内燃发动机系统和用于内燃发动机的热管理的系统技术方案

本申请涉及内燃发动机系统和用于内燃发动机的热管理的系统。用于内燃发动机的热管理的系统包括控制器。控制器配置成确定涡轮增压器出口温度或发动机载荷中的至少一个，确定涡轮增压器出口温度是否低于涡轮增压器出口温度阈值和/或发动机载荷是否低于发动机载荷阈值，并且响应于确定涡轮增压器出口温度或发动机载荷中的至少一个相应地低于涡轮增压器出口温度阈值或发动机载荷阈值，指令发动机的多个气缸中的至少一个气缸在发动机制动模式下运行并且指令该多个气缸中的其余气缸在正常模式下运行。

Internal Combustion Engine System and Thermal Management System for Internal Combustion Engine

This application relates to an internal combustion engine system and a heat management system for an internal combustion engine. The system for thermal management of internal combustion engines includes controllers. The controller is configured to determine at least one of the turbine supercharger outlet temperatures or engine loads, to determine whether the turbine supercharger outlet temperature is lower than the turbine supercharger outlet temperature threshold and/or whether the engine load is lower than the engine load threshold, and to determine that at least one of the turbine supercharger outlet temperatures or engine loads is correspondingly lower than the turbine supercharger outlet temperature. The degree threshold or engine load threshold instructs at least one cylinder in the plurality of cylinders of the engine to operate in the engine braking mode and the remaining cylinders in the plurality of cylinders to operate in the normal mode.

【技术实现步骤摘要】
内燃发动机系统和用于内燃发动机的热管理的系统
本申请总体上涉及用于使用发动机制动(enginebrake)对内燃发动机进行热管理的系统。
技术介绍
为了达到排放标准，发动机系统通常包括用于从发动机排气中去除NOx的后处理系统。后处理系统通常被加热到所需要的温度以便处理发动机排气。热管理是用于改进后处理效率以及使发动机满足各种排放法规的关键技术。
技术实现思路
