CN104254681A - 利用多个控制阀的发动机及其相关方法 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的实施例，公开一种发动机。所述发动机包括联接至供给进气的进气歧管和排气歧管的至少一个供体气缸和至少一个非供体气缸。所述排气歧管配置用于携载来自所述供体气缸和所述非供体气缸的发动机排气排放。所述发动机还包括排气再循环歧管，所述排气再循环歧管从所述供体气缸延伸至所述进气歧管，以用于使来自所述供体气缸的供体气缸排气排放通过所述进气歧管再循环至所述供体气缸和非供体气缸。所述发动机进一步包括：后处理系统；以及配置用于感测所述发动机排气排放的温度的传感器；以及配置用于接收来自所述传感器的感测信号并且响应于所述感测信号来控制所述发动机和所述发动机的部件的参数的装置。

Description

利用多个控制阀的发动机及其相关方法
技术领域
本发明总体上涉及发动机，并且更确切地说涉及使用后处理系统(After-Treatment System；简称ATS)的发动机。
背景技术
控制颗粒排放物的ATS通常随着时间的推移在其表面上收集颗粒物质(PM)。ATS上颗粒物质负载水平总体上取决于流过ATS的排气的温度。如果这种ATS系统在低排气温度下操作很长一段时间，如在怠速运转期间，则颗粒物质水平可能达到不能接受的水平。在这种情况下，通常通过烧尽ATS上的多余颗粒物质来使它们减少。这种多余颗粒物质消除过程称为ATS再生。这种过程通常通过提高进入ATS的排气的温度来完成。
为通过消除多余颗粒物质(PM)来适当地操作和控制ATS，有必要提供使所述装置以受控方式再生的增强的方法和系统。
发明内容
根据本发明的实施例，公开一种发动机。所述发动机包括联接至进气歧管的至少一个供体气缸，其中所述进气歧管配置用于将进气供给至所述至少一个供体气缸。所述发动机进一步包括联接至进气歧管和排气歧管的至少一个非供体气缸；其中进气歧管进一步配置用于将进气供给至所述至少一个非供体气缸，并且所述排气歧管配置用于携载(carry)来自所述至少一个供体气缸和所述至少一个非供体气缸的发动机排气排放(exhaust emission)。所述发动机还包括排气再循环歧管，所述排气再循环歧管从至少一个供体气缸延伸至进气歧管，以用于使来自至少一个供体气缸的供体气缸排气排放通过进气歧管再循环至至少一个供体气缸和非供体气缸。所述发动机进一步包括后处理系统，所述后处理系统与排气歧管流体连通并且配置用于接收来自排气歧管的第二排气排放。所述发动机还包括配置用于感测发动机排气排放温度的至少一个传感器，以及配置用于接收来自所述至少一个传感器的感测信号并且响应于所述感测信号来控制发动机和发动机部件中的至少一者的参数的装置，其中所述部件的参数与发动机排气排放温度相关。
根据本发明的实施例，公开一种操作发动机的方法。所述方法包括在进气歧管中接收进气并且使进气与燃料的第一混合物在至少一个供体气缸中燃烧，其中所述至少一个供体气缸配置用于接收来自进气歧管的进气。所述方法进一步包括使进气与燃料的第二混合物在至少一个非供体气缸中燃烧，其中所述至少一个非供体气缸配置用于接收来自进气歧管的进气，并且将来自至少一个供体气缸的供体气缸排气排放的第一部分引导至排气歧管。所述方法还包括使来自至少一个供体气缸的供体气缸排气排放的第二部分通过排气再循环歧管再循环至进气歧管。所述方法进一步包括将发动机排气排放从排气歧管排出、对来自排气歧管的发动机排气排放进行后处理并且确定发动机排气排放的温度；以及响应于所述温度控制发动机的参数，其中所述参数与所述温度相关。
根据本发明的实施例，公开一种发动机。所述发动机包括：联接至进气歧管的至少一个供体气缸，其中所述进气歧管配置用于将进气供给至所述至少一个供体气缸以及联接至所述进气歧管和排气歧管的至少一个非供体气缸，其中所述进气歧管进一步配置用于将进气混合物供给至所述至少一个非供体气缸，并且所述排气歧管配置用于携载来自所述至少一个供体气缸和所述至少一个非供体气缸的发动机排气排放。所述发动机进一步包括排气再循环歧管，所述排气再循环歧管从至少一个供体气缸延伸至进气歧管，以用于使来自至少一个供体气缸的供体气缸排气排放通过进气歧管再循环至至少一个供体气缸和非供体气缸。所述发动机还包括后处理系统，所述后处理系统与排气歧管流体连通并且配置用于接收来自排气歧管的第二排气排放；以及至少一个传感器，所述传感器配置用于在邻近所述后处理系统的位置感测发动机排气排放温度。所述发动机进一步包括：第一控制阀，所述第一控制阀联接至排气再循环歧管和排气歧管，并且配置用于控制供体气缸排气排放的第一部分在排气再循环歧管与排气歧管之间的流动；以及第二控制阀，所述第二控制阀联接至排气再循环歧管和进气歧管，并且配置用于控制供体气缸排气排放的第二部分在排气再循环歧管与进气歧管之间的流动，其中所述第一控制阀和所述第二控制阀彼此独立。所述发动机还包括控制单元，所述控制单元联接至发动机，并且配置用于控制与发动机排气排放温度相关的参数，以用于优化进入进气歧管的进气与供体气缸排气排放的第二部分的混合物。
附图说明
在参考附图阅读以下详细说明后，将更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点，在附图中，类似的符号代表所有附图中类似的部分，其中：
图1是根据本发明的实施例用于使用来自排气的废热使ATS再生的系统。
图2是根据本发明的实施例用于操作图1的系统使用来自排气的废热使ATS再生的控制逻辑的流程图。
图3是根据本发明的实施例排气流温度与第一控制阀的开度之间的函数关系的图解表示。
图4是根据本发明的实施例排气流温度与穿过发动机燃料流速之间的函数关系的图解表示。
图5是根据本发明的实施例排气流温度与排气再循环歧管中压力之间的函数关系的图解表示。
图6是根据本发明的实施例排气再循环歧管中压力与第一控制阀的开度之间的函数关系的图解表示。
图7是根据本发明的实施例排气流温度与穿过发动机空气燃料比之间的函数关系的图解表示。
图8是根据本发明的实施例排气流温度与穿过发动机非供体气缸空气燃料比之间的函数关系的图解表示。
图9以图解方式表示根据本发明的实施例对于具体第三控制阀设置，排气流温度与第一控制阀的开度之间的函数关系。
图10以图解方式表示根据本发明的另一个实施例对于可替代第三控制阀设置，排气流温度与第一控制阀的开度之间的函数关系。
图11是根据本发明的实施例对于具体第三控制阀设置，排气流温度与穿过发动机燃料流速之间的函数关系的图解表示。
图12是根据本发明的实施例对于具体第三控制阀设置，排气流温度与排气再循环歧管中压力之间的函数关系的图解表示。
