使用可变几何形状涡轮增压器来控制排出气体温度和进气歧管的压力制造技术

发动机控制模块(ECM)可获得关于发动机的速度的信息、关于排出气体温度的信息、关于发动机气流速率的信息、关于与所述发动机相关联的进气歧管的压力的信息以及关于所需发动机制动功率量的信息。ECM可基于关于发动机的速度的信息、关于排出气体温度的信息以及关于发动机气流速率的信息引起可变几何形状涡轮增压器(VGT)的一个或多个部件调节。附加地或备选地，ECM可基于关于与发动机相关联的进气歧管的压力的信息和关于所需发动机制动功率量的信息引起VGT的一个或多个部件调节。的信息引起VGT的一个或多个部件调节。的信息引起VGT的一个或多个部件调节。

【技术实现步骤摘要】
使用可变几何形状涡轮增压器来控制排出气体温度和进气歧管的压力


[0001]本专利技术大体上涉及控制发动机的排出气体温度和与发动机相关联的进气歧管的压力，且更具体地涉及使用可变几何形状涡轮增压器来控制发动机的排气温度和进气歧管的压力。

技术介绍

[0002]在操作时，诸如轮式装载机、推土机和其它重型设备之类的机器的发动机可能会产生排出气体，排出气体包括颗粒物(例如烟灰)和/或其它排放物，如NO
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。在一些情况下，发动机可包括颗粒收集装置、排气后处理装置等，以去除和/或转换排出气体中的颗粒物质和/或其它排放物。颗粒收集装置、排气后处理装置等可与氧化催化剂(例如，柴油氧化催化剂(DOC))结合使用来自排出气体的热，以便于去除和/或转化颗粒物质和/或其它排放物。然而，在某些操作条件下(例如，当发动机怠速时，当环境温度较低时等)，排出气体温度可降低到颗粒收集装置、后处理装置等的最低操作温度以下，来以高效和/或有效方式操作。
[0003]2001年11月13日授予Kolmanovsky等人的美国专利号6,314,735中公开了一种控制贫燃烧发动机中的排气温度的尝试(
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735专利”)。具体而言，
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735专利公开了通过小心地控制可变几何形状涡轮增压器的涡轮入口轮叶位置来调节进入后处理装置的排出气体的温度的控制策略。根据
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735专利，轮叶位置的移动以允许控制排出气体温度的方式影响排出气体温度。例如，如在
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735专利中所公开，可以通过打开入口轮叶位置降低排出气体温度，并通过关闭入口轮叶位置来增加排出气体温度。
[0004]虽然
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735专利可以公开一种用于通过打开或关闭可变几何形状涡轮增压器的入口轮叶位置来调节排出气体温度的方法，但
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735专利未公开评估与发动机的操作相关联的其它参数(例如，发动机的速度、发动机的进气速率、与发动机相关联的进气歧管的压力等)，以确定何时调节可变几何形状涡轮增压器的入口轮叶位置。此外，
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735专利未公开调节可变几何形状涡轮增压器的入口轮叶位置或任何其它部件以控制与发动机的操作相关联的其它参数中的任何特定参数。
[0005]因此，本公开的系统解决了上文提出的一个或多个问题和/或现有技术中的其它问题。

