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用于排气后处理的设备以及用于运行设备的方法

阅读:1发布:2021-04-10

专利汇可以提供用于排气后处理的设备以及用于运行设备的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种用于对燃烧 发动机 (2)进行排气后处理的设备(1),该设备具有用于 燃料 的储箱(3)、 流体 输送装置和排气 导管 (11)。根据本发明提出,电磁驱动的剂量 泵 (5)能够作为流体输送装置将由该剂量泵从该储箱(3)取出的燃料藉由电致动的切换 阀 (12)在该切换阀(12)的第一切换 位置 供应给喷射装置(6)或 蒸发 器 (7)、或在该切换阀(12)的第二切换位置供应给燃烧装置(13),其中该喷射装置(6)或该 蒸发器 (7)能够将该燃料送入该排气导管(11)中,并且其中该燃烧装置(13)与能够为其供应空气的 压缩机 (10)处于连接中,并且其中该燃烧装置(13)能够将其燃烧产物送入该排气导管(11)中。,下面是用于排气后处理的设备以及用于运行设备的方法专利的具体信息内容。

1.一种用于对燃烧发动机(2)进行排气后处理的设备(1),该设备具有用于燃料的储箱(3)、流体输送装置和排气导管(11),其特征在于,
电磁驱动的剂量(5)能够作为流体输送装置将由该剂量泵从该储箱(3)取出的燃料藉由电致动的切换(12)在该切换阀(12)的第一切换位置供应给喷射装置(6)或蒸发器(7)、或在该切换阀(12)的第二切换位置供应给燃烧装置(13),
其中该喷射装置(6)或该蒸发器(7)能够将该燃料送入该排气导管(11)中,并且其中该燃烧装置(13)与能够为其供应空气的压缩机(10)处于连接中,并且其中该燃烧装置(13)能够将其燃烧产物送入该排气导管(11)中。
2.根据权利要求1所述的设备(1),其特征在于,该设备(1)具有排气涡轮增压器(14),该排气涡轮增压器由该压缩机(10)和由该燃烧发动机(2)的排气驱动的涡轮机(15)组成,其中当促使该压缩机(10)被控制或被切换时,此外该压缩机能够为该燃烧装置(13)提供所要求的空气作为引气。
3.根据权利要求1所述的设备(1),其特征在于,该设备(1)具有由电动达(28)驱动的压缩机(10),当驱动该压缩机(10)的电动马达(28)被控制或被切换而激活时,该压缩机能够提供该燃烧装置(13)所要求的空气。
4.根据上述权利要求之一所述的设备(1),其特征在于,该喷射装置(6)具有电磁致动的喷射阀(29)、喷嘴(18)和出口(19),其中该出口(19)与该排气导管(11)相连接。
5.根据上述权利要求之一所述的装置(1),其特征在于,该燃烧装置(13)具有用于将空气和燃料混合的混合装置(16)以及燃烧室(17),其中该燃烧室(17)与该排气导管(11)处于流体连接。
6.根据上述权利要求之一所述的设备(1),其特征在于,该电磁驱动的剂量泵(5)被实施为往复活塞泵,其中电磁体(20)相对于复位弹簧(25)驱动平移作用的挤压器单元(21)。
7.根据权利要求6所述的设备(1),其特征在于,该剂量泵(5)被实施为在内部被流经的往复活塞泵,其中由该剂量泵(5)所输送的燃料能够流经该电磁体(20)的磁体线圈(22)。
8.根据权利要求6或7所述的设备(1),其特征在于,该剂量泵(5)具有与该挤压器单元(21)的往复活塞(23)配合或形状配合地连接的止装置(24),该锁止装置以与配合元件(26)共同作用的方式在电磁体(20)未通电时、在该剂量泵(5)的由该复位弹簧(25)实现的静止状态下防止流经该剂量泵(5)。
9.根据上述权利要求之一所述的装置(1),其特征在于,该设备(1)具有温度传感器(27),该温度传感器将该排气导管(11)中的气体温度报告给由程序控制的电控制器(30),其中该电控制器(30)给该剂量泵(5)的电磁体(20)施加由脉冲激发的电流,并且其中由脉冲激发的电流相对于电磁体(20)能够具有在时间上可改变的电流强度和在时间上可改变的脉冲频率
10.一种用于运行用于对燃烧发动机(2)进行排气后处理的设备(1)的方法,其中该设备(1)具有用于燃料的储箱(3)、流体输送装置和排气导管(11),
其特征在于,
剂量泵(5)作为流体输送装置藉由由程序控制的电控制器(30)被施加脉冲化的电流,其中该电控制器(30)自身是该燃烧发动机(2)的发动机控制器或与该燃烧发动机(2)的发动机控制器处于连接中,并且能够处理状态信息,优选关于该燃烧发动机(2)的负载和排气的温度的状态信息,
并且其中该电控制器(30)以根据程序确定地依赖于所提及的状态信息的方式给该剂量泵(5)施加脉冲化的电流,并且促使藉由电信号而被电磁致动的切换阀(12):将由该剂量泵(5)所输送的燃料引导至喷射装置(6),或者当在该排气导管(11)中的排气温度高到使得燃料至少部分地在喷射装置(6)的出口(19)处蒸发时,引导至蒸发器(7),并且其中此外该电控制器(30)为该切换阀(12)或该蒸发器(7)供应电能
11.根据权利要求10所述的用于运行用于对燃烧发动机(2)进行排气后处理的设备(1)的方法,其特征在于,用于藉由该电控制器(30)给该剂量泵(5)施加的脉冲化电流的频率由该电控制器(30)以根据程序确定的方式依赖于关于该燃烧发动机(2)的负载和排气温度的状态信息来确定。
12.根据权利要求10或11所述的用于运行用于对燃烧发动机(2)进行排气后处理的设备(1)的方法,其特征在于,该电控制器(30)在由于排气温度过低而不应为该喷射装置(6)供应燃料的情况下,替代于此该切换阀(12)通过该电控制器(30)的电信号促使为该燃烧装置(13)提供燃料,
在此,该燃烧装置(13)从压缩机(10)获得空气,该空气与该燃料在混合装置(16)中混合并且在燃烧室(17)中燃烧,其中该燃烧室(17)与该排气导管处于流体连接,并且其中同时由该电控制器(30)来激活向该燃烧装置(13)提供来自压缩机(10)的空气。