图13是根据本发明的实施例用于使用来自排气的废热使ATS再生的方法的流程图。
具体实施方式
在介绍本发明各种实施例的元件时，“一”、“一个”、“该”和“所述”旨在表示有一个或多个元件。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在是包括性的，即表示除了所列元件外，可能还有其他元件。任何操作参数实例并不排除所公开实施例的其他参数。
根据本发明的实施例，公开利用ATS和多个控制阀的发动机。示例性发动机包括至少一个供体气缸、至少一个非供体气缸、进气歧管、排气歧管和ATS。所述至少一个供体气缸和所述非供体气缸联接至所述进气歧管。进气歧管配置用于将空气供给至至少一个供体气缸和非供体气缸中。此外，排气再循环歧管联接至至少一个供体气缸，并且用于使来自至少一个供体气缸的排气排放的一部分再循环。多个控制阀，与排气再循环歧管结合，可用于使来自供体气缸的排气排放通过进气歧管再循环至供体气缸和非供体气缸。至少一个供体气缸和非供体气缸与排气歧管联接，并且从排气歧管排出的最终发动机燃烧排气在用于排放物控制的ATS中进行处理。
根据本发明的某些实施例，公开一种与示例性发动机相关联的系统和方法。本发明的实施例使得能够在低功率或怠速模式下操作发动机，同时控制排放物，如氮氧化物(NOX)、颗粒物质(PM)、一氧化碳(CO)和未燃碳氢化合物(HC)。此外，ATS系统在低功率或怠速条件下的再生效率可通过背压供体气缸和增大非供体气缸中燃料空气比并且由此提高ATS处的温度来增强。在本发明的一个实施例中，低功率可处于发动机最大功率输出的0％至5％范围内。在本发明的另一个实施例中，低功率可处于发动机最大功率输出的0％至10％范围内。
图1是根据本发明的实施例使用排气废热使ATS再生的系统。参照图1，功率单元10包括涡轮增压器72、空气冷却器84、发动机74和用于排放物控制的ATS 64。在本发明的一个实施例中，涡轮增压器72包括具有一个涡轮机和一个压缩机的一个单级涡轮增压器。在本发明的另一个实施例中，涡轮增压器72可包括两个或更多个单级涡轮增压器，各自具有一个涡轮机和一个压缩机。在本发明的又一个实施例中，涡轮增压器72可包括两个或更多个两级涡轮增压器，各自具有两个涡轮机和两个压缩机。通常，涡轮增压器72包括压缩机76和涡轮机78，并且操作用于将压缩空气供应至进气歧管42以用于在发动机74内燃烧。涡轮机78联接至排气歧管44以用于从排气中提取能量，以用于使联接至压缩机76的涡轮增压器轴82旋转。涡轮机78与入口端口56联接，所述入口端口56与排气歧管74流体流通。排气在涡轮机78中膨胀并且随后通过涡轮机78的出口58流出到大气中。
轴82驱动压缩机76来压缩通过入口52吸入的新鲜空气进气。压缩机76可抽吸所吸入环境空气使之穿过过滤器(未示出)，并且随后所述空气的温度由于压缩而升高。通过出口54流出压缩机76的压缩新鲜空气在引导至进气歧管42中之前被输送穿过空气冷却器84以进行冷却，所述进气歧管42与发动机74的供体气缸12和非供体气缸32流体连通。在本发明的一个实施例中，空气冷却器84是热交换器并且利用冷空气流或水来从压缩新鲜空气中吸取热量，从而冷却压缩新鲜空气。
发动机74和相关联的排放物控制特征在下文参照随后附图进行更详细论述。此外，ATS装置64如三元催化器可定位在排气歧管44和涡轮机78的下游以控制排放物。来自涡轮机78的发动机燃烧排气流过管线58进入ATS 64中并且在处理后通过管线62流出。安装在管线58上的温度传感器66在排气进入ATS 64之前感测排气的温度。在本发明的一个实施例中，ATS装置64可包括柴油氧化催化剂或尿素选择性催化还原催化剂(SCR)。
参照图1，示出根据本发明的一个实施例的发动机74。在一个实施例中，发动机74为往复式发动机。在非限制性实例中，所述往复式发动机可以是机车或船的柴油发动机。在另一个实施例中，发动机74是基于二冲程或四冲程发动机循环的柴油发动机或燃气发动机。根据本发明的实施例，发动机74在低功率或怠速条件下操作。如以下进一步详细论述，本发明的实施例为发动机74提供排放物控制特征。在此应指出，尽管公开了示例性涡轮增压功率单元10，但发动机74还可应用于需要发动机功率的其他应用。类似地，本发明各方面适用于任何需要排气排放控制的发动机。此外，发动机74利用多种燃料用于操作。在本发明的一个实施例中，燃料包括气体燃料。所述气体燃料可包括但不限于天然气、氮气、氢气、合成气、汽油、乙醇、一氧化碳和丙烷。在一些其他实施例中，燃料可包括液体燃料，如柴油。
所示发动机74包括进气歧管42和排气歧管44、两个示例性供体气缸12和四个非供体气缸32。在此应指出，供体气缸12和非供体气缸32的数量可取决于应用而变化。供体气缸12联接至进气歧管42。此外，如随后更详细阐述，供体气缸12还通过多个控制阀和一个排气再循环歧管间接地联接至排气歧管44。非供体气缸32直接联接至进气歧管42和排气歧管44两者。活塞(未示出)可滑动地设置在每个气缸中并且在上止点中心与下止点中心位置之间往复运动。
根据本发明的一个实施例，通过进气歧管42进入的空气流与燃料在供体气缸12内燃烧。因此，来自进气歧管42的示例性进入空气流14进入供体气缸12，与直接注入到所述气缸中的燃料(未示出)混合并且混合物在所述气缸中燃烧。在本发明的一个实施例中，没有燃料注入到供体气缸12中并且仅有空气在供体气缸12中燃烧。在燃烧后，来自供体气缸12的排气以流16的形式流出，进入排气再循环歧管46。此后，排气流16分成两个部分。第一部分22通过排气歧管44从发动机74排出。从进气歧管42通过供体气缸12和排气再循环歧管46到达排气歧管44的这个第一连续流动路径形成第一闭合环路11。
供体气缸排气16的第二部分24离开排气再循环歧管46，并且经过热交换器102作为流26离开，之后进入进气歧管42与进入空气流混合。因此，从进气歧管42通过供体气缸12、排气再循环歧管46、热交换器102、进气歧管42、供体气缸12和非供体气缸32到达排气歧管44的这个第二连续流动路径形成第二闭合环路13。在本发明的一个特定实施例中，在环路13中可以不存在供体气缸排气16的第二部分24的任何流动，并且由此没有供体气缸排气16的第二部分24从排气再循环歧管46流动至进气歧管42。