技术实现思路

[0006]根据一些实施方式，一种方法可包括：由发动机控制模块(ECM)获得关于发动机速度的信息、关于排出气体温度的信息、关于发动机气流速率的信息、关于与发动机相关联的进气歧管的压力的信息，以及关于所需发动机制动功率量的信息；以及基于关于发动机速度的信息、关于排出气体温度的信息、关于发动机气流速率的信息、关于与发动机相关联的进气歧管的压力的信息或关于所需发动机制动功率量的信息中的至少两者由ECM引起可变几何涡轮增压器(VGT)的一个或多个部件调节。
[0007]根据一些实施方式，一种装置可包括一个或多个存储器；以及可通信地联接到一个或多个存储器的一个或多个处理器，处理器配置成：确定发动机的速度；确定排出气体温度；确定发动机气流速率；确定与发动机相关联的进气歧管的压力；确定所需发动机制动功率量；以及基于以下引起VGT的一个或多个部件调节：发动机的速度、排出气体温度和发动机气流速率；或与发动机相关联的进气歧管的压力和所需发动机制动功率量。
[0008]根据一些实施方式，一种系统可包括发动机；进气歧管；VGT，其包括可调轮叶；节流阀；传感器系统；和ECM，其配置成：从传感器系统接收关于发动机速度的信息、关于排出气体温度的信息、关于发动机气流速率的信号、关于进气歧管的压力的信息和关于所需发动机制动功率量的信息；并且基于以下引起VGT的可调轮叶调节或节流阀调节：关于发动机速度的信息、关于排出气体温度的信息和关于发动机气流速率的信息；或关于进气歧管压力的信息和关于所需发动机制动功率量的信息。
附图说明
[0009]图1是本文描述的示例性机器的图。
[0010]图2是本文描述的示例性发动机系统的图。
[0011]图3是可以实现本文描述的系统和/或方法的示例性环境的图。
[0012]图4是用于使用可变几何形状涡轮增压器控制排出气体温度的示例性过程的流程图。
[0013]图5是用于使用可变几何形状涡轮增压器控制进气歧管的压力的示例性过程的流程图。
具体实施方式
[0014]本公开涉及一种控制发动机的可变几何形状涡轮增压器(VGT)的发动机控制模块(ECM)，其控制排出气体温度(例如，由发动机产生的排出气体的)和/或进气歧管(例如，与产生排出气体的发动机相关联的进气歧管)的压力。如本文所述，ECM和/或VGT通常适用于利用这种ECM和/或VGT的任何机器。术语“机器”可指执行与诸如采矿、建筑、农业、运输或任何其它行业之类的行业相关联的操作的任何机器。作为一些实例，机器可为车辆、挖掘装载机、冷刨机、轮式装载机、压实机、伐木归堆机、林业机械、集运机、收割机、挖掘机、工业装载机、转向臂装载机、物料搬运机、平地机、管道铺设机、道路取料机、滑移装载机、集材机、伸缩臂叉装机、拖拉机、推土机、拖拉机刮板或其它地面设备、地下设备、空中设备或船用设备。
[0015]图1是本文描述的示例性机器100的图。例如，机器100可包括移动机器，如图1中的轮式装载机或任何其它类型的移动机器。机器100可包括操作员站120、一个或多个牵引装置140(有时称为地面接合装置)、可操作地连接以提供动力来驱动牵引装置140中的至少一个的发动机160，以及连接到机器100的一个或多个部件的ECM180。如本文其它地方更详细地描述，ECM180可执行与控制VGT以控制排出气体温度和/或进气歧管的压力的操作。
[0016]如上所述，以图1为例。其它实例可以与结合图1所描述的不同。
[0017]图2是本文描述的示例性发动机系统200的图。发动机系统200可包括压缩点火、内燃机(例如，发动机160)。然而，发动机系统200可包括任何其它类型的内燃机，例如，如火
花、激光、等离子点火发动机等等。发动机系统200可通过诸如蒸馏柴油燃料、生物柴油、二甲基醚、气态燃料(如氢气、天然气和丙烷)、酒精、乙醇和/或其任何组合的燃料供能。
[0018]图2中的发动机系统200可包括发动机组202，其具有多个气缸204(图2的发动机组202示为具有六个气缸204、标记为1-6)。活塞组件可包括气缸204中的每一个内，以在每个气缸204内形成燃烧室。发动机系统200可包括任何数量的燃烧室，且燃烧室可成直列构造、“V形”构造或任何其它适合的构造设置。此外，发动机系统200可在操作期间消耗一种或多种消耗性资源(例如，燃料(例如，汽油、柴油燃料等)、柴油排气流体(DEF)、一种或多种冷却剂、一种或多种润滑剂(例如，油、油脂等)等等)(例如，由于在发动机组202中的燃烧)。
[0019]发动机系统200可包括多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方法，包括：由发动机控制模块(ECM)获得关于发动机的速度的信息、关于排出气体温度的信息、关于发动机气流速率的信息、关于与所述发动机相关联的进气歧管的压力的信息以及关于所需发动机制动功率量的信息；以及基于以下由所述ECM引起可变几何形状涡轮增压器(VGT)的可调轮叶调节：关于所述发动机的速度的所述信息、关于所述排出气体温度的所述信息以及关于所述发动机气流速率的所述信息；或关于所述进气歧管的压力的所述信息和关于所需发动机制动功率量的所述信息。2.根据权利要求1所述的方法，其中关于所述排出气体温度的所述信息指示在与所述发动机相关联的颗粒收集装置或排气后处理装置处的排出气体温度。3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中引起所述VGT的可调轮叶调节包括：确定所述排出气体温度未能满足排出气体温度阈值；基于确定所述排出气体温度未能满足所述排出气体温度阈值确定所述发动机的速度满足发动机速度阈值；基于确定所述排出气体温度未能满足所述排出气体温度阈值确定所述发动机气流速率满足发动机气流速率阈值；以及基于确定所述发动机的速度满足发动机速度阈值并确定所述发动机气流速率满足所述发动机气流速率阈值而引起所述VGT的可调轮叶从第一轮叶位置调节到第二轮叶位置。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中引起所述VGT的可调轮叶调节包括：基于关于所述所需发动机制动功率量的所述信息来确定所述所需发动机制动功率量；基于所述所需发动机制动功率量来确定所述进气歧管的目标压力；基于关于所述进气歧管的压力的所述信息来确定所述进气歧管的压力；确定所述进气歧管的目标压力与所述进气歧管的压力之间的差；以及基于所述进气歧管的目标压力与所述进气歧管的压力之间的差，引起所述VGT的可调轮叶从第一轮叶位置调节到第二轮叶位置。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，还包括：获得关于所述排出气体温度的附...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：