CN112368469B - 用于控制内燃机的改进的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于控制内燃机(2)的方法,该方法所控制的内燃机(2)包括具有相应的往复活塞的至少一个第一气缸(201)和至少一个第二气缸(202)、被布置用以将空气从新鲜空气进气装置(303)引导到第一气缸(201)和第二气缸(202)的进气引导件(305)、被布置用以将燃料喷射到第一气缸(201)和第二气缸(202)中的燃料***(801、802)、被布置用以分别朝向排气后处理***(7)引导来自第一气缸(201)和第二气缸(202)的气体的第一排气引导件(401)和第二排气引导件(402),方法包括:‑在第一气缸(201)中从进气引导件(305)接收(S1)来自新鲜空气进气装置(303)的空气,或包括来自新鲜空气进气装置(303)的空气的气体,‑将气体从第一气缸(201)排出到第一排气引导件(401),所述气体的形式为在第一气缸(201)中接收的空气,或者形式为包括在第一气缸(201)中接收的空气的一部分的、来自第一气缸(201)中的燃烧的排气,‑控制(S4)位于第一排气引导件(401)中的第一排气阀(411),从而减少或抑制气体从第一气缸(201)到排气后处理***(7)的输送,同时借助于排气再循环(EGR)通道(404)将气体从第一排气引导件(401)再循环到进气引导件(305),‑在第二气缸(202)中从进气引导件(305)接收被从第一排气引导件(401)再循环到进气引导件(305)的气体的至少一部分,‑将燃料喷射(S5)到第二气缸(202)中,从而利用所接收的气体中的空气进行重复燃烧,‑将由在第二气缸(202)中的燃烧产生的排气从第二气缸(202)排出到第二排气引导件(402),并且‑控制位于第二排气引导件(402)中的第二排气阀(412),从而通过第二排气引导件(402)并朝向排气后处理***(7)引导从第二气缸排出的排气。

Description

用于控制内燃机的改进的方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制内燃机的方法。本发明还涉及一种计算机程序、一种计算机可读介质、一种控制单元、一种内燃机和一种车辆。
本发明能够应用于诸如卡车这样的重型车辆、公共汽车和诸如轮式装载机、吊车和挖掘机这样的施工设备。尽管将针对卡车描述本发明,但是本发明不限于该特定车辆,而是还可以用于诸如公共汽车、建筑设备和乘用车这样的其它车辆中。本发明还可以用于其它运输工具,诸如船舰和舟艇。
背景技术
对于车辆内燃机,诸如用于重型车辆的柴油型发动机,通常提供排气后处理***(EATS)以减少例如氮氧化物(NOx)的排放。可以包括诸如选择性催化还原(SCR)转换器单元的这样的***要求相对高的排气温度,以提供有效的排放减少。
然而,减少燃料消耗的措施可以减少从发动机到EATS的热量损失。因此,特别地在低负荷操作、寒冷的环境温度和/或寒冷的起动事件下,EATS可能无法获得足够的热量来有效地操作。
为了在冷起动发动机时提高EATS中的温度,US2015040560A1公开了一种排气再循环(EGR)管道,该排气再循环管道在分配给非工作气缸组的排气歧管部处分支。EGR管道强制空气进入分配给工作气缸组的进气歧管部。每个气缸组包括进气节流阀,该进气节流阀适于可单独地操作。活动进气歧管上游的空气进口被节流以增加强制空气流。尽管这可以在冷起动情况下提供一些改进,但是仍然需要在低负荷操作下进一步提高EATS温度。
发明内容
本发明的目的是减少来自内燃机的排放。本发明的另一个目的是改进在低负荷操作下来自内燃机的排气的后处理。
该目的通过根据本发明的方法来实现。因此,该目的通过一种用于控制内燃机的方法来实现,该内燃机包括:至少一个第一气缸和至少一个第二气缸,所述至少一个第一气缸和至少一个第二气缸具有相应的往复活塞;进气引导件,所述进气引导件被布置为将空气从新鲜空气进气装置引导到第一气缸和第二气缸;燃料***,所述燃料***被布置为将燃料喷射到第一气缸和第二气缸中;第一排气引导件和第二排气引导件,所述第一排气引导件和第二排气引导件被布置为分别朝向排气后处理***引导来自第一气缸和第二气缸的气体,该方法包括:
-在第一气缸中从进气引导件接收来自新鲜空气进气装置的空气,或包括来自新鲜空气进气装置的空气的气体,
-将气体从第一气缸排出到第一排气引导件,该气体的形式为在第一气缸中接收的空气,或者形式为包括在第一气缸中接收的空气的一部分的、来自第一气缸中的燃烧的排气,
-控制位于第一排气引导件中的第一排气阀,从而减少或抑制气体从第一气缸到排气后处理***的输送,同时借助于排气再循环(EGR)通道将气体从第一排气引导件再循环到进气引导件,
-在第二气缸中从进气引导件接收被从第一排气引导件再循环到进气引导件的气体的至少一部分,
