用于緊密關(guān)聯(lián)柴油機(jī)氧化催化器快速點(diǎn)燃的增加排氣升溫的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于增加用于柴油氧化催化器迅速點(diǎn)燃的排氣溫度升溫的系統(tǒng)和方法，所述柴油氧化催化器緊密聯(lián)接到壓縮點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(無(wú)論是火花塞點(diǎn)火式或是壓縮點(diǎn)火式類型的)通常用于為車輛提供功率，作為主功率源或作為混合動(dòng)力傳動(dòng)系的一部分。各種系統(tǒng)已經(jīng)被具體開(kāi)發(fā)為用于處理這種發(fā)動(dòng)機(jī)的排出氣體。
[0003]在壓縮點(diǎn)火式的情況下，即柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，AT系統(tǒng)通常并入柴油氧化催化器(DOC)和選擇性催化還原(SCR)催化器。DOC的主要用途是通過(guò)氧化和在催化器中存儲(chǔ)碳?xì)浠衔?HC)而降低碳?xì)浠衔锏牧?。在存在?NH3)的情況下，SCR催化器用于將氮氧化物(NOx)轉(zhuǎn)換為雙原子氮(N2)和水(H2O)。
[0004]通常，在排氣的溫度達(dá)到預(yù)定值，DOC在升高的溫度下點(diǎn)燃，即被激活且達(dá)到運(yùn)行效率。因此，DOC有時(shí)安裝為非常接近(即關(guān)閉聯(lián)接到)發(fā)動(dòng)機(jī)，以便在排氣達(dá)到DOC之前降低來(lái)自排氣流的熱能的損耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]提供一種方法，用于經(jīng)由電子控制器產(chǎn)生用于與壓縮點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)緊密關(guān)聯(lián)的柴油氧化催化器(DOC)的快速點(diǎn)燃。發(fā)動(dòng)機(jī)包括進(jìn)氣通道、配置為控制通過(guò)進(jìn)氣通道到進(jìn)入空氣流供應(yīng)的節(jié)流閥、與進(jìn)氣通道流體連通的燃燒室、和配置為將排氣從燃燒室導(dǎo)通的緊密關(guān)聯(lián)的DOC的排氣通道。方法包括起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)以開(kāi)始其升溫。方法還包括在engine升溫期間調(diào)節(jié)節(jié)流閥以限制進(jìn)入空氣流到燃燒室的供應(yīng)。方法另外包括在發(fā)動(dòng)機(jī)升溫期間和在其排氣循環(huán)期間將預(yù)定量的燃料噴射到燃燒室，使得噴射量的燃料被排氣攜帶且在排氣通道中燃燒。在發(fā)動(dòng)機(jī)升溫期間調(diào)節(jié)節(jié)流閥和將預(yù)定量燃料噴射到燃燒室中的步驟一起增加排氣的溫度，用于快速點(diǎn)燃緊密關(guān)聯(lián)的D0C。
[0006]調(diào)節(jié)節(jié)流閥以限制進(jìn)入空氣流到燃燒室的供應(yīng)的步驟可以包括，在節(jié)流閥可用開(kāi)度的50-60 %范圍內(nèi)調(diào)節(jié)節(jié)流閥。
[0007]發(fā)動(dòng)機(jī)可以包括排氣循環(huán)(EGR)閥，其配置為將預(yù)定部分的排氣從排氣通道返回到燃燒室，以用于在其中燃燒且由此限制排氣中的氮氧化物(NOx)。
[0008]調(diào)節(jié)EGR閥以將預(yù)定部分排氣從排氣通道返回到燃燒室的步驟可以以開(kāi)路操作的方式實(shí)現(xiàn)。調(diào)節(jié)EGR閥的動(dòng)作也可以包括將EGR閥限制到其可用開(kāi)度的大約30%。
[0009]發(fā)動(dòng)機(jī)可以包括可變幾何渦輪增壓器(VGT)，所述渦輪增壓器配置為使得進(jìn)入空氣流增壓。在這種情況下，方法也可以包括在發(fā)動(dòng)機(jī)升溫期間調(diào)節(jié)VGT，以限制進(jìn)入空氣流中增壓壓力的產(chǎn)生且由此使得發(fā)動(dòng)機(jī)的不穩(wěn)定運(yùn)行最小化。VGT可以包括配置為調(diào)節(jié)進(jìn)入空氣流中增壓壓力的多個(gè)可調(diào)整葉片。
[0010]調(diào)節(jié)VGT以限制進(jìn)入空氣流中增壓壓力的產(chǎn)生的步驟可以以開(kāi)路操作的方式實(shí)現(xiàn)。
