CN109790778B - 内燃机系统 - Google Patents

内燃机系统 Download PDF

Info

Publication number
CN109790778B
CN109790778B CN201680089502.3A CN201680089502A CN109790778B CN 109790778 B CN109790778 B CN 109790778B CN 201680089502 A CN201680089502 A CN 201680089502A CN 109790778 B CN109790778 B CN 109790778B
Authority
CN
China
Prior art keywords
exhaust gas
expander
fuel
air
combustor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201680089502.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109790778A (zh
Inventor
伦纳特·安德森
阿尔内·安德松
本特·约翰松
斯塔凡·隆格伦
恩胡特·拉姆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volvo Truck Corp
Original Assignee
Volvo Truck Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volvo Truck Corp filed Critical Volvo Truck Corp
Publication of CN109790778A publication Critical patent/CN109790778A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109790778B publication Critical patent/CN109790778B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B41/00—Engines characterised by special means for improving conversion of heat or pressure energy into mechanical power
    • F02B41/02—Engines with prolonged expansion
    • F02B41/06—Engines with prolonged expansion in compound cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/025—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using fuel burner or by adding fuel to exhaust
    • F01N3/0253—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using fuel burner or by adding fuel to exhaust adding fuel to exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0814—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents combined with catalytic converters, e.g. NOx absorption/storage reduction catalysts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
    • F01N3/0842—Nitrogen oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/206—Adding periodically or continuously substances to exhaust gases for promoting purification, e.g. catalytic material in liquid form, NOx reducing agents
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F01N3/2073—Selective catalytic reduction [SCR] with means for generating a reducing substance from the exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/36—Arrangements for supply of additional fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B33/00—Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
    • F02B33/02—Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps
    • F02B33/06—Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps with reciprocating-piston pumps other than simple crankcase pumps
    • F02B33/20—Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps with reciprocating-piston pumps other than simple crankcase pumps with pumping-cylinder axis arranged at an angle to working-cylinder axis, e.g. at an angle of 90 degrees
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
    • F01N2570/14—Nitrogen oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/03—Adding substances to exhaust gases the substance being hydrocarbons, e.g. engine fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/033—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
    • F01N3/035—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D2041/389—Controlling fuel injection of the high pressure type for injecting directly into the cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/027—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/0275—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus the exhaust gas treating apparatus being a NOx trap or adsorbent
