内燃机系统和用于升高内燃机系统的至少一个部分内的温度的方法

摘要

本发明涉及一种内燃机系统（100），包括：带有多个气缸（4）的气缸体（2）；用于向气缸体（2）提供至少空气的进气歧管（8、8a、8b）；和用于将排气从气缸体（2）排出的排气歧管（12、12a、12b），其中排气歧管（12、12a、12b）包括至少主排气出口和废气门排气出口，其中主排气出口连接到主排气管（20）以将排气引导到主排气后处理系统，且废气门排气出口连接到废气门排气管（30）；且其中废气门排气管（30）连接到在主排气后处理系统上游的主排气管（20）且包括至少一个废气门排气后处理单元，优选地为氧化催化器，例如柴油氧化催化器（36），以催化地处理流过废气门排气管（30）的排气，且本发明涉及用于升高内燃机系统内的温度的方法。

说明书

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的内燃机系统、根据 权利要求18、22和28的前序部分所述的用于升高此系统的温度的方 法以及包括和/或运行此系统的车辆。

背景技术

对于当前和未来的用于车辆中的内燃机、特别是重载柴油机的排 放水平，排气后处理的重要性对于排放和总燃料消耗日益重要。车辆 的行驶性能和可靠性也受到用于实现此排放标准的不同方法的影响。

已知的一种方法是使用通常为催化器或微粒过滤器形式的所谓排 气后处理系统。这些催化后处理系统在适当的温度范围内运行，例如 在250℃至450℃之间，这在车辆的正常行驶情况期间容易维持。

然而，当发动机冷起动或处在一定的发动机运行模式时，实际的 温度对于所述要维持的温度范围来说过低了。

因此，对于运行具有排气后处理系统的内燃机系统，最富有挑战 性的目的之一是在温度临界运行情形下升高排气后处理系统中的温度 并将该温度维持在工作温度，以便能够满足排放要求。

除了冷起动情况之外，当车辆在发动机停止之后起动时，存在内 燃机的一些其它的温度临界发动机运行工况，其中实际的排气温度对 于所述温度范围而言过低而无法维持。这些温度临界运行工况在下文 中被称为“低载荷发动机运行模式、怠速发动机运行模式或倒拖发动 机运行模式”且在下文中更详细地描述。

“怠速发动机运行工况”描述了发动机在怠速速度下运行的所有 发动机运行模式。怠速速度是发动机与传动系断开且内燃机的加速器 被释放时的发动机运行转速。通常，转速以发动机曲轴的每分钟转速 或rpm来表示。在怠速速度下，发动机产生足够的动力以合理平缓地 运行且驱动其附属设备(水泵、交流发电机，如果装配有诸如动力转 向的其它附件，也驱动这些其他附件)，但通常所述动力并不足以执行 重载工作，例如使车辆移动。对于诸如卡车或轿车的车辆，怠速速度 通常在600rpm至1000rpm之间。即使加速器被释放，仍有一定量的 燃料被喷射到内燃机内以使发动机保持运行。

如果发动机驱动大量的附件，特别是空调，则怠速速度必须升高 到保证发动机生成足够的动力以平滑运行且驱动这些附件。因此，大 多数发动机在化油器或燃料喷射系统内具有自动调整装置，当需要更 大动力时，该自动调整装置升高怠速速度。

“低载荷发动机运行模式或倒拖发动机模式”被定义为其中发动 机在一定的转速(rpm)以上运行但无燃料被喷射到发动机内的发动机 运行模式。倒拖发动机运行模式的一个示例是当发动机被倒拖时，即 当车辆(通常由发动机驱动)下坡滑行时。在此模式期间，加速器也 被释放，但发动机保持联接到传动系，且发动机通过变速器主轴的驱 动力维持运行。

