硬件實(shí)現(xiàn)。在本文中所描述的具體程序可以代表任意數(shù)量的處理策略中的一個(gè)或多個(gè)，諸如事件驅(qū)動(dòng)、中斷驅(qū)動(dòng)、多任務(wù)、多線程等。因此，所描述的各種動(dòng)作、操作和/或功能可以以所示順序執(zhí)行、并行地執(zhí)行，或者在一些情況下被省略。同樣，處理順序不是實(shí)現(xiàn)本文中所描述的示例實(shí)施例的特征和優(yōu)點(diǎn)必須需要的，而是為了便于圖示和說明而提供。取決于所使用的特定策略，所示出的動(dòng)作、操作和/或功能中的一個(gè)或多個(gè)可以被重復(fù)執(zhí)行。另外，所描述的動(dòng)作、操作和/或功能可以圖形地表示被編程到發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的非臨時(shí)性存儲(chǔ)器的代碼，其中所描述的動(dòng)作通過配合電子控制器執(zhí)行包括各種發(fā)動(dòng)機(jī)硬件部件的系統(tǒng)中的指令而得以實(shí)現(xiàn)。

應(yīng)認(rèn)識(shí)到，在本文中所公開的配置和程序本質(zhì)上是示范性的，并且這些具體的實(shí)施例不被認(rèn)為是限制性的，因?yàn)樵S多變體是可能的。例如，上述技術(shù)能夠應(yīng)用于V-6、I-4、I-6、V-12、對(duì)置4缸和其他發(fā)動(dòng)機(jī)類型。本公開的主題包括在本文中所公開的各種系統(tǒng)和構(gòu)造以及其他的特征、功能和/或性質(zhì)的所有新穎的和非顯而易見的組合和子組合。

本申請(qǐng)的權(quán)利要求具體地指出某些被認(rèn)為是新穎的和非顯而易見的組合和子組合。這些權(quán)利要求可能涉及“一個(gè)”元件或“第一”元件或其等同物。這類權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)被理解為包括一個(gè)或更多個(gè)這種元件的結(jié)合，既不要求也不排除兩個(gè)或更多個(gè)這種元件。所公開的特征、功能、元件和/或特性的其他組合和子組合可以通過修改現(xiàn)有權(quán)利要求或通過在本申請(qǐng)或相關(guān)申請(qǐng)中提出新的權(quán)利要求而得要求保護(hù)。這些權(quán)利要求，無論與原始權(quán)利要求范圍相比更寬、更窄、相同或不相同，都被認(rèn)為包括在本公開的主題內(nèi)。