排气混合器的制作方法

本发明大体涉及排气混合器。

背景技术：

在较高的发动机负载和/或升压发动机状况中，会展现出较高的燃烧温度和排气温度。这些较高的温度会增加氮氧化物(nox)排放物，并造成发动机中和排气系统中催化材料的加速劣化。排气再循环(egr)是一种抵御这些影响的方法。egr策略通过用排气稀释进气减少了进气中的氧含量。当用稀释的空气/排气混合物代替未与排气混合的环境空气来支持发动机中燃烧时，就会展现出较低的燃烧和排气温度。egr还可以通过减少节流损失和散热来增加汽油发动机的燃料经济性。

替代地，当发动机状况不适合采用egr时，一种用于发动机排气后处理的技术采用了选择性催化还原(scr)的方法，以使排气中的nox与氨气(nh3)之间的特定的化学反应能够发生。氨气通过将还原剂注射到排气通道中的方式被引入到scr催化剂上游的发动机排气系统中。在高温状况下还原剂熵分解为nh3。scr促进nh3和nox之间的反应，以将nox转化成氮气(n2)和水(h2o)。但是，在将还原剂注射入排气通道的过程中可能会产生一些问题。在一个示例中，还原剂可能与排气流混合不良(例如，排气流的第一部分比排气流的第二部分具有更高的尿素浓度)从而可能导致scr涂层不良和排放物(例如nox)与scr之间的反应较差。

因此，排气不管是与进气、还原剂还是其自身的混合，对于实现发动机的最佳性能都是至关重要的。解决排气混合不足的尝试包括沿通道布置流体混合器，以增加流经其中的气体的湍流。

但是，在这里发明人已经认识到此类系统的潜在问题。例如，这些混合器通常设计复杂并且难以整合到不同形状的发动机系统中。举例来说，混合器可能不能适应通道中存在的各种弯头和/或喷射器。此外，这些混合器的模具和/或铸件很贵，导致生产成本的提高。

技术实现要素：

在一个示例中，上述问题可以通过包含布置在第一通道、第二通道和辅助通道之间的混合板的发动机系统解决，上述通道中的每一个均联接到腔室，并且其中该板被穿孔并且具有s形状的横截面，该板将腔室分成两部分，其中第一通道与第一部分联接，第二通道与第二部分联接。以此方式，第一部分中的气体(并且在一个示例中所有气体)在进入第二部分之前被迫流经板。

作为一个示例，辅助通道与第一部分联接。来自第一通道和辅助通道的气体可以在流经板的穿孔进入第二部分之前，在第一部分中碰撞。板可以增加湍流度，湍流度可以促进来自第一通道和辅助通道的气体之间的混合。混合气体在流入第二通道之前可以流过第二部分的片段。以此方式，混合气体可以提高布置在板和腔室下游的第二通道中的组件的效率和性能。

应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，所要求保护的主题的范围由随附的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1是包含有排气混合器的发动机中的单独一个汽缸的示意图。

图2a和图2b展示了排气混合器的第一示例的透视图。

图3展示了具有通过其的示例排气流的排气混合器的第一示例的剖视图。

图4展示了排气混合器的第二示例的透视图。

图5a展示了排气混合器的第二示例布置在其中的腔室。

图5b展示了带有排气混合器的第二示例的腔室的剖视图。

图6展示了其中腔室的外部被省略的透视图，其中示例排气从其中流过。

图7a、图7b、图7c和图7d展示了排气混合器在进气或排气系统中的多种位置。

图2a-图6大致按比例示出。

具体实施方式

接下来的描述涉及一种排气混合器。该排气混合器可布置在发动机进气系统中并且经配置用于使排气再循环(egr)和进气混合。另外或替代地，排气混合器可以布置在发动机排气系统中并经配置用于使排气和还原剂喷射混合。图1中展示的发动机包含与进气系统和排气系统流体联接的至少一个汽缸。每一个系统可选地包含布置在其中的混合器。

在一个示例中，布置在进气系统和排气系统中的混合器大体相同。但是，这些混合器形状可以不同以适应不同的进气系统和排气系统的几何形状。图2a和图2b中展示了混合器的第一示例。该混合器包含物理地联接到一个突起的圆形板。图3中展示了流经混合器的第一气体及第二气体的示例。

图4中展示了混合器的第二示例。其示出混合器布置在腔室中，所述腔室与第一通道、第二通道和辅助通道联接。混合器可以将腔室分隔成两部分，其中第一部分与第一通道和辅助通道联接，以及第二部分与第二通道联接。混合器是弯曲并且开孔的。这将使混合器能够将气体从第一部分沿多个径向方向流向第二部分。

图5a中展示了联接到腔室的第一通道、第二通道和辅助通道的示例。图5b展示了包含混合器的腔室的内部结构的上游到下游的视图。图5b和图6二者中展示了示例气体流经混合器和腔室。