本公开的一个方面涉及一种内燃发动机系统。内燃发动机系统包括控制器和多个气缸(apluralityofcylinders)。控制器配置成：确定多个气缸的下游的位置处的排气温度；确定排气温度是否低于排气温度阈值；以及响应于确定排气温度低于排气温度阈值，指令多个气缸中的至少一个气缸在发动机制动模式(enginebrakemode)下运行并且指令多个气缸中的其余气缸在正常模式(normalmode)下运行。在一些实施方案中，确定多个气缸的下游的位置处的排气温度包括确定涡轮增压器出口温度，并且确定排气温度是否低于排气温度阈值包括确定涡轮增压器出口温度是否低于涡轮增压器出口温度阈值。在一些实施方案中，控制器还配置成响应于确定涡轮增压器出口温度不低于涡轮增压器出口温度阈值，指令多个气缸在正常模式下运行。在一些实施方案中，控制器还配置成响应于涡轮增压器出口温度低于涡轮增压器出口温度阈值，确定多个气缸中的将在发动机制动模式下运行的气缸的数量。在一些实施方案中，内燃发动机系统还包括用于处理由多个气缸产生的排气的后处理系统。在一些实施方案中，涡轮增压器出口温度阈值是预先确定的并且与使后处理系统能够以期望的转换效率运行的温度相关联。在一些实施方案中，多个气缸中的在发动机制动模式下的气缸不具有燃料喷射。在一些实施方案中，在发动机制动模式下的气缸不燃烧。在一些实施方案中，多个气缸中的在正常模式下的气缸具有燃料喷射。在一些实施方案中，多个气缸中的在正常模式下的气缸燃烧。在一些实施方案中，内燃发动机系统还包括用于测量涡轮增压器出口温度的一个或更多个温度传感器。在一些实施方案中，指令多个气缸中的至少一个气缸在发动机制动模式下运行并且指令该多个气缸中的其余气缸在正常模式下运行还响应于确定发动机载荷低于发动机载荷阈值。在一些实施方案中，确定多个气缸的下游的位置处的排气温度包括确定内燃发动机系统的氧化催化器的上游的位置处的排气温度。在一些实施方案中，确定多个气缸的下游的位置处的排气温度包括确定内燃发动机系统的选择性催化还原催化器的上游或内部的位置处的排气温度。本公开的另一个方面涉及一种内燃发动机系统。该内燃发动机系统包括控制器和多个气缸。控制器配置成：确定发动机载荷，发动机在该发动机载荷下运行；确定发动机载荷是否低于发动机载荷阈值；以及响应于确定发动机载荷低于发动机载荷阈值，指令多个气缸中的至少一个气缸在发动机制动模式下运行，并且指令多个气缸中的其余气缸在正常模式下运行。在一些实施方案中，控制器进一步配置成响应于确定发动机载荷不低于发动机载荷阈值，指令多个气缸在正常模式下运行。在一些实施方案中，控制器进一步配置成响应于确定发动机载荷低于发动机载荷阈值，确定多个气缸中的将在发动机制动模式下运行的气缸的数量。在一些实施方案中，内燃发动机系统还包括用于处理由多个气缸产生的排气的后处理系统。在一些实施方案中，发动机载荷阈值是预先确定的并且与使发动机能够产生具有能够使后处理系统以期望的转换效率运行的温度的排气的发动机载荷相关联。在一些实施方案中，多个气缸中的在发动机制动模式下的气缸不具有燃料喷射。在一些实施方案中，多个气缸中的在发动机制动模式下的气缸不燃烧。在一些实施方案中，多个气缸中的在正常模式下的气缸具有燃料喷射。在一些实施方案中，多个气缸中的在正常模式下的气缸燃烧。在一些实施方案中，内燃发动机系统还包括用于测量发动机载荷的一个或更多个发动机载荷传感器。在一些实施方案中，指令多个气缸中的至少一个气缸在发动机制动模式下运行并且指令该多个气缸中的其余气缸在正常模式下运行还响应于确定涡轮增压器出口温度低于涡轮增压器出口温度阈值。本公开的还有的另一个方面涉及一种用于内燃发动机的热管理的系统。该系统包括控制器，该控制器配置成产生控制信号以控制内燃发动机的多个气缸。控制器配置成：确定多个气缸的下游的位置处的排气温度；确定排气温度是否低于排气温度阈值；以及响应于确定排气温度低于排气温度阈值，指令多个气缸中的至少一个气缸在发动机制动模式下运行并且指令多个气缸中的其余气缸在正常模式下运行。在一些实施方案中，确定多个气缸的下游的位置处的排气温度包括确定涡轮增压器出口温度，并且确定排气温度是否低于排气温度阈值包括确定涡轮增压器出口温度是否低于涡轮增压器出口温度阈值。在一些实施方案中，控制器进一步配置成响应于确定涡轮增压器出口温度不低于涡轮增压器出口温度阈值，指令多个气缸在正常模式下运行。