[发明专利]具有用于将燃料定量供给至内燃机的排气系统的装置的喷射系统及用于此目的的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的、具有用于将燃料定量供给至内燃机的排气系统中的装置的喷射系统，以及一种根据权利要求8的前序部分的、用于将燃料定量供给至内燃机的排气系统中的方法。

背景技术

已知在颗粒过滤器中捕集柴油内燃机的排气中含有的炭黑颗粒。为了使颗粒过滤器再生，由氧气氧化在颗粒过滤器中捕捉的炭黑。可以借助于安装在上游的氧化催化转化器使颗粒过滤器达到氧化所需的温度。为此，另外地在氧化催化转化器的上游，将定量供给的量的燃料喷射到内燃机的排气中，从而通过燃料在氧化催化转化器中的化学反应实现所需的温度升高。

DE 10251686A1的这类的公开文本公开了一种具有用于将燃料定量供给至内燃机的排气系统中的装置的喷射系统。该喷射系统设计成蓄压式喷射系统(共轨)。该蓄压式喷射系统具有燃料泵，该燃料泵将燃料从燃料箱输送至蓄压器并且在高压下储存所述燃料。该蓄压器与将来自蓄压器的燃料分别喷射至内燃机的各燃烧室中的喷射器相连接。喷射系统具有配属于内燃机的排气系统并能够将燃料喷射至排气系统中的喷射阀。在喷射阀中结合有喷嘴和控制喷嘴的致动器，致动器由控制单元控制。燃料泵为喷射阀输送来自燃料箱的燃料。在燃料泵和喷射阀之间安装有截止阀/单向阀，该截止阀在紧急情况下可切断通向喷嘴的燃料流。还设置有可测量喷射阀上游的燃料的压力的燃料压力传感器。

通过附加地将燃料喷射至内燃机的燃烧室中的喷射器，在排气温度低和氧化催化转化器或颗粒过滤器温度低的情况下进行颗粒过滤器的再生。在排气温度高和氧化催化转化器或颗粒过滤器温度高的情况下，通过喷射阀将燃料喷射至内燃机的排气系统中。这用于确保：在内燃机的全部载荷和转速范围中，用于使颗粒过滤器再生而喷射的燃料能够在所述燃料与氧化催化转化器接触之前或在与氧化催化转化器接触期间进入气化()状态。这种方式的缺点是，通过喷射器喷射燃料对内燃机的热力学效率产生不利的影响，以及用于将燃料定量供给至内燃机的排气系统中的装置不适于在排气温度低和氧化催化转化器或颗粒过滤器温度低的情况下确保颗粒过滤器的有效再生。

发明内容

而本发明的目的是，提供一种开头部分所述类型的、具有用于定量供给燃料的装置的喷射系统，其中可这样将燃料喷射至排气系统中，使得可以在内燃机的所有负荷和转速范围中使颗粒过滤器高效率地再生，从而可以省去向燃烧室中的附加的燃料喷射。

所述目的由具备权利要求1的特征的、具有用于定量供给燃料的装置的喷射系统和具备权利要求8的特征的、用于定量供给燃料的方法实现。

根据本发明的装置的特征在于，布置在截止阀和定量阀之间并经由流出管路与喷射系统相连接的压力调节阀。喷射系统具有将燃料输送至蓄压器中并在高压下储存所述燃料的高压泵。该蓄压器与将来自蓄压器的燃料分别喷射至内燃机的各燃烧室的喷射器相连接。

喷射系统经由流入管路连接有喷嘴。在流入管路中设置有截止阀和定量阀。所述喷射系统配属于内燃机的排气系统。截止阀释放来自喷射系统的燃料以由喷嘴喷射，定量阀将所释放的燃料定量供给至喷嘴。喷嘴将定量供给的燃料喷射至排气系统中，以便由此再生在排气系统中在喷嘴下游的颗粒过滤器。在截止阀和定量阀之间设置有压力调节阀。该压力调节阀通过经由流出管路排出在截止阀和定量阀之间的燃料的一部分，将在截止阀和定量阀之间的燃料的压力调节至一确定的值。所排出的燃料返回喷射系统。有利地，可将定量阀上游的燃料的压力控制在很窄的界限内，从而能够以高的精度从喷嘴喷出最小量的燃料，所述最小量即使在排气温度低的情况下也能够在燃料与氧化催化转化器接触之前蒸发。

在根据本发明的装置的一种实施形式中，在截止阀的上游设置有节流阀。来自喷射系统的燃料经由该节流阀流到截止阀，当截止阀开启时继续流到定量阀和压力调节阀。有利地，节流阀使来自喷射系统的燃料中的压力的波动平稳，由此进一步提高定量阀上游的燃料压力的控制精度。

在根据本发明的装置的另一种实施形式中，将节流阀、截止阀、定量阀和压力调节阀组合成一定量供给单元。该定量供给单元经由流入管路和流出管路与喷射系统相连接。燃料经由流入管路流进定量供给单元。在定量供给单元中，燃料穿过节流阀流进截止阀、在截止阀的下游到达定量阀和压力调节阀、在定量阀的下游到达喷嘴、以及在压力调节阀的下游进入流出管路。有利地，节流阀、截止阀、定量阀和压力调节阀以节省空间的方式组合成一个组件。