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3094—Controlling fuel injection the fuel injection being effected by at least two different injectors, e.g. one in the intake manifold and one in the cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/402—Multiple injections
    • F02D41/405—Multiple injections with post injections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Abstract

本发明提供一种内燃机系统(1)，包括：燃烧器(3)，所述燃烧器(3)被布置成重复地接收空气和燃料、燃烧所接收的空气和燃料、并使燃烧的空气和燃料膨胀；膨胀器(6)，所述膨胀器(6)包括气缸(602)和活塞(601)，所述活塞(601)被设置成在气缸(602)中往复运动，所述活塞(601)被连接到发动机系统的曲轴(2)；和废气引导装置(9)，所述废气引导装置(9)被布置成将废气从燃烧器(3)引导到膨胀器(6)，其特征在于，该系统被布置成将向废气引导装置(9)中提供燃料喷射和/或被布置成在燃烧器(3)中的燃烧之后并且在燃烧器中为了后续燃烧而接收空气和燃料之前，向燃烧器(3)中提供燃料喷射。

Description

内燃机系统
技术领域
本发明涉及一种内燃机系统，包括：燃烧器，该燃烧器被布置成重复地接收空气和燃料、燃烧所接收的空气和燃料，并且使燃烧的空气和燃料膨胀；膨胀器，该膨胀器包括汽缸和活塞，活塞被布置成在汽缸中往复运动，活塞被连接到发动机系统的曲轴；以及废气引导装置，该废气引导装置被布置成将废气从燃烧器引导到膨胀器。本发明还涉及一种包括这种系统的车辆、一种控制内燃机系统的方法、一种计算机程序、一种计算机可读介质和一种控制单元。
本发明能够被应用于重型车辆，诸如卡车、公共汽车和建筑设备，例如工作机器。本发明也能够被应用于小汽车。虽然将关于卡车描述本发明，但是本发明不限于这种特定的车辆类型。
背景技术
已知具有多级压缩和膨胀的内燃机可以提供非常高的压力，并从燃料中提取更多的能量。US20100300385提供了这种发动机的示例。尽管已知的多级膨胀发动机可以提供更多能量，但是仍期望在这种发动机的的能量输出方面改进它们。
多级膨胀发动机还可能在低负荷运行期间存在氮氧化物(NOx)还原的问题，特别是如果发动机是柴油发动机。例如，由于高效率和膨胀而将废气冷却到选择性催化还原(SCR)装置的正常工作温度以下而使SCR装置可能不能正常工作。因而，还期望改进这种多级膨胀发动机的排放特性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有改进的能量输出的多级膨胀内燃机。本发明的另一个目的在于提供一种具有改进的排放特性的多级膨胀内燃机。
通过下面的内燃机系统达到这些目的，该内燃机系统包括：
-燃烧器，该燃烧器被布置成重复地接收空气和燃料、燃烧所接收的空气和燃料、并且使燃烧的空气和燃料膨胀，
-膨胀器，该膨胀器包括气缸和活塞，活塞被布置成在气缸中往复运动，活塞被连接到发动机系统的曲轴，以及
-废气引导装置，该废气引导装置被布置成将废气从燃烧器引导到膨胀器，
-其特征在于，该系统被布置成向废气引导装置中提供燃料喷射，和/或被布置成在燃烧器中的燃烧之后并且在为了后续燃烧而将空气和燃料接收进燃烧器之前向燃烧器中提供燃料喷射。本发明允许将膨胀器前废气处理装置定位于废气引导装置中，该膨胀器前废气处理装置可以被布置成对来自燃烧器的废气提供废气处理过程。多级膨胀发明在系统相对高的负荷下，使被喷射到废气引导装置中的被添加的燃料，或者使在燃烧器中的燃烧之后并且在为了后续的燃烧而将空气和燃料接收进燃烧器之前，被喷射到燃烧器中的被添加的燃料在废气处理装置中与废气中的空气反应以产生热，这种热可以在随后的膨胀阶段中被转换成机械功。这将增加发动机系统的功率输出。
本发明还允许在系统的相对低的负荷下，在废气处理装置中积聚氮氧化物(NOx)。因此，被喷射到废气引导装置中的被添加的燃料，或者在燃烧器中的燃烧之后并且在为了后续的燃烧而将空气和燃料接收进燃烧器之前，被喷射到燃烧器中的被添加的燃料可以与被储存的NOx反应以产生氮气和氨。氨可以用于在膨胀器下游的SCR过程中。在燃烧器和膨胀器之间，可以提供高压，其可以有利于与被储存的NOx的反应。废气引导装置中的压力可以在10-25巴的范围内，从而通过膨胀器前废气处理装置提供相对低的压降。此外，在低负荷运行的贫燃期间，从反应中释放的能量也可以在膨胀器中被转换成机械能。以这种方式，NOx还原的燃料成本可以保持最低。例如，如果用于发动机系统运行的总燃料的2％是NOx还原所需的，则由于膨胀器的能量转换，燃料成本能够低于1％。由此，可以提供有效的减排过程。而且，在燃烧器和膨胀器之间可以为反应提供长的停留时间；长的停留时间使得废气处理装置能够包括具有小体积的催化剂，从而降低系统的空间需求。
应当注意的是，在系统被布置成向燃烧器中提供燃料喷射的情况下，系统优选地被布置成在燃烧器中的燃烧之后并且在为了紧接的后续的燃烧而将空气和燃料接收进燃烧器之前，提供燃料喷射，即在燃烧器中没有任何中间燃烧。优选地，系统被布置成使得燃烧器接收的、待与所接收的空气一起燃烧的燃料，与被喷射到废气引导装置中的燃料和/或在燃烧器中的燃烧之后并且在为了后续的燃烧而将空气和燃料接收进燃烧器之前被喷射到燃烧器中的燃料是相同的类型。这将使得能够保持发动机系统的燃料系统相对简单。然而，在一些实施例中，被喷射到废气引导装置中的燃料和/或在燃烧器中的燃烧之后并且在为了后续的燃烧而将空气和燃料接收进燃烧器之前被喷射到燃烧器中的燃料可以是与燃烧器接收的、待与所接收的空气一起燃烧的燃料不同的类型。可以使燃料类型的这种差异提供非常适合燃烧器中的燃烧和膨胀器前废气处理装置中的燃烧的不同要求的燃料。
应当理解的是，燃烧器可以包括汽缸和活塞，活塞被布置成在汽缸中往复运动，活塞连接到发动机系统的曲轴。活塞可以被布置成通过连接杆驱动曲轴。空气引导装置可以被布置成将空气引导到燃烧器。燃烧器可以被布置成将空气压缩，空气引导装置被布置成将空气从压缩机引导到燃烧器。空气引导装置可以包含缓冲罐。压缩机可以是活塞式压缩机。压缩机可以被布置成由曲轴驱动。压缩机的压缩比可以是任何合适的大小，例如，大约1:10。燃烧器可以以任何合适的大小(例如约1:10)的压缩比将空气进一步压缩。
还应当理解的是，由燃烧器接收的待与空气一起燃烧的燃料可以由主燃料喷射器提供，主燃料喷射器被布置成向燃烧器中提供燃料喷射。在一些实施例中，主燃料喷射器可以被布置成向空气引导装置中提供燃料喷射，即燃烧器的上游。
膨胀器被布置成以被提取的能量驱动曲轴。废气引导装置可以将来自燃烧器的废气引导到膨胀器的进气口。膨胀器被布置成使来自燃烧器的废气膨胀，并且从膨胀的废气中提取能量。膨胀器活塞可以仅通过连接杆被连接到曲轴。在一些实施例中，膨胀器可以被布置成通过另一个曲轴驱动曲轴。因此，膨胀器活塞可以被布置成通过连接杆驱动另一个曲轴，由此两个曲轴通过合适的驱动装置连接，例如皮带、链条、齿轮组等。
膨胀器前废气处理装置可以包括：三元催化转化器；和/或氮氧化物(NOx)储存型催化转化器，例如Pt-Rh-Ba-Ce催化剂。如所建议的，在膨胀器前废气处理装置是NOx储存型的情况下，NOx可以被吸收，并且添加的燃料中的碳氢化合物(HC)可以间歇地还原NOx。添加的HC喷射能够足够多以使废气变为净还原或者在较高温度下净氧化。还如所建议的，添加的燃料可以具有两种功能：在贫燃期间进行能量有效的NOx还原，例如低负荷运行期间；和增加机械能，例如，在高负荷运行期间。在贫燃中的NOx还原期间添加的HC能量供应可以通过膨胀器前废气处理装置的热质量而被平均。如下面举例说明的，当在系统上需要相对高的负荷时，添加的HC喷射可能变得更频繁，例如，以变得与连续的HC供应相似，并且向膨胀器前废气处理装置提供化学计量气体。
