[發(fā)明專利]用于雙燃料發(fā)動機的溫度受控的排氣再循環(huán)系統(tǒng)和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380062969.5
• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN104854328A
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: C·R·格爾克;M·威利
• 申請（專利權(quán)）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號: F02D19/06
• 分類號: F02D19/06;F02M25/07
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 吳鵬;馬江立

1.一種雙燃料發(fā)動機系統(tǒng)(100)，其包括：內(nèi)燃發(fā)動機(102)，其被配置成在至少一個燃燒室(110)中使用與空氣和再循環(huán)排氣混合提供的第一燃料和第二燃料來運作，再循環(huán)氣體能夠在內(nèi)燃發(fā)動機(102)的排氣系統(tǒng)(130)與進氣系統(tǒng)(118)之間輸送，所述雙燃料發(fā)動機系統(tǒng)(100)包括：

與第一燃料噴射器(156)相關(guān)聯(lián)的第一燃料供應(yīng)系統(tǒng)(157)，所述第一燃料噴射器被配置成將一個或多個預(yù)定量的第一燃料直接噴射到所述至少一個燃燒室(110)中；

與第二燃料噴射器(158)相關(guān)聯(lián)的第二燃料供應(yīng)系統(tǒng)(159)，所述第二燃料噴射器被配置成將預(yù)定量的第二燃料輸送到所述至少一個燃燒室(110)中；

第一排氣再循環(huán)(EGR)通道(140)，其在所述排氣系統(tǒng)和所述進氣系統(tǒng)之間流體連接；

第二EGR通道(138)，其在所述排氣系統(tǒng)和所述進氣系統(tǒng)之間流體連接；

EGR冷卻器(146)，其被設(shè)置成將通過所述第二EGR通道的排氣冷卻；

三通EGR閥(134)，其具有

入口(136)，其與所述排氣系統(tǒng)流體連通，

未冷卻氣體出口(140)，其流體連接到所述第一EGR通道，以及

冷卻氣體出口(138)，其流體連接到所述第二EGR通道，

所述三通EGR閥可操作用于選擇性地允許第一EGR氣體流通過第一EGR氣體通道和允許第二EGR氣體流通過第二EGR氣體通道；

其中，所述第一EGR氣體流及第二EGR氣體流被配置成在所述內(nèi)燃發(fā)動機(102)運作期間混合并形成第三EGR氣體流，在所述第二EGR氣體流已經(jīng)通過所述EGR冷卻器(146)之后，所述第三EGR氣體流的EGR氣體溫度介于第一EGR氣體流的第一溫度和第二EGR氣體流的第二溫度之間；

控制器(150)，其與所述三通EGR閥相關(guān)聯(lián)并且被配置成控制所述三通EGR閥的運作，使得EGR氣體溫度接近于預(yù)定溫度值。

2.如權(quán)利要求1所述的雙燃料發(fā)動機系統(tǒng)(100)，其中內(nèi)燃發(fā)動機(102)以包括進氣沖程、壓縮沖程、燃燒沖程和排氣沖程的四沖程燃燒系統(tǒng)運作，其中第二燃料是天然氣，且其中在進氣沖程(210)期間，將預(yù)定量的天然氣與進入所述至少一個燃燒室(110)的空氣混合來提供。

3.如權(quán)利要求2所述的雙燃料發(fā)動機系統(tǒng)(100)，其中第一燃料是柴油，且其中所述第一燃料噴射器被配置成在壓縮沖程(214)的初期提供預(yù)引燃量的柴油，而在壓縮沖程(214)的后期提供主要引燃量的柴油。

4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的雙燃料發(fā)動機系統(tǒng)(100)，其中所述控制器(150)被設(shè)置成：

接收指示內(nèi)燃發(fā)動機(102)的發(fā)動機載荷(304)運行條件的信息，以及

使用發(fā)動機載荷(304)作為主要控制參數(shù)來確定預(yù)定溫度值。

5.如權(quán)利要求4所述的雙燃料發(fā)動機(102)，其中當(dāng)發(fā)動機載荷(304)運行條件指示低發(fā)動機載荷(304)時，所述預(yù)定溫度更接近于第一EGR氣體溫度，且當(dāng)發(fā)動機載荷(304)運行條件指示高發(fā)動機載荷(304)時，所述預(yù)定溫度更接近于第二EGR氣體溫度。

6.如前述權(quán)利要求中任一項所述的雙燃料發(fā)動機(102)，其中第一溫度更接近于發(fā)動機(102)汽缸(106)排出排氣溫度，且其中第二溫度更接近于發(fā)動機(102)冷卻劑溫度。

7.如前述權(quán)利要求中任一項所述的雙燃料發(fā)動機(102)，其中三通閥包括被設(shè)置成將入口(136)與未冷卻氣體出口(140)選擇性地流體連接的第一兩通閥(144)，以及被設(shè)置成將入口(136)與冷卻氣體出口(138)選擇性地流體連接的第二兩通閥(142)。