在上述发动机运行模式期间，发动机原理上将环境温度下的新鲜 空气泵送到排气系统，因此不利地使排气后处理系统以不受控(且非 期望)的方式被“空冷”。

这又意味着催化排气后处理系统中的温度迅速降低到250℃以下， 从而不再能提供有效的排气后处理。

因此，提高的排放控制要求经常导致内燃机的效率损失。因此， 重要的是提供允许有效的排气排放控制而不会不利地影响发动机效率 和车辆的总燃料消耗的方法。

用于提供带有所要求的低排放的、高效的内燃机的另一个解决方 法是使用所谓的部分预混合燃烧(PPC)。PPC可简单描述为：以具有 低十六烷值的燃料、例如以石脑油或煤油来运行压燃式发动机。低十 六烷值的燃料在中载荷或高载荷下工作良好，但燃烧质量在低载荷、 怠速和/或倒拖发动机运行模式下是不可接受的。因此，PPC也可视为 引起了温度临界运行情形，特别是在冷起动、怠速和低载荷驱动情形 下，此时出现了带有过度的碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)发动 机排放的问题。

如上所述，如果排气后处理系统有效，则HC和CO排放并不是 问题。但当催化器温度降低到低于250℃时，转化效率将降低到不可接 受的水平。因此，要求即使在低载荷时或在怠速或倒拖发动机运行模 式期间也使排气后处理系统的温度保持高于250℃，和/或迅速加热排 气后处理系统。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种内燃机系统和控制内燃机系统的 方法，由此，可将排气后处理系统中的温度迅速升高到工作温度和/或 长时间地维持在工作温度范围内。

此目的通过根据权利要求1所述的内燃机系统、根据权利要求18、 22和28所述的用于控制内燃机系统的方法、以及根据权利要求32所 述的车辆来实现。

根据本发明的第一方面，该目的通过一种内燃机来实现，所述内 燃机包括带有多个气缸的气缸体、用于将至少空气提供到气缸体的进 气歧管和用于将排气从气缸体排出的排气歧管。排气歧管至少包括主 排气出口和废气门排气出口，其中主排气出口连接到主排气管以用于 将排气引导到主排气后处理系统，且废气门排气出口连接到废气门排 气管。根据本发明，废气门排气管也连接到主排气后处理系统上游的 主排气管，且包括至少一个废气门排气后处理单元，优选为氧化催化 器，例如柴油氧化催化器，以对流过废气门排气管的排气进行催化处 理。主排气后处理系统可包括以下组中的至少一个：该组包括氧化催 化器、微粒过滤器和选择性催化还原反应器。

废气门排气后处理单元(特别是柴油氧化催化器(DOC)或任何 其它合适的排气后处理单元)使用排气流中的O₂(氧气)将CO(一氧 化碳)转换为CO₂(二氧化碳)并将HC(碳氢化合物)转换为H₂O(水) 和CO₂。此转化过程是放热的且因此产生了足够的热量，此热量又使 总排气温度升高，使得布置在主排气管和废气门排气管的连接部处下 游的主排气后处理系统可维持在其工作温度或处于其工作温度以上的 温度，优选高于250℃的温度。所形成的温度可另外地通过流过废气门 排气管的排气量来控制，所述排气量又可通过废气门排气出口阀和/或 废气门排气管的直径来控制。

废气门排气后处理单元还适于产生带有足够热量的排气以初始化 主氧化催化器内的放热催化反应。为了初始化废气门氧化催化器和/或 主氧化催化器内的放热反应，需要一定量的未燃烧燃料—即提供碳氢 化合物源。

根据进一步优选的实施例，废气门氧化催化器和主氧化催化器可 构造为同一单元。优选地，整合成一体的氧化催化器包括与废气门排 气管连接的第一入口以及与主排气管连接的第二入口。因此，第一入 口优选布置在第二入口的上游。

根据进一步优选的实施例，未燃烧的燃料可由布置在废气门排气 管内或废气门排气管处的燃料喷射器提供。

替代地或另外，未燃烧的燃料可通过所谓的非常延后的后喷射来 提供，其中燃料在燃烧冲程结束时被喷射到气缸体的至少一个气缸内， 使得燃料不被点燃。因为这种非常延后的后喷射策略已知会造成机油 稀释问题，所以它们仅偶尔被使用。然而，使用此方法来迅速启动废 气门后处理单元，这不需要长时间且预计不产生机油稀释的问题。在 下文详细描述的PPC燃烧期间，由于PPC燃料的高挥发性，此问题不 存在。对于PPC，不需要因为机油稀释的原因而限制所述非常延后的 后喷射的使用。