根据本发明的一个实施例，通过进气歧管42进入的空气流与燃料在非供体气缸32内燃烧。来自进气歧管42的示例性进入空气流34进入非供体气缸32，与直接注入到所述气缸中的燃料(未示出)混合并且混合物在所述气缸中燃烧。在燃烧后，来自非供体气缸32的排气以流36的方式流出，进入排气歧管44。在那里，来自非供体气缸32的排气流36与来自供体气缸12的排气流16的第一部分22混合形成发动机燃烧排气56。最后，发动机燃烧排气56从发动机74排出。从进气歧管42通过非供体气缸32到达排气歧管44的这个第三连续流动路径形成第三闭合环路37。
应理解，多个控制阀可方便地定位在本发明的各个流动路径中，以便控制流动来获得系统10的最佳性能。在一个实施例中，系统10包括多个流量控制阀，所述流量控制阀布置在多个位置中以用于控制排气在排气再循环通道环路11、13和37中的流动。在此图中示出三个控制阀92、94和96。第一控制阀92插入环路11的流动路径中，并且它充当用于排气再循环速率控制的背压阀。第二控制阀94插入环路13的流动路径中，并且它控制供体气缸排气通过热交换器102回到进气歧管42的流速。在本发明的一个实施例中，第三控制阀96插入环路13的流动路径中在供体气缸排气与进入空气在进气歧管42中混合之前的某一点处。在本发明的另一个可替代实施例中，第三控制阀98插入进气流动路径中在供体气缸排气与进入空气在进气歧管42中混合之后的某一点处。
在发动机74的典型操作周期中，第一控制阀92和第二控制阀94的组合控制排气再循环歧管46中的压力水平，所述排气再循环歧管46进而充当加载发动机的排气制动器。在发动机74以低功率输出或无功率输出的一个这样的操作周期中，第二控制阀94完全关闭并且第一控制阀92部分打开。在第一控制阀92和第二控制阀94的一个这样的配置中，环路13中的流26完全切断。此外，环路11中的流22在其在排气歧管44中穿过第一控制阀92的路程中受到限制。
在如上所述的受限制流动中，由于环路11中的全容量流动没有发生，因此流22中的部分流动回到排气再循环歧管46中并且在其中形成背压。排气再循环歧管46内的背压导致发动机在低功率输出或无净功率输出条件期间燃烧更多燃料。此外，通过排气再循环歧管46背压供体气缸12还可减少系统气流。受限制气流和较高燃料流的组合使得系统空气燃料比较低，这提供了使位于下游的ATS 64再生所需的更热排气。
图1描述本发明的实施例，其中第三控制阀96与第一控制阀92和第二控制阀94结合用于控制来自供体气缸的发动机燃烧排气16流动量以及ATS 64入口处的温度。另外，如果将第三控制阀96引入至系统中，则这个第三控制阀96可用于进一步减少发动机气流。通过结合供体气缸控制阀和发动机速度一起使用第三控制阀，可以对于ATS再生成本而言较低的燃料损失实现所需排气温度。
返回参照图1，ATS 64用于颗粒控制，并且供体气缸用于泵送用于NOx控制的排气再循环。通常，对于ATS，有必要在需要时提供一种使所述装置再生的手段。在本发明的一个实施例中，这个目标是通过提高流过ATS 64的排气的温度来完成。然而，在怠速模式或低功率输出操作期间，这种手段可能证明是无效的。在本发明的一个实施例中，首先，有效地利用与供体气缸系统12相关联的控制阀系统92、94、96和98，通过控制排气再循环歧管46中的压力使供体气缸成为发动机制动器。第二，由于发动机制动，新鲜空气流速减小并且燃料流速增大，而发动机的净功率输出无任何变化。第三，所得到的较低系统空气燃料比和较高燃料空气比使得排气温度升高。
在本发明的另一个实施例中，可通过控制注入到供体气缸12中的燃料量来进一步控制排气温度。在一个这样的实施例中，注入到供体气缸12中的燃料量可减少到非常低。在本发明的另一个实施例中，向供体气缸12的燃料供应可完全切断。向供体气缸12的较低量或为零的燃料供应增大了非供体气缸32中的燃料空气比。此外，在ATS再生操作期间，设计使较低量的排气流设计从供体气缸12返回至进气歧管42。因此，大部分来自供体气缸12的流通常通过安装用于供体气缸12的排气再循环歧管46的各个控制阀92、94、96和98的相对限制而流入排气歧管44中。这种设计通常通过限制来自供体气缸12的流量来降低系统气流、借助于EGR歧管46的排气制动动作来增加进入非供体气缸32的燃料供应，并且使得排气58以与较低系统空气燃料比相对应并且因此处于较高温度的状态进入ATS 64。然而，取决于给定条件，在怠速发动机速度下可达到的最大气体温度对于ATS再生而言可能仍然不足。如果是这种情况，则发动机速度可增大以实现甚至更高的进入ATS排气温度水平，同时维持无净功率输出。在这样一种情况下，排气再循环歧管发动机制动器的功率吸收还受发动机速度的影响。较高的发动机速度导致较大的功率吸收，从而需要较高的燃料消耗率(fuel rate)以维持零功率发动机操作。这进而导致进入ATS的更高气体温度。
在本发明的一个实施例中，可使用PM ATS并且在这种情况下，必须提供一种使所述装置以受控方式再生的手段。在本发明的一个实施例中，可仅使用第一控制阀92、第二控制阀94和发动机速度控制来控制排气温度，并且可以不需要额外硬件来提供这一功能，从而使得成本系统较低。在本发明的另一个实施例中，出于ATS再生的目的，将第三控制阀96或98添加至系统，这可能增加发动机硬件成本，而通过减少与PM ATS再生相关联的燃料消耗来提供较低的操作成本。在如图1所表示的又一个实施例中，系统10包括用于控制发动机74速度的装置104。参照图1，一个这样的速度控制装置104通常通过改变与控制发动机74速度的交流发电机相关的操作激发进行操作，并且所述变化激发会改变发动机74速度。
在如图1所表示本发明的另一个实施例中，系统10包括配置用于控制多个流量控制阀的控制单元106。在一个实施例中，控制单元106是用于发动机74的电子阀控制单元。在另一个实施例中，控制单元106是可由用户编程的电子逻辑控制器。控制单元106可操作用于控制多个控制阀92、94、96和98以及速度控制装置104的操作，以用于控制来自发动机74的供体气缸12的排放物以便优化燃烧模式。在本发明的某个其他实施例中，控制单元106可基于来自温度传感器66的输出来控制多个控制阀92、94、96和98以及速度控制装置104。
在一些其他实施例中，控制单元106可进一步包括数据库108、算法112和数据分析块114。数据库108可配置用于存储关于发动机74的预定义信息。例如，数据库108可存储与发动机排放物、发动机74温度和压力、燃料注入定时、涡轮增压器速度、发动机74功率输出等相关的信息。此外，数据库108可配置用于存储来自以上提及传感器的实际感测/检测到的信息。算法112可便于处理来自以上提及的多个传感器的信号。