在一些实施方案中，控制器进一步配置成响应于确定涡轮增压器出口温度低于涡轮增压器出口温度阈值，确定多个气缸中的将在发动机制动模式下运行的气缸的数量并指令该数量的气缸在发动机制动模式下运行。在一些实施方案中，该系统还包括用于处理由多个气缸产生的排气的后处理系统。在一些实施方案中，涡轮增压器出口温度阈值是预先确定的并且与使后处理系统能够以期望的转换效率运行的温度相关联。在一些实施方案中，多个气缸中的在发动机制动模式下的气缸不具有燃料喷射。在一些实施方案中，多个气缸中的在发动机制动模式下的气缸不燃烧。在一些实施方案中，指令多个气缸中的至少一个气缸在发动机制动模式下运行并且指令该多个气缸中的其余气缸在正常模式下运行还响应于确定发动机载荷是低于发动机载荷阈值。在一些实施方案中，确定多个气缸的下游的位置处的排气温度包括确定系统的氧化催化器的上游的位置处的排气温度。在一些实施方案中，确定多个气缸的下游的位置处的排气温度包括确定系统的选择性催化还原催化器的上游或内部的位置处的排气温度。本公开的又一个方面涉及一种用于内燃发动机的热管理的系统。该系统包括控制器，该控制器配置成产生控制信号以控制内燃发动机的多个气缸。控制器配置成：确定发动机载荷，发动机在该发动机载荷下运行；确定发动机载荷是否低于发动机载荷阈值；以及响应于确定发动机载荷低于发动机载荷阈值，指令多个气缸中的至少一个气缸在发动机制动模式下运行，并且指令多个气缸中的其余气缸在正常模式下运行。在一些实施方案中，控制器进一步配置成响应于确定发动机载荷不低于发动机载荷阈值，指令多个气缸在正常模式下运行。在一些实施方案中，控制器还配置成响应于确定发动机载荷低于发动机载荷阈值，确定多个气缸中的将在发动机制动模式下运行的气缸数量并指令该数量的气缸在发动机制动模式下运行。在一些实施方案中，该系统还包括用于处理由多个气缸产生的排气的后处理系统。在一些实施方案中，发动机载荷阈值是预先确定的并且与使发动机能够产生具有使后处理系统能够以期望的转换效率运行的温度的排气的发动机载荷相关联。在一些实施方案中，多个气缸中的在发动机制动模式下的气缸不具有燃料喷射。在一些实施方案中，多个气缸中的在发动机制动模式下的气缸不燃烧。在一些实施方案中，多个气缸中的在正常模式下的气缸具有燃料喷射并且燃烧。在一些实施方案中，指本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内燃发动机系统，包括：多个气缸；增压空气冷却器；进气歧管，其附接到所述多个气缸，其中燃料和来自所述增压空气冷却器的新鲜空气在所述进气歧管内混合；涡轮增压器；温度传感器，其用于测量所述多个气缸的下游的位置处的排气温度；和控制器，其耦合到所述多个气缸且配置成确定所述排气温度是否低于排气温度阈值；其中，当所述排气温度低于所述排气温度阈值时，所述多个气缸中的至少一个气缸在发动机制动模式下运行，并且所述多个气缸中的其余气缸在正常模式下运行。

【技术特征摘要】
1.一种内燃发动机系统，包括：多个气缸；增压空气冷却器；进气歧管，其附接到所述多个气缸，其中燃料和来自所述增压空气冷却器的新鲜空气在所述进气歧管内混合；涡轮增压器；温度传感器，其用于测量所述多个气缸的下游的位置处的排气温度；和控制器，其耦合到所述多个气缸且配置成确定所述排气温度是否低于排气温度阈值；其中，当所述排气温度低于所述排气温度阈值时，所述多个气缸中的至少一个气缸在发动机制动模式下运行，并且所述多个气缸中的其余气缸在正常模式下运行。2.根据权利要求1所述的内燃发动机系统，其中，所述多个气缸的下游的位置处的所述排气温度包括涡轮增压器出口温度，并且确定所述排气温度是否低于排气温度阈值包括确定所述涡轮增压器出口温度是否低于涡轮增压器出口温度阈值。3.根据权利要求2所述的内燃发动机系统，其中，所述控制器还配置成响应于确定所述涡轮增压器出口温度不低于所述涡轮增压器出口温度阈值，指令所述多个气缸在所述正常模式下运行。