Система двигателя
Системы и способ, описанные выше в настоящем описании, предоставляют возможность восстановления дизельного сажевого фильтра, в то время как транспортное средство находится в стационарном режиме отбора мощности. Описан способ уменьшения интенсивности EGR в ответ на указание восстанавливать дизельный сажевый фильтр при выбранных состояниях отбора мощности. (Фиг. 1)
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ
Настоящая полезная модель относится к борьбе с выбросами твердых частиц при стационарном отборе мощности.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Устройства снижения токсичности выхлопных газов, такие как дизельные сажевые фильтры (DPF), могут уменьшать количество выбросов сажи из дизельного двигателя посредством улавливания частиц сажи. Такие устройства могут восстанавливаться при работе двигателя, чтобы уменьшать количество захваченных твердых частиц. Восстановление типично достигается посредством подъема температуры DPF до заданного уровня и обеспечения, чтобы выхлопные газы, поступающие в DPF, имели определенный состав (см. например US 2011/126520, опубл. 02.06.2011, МПК F01N 3/023).
Дизельные транспортные средства могут быть дополнительно оборудованы системами рециркуляции выхлопных газов (EGR). Системы EGR отводят часть выхлопных газов обратно на впуск для охлаждения температур сгорания и снижения потерь на дросселирование, таким образом, улучшая выбросы и экономию топлива транспортного средства. В двигателях с турбонаддувом, система EGR может включать в себя контур EGR низкого давления (LP-EGR), контур EGR высокого давления (HP-EGR) или то и другое. Контур LP-EGR отводит выхлопные газы после того, как газы проходят через турбину турбонагнетателя, и вводит газы перед компрессором наряду с тем, что контур HP-EGR отводит выхлопные газы до турбины и вводит газы после впускного дросселя. Традиционно, величина LP-EGR и/или HP-EGR, направляемая через систему EGR, соразмеряется и регулируется на основании скорости вращения и нагрузки двигателя при работе двигателя, чтобы поддерживать требуемую стабильность сгорания двигателя наряду с обеспечением преимуществ выбросов и экономии топлива.
Некоторые дизельные транспортные средства также могут быть оборудованы отбором мощности (PTO). Отбор мощности является системой, предназначенной для отбора мощности от двигателя. PTO может быть присоединен к трансмиссии и оборудовано, чтобы приводить в движение вспомогательный ведущий вал, ремень, гидравлический подъемник или другой механизм.
Возможно, чтобы DPF накапливал сажу, когда транспортное средство является неподвижным, и двигатель используется для отбора мощности (PTO). Традиционное восстановление DPF не происходит, когда транспортное средство является неподвижным, а значит, транспортному средству может быть отказано в обслуживании, чтобы приводиться в действие для выполнения восстановления DPF. Это также было справедливым во время стационарного восстановления по команде пользователя, которая также требует, чтобы работа с PTO останавливалась.
СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Авторы выявили описанные выше недостатки и предложили систему двигателя, содержащую
блок отбора мощности;
дизельный сажевый фильтр;
систему рециркуляции выхлопных газов; и
контроллер двигателя, выполненный с возможностью оценки уровня сажевой нагрузки в дизельном сажевом фильтре и уменьшения интенсивности рециркуляции выхлопных газов, когда двигатель находится в режиме отбора мощности стационарно, и уровень сажевой нагрузки в дизельном сажевом фильтре находится выше заданного порогового значения.
В одном из вариантов предложена система, дополнительно содержащая форсунку для мочевины выше по потоку от дизельного сажевого фильтра.
В одном из вариантов предложена система, в которой впрыск мочевины форсункой для мочевины увеличивается контроллером двигателя в ответ на уровень сажевой нагрузки в дизельном сажевом фильтре выше заданного порогового значения.
В одном из вариантов предложена система, в котором величина, на которую уменьшается интенсивность рециркуляции выхлопных газов, обратно пропорциональна нагрузке отбора мощности, чтобы по мере возрастания нагрузки отбора мощности интенсивность рециркуляции выхлопных газов уменьшалась на меньшую величину.