膨胀器前废气处理装置可以包括微粒过滤器。微粒过滤器可以被定位于三元催化转化器的下游，例如与三元催化转化器相邻。因此，可以向膨胀器前废气处理装置提供额外的烟灰去除功能。
废气引导装置优选地包括废气缓冲容器，膨胀器前废气处理装置被定位于废气缓冲容器内。在膨胀器的上游，这种废气缓冲容器可以提供高压罐的功能，以允许足够的空间以使添加的燃料与来自燃烧器的废气充分混合。
优选地，该系统包括燃烧后燃料喷射器，该燃烧后燃料喷射器被设置成向废气引导装置中提供燃料喷射。在膨胀器前废气处理装置被定位于废气引导装置中的情况下，燃烧后燃料喷射器优选地被布置成将燃料喷射到膨胀器前废气处理装置的上游。因此，燃烧后燃料喷射器的燃料喷射可以被布置在燃烧器的下游。由此，可以相对独立于燃烧器中的过程来控制燃烧后燃料喷射器的喷射。此外，在发动机系统包括多个燃烧器的情况下，燃烧后燃料喷射器可以被布置成将燃料喷射到来自多个燃烧器的废气中。例如，废气引导装置可以具有从燃烧器延伸，并且合并为单个管道的支路，燃烧后燃料喷射器被布置在该单个管道处。
在一些实施例中，燃烧后燃料喷射器被布置成将燃料至少部分地直接喷射到膨胀器前废气处理装置上。由此，可以提供在整个膨胀器前废气处理装置中由燃烧后燃料喷射器喷射的燃料的有益分布。而且，在最小的燃料损失的情况下，可以确保将会提供在废气处理装置中进行NOx还原过程所需的最小燃料浓度，例如，低于1的λ值。在更上游的燃料喷射可能需要用更大量的燃料，因为与废气的混合将降低顶部燃料浓度。通过将喷射提供到废气处理装置上，可以在装置中产生更多的“矩形”脉冲。
在一些实施例中，在燃烧器包括有用于控制来自燃烧器的废气的排放的排气阀的情况下，燃烧后燃料喷射器可以被布置成将至少一部分燃料喷射到排气阀上。这可以为排气阀提供有益的冷却。它还可以在被布置成由排气阀控制的排气口中的高湍流中为添加的燃料与废气提供良好的混合。
在一些实施例中，其中一个在下面举例说明，该系统可以包括燃烧后燃料喷射器，该燃烧后燃料喷射器被布置成在燃烧器中的燃烧之后并且在为了后续燃烧而将空气和燃料接收进燃烧器之前，向燃烧器中提供燃料喷射。如所建议的，该系统可以包括：空气引导装置，该空气引导装置被布置成将空气引导至燃烧器；和主燃料喷射器，该主燃料喷射器被布置成将待燃烧的燃料与所接收的空气一起喷射到燃烧器中或空气引导装置中。在燃烧后燃料喷射器被布置成向燃烧器中提供燃料喷射的情况下，以这种方式添加的燃料可以与来自燃烧的废气充分混合，例如在通过燃烧器的排气口离开燃烧器时混合。
在一些实施例中，该系统包括主燃料喷射器，该主燃料喷射器被布置成将待燃烧的燃料与接收的空气喷射到燃烧器中，主燃料喷射器还被布置成在燃烧器中的燃烧之后并且在为了后续燃烧而将空气和燃料接收进燃烧器之前，向燃烧器中提供燃料喷射。由此，单个喷射器可以具有双重功能，即为燃烧器中的燃烧提供燃料，和在膨胀器前废气处理装置中添加用于燃烧或反应的燃料，如本文其它地方所例示。
优选地，在燃烧器包括用于控制来自燃烧器的废气的排放的排气阀的情况下，该系统被布置成向废气引导装置中提供燃料喷射，或者在燃烧器中的燃烧之后并且在为了后续燃烧而将空气和燃料接收进燃烧器之前，向燃烧器中的燃料喷射通过与排气阀的致动正时相关联的正时实现。如下面举例说明的，这种正时可以使添加的燃料与来自燃烧器中的废气良好混合。
优选地，废气引导装置具有惰性的内表面。优选地，废气引导装置内表面的至少一部分是惰性的。例如，对于惰性表面，废气引导装置可以设置有内层玻璃，例如石英玻璃。由此，可以提供一种化学不活跃表面，使得表面沉积的风险最小化，并且允许反应集中在废气引导装置中的膨胀器前废气处理装置上。这将会支持贫NOx还原，例如，如上文举例说明的。
优选地，该系统包括膨胀器后废气处理装置，该膨胀器后废气处理装置被布置成接收来自膨胀器的废气，并且对接收的废气提供废气处理过程。优选地，膨胀器后废气处理装置为选择性催化还原(SCR)催化剂。如下文举例说明的，这可以提供特别高水平的NOx转化。例如，膨胀器前废气处理装置可以将来自燃烧器的一些NOx转化为氨。然后氨可以与SCR催化剂中的其它NOx反应。应当注意的是，该系统还可以包括喷射器，该喷射器被布置成向膨胀器后废气处理装置、膨胀器上游喷射还原剂或者将还原剂喷射到第一膨胀器中。
优选地，膨胀器的膨胀比为燃烧器和膨胀器的组合的总膨胀比的至少30％。优选地，膨胀器的膨胀比例大于燃烧器的膨胀比例。由此，如上文举例说明的，膨胀器的大膨胀比例可以通过在膨胀器前废气处理装置中添加的燃料以及所添加的燃料的燃烧来提供系统输出功率的显著的提高。膨胀器前废气处理装置可以被设置在从燃烧器到空气引导装置的相对低的压降之后。该布置还在膨胀器前废气处理装置中提供长的废气停留时间，从而允许相对小尺寸的废气处理装置，并且同时产生大量的、将在膨胀器中被转换成曲轴驱动功率的热。
还如上文建议的，该系统可以包括多个燃烧器。由此可以提供多个燃烧后燃料喷射器，每个燃烧后燃料喷射器都被布置成在相应的燃烧器下游喷射燃料。可替选地，还如上文建议的，单个燃烧后燃料喷射器可以被布置成将燃料喷射到来自于多个燃烧器的废气中。由此，可以减少系统中的硬件量，由此降低成本。
应当注意的是，在系统包括多个膨胀器和膨胀器前废气处理装置的情况下，膨胀器前废气处理装置可以被布置成将废气输送到多个膨胀器，例如一些或全部膨胀器。
这些目的也可以利用设置有根据本文所述或要求保护的任何实施例的内燃机系统的车辆达到。
这些目的也可以通过一种控制内燃机系统的方法达到，该内燃机系统包括：燃烧器；膨胀器，该膨胀器包括汽缸和活塞，活塞被布置成在汽缸中往复运动，活塞连接到发动机系统的曲轴；以及废气引导装置，该废气引导装置被布置成将废气从燃烧器引导到膨胀器，该方法包括：
-将空气引入到燃烧器中，
-提供第一燃料喷射，
-允许来自第一燃料喷射的至少一部分燃料在燃烧器中在被引入到燃烧器的空气中燃烧，
-允许燃烧的燃料和空气在燃烧器内第一膨胀，
-允许燃烧产生的废气被引导到膨胀器，和
-允许所接收的废气在膨胀器中第二膨胀，
-其特征在于，在第一膨胀之后向废气引导装置中提供第二燃料喷射，和/或在燃烧器中的燃烧之后并且在为了后续燃烧而将空气和燃料接收进燃烧器之前向燃烧器中提供第二燃料喷射。
应当理解的是，在正常的发动机运行中，重复该方法的步骤。因而，例如，在运行期间，重复下列步骤：提供第一燃料喷射；允许来自第一燃料喷射的至少一部分燃料在被引入到燃烧器的空气中在燃烧器中燃烧；以及允许燃烧的燃料和空气在燃烧器中的第一膨胀。可以将第二燃料喷射提供到由燃烧产生的废气中。在将第二燃料喷射提供到燃烧器中的情况下，优选地在燃烧器中的燃烧之后并且在为了后续燃烧而将空气和燃料接收进燃烧器之前，向燃烧器中提供第二燃料喷射。
可以允许燃烧产生的废气被引导到废气引导装置中的膨胀器前废气处理装置，并且允许膨胀器前废气处理装置对所接收的废气提供废气处理过程，在膨胀器前废气处理装置的上游提供第二燃料喷射。因而，类似于上述发动机系统，该方法允许第二燃料喷射中的燃料在废气引导装置中的废气处理装置中与废气中的空气反应以产生热，该热可以在随后的膨胀阶段中被转换成机械功，从而提高系统的功率输出和/或提供有效的减少排放的过程。而且，多次膨胀可以提供足够的时间来氧化烟灰。
允许膨胀器前废气处理装置提供废气处理过程可以包括允许接收的废气中的氮氧化物(NOx)被储存在膨胀器前废气处理装置中。废气处理过程可以包括来自第二燃料喷射的燃料与接收的废气中的空气以及至少一部分储存的氮氧化物(NOx)的反应，以产生氮气(N2)。如所建议的，从反应中释放的能量可以在膨胀器中转换成机械能，由此可以将NOx还原的燃料成本保持成最小。
应当理解的是，提供第二燃料喷射的步骤以及在每次第二燃料喷射之间允许储存的氮氧化物(NOx)在膨胀器前废气处理装置中积聚的步骤优选地重复多次。由此，通过第二燃料喷射而喷射的添加的燃料可以有利地与储存的NOx反应以产生氮气。