说明书全文

用于排气后处理的设备以及用于运行设备的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于对燃烧发动机进行排气后处理的设备,该设备具有用于燃料的储箱、流体输送装置和排气导管

背景技术

[0002] 用于排气后处理的设备是已知的并且广泛流行的。在已知的并且有效的设备类型中,将额外的燃料喷射到排气管路中,并且借助剩余的气在排气中燃烧。为此需要以适合的方式布置喷射装置并且需要足够长的混合距离,以获得令人满意的效果,尤其排气温度的提高。

发明内容

[0003] 本发明的目的是,向排气导管中引入燃料并且取决于燃烧发动机的运行状态使用不同的手段,以便精细地分配燃料或在已经燃烧的状态下改变燃烧发动机的排气的温度和成分。
[0004] 本发明的解决方案通过具有第一权利要求的特征的设备以及通过具有独立权利要求10的特征的方法来实现。
[0005] 本发明包含以下技术传授内容:电磁驱动的剂量能够作为流体输送装置将由该剂量泵从该储箱取出的燃料藉由电致动的切换在该切换阀的第一切换位置供应给喷射装置或蒸发器、或在该切换阀的第二切换位置供应给燃烧装置,其中该喷射装置或该蒸发器可以将燃料送入该排气导管中,并且其中该燃烧装置与能够为其供应空气的压缩机处于连接中,并且其中该燃烧装置能够将其燃烧产物送入该排气导管中。
[0006] 因为剂量泵与切换阀相组合,因此可以以简单且受控制的方式来适配依赖于燃烧发动机的运行条件将燃料引入排气管路中的方法。电磁驱动的剂量泵允许以非常简单的方式调节每个时间单元的输送量,即通过调节电磁体处电信号频率
[0007] 从属权利要求包含本发明的有利改进方案。
[0008] 在优选的第一实施方式中,根据本发明的设备具有排气涡轮增压器,该排气涡轮增压器由该压缩机和由该燃烧发动机的排气驱动的涡轮机组成,其中当促使该压缩机被控制或被切换时,该压缩机也能够为该燃烧装置提供所要求的空气。因为用于燃烧装置的空气被压缩机排出,空气被称作引气。
[0009] 当存在排气涡轮增压器时,使用引气是供应目的的非常低价的解决方案。
[0010] 在第二实施方式中,该设备具有由电动达驱动的压缩机,当驱动该压缩机的电动马达被控制或被切换而激活时,该压缩机能够提供该燃烧装置所要求的空气。
[0011] 在此解决方案中,不依赖于排气涡轮增压器并且具有用于接通和切断空气流的简单的可能性。
[0012] 优选地,喷射装置具有电磁致动的喷射阀、喷嘴和进入排气导管的出口。燃烧装置优选地具有用于将空气和燃料混合的混合装置以及燃烧室,其中该燃烧室与该排气导管处于流体连接。
[0013] 替代于喷射装置,可以设置有蒸发器,该蒸发器可以将燃料引入排气管路中,其中蒸发器以已知的方式由壳体、电加热的预热棒、用于燃料的入口和出口组成。
[0014] 当排气具有足够高的温度时,喷射装置或蒸发器使得所引入的燃料与排气很好地混合。
