[發明專利]用于雙燃料發動機的溫度受控的排氣再循環系統和方法

在審

• 申請號: 201380062969.5
• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN104854328A
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發明（設計）人: C·R·格爾克;M·威利
• 申請（專利權）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所 11247
• 代理人: 吳鵬;馬江立

1.一種雙燃料發動機系統(100)，其包括：內燃發動機(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排氣混合提供的第一燃料和第二燃料來運作，再循環氣體能夠在內燃發動機(102)的排氣系統(130)與進氣系統(118)之間輸送，所述雙燃料發動機系統(100)包括：

與第一燃料噴射器(156)相關聯的第一燃料供應系統(157)，所述第一燃料噴射器被配置成將一個或多個預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)相關聯的第二燃料供應系統(159)，所述第二燃料噴射器被配置成將預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(EGR)通道(140)，其在所述排氣系統和所述進氣系統之間流體連接；

第二EGR通道(138)，其在所述排氣系統和所述進氣系統之間流體連接；

EGR冷卻器(146)，其被設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燃發動機(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閥相關聯并且被配置成控制所述三通EGR閥的運作，使得EGR氣體溫度接近于預定溫度值。

2.如權利要求1所述的雙燃料發動機系統(100)，其中內燃發動機(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.如權利要求2所述的雙燃料發動機系統(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.如權利要求1-3中任一項所述的雙燃料發動機系統(100)，其中所述控制器(150)被設置成：

接收指示內燃發動機(102)的發動機載荷(304)運行條件的信息，以及

使用發動機載荷(304)作為主要控制參數來確定預定溫度值。

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

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

7.如前述權利要求中任一項所述的雙燃料發動機(102)，其中三通閥包括被設置成將入口(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)。