在本发明的一个实施例中，温度传感器66、流量控制阀92、94、96和98以及发动机速度控制装置104和控制单元106作为发动机74的整体部分操作。在本发明的另一个实施例中，所述组合可作为更新的背压控制装置122工作。一种这样的更新系统可作为独立系统结合所述系统的操作进行安装、操作和维护。
图2是根据本发明的一个实施例的控制逻辑200的流程图。所述控制逻辑描述如何使用控制单元(如图1中所表示的控制单元106)来控制各个流动路径中的流量。一个这样的控制单元106通常控制布置在图1的系统10的多个位置中的多个流量控制阀。在步骤202处，所述逻辑包括确定ATS进口处的排气流温度(TATS)。在步骤204中，确定TATS是否超过T*ATS(TATS阈值最小期望值)。如果TATS超过T*ATS，则在步骤206中执行继续操作。如果TATS少于T*ATS，则如步骤208中所示，需要进一步提高温度。在步骤212处，执行第一控制措施组合。作为第一控制措施组合的一部分，在步骤214中，完全关闭第二控制阀94(图1)；在步骤216中，部分打开第一控制阀92(图1)；并且在步骤218中，调整发动机74(图1)速度。以下借助于图3至图8更详细地阐述这个控制组合。
图3是ATS 64(图1)进口点处温度传感器66所记录的排气流58(图1)温度与第一控制阀92(图1)的开度(opending)之间的函数关系的图解表示。维持燃烧条件以使得发动机净功率输出设定为零、没有燃料供应至供体气缸、第二控制阀94完全关闭并且第一控制阀92部分打开。在以上提及的燃烧条件下，以上提及的函数关系可在图3中通过二维图300来表示。水平轴302表示第一控制阀的开度，从原点向右逐渐增大。垂直轴304表示ATS温度(TATS)，从原点向上逐渐升高。
通常，存在TATS阈值最小期望值(表示为T*ATS(312))，在所述最小期望值时发生ATS 64(图1)的最优再生。在本发明的一个实施例中，T*ATS为265℃。再次参照图3，在任何具体发动机速度下，ATS处温度沿相应曲线随第一控制阀的开度的变化而变化。针对不同发动机速度值绘制多条这样的曲线306、307、308和309，以使得速度值从309至308至307至306单调减小。通常，在操作时，针对第一控制阀的开度的给定值，可维持适当的发动机速度以便在ATS处实现期望值T*ATS(312)。曲线306、307、308和309表示第一控制阀92设置与发动机速度之间的权衡(trade-off)。对于具体T*ATS(312)值，随着第一控制阀的开度V*(316)减小，所需发动机速度S*(314)也减小。
图4是ATS 64(图1)进口点处温度传感器66所记录的排气流58(图1)温度与穿过发动机74(图1)燃料流速(fuel flow rate)之间的函数关系的图解表示。维持燃烧条件以使得发动机净功率输出设定为零、没有燃料供应至供体气缸、第二控制阀94完全关闭并且第一控制阀92部分打开。在以上提及的燃烧条件下，以上提及的函数关系可在图4中通过二维图400来表示。水平轴402表示穿过发动机的燃料流速，从原点向右逐渐增大。垂直轴404表示ATS温度(TATS)，从原点向上逐渐升高。
通常，存在TATS阈值最小期望值(表示为T*ATS(412))，在所述最小期望值时发生ATS 64(图1)的最优再生。在本发明的一个实施例中，T*ATS为265℃。再次参照图4，在任何具体发动机速度下，ATS处温度沿相应曲线随燃料流速的变化而变化。针对不同发动机速度值绘制多条这样的曲线406、407、408和409，以使得速度值从409至408至407至406单调减小。通常，在操作时，针对给定燃料流速值，可维持适当的发动机速度以便在ATS处实现期望值T*ATS(412)。曲线406、407、408和409表示燃料流速与发动机速度之间的权衡。对于具体T*ATS(412)值，随着燃料流速F*(416)减小，所需发动机速度S*(414)也减小。
图5是ATS 64(图1)进口点处温度传感器66所记录的排气流58(图1)温度与排气再循环歧管46(图1)中压力之间的函数关系的图解表示。维持燃烧条件以使得发动机净功率输出设定为零、没有燃料供应至供体气缸、第二控制阀94完全关闭并且第一控制阀92部分打开。在以上提及的燃烧条件下，以上提及的函数关系可在图5中通过二维图500来表示。水平轴502表示排气再循环歧管中压力，从原点向右逐渐增大。垂直轴504表示ATS温度(TATS)，从原点向上逐渐升高。
通常，存在TATS阈值最小期望值(表示为T*ATS(512))，在所述最小期望值时发生ATS 64(图1)的最优再生。在本发明的一个实施例中，T*ATS为265℃。再次参照图5，在任何具体发动机速度下，ATS处温度沿相应曲线随排气再循环歧管中压力的变化而变化。针对不同发动机速度值绘制多条这样的曲线506、507、508和509，以使得速度值从506至507至508至509单调减小。通常，在操作时，针对给定排气再循环歧管中压力值，可维持适当的发动机速度以便在ATS处实现期望值T*ATS(512)。曲线506、507、508和509表示排气再循环歧管中压力与发动机速度之间的权衡。对于具体512值，随着排气再循环歧管中压力P*(516)增大，发动机速度S*(514)减小。
图6是排气再循环歧管46(图1)中压力与第一控制阀92(图1)的开度之间的函数关系的图解表示。维持燃烧条件以使得发动机净功率输出设定为零、没有燃料供应至供体气缸、第二控制阀94完全关闭并且第一控制阀92部分打开。在以上提及的燃烧条件下，以上提及的函数关系可在图6中通过二维图600来表示。水平轴602表示第一控制阀的开度，从原点向右逐渐增大。垂直轴604表示排气再循环歧管中压力，从原点向上逐渐增大。
再次参照图6，在任何具体发动机速度下，排气再循环歧管中压力沿相应曲线随第一控制阀的开度的变化而变化。针对不同发动机速度值绘制多条这样的曲线606、607、608和609，以使得速度值从609至608至607至606单调(monotonically)减小。通常，在操作时，针对第一控制阀的开度的给定值，可维持适当的发动机速度以便实现期望的排气再循环歧管中压力。曲线606、607、608和609表示相对于排气再循环歧管中压力第一控制阀92设置与发动机速度之间的权衡。对于具体排气再循环歧管中压力P*(612)值，随着第一控制阀的开度V*(616)减小，所需发动机速度S*(614)也减小。
