[发明专利]用于控制排气温度的排气系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及排气系统，且更具体地涉及用于在排气系统中的一个或多个选择的位置控制排气温度的方法和系统。

背景技术

内燃发动机的发动机控制模块控制供应给发动机的气缸的燃烧室的燃料和空气的混合物。在空气/燃料混合物点火之后，燃烧发生然后燃烧气体通过排气阀离开燃烧室。燃烧气体通过排气歧管引导到催化转换器或排气后处理系统的其它部件。一些发动机选择性地可包括强制空气引入装置，例如涡轮增压器，其位于排气歧管和排气后处理部件之间。

内燃发动机（尤其是柴油发动机）的制造商具有符合氮氧化物（尤其是一氧化氮）以及未燃和部分氧化烃、一氧化碳、颗粒物和其它颗粒的释放的当前和未来排放标准的有挑战任务。为了减少内燃发动机的排放，排气后处理系统用于减小来自从发动机流出的排气的颗粒。

排气后处理系统通常包括一个或多个后处理装置，例如颗粒过滤器、催化转化器、混合元件和尿素/燃料喷射器。在系统中流动的排气的温度的控制可能影响排气系统部件的性能。例如，在发动机启动之后，氧化催化剂可花费选定时间量来达到其“起燃”或操作温度。起燃温度是部件有效且高效地改变排气成分或从排气除去预计的颗粒的温度。在排气系统中选择的位置控制排气温度取决于系统部件和它们的构造。测试每个系统构造用于确定输入（例如燃料或空气流量）和排气温度之间的相关性。因此，排气系统和部件中的变化可导致显著的测试和数据记录，其然后用于确定和控制选择的位置处的排气温度。

发明内容

在本发明的一个实施例中，用于控制排气系统中的排气温度的方法包括确定从排气系统接收的排气的流量，确定排气的温度和确定排气的比热。方法还包括确定获得用于进入排气装置的排气的预计温度所需的能量的量，其中能量的量基于确定的排气的流量、温度和比热，以及传送信号以基于确定的能量的量控制燃料流量或空气流量的至少一个。

在本发明的另一示例性实施例中，用于控制排气温度的系统包括构造成从涡轮增压器接收排气的导管，其中排气以一定流量流动，构造成确定排气温度的温度传感器以及构造成确定获得用于进入排气装置的排气的预计温度所需的能量的量的控制器，其中能量的量基于排气的流量、温度和比热。系统还包括构造成从控制器接收信号并基于确定的能量的量控制燃料流量或空气流量的至少一个的第一阀。

本发明的上述特征和优点以及其它特征和优点从本发明的以下详细描述结合附图显而易见。

本发明还提供了以下方案：

1. 一种用于控制排气系统中的排气温度的方法，所述方法包括：

确定从排气系统接收的排气的流量；

确定排气的温度；

确定排气的比热；

确定获得用于进入排气装置的排气的预计温度所需的能量的量，其中能量的量基于确定的排气的流量、温度和比热；以及

传送信号以基于确定的能量的量控制燃料流量或空气流量的至少一个。

2. 根据方案1所述的方法，其特征在于，确定排气的流量包括测量流量。

3. 根据方案1所述的方法，其特征在于，确定排气的温度包括测量温度。

4. 根据方案1所述的方法，其特征在于，预计的温度包括氧化催化剂有效地去除颗粒的温度。

5. 根据方案1所述的方法，其特征在于，传送信号包括传送第一信号以控制燃料流量和传送第二信号以控制空气流量。

6. 根据方案5所述的方法，其特征在于，燃料流量和空气流量被平衡以提供能量的有效添加。

7. 根据方案1所述的方法，其特征在于，排气装置包括氧化催化剂。

8. 一种用于控制排气温度的系统，所述系统包括：

构造成从涡轮增压器接收排气的导管，其中排气以一定流量流动；

构造成确定排气温度的温度传感器；

构造成确定获得用于进入排气装置的排气的预计温度所需的能量的量的控制器，其中能量的量基于排气的流量、温度和比热；以及

构造成从控制器接收信号并基于确定的能量的量控制燃料流量或空气流量的至少一个的第一阀。

9. 根据方案8所述的系统，其特征在于，其包括构造成确定排气的流量的流量传感器。

10. 根据方案8所述的系统，其特征在于，排气装置包括氧化催化剂。

11. 根据方案10所述的系统，其特征在于，预计的温度包括在颗粒过滤器中氧化催化剂有效地燃烧颗粒的温度。