废气处理过程优选地包括来自第二燃料喷射的燃料与所接收的废气中的空气以及至少一部分储存的氮氧化物(NOx)的反应，以产生氨(NH3)。可以允许所产生的氨与来自膨胀器前废气处理装置的废气中的氮氧化物(NOx)反应以产生氮气(N2)。氨(NH3)和氮氧化物(NOx)之间的反应可以在膨胀器后废气处理装置中提供，膨胀器后废气处理装置被布置成接收来自膨胀器的废气。
由此，氨(NH 3)可以通过膨胀器上游的反应产生，并且在膨胀器下游的进一步的过程中被用作还原剂，这是有益的，因为膨胀器上游的温度对于这个进一步的过程来说可能太高。例如，在膨胀器的上游，可以提供组合的三元/NOx还原催化剂，向该组合的三元/NOx还原催化剂引入燃料以将NOx转化为N2和NH3，允许NH3和剩余的NOx在可以由选择性催化还原(SCR)催化剂提供的进一步的过程中被转化为N2。组合的过程可以被例示为：NOx+燃料提供90％N2+5％NH3+5％NOx，继而提供100％N2。
通过膨胀器上游的过程产生氨的另一个好处是避免了尿素专用的定量给料系统的需求，该尿素专用的定量给料系统用于进一步的废气处理过程。由此减少了空间需求和成本，并且简化了发动机系统处理，因为为系统动力产生供应的燃料也可以用于进一步的废气处理过程。而且，膨胀器下游的温度可能太低而不能从尿素中形成氨。通过添加的燃料在膨胀器上游产生氨解决了这一问题。
优选地，该方法包括控制第一燃料喷射，以使燃烧器中的燃烧为贫燃。因而，可以控制在第一燃料喷射时喷射的燃料量，以使燃烧器中的燃烧成为贫燃，例如以大约1.2的λ值。由此，可以控制第二燃料喷射，以使来自第二燃料喷射的燃料与燃烧产生的废气中的空气提供基本上化学计量的空气和燃料混合物。由此，被引入到燃烧器的所有氧气也可以在柴油循环发动机中燃烧。因而，可以在膨胀器前废气处理装置中提供进一步的燃烧，允许由此产生的热被转换成机械能，以使系统的功率输出增加。在燃烧器处设置排气阀的情况下，多个第二燃料喷射中的每一个的正时可以与多个第一燃料喷射中的相应一个的正时同步。
如所建议的，该方法可以包括：允许燃烧产生的废气被引导至废气引导装置内的膨胀器前废气处理装置，允许膨胀器前废气处理装置向所接收的废气提供废气处理过程，第二燃料喷射被设置在膨胀器前废气处理装置的上游，并且允许膨胀器前废气处理装置中的废气处理过程产生的热在膨胀器中的第二膨胀时至少部分地转化成机械能。由此，可以在系统的高负荷运行期间增加功率输出。
应当注意的是，在系统包括废气再循环布置的情况下，该方法可以包括将废气再循环到空气引导装置，空气引导装置被布置成向燃烧器提供空气。由此，也可以通过第二燃料喷射在稍低负荷，诸如中等负荷，例如高于40％或50％的负荷下提供化学计量混合物。即，提供给燃烧器的空气量可以通过废气再循环来减少，以保持λ值。
在系统包括活塞式压缩机以及空气引导装置的情况下，该方法可以包括控制压缩机进口阀，以便控制被引入燃烧器的空气量，该活塞式压缩机被布置成由曲轴驱动并且设置有压缩机进口阀，该空气引导装置被布置成将来自压缩机的空气引导至燃烧器以将空气引入燃烧器。进口阀可以被布置成由压缩机阀致动器组件致动，以使阀的致动能够被调节。例如，进口阀可以在压缩冲程开始期间选择性地保持打开，以便类似于米勒循环那样排出部分被引入的空气。可替选地，类似于米勒循环的另一种形式，进口阀可以在进气冲程期间选择性地关闭，以减少进气量。由此，也可以通过第二燃料喷射，在稍低的负荷，诸如中等负荷，例如高于40％或50％的负荷下提供化学计量混合物。即，通过压缩机进口阀控制可以减少提供给燃烧器的空气量，以保持燃烧器中的λ值，例如约1.2。压缩机进口阀控制可以有利地与所述废气再循环组合。
优选地，允许所接收的废气中的氮氧化物被储存在膨胀器前废气处理装置中是在发动机系统的第一运行模式下完成的，并且控制第二燃料喷射以使从第二燃料喷射的燃料提供基本上化学计量的空气和燃料的混合物是在发动机系统的第二运行模式下完成的，该方法还包括：接收使发动机系统产生扭矩的请求；和根据扭矩请求选择发动机系统是以第一模式或第二模式运行。例如，第一模式可以在系统的相对低负荷下执行，第二模式可以在系统的相对高负荷下执行。由此，该系统可以起到双重作用，该双重作用是：在低负荷下该系统用于所述有效废气处理过程，而在高负荷下该系统用于所述功率输出增加策略。
这些目的也可以通过根据本发明的计算机程序、计算机可读介质、控制单元、内燃机系统、以及车辆来实现。
在以下描述和从属权利要求中公开了本发明的其它优点和有利特征。
附图说明
参考附图，下面是作为示例引用的本发明实施例的更详细说明。在附图中：
图1是卡车形式的车辆的部分截面侧视图。
图2是图1中的车辆中的发动机系统的示意性立体图。
图3是图2中的发动机系统的示意性截面图。
图4是示出图3中的系统的控制方法中的步骤的框图。
图5是示出图3中的系统的控制方法中的进一步的步骤的框图。
图6是参考图5中的方法步骤呈现的压力与曲轴角的曲线图。
图7a至图7c是呈现参考图5中的方法步骤的根据时间的λ值、氮氧化物水平与氨水平的曲线图。
图8是示出图3中的系统的控制方法中的进一步的步骤的框图。
图9是根据本发明的进一步的实施例的发动机系统的示意性截面图。
图10是示出图9中的系统的控制方法中的步骤的框图。
图11是根据本发明的另一个实施例的发动机系统的示意性截面图。
图12是根据本发明的又另一个实施例的发动机系统的示意性截面图。
图13是根据本发明的再另一个实施例的发动机系统的示意性截面图。
具体实施方式
图1示出了以卡车、半挂车的牵引车为形式的车辆。然而，应当注意的是，本发明可应用于多种可替选类型的车辆，诸如小汽车、公共汽车，或者诸如轮式装载机的工作机器。车辆包括内燃机系统1。
图2是示意图，并且为了简化本说明未示出某些部件，例如用于致动发动机系统的汽缸中的进口阀和出口阀的装置。发动机系统1包括多级压缩和膨胀内燃机。发动机包括三个燃烧器3以及三个活塞式压缩机4，所述燃烧器3的形式为具有活塞的汽缸。
该系统还包括空气引导装置5，空气引导装置5被布置成将压缩的空气从压缩机4引导至燃烧器3。空气引导装置设置有空气缓冲容器51，空气缓冲容器51被布置成接收来自压缩机4的压缩空气，以提供用于压缩空气的空气缓冲容积，并且将压缩空气输送到燃烧器3。
该系统还包括三个活塞膨胀器6，所述活塞膨胀器6被布置成使得来自燃烧器3的废气发生膨胀，并从膨胀废气中获取能量。废气引导装置9被布置成将来自燃烧器3的排气引导到膨胀器6。废气引导装置9具有燃烧器支路912，每个燃烧器支路912都用于将废气引导装置9连接到相应的燃烧器3。废气引导装置9还具有膨胀器支路913，每个膨胀器支路913都用于将废气引导装置9连接到相应的膨胀器6。废气引导装置9还包括即将在下文中描述的废气缓冲容器91。
应当理解的是，发动机系统可以包括任何数量的燃烧器3、压缩机4和膨胀器6。在该示例中，燃烧器3、压缩机4和膨胀器6共用单个空气缓冲器51和单个废气缓冲容器91。然而，空气引导装置5、空气缓冲器51、废气引导装置9和废气缓冲容器91的数量也可以变化。例如，能够设想的是，具有相应空气缓冲器51的多个空气引导装置5在相应的成对压缩机4和燃烧器3之间延伸。而且，在一些实施例中，可以存在一个以上的、具有在相应成对的燃烧器3和膨胀器6之间延伸的相应废气缓冲容器91的废气引导装置9。还能够设想的是，存在与相应的燃烧器组相连的两个或更多个空气引导装置以及两个或更多个废气引导装置。
参考图3，其中仅示出了一个燃烧器3、一个压缩机4以及一个膨胀器6。为简单起见，燃烧器3、压缩机4和膨胀器6全部位于相同的截面中；在该实施例的实际实施中，燃烧器3、压缩机4和膨胀器6优选地沿曲轴2相对于彼此偏移。
每个燃烧器3的活塞301都被布置成在相应的汽缸302中往复运动，由此活塞被全部布置成驱动发动机的曲轴2。燃烧器3被布置成重复地接收空气和燃料、燃烧所接收的空气和燃料、并使燃烧后的空气和燃料膨胀。膨胀器6的活塞601被布置成利用从燃烧器3的废气中获取的能量驱动曲轴2。此外，压缩机4的活塞401被全部布置成由曲轴2驱动。
发动机系统包括控制单元14，控制单元14被布置成控制系统的各种功能，如下所述。