图7a-图7d展示了混合器相对于发动机进气系统和/或发动机排气系统中的各个组件的不同位置。

图1-图7d展示了具有多个组件的相对定位的示例配置。如果被示为直接彼此接触或直接联接，那么至少在一个示例中，这些元件可以分别被称为直接接触或直接联接。同样地，至少在一个示例中，被示为彼此邻接或相邻的元件可以分别彼此邻接或相邻。作为示例，彼此共面接触放置的部件可以被称为处于共面接触。作为另一个示例，在至少一个示例中，彼此分开定位并在其间仅有空间而没有其他部件的元件可以被如此称呼。作为又一个示例，被示为在彼此的上方/下方、彼此的相反侧或彼此的左侧/右侧的元件可以相对于彼此被如此称呼。此外，如附图中所示，在至少一个示例中，最顶部元件或元件的最顶部点可以被称为部件的“顶部”，而最底部元件或元件的最底部点可以被称为部件的“底部”。如本文中所使用的，顶部/底部、上面/下面、上方/下方可以是相对于附图的竖直轴线而言的，并且用来描述附图的元件相对于彼此的定位。因此，在一个示例中，被示为在其他元件上方的元件位于所述其他元件的竖直上方。作为又一个示例，附图中描绘的元件的形状可以被称为具有那些形状(例如，诸如圆形的、直线的、平面的、弯曲的、圆角的、倒角的、成角度的等等)。此外，在至少一个示例中，被示为相互交叉的元件可以被称为相交元件或相互交叉。更进一步地，在一个示例中，被示为在另一个元件内或在另一个元件外的元件可以被如此称呼。应当理解，被引用为“大体上相似和/或相同”的一个或多个组件根据制造公差(如，1％-5％误差)彼此区别。

注意图3、图5b和图6中展示的箭头指示了哪里有气体流动的空间，并且设备壁的实线展示流动被阻塞并且由于设备壁从一点跨越到另一点形成的流体连通的缺乏使得连通不可能的位置。除了壁中的允许所述流体连通的开口之外，壁创建了区域之间的间隔。

继续图1，其展示了发动机系统100中的多汽缸发动机10中的一个汽缸，发动机系统100可被包含在汽车的推进系统中。发动机10可至少部分地被包含控制器12的控制系统和来自车辆操作者132经由输入装置130的输入控制。在这个示例中，输入装置130包含加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧室30可以包含由汽缸壁32形成的汽缸，其中汽缸中布置有活塞36。活塞36可以联接到曲轴40以将活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动。曲轴40可以通过中间变速器系统联接到车辆5的至少一个驱动轮。另外，启动器马达可以通过飞轮联接到曲轴40以使发动机10能够启动操作。

燃烧室30可以通过进气通道42接收来自进气歧管44的进气并且可以通过排气通道48排出燃烧气体。进气歧管44和排气通道48能够分别地通过进气门52和排气门54选择性地与燃烧室30连通。在一些示例中，燃烧室30可以包含两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。

在这个示例中，进气门52和排气门54可以通过凸轮驱动经由各自的凸轮驱动系统51和53控制。凸轮驱动系统51和53可以各自包含一个或多个凸轮并且可以利用凸轮廓线变换系统(cps)、可变凸轮正时系统(vct)、可变气门正时系统(vvl)和/或可变气门升程系统(vvl)中的一个或多个，上述系统由控制器12操作以改变气门操作。进气门52和排气门54的位置可以分别地由位置传感器55和57确定。在替代示例中，进气门52和/或排气门54可由电动气门驱动控制。例如，汽缸30可替代地包含由电动气门驱动控制的进气门和经由包含cps和/或vct系统的凸轮驱动控制的排气门。

燃料喷射器69被展示与燃烧室30直接联接以将燃料与从控制器12接收的信号的脉冲宽度成比例地喷射到燃烧室中。以这种方式，燃料喷射器69提供所谓的燃料的直接喷射到燃烧室30中。举例来说，燃料喷射器69可以安装在燃烧室的一侧或燃烧室的上方。燃料可以通过包含燃料箱、燃料泵和燃料轨道的燃料系统(未示出)被输送到燃料喷射器69。在一些示例中，替代地或附加地，燃烧室30可以包含布置在进气歧管44中的燃料喷射器，该燃料喷射器处于一种用于向燃烧室30上游的进气道提供所谓的燃料的进气道喷射的配置。

利用火花塞66向燃烧室30提供火花。点火系统可进一步包括用于提高供应到火花塞66的电压的点火线圈(未示出)。在其他示例中，诸如柴油机中，可以没有火花塞66。

进气通道42可以包括具有节流板64的节气门62。在此特定示例中，节流板64的位置可以被控制器12通过提供给电动马达或致动器的信号改变，电动马达或致动器被包括在节气门62中，此种配置通常被称为电子节气门控制(etc)。以这种方式，节气门62可以被操作用于改变提供给燃烧室30以及其他发动机汽缸的进气。节流板64的位置可以通过节气门位置信号被提供给控制器12。进气通道42可以包括用于感测进入发动机10的空气量的质量空气流量传感器120和歧管空气压力传感器122。

