[发明专利]用于控制内燃发动机的方法

说明书

本发明提供了一种控制具有多个气缸(101‑104)的内燃发动机(1)的方法，其特征在于：在第一燃烧模式下，以第一压力将第一气态燃料喷射(S5)到所述气缸中的至少第一气缸(102‑104)内，并且同时，在与第一燃烧模式不同的第二燃烧模式下，以不同于第一压力的第二压力向所述气缸中的至少第二气缸(101)提供(S6)第二气态燃料，其中，该第二气缸不是第一气缸。

技术领域

本发明涉及一种用于控制内燃发动机(例如高压气体喷射内燃发动机)的方法。本发明还涉及一种内燃发动机系统。

本发明可应用于重型车辆(例如卡车、公共汽车)和建筑设备(例如工程机械)。本发明也可应用于轿车。虽然将针对卡车描述本发明，但本发明不限于这种特定的车辆类型。

背景技术

高压气体喷射(HPGI)内燃发动机已经是人们越来越感兴趣且使用了一段时间的对象。HPGI技术也被称为高压直接喷射(HPDI)技术。它允许天然气发动机以与现代重型柴油发动机相同的效率和功率运行，但具有更好的燃料效率和减少的温室气体排放，这取决于所使用的气态燃料的组成。HPGI重型气体发动机技术基于气态燃料的缸内直接喷射，类似于常规柴油发动机中的过程，它为混合有限燃烧或混合受控燃烧提供了条件。该气体是使用专用高压气体喷射器供应的。额外的引燃量(pilot quantities)的柴油被喷射，以实现点火。

在带有HPGI的内燃发动机中，通常需要分配高压气体，例如在喷射系统中由于发动机负荷的降低而压力快速降低期间或者在发动机停止期间。需要从液化气态燃料存储器排出汽化气体是处置气体的另一常见原因。这种处置当然会造成环境干扰，因为它涉及将未燃烧的碳氢化合物排放到大气中。在甲烷气体的情况下，这种排放也对全球变暖造成不希望的影响。

CA2868338A1提出：对于带有直接气体喷射的内燃发动机，捕获所排出的气态燃料，将其存储在蓄积器中，并在稍后的时间将其重新引入以用于发动机燃烧。在发动机的高负荷运行期间，来自蓄积器的气态燃料被引入进气压缩机的上游，由此，在常规的直接气体喷射之前在气缸内的循环中添加气体和空气预混物。这种解决方案的问题在于所捕获的燃料的大部分(至少30％)可能不会在气缸内燃烧，因此，从环境的角度来看，所提供的缓解相对较小。此外，所述解决方案几乎没有提供快速控制发动机负荷的可能性。这种控制在车辆中是期望的，在车辆中，发动机在相对短的时间跨度内会经历大量的负荷变化。

发明内容

本发明的目的是减少来自内燃发动机(例如带有高压气体喷射的发动机)的燃料系统的排放。

该目的通过如下一种控制具有多个气缸的内燃发动机的方法来实现，该方法的特征在于：

-在第一燃烧模式下以第一压力将第一气态燃料喷射到所述气缸中的至少第一气缸内，并且

-同时在与第一燃烧模式不同的第二燃烧模式下以不同于第一压力的第二压力向所述气缸中的至少第二气缸提供第二气态燃料，其中，该第二气缸不是第一气缸。

本发明特别适用于发动机是高压气体喷射内燃发动机的情况。应当注意，将第一气态燃料喷射到至少第一气缸内的步骤可以包括将第一气态燃料喷射到所述气缸中的一个或多个气缸(但少于所有气缸)内。第一气态燃料被喷射到其内的一个或多个气缸在本文中也统称为气缸的第一子集。类似地，同时向所述气缸中的至少第二气缸提供第二气态燃料的步骤可以包括向所述气缸中的一个或多个气缸(但少于所有气缸)提供第二气态燃料。被提供所述第二气态燃料的一个或多个气缸在本文中也统称为气缸的第二子集。应当注意，本发明的实施例可以包括停用一个或多个气缸。

在本发明的实施例中，第二压力低于第一压力。第一压力优选相对较高，例如典型的高压气体喷射(HPGI)发动机中那样。应当注意，在一些实施例中，第一燃烧模式期间的喷射压力可以例如基于发动机负荷而变化。因此，本文所称的第一压力可以根据发动机的运行情形而变化。然而，在许多实施例中，第一压力在任何运行情形下都高于第二压力。