В материалах настоящего описания описываются системы и способ восстановления DPF без выхода из режима стационарного PTO, например, в качестве установленного оператором посредством устройства выбора, такого как пользовательский интерфейс или переключатель. Скорости вращения и нагрузки PTO имеют тенденцию быть устойчивыми, и значит, более высокие уровни дозирования мочевины могут хорошо работать для снижения токсичности NOx. Дополнительно, уменьшение EGR до 50% нормального уровня может содействовать пассивному восстановлению DPF.
EGR уменьшается на 50% от нормального уровня EGR, когда удовлетворены два условия. Во-первых, DPF приближается к уровню сажевой нагрузки, при котором может выполняться нормальное восстановление, а во-вторых, грузовик находится в стационарном PTO. Для снижения токсичности NOx, авторы предложили повышать дозирование мочевины. Дополнительно, формирование NO2 может находиться под влиянием модификации количества впрысков и фазирования сгорания. Таким образом, DPF восстанавливается во время PTO посредством уменьшения EGR на 50% или больше, и уровни NOx регулируются повышением дозирования мочевины и/или регулировкой фазирования сгорания и количества впрысков топлива.
Системы и способ, описанные выше, предоставляют возможность восстановления дизельного сажевого фильтра, в то время как транспортное средство находится в стационарном режиме отбора мощности. Описан способ уменьшения интенсивности EGR в ответ на указание восстанавливать дизельный сажевый фильтр при выбранных состояниях отбора мощности.
В некоторых примерах, подход к восстановлению DPF при работе с PTO отличается от подхода к восстановлению DPF при работе без PTO, такой как во время условий движения и вождения транспортного средства. Например, восстановление DPF при работе без PTO может поддерживать интенсивности EGR наряду с применением других действий для повышения температуры выхлопных газов и восстановления DPF (например, регулировки временных характеристик впрыска, избыточного кислорода выхлопных газов и т.д.). В качестве еще одного примера, регулировка интенсивности EGR для восстановления DPF при работе без PTO может происходить в меньшей степени, чем для восстановления DPF при работе с PTO (например, со снижением только на этапе 25%).
Вышеприведенные преимущества и другие преимущества и признаки настоящего описания будут без труда очевидны из последующего подробного описания, когда воспринимаются по отдельности или в связи с прилагаемыми чертежами.
Следует понимать, что сущность полезной модели, приведенная выше, представлена для ознакомления с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Не предполагается идентифицировать ключевые или существенные признаки заявленного предмета полезной модели, объем которой однозначно определен формулой полезной модели, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет полезной модели не ограничен вариантами осуществления, которые исключают какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания. Кроме того, авторы в материалах настоящего описания выявили недостатки, отмеченные в ней, и не признают их в качестве известных.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 показывает схематичное изображение варианта осуществления двигателя с системой рециркуляции выхлопных газов.
Фиг. 2 показывает блок-схему последовательности операций способа восстановления DPF.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Сажевая нагрузка может продолжать накапливаться во время стационарного PTO. Ниже описаны системы и способы восстановления DPF во время стационарного PTO. PTO может не прерываться, и транспортное средство может оставаться неподвижным по ходу восстановления с использованием системы и способа по настоящему раскрытию. Цель настоящего раскрытия описана ниже с большей детализацией в ссылке на фигуры.