排气传感器126被示出根据排气流动方向与排放控制装置70上游的排气通道48联接。传感器126可以是用于提供排气空气-燃料比的指示的任何合适的传感器，如线性氧传感器或uego(通用或宽域排气氧传感器)、双态氧传感器或ego、hego(加热型ego)、nox、hc或co传感器等。在一个示例中，上游排气传感器126是被配置成提供诸如电压信号的输出的uego，该输出与存在于排气中的氧的量成比例。控制器12通过氧传感器传递函数将氧传感器输出转换成排气空气-燃料比。

排放控制装置70被示出沿排气传感器126上游的排气通道48布置。装置70可以是三元催化剂(twc)、微粒过滤器、柴油氧化催化剂、nox捕集器、各种其他排放控制装置或其组合。在一些例子中，在发动机10运行期间，通过在特定的空气-燃料比内运转发动机的至少一个汽缸，排放控制装置70可以周期性地重置。

选择性催化还原(scr)装置72被示出沿排放控制装置70下游的排气通道48布置。在一些示例中，排放控制装置70可以省略，而仅scr装置72定位在排气传感器126的下游。在其他示例中，scr装置72可以在排放控制装置70的上游。喷射器(未示出)可以布置在scr装置72的上游。喷射器可以经定位以喷射还原剂到排气通道48中。储存器可以储存还原剂。还原剂包含燃料、尿素等。控制器12可以向致动器发信号。

排气再循环(egr)系统140可以经由egr通道152将来自排放控制装置70上游的排气通道48的一部分的所需部分的排气传送到进气歧管44。提供给进气歧管44的egr的量可以由控制器12通过egr阀144改变。在一些情况下，egr系统140可以用于调节燃烧室内的空气-燃料混合物的温度，因而提供一种在一些燃烧模式中控制点火正时的方法。

第一混合器71a布置在节气门62下游的进气歧管44和egr通道152之间的交叉点处。第一混合器71a可以经配置用于促进排气和汽缸30上游的进气之间的混合。第二混合器71b布置在排放控制装置70和scr装置72之间。第二混合装置71b可以经配置用于混合来自排气通道的各个部分的排气(如，外部径向部分可与内部径向部分混合)。在一个示例中，第一混合器71a和第二混合器71b相同。另外或替代地，第一混合器71a和第二混合器71b是不同的混合器。但应认识到，第一混合器71a和第二混合器71b的位置是示例性的并且其他位置在此已被预知，如以下图7a-图7d中展示的。

第一混合器71a和第二混合器71b可包含化学惰性的材料以使气流中的成分和混合器的表面的成分之间不发生化学反应。另外或替代地，第一混合器71a和第二混合器71b可由碳纤维、镁、铝、钢、钛、塑料、合金等材料中的一种或多种组成。第一混合器71a和第二混合器71b还可包含经配置用于使混合器表面不粘的涂层。此涂层可以包含陶瓷、二氧化硅、特氟龙等材料中的一种或多种。第一混合器71a和第二混合器71b可布置在通道中的直线或弯曲部分，而不脱离本公开的范围。

控制器12在图1中被展示为微型计算机，其包含微处理器单元(cpu)102、输入/输出端口(i/o)104、在此特定示例中被示为只读存储器(rom)106(例如，非暂时性存储器)的用于可执行程序和校准值的电子存储介质、随机存取存储器(ram)108、保活存储器(kam)110以及数据总线。控制器12可以接收来自被联接至发动机10的传感器的各种信号，除了上述那些信号之外，还包括：来自质量空气流量传感器120的进气质量空气流量(maf)的测量值；来自联接至冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ect)；来自感测曲轴40的位置的霍尔效应传感器118(或其他类型)的发动机位置信号；来自节气门位置传感器65的节气门位置；以及来自传感器122的歧管绝对压力(map)信号。发动机转速信号可以由控制器12根据曲轴位置传感器118产生。歧管压力信号也提供进气歧管44中的真空或压力的指示。需注意可以使用上述传感器的各种组合，诸如maf传感器而没有map传感器，或反之亦然。在发动机运行期间，发动机扭矩可以从map传感器122的输出和发动机转速中推断出来。此外，此类传感器连同检测的发动机转速一起可作为估算导入汽缸中充气(包括空气)的基础。在一个示例中，曲轴位置传感器118(其也用作发动机转速传感器)可以在每次曲轴回转产生预定数量的等距脉冲。

存储介质只读存储器106能够用表示非暂时性指令的计算机可读数据编程，上述指令可被处理器102执行用于执行下面描述的方法和预期但未专门列出的其他变体。控制器12接收来自图1中的各种传感器的信号，并根据接收到的信号和存储在控制器的存储器上的指令，利用图1中的各种致动器来调整发动机的运行。