图7是ATS 64(图1)进口点处温度传感器66所记录的排气流58(图1)温度与穿过发动机74(图1)的空气燃料比之间的函数关系的图解表示。维持燃烧条件以使得发动机净功率输出设定为零、没有燃料供应至供体气缸、第二控制阀94完全关闭并且第一控制阀92部分打开。在以上提及的燃烧条件下，以上提及的函数关系可在图7中通过二维图700来表示。水平轴702表示穿过发动机空气燃料比，从原点向右逐渐增大。垂直轴704表示ATS温度(TATS)，从原点向上逐渐升高。
通常，存在TATS阈值最小期望值(表示为T*ATS(712))，在所述最小期望值时发生ATS 64(图1)的最优再生。在本发明的一个实施例中，T*ATS为265℃。再次参照图7，在任何具体发动机速度下，ATS处温度沿相应曲线随空气燃料比的变化而变化。针对不同发动机速度值绘制多条这样的曲线706、707、708和709，以使得速度值从709至708至707至706单调减小。通常，在操作时，针对给定系统空气燃料比值，可维持适当的发动机速度以便在ATS处实现期望值T*ATS(712)。曲线706、707、708和709表示空气燃料比与发动机速度之间的权衡。对于具体712值，随着系统空气燃料比R*(716)减小，发动机速度S*(714)也减小。
图8是ATS 64(图1)进口点处温度传感器66所记录的排气流58(图1)温度与非供体气缸中空气燃料比(air to fuel ratio)之间的函数关系的图解表示。维持燃烧条件以使得发动机净功率输出设定为零、没有燃料供应至供体气缸、第二控制阀94完全关闭并且第一控制阀92部分打开。在以上提及的燃烧条件下，以上提及的函数关系可在图8中通过二维图800来表示。水平轴802表示穿过发动机74(图1)非供体气缸空气燃料比，从原点向右逐渐增大。垂直轴804表示ATS(TATS)温度，从原点向上逐渐升高。通常，存在TATS阈值最小期望值(表示为T*ATS(812))，在所述最小期望值时发生ATS64(图1)的最优再生。在本发明的一个实施例中，T*ATS为265℃。
再次参照图8，在任何具体发动机速度下，ATS处温度沿相应曲线随非供体气缸空气燃料比的变化而变化。针对不同发动机速度值绘制多条这样的曲线806、807、808和809，以使得速度值从806至807至808至809单调减小。通常，在操作时，针对给定非供体气缸空气燃料比值，可维持适当的发动机速度以便在ATS处实现期望值T*ATS(812)。曲线806、807、808和809表示非供体气缸空气燃料比与发动机速度之间的权衡。对于具体812值，随着非供体气缸空气燃料比R*(816)减小，发动机速度S*(814)增大。图7和图8提供排气温度依据空气燃料比变化而变化的原因的洞察。
返回参照图2和控制逻辑200，在执行第一控制措施组合后，在步骤222中确定TATS。随后，在步骤224中，再次确定TATS是否大于T*ATS。如果TATS大于T*ATS，则执行继续操作，如步骤206中所示。如果TATS小于T*ATS，则需要进一步提高排气温度，如步骤226中所示。在步骤232处，执行第二控制措施组合。作为第二控制措施组合的一部分，在步骤234中，完全关闭第二控制阀94(图1)；在步骤236中，部分打开第一控制阀92(图1)和第三控制阀96(图1)；并且在步骤238中，调整发动机74(图1)速度。以下借助于图9至图12更详细地阐述这个控制组合。
图9是对于具体第三控制阀96设置，ATS 64(图1)进口点处温度传感器66所记录的排气流58(图1)温度与第一控制阀92(图1)的开度之间的函数关系的图解表示。维持燃烧条件以使得发动机净功率输出设定为零、没有燃料供应至供体气缸、第二控制阀94完全关闭并且第一控制阀92部分打开。另外，第三控制阀96是可操作的并且阀96的开度是可变控的(variably controllable)。在以上提及的燃烧条件下，以上提及的函数关系可在图9中通过二维图900来表示。水平轴902表示第一控制阀的开度，从原点向右逐渐增大。垂直轴904表示ATS温度(TATS)，从原点向上逐渐升高。通常，存在TATS阈值最小期望值(表示为T*ATS(912))，在所述最小期望值时发生ATS64(图1)的最优再生。在本发明的一个实施例中，T*ATS为265℃。
再次参照图9，在任何具体发动机速度和任何具体第三控制阀96打开下，ATS处温度沿相应曲线随第一控制阀的开度的变化而变化。针对不同发动机速度值和不同第三控制阀的开度值绘制多条这样的曲线924、926、928；934、936、938；和944、966。确切地说，表示一个具体发动机速度的线簇922包括与不同第三控制阀96的开度值相对应的曲线924、926和928。第三控制阀96的开度值从928至926至924单调减小。类似地，线簇932和942表示其他特定发动机速度值，并且包括与不同第三控制阀96的开度值相对应的曲线934、936、938和944、946。第三控制阀96的开度值从938至936至934以及从946至944单调减小。至于发动机速度，与线簇922、932和942相关联的值从942至932至922单调减小。
通常，在操作时，针对第一控制阀的开度的给定值，可维持适当的发动机速度和相应适当的第三控制阀的开度量(opening amount)以便在ATS处实现期望值T*ATS(912)。曲线924、926、928；934、936、938；和944、966表示控制阀92和96设置与发动机速度之间的权衡。对于具体T*ATS(912)值，随着第一控制阀的开度V1*(956)减小，所需发动机速度S*(954)减小并且第三控制阀的开度量V3*(958)也减小。此外，从图9可看出，第三控制阀的相对影响在第一控制阀较高的开度量下(水平轴902右侧)比在第一控制阀较低的开度量下(水平轴902左侧)更大。由于第一控制阀的较高的开度量会导致排气再循环歧管46(图6)中较低的压力，因此可推断出，第三控制阀的开度对期望的TATS变化的敏感度在通过背压排气再循环歧管46(图1)引起的较低排气制动下更高。
图10是对于可替代第三控制阀98设置，ATS 64(图1)进口点处温度传感器66所记录的排气流58(图1)温度与第一控制阀92(图1)的开度之间的函数关系的图解表示。参照图1，第三控制阀98放置在进气歧管42中在环路13中的排气再循环流与进气混合物54混合之后的某个点处。维持燃烧条件以使得发动机净功率输出设定为零、没有燃料供应至供体气缸、第二控制阀94完全关闭并且第一控制阀92部分打开。另外，第三控制阀98是可操作的并且阀98的的开度是能可变控制的。在以上提及的燃烧条件下，以上提及的函数关系可在图10中通过二维图1000来表示。水平轴1002表示第一控制阀的开度，从原点向右逐渐增大。垂直轴1004表示ATS温度(TATS)，从原点向上逐渐升高。通常，存在TATS阈值最小期望值(表示为T*ATS(1012))，在所述最小期望值时发生ATS 64(图1)的最优再生。在本发明的一个实施例中，T*ATS为265℃。
