[发明专利]内燃发动机系统和操作内燃系统的方法在审

专利信息
申请号: 202080026767.5 申请日: 2020-03-27
公开(公告)号: CN113646522A 公开(公告)日: 2021-11-12
发明(设计)人: 马林·埃勒斯科格;伦纳特·安德森 申请(专利权)人: 沃尔沃卡车集团
主分类号: F02M26/05 分类号: F02M26/05;F02M26/16;F02M26/34;F02M26/38;F02M26/42;F02D41/00;F01N3/10;F02D41/02;F02D41/40
代理公司: 中原信达知识产权代理有限责任公司 11219 代理人: 高伟;王伟
地址: 瑞典,*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 内燃 发动机 系统 操作 方法
【说明书】:

发明涉及一种方法和ICE系统,包括内燃发动机,该内燃发动机包括第一和第二组汽缸。第一和第二EGR阀控制废气从汽缸到EGR导管的流动。控制器控制第二EGR阀的关闭,从而防止废气从第二组汽缸流到EGR导管。第二EGR阀在涡轮的上游。控制器被配置成当第二EGR阀关闭时启动燃料喷射器,用于将燃料远后喷射到第二组汽缸中,使得离开第二组汽缸的燃料的至少一部分未燃烧。废气后处理系统接收和处理未在EGR导管中再循环的废气,并且包括用于远后喷射的燃料的燃烧的氧化催化剂。

技术领域

本发明涉及一种内燃发动机系统和包括这种系统的车辆。本发明还涉及控制内燃发动机系统的方法、计算机程序、计算机可读介质和控制单元。

本发明可以应用于重型车辆,诸如卡车、公共汽车和建筑设备。尽管本发明将针对卡车进行描述,但是本发明不限于这种特定的车辆,而是也可以用于诸如小轿车的其他车辆中。

背景技术

如今大多数卡车都由内燃发动机提供动力,内燃发动机具有在其中燃烧燃料的汽缸,由此产生废气。废气通常被转移到废气后处理系统(EATS),在那里废气被处理,并且废气中的至少一些污染物被转化成无害的物质。该EATS可以包括适于将碳氢化合物和一氧化碳转化为二氧化碳和水的氧化催化剂、捕获烟灰和灰烬的颗粒过滤器、以及有时在还原剂流体的帮助下将氮氧化物还原为氮的还原催化剂。在冷启动或低废气温度期间,希望将EATS加热至其工作温度,并且偶尔希望将EATS加热至高于正常废气温度的温度。这样的事件可以是烧掉收集的烟灰、在催化剂上收集的有毒物质(例如硫)或由还原剂产生的沉积物。这种升高的温度可以通过向氧化催化剂添加燃料来达到。例如,借助于发动机中的远后喷射,废气可以被未燃烧或部分燃烧的燃料富集。喷射的燃料中的碳氢化合物在催化剂上燃烧,从而提高温度。

为了保持低的NOx形成,内燃发动机可以流体连接到废气再循环(EGR)导管,用于一些废气的再循环。再循环的废气稀释了空气/燃料混合物,足以将燃烧温度降低到减少形成NOx的氮和氧之间的反应的水平。

虽然这两种方法(即远后喷射和EGR)对于它们的特定目的各自是有利的,但是,将这两种方法结合起来可能会导致问题。可能出现的一个问题是,从远后喷射获得的高浓度碳氢化合物可能负面地影响EGR。更具体地,EGR导管通常设置有EGR冷却器。高浓度的碳氢化合物可能通过在冷的热交换器表面上冷凝而负面地影响EGR冷却器,这将降低冷却器的冷却性能,并且因此降低发动机的效率。此外,EGR中和因此进气中的高碳氢化合物浓度将负面地影响汽缸中的燃烧,在压缩冲程中过早燃尽。

US 9,518,486公开了一种操作具有两个第一汽缸和两个第二汽缸的内燃发动机的方法。EGR气体仅取自第一汽缸,并且EGR阀控制再循环到内燃发动机的气道的废气量。来自内燃发动机的废气的温度通过后喷射燃料而增加,燃料被催化转化器氧化。后喷射仅发生在第二汽缸中,该汽缸的废气不再循环。

尽管US 9,518,486的方法通过仅从第一汽缸再循环和仅在第二汽缸中后喷射来降低未燃烧的碳氢化合物进入EGR的风险,但是希望提供一种没有这些限制的更灵活的内燃发动机系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种内燃发动机系统,其减轻了现有技术的上述缺点。

根据第一方面,该目的通过根据权利要求1所述的内燃发动机来实现。该内燃发动机系统包括:

-内燃发动机,其包括第一组一个或多个汽缸和与第一组分开的第二组一个或多个汽缸,

-废气再循环(EGR)导管,其用于将废气从第一和第二组汽缸再循环到内燃发动机的入口,

-第一EGR阀,其用于控制废气从第一组汽缸到EGR导管的流动,和

-燃料喷射器,其用于将燃料喷射到第二组汽缸中的至少一个汽缸中,其中,该系统还包括:

-第二EGR阀,其用于控制废气从第二组汽缸到EGR导管的流动,

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