在一些示例中，车辆5可以是混合动力车辆，其中多种扭矩源可用于一个或多个车轮25。在其他示例中，车辆5是只有发动机的传统车辆，或只有(一个或多个)电动机械的电动车辆。在所示的示例中，车辆5包括发动机10和电动机械22。电动机械22可以是马达或马达/发电机。当一个或多个离合器26接合时，发动机10的曲轴40和电动机械22通过变速器24连接到车轮25。在所述示例中，第一离合器26位于曲轴40和电动机械22之间，并且第二离合器26位于电动机械22和变速器24之间。控制器12可以给每一个离合器26的致动器发送一个信号使离合器接合或分离，以使曲轴40与电动机械22及相连到其的其他组件连接或分离，和/或使电动机械22与变速器24及连接到其的其他组件连接或分离。变速器可以是齿轮箱、行星齿轮系统或另外一种变速器。动力传动系统可以以不同的方式配置，如并联、串联或串-并联混合动力车辆。

电动机械22接收来自牵引用蓄电池28的电能以给车轮25提供扭矩。例如在制动操作期间，电动机械22也可以作为发电机向蓄电池28充电。

现在转到图2a-图2b，它们展示了混合器210的相同的透视图。但是，在图2a中，为使板230可视化，突起220是透明的。因此，在图2b中，突起220不是透明的并且板230被突起220堵塞住。图2a-图2b在这里先后描述。

轴系统290包括三条轴线，即平行于水平方向(箭头280)的x-轴线、平行于竖直方向的y-轴线以及与x-轴线和y-轴线均垂直的z-轴线。气体流动的方向大体上与箭头280平行。这里，箭头280可互换地被称为气流的方向280或水平方向280。箭头281示出了重力(这里，重力281)。

混合器210可布置在通道202中。通道202可以是管状的。在一个示例中，混合器210沿板230的外周长物理地联接到通道202的内表面。在混合器210和通道202的内表面之间的联接元件可以包含焊接、螺钉、熔合、粘合剂等中的一种或多种。气体可不流经通道202的内表面和混合器210的外周长之间。因此，板230包括对应于通道202的直径的直径，以使通道202中的气体在到达其预定区域之前被迫流经板230。混合器210可以类似于图1中的第一混合器71a和第二混合器71b中的一个或多个使用。同样地，通道202可以与图1中的进气通道42和/或进气歧管44或排气通道48相似。因此，气流280可以根据混合器210的位置表示排气流或进气流。

混合器210固定地联接到通道202，使得其不可移动。因此，混合器210不滑动、旋转，或致动。此外，混合器210不是由机械式、液压式、气动式、或电力提供能量的。

在一个示例中，如果通道202是进气通道且混合器210是egr混合器，那么箭头代表进气气流的方向。混合器可以沿横向于进气气流的方向或正好与进气气流的方向相反的方向接收排气再循环(egr)流。

混合器210包括突起220和板230，混合器210可以类似于带有平底的碗(如，就像喂狗的碗)。另外或替代地，混合器210可以类似于一个圆环面和/或带有坡口且沿其中心省略开口的半纵向切开的甜甜圈。混合器对称于中心轴线284。

板230与y-z平面大体上平行。因此，板230大致是平坦的。板230的表面对于气流是不能渗透的。气体与板230的表面碰撞会在表面弹起而不会流过其中。板230包括布置在其表面上的多个穿孔232，多个穿孔232经配置以允许气体穿过板230。穿孔232在板230上关于竖直轴线282和/或中心轴线284对称分布。但是，应该认识到，在不脱离本公开的范围的情况下穿孔232可以在板230上不对称分布。以此方式，穿孔232是板230的气体可以流过的唯一部分。换种方式说，在通道202中相对于板230从上游到下游方向流过的气体通过流动通过板230上的一个或多个穿孔，可只到达通道202中板230下游的部分。因此，板230可以是具有布置在其上的穿孔的均衡的、连续的板。

在一个示例中，穿孔232的每一个穿孔都是椭圆的且尺寸相似的。但应认识到，穿孔232中的每一个可以不都是椭圆的且彼此形状不同。比如，穿孔232中的一个或多个穿孔的形状可以是三角形、正方形、矩形、圆形、五边形、六边形以及不脱离本公开的范围内的其他形状等。

板230沿其外周长物理地联接到突起220。换句话说，与通道202内表面联接的板230的部分也可以联接到突起220。板230和突起220之间的联接方式可以包括焊接、熔合、粘合、螺钉等方式的一种或多种。

突起220的顶端222对应于突起220的距离板230最远的部分。突起220的外表面224从板230的外周长朝向顶端222延伸。如所示的，外表面224倾斜于板230的表面。在一个示例中，板230和外表面224之间形成的夹角在60o-80o之间。此外，突起220的内表面226从板230的中心朝向顶端222延伸。内表面226可以类似于外表面224相对于板220成角度。内表面226和外表面224相交且在顶端222物理地联接。

沿y-z平面获取的外表面224的横截面可以大致是圆形的。外表面224的横截面的直径沿x-轴线从板230向顶端222减小。同样地，沿y-z平面获取的内表面226的横截面也大致是圆形的。内表面226的横截面的直径沿x-轴线从板230向顶端222增大。以此方式，外表面224和内表面226的横截面彼此靠近直到它们在顶端222处尺寸相同。