再次参照图10，在任何具体发动机速度和任何具体第三控制阀98打开下，ATS处温度沿相应曲线随第一控制阀的开度的变化而变化。针对不同发动机速度值和不同第三控制阀的开度值绘制多条这样的曲线1024、1026、1028；1034、1036、1038；和1044、1066。确切地说，表示一个具体发动机速度的线簇1022包括与不同第三控制阀98的开度值相对应的曲线1024、1026和1028。第三控制阀98的开度值从1028至1026至1024单调减小。类似地，线簇1032和1042表示其他特定发动机速度值，并且包括与不同第三控制阀98的开度值相对应的曲线1034、1036、1038和1044、1046。第三控制阀98的开度值从1038至1036至1034以及从1046至1044单调减小。至于发动机速度，与线簇1022、1032和1042相关联的值从1042至1032至1022单调减小。
通常，在操作时，针对给定第一控制阀的开度值，可维持适当的发动机速度和相应适当的第三控制阀的开度量以便在ATS处实现期望值T*ATS(1012)。曲线1024、1026、1028；1034、1036、1038；和1044、1046表示控制阀92和98设置与发动机速度之间的权衡。对于具体T*ATS(1012)值，随着第一控制阀的开度V1*(1056)减小，所需发动机速度S*(1054)减小并且第三控制阀的开度量V3*(1058)也减小。此外，从图10可看出，第三控制阀的相对影响在较高第一控制阀的开度下(水平轴1002右侧)比在较低第一控制阀的开度下(水平轴1002左侧)更大。由于较高第一控制阀的开度会导致较低排气再循环歧管46(图6)中压力，因此可推断出，第三控制阀的开度对期望的TATS变化的敏感度在通过背压排气再循环歧管46(图1)引起的较低排气制动下更高。从图9和图10可进一步推断出，可替代第三控制阀配置96和98对排气温度操纵的影响几乎是相同的，不管第三控制阀在进气歧管42(图1)上的位置如何。因此，在随后段落中，仅针对第三控制阀设置96来描述系统10(图1)的燃烧特性。
图11是对于具体第三控制阀96设置，ATS 64(图1)进口点处温度传感器66所记录的排气流58(图1)温度与穿过发动机74(图1)燃料流速之间的函数关系的图解表示。维持燃烧条件以使得发动机净功率输出设定为零、没有燃料供应至供体气缸、第二控制阀94完全关闭并且第一控制阀92部分打开。另外，第三控制阀96是可操作的并且阀96的开度是可变控的。在以上提及的燃烧条件下，以上提及的函数关系可在图11中通过二维图1100来表示。水平轴1102表示燃料流速，从原点向右逐渐增大。垂直轴1104表示ATS温度(TATS)，从原点向上逐渐升高。通常，存在TATS阈值最小期望值(表示为T*ATS(1112))，在所述最小期望值时发生ATS 64(图1)的最优再生。在本发明的一个实施例中，T*ATS为265℃。
再次参照图11，在任何具体发动机速度和任何具体第三控制阀96打开下，ATS处温度沿相应曲线随燃料消耗率(fuel rate)的变化而变化。针对不同发动机速度值和不同第三控制阀的开度值绘制多条这样的曲线1124、1126、1128；1134、1136、1138；和1144、1146。确切地说，表示一个具体发动机速度的线簇1122包括与不同第三控制阀96的开度值相对应的曲线1124、1126和1128。第三控制阀96的开度值从1124至1126至1128单调减小。类似地，线簇1132和1142表示其他特定发动机速度值，并且包括与不同第三控制阀96的开度值相对应的曲线1134、1136、1138和1144、1146。第三控制阀96的开度值从1134至1136至1138以及从1144至1146单调减小。至于发动机速度，与线簇1122、1132和1142相关联的值从1142至1132至1122单调减小。
通常，在操作时，针对给定燃料消耗率值，可维持适当的发动机速度和相应适当的第三控制阀的开度量以便在ATS处实现期望值T*ATS(1112)。曲线1124、1126、1128；1134、1136、1138；和1144、1146表示燃料消耗率、控制阀96设置与发动机速度之间的权衡。对于具体T*ATS(1112)值，随着燃料消耗率F1*(1158)减小，所需发动机速度S*(1154)减小并且第三控制阀的开度量V3*(1156)也减小。此外，从图11可看出，第三控制阀的相对影响在较高燃料消耗率下(水平轴1102右侧)比在较低燃料消耗率下(水平轴1102左侧)更大。由于较高燃料消耗率会导致较高TATS(图4)，因此可推断出，第三控制阀的开度对期望的TATS变化的敏感度在较高燃料消耗率下更高。
图12是对于具体第三控制阀96设置，ATS 64(图1)进口点处温度传感器66所记录的排气流58(图1)温度与排气再循环歧管46(图1)中压力之间的函数关系的图解表示。维持燃烧条件以使得发动机净功率输出设定为零、没有燃料供应至供体气缸、第二控制阀94完全关闭并且第一控制阀92部分打开。另外，第三控制阀96是可操作的并且阀96的开度是能可变控制的。在以上提及的燃烧条件下，以上提及的函数关系可在图12中通过二维图1200来表示。水平轴1202表示排气再循环歧管46中压力，从原点向右逐渐增大。垂直轴1204表示ATS温度(TATS)，从原点向上逐渐升高。通常，存在TATS阈值最小期望值(表示为T*ATS(1212))，在所述最小期望值时发生ATS 64(图1)的最优再生。在本发明的一个实施例中，T*ATS为265℃。
再次参照图12，在任何具体发动机速度和任何具体第三控制阀96打开下，ATS处温度沿相应曲线随排气再循环歧管46中压力的变化而变化。针对不同发动机速度值和不同第三控制阀的开度值绘制多条这样的曲线1224、1226、1228；1234、1236、1238；和1244、1266。确切地说，表示一个具体发动机速度的线簇1222包括与不同第三控制阀96的开度值相对应的曲线1224、1226和1228。第三控制阀96的开度值从1224至1226至1228单调减小。类似地，线簇1232和1242表示其他特定发动机速度值，并且包括与不同第三控制阀96的开度值相对应的曲线1234、1236、1238和1244、1246。第三控制阀96的开度值从1234至1236至1238以及从1244至1246单调减小。至于发动机速度，与线簇1222、1232和1242相关联的值从1242至1232至1222单调减小。