-将燃料喷射到第二气缸中,从而利用所接收的气体中的空气进行重复燃烧,
-将由在第二气缸中的燃烧产生的排气从第二气缸排出到第二排气引导件,并且
-控制位于第二排气引导件中的第二排气阀,从而引导从第二气缸排出的排气的至少一部分通过第二排气引导件,并到达排气后处理***。
应当注意,发动机可以包括多于一个的第一气缸。应当注意,发动机可以包括多于一个的第二气缸。
优选地,该方法包括在第二气缸中从进气引导件接收来自新鲜空气进气装置的空气和从第一排气引导件再循环到进气引导件的气体的混合物。应当注意,由于来自第一排气引导件的气体被再循环到进气引导件,因此该方法还可以包括:在第一气缸中从进气引导件接收来自新鲜空气进气装置的空气和从第一排气引导件再循环的气体的混合物。在可替代实施例中,该方法包括在第二气缸中接收从第一排气引导件再循环到进气引导件的气体,而不是来自新鲜空气进气装置的空气。这能够通过进气引导件(其包括第一进气引导件分和第二进气引导件分支,该第一进气引导件分和第二进气引导件分支中的每一个都被布置为将空气引导到第一气缸和第二气缸中的相应的一个)并且通过关闭第二进气引导件分支中的进气阀来实现。
本发明的实施例通过利用第一排气阀阻挡第一排气引导件的出口、将气体途径通到EGR通道并且将改变路径的气体与进气空气混合以减少气体流来提供增加的排气温度。通过使两个气缸系列地共享相同的气体流以减少通过气缸的气体流来实现增加的排气温度,从而仅提供通过发动机的一半气体流。
而且,在不考虑保持排气温度高的情况下,第二气缸燃烧本身可以受到控制。因此,可以提供排放减少而不必为了最佳燃料效率而牺牲发动机的运行。
第一排气阀可以有效地提供将来自第一气缸的气体的一部分或全部选择性地引导到再循环引导件中。由此,可以选择性地控制在不通过第二气缸的情况下被引入第一气缸并到达EATS的气体量。由此,可以有效地控制通过发动机的质量流量。
本发明有利地在发动机中实现,其中,燃料***被布置用以将燃料喷射到第一气缸和第二气缸中,从而使得在其中的燃烧成为柴油型燃烧。在延长的低负荷或空转操作诸如在队列中或在城市驾驶中的沥青铺设车辆的操作下,本发明可以显著地改进柴油发动机的排气后处理过程。
涡轮增压器的涡轮可以位于第一排气阀和第二排气阀的下游。至少一个压缩机可以被设置在进气引导件的上游,和新鲜空气进气装置的下游。优选地,涡轮增压器涡轮位于第一排气阀和第二排气阀的下游。排气阀的这种位置可以确保在气体到达进气引导件和第二气缸之前,在涡轮内的膨胀不会损失热量。
优选地,该方法包括控制第一排气阀,从而抑制气体从第一气缸到排气后处理***的输送;并且借助于EGR通道将全部气体从第一气缸再循环到进气引导件。通过关闭第一排气阀,可以提供在低负荷操作、冷起动事件或低环境温度下到达EATS的气体的温度的显著增加。更具体地,将从第一气缸排出的全部气体引导到进气引导件意味着没有引入第二气缸的任何气体将在不通过第二气缸的情况下到达EATS。由此,可以实质性地降低通过发动机的质量流量,并且可以提供在低负荷操作、冷起动事件或低环境温度下到达EATS的气体的温度的进一步显著的增加。这将改进例如在低负荷下来自发动机的排气的后处理,并且由此发动机排放将被减少。
在一些实施例中,该方法包括控制燃料***,从而抑制将燃料喷射到在第一气缸中接收的空气或气体中。由此,从第一气缸排出气体包括从第一气缸排出与在第一气缸中接收的相同量的空气。空气可以通过在第一气缸中的压缩而被加热。
优选地,EGR冷却器被布置用以与在EGR通道中引导的气体热交换。由此,EGR冷却器可以为经由EGR通道从第一气缸再循环的气体用作加热器。
优选地,EGR通道包括从第一排气引导件延伸并被布置用以与进气引导件连通的第一EGR通道分支,和从第二排气引导件延伸并被布置用以与进气引导件连通的第二EGR通道分支。第一EGR阀和第二EGR阀被布置为分别控制通过第一EGR通道分支和第二EGR通道分支的流动,其中,将气体从第一排气引导件再循环到进气引导件包括控制第一EGR阀以使其打开。由此,将气体从第一排气引导件再循环到进气引导件可以包括控制第二EGR阀以使其关闭。可替代地,该方法可以包括在控制第一EGR阀以使其打开的同时控制第二EGR阀,以使其至少部分地打开。由此,通过将来自第二气缸的部分燃烧的排气途径通过EGR通道以与来自第一气缸的气体混合,然后在EGR冷却器中进行温度调节,以降低氧气浓度,而减少了氮氧化物(NOx)的产生。由此,第二EGR阀的位置可以受到控制,以控制来自第二气缸的再循环排气的流动。
本发明的实施例可以包括在控制第一EGR阀以使其打开的同时保持第二排气阀打开。本发明的其它实施例可以包括在控制第一EGR阀以使其打开的同时部分地关闭第二排气阀。这可以增加第二排气引导件中的压力,从而增加第二排气引导件和进气引导件之间的压力差。