外表面224还包含外穿孔225。同样地，内表面226包含内穿孔227。外穿孔225和内穿孔227大致相同。替代地，外穿孔225和内穿孔227可以不同。外穿孔225和内穿孔227的形状可包含三角形、圆形、椭圆形、正方形、矩形、五边形等中的一种或多种。突起220的表面对于气流是不能渗透的。因此，外穿孔225和内穿孔227就可允许气体穿过突起220。在板230、外表面224和内表面226之间有空间供排气进入并流过。穿孔232、外穿孔225和内穿孔227可将此空间与通道202流体联接。

现在转到图3，其展示了根据剖切面a-a的混合器210的横截面的实施例300。因此，之前出现的组件可以类似地在随后的图中进行编号。图示了通过混合器210的示例气流。实线箭头312可代表第一气体，并且虚线箭头可代表与第一气体不同的第二气体。如所示的，沿x-轴线获取的混合器210的横截面包含三角形，此三角形与分布在中心轴线284两侧的三角形角度尺寸相同。

在实施例300中，混合器210可以被描述成布置在带有入口通道302和出口通道304的进气通道(例如，图1中的进气通道42)中的egr混合器。出口通道304相对于进气气流在入口通道302(箭头399所示)中的通常的流动方向位于混合器210的下游。出口通道304垂直于入口通道302和egr通道306(如，图1中egr通道152)。混合器210的顶端222与egr通道306物理地联接以使egr可以直接流向内表面226。因此，实线箭头312描绘了许多示例进气气流通过混合器210。虚线箭头314描绘了许多示例egr流通过混合器210。

应该认识到，在一些实施例中，在不脱离本公开的范围的情况下出口通道304的取向和egr通道306的取向可以颠倒。也就是说，egr通道306可与入口通道302垂直，并且出口通道304可与入口通道302平行。出口通道304可以物理地联接到混合器210的顶端222，和实施例300中的egr通道306相似。同样地，在此例中，出口通道304的直径比入口通道的直径小。

在另外一个实施例中，混合器210可布置在排气通道中。还原剂喷射器可定位于排气通道中以朝向或邻近混合器喷射还原剂。喷射器可相对于混合器的中心轴线以多个角度定位。以此方式，混合器210可进一步被配置成用于只混合排气或排气和还原剂。在这种示例中，通道306可以对应于用于把还原剂引入排气的通道。通道302和304可分别代表被混合器210分隔的排气通道的上游和下游部分。

入口通道302可将进气312朝向混合器210的板230引导。板230的直径相当于入口通道302的直径。因此，进气气流312可在流到出口通道304之前流过混合器210。在图3的示例中，进气通道中的所有进气312在流到出口通道304之前流经混合器210。如图示，进气312流经穿孔232并进入混合器210的空间320。在空间320中，进气312可在多个方向上流动。这些方向可包括径向向外朝向通道302的内表面、径向向内朝向中心轴线和/或纵向沿中心轴线284。进气312可流过外表面224的外穿孔225，流过内表面226的内穿孔227，或流过二者。在一个示例中，进气312在到达出口通道304之前被迫至少流经板的穿孔232和外表面224的外穿孔225。通过这样做，增加了进气312中的湍流，从而增加了进气312流动方向的混乱性和不可预测性。

具体地，外穿孔225可引导第一气体312流向入口通道302的内表面。相比之下，内穿孔227可引导第一气体312流向中心轴线284。这种扰动会导致在气体到达出口通道304之前，增加来自入口通道302的不同径向部分的气体之间的碰撞次数。

egr通道306可朝向顶端222和/或混合器210的内表面226引导egr气体。egr通道306的直径相当于顶端222的直径以使egr流可以在流到出口通道304之前流经混合器210。在图3中的示例中，所有egr314在流到出口通道304之前流经混合器210。如图示，egr314流经内表面226的内穿孔227并进入空间320。在空间320中，egr314可沿多个方向流动。egr314可流经外穿孔225，流经板230的穿孔232，或同时流经两者。另外或替代地，egr314一旦离开egr通道306就会与进气312碰撞。碰撞在空间320中或入口通道302的其他部分和/或出口通道304上游的混合器210中产生。以此方式，相对于不包含混合器210的进气通道，进气气体和egr的均匀性增加。通过提高egr与进气气体的混合，egr在发动机的汽缸中的每个汽缸之间的分配更平均，从而提供了极好的燃烧稳定性、排放降低和燃料经济性。

具体地，在egr314流入出口通道304之前，其流经内穿孔227，流经外穿孔225，再流入出口通道304。因此，任何气体(如，进气气体312或egr314)在流到出口通道304之前被迫流经外穿孔225。通过强迫气体在到达出口通道304之前流经混合器210，可以促进气体的混合。

现在转到图4，其展示了布置在通道402中的混合器410的实施例400。混合器410可与第一混合器71a或第二混合器71b类似地使用。因此，混合器410可被配置用于混合进气气体和egr，或用于增加含或不含还原剂的排气的均匀性。轴系统490与图2a-图2b中包括的轴系统290相似。