非常延后的后喷射具有另外的优点：其正确的正时允许燃料在气 缸内被预处理，以此将所喷射的碳氢化合物转化为更轻的碳氢化合物 CO和H₂(氢气)。有利地，更轻的碳氢化合物比所喷射的燃料的碳氢 化合物更容易在氧化催化器内被点燃。此外，在内燃机被控制为在废 气门后处理单元处提供足够CO的情况中，废气门后处理单元可容易地 在大约150℃下被点燃。为了最大化CO的产生，空燃比拉姆达(λ) 可被控制为在废气门排气管内提供相应的条件，优选地为略微富集的 条件。

拉姆达(λ)是实际空燃比与对于给定混合物的化学配量的空燃 比之间的比值。因此，拉姆达取决于燃料混合物的变化，因为通常的 燃料的成分可能随季节变化且许多现代的车辆可处理不同的燃料。化 学配量的混合物刚好具有足够的空气以完全将可利用的燃烧燃烧。1.0 的拉姆达指示了化学配量混合物，富集混合物小于1.0，而稀薄混合物 则大于1.0。

只要废气门氧化催化器被点燃，则可终止非常延后的后喷射且以 富集条件运行内燃机。富集燃烧条件提供了足够的热量和未燃烧的燃 料，以用于初始化主氧化催化器内的运行。此外，富集燃烧可预处理 燃料以使其更容易点燃。使用非常延后的后喷射，拉姆达适于最大化 CO和H₂相对于HC的产生量。这仅在废气门后处理单元已被点燃以 支持至少一个主排气后处理单元的点燃时才是合适的策略。当主排气 后处理单元已被点燃时，典型地。废气门排气管内的条件可能迅速地 至少对于主排气后处理单元的加热是略微富集的。下文将详细描述用 于冷起动内燃机的优选步骤。

在倒拖发动机运行状况下，废气门排气管和废气门排气后处理单 元可通过立即提供足够的热量以重新初始化主排气后处理系统内的催 化反应而用作空冷式排气后处理系统的所谓“先导火焰”。为了重新启 动主排气后处理系统，可使用上文和下文中更详细描述的方法。

根据另外的实施例，涡轮增压器布置在主排气出口处或附近。因 而，本发明的废气门排气管用作涡轮增压器的旁通通路。有利地，将 涡轮增压器旁通也使主排气管内的温度升高，因为涡轮增压器提供了 大的热惯性，这在怠速或倒拖发动机运行模式期间将排气冷却，或消 耗了来自排气的大量热能以从冷起动时的状态暖机。将涡轮增压器旁 通使得未冷却的排气被提供到主排气后处理系统。使用两级涡轮增压 器增大了冷却现象，因为低压涡轮机通常非常大且重。

因为温度问题仅在一定的温度临界情形下发生，所以优选的是， 废气门排气管可进一步包括阀，所述阀适于控制流过废气门排气管的 排气量，使得在中等负荷或高负荷的发动机运行模式下，废气门排气 管可关闭。

根据另外的优选实施例，废气门燃料喷射器可用作燃烧器，以直 接升高废气门排气管内的排气温度。因此，废气门排气管内的排气温 度足够高，以升高流过第一排气管和废气门排气管的排气的总温度。

根据另外的优选实施例，燃料喷射器和/或至少一个排气后处理单 元在紧靠排气歧管布置，以捕获排气脉冲的脉冲能量。该脉冲能量可 促进排气和所喷射的燃料的混合。

根据另外的优选的实施例，气缸体的多个气缸被布置为至少第一 气缸组和第二气缸组。优选地，每个气缸组包括进气节流阀，所述进 气节流阀适于单独地运行。选择地，进气歧管可包括分配给第一气缸 组的第一进气歧管部分和分配给第二气缸组的第二进气歧管部分。此 布置结构使得内燃机系统可被控制为使得在温度临界发动机运行情形 期间，第一气缸组未被提供有燃料，因此形成不工作的气缸组，而第 二气缸组被提供有燃料，因此形成工作的气缸组。工作的第二气缸组 产生足够的热排气以将主排气后处理系统维持在其工作温度范围内， 特别地，因为处于环境温度的新鲜空气的量也由于不工作的气缸的泵 送的气体的总体积降低而降低。

根据另外的优选的实施例，排气歧管适于在其内提供从第一气缸 组优选到第一排气出口的第一排气流和从第二气缸组优选到第二排气 出口的第二排气流。因为来自第一气缸组和第二气缸组的排气不在排 气歧管内混合而是被引导到各个排气出口，所以废气门排气管内的温 度可进一步升高，因为仅来自工作的第二气缸组的热排气被引导到废 气门排气管。特别地，在低载荷发动机运行模式中，工作的气缸组的 排气温度甚至比处于低负荷下的所有气缸运行期间还高，因为由所有 气缸提供的动力现在仅由工作的气缸组提供。这又意味着，工作的气 缸组内的载荷需要从低载荷升高到中等高载荷、甚至高载荷，这又使 工作的气缸组的排气温度升高。

根据另外的优选实施例，排气流的分离可通过在排气歧管内提供 分离元件实现，使得排气歧管适于提供被分配给第一排气出口的第一 排气歧管部分和被分配给第二排气出口的第二排气歧管部分。

根据另外的优选的实施例，排气歧管还适于提供通过第三排气管 的第三排气流，其中第三排气管优选被分配给第二排气歧管部分。此 外，第三排气管适于向至少一个涡轮增压器单元提供排气。优选地， 第一和第三排气管可适于向同一涡轮增压器单元提供排气，其中优选 该涡轮增压器单元包括双入口涡轮机。使用双入口涡轮机减少了车辆 中的总部件，因此减轻了总重量，这又降低了燃料消耗并升高了车辆 的承载可能性。另外，双入口涡轮机提高了涡轮机效率，因为更小的 涡轮机部件总是具有更低的效率。

根据另外的优选实施例，内燃机系统还包括排气再循环(EGR) 系统，以将排气的至少一部分再循环到内燃机的进气侧，其中优选地， 排气直接从排气歧管分支，或者在涡轮增压器单元下游且优选在主排 气后处理系统的至少一个单元上游从主排气管和/或第三排气管分支， 特别在选择性还原反应器上游但优选在微粒过滤器单元的下游分支， 以再循环被过滤的排气。

有利地，EGR降低了内燃机的排放，特别是排气中的氮氧化物的 量。优选地，再循环的排气的子流在被供给到EGR发动机的进气侧之 前被冷却，其中所述排气的子流与来流的空气混合，然后该混合物被 引入到EGR发动机的气缸内。再循环的排气的冷却对于EGR发动机 是先决条件，因为再循环的热排气可能使EGR发动机进气侧的气体温 度升高到可能损坏EGR发动机的水平。此外，排气的再循环量在10％ 至90％的宽范围内、取决于例如发动机载荷和发动机运行模式或要求 流过EGR发动机的总质量流而变动，以产生足够的NOx降低。

根据另外的优选实施例，内燃机系统还包括排气再循环管道，所 述排气再循环管道从被分配给第一不工作的气缸组的主排气歧管部分 分支且适于将排气再循环到进气歧管，优选再循环到被分配给第二工 作的气缸组的第二进气歧管部分。此布置结构有利地促使排气或多或 少地在所述情形中作为空气从不工作的气缸组的排气歧管流动到工作 的气缸组的进气歧管，使得流过发动机的总空气量明显减少。因此， 可进一步减小在温度临界发动机运行模式期间的空气冷却效应。

