[發(fā)明專利]內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣處理系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010295352.6
• 申請(qǐng)日: 2010-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN102032033A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·A·盧佩斯庫;J·M·克恩斯;M·J·于里克;K·O·雅爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福特環(huán)球技術(shù)公司
• 主分類號(hào): F01N13/08
• 分類號(hào): F01N13/08;F01N3/035;F02M25/07;F02D43/00;B01D53/92;B01D53/94;B01D53/72;B01D46/00
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

技術(shù)領(lǐng)域

本公開一般涉及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的配置有捕獲排氣中的碳?xì)浠衔锖臀⒘Ｎ锏呐艢馓幚硐到y(tǒng)。

背景技術(shù)

發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)利用碳?xì)浠衔锉Ａ粼O(shè)備，例如碳?xì)浠衔锸占?HC)，從而為后面的反應(yīng)保留冷起動(dòng)排放(HC存儲(chǔ))，或從而再循環(huán)(HC抽送)到發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)。然而，在發(fā)動(dòng)機(jī)中，例如基于汽油的直接噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)在高負(fù)載運(yùn)行時(shí)，也可以生成大量細(xì)微粒物(例如碳煙)。通過這樣的碳?xì)浠衔锸占鳎⒘Ｎ?PM)可能不會(huì)被有效地去除。當(dāng)釋放到大氣中時(shí)，這些細(xì)微顆?？尚纬蓢?yán)重的環(huán)境和健康危害。

發(fā)明內(nèi)容

上面問題中的一些可通過操作發(fā)動(dòng)機(jī)的方法得以解決，該發(fā)動(dòng)機(jī)包括耦合到發(fā)動(dòng)機(jī)排氣裝置的排氣處理系統(tǒng)，排氣處理系統(tǒng)經(jīng)排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)進(jìn)一步耦合到發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括在第一模式操作，包括經(jīng)排氣處理系統(tǒng)向排氣尾管發(fā)送排氣；在第二模式操作，包括通過EGR系統(tǒng)經(jīng)排氣處理系統(tǒng)到發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣裝置發(fā)送排氣，以及在第三模式操作，包括經(jīng)EGR系統(tǒng)向發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣裝置發(fā)送排氣而繞過排氣處理系統(tǒng)。

在一個(gè)例子中，在發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)狀況期間，排氣可通過排氣處理系統(tǒng)向排氣尾管發(fā)送，從而在排氣處理系統(tǒng)中存儲(chǔ)排出的碳?xì)浠衔?HC)和微粒物(PM)。在另一例子中，在抽送狀況期間，排氣可通過EGR系統(tǒng)，例如低壓EGR系統(tǒng)，經(jīng)排氣處理系統(tǒng)向發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣裝置發(fā)送，從而將存儲(chǔ)的HC和PM抽送到發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣裝置。在另一例子中，在EGR狀況期間，排氣可經(jīng)EGR系統(tǒng)向發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣裝置被發(fā)送而繞過排氣處理系統(tǒng)，從而僅再循環(huán)到發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣裝置的排氣。這樣，排氣處理系統(tǒng)可用來存儲(chǔ)排出的HC和PM，直到達(dá)到催化劑起燃溫度，接下來存儲(chǔ)的HC和PM的抽送流也可被用作EGR流。進(jìn)一步地，在需要時(shí)，也可執(zhí)行獨(dú)立于排氣處理系統(tǒng)的EGR操作。

根據(jù)另一方面，提供操作發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，該發(fā)動(dòng)機(jī)包括耦合到發(fā)動(dòng)機(jī)排氣裝置的排氣處理系統(tǒng)，排氣處理系統(tǒng)經(jīng)排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)進(jìn)一步耦合到發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣裝置。該方法包含在發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)狀況期間，經(jīng)排氣處理系統(tǒng)向排氣尾管發(fā)送排氣，從而在排氣處理系統(tǒng)中存儲(chǔ)碳?xì)浠衔锖臀⒘Ｎ铮辉诔樗蜖顩r期間，通過EGR系統(tǒng)經(jīng)排氣處理系統(tǒng)向發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣裝置發(fā)送排氣，從而抽送存儲(chǔ)的HC和PM碳?xì)浠衔铮灰约霸贓GR狀況期間，經(jīng)EGR系統(tǒng)向發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣裝置發(fā)送排氣而繞過排氣處理系統(tǒng)，從而僅執(zhí)行排氣再循環(huán)。

在一個(gè)實(shí)施例中，排氣處理系統(tǒng)包括收集裝置，該裝置包含用于存儲(chǔ)排出的HC的一個(gè)或更多個(gè)HC收集器和存儲(chǔ)排出的PM的一個(gè)或更多個(gè)PM過濾器，一個(gè)或更多個(gè)HC收集器包括不同孔隙率的一個(gè)或更多個(gè)HC收集器，一個(gè)或更多個(gè)PM過濾器包括不同孔隙率的一個(gè)或更多個(gè)PM過濾器。

在另一實(shí)施例中，排氣處理系統(tǒng)進(jìn)一步包括排氣節(jié)氣門、隔離閥、分流閥，以及抽送閥，并且其中EGR系統(tǒng)包括EGR閥，并且進(jìn)一步其中在發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)狀況期間，發(fā)送排氣包括關(guān)閉排氣節(jié)氣門、打開隔離閥、關(guān)閉抽送閥、打開分流閥，以及關(guān)閉EGR閥，其中在抽送狀況期間，發(fā)送排氣包括打開排氣節(jié)氣門、關(guān)閉隔離閥、打開抽送閥、關(guān)閉分流閥，以及打開EGR閥，以及其中在EGR狀況期間，發(fā)送排氣包括打開排氣節(jié)氣門、關(guān)閉隔離閥、關(guān)閉抽送閥、打開分流閥，以及打開EGR閥。

在另一實(shí)施例中，排氣處理系統(tǒng)進(jìn)一步包括排氣節(jié)氣門、隔離閥、分流閥，以及抽送閥，并且其中EGR系統(tǒng)包括EGR閥，并且進(jìn)一步其中在發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)狀況期間，發(fā)送排氣包括關(guān)閉排氣節(jié)氣門、打開隔離閥、關(guān)閉抽送閥、打開分流閥，以及關(guān)閉EGR閥，其中在抽送狀況期間，發(fā)送排氣包括打開排氣節(jié)氣門、關(guān)閉隔離閥、打開抽送閥、關(guān)閉分流閥，以及打開EGR閥，以及其中在EGR狀況期間，發(fā)送排氣包括打開排氣節(jié)氣門、關(guān)閉隔離閥、關(guān)閉抽送閥、打開分流閥，以及打開EGR閥，該方法進(jìn)一步包含在發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)狀況之后和抽送狀況之前的第一中間狀況期間，經(jīng)排氣處理系統(tǒng)向排氣尾管發(fā)送排氣而繞過收集裝置；以及在抽送狀況之后和EGR狀況之前的第二中間狀況期間，經(jīng)排氣處理系統(tǒng)向排氣尾管發(fā)送排氣而繞過收集裝置。