混合器410通过焊接、熔合、螺钉、粘合等方式的一种或几种被物理地联接到通道402的内表面。混合器410被固定地联接到通道402。在一个示例中，混合器410不能滑动、旋转、摆动，或以其他形式进行的运动。因而，混合器410是固定的和不可移动的。

混合器410关于混合器410的竖直轴线482和中心轴线484可以是弯曲的。在一个示例中，混合器410的曲面大致是s形的。但应认识到，混合器410的曲面的波形周期可以被缩短以形成混合器的多个波形。比如，在图4的实施例400中，展示了混合器曲面的单个波形周期，其包含指向相反方向的两个顶点412和414。同样的，在不脱离本公开的范围的情况下，两个顶点412和顶点414中的多个迭代可以被包含在混合器的其他实施例中。举例来说，可以存在总数量为4、6、8、10等的顶点412和414。在一个示例中，顶点的数量是偶数使得顶点412的数量和顶点414的数量相等。在其他示例中，顶点的总数量是奇数，使得顶点412的数量和顶点414的数量不相等。

通道402的部分可以被混合器410划分和/或分隔开。两部分之间的气体可以在流过一个或多个穿孔416后混合。穿孔416沿混合器410的整个表面延伸，且可以是混合器410的气体可以流经的唯一部分。混合器410可以将通道402划分成不相等的部分，其中第一部分比第二部分大。以此方式，混合器410比通道402的直径稍短但仍物理地联接到通道402的内表面。在一个示例中，混合器410的高度与通道402的直径相等以使通道402被划分成两半。

穿孔416的每一个穿孔在尺寸和形状上都大致相同。穿孔416可以是圆形、椭圆形、三角形、矩形、五边形、梯形、正方形、菱形等形状。穿孔416可以不与竖直轴线482对齐。另外或替代地，穿孔416可关于竖直轴线482对齐，其中每个穿孔之间的空间大致一致。穿孔416横向于气体流动的大致方向(箭头499)。在一个示例中，穿孔416垂直于气体流动的方向。穿孔416遵循混合器410的曲面以使相邻行的穿孔416的取向不同。但是，在共用行上的穿孔416的取向大致相似。一个行可包含平行于气体流动方向的一连串的相邻穿孔。因此，在一个行中的穿孔共享相似的竖直高度。以此方式，以不同高度布置的穿孔不在同一行。

在一些示例中，不同行中的穿孔416的形状和尺寸可以不同。比如，第一行中的穿孔和第二行中的穿孔可以不相同。

现在转到图5a，其展示了容纳混合器(如，图4中的混合器410)的腔室502的实施例500。腔室502可以与图4中的通道402类似地使用。腔室502可以是圆柱形的，如图中展示，但其他合适的形状已在此设想。比如，腔室502可以是立方体、长方柱、球体和其他三维形体。

第一通道512与腔室502的上游端504流体联接。第二通道514与腔室502的下游端506流体联接。腔室502的上游端504和下游端506布置在腔室502的管状壁508的相反两侧。上游端504和下游端506通过焊接、熔合、螺钉、粘合或其他方式物理地联接到管状壁508。上游端504、下游端506和管状壁508对于排气流都是不能渗透的。因此，腔室502除了第一通道512和第二通道514之外不包括别的入口或额外的出口。以此方式，气体不能直接流经上游端504、下游端506或管状壁508而流到环境空气或发动机。

腔室502的直径大于第一通道512和第二通道514的直径。第一通道512和第二通道514相对于中心轴线584可彼此径向地不对准。此外，第一通道512和第二通道514可在垂直方向上彼此不对准。在展示的示例中，第一通道512稍低于第二通道514。

辅助通道516在腔室502的相对于第一通道512和第二通道514的位置的稍高的区域联接到腔室502。转接器518可以布置在辅助通道516和管状壁508之间。转接器518可配置用于把来自辅助通道516的气流分散和/或扩散到腔室502中。辅助通道516可偏向腔室502的一侧，如图5b中所展示。

现在转到图5b，其展示了腔室502的内部的实施例550。具体地，其展示了省略了上游端504和下游端506的腔室502的从上游到下游的视图。腔室502的内部容纳混合器410。混合器410将腔室502的内部分成第一部分552和第二部分554。由于第一通道512和第二通道514在垂直方向上和径向上的不对齐，第一部分552直接与第一通道512和辅助通道516流体联接。第二部分554直接与第二通道514流体联接。辅助通道516经定位用于在流过混合器410到第二部分554或流过第一部分552的剩余部分之前首先沿着混合器410的曲面引导气体。辅助通道516可以沿横向于气体从第一通道512流向腔室502的方向的方向引导气体进入腔室502。在一个示例中，气体离开辅助通道516并且进入腔室502的方向垂直于气体离开第一通道512并且进入腔室502的方向。

实线箭头562代表第一气流，并且虚线箭头564代表第二气流。在一个示例中，实线箭头562代表进气，虚线箭头564代表egr。在另一个示例中，实线箭头562代表排气，并且虚线箭头564代表气态还原剂。但应认识到，在不脱离本公开的范围的情况下，虚线箭头564可以代表液态还原剂。因此，辅助通道516可以与egr通道或还原剂喷射器出口流体联接。如图所示，箭头562和564可在流经混合器410的穿孔(如，穿孔416)并流入第二部分554之前就流经腔室502的第一部分552的容积。第二通道514可接收来自第二部分554的第一气流562和第二气流564。在图6中展示了气流流经包含混合器410的腔室的另外一个示例。