根据另外的优选实施例，内燃机适于以弱可点燃性的燃料运行， 特别以具有低十六烷值的燃料运行，例如十六烷值低于38的燃料，和 /或适于以10:1至30:1之间的、优选13:1至25:1、最优选15:1至18:1 范围内的压缩比点燃燃料。如上所述，以弱可点燃性的燃料运行发动 机，所谓的部分预混合燃烧(PPC)也会导致温度临界情形，特别是在 低载荷或怠速发动机运行模式期间。以上所述的本发明的内燃机系统 的特征允许气缸内的温度和/或排气的温度升高，且也可用于PPC发动 机。

本发明的另外的方面关注于控制内燃机系统的方法，使得内燃机 系统的至少一个部分内的温度在温度临界运行情形期间升高，例如以 弱可点燃性的燃料运行内燃机，和/或冷起动情形和/或低载荷发动机运 行模式和/或怠速发动机运行模式和/或倒拖发动机运行模式。如上所 述，内燃机可包括：带有多个气缸的气缸体，其中气缸体的多个气缸 被布置为至少第一气缸组和第二气缸组；用于至少将空气提供到第一 和第二气缸组的进气歧管；和用于将排气从气缸体排出到主排气后处 理系统的排气歧管。

根据本发明的第一方面，所述方法的优选实施例包括如下步骤： 确定内燃机系统是否在温度临界情形中运行；并且，在内燃机系统在 温度临界情形中运行的情况下，通过不将燃料提供到第一气缸组的气 缸来控制第一气缸组以使其不工作，并通过将燃料提供到第二气缸组 的气缸来控制第二气缸组以使其工作。

有利地，若不在温度临界运行模式期间将处于环境温度的新鲜空 气通过所有气缸泵送且因此将整个内燃机系统冷却到其工作温度范围 内，也可将新鲜空气仅泵送通过气缸的一部分，因此减少了新鲜空气 的量。另外，气缸的带有燃料的剩余部分的运行提供了热排气，但不 使燃料消耗过度升高。优选地，气缸的数量被均匀地分为两半，但任 何其它的划分方式也是可以的。

根据本发明方法的另外的优选实施例，内燃机系统的每个气缸进 一步包括用于使相应的气缸对进气歧管开放的至少一个进气门和用于 使相应的气缸对排气歧管开放的至少一个排气门，方法进一步包括如 下步骤，即通过控制至少一个气缸的排气门以在进气门打开时至少部 分地打开因此将预定量的排气再吸入气缸内而升高至少一个气缸内的 温度。

有利地，排气的再吸入将减少空气的质量流量，这又使排气系统 的温度升高。另外，燃料消耗方面的损害较低。

优选地，不在所有气缸上执行所述再吸入，而是仅在第一组不工 作的气缸上执行，这使不工作的气缸内的温度升高且因此也使排气温 度升高。再吸入机构可通过例如另外的凸轮耳部实现，和/或在内燃机 具有单独的排气凸轮的情况下通过凸轮相位器实现。

根据另外的优选实施例，内燃机系统的至少一个气缸或至少一个 气缸组还包括用于控制进入到至少一个气缸或至少一个气缸组内的进 气量的进气节气门，所述方法进一步包括减少进入所述不工作的气缸 组内的进气量的步骤，其中优选地，进气量为零或几乎为零。因此， 新鲜空气的进气可减少到远超过无节流的发动机的程度。发动机的过 度节流而无排气再吸入可能会造成负压，所述负压将机油从机油盘吸 入到气缸燃烧室内。

根据本发明的另外的方面，本发明涉及用于在例如内燃机以弱可 点燃性的燃料运行时和/或冷起动情形和/或低载荷发动机运行模式和/ 或怠速发动机运行模式和/或倒拖发动机运行模式的温度临界运行情形 期间升高内燃机系统内的温度的方法，其中内燃机包括：带有多个气 缸的气缸体，用于将至少空气提供到第一和第二气缸组的进气歧管， 和用于将排气从气缸体排出到主排气后处理系统的排气歧管。排气歧 管包括至少主排气出口和废气门排气出口，其中主排气出口连接到主 排气管以将排气引导到主排气后处理系统，且废气门排气出口连接到 废气门排气管，其中废气门排气管连接到主排气后处理系统上游的主 排气管且包括至少一个废气门后处理单元，优选为例如柴油氧化催化 器的氧化催化器，以催化处理流过废气门排气管的排气。根据本发明， 所述方法包括如下步骤：确定发动机是否在温度临界情形下运行；并 且，在内燃机在温度临界情形中运行的情况下，打开废气门排气管并 运行至少一个废气门排气后处理单元废气门排气管。