燃烧器3设置有相应的燃烧器进口和出口阀组303、304，燃烧器进口和出口阀组303、304被布置成由燃烧器阀致动器组件306致动。出口阀304在本文中也被称为废气阀304。燃烧器阀致动器组件306可以被布置成以本身已知的任何方式来致动燃烧器进口和出口阀303、304，例如通过安装在凸轮轴上的凸轮。燃烧器阀致动器组件306能够由控制单元14控制，以调节燃烧器进口阀303和出口阀304的正时和最大运动。燃烧器阀致动器组件306在本文中也被称为可变气门正时机构306。
膨胀器6设置有相应的膨胀器进口和出口阀组603、604，膨胀器进口和出口阀组603、604被布置成由膨胀阀致动器组件606致动，其包括例如安装在凸轮轴上的凸轮。膨胀阀致动器组件606能够由控制单元14控制，以调节膨胀器进口和出口阀603、604的正时和最大运动。膨胀阀致动器组件606在本文中也被称为膨胀器可变气门正时机构606。
另外，压缩机4设置有相应的所述压缩机进口和出口阀组403、404，所述压缩机进口和出口阀组403、404被布置成由压缩机阀致动器组件406致动，其包括例如安装在凸轮轴上的凸轮。压缩机阀致动器组件406能够由控制单元14控制，以调节压缩机进口阀和出口阀的正时和最大运动。
为了接收燃料，燃烧器3设置有相应的主燃料喷射器305，以将燃料喷射到汽缸302中。燃料可以是任何合适的类型，例如柴油、甲烷，例如液态天然气(LNG)、汽油等。主燃料喷射器305能够由控制单元14控制。在该示例中，燃烧器3被布置成提供柴油循环，以从所提供的空气和燃料中获取功。然而，本发明同样能够应用于燃烧器被布置成提供奥托循环的发动机，其中发动机系统可以设置有用于空气质量流量控制的装置，诸如下文进一步描述的压缩机4的可变进口和出口阀，以控制对燃烧器3的空气供应。可替选地或另外地，用于空气质量流量控制的装置可以包括一个或多个节流阀，以控制对燃烧器3的空气供应。发动机系统可以在燃烧器中设置有火花塞。
膨胀器前废气处理装置7、8位于废气缓冲容器91中，并且被布置成向来自燃烧器3的废气提供废气处理过程。膨胀器前废气处理装置7、8包括氮氧化物(NOx)储存类型的三元催化转化器7和位于三元催化转化器7下游的微粒过滤器8。
因而，在该示例中的多级压缩和膨胀发动机中，压缩机4被布置成压缩空气，燃烧器被布置成进一步压缩空气，并且使燃烧器3中的气体膨胀，并且膨胀器被布置成使气体进一步膨胀。
优选地，膨胀器6的膨胀比例是燃烧器3和膨胀器6的组合的总膨胀比例的至少30％。在该实施例中，膨胀器6的膨胀比例大于燃烧器3的膨胀比例。
该系统还包括膨胀器后废气处理装置11，膨胀器后废气处理装置11被布置成通过膨胀器后排气管道911接收来自膨胀器6的废气，并对所接收的废气提供废气处理过程。膨胀器后废气处理装置11在该实例中为选择性催化还原(SCR)催化剂。
从图2中也能够看出，该系统包括燃烧后燃料喷射器307，燃烧后燃料喷射器307被布置成将燃料喷射到废气引导装置9中、膨胀器前废气处理装置7、8的下游的上游以及燃烧器支路912的下游。应当注意的是，在可替选实施例中，燃烧后燃料喷射器307可以被布置成将燃料喷射到废气引导装置9的燃烧器支路912中的一个中。在进一步的实施例中，该系统可以包括多个燃烧后燃料喷射器307，每个燃烧后燃料喷射器307都被设置成将燃料喷射到相应的燃烧器支路912中。
应当注意的是，燃烧后燃料喷射器307可以被布置成至少主要在废气引导装置9中的下游方向上、至少主要在废气引导装置9中的上游方向上、或者至少主要横向于废气引导装置9中的气流来引导燃料喷雾。无论燃烧后燃料喷射器307的位置如何，并且无论系统中是否存在一个燃烧后燃料喷射器307，或者存在多个燃烧后燃料喷射器307，都可以设置有这些用于燃料喷雾方向的替选方案。
废气引导装置9在燃烧后燃料喷射器307的至少下游具有惰性的内表面，即所述表面的材料使其不会参与任何化学反应。例如，对于惰性表面，废气引导装置9可以设置有内层玻璃，例如石英玻璃。
如图3所建议的，燃烧后燃料喷射器307能够由控制单元14控制。由燃烧后燃料喷射器307喷射的燃料与通过主燃料喷射器305喷射到燃烧器3的汽缸302中的燃料具有相同类型，并且由燃烧后燃料喷射器307喷射的燃料与通过主燃料喷射器305喷射到燃烧器3的汽缸302中的燃料从相同的、例如以燃料容器(未示出)形式的来源输送。
控制单元14被布置成从控制装置145接收信号，控制装置145被布置成由车辆的驾驶员操纵。控制装置被设置成油门踏板145的形式。控制单元14被布置成至少部分地基于从控制装置145接收的信号来确定请求的扭矩，该请求的扭矩将由发动机系统提供。控制单元14还被布置成基于所请求的扭矩确定是以第一模式还是以第二模式运行发动机系统。在该实施例中，控制单元14被布置成将请求的扭矩与预定的扭矩阈值进行比较，并且基于所述比较来确定是以第一模式还是以第二模式运行发动机系统。
还参考图4，其示出了控制图3中的发动机系统的方法中的步骤。该方法包括至少部分地基于来自控制装置145的信号来确定S1发动机系统的请求的扭矩。如果确定S2所请求的扭矩小于扭矩阈值，则发动机系统以第一模式运行S3。如果确定S2所请求的扭矩大于扭矩阈值，则发动机系统以第二模式运行S4。在发动机系统的整个运行过程中，重复确定S1所请求的扭矩和所请求的扭矩与阈值扭矩的比较。
还参考图5。在第一模式下，重复地执行以下步骤：
通过主燃料喷射器305完成S5向其中一个燃烧器3的其中一个汽缸302中的第一燃料喷射。当然，这样的第一燃料喷射在燃烧器3中的每个重复循环中完成S5。此外，这样的第一燃料喷射S5根据燃烧器3之间的点火顺序在其它燃烧器3中以重复循环完成S5。在相应循环中的压缩冲程结束时，第一燃料喷射在活塞301的上死点位置处完成。在压缩冲程中，通过致动进口阀303而允许进入的空气被压缩，并且在第一燃料喷射时，允许S6燃料在燃烧器3中燃烧，并且允许S7燃烧的空气和燃料的第一膨胀。在相对较低的请求的扭矩水平期间执行的第一模式提供燃烧后残留在废气中的空气盈余。
图6可以被看作是压力P关于曲轴角度CA的曲线图，压力P是作为经由其中一个燃烧器3和其中一个膨胀器6穿过发动机系统的“单位”气体的压力。在图6中能够看到，压力在空气压缩期间不断增加，直到上死点TDC位置。在上死点TDC位置处的第一燃料喷射S5之后，在空气和燃料燃烧期间压力进一步增加。随后在第一燃烧期间压力降低，直到第一曲轴角度CA1，在第一曲轴角度CA1处，燃烧器排气阀304打开。
允许S8通过燃烧产生的废气经由废气引导装置9中的膨胀器前废气处理装置7、8引导至膨胀器6。膨胀器前废气处理装置7、8为所接收的废气提供了废气处理过程。这种过程包括将所接收的废气中的氮氧化物(NOx)储存S9在三元催化转化器7中。在膨胀器6中，允许S10所接收的废气的第二膨胀。因此，如图6中所示，压力从第二曲轴角度CA2处开始进一步减小。然后，由膨胀器后废气处理装置11从膨胀器6接收废气。
第一运行模式还包括在膨胀器前废气处理装置的上游、通过燃烧后燃料喷射器307向废气引导装置9中提供S11所述第一膨胀之后的第二燃料喷射。废气处理过程包括使来自第二燃料喷射的燃料与所接收的废气中的空气和储存在三元催化转化器7中的一部分氮氧化物(NOx)反应S12，以产生氮气(N2)和氨(NH3)。这种反应可以例如是：CHx+y O2+zNO->CO2+x/2H2O+z1 N2+z2 NH3+z3 N2O，其中，z1、z2和z3取决于所用催化剂的类型、温度和气体混合物的λ值。
在膨胀器后废气处理装置11的SCR过程中，允许S13所产生的氨(NH3)与来自膨胀器前废气处理装置7、8的废气中的氮氧化物(NOx)反应以产生氮气(N2)。SCR过程可以例如包括以下反应：O2+4NO+4NH3→6H2O+4N2和2NO2+2NO+4NH3→6H2O+4N2。
还参考图7a至图7c。在第一运行模式期间，进行提供第二燃料喷射并且允许储存的氮氧化物(NOx)在每个第二燃料喷射之间积聚在三元催化转化器7中的步骤。如能够从图7a中看到的，第一燃料喷射导致贫燃，即λ值高于1。每个第二燃料喷射都在废气中提供空气和燃料的富混合物，即λ值低于1。