在一些实施例中,该方法包括控制燃料***以将燃料喷射到第一气缸中,从而利用在第一气缸中接收的空气或气体进行重复燃烧。这在稍稍更高的负荷下是有益的。可以通过在第一气缸中的燃烧来减少振动量。而且,由于来自第一气缸的气体在进气引导件中与新鲜空气混合并由此被冷却,因此将提供减少的氮氧化物(NOx)的产生。为第一气缸中的每一次燃烧喷射的燃料量可以小于为第二气缸中的每一次燃烧喷射的燃料量。该方法可以有利地包括通过控制喷射到第一气缸中的燃料量来控制在从第一气缸排出并被引导到进气引导件的气体中的空气的比率。
本发明的目的还通过一种内燃机来实现,该内燃机包括:至少一个第一气缸和至少一个第二气缸,所述至少一个第一气缸和至少一个第二气缸具有相应的往复活塞;进气引导件,所述进气引导件被布置用以将空气从新鲜空气进气装置引导到第一气缸和第二气缸;燃料***,所述燃料***被布置为将燃料喷射到第一气缸和第二气缸中;第一排气引导件和第二排气引导件,所述第一排气引导件和第二排气引导件被布置为分别朝向排气后处理***各自地引导来自第一气缸和第二气缸的气体;第一排气阀和第二排气阀,所述第一排气阀位于第一排气引导件中,从而减少或抑制气体从第一气缸到排气后处理***的输送,所述第二排气阀位于第二排气引导件中,从而减少或抑制气体从第二气缸到排气后处理***的输送,该第一排气阀和第二排气阀可单独控制;第一EGR通道分支,所述第一EGR通道分支从第一排气引导件延伸,并被布置为与进气引导件连通;第二EGR通道分支,所述第二EGR通道分支从第二排气引导件延伸,并被布置为与进气引导件连通;第一EGR阀和第二EGR阀,所述第一EGR阀和第二EGR阀被布置为分别控制通过第一EGR通道分支和第二EGR通道分支的流动,其中第一EGR阀和第二EGR阀可单独控制。
因此,提供了适用于根据本发明方法的实施例的发动机。
在一些实施例中,第一EGR通道分支和第二EGR通道分支这两者均经由进气引导件与第一气缸和第二气缸连通。
在发动机的一些实施例中,进气引导件包括第一进气引导件分支和第二进气引导件分支,由此第一气缸和第二气缸中的每一个被布置用以分别经由第一进气引导件分支和第二进气引导件分支各自地从新鲜空气进气装置接收空气,第一EGR通道分支延伸到第一进气引导件分支,并且第二EGR通道分支延伸到第二进气引导件分支。
这种发动机允许本发明的进一步的实施例。例如,一种用于控制这种发动机的方法可以包括:
-从第一进气引导件分支在第一气缸中接收来自新鲜空气进气装置的空气,
-控制燃料***,从而抑制将燃料喷射到在第一气缸中接收的空气中,
-将在第一气缸中接收的空气从第一气缸排出到第一排气引导件,
-控制第一排气阀,以减少或抑制空气从第一气缸到排气后处理***的输送,同时借助于第一EGR通道分支将空气从第一排气引导件再循环到第一进气引导件分支,
-从第二进气引导件分支在第二气缸中接收来自新鲜空气进气装置的空气,
-将燃料喷射到第二气缸中,从而提供与空气的重复燃烧,
-将通过在第二气缸中的燃烧产生的排气从第二气缸排出到第二排气引导件,并且
-引导排气的至少一部分通过第二排气引导件并到达排气后处理***。
应当注意,在一些实施例中,全部排气可以被引导通过第二排气引导件,并到达排气后处理***。在其它实施例中,排气中的一些可以借助于第二EGR通道分支被从第二排气引导件再循环到第二进气引导件分支。
该目的还通过根据本发明的一种计算机程序、根据本发明的一种计算机可读介质、根据本发明的一种控制单元、根据本发明的一种内燃机或根据本发明的一种车辆来实现。
在以下描述中公开了本发明的进一步的优点和有利特征。
附图说明
参考附图,以下是作为实例引用的本发明的实施例的更详细描述。
在绘图中:
图1是包括内燃机和排气后处理***的卡车的侧视图。
图2是图1中的车辆中的发动机和排气后处理***的图表。
图3示出描绘根据本发明实施例的用于控制图2中的发动机的方法中的步骤的框图。
图4示出描绘根据本发明另一个实施例的方法中的步骤的框图。
图5示出描绘根据本发明又一实施例的方法中的步骤的框图。
图6是根据本发明的可替代实施例的发动机和排气后处理***的图表。
具体实施方式
图1以局部剖切侧视图示出形式为卡车的车辆1。车辆1具有用于车辆1的推进的内燃机2。
如在图2中所示,发动机2包括处于直列构造的多个气缸,在该实例中为六个气缸。气缸被划分成第一气缸组和第二气缸组。在此将第一气缸组中的气缸称为第一气缸201。在此将第二气缸组中的气缸称为第二气缸202。在该实例中,存在三个第一气缸和三个第二气缸。应注意,本发明同样适用于带有不同数目的气缸的发动机,例如两个、三个、七个等。而且,第一气缸组和第二气缸组中的气缸的数目可以相互不同。另外,气缸可以具有不同于直列构造的构造,例如V型构造。
如下所述,控制单元601被布置用以控制发动机2中的装置。
该发动机包括燃料***801,该燃料***801被布置用以借助于燃料喷射器802将燃料喷射到第一和第二气缸201、202中,每个燃料喷射器被布置用以直接将燃料喷射到气缸201、202中的相应的一个中。燃料喷射器802可由控制单元601单独控制。
气缸201、202设置有活塞,该活塞被布置用以在气缸中往复。第一和第二气缸201、202中的每一个均被布置用以接收来自新鲜空气进气装置303的空气。因此,气缸被布置用以接收燃料,并借助于所接收的空气和燃料来提供重复燃烧。在该实例中,发动机是柴油发动机,其中在气缸中接收的空气被压缩,并且燃料被喷射到压缩空气中。
第一气缸201和第二气缸202被布置用以经由进气引导件305从新鲜空气进气装置303接收空气。进气引导件305形成进气歧管。进气引导件305被布置用以将空气从新鲜空气进气装置303分别引导到第一气缸201和第二气缸202。
发动机1进一步包括第一排气引导件401和第二排气引导件402,该第一排气引导件401和该第二排气引导件402被布置用以分别朝向下述的排气后处理***(EATS)7引导来自第一气缸201和第二气缸202的气体。第一排气阀411被设置在第一排气引导件401中,并且被布置用以选择性地减少或抑制气体通过第一排气引导件401朝向EATS7的流动。第二排气阀412被设置在第二排气引导件402中,并且被布置用以选择性地减少或抑制气体通过第二排气引导件402朝向EATS 7的流动。第一排气阀411和第二排气阀412可由控制单元601控制。
排气再循环(EGR)通道404被设置为将气体从第一排气引导件401和第二排气引导件402再循环到第一201和第二气缸202。EGR通道404联结设置在气缸之间的进气引导件305和沿进气引导件305设置的中间冷却器306。EGR通道404呈现两个分支4041、4042,这里称为第一EGR通道分支和第二EGR通道分支,每个分支从第一排气引导件401和第二排气引导件402中的一个延伸到公共的EGR通道部分4043。第一EGR通道分支4041和第二EGR通道分支4042在第一排气阀411和第二排气阀412的上游从第一排气引导件401和第二排气引导件402中的相应的一个延伸。第一EGR阀431和第二EGR阀432被布置用以控制通过所述EGR通道分支中的相应的一个的流动。第一EGR阀431和第二EGR阀432可由控制单元601控制。
EGR冷却器4044被布置用以冷却在EGR通道404中引导的气体。EGR通道404的一部分被以文氏管4045的形式设置。文氏管4045可以设置有可以用于确定EGR流量的压力差传感器。
涡轮增压器5包括涡轮501,该涡轮501位于排气阀411、412的下游,并且被布置用以从第一排气引导件401和第二排气引导件402接收气体。涡轮被布置用以驱动设置在进气引导件305的上游和新鲜空气进气装置303的下游的压缩机502。如所述那样,中间冷却器306沿着进气引导件305布置。
车辆1还包括用于处理来自发动机2的排气的排气后处理***7。如由箭头702所示,排气后处理***7包括用于传送从发动机2排出的排气的排气导管701。后处理***7进一步包括设置在排气导管701中的选择性催化还原(SCR)催化剂705,以选择性地还原在排气中包含的NOx。排气后处理***7进一步包括装置711,该装置711用于为了SCR催化剂中的NOx还原过程而将还原剂(例如尿素或氨)供应到SCR催化剂705上游的排气导管701中。排气后处理***7还在SCR催化剂705的上游和还原剂供应装置711的上游包括氧化催化剂(DOC)714,该氧化催化剂(DOC)714具有氧化在排气中包含的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和一氧化氮(NO)的功能。排气后处理***7进一步包括柴油机微粒过滤器(DPF)716,该柴油机微粒过滤器(DPF)716置放在DOC 714的下游和喷射器713的上游,以捕获并且收集在排气中包含的微粒物质。
控制单元601被布置用以借助于温度传感器602来确定排气温度,该温度传感器被布置用以检测排气导管701中的温度。
参考图3,其示出了根据本发明实施例的用于控制发动机2的方法中的步骤。
当条件使得来自发动机的排气的温度不足够高以使EATS有效地工作时,例如在冷起动事件、长时间怠速或低负荷情况期间,发动机被如下地控制:
来自新鲜空气进气装置303的空气被允许S1到达第一气缸201和第二气缸202。燃料***801被控制为使得没有燃料由燃料喷射器喷射S2以用于第一气缸201。由此,在第一气缸201中接收的全部空气将被从第一气缸排出到第一排气引导件401中。
第一EGR阀431被控制为打开,并且第一排气阀411被控制S4为关闭S3。第二EGR阀432被控制为关闭,并且第二排气阀412被控制为打开S4。由此,抑制了气体从第一气缸201到EATS 7的输送,并且从第一气缸201排出的全部气体经由第一EGR通道分支4041和公共EGR通道部分4043被引导到进气引导件305。在进气引导件305中,从第一气缸201排出的气体与来自新鲜空气进气装置303的空气混合。
应当注意,EGR冷却器4044可以向经由第一EGR通道分支4041和公共EGR通道部分4043从第一气缸再循环的气体提供热量S5。
应当注意,可替代地,可以节流通过第一排气阀411的第一排气引导流,使得来自第一气缸201的气体的仅一部分被引导通过第一EGR通道分支4041。
同时,燃料***801被控制S6为将燃料喷射到第二气缸202中,从而提供与被从新鲜空气进气装置303和第一气缸201引导到第二气缸202的气体中的空气的重复燃烧。引入第二气缸的空气可以具有是由中间冷却器306排出的空气的温度和由EGR冷却器4044排出的空气的温度的平均值的温度。由于在第一气缸中没有燃烧,因此与传统的在所有气缸中燃烧的操作相比,每秒钟气缸可以喷射两倍至多的燃料。这种增加的燃料喷射可以导致温度增加,该温度增加是在所有气缸中燃烧的传统操作中的大致两倍之高。由于一半的进气流量由EGR冷却器调节,因此增加的进气温度比在传统的EGR发动机中更高,从而导致温度的增加。
来自第二气缸202的排气(其由于所述再循环而被提供了高温)经由第二排气引导件402和涡轮501被引导到EATS。
应当注意,从第一气缸再循环到进气引导件305的空气中的一些被再次引入第一气缸。应当理解,从第一气缸再循环的空气的一些也被引入第二气缸。
参考图4。在可替代实施例中,第一EGR阀431、第一排气阀411和第二排气阀412的设定与参考图2和图3描述的实施例中的相同。因此,第一EGR阀431被控制为打开,第一排气阀411被控制为关闭,并且第二排气阀412被控制为打开。然而,第二EGR阀432被控制为部分地打开S4。由此,来自第二气缸的排气的一部分与来自第一气缸的排气混合。混合的气体被引导通过EGR冷却器。通过控制第二EGR阀432的位置,来自第二气缸的再循环排气的流动受到控制。来自第二气缸的再循环排气的流动还由在第二排气引导件402和EGR冷却器4044之间的压力差确定。通过部分地关闭S4第二排气阀412、从而增加第二排气引导件402中的压力来增加该压力差。增加在第二排气引导件402和EGR冷却器4044之间的压力差的另一种途径是通过控制其中的节流阀(未示出)、从而降低进气引导件305中的压力。
参考图5。在又一实施例中,除了以下内容之外,步骤与参考图3描述的实施例中的步骤相同。作为抑制第一气缸201中的燃烧的替代,燃料被喷射S6到第一气缸201中,以允许其中的燃烧。这在稍稍更高的负荷下是有益的。可以通过第一气缸中的燃烧来减少振动量。由于来自第一气缸的气体在进气引导件305中与新鲜空气混合并由此被冷却,因此将提供减少的氮氧化物(NOx)的产生。因此,在这样的实施例中,不能不需要来自第二气缸的气体的再循环。
可以基于来自空气进气装置303的空气质量流量和从第一气缸201排出并被引导到进气引导件的气体中的期望EGR比率,即空气和燃烧产物的比率,来确定将被喷射到第一气缸201中的燃料的量。可以基于例如借助于进气引导件305中的压力传感器(未示出)确定的进气引导件305中的压力、基于例如借助于进气引导件305中的温度传感器(未示出)确定的温度并且基于发动机的容积效率来确定空气质量流量。燃料***801被控制为根据确定的燃料量将燃料喷射S6到第一气缸201中,从而提供利用在第一气缸201中接收的空气的重复燃烧。
因此,参考图5描述的方法包括通过连续地或重复地调节喷射到第一气缸201中的燃料的量,通过控制从第一气缸201排出并被引导到第二气缸202的气体中的空气和燃烧产物的比率来控制EGR比率。
在该实例中,第一气缸中的燃烧以柴油循环方式被压缩点火。在第一气缸201中为每次燃烧喷射的燃料量可以小于在第二气缸202中为每次燃烧喷射的燃料量。应当理解,从第一气缸201排出的气体包括一些燃烧产物以及未被第一气缸中的燃烧消耗的空气。
应当注意,从第一气缸再循环到进气引导件305的气体中的一些被再次引入第一气缸。
本发明的实施例可以包括连续或重复地确定发动机2的负荷。这可以如本身已知的那样完成,例如,基于来自空气进气装置303的空气质量流量、喷射到气缸201、202中的燃料量和发动机的旋转速度。基于所确定的负荷,可以确定允许发动机在所有气缸均等地参与曲轴扭矩产生的正常模式中操作。
图6示出根据可替代实施例的发动机和排气后处理***。与参考图2描述的实施例不同,进气引导件包括第一进气引导件分支301和第二进气引导件分支302。由此,第一气缸201和第二气缸202被布置用以分别地经由第一进气引导件分支301和第二进气引导件分支302从新鲜空气进气装置303接收空气。第一进气引导件分支301和第二进气引导件分支302被布置用以将空气从中间冷却器306分别地引导到第一气缸201和第二气缸202。
第一EGR通道分支4041从第一排气引导件401延伸到第一进气引导件分支301。第二EGR通道分支4042从第二排气引导件402延伸到第二进气引导件分支302。第一EGR通道分支4041和第二EGR通道分支4042在第一排气阀411和第二排气阀412上游从第一排气引导件401和第二排气引导件402中的相应的一个延伸。第一EGR阀431和第二EGR阀432被布置用以各自地控制通过所述EGR通道分支中的相应的一个的流动。
在第一EGR通道分支4041和第二EGR通道分支4042中的每一个中,EGR冷却器4044被布置用以冷却在相应的第一EGR通道分支4041和第二EGR通道分支4042中引导的气体。
当条件使得来自发动机的排气的温度不足够高以使EATS有效地工作时,例如在冷起动事件、长时间怠速或低负荷情况期间,图6中的发动机被如下地控制:
来自新鲜空气进气装置303的空气被允许到达第一气缸201和第二气缸202。燃料***801被控制为使得没有燃料由燃料喷射器喷射用于第一气缸201。由此,在第一气缸201中接收的全部空气将被从第一气缸排出到第一排气引导件401中。
第一EGR阀431被控制为打开,并且第一排气阀411被控制为关闭。第二EGR阀432被控制为关闭,并且第二排气阀412被控制为打开。由此,抑制了空气从第一气缸201到EATS 7的输送,并且从第一气缸201排出的全部空气经由第一EGR通道分支4041被引导到第一进气引导件分支301。由此,再循环的空气将被再次引入第一气缸201。
同时,燃料***801被控制为将燃料喷射到第二气缸202中,从而提供与被从新鲜空气进气装置303引导到第二气缸202的气体中的空气的重复燃烧。来自第二气缸的排气202经由第二排气引导件402和涡轮501被引导到EATS。
因此,从中间冷却器306到涡轮501,气体在两排之间被严格地分离开,每一排分别包括第一和第二气缸。带有第一气缸的排将再循环新鲜空气。
应当理解,本发明不限于以上描述并且在附图中示意的实施例;相反,本领域技术人员将认识到,可以在所附权利要求书的范围内作出很多改变和修改。

Claims (18)

1.一种用于控制内燃机(2)的方法,所述内燃机包括:至少一个第一气缸(201)和至少一个第二气缸(202),所述至少一个第一气缸(201)和所述至少一个第二气缸(202)具有相应的往复活塞;进气引导件(305),所述进气引导件(305)被布置为将空气从新鲜空气进气装置(303)引导到所述第一气缸(201)和所述第二气缸(202);燃料***,所述燃料***被布置为将燃料喷射到所述第一气缸(201)和所述第二气缸(202)中;第一排气引导件(401)和第二排气引导件(402),所述第一排气引导件(401)和所述第二排气引导件(402)被布置为分别朝向排气后处理***(7)引导来自所述第一气缸(201)和所述第二气缸(202)的气体,所述方法包括:
-在所述第一气缸(201)中从所述进气引导件(305)接收来自所述新鲜空气进气装置(303)的空气,或包括来自所述新鲜空气进气装置(303)的空气的气体,并且
-将气体从所述第一气缸(201)排出到所述第一排气引导件(401),所述气体的形式为在所述第一气缸(201)中所接收的空气,或者形式为包括所述第一气缸(201)中接收的空气的一部分的、来自所述第一气缸(201)中的燃烧的排气,
-其特征在于,控制位于所述第一排气引导件(401)中的第一排气阀(411),从而减少或抑制所述气体从所述第一气缸(201)到所述排气后处理***(7)的输送,并且同时借助于排气再循环通道(404)将所述气体从所述第一排气引导件(401)再循环到所述进气引导件(305),
-在所述第二气缸(202)中从所述进气引导件(305)接收从所述第一排气引导件(401)再循环到所述进气引导件(305)的气体的至少一部分,
-将燃料喷射到所述第二气缸(202)中,从而利用接收的气体中的空气进行重复燃烧,
-将由在所述第二气缸(202)中的燃烧产生的排气从所述第二气缸(202)排出到所述第二排气引导件(402),并且
-控制位于所述第二排气引导件(402)中的第二排气阀(412),从而引导从所述第二气缸排出的排气的至少一部分通过所述第二排气引导件(402),并且到达所述排气后处理***(7),
其中,所述排气再循环通道(404)包括:第一EGR通道分支(4041),所述第一EGR通道分支(4041)从所述第一排气引导件(401)延伸,并且被布置为与所述进气引导件(305)连通;和第二EGR通道分支(4042),所述第二EGR通道分支(4042)从所述第二排气引导件(402)延伸,并且被布置为与所述进气引导件(305)连通,第一EGR阀(431)和第二EGR阀(432)被布置为分别控制通过所述第一EGR通道分支(4041)和所述第二EGR通道分支(4042)的流动,
其中,所述第一EGR通道分支(4041)和所述第二EGR通道分支(4042)在所述第一排气阀(411)和所述第二排气阀(412)的上游从所述第一排气引导件(401)和所述第二排气引导件(402)中的相应的一个延伸,
其中,所述内燃机的涡轮增压器的涡轮位于所述第一排气阀和所述第二排气阀的下游,
其中,将所述气体从所述第一排气引导件(401)再循环到所述进气引导件(305)包括控制所述第一EGR阀(431),以使其打开。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,控制所述第一排气阀(411),从而抑制所述气体从所述第一气缸(201)到所述排气后处理***(7)的输送,并且借助于所述排气再循环通道(404)将全部气体从所述第一气缸再循环到所述进气引导件(305)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,控制所述燃料***,从而抑制将燃料喷射到在所述第一气缸(201)中接收的空气或气体中。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,EGR冷却器(4044)被布置为与在所述排气再循环通道(404)中引导的气体进行热交换。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将所述气体从所述第一排气引导件(401)再循环到所述进气引导件(305)包括控制所述第二EGR阀(432),以使其关闭。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在控制所述第一EGR阀(431)以使其打开的同时,控制所述第二EGR阀(432),以使其至少部分地打开。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在控制所述第一EGR阀(431)以使其打开的同时,控制所述第二EGR阀(432)的位置,以控制来自所述第二气缸的再循环排气的流动。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在控制所述第一EGR阀(431)以使其打开的同时,部分地关闭所述第二排气阀(412)。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,控制所述燃料***,以将燃料喷射到所述第一气缸(201)中,从而利用所述第一气缸(201)中接收的空气或气体进行重复燃烧。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,为所述第一气缸(201)中的每一次燃烧所喷射的燃料量小于为所述第二气缸(202)中的每一次燃烧所喷射的燃料量。
11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,通过控制喷射到所述第一气缸(201)中的燃料量来控制从所述第一气缸(201)排出并且被引导到所述进气引导件(305)的气体中的空气的比率。
12.一种内燃机(2),包括至少一个第一气缸(201)和至少一个第二气缸(202),所述至少一个第一气缸(201)和所述至少一个第二气缸(202)具有相应的往复活塞;进气引导件,所述进气引导件被布置为将空气从新鲜空气进气装置(303)引导到所述第一气缸(201)和第二气缸(202);燃料***,所述燃料***被布置为将燃料喷射到所述第一气缸(201)和所述第二气缸(202)中;第一排气引导件(401)和第二排气引导件(402),所述第一排气引导件(401)和所述第二排气引导件(402)被布置为分别朝向排气后处理***(7)各自地引导来自所述第一气缸(201)和所述第二气缸(202)的气体;第一排气阀(411),所述第一排气阀(411)位于所述第一排气引导件(401)中,从而减少或抑制气体从所述第一气缸(201)到所述排气后处理***(7)的输送;第二排气阀(412),所述第二排气阀(412)位于所述第二排气引导件(402)中,从而减少或抑制气体从所述第二气缸(202)到所述排气后处理***(7)的输送,所述第一排气阀和所述第二排气阀能够单独控制;第一EGR通道分支(4041),所述第一EGR通道分支(4041)从所述第一排气引导件(401)延伸,并且被布置为与所述进气引导件连通;第二EGR通道分支(4042),所述第二EGR通道分支(4042)从所述第二排气引导件(402)延伸,并且被布置用以与所述进气引导件连通;第一EGR阀(431)和第二EGR阀(432),所述第一EGR阀(431)和所述第二EGR阀(432)被布置为分别控制通过所述第一EGR通道分支(4041)和所述第二EGR通道分支(4042)的流动,其中,所述第一EGR阀(431)和所述第二EGR阀(432)能够单独控制,
其中,所述第一EGR通道分支(4041)和所述第二EGR通道分支(4042)在所述第一排气阀(411)和所述第二排气阀(412)的上游从所述第一排气引导件(401)和所述第二排气引导件(402)中的相应的一个延伸,
其中,所述内燃机的涡轮增压器的涡轮位于所述第一排气阀和所述第二排气阀的下游,
其中,所述进气引导件包括第一进气引导件分支和第二进气引导件分支,由此所述第一气缸(201)和所述第二气缸(202)中的每一个被布置为分别经由第一进气引导件分支和第二进气引导件分支各自地从所述新鲜空气进气装置(303)接收空气,所述第一EGR通道分支(4041)延伸到所述第一进气引导件分支,并且所述第二EGR通道分支(4042)延伸到所述第二进气引导件分支。
13.根据权利要求12所述的内燃机,其中,所述第一EGR通道分支(4041)和所述第二EGR通道分支(4042)这两者均经由所述进气引导件与所述第一气缸(201)和所述第二气缸(202)连通。
14.一种用于控制内燃机(2)的方法,所述内燃机包括至少一个第一气缸(201)和至少一个第二气缸(202),所述至少一个第一气缸(201)和所述至少一个第二气缸(202)具有相应的往复活塞;进气引导件,所述进气引导件被布置为将空气从新鲜空气进气装置(303)引导到所述第一气缸(201)和第二气缸(202);燃料***,所述燃料***被布置为将燃料喷射到所述第一气缸(201)和所述第二气缸(202)中;第一排气引导件(401)和第二排气引导件(402),所述第一排气引导件(401)和所述第二排气引导件(402)被布置为分别朝向排气后处理***(7)各自地引导来自所述第一气缸(201)和所述第二气缸(202)的气体;第一排气阀(411),所述第一排气阀(411)位于所述第一排气引导件(401)中,从而减少或抑制气体从所述第一气缸(201)到所述排气后处理***(7)的输送;第二排气阀(412),所述第二排气阀(412)位于所述第二排气引导件(402)中,从而减少或抑制气体从所述第二气缸(202)到所述排气后处理***(7)的输送,所述第一排气阀和所述第二排气阀能够单独控制;第一EGR通道分支(4041),所述第一EGR通道分支(4041)从所述第一排气引导件(401)延伸,并且被布置为与所述进气引导件连通;第二EGR通道分支(4042),所述第二EGR通道分支(4042)从所述第二排气引导件(402)延伸,并且被布置用以与所述进气引导件连通;第一EGR阀(431)和第二EGR阀(432),所述第一EGR阀(431)和所述第二EGR阀(432)被布置为分别控制通过所述第一EGR通道分支(4041)和所述第二EGR通道分支(4042)的流动,其中,所述第一EGR阀(431)和所述第二EGR阀(432)能够单独控制,其中,所述进气引导件包括第一进气引导件分支和第二进气引导件分支,由此所述第一气缸(201)和所述第二气缸(202)中的每一个被布置为分别经由第一进气引导件分支和第二进气引导件分支各自地从所述新鲜空气进气装置(303)接收空气,所述第一EGR通道分支(4041)延伸到所述第一进气引导件分支,并且所述第二EGR通道分支(4042)延伸到所述第二进气引导件分支,所述方法包括:
-从所述第一进气引导件分支在所述第一气缸(201)中接收来自所述新鲜空气进气装置(303)的空气,
-控制所述燃料***,从而抑制将燃料喷射到在所述第一气缸中接收的空气中,
-将在所述第一气缸中接收的空气从所述第一气缸(201)排出到所述第一排气引导件(401),
-控制所述第一排气阀(411),以减少或抑制空气从所述第一气缸(201)到所述排气后处理***(7)的输送,同时借助于所述第一EGR通道分支(4041)将空气从所述第一排气引导件(401)再循环到所述第一进气引导件分支,
-从所述第二进气引导件分支在所述第二气缸(202)中接收来自所述新鲜空气进气装置(303)的空气,
-将燃料喷射到所述第二气缸(202)中,从而提供与空气的重复燃烧,
-将通过在所述第二气缸(202)中的燃烧产生的排气从所述第二气缸(202)排出到所述第二排气引导件(402),并且
-引导所述排气的至少一部分通过所述第二排气引导件(402)并且到达所述排气后处理***(7)。
15.一种计算机可读介质,所述计算机可读介质携带计算机程序,所述计算机程序包括用于当所述计算机程序在计算机上运行时执行根据权利要求1-11或14中的任一项所述的方法的步骤的程序代码装置。
16.一种控制单元,所述控制单元被构造为执行根据权利要求1-11或14中的任一项所述方法的步骤。
17.一种内燃机,包括根据权利要求16所述的控制单元。
18.一种车辆,包括根据权利要求12-13或17中的任一项所述的内燃机。
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