通常，在操作时，针对给定排气再循环歧管46中压力值，可维持适当的发动机速度和相应适当的第三控制阀的开度量以便在ATS处实现期望值T*ATS(1212)。曲线1224、1226、1228；1234、1236、1238；和1244、1266表示排气再循环歧管46中压力、控制阀96设置与发动机速度之间的权衡。对于具体T*ATS(1212)值，随着排气再循环歧管46中压力P1*(1258)增大，所需发动机速度S*(1254)减小并且第三控制阀的开度量V3*(1256)也减小。此外，从图12可看出，第三控制阀的相对影响在较低排气再循环歧管46中压力下(水平轴1202左侧)比在较高排气再循环歧管46中压力下(水平轴1202右侧)更大。较低的排气再循环歧管46中压力通常对应于较低的排气制动量。此外，由于较低排气再循环歧管46中压力会导致较低TATS(图5)，因此可推断出，第三控制阀的开度对期望的TATS变化的敏感度在较低排气再循环歧管46中压力下更高。
返回参照图2和控制逻辑200，在执行第二控制措施组合后，在步骤242中确定TATS。随后，在步骤244中，确定TATS是否大于T*ATS。如果TATS大于T*ATS，则操作继续，如步骤206中所示。如果如步骤244中所示TATS小于T*ATS，则借助于可替代配置以便进一步提高TATS。在本发明的一个实施例中，如在步骤212中一样尝试第一控制措施组合的可替代配置直到获得期望温度。在本发明的另一个实施例中，如在步骤232中一样尝试第二控制措施组合的可替代配置直到获得期望温度。
图13是根据本发明的实施例的方法1300的流程图。方法1300提供对来自发动机供体气缸的排气的一部分进行废热回收，所述废热使用于控制来自发动机的NOx排放物的后处理系统再生。所述方法包括在步骤1302中在进气歧管中接收空气，以及在步骤1304中使与燃料混合的进气在至少一个供体气缸和在至少一个非供体气缸中燃烧。所述方法还包括在步骤1306中将来自至少一个供体气缸的供体气缸排气排放的第一部分引导至排气歧管。所述方法进一步包括在步骤1308中使来自至少一个供体气缸的供体气缸排气排放的第二部分再循环至排气再循环歧管。所述方法还包括在步骤1312中通过排气歧管将发动机燃烧排气排放从非供体气缸和供体气缸排出，以及在步骤1314中对来自排气歧管的发动机燃烧排气排放进行后处理。所述方法进一步包括在步骤1316中确定发动机燃烧排气排放温度。所述方法随后包括在步骤1318中响应于所述温度来控制发动机参数。所述控制方法进一步包括在步骤1322中控制排气再循环歧管中压力水平、在步骤1324中在所述压力水平下对发动机进行排气制动、在步骤1326中在所述压力水平下背压至少一个供体气缸，以及在步骤1328中增大气缸中燃料空气比。
总之，在本发明的一个实施例中，可通过使用第一控制阀92和第二控制阀94使连接至供体气缸12的排气再循环歧管46成为排气制动装置来使发动机74排气温度升高。应在发动机速度与控制阀92和94设置之间作出相关联的权衡/优化以便达到期望条件。此外，增加第三控制阀96或其可替代配置98可允许进一步优化。
此外，所属领域的技术人员将认识到来自不同实施例的各种特征可以互换。类似地，所属领域的技术人员可以对所描述的各种方法步骤和特征以及每种此类方法和特征的其他已知等效物进行组合及匹配，以构建出与本发明原理一致的另外的组件和技术。应理解，上述所有此类目标或优点不一定能够根据某一具体实施例实现。因此，例如，所属领域的技术人员将认识到，本说明书所描述的组件和技术可以这样一种方式来实施或执行：实现本说明书所教示的一个优点或一组优点，而不一定实现本说明书可能教示或暗示的其他目标或优点。
尽管本说明书中仅说明并描述了本发明的某些特征，但所属领域的技术人员将想出许多修改和改变。因此，应了解，随附权利要求书旨在涵盖落在本发明实际精神内的所有此类修改和变化。

Claims (29)

1.一种发动机，包括：
联接至进气歧管的至少一个供体气缸；其中所述进气歧管配置用于将进气供给至所述至少一个供体气缸，并且其中所述供体气缸配置用于燃烧所述进气与燃烧燃料的第一供应的混合物；
联接至所述进气歧管和排气歧管的至少一个非供体气缸；其中所述进气歧管进一步配置用于将所述进气供给至所述至少一个非供体气缸；其中所述非供体气缸配置用于燃烧所述进气与所述燃烧燃料的第二供应的混合物；并且其中所述排气歧管配置用于携载来自所述至少一个供体气缸和所述至少一个非供体气缸的发动机排气排放；
排气再循环歧管，所述排气再循环歧管从所述至少一个供体气缸延伸至所述进气歧管，以用于使来自所述至少一个供体气缸的供体气缸排气排放通过所述进气歧管再循环至所述至少一个供体气缸和非供体气缸；
后处理系统，所述后处理系统与所述排气歧管流体连通，并且配置用于接收来自所述排气歧管的所述发动机的排气排放；
至少一个传感器，所述传感器配置用于感测所述发动机的排气排放的温度；以及
配置用于接收来自所述至少一个传感器的感测信号并且响应于所述感测信号来控制所述发动机和所述发动机的部件中的至少一者的参数的装置，其中所述部件的所述参数与所述发动机排气排放的所述温度相关。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述部件包括第一控制阀，所述第一控制阀联接至所述排气再循环歧管和所述排气歧管，并且配置用于控制所述供体气缸排气排放的第一部分在所述排气再循环歧管与所述排气歧管之间的流动，并且其中所述参数包括所述第一控制阀的第一打开。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述部件进一步包括第二控制阀，所述第二控制阀联接至所述排气再循环歧管和所述进气歧管，并且配置用于控制所述供体气缸排气排放的第二部分在所述排气再循环歧管与所述进气歧管之间的流动，其中所述第一控制阀和所述第二控制阀彼此独立，并且其中所述参数进一步包括所述第二控制阀的第二打开。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述部件进一步包括第三控制阀，所述第三控制阀联接至所述进气歧管，并且配置用于控制进入所述进气歧管的所述进气与所述供体气缸排气排放的所述第二部分的混合物的流动，并且其中所述参数进一步包括所述第三控制阀的第三打开。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述部件进一步包括第三控制阀，所述第三控制阀联接至所述进气歧管，并且配置用于控制进入所述进气歧管的所述进气的流动，并且其中所述参数进一步包括所述第三控制阀的第三打开。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述参数包括所述发动机的速度。