[0011]方法可以另外包括繼續(xù)發(fā)動(dòng)機(jī)的升溫，直到排氣達(dá)到120-130攝氏度范圍的溫度。
[0012]起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)、噴射預(yù)定量燃料到燃燒室中、調(diào)節(jié)EGR閥、調(diào)節(jié)VGT和繼續(xù)發(fā)動(dòng)機(jī)的升溫的步驟每一個(gè)經(jīng)由控制器實(shí)現(xiàn)。
[0013]還公開(kāi)了具有控制器的系統(tǒng)，其配置為執(zhí)行上述方法且實(shí)現(xiàn)緊密關(guān)聯(lián)DOC的期望快速點(diǎn)燃。
[0014]本發(fā)明提供一種經(jīng)由電子控制器產(chǎn)生用于與壓縮點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)緊密關(guān)聯(lián)的柴油氧化催化器(DOC)的快速點(diǎn)燃的方法，該方法包括:起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，以開(kāi)始其升溫，其中發(fā)動(dòng)機(jī)包括進(jìn)氣通道、配置為控制通過(guò)進(jìn)氣通道的進(jìn)入空氣流的供應(yīng)的節(jié)流閥、與進(jìn)氣通道流體連通的燃燒室、和配置為將排氣流從燃燒室導(dǎo)通到緊密關(guān)聯(lián)的DOC的排氣通道；在發(fā)動(dòng)機(jī)升溫期間調(diào)節(jié)節(jié)流閥，以限制進(jìn)入空氣到燃燒室的流動(dòng)；和在發(fā)動(dòng)機(jī)升溫期間和其排氣循環(huán)期間將預(yù)定量的燃料噴射到燃燒室中，從而被噴射的預(yù)定量燃料被排氣攜帶且在排氣通道中燃燒；其中在發(fā)動(dòng)機(jī)升溫期間與噴射預(yù)定量燃料一起調(diào)節(jié)節(jié)流閥能用于增加排氣的溫度，以用于緊密關(guān)聯(lián)的DOC的快速點(diǎn)燃。
[0015]在所述的方法中，調(diào)節(jié)節(jié)流閥以限制進(jìn)入空氣到燃燒室的流動(dòng)包括，在節(jié)流閥可用開(kāi)度的50-60 %范圍內(nèi)調(diào)節(jié)節(jié)流閥。
[0016]在所述的方法中，發(fā)動(dòng)機(jī)包括排氣循環(huán)(EGR)閥，其配置為將預(yù)定部分的排氣從排氣通道返回到燃燒室，以用于在其中燃燒，且由此限制排氣中的氮氧化物(NOx)，進(jìn)一步包括在發(fā)動(dòng)機(jī)升溫期間調(diào)節(jié)EGR閥，以限制排氣中的氮氧化物(NOx)。
[0017]在所述的方法中，調(diào)節(jié)EGR閥以將預(yù)定部分的排氣從排氣通道返回到燃燒室中以開(kāi)路操作方式實(shí)現(xiàn)。
[0018]在所述的方法中，調(diào)節(jié)EGR閥包括將EGR閥限制到其可用開(kāi)度的大約30%。
[0019]在所述的方法中，發(fā)動(dòng)機(jī)包括可變幾何渦輪增壓器(VGT)，其配置為使得進(jìn)入空氣流增壓，進(jìn)一步包括在發(fā)動(dòng)機(jī)升溫期間調(diào)節(jié)VGT，以限制進(jìn)入空氣流中增壓壓力的產(chǎn)生且由此使得發(fā)動(dòng)機(jī)的不穩(wěn)定運(yùn)行最小化。
[0020]在所述的方法中，VGT包括配置為調(diào)節(jié)進(jìn)入空氣流中增壓壓力的多個(gè)可調(diào)整葉片。
[0021]在所述的方法中，調(diào)節(jié)VGT以限制進(jìn)入空氣流中增壓壓力的產(chǎn)生以開(kāi)路操作方式實(shí)現(xiàn)。
[0022]所述的方法進(jìn)一步包括繼續(xù)發(fā)動(dòng)機(jī)的升溫直到排氣達(dá)到120-130攝氏度范圍的溫度。
[0023]在所述的方法中，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)、將預(yù)定量燃料噴射到燃燒室中、調(diào)節(jié)EGR閥、調(diào)節(jié)VGT和繼續(xù)發(fā)動(dòng)機(jī)的升溫的步驟每一個(gè)均經(jīng)由控制器實(shí)現(xiàn)。
