[发明专利]柴油发动机和排气后处理系统以及处理柴油发动机排气的方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及具有排气后处理系统(EATS)的柴油发动机和处理柴油发动机排气的方法，更具体地，涉及如下这种发动机和EATS以及方法：其中，在再生期间，燃料喷射和发动机排气特性是变化的。

背景技术

专门通过引用的方式并入本文的、共同受让的国际申请公布WO2009/100412和共同受让的国际申请公布WO2009/100413公开了通过NO₂再生而实现的、EATS中的柴油微粒过滤器(DPF)的再生。与常规的被动式NO₂再生或常规的主动式O₂再生相比，在通常处于450℃-550℃范围内的温度下进行的所谓“主动式”NO₂再生产生了令人鼓舞的结果，其中，该450℃-550℃的温度范围高于常规的被动式NO₂再生的温度范围，但低于常规的主动式O₂再生的温度范围。然而，在许多条件下，尤其当这种发动机和EATS用在车辆的路面上(over-the-road)瞬态操作中时，通过所谓的第七喷射器喷射的、用于将DPF加热到主动式NO₂再生所需温度的燃料可能导致通过DPF上游的柴油氧化催化器(DOC)的烃滑移(hydrocarbon slip)，这可能抑制NO₂的再循环，而NO₂的再循环是主动式NO₂再生所需要的。

发明内容

希望提供如下一种处理排气的方法以及一种发动机和排气后处理系统，其在能够降低通过DOC或DPF的烃滑移风险的条件下允许DPF再生，特别是执行主动式NO₂再生。还希望提供如下一种处理排气的方法以及一种发动机和排气后处理系统，其在减少失控再生风险或减少对DPF或SCR的其它热损坏的条件下允许执行有效的DPF再生，特别是执行主动式NO₂再生。

根据本发明的一个方面，一种处理柴油发动机排气的方法包括：运行发动机并使排气通过柴油微粒过滤器(DPF)；运行发动机以获得第一组排气特性，并在DPF的上游以第一喷射速率喷射燃料，直至达到至少一个条件；并且，在达到所述至少一个条件后，降低燃料喷射速率，并运行发动机以获得第二组排气特性以便发生DPF的再生，所述第一组特性和第二组特性中的至少一个特性是不同的。

根据本发明的另一方面，一种柴油发动机和排气后处理系统包括：柴油发动机，该柴油发动机适于运行而获得至少两组不同的排气特性；柴油微粒过滤器(DPF)，该柴油微粒过滤器(DPF)位于发动机的下游；燃料喷射器，该燃料喷射器位于发动机的下游但在所述DPF的上游；以及控制器，该控制器被布置成：控制发动机的运行以获得第一组排气特性；且控制燃料喷射器在所述DPF的上游以第一喷射速率喷射燃料，直至达到至少一个条件；并且，在达到所述至少一个条件之后，控制燃料喷射器以使燃料喷射速率降低，并控制发动机的运行以获得第二组排气特性以便发生所述DPF的再生，所述第一组特性和所述第二组特性中的至少一个特性是不同的。

附图说明

通过结合附图来阅读以下详细说明，将能很好地理解本发明的特征和优点，在这些附图中，相同的标记表示相同的元件，其中：

图1是包括根据本发明一个方面的柴油发动机和排气后处理系统的车辆的示意图；

图2是流程图，示出了根据本发明一个方面的、处理柴油发动机排气的方法中的各个步骤。

具体实施方式

图1示出了根据本发明一个方面的柴油发动机21和排气后处理系统23(EATS)，其可用于各种应用，特别是柴油发动机用于驱动车辆25(在图中示意性地示出)的应用中。虽然本发明被认为对于诸如卡车等的车辆特别有用，但它也能在其它类型的车辆中以及非车辆型的应用中使用。

柴油发动机21适于被运行来获得至少两组不同的排气特性。例如，通过调节发动机运行特性(例如燃料喷射定时)，可以改变发动机排气中的NO_X水平和/或发动机排气的温度。例如，还可以通过改变发动机转速或发动机负荷或者关闭可变几何涡轮增压器的几何结构，来调节发动机运行特性以获得不同的排气质量流量。用于改变发动机排气特性的各种技术都是公知的，不应认为本发明局限于使用任何特定技术。