现在转到图6，其示出省略了第二部分554的表面以图示说明气体通过混合器从第一部分552流到第二部分554的实施例600。第一气体(实线箭头562)从第一通道512流入第一部分552。像这样，第一通道512的功能相当于入口通道。第一气体可流过位于混合器410和管状壁508的对应的表面之间的第一部分552的容积。第一部分552可进一步接收同样流经第一部分552的第二气体(虚线箭头564)。第一气体和第二气体在流入第二部分554之前在第一部分552中混合。另外或替代地，第一气体和第二气体可以不在第一部分552中混合就流过混合器410并流到第二部分554。

混合器410的穿孔416可以根据第一气体气流和第二气体气流流过混合器410的位置，赋予第一气体气流和第二气体气流不同的方向性。这可由混合器410的曲率决定。换句话说，不同行的穿孔416可沿不同角度的方向引导第一气体和第二气体。穿孔416可沿径向不同方向朝向管状壁508的对应于第二部分554的表面引导第一气体气流和第二气体气流。结果，增加了湍流度，这可以进一步促进在第一气体和第二气体从腔室502的第二部分554流出并流入第二通道514之前的混合。

现在转到图7a-图7d，其展示了包含混合器的进气系统和排气系统的各种实施例。图7a-图7d中展示的混合器可以与图1中展示的第一混合器71a和/或第二混合器71b或图2a-图2b中展示的混合器210或图4中展示的混合器410大致相同。

现在转到图7a，其示出图示说明布置在egr出口704和发动机708上游的进气通道706之间的接合处的混合器702的实施例700。混合器可使排气和发动机708上游的进气混合。但应认识到，在不脱离本公开的范围的情况下，混合器702可以布置在接合处的下游且在发动机708的上游。

现在转到图7b，其示出图示说明布置在排气通道724中的混合器722的实施例720，排气通道724包含布置在混合器722下游的后处理装置726。在一个示例中，后处理装置726是scr装置。排气通道724可进一步包含布置在第一位置处的还原剂喷射器，如所示的还原剂喷射器728a。替代地，排气通道724可包含布置在第二位置处的还原剂喷射器，如所示的还原剂喷射器728b。还原剂喷射器728a经定位用于向混合器722上游的排气通道724的部分喷射还原剂。相反地，还原剂喷射器728b经定位用于向与混合器722的位置相对应的排气通道724的部分喷射还原剂。被喷射的还原剂可以是液体或气体。无论如何，混合器722都可被配置用于促进喷射的还原剂和排气之间的混合。通过促进还原剂在流向scr装置726的排气中的分散和均匀性，还原剂可与scr装置726的更大的表面区域相互作用。这可以提高scr装置726的性能。

现在转到图7c，其示出布置在排气通道744中的混合器742的实施例740。混合器742布置在第一催化剂746和第二催化剂748之间。在一个示例中，催化剂746是氧化催化剂，并且第二催化剂748是稀nox捕集器。在不脱离本公开的范围的情况下，第一催化剂746和第二催化剂748可以是其他类型的催化剂和/或其组合。

现在转到图7d，其示出布置在排气通道764中在排气传感器766上游的混合器762的实施例760。排气传感器766可以与图1中的排气传感器126类似地使用。通过把混合器762布置在排气传感器766的上游，传感器766所提供的反馈的可靠性可以提高，这可改善发动机的工况。例如，更准确的空气/燃料比可被传感器766检测，这会带来燃料经济性和/或功率输出的提高。

以此方式，一种紧凑的、易于制造的混合器可位于多种排气系统组件的上游以提高传感器读数的准确性或改善排气后处理装置的效力。另外或替代地，混合器可布置在egr通道和进气通道的接合处以改进egr在发动机的每个汽缸的分配。此外，通过制造每个组件以物理联接，提高了混合器的坚固性，以使排气流经混合器时混合器不会振动或异响。以此方式，混合器可以比包含更长的组件或级联阶段(cascadingstages)的混合器更安静。将混合器放置在通道中的技术效果是改善混合物的均匀性，以提高混合器下游的组件的功能性。

