[发明专利]一种自增压的碳氢喷射系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于净化排气碳烟颗粒的自增压的碳氢喷射系统，属于汽车技术领域，适用于执行国Ⅵ及以后排放法规的柴油发动机。

背景技术

随着汽车柴油化和国家排放法规的日趋严格，解决柴油机的排放问题显得极为迫切。目前全球广泛采用柴油微粒捕集器(DPF)技术来应对柴油机碳烟颗粒排放问题。它可以在微粒排放物质进入大气之前将其捕捉，从而有效的减少柴油机微粒排放。但随着行驶里程的增加，越来越多的微粒沉积在捕集器内，造成排气背压增加，发动机的经济性和动力性恶化，因此必须及时地将捕集的可燃微粒氧化燃烧掉，实现DPF的主动再生。在DPF的主动再生期间，采用碳氢(HC)喷射系统将柴油机燃料供应到发动机的排气管中，经过氧化催化剂(DOC) 催化氧化后使得排气系统的温度上升。高温排气进入DPF后使DPF中沉积的碳烟微粒燃烧。

专利文献DE102011075591A1中公开了一种向内燃机尾气处理装置喷射燃油的装置，该装置用于将燃料喷射到内燃发动机废气再处理系统中，核心部件包括燃料喷射单元、受阀门控制的冷却水回路以及保证压缩空气供应的空气间隙或空气通道。

专利文献CN101454546B中公开了一种用于再生、温度加载和/或热管理的装置及其从属的喷射阀，涉及一种对内燃机尾气处理系统的构件进行再生、温度加载和/或热管理的装置。专利说明书中包含了两种阀头与阀座的结构以及两种喷射单元的结构，最后还介绍了一种用于对内燃机尾气后处理系统的构件进行再生、温度加载和/或热管理的相应方法。

专利文献1和专利文献2的喷射压力源都是发动机输油泵，喷射压力较低；喷射压力随发动机转速波动很大，无法灵活调节。喷射压力越低，燃油雾化效果就越差，如果燃油喷雾无法在DOC中充分雾化，就不能快速氧化放热，会影响DPF再生速度，会产生两个不利后果。一是由于再生需要用户停车进行，再生速度与用户的车辆使用感受密切相关，再生越慢，用户的感受就越差。二是再生需要一定的温度维持，温度一方面由DOC氧化燃油放热，一方面由碳烟颗粒燃烧生成，如果再生速度缓慢，即碳烟燃烧速度慢，就难以维持所需的温度，这时就需要进一步喷射燃油，导致油耗升高。

发明内容

本发明的目的是提供一种自增压碳氢喷射系统及其控制方法，能够通过自增压实现更高更稳定的喷射压力，从而实现更好的燃油喷雾雾化，有利于油雾在DOC内快速混合氧化，快速提高排气温度，使DPF的再生速度加快，从而提升用户用车感受，降低油耗。

本发明的技术方案如下：

一种自增压的碳氢喷射系统，包括控制器、自增压控制阀、自增压器、压力传感器、碳氢计量阀、碳氢喷嘴、柴油微粒捕集器、发动机输油泵，发动机输油泵输出的燃油接入自增压器，自增压控制阀及压力传感器均安装在自增压器上，自增压器经过碳氢计量阀与碳氢喷嘴连接，碳氢喷嘴安装在后处理器上，燃油通过氧化催化剂氧化为柴油微粒捕集器提供再生温度，柴油微粒捕集器上设有DPF压差传感器，控制器同时与自增压控制阀、压力传感器、碳氢计量阀以及DPF压差传感器电性连接。控制器结合压力传感器和发动机运行工况、DPF 压差传感器等控制自增压控制阀调整自增压器中的增压压力并保持压力稳定，控制器控制碳氢计量阀计量喷射的燃油量，碳氢喷嘴安装在后处理器上，将燃油雾化喷射到排气中，燃油通过DOC的氧化作用来为DPF提供一定的再生温度，一般在550℃左右。

进一步地，所述自增压器包括主动叶片轴、从动叶片轴、主动叶片、从动叶片、进油口、自增压器控制阀安装口、自增压器回油口、压力传感器安装口、出油口、自增压器体及弹簧；在自增压器体内，自增压器控制阀安装口与进油口连通，进油口分别连通主动叶片和从动叶片，主动叶片安装在主动叶片轴上，从动叶片安装在从动叶片轴上，主动叶片轴与从动叶片轴同轴设置且具有一定间隙，主动叶片轴端部设有油压盘，油压盘与弹簧抵接，可带动主动叶片轴向移动与从动叶片轴啮合；自增压器控制阀安装口与进油口连通，进油口分别连通主动叶片和从动叶片，流经主动叶片的燃油经回油口返回油箱，从动叶片与出油口连通，压力传感器安装口与出油口连通。

进一步地，所述自增压器体在从动叶片处设计偏心结构。

本发明通过自增压器的增压和稳压作用，提高了喷射燃油的雾化效果和计量精度，从而使油雾在DOC内充分混合，提高了再生的速度，可以提升用户使用感受并降低油耗。

附图说明

图1是本发明系统的示意图

图2是本发明系统自增压器的工作原理示意图

具体实施方式