如能够从图7b中看到的，在连续的第二燃料喷射之间，允许氮氧化物(NOx)积聚在三元催化转化器7中。第二燃料喷射的燃料与空气和被储存的氮氧化物(NOx)的反应使得储存的氮氧化物(NOx)减量，如能够从图7b中看到的，以及氨(NH3)猛增，如能够从图7c中看到的。第二燃料喷射的频率与三元催化转化器7中氮氧化物(NOx)的积聚速率相适应。因而应当注意的是，第二燃料喷射的频率不一定与第一燃料喷射的频率相匹配。
还参考图8。在第二模式S4下，重复地执行以下步骤：
根据燃烧器3之间的点火顺序，在燃烧器3中的每个重复循环中，通过主燃料喷射器305完成S5向其中一个燃烧器3的其中一个汽缸302中提供的第一燃料喷射。在进行所述燃料的第一燃料喷射时，允许S6燃料与被引入燃烧器4的空气一起燃烧，并且允许S7燃烧的空气和燃料的第一膨胀。控制第一燃料喷射S5，以使柴油循环以相对低的λ值、例如1.1-1.3、例如约1.2进行燃烧，即贫燃。因此，所述燃烧S6在燃烧后提供残留在废气中的空气盈余。
允许S801燃烧产生的废气被引导至膨胀器前废气处理装置7、8。在膨胀器前废气处理装置7、8的上游，通过燃烧后燃料喷射器307在膨胀器前废气处理装置7、8的上游将第二燃料喷射提供到废气引导装置9中。控制第二燃料喷射，以使来自第二燃料喷射的燃料与燃烧产生的废气中的空气提供基本上化学计量的空气和燃料的混合物。
进一步控制第二喷射，以使第二喷射以与燃烧器的排气阀304的致动正时相关联的正时进行。更具体地，提供排气阀304中的一个排气阀的打开顺序，以允许来自第一膨胀的废气从相应燃烧器3中排出，并且在这样的打开顺序期间或之后不久进行第二燃料喷射。因此，第二燃料喷射的频率与所有燃烧器中的燃烧频率相同。即，第二燃料喷射的频率是一个燃烧器中的燃烧频率乘以燃烧器3的数量(在该示例中为三个)的乘积。
在膨胀器前废气处理装置7、8中，废气处理过程包括来自第二燃料喷射的燃料与所接收的废气中的空气的反应S14，以产生热。
允许S802将燃烧产生的废气从膨胀器前废气处理装置7、8引导至膨胀器6。在膨胀器6中，允许S10所接收的废气的第二膨胀。由此，通过在膨胀器前废气处理装置7、8中的废气处理过程而产生的热在膨胀器6中的第二膨胀中被转化成机械能。
然后，通过膨胀器后废气处理装置11从膨胀器6接收废气。
参考图9，其示出了根据本发明的可替选的、更简单的实施例的发动机系统。系统1包括：燃烧器3，所述燃烧器3被布置成重复地接收空气和燃料、燃烧所接收的空气和燃料以及膨胀燃烧的空气和燃料；膨胀器6，其包括汽缸602和活塞601，活塞601被布置成在汽缸中往复运动，活塞601被连接到发动机系统的曲轴2；以及废气引导装置9，废气引导装置9被布置成将来自燃烧器3的废气引导到膨胀器6。该系统被布置成通过主燃料喷射器305向燃烧器中提供燃料喷射。该系统还被布置成通过燃烧后燃料喷射器307向废气引导装置9中提供燃料喷射。
参考图10，其示出了用于控制图1中的系统的方法中的步骤。该方法包括：通过主燃料喷射器305提供S5第一燃料喷射；允许S6来自第一燃料喷射的燃料在燃烧器3中在被引入燃烧器的空气中燃烧；以及允许S7燃烧的燃料和空气在燃烧器3内第一膨胀。该方法还包括：允许S8由燃烧产生的废气被引导至膨胀器6；和在第一膨胀之后向废气引导装置9中提供S11第二燃料喷射。该方法还包括：允许S10所接收的废气在膨胀器6中进行第二膨胀。
参考图11，其示出了根据另一个实施例的发动机系统。该系统与上文参考图2和图3所述的系统共享多个特征，除了下面这一个特征：为每个燃烧器3提供燃烧后燃料喷射器307。因此，在该示例中，存在三个燃烧后燃料喷射器307。每个燃烧后燃料喷射器307都被布置成将燃料喷射到相应燃烧器3的排气阀304上。如上所述，这可以提供排气阀的有益冷却以及添加的燃料与废气的良好混合。
图11中的系统包括废气再循环布置，该废气再循环布置包括从废气引导装置9延伸到空气引导装置5的废气再循环(EGR)引导装置701。提供阀702以控制通过EGR引导装置701的流动。由此，废气可以再循环到空气引导装置5。为了控制压缩机进口阀403从而控制被引入燃烧器3的空气量，控制单元14(图3)被布置成控制压缩机阀门致动器组件406，以便在压缩冲程开始期间将进口阀403选择性地保持开启，以便类似于米勒循环那样地排出部分被引入的空气。可替选地，类似于米勒循环的另一种形式，进口阀403可以在进气冲程期间选择性地关闭，以减少进气量。
可控制的废气再循环和可调节的压缩机进口阀403通过EGR和压缩机进口阀米勒循环式致动，通过减少供应到燃烧器3的空气量，能够在稍低的负荷下保持上述第二运行模式，以保持相对较低的λ值。由此，第二燃料喷射仍然可以允许化学计量混合物。
参考图12，图12描绘了根据又一个实施例的发动机系统。该系统与上面参考图2和图3所述的系统共享多个特征，除了下面这一个特征：燃烧后燃料喷射器307被布置成将燃料直接喷射到膨胀器前废气处理装置7、8上，更具体地是直接喷射到三元催化转化器7上。
参考图13，其示出了根据进一步实施例的发动机系统。该系统与上面参考图2和图3所述的系统共享多个特征，除了下面这一个特征：为每个燃烧器3提供燃烧后燃料喷射器307。在每个燃烧器3处，相应的燃烧后燃料喷射器307都被布置成向燃烧器中提供燃料喷射，即喷射到燃烧器的汽缸302中。控制单元14(图3)被布置成控制相应的燃烧后燃料喷射器307，以便在燃烧器3中的燃烧之后并且在为了后续燃烧而将空气和燃料接收进燃烧器之前喷射燃料。所述燃烧由主燃料喷射器305的燃料喷射提供。优选地，燃烧后燃料喷射器307被布置成在相应燃烧器的膨胀冲程期间或在相应燃烧器的排气冲程期间喷射燃料。由此，由燃烧后燃料喷射器307喷射的燃料可以与废气一起被输送到废气引导装置9和膨胀器前废气处理装置7、8。
应当理解的是，在如上文参考图4至图8所述的第一运行模式以及第二运行模式下，燃烧后燃料喷射器307的每次喷射都具有与相应的燃烧器3的排气阀304的打开顺序匹配的正时。如上文所建议的，燃烧后燃料喷射器的燃料喷射处于第一模式，该第一模式适于三元催化转化器7的NOx储存积聚速率。因此，在图13中的实施例中，每个燃烧后燃料喷射器307的喷射都可以被设置为比相应的排气阀304的开启顺序的频率低，虽然如此，但是每个燃烧后燃料喷射器燃料喷射都具有匹配相应的排气阀304的打开顺序的正时。
为了避免汽缸壁沉积，图13中的实施例中的燃烧后燃料喷射器307优选地被布置成将所喷射的燃料导向相应的活塞301，即使活塞与上死点位置相距一定距离也是如此。
应当注意的是，在一些实施例中，该系统可以包括这样的主燃料喷射器305：主燃料喷射器305被布置成将待与所接收的空气一起燃烧的燃料喷射到相应的燃烧器3中，主燃料喷射器305还被布置成在燃烧器3中的燃烧之后并且在为了后续燃烧而将空气和燃料接收进燃烧器之前向燃烧器中提供喷射燃料。由此，每个燃烧器处的单个燃料喷射器可以提供由主燃料喷射器提供的功能和图13中的实施例中的燃烧后燃料喷射器提供的功能。
应当理解的是，本发明不限于上文所述和附图中所示的实施例；相反，本领域技术人员应当明白的是在所附权利要求的范围内可以做出许多改变和改型。

Claims (15)

1.一种控制内燃机系统(1)的方法，所述内燃机系统包括：燃烧器(3)；膨胀器(6)；以及废气引导装置(9)，所述废气引导装置(9)被布置成将废气从所述燃烧器(3)引导到所述膨胀器(6)，所述方法包括：
-将空气引入到所述燃烧器(3)中，
-提供(S5)第一燃料喷射，
-允许(S6)来自所述第一燃料喷射的至少一部分燃料在所述燃烧器(3)中在被引入到所述燃烧器(3)的空气中燃烧，
-允许(S7)所述燃烧的燃料和空气在所述燃烧器(3)内进行第一膨胀，
-允许(S8)所述燃烧产生的废气被引导到所述膨胀器(6)，
-允许(S10)所接收的废气在所述膨胀器(6)中进行第二膨胀，
-在所述第一膨胀之后向所述废气引导装置(9)中提供(S11)第二燃料喷射，和/或在燃烧器(3)中的所述燃烧之后并且在为了后续燃烧而将空气和燃料引入进所述燃烧器(3)之前提供(S11)第二燃料喷射，
-允许(S8)所述燃烧产生的废气被引导到所述废气引导装置(9)中的膨胀器前废气处理装置(7、8)，并且允许(S9、S12)所述膨胀器前废气处理装置(7、8)为所接收的废气提供废气处理过程，在所述膨胀器前废气处理装置(7、8)的上游提供所述第二燃料喷射，