Далее, со ссылкой на фиг. 1, показано схематичное изображение одного цилиндра многоцилиндрового двигателя 10, который может быть включен в силовую установку автомобиля. Двигатель 10 может управляться, по меньшей мере частично, системой управления, включающей в себя контроллер 12, и входными сигналами от водителя 132 транспортного средства через устройство 130 ввода. В этом примере, устройство 130 ввода включает в себя педаль акселератора и датчик 134 положения педали для формирования пропорционального сигнала PP положения педали. Камера 30 (то есть, цилиндр) сгорания двигателя 10 может включать в себя стенки 32 камеры сгорания с поршнем 36, расположенными в них. В некоторых вариантах осуществления, поверхность поршня 36 внутри цилиндра 30 может иметь выемку. Поршень 36 может быть присоединен к коленчатому валу 40 так, чтобы возвратно-поступательное движение поршня преобразовывалось во вращательное движение коленчатого вала. Коленчатый вал 40 может выдавать мощность в блок 41 отбора мощности. Блок 41 отбора мощности может быть присоединен к коленчатому валу 40 ремнем, зубчатой передачей, через ведущий вал или через другой механизм. Блок 41 отбора мощности дополнительно может содержать выход или присоединение в моторном отсеке или другой области транспортного средства для присоединения лебедки, ременного привода или другого потребляющего мощность устройства. Коленчатый вал 40 может быть присоединен к по меньшей мере одному ведущему колесу транспортного средства через промежуточную систему трансмиссии. Кроме того, стартерный электродвигатель может быть присоединен к коленчатому валу 40 через маховик, чтобы давать возможность операции запуска двигателя 10.
Камера 30 сгорания может принимать всасываемый воздух из впускного коллектора 44 через впускной канал 42 и может выпускать газообразные продукты сгорания выхлопных газов через выпускной канал 48. Впускной коллектор 44 и выпускной канал 48 могут избирательно сообщаться с камерой 30 сгорания через соответствующие впускной клапан 52 и выпускной клапан 54. В некоторых вариантах осуществления, камера 30 сгорания может включать в себя два или более впускных клапанов и/или два или более выпускных клапанов.
Впускной клапан может управляться контроллером 12 посредством электрического привода 51 клапана (EVA). Подобным образом, выпускной клапан 54 может управляться контроллером 12 посредством EVA 53. В качестве альтернативы, исполнительный механизм регулируемого клапана может быть электрогидравлическим или любым другим возможным механизмом для предоставления возможности приведения в действие клапана. Во время некоторых условий, контроллер 12 может изменять сигналы, выдаваемые на приводы 51 и 53, для управления открыванием и закрыванием соответствующих впускных и выпускных клапанов. Положение впускного клапана 52 и выпускного клапана 54 может определяться датчиками 55 и 57 положения клапана, соответственно. В альтернативных вариантах осуществления, один или более из впускных и выпускных клапанов могут приводиться в действие одним или более кулачков и могут использовать одну или более из систем переключения профиля кулачков (CPS), регулируемых фаз кулачкового распределения (VCT), регулируемых фаз клапанного распределения (VVT) и/или регулируемого подъема клапанов (VVL) для изменения работы клапанов. Например, цилиндр 30, в качестве альтернативы, может включать в себя впускной клапан, управляемый посредством приведения в действие электрического клапанного привода, и выпускной клапан, управляемый посредством кулачкового привода, в том числе, CPS и/или VCT.
Топливная форсунка 66 показана присоединенной непосредственно к камере 30 сгорания для впрыска топлива непосредственно в нее пропорционально длительности импульса сигнала FPW, принятого из контроллера 12 через электронный формирователь 68. Таким образом, топливная форсунка 66 обеспечивает то, что известно в качестве непосредственного впрыска топлива в камеру 30 сгорания. Топливная форсунка, например, может быть установлена сбоку камеры сгорания или сверху камеры сгорания. Топливо может подаваться в топливную форсунку 66 топливной системой (не показана), включающей в себя топливный бак, топливный насос и направляющую-распределитель для топлива. Камера 30 сгорания или одна или более других камер сгорания двигателя 10 могут приводиться в действие в режиме воспламенения от сжатия, с или без свечи зажигания.