7.根据权利要求1所述的装置，进一步包括控制单元，所述控制单元配置用于控制多个所述参数，以用于优化进入所述进气歧管的所述进气与所述供体气缸排气排放的混合物。
8.根据权利要求1所述的发动机，其中所述发动机的功率输出为以下各项中的至少一个：零功率输出和低功率输出。
9.根据权利要求1所述的发动机，其中所述燃烧燃料包括多种燃料。
10.根据权利要求1所述的发动机，其中所述发动机包括以下各项中的至少一个：机车发动机和船用发动机。
11.根据权利要求1所述的发动机，其中所述燃烧燃料的所述第一供应量减少至以下各项中的至少一个：零供应量和低供应量以增大所述非供体气缸中的燃料空气比。
12.一种用于操作发动机的方法，所述方法包括：
在进气歧管中接收进气；
使所述进气与燃烧燃料的第一供应的第一混合物在至少一个供体气缸中燃烧，其中所述至少一个供体气缸配置用于接收来自所述进气歧管的所述进气；
使所述进气与燃烧燃料的第二供应的第二混合物在至少一个非供体气缸中燃烧，其中所述至少一个非供体气缸配置用于接收来自所述进气歧管的所述进气；
将来自所述至少一个供体气缸的供体气缸排气排放的第一部分引导至排气歧管；
使来自所述至少一个供体气缸的所述供体气缸排气排放的第二部分通过排气再循环歧管再循环至所述进气歧管；
从所述排气歧管排出发动机排气排放；
对来自所述排气歧管的所述发动机排气排放进行后处理；
确定所述发动机排气排放的温度；以及
响应于所述温度控制所述发动机的参数，其中所述参数与所述温度相关。
13.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：
控制所述排气再循环歧管中的压力水平；
在所述压力水平下对所述发动机进行排气制动；
在所述压力水平下背压所述至少一个供体气缸；以及
增大所述非供体气缸中的燃料空气比。
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：使所述燃烧燃料的所述第一供应量减少至以下各项中的至少一个：零供应量和低供应量以进一步增大所述非供体气缸中的所述燃料空气比。
15.根据权利要求13所述的方法，其中所述参数包括第一控制阀的第一打开，所述第一控制阀联接至所述排气再循环歧管和所述排气歧管，并且配置用于控制所述供体气缸排气排放的所述第一部分的流动。
16.根据权利要求13所述的方法，其中所述参数包括第二控制阀的第二打开，所述第二控制阀联接至所述排气再循环歧管和所述进气歧管，并且配置用于控制所述供体气缸排气排放的所述第二部分的流动。
17.根据权利要求13所述的方法，其中所述参数包括第三控制阀的第三打开，所述第三控制阀联接至所述进气歧管，并且配置用于控制进入所述进气歧管的所述进气与所述供体气缸排气排放的所述第二部分的混合物的流动。
18.根据权利要求13所述的方法，其中所述参数包括第三控制阀的第三打开，所述第三控制阀联接至所述进气歧管，并且配置用于控制所述进入所述进气歧管的所述进气的流动。
19.根据权利要求13所述的方法，其中所述参数包括所述发动机的速度。
20.根据权利要求13所述的方法，其中所述至少一个供体气缸配置用于使所述空气、所述燃料和来自所述至少一个供体气缸的所述供体气缸排气排放的所述第二部分的所述混合物燃烧。
21.根据权利要求13所述的方法，其中所述操作包括在以下各项的至少一个条件下进行操作：无功率输出和低功率输出条件。
22.根据权利要求13所述的方法，其中所述燃烧燃料包括柴油。
23.根据权利要求13所述的方法，其中所述发动机包括以下各项中的至少一个：机车发动机和船用发动机。
24.一种发动机，包括：
联接至进气歧管的至少一个供体气缸；其中所述进气歧管配置用于将进气供给至所述至少一个供体气缸，并且其中所述供体气缸配置用于燃烧所述进气与燃烧燃料的第一供应的混合物；
联接至所述进气歧管和排气歧管的至少一个非供体气缸；其中所述进气歧管进一步配置用于将所述进气混合物供给至所述至少一个非供体气缸；其中所述非供体气缸配置用于燃烧所述进气与所述燃烧燃料的第二供应的混合物；并且其中所述排气歧管配置用于携载来自所述至少一个供体气缸和所述至少一个非供体气缸的发动机排气排放；
排气再循环歧管，所述排气再循环歧管从所述至少一个供体气缸延伸至所述进气歧管，以用于使来自所述至少一个供体气缸的供体气缸排气排放通过所述进气歧管再循环至所述至少一个供体气缸和非供体气缸；
后处理系统，所述后处理系统与所述排气歧管流体连通，并且配置用于接收来自所述排气歧管的第二排气排放；
至少一个传感器，所述传感器配置用于在邻近所述后处理系统的位置处感测所述发动机排气排放的温度；
第一控制阀，所述第一控制阀联接至所述排气再循环歧管和所述排气歧管，并且配置用于控制所述供体气缸排气排放的第一部分在所述排气再循环歧管与所述排气歧管之间的流动；
第二控制阀，所述第二控制阀联接至所述排气再循环歧管和所述进气歧管，并且配置用于控制所述供体气缸排气排放的第二部分在所述排气再循环歧管与所述进气歧管之间的流动，其中所述第一控制阀和所述第二控制阀彼此独立；以及
控制单元，所述控制单元联接至所述发动机，并且配置用于控制与所述发动机排气排放的所述温度相关的参数，以用于优化进入所述进气歧管的所述进气与所述供体气缸排气排放的所述第二部分的混合物。
25.根据权利要求24所述的发动机，其中所述参数包括以下各项中的至少一个：
所述第一控制阀的第一打开；
所述第二控制阀的第二打开；以及
所述发动机的速度。
26.根据权利要求24所述的发动机，其中所述发动机进一步包括第三控制阀，所述第三控制阀联接至所述进气歧管，并且配置用于控制进入所述进气歧管的所述进气与所述供体气缸排气排放的混合物的流动，并且其中所述参数包括以下各项中的至少一个：
所述第一控制阀的第一打开；
所述第二控制阀的第二打开；
所述第三控制阀的所述第三打开；以及
所述发动机的速度。
27.根据权利要求24所述的发动机，其中所述燃烧燃料的所述第一供应量减少至以下各项中的至少一个：零供应量和低供应量以增大所述非供体气缸中的燃料空气比。
28.根据权利要求24所述的发动机，其中所述燃烧燃料包括柴油。
29.根据权利要求24所述的发动机，其中所述发动机的功率输出为以下各项中的至少一个：零功率输出和低功率输出。
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