[0015] 电磁驱动的剂量泵有利地被实施为在内部被流经的往复活塞泵,其中电磁体相对于复位弹簧驱动平移作用的挤压器单元,并且其中由剂量泵输送的燃料可以流经电磁体的磁体线圈并且冷却。
[0016] 由于在内部被流经的往复活塞泵的构造方式,往复活塞的动态作用的密封是不必要的,并且由此实现对剂量泵的非常可靠的向外密封。
[0017] 有利地,该剂量泵具有与该挤压器单元的往复活塞配合或形状配合地连接的止装置,该锁止装置以与配合元件共同作用的方式在电磁体未通电时、在该剂量泵的由该复位弹簧实现的静止状态下防止流经该剂量泵。
[0018] 由此,在静止状态下防止燃料的续流或在静止状态下防止燃料的回流。
[0019] 有利地,该设备具有温度传感器,该温度传感器将该排气导管中的气体温度报告给由程序控制的电控制器,其中该电控制器给该剂量泵的电磁体施加由脉冲激发的电流,并且其中由脉冲激发的电流相对于电磁体能够具有在时间上可改变的电流强度和在时间上可改变的脉冲频率。
[0020] 为了运行该设备,剂量泵作为流体输送装置藉由由程序控制的电控制器被施加脉冲化的电流,其中该电控制器自身是该燃烧发动机的发动机控制器或与该燃烧发动机的发动机控制器处于连接中,并且能够处理该燃烧发动机的状态信息,优选关于该燃烧发动机的负载和排气的温度的状态信息。
[0021] 在此,电控制器以根据程序确定地依赖于所提及的状态信息的方式给剂量泵施加脉冲化的电流。
[0022] 该电控制器促使藉由电信号而被电磁致动的切换阀:将由该剂量泵所输送的燃料引导至喷射装置,或者当在该排气导管中的排气温度高到使得燃料至少部分地在喷射装置的出口处蒸发时,引导至蒸发器。
[0023] 在此,电控制器也为切换阀或蒸发器供应电能
[0024] 有利地,用于由电控制器施加给剂量泵的脉冲化电流的频率以根据程序确定的方式依赖于以上所提及的状态信息、尤其排气温度来确定。
[0025] 在由于排气温度过低而不应由电控制器为喷射装置供应燃料的情况下,切换阀通过电控制器的电信号促使为燃烧装置提供燃料。
[0026] 在此,燃烧装置从压缩机获得空气,该空气与燃料在混合装置中混合并且在燃烧室中燃烧,其中该燃烧室与排气导管处于流体连接。
[0027] 同时,由电控制器来激活向燃烧装置提供来自压缩机的空气,其方式为例如启动驱动压缩机的电动马达。
[0028] 本发明的其他细节、特征和优点将从借助附图的以下说明中得出。

附图说明

[0029] 在附图中:
[0030] 图1示出了根据本发明的设备的示意性图示,该设备具有喷射装置、燃烧装置和温度传感器。
[0031] 图2示出了根据本发明的设备的示意性图示,该设备具有燃烧装置和蒸发器。
[0032] 图3示出了排气涡轮增压器的示意图。
[0033] 图4示出了电动驱动的压缩机的示意图。
[0034] 图5示出了喷射装置的示意图。
[0035] 图6示出了燃烧装置的示意图。
[0036] 图7示出了剂量泵的示意图。