Впускной канал 42 может включать в себя дроссели 62 и 63, имеющие дроссельные заслонки 64 и 65, соответственно. В этом конкретном примере, положения дроссельных заслонок 64 и 65 могут регулироваться контроллером 12 посредством сигналов, выдаваемых на электродвигатель или исполнительный механизм, присоединенный к заслонкам 62 и 63, конфигурацию, которая обычно указывается ссылкой как электронное регулирование дросселя (ETC). Таким образом, заслонки 62 и 63 могут приводиться в действие для варьирования всасываемого воздуха, подаваемого в камеру 30 сгорания, между другими цилиндрами двигателя. Положения дроссельных заслонок 64 и 65 могут выдаваться в контроллер 12 сигналами TP положения дросселя. Давление, температура и массовый расход воздуха могут измеряться в различных точках вдоль впускного канала 42 и впускного коллектора 44. Например, впускной канал 42 может включать в себя датчик 120 массового расхода воздуха для измерения массового расхода чистого воздуха, поступающего через дроссель 63. Массовый расход чистого воздуха может сообщаться в контроллер 12 посредством сигнала MAF.
Двигатель 10 дополнительно может включать в себя компрессионное устройство, такое как турбонагнетатель или нагнетатель, включающий в себя по меньшей мере компрессор 162, расположенный выше по потоку от впускного коллектора 44. Что касается турбонагнетателя, компрессор 162 может по меньшей мере частично приводиться в действие турбиной 164, (например, через вал), расположенной на протяжении выпускного канала 48. Что касается нагнетателя, компрессор 162 может по меньшей мере частично приводиться в движение двигателем и/или электрической машиной и может не включать в себя турбину. Таким образом, величина сжатия, обеспечиваемого для одного или более цилиндров двигателя посредством турбонагнетателя или нагнетателя, может регулироваться контроллером 12. Охладитель 154 наддувочного воздуха может быть включен в состав ниже по потоку от компрессора 162 и выше по потоку от впускного клапана 52. Охладитель 154 наддувочного воздуха может быть выполнен с возможностью охлаждать газы, которые были нагреты сжатием, например, посредством компрессора 162. В одном из вариантов осуществления, охладитель 154 наддувочного воздуха может находиться выше по потоку от дросселя 62. Давление, температура и массовый расход воздуха могут измеряться ниже по потоку от компрессора 162, к примеру, датчиком 145 и 147. Измеренные результаты могут сообщаться в контроллер 12 с датчиков 145 и 147 посредством сигналов 148 и 149, соответственно. Давление и температура могут измеряться выше по потоку от компрессора 162, к примеру, датчиком 153, и сообщаться в контроллер 12 посредством сигнала 155.
Кроме того, в раскрытых вариантах осуществления, система EGR может направлять требуемую порцию выхлопных газов из выпускного канала 48 во впускной коллектор 44. Фиг. 1 показывает систему HP-EGR и систему LP-EGR, но альтернативный вариант осуществления может включать в себя только систему LP-EGR. HP-EGR направляется через канал 140 HP-EGR, из выше по потоку от турбины 164 в ниже по потоку от компрессора 162. Количество HP-EGR, выдаваемого во впускной коллектор 44, может регулироваться контроллером 12 посредством клапана 142 HP-EGR. LP-EGR направляется через канал 150 LP-EGR из ниже по потоку от турбины 164 в выше по потоку от компрессора 162. Количество LP-EGR, выдаваемой во впускной коллектор 44, может регулироваться контроллером 12 посредством клапана 152 LP-EGR. Система HP-EGR может включать в себя охладитель 146 HP-EGR, а система LP-EGR может включать в себя охладитель 158 LP-EGR для выделения тепла из газов EGR, например, в хладагент двигателя.
В некоторых условиях, система EGR может использоваться для регулирования температуры смеси воздуха и топлива в пределах камеры 30 сгорания. Таким образом, может быть желательным измерять или оценивать массовый расход EGR. Датчики EGR могут быть расположены в пределах каналов EGR и могут давать показания одного или более из массового расхода, давления, температуры, концентрации O2 и концентрации выхлопных газов. Например, датчик 144 HP-EGR может быть расположен в канале 140 HP-EGR.
