[发明专利]提高风扇速度以辅助DPF再生的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机，和更特别地，涉及用于再生微粒过滤器的系统和方法，再生微粒过滤器用于过滤来自这些发动机的废气的微粒。 

背景技术

在柴油和贫燃(lean burn)发动机中，微粒物质，例如，烟尘以比普通汽油发动机高的水平存在于来自柴油和贫燃发动机的废气中。在这种条件下，即，在存在较高水平的烟尘的条件下，制造厂商一般选择微粒过滤器来捕捉颗粒物质。用来从柴油发动机的废气中移除颗粒物质的微粒过滤器通常称为柴油机微粒过滤器。在过滤器中积累的诸如烟尘之类的微粒最终会达到不希望的水平，并且在这一点上可能会导致在柴油微粒过滤器上的不希望的压力降。DPF中不希望水平的颗粒物质可能使得过滤器的再生成为必要，过滤器的再生一般可以就在废气进入柴油颗粒过滤器之前随着废气的温度增加到约600℃和以上来实现。在这些温度处，废气可以与烟尘发生反应，产生放热反应，以氧化或燃烧掉烟尘，由于烟尘被烧毁，这增加了过滤器内的温度，增强了烟尘的燃烧。 

实现再生温度的方法之一是增加发动机的怠速。然而，具有这样的时间：例如，这种选择不可用或不实用的时候、车辆操作要求比再生所需要的发动机速度低的发动机速度的时候、排气温度取决于提高的发动机速度的时候。 

发明内容

可能需要比再生所要求的发动机速度低的发动机速度的车辆操作的一个示例是进行精细平地操作的机动平地机。在这样的操作中，希望在发动机速度部增加或增加最小的情况下再生柴油微粒过滤器(以下称为“DPF”)，因为在发动机排气温度更直接地依赖发动机速度时，用于精细 平地机所需的发动机速度通常大大低于再生所需的发动机速度。 

本发明包括在发动机速度没有随之增加的情况下增加发动机上放入寄生负载以增加排气温度到足够实现再生的水平的方法。为了实现寄生负载的增加，用于机器的冷却系统的液压风扇的速度可以被增加超过机器冷却要求所需要的速度。所需的风扇速度可以是当前发动机速度的函数，所需的风扇速度在较低的发动机速度和较低的废气温度处较高，。在用于冷却所需的风扇速度高于再生所需的风扇速度的情况下，所需的风扇速度可以以冷却要求为基准。 

附图说明

图1是本发明可以使用在其中的车辆的示例说明； 

图2说明本发明可以使用在其中的发动机、风扇和排气系统；和 

图3是说明本发明的工作方式的示例性实施例的流程图。 

具体实施方式

图1是车辆(机动平地机10)的示例图示，该车辆在运行过程中，一般地要求发动机速度比提高排气温度到足够DPF再生的水平所要求的发动机速度低，因此，可能会受益于本发明的使用。事实上，在这种车辆中，精细平地(grading)的操作可能需要非常低的发动机速度。因此，当这种车辆在精细平地时，增加发动机速度以实现所需要的排气温度的增加不是可行的选择。 

图2是利用本发明的排气系统100的示例说明。它包括柴油发动机20、燃料定量喷射器21、发动机排气装置22、柴油机氧化催化剂(“DOC”)23、DPF 24、排气管25、发动机控制单位26、车辆控制单元27、具有液压风扇电机28A和风扇叶片28B的风扇28、风扇动力源(即变排量液压泵29)、废气温度检测器30、以及液压泵29能够操作地连接到其上的传动装置31。 

正如图2所示，废气温度检测器30被放置为使得它在废气与DOC 23接触之前测量废气的温度。如图所示，废气从发动机20排出然后沿着废气管线22移动到燃料定量喷射器21和温度检测器30，其中如果废气温度等于或大于例如275℃的最低预定值，则基于本地废气温度的预定量的燃料注入废 气中。这种混合物然后在DOC 23处被燃烧以将气体温度升高到足以用于DPF24再生的水平的温度，例如，600℃。在约600℃及以上的废气温度处，废气可以与在DPF 24中的烟尘反应，产生放热反应，在烟尘被烧掉时升高DPF24内的温度。这在DPF 24内产生甚至更高的温度，以增强再生过程。