内燃机系统以及内燃机系统的控制方法技术方案

内燃机系统(1)具备：内燃机(2)；增压器(3)，其利用从内燃机(2)提供的排出气体(G)来排出压缩空气(A1)；改质器(4)，其排出通过压缩空气(A1)与燃料(F2)的发热反应而得到的第一压缩混合气(P1)；以及压缩混合气生成器(6)，其排出将压缩空气(A1a)与第一压缩混合气(P1)混合而得到的第二压缩混合气(P2)。压缩混合气生成器(6)具有：合流部(16)，其从增压器(3)接受压缩空气(A1a)并且从改质器(4)接受第一压缩混合气(P1)来排出第二压缩混合气(P2)；和流量比率调整部(17)，其调整向合流部(16)提供的压缩空气(A1a)的流量和向改质器(4)提供的压缩空气(A1b)的流量的比率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内燃机系统以及内燃机系统的控制方法
本公开涉及内燃机系统以及内燃机系统的控制方法。
技术介绍
向内燃机提供燃料比理论空燃比稀薄的混合气。而且，使该混合气在内燃机中燃烧。其结果，由于燃烧时的火焰温度降低，因此能够使排出的氮氧化物(NOx)减少。将这样的燃烧状态称为稀薄燃烧(leanburn)。另一方面，汽车等使用的三元催化剂在通过稀薄燃烧排出的含有很多氧气的排出气体中使用时，氮氧化物的去除能力下降。其结果，为了得到稀薄燃烧的优点，需要推进稀薄化至难以稳定地进行运转的区域。若燃料变得稀薄，则燃烧速度降低。即，针对含有燃料和空气的混合气的着火性变差。伴随着火性变差，特别是在往复式内燃机中热效率下降。为了弥补这点，有时通过向混合气添加氢气，由此使燃烧速度增加。氢气通过所谓的燃料改质器生成。燃料改质器利用催化剂从向内燃机提供的燃料的一部分提取氢气。例如，专利文献1将在改质器中生成的氢气、空气以及燃料在化油器中混合。混合气向内燃机提供。专利文献1：美国专利4033133号说明书在稀薄燃烧中有可能因燃烧速度降低而发生失火。因此，燃料向内燃机供给的条件需要精密地调整。燃烧速度等燃烧的特性受向内燃机供给的混合气的温度影响。因为该理由，因而希望混合气的温度保持在一定的范围内。通常的内燃机获取外部空气而运转。因此要求一种通过减轻外部空气的温度变化的影响而能够稳定地持续稀薄燃烧的系统。
技术实现思路
本公开对能够稳定地持续稀薄燃烧的内燃机系统以及内燃机系统的控制方法进行说明。作为本公开的一个方式的内燃机系统具备：内燃机；增压器，其利用从内燃机提供的排出气体而将压缩空气排出；改质器，其将通过压缩空气与燃料的发热反应而得到的第一压缩混合气排出；以及压缩混合气生成部，其将对压缩空气与第一压缩混合气混合而得到的第二压缩混合气排出。压缩混合气生成部具有：流量比率调整部，其从增压器接受压缩空气；和合流部，其从流量比率调整部接受压缩空气并且从改质器接受第一压缩混合气，将第二压缩混合气排出。流量比率调整部调整向合流部提供的压缩空气的流量与向改质器提供的压缩空气的流量的比率。根据本公开的内燃机系统以及内燃机系统的控制方法，能够稳定地持续稀薄燃烧。附图说明图1是表示实施方式的内燃机系统的图。图2是表示图1的控制部进行的控制流程的图。图3是表示变形例的内燃机系统的图。图4是表示图3的控制部进行的控制流程的图。具体实施方式作为本公开的一个方式的内燃机系统具备：内燃机；增压器，其利用从内燃机提供的排出气体而将压缩空气排出；改质器，其将通过压缩空气与燃料的发热反应而得到的第一压缩混合气排出；以及压缩混合气生成部，其将对压缩空气与第一压缩混合气混合而得到的第二压缩混合气排出。压缩混合气生成部具有：流量比率调整部，其从增压器接受压缩空气；和合流部，其从流量比率调整部接受压缩空气并且从改质器接受第一压缩混合气，将第二压缩混合气排出。流量比率调整部调整向合流部提供的压缩空气的流量与向改质器提供的压缩空气的流量的比率。改质器通过发热反应而从燃料产生氢气。所产生的热量向从增压器提供的压缩空气移动。流量比率调整部调整向合流部提供的压缩空气的流量与向改质器提供的压缩空气的流量的比率。通过向改质器提供的压缩空气的流量的控制，来控制从改质器排出的第一压缩混合气的温度。其结果，也能够控制第一压缩混合气与压缩空气混合所得到的第二压缩混合气的温度。因此，能够将控制为用于实现理想的稀薄燃烧的温度的混合气向内燃机提供。其结果，在内燃机中实现良好的燃烧状态。即，本公开的内燃机系统能够稳定地持续稀薄燃烧。上述的内燃机系统还可以具备：温度获取部，其配置在压缩混合气生成部与内燃机之间，得到在压缩混合气生成部与内燃机之间流动的含有第二压缩混合气的混合气的温度；和控制部，其基于从温度获取部输出的信息来控制流量比率调整部。根据该结构，能够使向内燃机提供的混合气的温度接近目标温度。因此，能够适当地控制向内燃机提供的混合气的温度。在上述的内燃机系统中，流量比率调整部也可以具有：分支部，其从增压器接受压缩空气；第一阀，其与分支部及合流部连接，并控制向合流部提供的压缩空气的流量；以及第二阀，其与分支部及改质器连接，并控制向改质器提供的压缩空气的流量。根据该结构，能够更适当地控制混合气的温度。上述的内燃机系统还可以具备：温度获取部，其配置在压缩混合气生成部与内燃机之间，得到在压缩混合气生成部与内燃机之间流动的含有第二压缩混合气的混合气的温度；和控制部，其基于从温度获取部输出的信息来控制流量比率调整部。控制部可以在混合气的温度高于目标温度时，使从第二阀向改质器提供的压缩空气的流量减少。控制部可以在混合气的温度低于目标温度时，使从第二阀向改质器提供的压缩空气的流量增加。根据该控制，能够进一步适当地控制向内燃机提供的混合气的温度。上述的内燃机系统还可以具备：温度获取部，其配置在压缩混合气生成部与内燃机之间，得到在压缩混合气生成部与内燃机之间流动的含有第二压缩混合气的混合气的温度；和控制部，其基于从温度获取部输出的信息来控制增压器。增压器可以具有：涡轮，其接受排出气体而产生动力；压缩机，其接受动力而将压缩空气排出；旁通路径，其使将内燃机连接于涡轮的路径与涡轮的排出部短路；以及废气旁通阀，其设置于旁通路径。控制部可以基于混合气的温度来控制废气旁通阀。向旁通路径流动的排出气体的流量对涡轮的输出带来影响。涡轮的输出对压缩机的压力比带来影响。压缩机的压力比对从压缩机排出的压缩空气的温度带来影响。因此，通过利用旁通阀对向旁通流路流动的排出气体的流量进行控制，由此能够控制压缩空气的温度。其结果，能够将向内燃机提供的混合气的温度控制为规定的温度。在上述的内燃机系统中，流量比率调整部也可以具有：分支部，其从增压器接受压缩空气；第一阀，其与分支部及合流部连接，并控制向合流部提供的压缩空气的流量；以及第二阀，其与分支部及改质器连接，并控制向改质器提供的压缩空气的流量。在混合气的温度高于目标温度时，控制部可以使向旁通路径流动的排出气体的流量增加，使从第一阀向合流部提供的压缩空气的流量增加，并且使从第二阀向改质器提供的压缩空气的流量增加。在混合气的温度低于目标温度时，控制部可以使向旁通路径流动的排出气体的流量减少，使从第一阀向合流部提供的压缩空气的流量减少，并且使从第二阀向改质器提供的压缩空气的流量减少。根据该控制，能够更适当地控制向内燃机提供的混合气的温度。在上述的内燃机系统中，也可以在内燃机与流量比率调整部之间设置有浪涌调整槽。根据该结构，能够抑制从内燃机受到的压力变动的影响。本公开的其他方式是一种内燃机系统的控制方法。内燃机系统具备：内燃机；增压器，其利用从内燃机提供的排出气体而将压缩空气排出；以及改质器，其利用压缩空气来生成用于向内燃机提供的混合气的第一压缩混合气。内燃机系统的控制方法可以具有以下工序：第一工序，得到混合气的温度；第二工序，将混合气的温度与目标温度进行比较；第三工序，在第二工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内燃机系统，其特征在于，具备：/n内燃机；/n增压器，其利用从所述内燃机提供的排出气体而将压缩空气排出；/n改质器，其将通过所述压缩空气与燃料的发热反应而得到的第一压缩混合气排出；以及/n压缩混合气生成部，其将对所述压缩空气与所述第一压缩混合气混合而得到的第二压缩混合气排出，/n所述压缩混合气生成部具有：/n流量比率调整部，其从所述增压器接受所述压缩空气；和/n合流部，其从所述流量比率调整部接受所述压缩空气并且从所述改质器接受所述第一压缩混合气，将所述第二压缩混合气排出，/n所述流量比率调整部调整向所述合流部提供的所述压缩空气的流量与向所述改质器提供的所述压缩空气的流量的比率。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190201 JP 2019-0168731.一种内燃机系统，其特征在于，具备：
内燃机；
增压器，其利用从所述内燃机提供的排出气体而将压缩空气排出；
改质器，其将通过所述压缩空气与燃料的发热反应而得到的第一压缩混合气排出；以及
压缩混合气生成部，其将对所述压缩空气与所述第一压缩混合气混合而得到的第二压缩混合气排出，
所述压缩混合气生成部具有：
流量比率调整部，其从所述增压器接受所述压缩空气；和
合流部，其从所述流量比率调整部接受所述压缩空气并且从所述改质器接受所述第一压缩混合气，将所述第二压缩混合气排出，
所述流量比率调整部调整向所述合流部提供的所述压缩空气的流量与向所述改质器提供的所述压缩空气的流量的比率。


2.根据权利要求1所述的内燃机系统，其特征在于，还具备：
温度获取部，其配置在所述压缩混合气生成部与所述内燃机之间，得到在所述压缩混合气生成部与所述内燃机之间流动的含有所述第二压缩混合气的混合气的温度；和
控制部，其基于从所述温度获取部输出的信息来控制所述流量比率调整部。


3.根据权利要求1或2所述的内燃机系统，其特征在于，
所述流量比率调整部具有：
分支部，其从所述增压器接受所述压缩空气；
第一阀，其与所述分支部及所述合流部连接，并控制向所述合流部提供的所述压缩空气的流量；以及
第二阀，其与所述分支部及所述改质器连接，并控制向所述改质器提供的所述压缩空气的流量。


4.根据权利要求3所述的内燃机系统，其特征在于，还具备：
温度获取部，其配置在所述压缩混合气生成部与所述内燃机之间，得到在所述压缩混合气生成部与所述内燃机之间流动的含有所述第二压缩混合气的混合气的温度；和
控制部，其基于从所述温度获取部输出的信息来控制所述流量比率调整部，
所述控制部在所述混合气的温度高于目标温度时，使从所述第二阀向所述改质器提供的所述压缩空气的流量减少，在所述混合气的温度低于所述目标温度时，使从所述第二阀向所述改质器提供的所述压缩空气的流量增加。


5.根据权利要求2或3所述的内燃机系统，其特征在于，还具备：
温度获取部，其配置在所述压缩混合气生成部与所述内燃机之间，得到在所述压缩混合气生成部与所述内燃机之间流动的含有所述第二压缩混合气的混合气的温度；和
控制部，其基于从所述温度获取部输出的信息来控制所述增压器，
所述增压器具有：
涡轮，其接受所述排出气体而产生动力；
压缩机，其接受所述动力而将所述压缩空气排出；
旁通路径，其使将所述内燃机连接于所述涡轮的路径与所述涡轮的排出部短路；以及
废气旁通阀，其设置于所述旁通路径，
所述控制部基于所述混合气的温度来控制所述废气旁通阀。


6.根据权利要求5所述的内燃机系统，其特征在于，
所述流量比率调整部具有：
分支部，其从所述增压器接受所述压缩空气；
第一阀，其与所述分支部及所述合流部连接，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：崎坂亮太，
申请(专利权)人：株式会社IHI，
类型：发明
国别省市：日本;JP