[发明专利]使用涡轮增压器向减排设备供应空气的方法和装置

说明书

技术领域

本公开总体上涉及减排设备。

背景技术

减排设备用于处理多种不同废气的排放。比如，有一些用于从诸如 柴油发动机等内燃发动机的废气中清除颗粒物质和NOx(即氮氧化物) 的减排设备。

发明内容

根据本公开的一个方面，提供了一种装置，其包括：内燃发动机； 减排设备，所述减排设备具有燃料燃烧器；以及涡轮增压器。所述涡轮 增压器由来自发动机的废气驱动并向燃料燃烧器供应加压空气。在低涡 轮增压压力时段中，通过补充加压空气源向燃料燃烧器供应助燃空气。

补充加压空气源可以是车辆空气制动系统的空气箱。补充加压空气 源还可以实施为辅助电空气泵，诸如用于排气催化剂的辅助电空气泵。 可以使用诸如增压器等单独的压缩机作为补充加压空气源。

取决于系统的结构，补充加压空气源可以采用阀的形式，所述阀在 低涡轮增压状态期间引导更大部分的发动机废气经过燃料燃烧器的燃 烧室。

进一步地，补充加压空气源可以与关联的控制结构一起整合到涡轮 增压机中。比如，可以使用电子辅助涡轮增压器，并且在正常操作期间， 所述电子辅助涡轮增压器由发动机的废气机械地操作，然后如果在所述 电子辅助涡轮增压器被机械地操作时涡轮增压压力下落到预定水平以 下，那么所述电子辅助涡轮增压器被电气地操作以维持向燃料燃烧器供 应助燃空气。

根据本公开的另一个方面，提供了一种方法，其包括：操作涡轮增 压器以使来自涡轮增压器的加压助燃空气经由不包括发动机的任何燃 烧段的流动路径移行至(i)内燃发动机和(ii)减排设备的燃料燃烧器。 该方法还包括确定涡轮增压器的增压压力是否低于预定水平。如果增压 压力低于预定水平，那么使助燃空气从车辆空气制动系统的加压空气箱 移行至燃料燃烧器。

作为使用涡轮增压压力来触发从车辆制动系统的加压空气箱引入 助燃空气的替代方式，可以使用流量传感器来确定助燃空气从涡轮增压 器至燃料燃烧器的流动的量级。如果流动的量级低于预定水平，那么可 以向燃料燃烧器供应来自车辆制动系统的加压空气箱的助燃空气。

进一步地，可以通过布置成对由燃料燃烧器燃烧的空气/燃料混合物 的空燃比进行感测的空气/燃料传感器(即，λ传感器)来触发助燃空 气从车辆制动系统的加压空气箱的引入。如果空气/燃料混合物下降到 预定水平以下，那么可以向燃料燃烧器供应来自车辆制动系统的加压空 气箱的助燃空气。

从以下描述和附图中，本公开的上述和其它特征将变得明显。

附图说明

图1是示出使用涡轮增压器以向减排设备供应加压空气的简化方块 图。

具体实施方式

尽管本公开的理念容许各种改型和替代形式，但是在附图中已以示 例方式示出了本公开的具体示例性实施方式，而且文中将对其进行详细 描述。然而，应当理解，并非意在将本公开限制于所公开的特定形式， 而是相反地，意在覆盖落入如由所附权利要求限定的本发明的精神和范 围内的所有改型、等同方案和替代方案。

参照图1，图中示出了装置10，其中，涡轮增压器12向内燃发动 机14(比如，柴油发动机)和减排设备18的燃料燃烧器16两者供应加 压空气，所述减排设备18构造成清除发动机14的废气(图中“EG”) 中的排放物。发动机14在其燃烧段中利用接收自涡轮增压器12的加压 空气而使燃料(比如，柴油)燃烧。通过这种燃烧产生的废气进而操作 涡轮增压器12。减排设备18的燃料燃烧器16利用接收自涡轮增压器 12的加压燃烧空气而使燃料(比如，柴油)燃烧以清除废气排放物。

涡轮增压器12包括涡轮机20和由涡轮机20操作的空气压缩机22。 涡轮机20的废气入口24以流体方式联接至发动机14的废气出口26以 从发动机14的废气出口26接收废气。废气流过涡轮机20，这导致涡轮 机20操作空气压缩机22。然后，废气经废气出口28排出涡轮机20以 流向减排设备16的废气入口30。减排设备18的废气入口30经由排气 管线32以流体方式联接至涡轮机20的废气出口28。经过减排设备18 处理之后，废气经废气出口34排出减排设备18。