具体实施方式

[0037] 根据本发明的、根据图1的用于对燃烧发动机(2)进行排气后处理的设备(1) 具有用于燃料的储箱(3)、流体输送装置和排气导管(11),其中电磁驱动的剂量泵 (5)可以作为流体输送装置将由剂量泵从储箱(3)取出的燃料藉由电控制的切换阀 (12)在切换阀(12)的第一切换位置经由第一线路(32)供应给喷射装置(6)或在图2中示出的蒸发器(7)、或在切换阀(12)的第二切换位置经由第二管路(31) 供应给燃烧装置(13),该燃烧装置将燃料送入排气导管(11)中。
[0038] 在此,燃烧装置(13)经由空气管路(8)与压缩机(10)处于连接,该压缩机可以给该燃烧装置供应空气,并且燃烧装置(13)可以将其燃烧产物送入排气导管(11) 中。
[0039] 图2中示出的根据本发明的设备(1)具有燃烧装置(13),该燃烧装置是以与设备(1)的其他部件相距明显的空间距离的方式布置的,并且燃烧产物经由旁通管路 (9)被引入排气导管(11)中。
[0040] 在根据图3的实施方式中,压缩机(10)与由燃烧发动机(2)的排气驱动的涡轮机(15)联接,它们共同构成排气涡轮增压器(14)。压缩机(10)也可以经由空气管路(8)来提供燃烧装置(13)所需的空气。
[0041] 在根据图4的实施方式中,压缩机(10)由电动马达(28)驱动。当启动电动马达(28)时,压缩机(10)可以经由空气管路(8)提供燃烧装置(13)所需的空气。
[0042] 根据图5,喷射装置(6)具有由电磁体(33)致动的喷射阀(29)、喷嘴(18) 和进入排气导管(11)的出口(19)。
[0043] 在通常的实施方式中,蒸发器(7)由电加热的预热棒、壳体和进入排气导管(11) 的出口(19)组成。
[0044] 根据图6,燃烧装置(13)具有用于将空气和燃料混合的混合装置(16)以及燃烧室(17),其中燃烧室(17)与排气导管(11)优选地经由旁通管路(9)处于流体连接。
[0045] 电磁驱动的剂量泵(5)优选地被实施为往复活塞泵,如图7所示。在此,电磁体(20)相应地相对于复位弹簧(25)驱动平移作用的挤压器单元(21)。
[0046] 剂量泵(5)有利地被实施为在内部被流经的往复活塞泵,其中由剂量泵(5)输送的燃料可以流经电磁体(20)的磁体线圈(22)并且在此冷却。
[0047] 有利地,剂量泵(5)相应地具有与挤压器单元(21)的往复活塞(23)力配合或形状配合地连接的锁止装置(24),该锁止装置以与配合元件(26)共同作用的方式、在剂量泵(5)的由复位弹簧(25)预先确定的静止状态下防止当电磁体(20) 未通电时流经剂量泵(5)。
[0048] 有利地,根据图1的根据本发明的设备(1)具有温度传感器(27),该温度传感器将排气导管(11)中的气体温度报告给由程序控制的电控制器(30),其中电控制器(30)相应地给剂量泵(5)的电磁体(20)施加由脉冲激发的电流,并且其中由脉冲激发的电流相对于电磁体(20)可以具有不同的电流强度和不同的脉冲频率。
[0049] 根据本发明的上述描述仅用于说明的目的,而不用于限制本发明的目的。在本发明的框架下,在不脱离本发明的范围及其等效内容的情况下,不同的改变和修改是可能的。
[0050] 附图标记清单
[0051] 1       设备
[0052] 2       燃烧发动机
[0053] 3       储箱
[0054] 5       剂量泵
[0055] 6       喷射装置
[0056] 7       蒸发器
[0057] 8       空气管路
[0058] 10      压缩机
[0059] 11      排气导管
[0060] 12      切换阀
[0061] 13      燃烧装置
[0062] 14      排气涡轮增压器
[0063] 15      涡轮机
[0064] 16      混合装置
[0065] 17      燃烧室
[0066] 18      喷嘴
[0067] 19      出口
[0068] 20      电磁体
[0069] 21      挤压器单元
[0070] 22      磁体线圈
[0071] 23      往复活塞
[0072] 24      锁止装置
[0073] 25      复位弹簧
[0074] 26      配合元件
[0075] 27      温度传感器
[0076] 28      电动马达
[0077] 29      喷射阀
[0078] 30      电控制器
[0079] 31      管路
[0080] 32      管路
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