В некоторых вариантах осуществления, один или более датчиков могут быть расположены в канале 150 LP-EGR, чтобы выдавать показание одного или более из давления, температуры и топливно-воздушного соотношения выхлопных газов, подвергаемых рециркуляции по каналу LP-EGR. Выхлопные газы, подаваемые по каналу 150 LP-EGR, могут разбавляться свежим воздухом в точке смешивания, расположенной в месте соединения канала 150 LP-EGR и впускного канала 42. Более точно, посредством регулировки клапана 152 LP-EGR в координации с первым дросселем 63 воздухозаборника (расположенным в воздушном впускном канале впуска двигателя выше по потоку от компрессора), может регулироваться разбавление потока EGR.
Процентное разбавление потока LP-EGR может выводиться по выходному сигналу датчика 145 в потоке газа впуска двигателя. Более точно, датчик 145 может быть расположен ниже по потоку от первого впускного дросселя 63, ниже по потоку от клапана 152 LP-EGR и выше по потоку от второго основного впускного дросселя 62, чтобы могло точно определяться разбавление LP-EGR на или вблизи основного впускного дросселя. Датчик 145, например, может быть датчиком кислорода, таким как датчик UEGO.
Датчик 126 выхлопных газов показан присоединенным к выпускному каналу 48 ниже по потоку от турбины 164. Датчик 126 может быть любым подходящим датчиком для выдачи показания топливно-воздушного соотношения в выхлопных газах, таким как линейный датчик кислорода или UEGO (универсальный или широкодиапазонный датчик кислорода в выхлопных газах), двухрежимный датчик кислорода или EGO, HEGO (подогреваемый EGO), датчик содержания NOx, HC или CO.
Устройства 71 и 72 снижения токсичности выхлопных газов показаны расположенными вдоль выпускного канала 48 ниже по потоку от датчика 126 выхлопных газов. Устройства 71 и 72 могут быть системой избирательного каталитического восстановления (SCR), трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором (TWC), уловителем NOx, различными другими устройствами снижения токсичности выхлопных газов, дизельным окислительным каталитическим нейтрализатором, дизельным сажевым фильтром или их комбинациями. Например, устройство 71 может быть дизельным окислительным каталитическим нейтрализатором, а устройство 72 может быть дизельным сажевым фильтром (DPF) (также указываемым ссылкой в материалах настоящего описания как сажевый фильтр). Форсунка 73 для мочевины расположена выше по потоку от устройств снижения токсичности выхлопных газов и вводит мочевину (например, текучую среду для очистки дизельного выхлопа/DEF) в выпускной канал в качестве восстановителя во время восстановления каталитических нейтрализаторов. В некоторых вариантах осуществления, DPF 72 может быть расположен ниже по потоку от дизельного окислительного каталитического нейтрализатора 71 (как показано на фиг. 1), наряду с тем, что, в других вариантах осуществления, DPF 72 может быть расположен выше по потоку от дизельного окислительного каталитического нейтрализатора (не показано на фиг. 1).
Контроллер 12 показан на фиг. 1 в качестве микрокомпьютера, включающего в себя микропроцессорный блок 102, порты 104 ввода/вывода, электронный запоминающий носитель для исполняемых программ и калибровочных значений, показанный в качестве микросхемы 106 постоянного запоминающего устройства в этом конкретном примере, оперативное запоминающее устройство 108, энергонезависимую память 110 и шину данных. Контроллер 12 может принимать различные сигналы с датчиков, присоединенных к двигателю 10, в дополнение к тем сигналам, которые обсуждены ранее, в том числе, измерение вводимого массового расхода воздуха (MAF) с датчика 120 массового расхода воздуха; температуру хладагента двигателя (ECT) с датчика 112 температуры, присоединенного к патрубку 114 охлаждения; сигнал профильного считывания зажигания (PIP) с датчика 118 на эффекте Холла (или другого типа), присоединенного к коленчатому валу 40; положение дросселя (TP) с датчика положения дросселя; и сигнал абсолютного давления в коллекторе, MAP, с датчика 122. Сигнал скорости вращения двигателя, RPM, может формироваться контроллером 12 из сигнала PIP. Сигнал давления в коллекторе, MAP, с датчика давления в коллекторе может использоваться для выдачи указания разряжения или давления во впускном коллекторе. Отметим, что могут использоваться различные комбинации вышеприведенных датчиков, такие как датчик MAF без датчика MAP, или наоборот. Во время стехиометрической работы, датчик MAP может давать показание крутящего момента двигателя. Кроме того, этот датчик, наряду с выявленной скоростью вращения двигателя, может давать оценку заряда (включающего в себя воздух), введенного в цилиндр. В одном из примеров, датчик 118, который также используется в качестве датчика скорости вращения двигателя, может вырабатывать заданное количество равноразнесенных импульсов каждый оборот коленчатого вала.
Постоянное запоминающее устройство 106 запоминающего носителя может быть запрограммировано машиночитаемыми данными, представляющими команды, исполняемые процессором 102 для выполнения способов, описанных ниже, а также вариантов, которые предвосхищены, но специально не перечислены.
Как описано выше, фиг. 1 показывает один цилиндр многоцилиндрового двигателя, и у которого каждый цилиндр может подобным образом включать в себя свой собственный набор впускных/выпускных клапанов, топливную форсунку, свечу зажигания и т.д.
Далее, со ссылкой на фиг. 2, способ начинается событием включения двигателя и переходит на этап 202, где оценивается, находится ли транспортное средство в режиме стационарного отбора мощности. Если транспортное средство не находится в режиме стационарного отбора мощности (Нет), способ переходит на этап 203, где восстановление DPF происходит в ответ на условия без PTO, а затем, заканчивается. Восстановление DPF во время нестационарного PTO может содержать задержку впрыска топлива, изменение дросселирования и изменение EGR для повышения температуры выхлопных газов и понижения уровня кислорода в выхлопных газах. Различия между восстановлением DPF с PTO и без PTO будут дополнительно обсуждены ниже.
Если транспортное средство находится в режиме стационарного отбора мощности (Да) в качестве указываемого установкой оператором режима отбора мощности, способ переходит на этап 204. Режим стационарного отбора мощности может быть полезен для внешних нагрузок, где транспортное средство не должно двигаться. Нагрузки отбора мощности при стационарном PTO могут быть высокими и устойчивыми. В стационарном режиме, скорость вращения PTO может запрашиваться, чтобы иметь значение постоянного скорости вращения (например, 540 оборотов в минуту), введенного посредством команд управления из устройства внешней нагрузки (например, контроллера гидравлического насоса) или водителем, в то время как транспортное средство остановлено и/или поставлено на стоянку. Таким образом, нагрузка и скорость вращения двигателя являются устойчивыми во время стационарного PTO.
В нестационарном режиме, скорость вращения PTO может меняться со скоростью вращения двигателя/электродвигателя и скоростью транспортного средства. Таким образом, крутящий момент может выдаваться для PTO, и чтобы обеспечивать движущую силу для транспортного средства. В варианте осуществления, где пассивное восстановление дизельного сажевого фильтра требуется во время нестационарного PTO, уменьшение EGR может быть иным по мере того, как нагрузка изменяется в режиме нестационарного PTO, так как PTO вводится в действие/выводится из работы в дополнение к нагрузке, используемой для продвижения транспортного средства.
На этапе 204, оценивается, является ли уровень сажевой нагрузки внутри DPF большим, чем пороговый уровень. Пороговое значение может быть заданным значением, зависящим от объема DPF. Заданное значение может храниться в постоянном запоминающем устройстве 106. Если уровень сажевой нагрузки не больше, чем пороговый уровень (Нет), способ переходит на этап 206, где стандартная процентная доля выхлопных газов подвергается рециркуляции до тех пор, пока уровень сажи внутри DPF не больше, чем пороговый уровень.
Уровень сажевой нагрузки может оцениваться на основании условий работы, в том числе, температуры, нагрузки, скорости вращения двигателя, топливно-воздушного соотношения и времени после последнего восстановления DPF. Контроллер 12 двигателя может быть приспособлен для оценки уровня сажевой нагрузки в дизельном сажевом фильтре и уменьшения интенсивности рециркуляции выхлопных газов, когда двигатель находится в режиме отбора мощности стационарным, и уровень сажевой нагрузки в дизельном сажевом фильтре находится выше заданного порогового значения. Контроллер 12 двигателя может оценивать уровень сажевой нагрузки на основании входных сигналов датчиков. Контроллер 12 двигателя дополнительно может быть способным управлять клапаном 142 HP-EGR или клапаном 152 LP-EGR в ответ на состояние сажевого фильтра. Пороговое значение может быть заданной величиной, основанной на каталитической способности данного сажевого фильтра под различными сажевыми нагрузками.
Если, на этапе 204, уровень сажи внутри сажевого фильтра больше, чем пороговый уровень, способ переходит на этап 208, где интенсивность EGR на впуск уменьшается для восстановления DPF. В одном из примеров, это уменьшение EGR может быть уменьшением на 50%. В альтернативном примере, уменьшение EGR может быть обратно пропорциональным нагрузке отбора мощности, чтобы, по мере того, как возрастает нагрузка, рециркуляция выхлопных газов уменьшалась на меньшую величину. Уменьшение EGR может быть уменьшением EGR высокого давления, EGR низкого давления или сопутствующим уменьшением EGR как высокого давления, так и низкого давления. В дополнение к уменьшению интенсивности EGR, дополнительные действия для снижения токсичности выхлопных газов NOx могут формироваться, как описано ниже.
После того, как уменьшена интенсивность EGR, могут предприниматься действия для снижения токсичности выхлопных газов NOx на этапе 210, в особенности для смещения двигателя в направлении выработки NO2. На этапе 210, эти этапы могут включать в себя: увеличение впрыска мочевины в выпускном канале выше по потоку от устройства снижения токсичности выхлопных газов, изменение количества впрысков топлива или изменение фазирования сгорания.
Увеличение впрыска мочевины может быть пропорциональным повышенной нагрузке, чтобы при более высоких нагрузках отбора мощности было большее увеличение впрыска мочевины. Изменение количества впрысков топлива на каждое событие сгорания может содержать добавление дополнительного послевпрыска, как только инициировано сгорание. В дополнение, или в альтернативном варианте осуществления, увеличение количества впрысков топлива на событие сгорания может содержать добавление дополнительного послевпрыска в фазе выпуска.
Каждый из этих этапов оказывает влияние на повышение доступности углеводородов в устройстве снижения токсичности выхлопных газов, чтобы способствовать раскислению NOx. Эти этапы могут использоваться по одному или все враз и, хотя они появляются после снижения интенсивности EGR на блок-схеме последовательности операций способа на фиг. 2, следует принимать во внимание, что эти и любые другие этапы для снижения токсичности выхлопных газов NOx могут происходить одновременно с уменьшением интенсивности EGR. После того, как предприняты этапы для снижения токсичности NOx на этапе 210, способ затем осуществляет возврат.
При снижении токсичности выбросов NOx, разный температурный контроль может использоваться в разных режимах работы. Во время стационарного PTO, не присутствует никакого охлаждающего воздуха под днищем кузова. DPF может нагреваться быстрее во время работы в режиме стационарного PTO и, таким образом, может использоваться иной контроль, чем во время нестационарного PTO или в нормальных условиях вождения. Более быстрое повышение температур, которое может происходить вследствие недостатка охлаждения под днищем кузова, может служить для помощи в пассивном восстановлении DPF, и это изменение охлаждения может учитываться контроллером 12 двигателя при регулировке уменьшения EGR, фазирования сгорания, впрыска мочевины и изменений в отношении впрыска топлива.