-其特征在于，所述膨胀器(6)包括汽缸(602)和活塞(601)，所述活塞(601)被布置成在所述汽缸中进行往复运动，所述活塞(601)被连接到所述内燃机系统(1)的曲轴(2)，
-允许(S9、S12)所述膨胀器前废气处理装置(7、8)提供废气处理过程，所述废气处理过程包括允许(S9)所接收的废气中的氮氧化物(NOx)被储存在所述膨胀器前废气处理装置(7、8)中，
-所述废气处理过程包括来自所述第二燃料喷射的燃料与所接收的废气中的空气以及至少一部分所储存的氮氧化物(NOx)发生的反应(S12)，以产生氮气(N2)，
-所述方法包括重复多次以下步骤：提供(S11)第二燃料喷射，并且在每次所述第二燃料喷射之间允许(S9)储存的氮氧化物(NOx)积聚在所述膨胀器前废气处理装置(7、8)中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述废气处理过程包括来自所述第二燃料喷射的燃料与所接收的废气中的空气以及至少一部分所储存的氮氧化物(NOx)发生反应(S12)，以产生氨(NH3)。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，允许(S13)所产生的氨(NH3)与来自所述膨胀器前废气处理装置(7、8)的所述废气中的氮氧化物(NOx)发生反应，以产生氮气(N2)。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述氨(NH3)和所述氮氧化物(NOx)之间的所述反应被提供(S13)在膨胀器后废气处理装置(11)中，所述膨胀器后废气处理装置(11)被布置成接收来自所述膨胀器(6)的废气。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制(S5)所述第一燃料喷射，以使所述燃烧器(3)中的燃烧为贫燃。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，控制所述第二燃料喷射，以使来自所述第二燃料喷射的燃料与所述燃烧产生的所述废气中的空气提供基本上化学计量的空气和燃料混合物。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，允许在所述膨胀器前废气处理装置(7、8)中由所述废气处理过程产生(S14)热在所述膨胀器(6)中的所述第二膨胀中被至少部分地转化成机械能。
8.根据权利要求1所述的方法，在所述内燃机系统包括废气再循环布置的情况下，其特征在于，所述方法包括将废气再循环到空气引导装置，所述空气引导装置被布置成向所述燃烧器提供空气。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述内燃机系统包括活塞式压缩机(4)和空气引导装置(5)，所述活塞式压缩机(4)被布置成由所述曲轴(2)驱动，并且所述活塞式压缩机(4)设置有压缩机进口阀(403)，所述空气引导装置(5)被布置成将来自所述压缩机(4)的空气引导到所述燃烧器(3)，以将所述空气引到所述燃烧器，其特征在于，所述方法包括控制所述压缩机进口阀(403)，以控制被引到所述燃烧器(3)的空气量。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据权利要求1所述的方法在所述内燃机系统的运行的第一模式下执行(S3)，并且根据权利要求5所述的方法在所述内燃机系统的运行的第二模式下执行(S4)，所述方法还包括：接收使所述内燃机系统产生扭矩的请求；和根据所述扭矩请求来选择(S2)所述内燃机系统是以所述第一模式或所述第二模式运行，其中，所述第一模式在所述系统的相对低负荷下执行，所述第二模式在所述系统的相对高负荷下执行。
11.一种控制内燃机系统(1)的方法，所述内燃机系统包括：燃烧器(3)；膨胀器(6)；以及废气引导装置(9)，所述废气引导装置(9)被布置成将废气从所述燃烧器(3)引导到所述膨胀器(6)，所述方法包括：
-将空气引入到所述燃烧器(3)中，
-提供(S5)第一燃料喷射，
-允许(S6)来自所述第一燃料喷射的至少一部分燃料在所述燃烧器(3)中在被引入到所述燃烧器(3)的空气中燃烧，
-允许(S7)所述燃烧的燃料和空气在所述燃烧器(3)内进行第一膨胀，
-允许(S8)所述燃烧产生的废气被引导到所述膨胀器(6)，
-允许(S10)所接收的废气在所述膨胀器(6)中进行第二膨胀，
-在所述第一膨胀之后向所述废气引导装置(9)中提供(S11)第二燃料喷射，和/或在燃烧器(3)中的所述燃烧之后并且在为了后续燃烧而将空气和燃料引入进所述燃烧器(3)之前提供(S11)第二燃料喷射，
-允许(S8)所述燃烧产生的废气被引导到所述废气引导装置(9)中的膨胀器前废气处理装置(7、8)，并且允许(S9、S12)所述膨胀器前废气处理装置(7、8)为所接收的废气提供废气处理过程，在所述膨胀器前废气处理装置(7、8)的上游提供所述第二燃料喷射，
-其特征在于，所述膨胀器(6)包括汽缸(602)和活塞(601)，所述活塞(601)被布置成在所述汽缸中进行往复运动，所述活塞(601)被连接到所述内燃机系统(1)的曲轴(2)，
-所述方法包括所述内燃机系统的第一模式(S3)和所述内燃机系统的第二模式(S4),所述方法还包括：接收使所述内燃机系统产生扭矩的请求；和根据所述扭矩请求来选择(S2)所述内燃机系统是以所述第一模式或所述第二模式运行，
-其中，所述第一模式包括将所接收的废气中的氮氧化物(NOx)储存(S9)在所述膨胀器前废气处理装置中，用于提供所述废气处理过程，
-并且所述第二模式包括：控制(S5)所述第一燃料喷射，以使所述燃烧器中的燃烧为贫燃；控制所述第二燃料喷射，以使来自所述第二燃料喷射的燃料与所述燃烧产生的废气中的空气提供基本上化学计量的空气和燃料的混合物；并且允许所述膨胀器前废气处理装置中的废气处理过程所产生(S14)的热在所述膨胀器(6)中的第二膨胀中被转化成机械能。
12.一种携带计算机程序的计算机可读介质，所述计算机程序包括当程序产品在计算机上运行时执行根据权利要求1所述的方法的程序代码。
13.一种被构造成执行根据权利要求1所述的方法的控制单元。
14.一种包括根据权利要求13所述的控制单元的内燃机系统。
15.一种包括根据权利要求14所述的内燃机系统的车辆。
CN201680089502.3A 2016-09-23 2016-09-23 内燃机系统 Active CN109790778B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2016/072730 WO2018054490A1 (en) 2016-09-23 2016-09-23 An internal combustion engine system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109790778A CN109790778A (zh) 2019-05-21
CN109790778B true CN109790778B (zh) 2021-07-16

Family

ID=57047195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680089502.3A Active CN109790778B (zh) 2016-09-23 2016-09-23 内燃机系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20200173329A1 (zh)
EP (1) EP3516187B1 (zh)
CN (1) CN109790778B (zh)
WO (1) WO2018054490A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3781800B1 (en) * 2018-04-16 2022-10-12 Volvo Truck Corporation Internal combustion engine arrangement