4.根据权利要求2所述的内燃发动机系统，其中，所述控制器还配置成响应于所述涡轮增压器出口温度低于所述涡轮增压器出口温度阈值，确定所述多个气缸中的将在所述发动机制动模式下运行的气缸的数量。5.根据权利要求2所述的内燃发动机系统，还包括用于处理由所述多个气缸产生的排气的后处理系统。6.根据权利要求5所述的内燃发动机系统，其中，所述涡轮增压器出口温度阈值是预先确定的并且与使所述后处理系统能够以期望的转换效率运行的温度相关联。7.根据权利要求1-6中任一项所述的内燃发动机系统，其中，所述多个气缸中的在所述发动机制动模式下的气缸不具有燃料喷射。8.根据权利要求7所述的内燃发动机系统，其中，在所述发动机制动模式下的所述气缸不燃烧。9.根据权利要求1-6和8中任一项所述的内燃发动机系统，其中，所述多个气缸中的在所述正常模式下的气缸具有燃料喷射。10.根据权利要求9所述的内燃发动机系统，其中，所述多个气缸中的在所述正常模式下的所述气缸燃烧。11.根据权利要求1-6中任一项所述的内燃发动机系统，其中，所述内燃发动机系统包括多个所述温度传感器。12.根据权利要求1-6、8和10中任一项所述的内燃发动机系统，其中，所述多个气缸中的所述至少一个气缸在发动机制动模式下运行并且所述多个气缸中的其余气缸在正常模式下运行还响应于确定发动机载荷低于发动机载荷阈值。13.根据权利要求1-6、8和10中任一项所述的内燃发动机系统，其中，所述多个气缸的下游的位置处的所述排气温度包括所述内燃发动机系统的氧化催化器的上游的位置处的排气温度。14.根据权利要求1-6、8和10中任一项所述的内燃发动机系统，其中，所述多个气缸的下游的位置处的所述排气温度包括所述内燃发动机系统的选择性催化还原催化器的上游或内部的位置处的排气温度。15.一种内燃发动机系统，包括：多个气缸；增压空气冷却器；进气歧管，其附接到所述多个气缸，其中燃料和来自所述增压空气冷却器的新鲜空气在所述进气歧管内混合；涡轮增压器；发动机载荷传感器，其用于确定发动机载荷，其中发动机在所述发动机载荷下运行；和控制器，其耦合到所述多个气缸且配置成确定所述发动机载荷是否低于发动机载荷阈值；其中，当所述发动机载荷低于所述发动机载荷阈值时，所述多个气缸中的至少一个气缸在发动机制动模式下运行，并且所述多个气缸中的其余气缸在正常模式下运行。16.根据权利要求15所述的内燃发动机系统，其中，所述控制器进一步配置成响应于确定所述发动机载荷不低于所述发动机载荷阈值，指令所述多个气缸在所述正常模式下运行。17.根据权利要求15所述的内燃发动机系统，其中，所述控制器进一步配置成响应于确定所述发动机载荷低于所述发动机载荷阈值，确定所述多个气缸中的将在所述发动机制动模式下运行的气缸的数量。18.根据权利要求15所述的内燃发动机系统，还包括用于处理由所述多个气缸产生的排气的后处理系统。19.根据权利要求18所述的内燃发动机系统，其中，所述发动机载荷阈值是预先确定的并且与使所述发动机能够产生具有能够使所述后处理系统以期望的转换效率运行的温度的排气的发动机载荷相关联。20.根据权利要求15-19中任一项所述的内燃发动机系统，其中，所述多个气缸中的在所述发动机制动模式下的气缸不具有燃料喷射。21.根据权利要求20所述的内燃发动机系统，其中，所述多个气缸中的在所述发动机制动模式下的所述气缸不燃烧。22.根据权利要求15-19和21中任一项所述的内燃发动机系统，其中，所述多个气缸中的在所述正常模式下的气缸具有燃料喷射。23.根据权利要求22所述的内燃发动机系统，其中，所述多个气缸中的在所述正常模式下的所述气缸燃烧。24.根据权利要求15-19、21和2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪锋，索国涛，黄承修，
申请(专利权)人：康明斯公司，
类型：新型
国别省市：美国,US