[0024]本發(fā)明提供一種用于產(chǎn)生用于與壓縮點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)緊密關(guān)聯(lián)的柴油氧化催化器(DOC)的快速點(diǎn)燃的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:發(fā)動(dòng)機(jī)，具有:進(jìn)氣通道；節(jié)流閥，配置為控制通過(guò)進(jìn)氣通道的進(jìn)入空氣流供應(yīng)；燃燒室，與進(jìn)氣通道流體連通；和排氣通道，配置為將排氣流從燃燒室導(dǎo)通到緊密關(guān)聯(lián)的DOC ;和控制器配置為:起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)以開(kāi)始其升溫；在發(fā)動(dòng)機(jī)升溫期間調(diào)節(jié)節(jié)流閥，以限制進(jìn)入空氣到燃燒室的流動(dòng)；和在發(fā)動(dòng)機(jī)升溫期間和其排氣循環(huán)期間將預(yù)定量的燃料噴射到燃燒室中，從而被噴射的預(yù)定量燃料被排氣攜帶且在排氣通道中燃燒；其中在發(fā)動(dòng)機(jī)升溫期間經(jīng)由控制器與噴射預(yù)定量的燃料一起調(diào)節(jié)節(jié)流閥能用于增加排氣的溫度，以用于緊密關(guān)聯(lián)的DOC的快速點(diǎn)燃。
[0025]在所述的系統(tǒng)中，控制器被編程為在節(jié)流閥的可用開(kāi)度的50-60%范圍內(nèi)調(diào)節(jié)節(jié)流閥。
[0026]在所述的系統(tǒng)中，發(fā)動(dòng)機(jī)另外包括排氣循環(huán)(EGR)閥，其配置為將預(yù)定部分的排氣從排氣通道返回到燃燒室以用于在其中燃燒，且控制器進(jìn)一步配置為在發(fā)動(dòng)機(jī)升溫期間調(diào)節(jié)EGR閥，以限制排氣中的氮氧化物(NOx)。
[0027]在所述的系統(tǒng)中，控制器配置為調(diào)節(jié)EGR閥，以經(jīng)由開(kāi)路操作將預(yù)定部分的排氣從排氣通道返回到燃燒室。
[0028]在所述的系統(tǒng)中，控制器配置為經(jīng)由將EGR閥限制到其可用開(kāi)度的大約30%而調(diào)節(jié)EGR閥。
[0029]在所述的系統(tǒng)中，發(fā)動(dòng)機(jī)另外包括可變幾何渦輪增壓器(VGT)，其配置為使得進(jìn)入空氣流增壓，且控制器進(jìn)一步配置為在發(fā)動(dòng)機(jī)升溫期間調(diào)節(jié)VGT，以限制進(jìn)入空氣流中增壓壓力的產(chǎn)生且由此使得發(fā)動(dòng)機(jī)的不穩(wěn)定運(yùn)行最小化。
[0030]在所述的系統(tǒng)中，VGT包括多個(gè)可調(diào)整葉片，所述多個(gè)可調(diào)整葉片配置為調(diào)節(jié)進(jìn)入空氣流中的增壓壓力，且其中多個(gè)可調(diào)整葉片被控制器調(diào)節(jié)。
[0031]在所述的系統(tǒng)中，控制器配置為調(diào)節(jié)VGT，以經(jīng)由開(kāi)路操作限制進(jìn)入空氣流中增壓壓力的產(chǎn)生。
[0032]在所述的系統(tǒng)中，控制器另外配置為繼續(xù)發(fā)動(dòng)機(jī)的升溫，直到排氣達(dá)到120-130攝氏度范圍的溫度。
[0033]本發(fā)明提供一種經(jīng)由電子控制器產(chǎn)生與壓縮點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)緊密關(guān)聯(lián)的柴油氧化催化器(DOC)的快速點(diǎn)燃的方法，該方法包括:起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，以開(kāi)始其升溫，其中發(fā)動(dòng)機(jī)包括進(jìn)氣通道、配置為控制通過(guò)進(jìn)氣通道的進(jìn)入空氣流供應(yīng)的節(jié)流閥、與進(jìn)氣通道流體連通的燃燒室和配置為將排氣從燃燒室導(dǎo)通到緊密關(guān)聯(lián)的DOC的排氣通道；發(fā)動(dòng)機(jī)包括排氣循環(huán)(EGR)閥，其配置為將預(yù)定部分的排氣從排氣通道返回到燃燒室以用于在其中燃燒，且由此限制排氣中的氮氧化物(NOx);和可變幾何渦輪增壓器(VGT)，配置為使得進(jìn)氣氣流增壓；在發(fā)動(dòng)機(jī)升溫期間調(diào)節(jié)節(jié)流閥，以限制進(jìn)入空氣流到燃燒室的供應(yīng)；在發(fā)動(dòng)機(jī)升溫期間和其排氣循環(huán)期間將預(yù)定量的燃料噴射到燃燒室中，從而被噴射量