US10787946B2 (en) 2018-09-19 2020-09-29 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Heated dosing mixer
US10947881B2 (en) 2019-02-14 2021-03-16 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Reductant generator
EP4001608A1 (en) * 2020-11-17 2022-05-25 Volvo Truck Corporation An internal combustion engine system

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4715326A (en) * 1986-09-08 1987-12-29 Southwest Research Institute Multicylinder catalytic engine
JP3009228B2 (ja) * 1995-02-15 2000-02-14 株式会社 日立製作所 天然ガスエンジンの排気浄化方法及び装置
JP2004344719A (ja) * 2003-05-20 2004-12-09 Toyota Motor Corp 排気浄化装置
US7201156B1 (en) * 2005-05-24 2007-04-10 Wait Irving S Thermal transfer internal combustion engine
US7685813B2 (en) * 2005-06-09 2010-03-30 Eaton Corporation LNT regeneration strategy over normal truck driving cycle
US7950231B2 (en) * 2007-10-26 2011-05-31 Deere & Company Low emission turbo compound engine system
US8371256B2 (en) * 2009-05-27 2013-02-12 GM Global Technology Operations LLC Internal combustion engine utilizing dual compression and dual expansion processes
EP2341225A1 (en) * 2009-12-23 2011-07-06 Iveco Motorenforschung AG Method for controlling a turbocompound engine apparatus
US8607566B2 (en) * 2011-04-15 2013-12-17 GM Global Technology Operations LLC Internal combustion engine with emission treatment interposed between two expansion phases
WO2013175604A1 (ja) * 2012-05-24 2013-11-28 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
DE102012112167B4 (de) * 2012-12-12 2016-09-29 Gerhard Dimler Brennkraftmaschine mit Dauerbrennkammer
ITMI20132165A1 (it) * 2013-12-20 2015-06-21 Fpt Ind Spa Sistema turbo compound migliorato
JP6123822B2 (ja) * 2015-02-13 2017-05-10 トヨタ自動車株式会社 排気浄化装置の劣化診断装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3516187A1 (en) 2019-07-31
US20200173329A1 (en) 2020-06-04
CN109790778A (zh) 2019-05-21
WO2018054490A1 (en) 2018-03-29
EP3516187B1 (en) 2020-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7624569B2 (en) Engine system including multipe engines and method of operating same
US9587568B2 (en) Dual fuel injection system
CN109790778B (zh) 内燃机系统
US11492949B2 (en) Exhaust gas aftertreatment system, and method for the exhaust gas aftertreatment of an internal combustion engine
US9657692B2 (en) Internal combustion engine utilizing two independent flow paths to a dedicated exhaust gas recirculation cylinder
EP3559431B1 (en) A method for controlling an internal combustion engine
CN108368771A (zh) 内燃机系统和用于内燃机系统的方法
CN114382578A (zh) 用于控制内燃机的废气的氢气含量的控制设备
EP3894679B1 (en) Method and device for increased exhaust gas temperature in a diesel engine
CN112005000B (zh) 内燃发动机装置
GB2505224A (en) Internal combustion engine with direct water injection during the exhaust stroke
US10876453B1 (en) Vehicle having an engine-integrated exhaust treatment system with in-cylinder ammonia creation
JP2008303875A (ja) 圧縮点火エンジンの作動方法
US11378027B2 (en) Method for controlling an internal combustion engine
WO2017153525A1 (en) A method for operating an internal combustion piston engine
CN115667688A (zh) 气动式内燃机及其废气净化装置
EP3246548A1 (en) Exhaust emission control method for an internal combustion engine
US11519317B1 (en) Engine systems with exhaust air injection after three-way catalytic converters for non stoichiometric rich operation
KR20210148312A (ko) 내연 기관에서 기처리 배기 가스 재순환을 위한 시스템 및 방법
CN103807040A (zh) 限制nox排放
CN103806988A (zh) 限制nox排放

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant