[发明专利]通过控制排温实现重型柴油机低排放的方法及实施装置

摘要

本发明涉及重型柴油机排放控制。为提供一种通过控制排温实现重型柴油机低排放的方法，本发明采取的技术方案是，通过控制排温实现重型柴油机低排放的方法及实施装置，借助于发动机的排温控制单元实现，并包括下列步骤：(1)发动机的排温电控单元分别读取来自发动机曲轴传感器的转速信号和来自油门踏板传感器的负荷信号；(2)如果步骤(1)的判断结果控制废气温度；(3)除了采用VVA、电子节气门、补充冷空气等调节排气温度外，对排气管路要采取辅助的保温措施；(4)同时要对燃烧过程进行优化，尽量提高燃油的喷射压力、采用灵活可调的喷射控制策略。本发明主要应用于重型柴油机排放控制。

主权项

一种通过控制排温实现重型柴油机低排放的方法，其特征是，借助于发动机的排温控制单元实现，并包括下列步骤：(1)发动机的排温控制单元分别读取来自发动机曲轴传感器的转速信号和来自油门踏板传感器的负荷信号，并根据读取到的转速和负荷信号来判断发动机运行在中、低负荷还是高负荷工况，读取SCR上游的排温信号判断排温是否处于所要求的350℃～550℃的SCR高效转化区间；(2)如果步骤(1)的判断结果为发动机运行于低负荷工况，若低于350℃～550℃的温度范围，则排温控制单元根据预置的低负荷工况排温控制策略，通过可变气门机构VVA控制排气门正时(晚开或早关)来减小冷的新鲜进气量、增加缸内热的残余废气量来提高燃烧后的缸内工质温度，从而使排出气缸的废气温度也得到相应提高，同时采用安装在排气管路的电加热装置快速加热废气，使废气温度迅速达到350℃～550℃这一温度区间；小负荷工况采用VVA减少进气量，相对调整节气门可以大大减小泵气损失，保持较好的燃油经济性，同时小负荷情况下颗粒生成量很小，缸内残余废气的增多不会造成颗粒明显增多；(3)如步骤(1)中的判断结果为发动机处于中等负荷工况，但排温仍不能达到350℃～550℃的要求，此时排温控制单元根据预先优化好的排温控制策略，通过减小安装在进气管路上的电子节气门开度来减小发动机的进气量，提高缸内工质的燃烧温度和排出的废气温度，同时采用安装在排气管路的电加热装置快速加热废气，使废气温度迅速达到350℃～550℃这一温度区间要求；(4)如步骤(1)中的判断结果为发动机处于高负荷工况，不会出现排温低于350℃的情况，此时如果排气温度超过了550℃，排温控制单元根据预置的排温控制策略，利用连接到排气管路的旁通阀向废气中补充新鲜冷空气降低排气温度到规定的温度区间，补充的新鲜空气来自一个发动机皮带轮驱动的压气机；(5)除了采用VVA、节气门、补充冷空气等调节排气温度外，对排气管路要采取辅助的保温措施，目的是使排气管中的废气温度尽量均匀，使进入SCR的全部废气温度都保持在SCR高效的温度区间；(6)除上述控制排气温度提高SCR效率、使NOx满足欧6排放法规要求的措施外，同时要对燃烧过程进行优化，尽量提高燃油的喷射压力、采用灵活可调的喷射策略，以获得低的颗粒原始排放，在结合DOC后处理器情况下使颗粒能够满足欧6排放法规的要求。