一个包含混合板的系统的实施例，混合板布置在第一通道、第二通道和辅助通道之间，每一个通道都与腔室联接，并且其中板是穿孔的且包含将腔室分成两部分的s形的横截面，其中第一通道联接到第一部分且第二通道联接到第二部分。系统的第一示例进一步包括其中所述板的横截面是波状的。系统的第二示例可选地包含第一示例，进一步包含其中穿孔流体联接第一部分到第二部分，并且其中来自第一通道的气体在流到第二通道前流经穿孔。系统的第三示例，可选地包含第一和/或第二示例，进一步包括其中腔室包括上游和下游端物理地联接在管状壁相反的两端，并且其中第一通道联接到上游端，第二通道联接到下游端，以及辅助通道联接到管状壁。系统的第四示例，可选地包含第一到第三示例中的一个或多个，进一步包括其中辅助通道联接到与第一部分相对应的管状壁的部分。系统的第五示例，可选地包含第一到第四示例中的一个或多个，进一步包括其中辅助通道是排气再循环通道。系统的第六示例，可选地包含第一到第五示例中的一个或多个，进一步包括其中辅助通道与还原剂喷射器的出口流体联接。系统的第七示例，可选地包含第一到第六示例中的一个或多个，进一步包括其中第一通道和第二通道相对于腔室的中心彼此径向不对齐。系统的第八示例，可选地包含了第一到第七示例中的一个或多个，进一步包括其中腔室和板关于混合器的中心轴线对称。

排气混合器的一个实施例包含穿孔的圆形板，该穿孔的圆形板物理地联接到穿孔的突起，穿孔的突起具有在顶端处合并的两个圆形横截面；物理地联接到所述突起的顶端的辅助通道，邻近第一通道和第二通道之间的弯曲突起，其中第一通道沿第一方向引导第一气体，并且其中辅助通道沿与第一方向相反的第二方向引导第二气体。排气混合器的第一示例进一步包括其中圆形横截面沿垂直于第一方向和第二方向的混合器的平面获取，并且其中平行于第一方向和第二方向获取的板和突起的横截面是三角形。排气混合器的第二示例，可选地包含第一示例，进一步展包含其中第一通道被板和突起从第二通道和辅助通道二者隔开。排气混合器的第三示例，可选地包含了第一和/或第二示例，进一步包括其中板被固定地联接到第一通道的内表面。排气混合器的第四个示例，可选地包含第一到第三示例中的一个或多个，进一步包括其中板和突起形成位于其间的空间，其中所述空间经配置用于接收来自第一通道和辅助通道的气体。排气混合器的第五示例，可选地包含了第一到第四示例中的一个或多个，进一步包括其中突起还包括穿孔的外表面和穿孔的内表面，并且其中来自第一通道的第一气体在到达第二通道之前至少流经板的穿孔和外表面的穿孔，并且其中来自辅助通道的第二气体在到达第二通道之前至少流经内表面和外表面的穿孔。

发动机系统的一个实施例包含不与出口通道对齐的入口通道，还包含与入口通道和出口通道都成角度的辅助通道，以及与入口通道、出口通道和辅助通道的每一个的交叉点相邻布置的排气混合器，该混合器包含将通道分隔开的穿孔的表面，以迫使来自进气通道和辅助通道的气体在流到出口通道之前流经混合器。发动机系统的第一示例进一步包含其中辅助通道与入口通道的方向相反且垂直于出口通道，并且其中混合器包含圆形的、穿孔的板，板的直径与进气通道的直径相等，混合器进一步包含碗状的、穿孔的突起固定地与板和辅助通道联接。发动机系统的第二示例，可选地包含了第一示例，进一步包括其中对于其车轮在地上的车辆来说入口通道在垂直方向上低于出口通道和辅助通道，并且其中混合器将入口通道和辅助通道从出口通道分离出来。发动机系统的第三示例，可选地包含了第一和/或第二示例，进一步包括其中混合器是不可移动的，并且其中除了入口通道、辅助通道，和出口通道外没有其他入口或另外的出口。发动机系统的第四个示例，可选地包含第一到第三示例中的一个或多个，进一步包括其中混合器被容纳在腔室中并将腔室分成两半，其中腔室的第一半直接联接到入口通道和辅助通道，腔室的第二半直接联接到出口通道。

注意，本文中包括的示例控制和估计程序能够与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。在本文中所公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可以由包括控制器与各种传感器、致动器和其他发动机硬件相结合的控制系统执行。在本文中所描述的具体程序可以代表任意数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所描述的各种动作、操作和/或功能可以按所示顺序执行、并行地执行，或在一些情况下被省略。同样，所述处理顺序不是实现在本文中所描述的本发明的示例实施例的特征和优点所必须要求的，而是为了便于图示说明和描述而提供了所述处理顺序。取决于所使用的特定策略，所示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个可以被重复执行。另外，所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示被编入发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码。其中所述动作还可以通过在包括与电子控制器组合的各种发动机硬件部件的系统中执行指令来进行所描述的动作时。

应认识到，在本文中所公开的配置和程序本质上是示范性的，并且这些具体的实施例不被认为是限制性的，因为许多变体是可能的。例如，上述技术能够应用于v-6、i-4、i-6、v-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括在本文中所公开的各种系统和构造以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。

随附权利要求具体地指出被认为是新颖的且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一个”元件或“第一”元件或其等同物。这些权利要求应当被理解为包括一个或多个这种元件的结合，既不要求也不排除两个或更多个这种元件。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其他组合和子组合可通过修改现有权利要求或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求而要求保护。这些权利要求，无论与原始权利要求相比范围更宽、更窄、相同或不相同，都被认为包括在本公开的主题内。