Способ восстановления DPF во время стационарного PTO отличается от восстановления без PTO по той причине, что высокие устойчивые нагрузки во время стационарного PTO, комбинированные со способом по настоящему раскрытию, предоставляют возможность для пассивного восстановления, которое может происходить при более низких температурах, чем восстановление DPF без PTO. Система и способы настоящего раскрытия могут повышать скорость пассивного восстановления DPF. Уменьшение интенсивности EGR содействует выработке NO2, которая, совместно с самим каталитическим нейтрализатором DPF, или в комбинации с увеличенными впрысками мочевины, способствует раскислению NO. Более того, задержка фазирования сгорания или увеличение впрысков топлива могут использоваться в комбинации с настоящим раскрытием, чтобы повышать температуры выхлопных газов, но в меньшей степени, чем используемая при восстановлении DPF без PTO. Таким образом, восстановление DPF с PTO и восстановление DPF без PTO отличаются по степени использования мочевины. Во время восстановления DPF с PTO, впрыск мочевины может не увеличиваться, чтобы экономить бортовые запасы мочевины. При восстановлении DPF с PTO, для компенсации минимального использования мочевины, задержка сгорания и впрыск топлива могут увеличиваться в большей степени, чем во время восстановления DPF с PTO, как описано в настоящем описании. Восстановление DPF с PTO может быть полезным в нормальных условиях работы транспортного средства или во время нестационарного PTO, так как мочевина используется в меньшей степени, и может иметь результатом нечастую дозаправку резервуара с мочевиной. Преимущество восстановления DPF со стационарным PTO включает в себя этап, на котором PTO может не прекращаться, и транспортное средство может оставаться неподвижным наряду с продолжением выдавать мощность в блок PTO.
Системы и способ, описанные выше в настоящем описании, предоставляют возможность восстановления дизельного сажевого фильтра, в то время как транспортное средство находится в стационарном режиме отбора мощности. Описан способ уменьшения интенсивности EGR в ответ на указание восстанавливать дизельный сажевый фильтр при выбранных состояниях отбора мощности.
Следует принимать во внимание, что конфигурации и способы, раскрытые в материалах настоящего описания, являются примерными по сути, и что эти специфичные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, так как возможны многочисленные варианты. Например, вышеприведенная технология может быть применена к типам двигателя V6, I-4, I-6, V-12, оппозитному 4-цилиндровому и другим типам двигателя. Предмет настоящего раскрытия включает в себя все новейшие и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, и другие признаки, функции и/или свойства, раскрытые в материалах настоящего описания.
Последующая формула полезной модели подробно указывает некоторые комбинации и подкомбинации, рассматриваемые в качестве новейших и неочевидных. Эти пункты формулы полезной модели могут указывать ссылкой на элемент в единственном числе либо «первый» элемент или его эквивалент. Следует понимать, что такие пункты формулы полезной модели включают в себя объединение одного или более таких элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Другие комбинации и подкомбинации раскрытых признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть заявлены формулой полезной модели посредством изменения настоящей формулы полезной модели или представления новой формулы полезной модели в этой или родственной заявке. Такая формула полезной модели, более широкая, более узкая, равная или отличная по объему по отношению к исходной формуле полезной модели, также рассматривается в качестве включенной в предмет полезной модели настоящего раскрытия.
1. Система двигателя, содержащая
блок отбора мощности;
дизельный сажевый фильтр
систему рециркуляции выхлопных газов; и
контроллер двигателя, выполненный с возможностью оценки уровня сажевой нагрузки в дизельном сажевом фильтре и уменьшения интенсивности рециркуляции выхлопных газов, когда двигатель находится в режиме отбора мощности стационарно, и уровень сажевой нагрузки в дизельном сажевом фильтре находится выше заданного порогового значения.
2. Система двигателя по п. 1, дополнительно содержащая форсунку для мочевины выше по потоку от дизельного сажевого фильтра.
3. Система двигателя по п. 2, в которой впрыск мочевины форсункой для мочевины увеличивается контроллером двигателя в ответ на уровень сажевой нагрузки в дизельном сажевом фильтре выше заданного порогового значения.
4. Система двигателя по п. 1, в котором величина, на которую уменьшается интенсивность рециркуляции выхлопных газов, обратно пропорциональна нагрузке отбора мощности, чтобы по мере возрастания нагрузки отбора мощности интенсивность рециркуляции выхлопных газов уменьшалась на меньшую величину.