如上所述，废气门排气后处理单元，特别是柴油氧化催化器(DOC) 或任何其它合适的排气后处理单元使用排气流内的O₂(氧气)以将CO (一氧化碳)转换为CO₂(二氧化碳)且将HC(碳氢化合物)转化为 H₂O(水)和CO₂(二氧化碳)。转化过程是放热的且因此产生了足够 的热量，所述热量又使总排气温度升高，使得布置在主排气管和废气 门排气管的连接部处下游的主排气后处理系统可维持在其工作温度或 处于其工作温度以上的温度，优选高于250℃的温度。

如前所述，废气门排气管提供了对于可布置在主排气管内的涡轮 增压器或至少涡轮机单元的涡轮机的旁通通道。因为流过废气门排气 管的排气不用于加热涡轮增压器，所以排气的总热量可升高。另外， 可将燃料喷射器或所谓的非常延后的后喷射用作碳氢化合物源，以用 于废气门排气后处理单元。

优选地，主排气出口被分配给第一气缸组，且废气门排气出口和 可选择的第三排气出口布置在第二气缸组处，其中主排气出口且优选 地第三排气出口连接到第一排气管且废气门排气出口连接到废气门排 气管。

根据本发明的方法的另外的优选的实施例，执行前述再吸入的至 少一个步骤和通过废气门排气管将涡轮增压器旁通的至少一个步骤。 这使流过内燃机系统的冷空气的量最小化，且因此使排气中的温度升 高。

优选地，在第一组不工作的气缸上执行排气再吸入。有利地，这 避免了通过废气门排气管泵送回排气。

根据另外的优选实施例，每个气缸可包括气缸燃料喷射器以至少 将燃料喷射到气缸内，其中，至少一个气缸(优选第二工作的气缸组 中的至少一个气缸)的气缸燃料喷射器被控制以在每个燃烧冲程中至 少喷射两次燃料，其中优选地，第二次喷射明显晚于第一次喷射，优 选比第一次喷射晚至少10度的曲柄转角，最优选比第一次喷射晚至少 20度的曲柄转角。

此所谓的延后的后喷射的优点是：作为将全部燃料量一次喷射的 替代，燃料量被分为至少两次喷射，其中第二次喷射明显晚于第一次 喷射，这使得排气温度升高。然而，应考虑到过晚的第二次喷射可能 具有的结果是燃料不被点燃。这可能对于调整空燃比是希望的，且在 此文献中被称为非常延后的后喷射-见上文。第二次喷射有利地通过迅 速且短时间内升高温度而升高排气温度，使得燃料消耗的损害是可接 受的。

不言而喻，可执行如上所述的非常延后的后喷射，用于生成CO 和H₂并在低温度下(优选在大约150℃下)点燃氧化催化器。

根据优选实施例，本发明的冷起动过程(或在长时间的怠速发动 机运行模式之后执行的过程)包括以下步骤：

1.以非常延后的后喷射运行第二气缸组；

2.当废气门排气管中或废气门排气后处理单元处的排气温度已 达到大约150℃时，以非常延后的后喷射运行第二气缸组，以优选使用 合适的空燃比产生CO和H₂，以最大化排气中CO和H₂的含量；

3.因为在废气门排气管的排气中存在CO和H₂，所以在大约150 ℃下初始化废气门排气后处理单元的运行(点燃)；

4.终止所述非常延后的后喷射并初始化废气门燃料喷射器的运 行；

5.因此，将废气门排气管中的条件维持为接近燃料和空气的化学 配量混合物，以便由于存在CO和H₂而在大约150℃下初始化主排气 后处理系统的运行；

6.在主排气后处理系统点燃之后，增大排气门燃料喷射器处的燃 料量，以在废气门排气管中提供至少略微富集的、优选富集的条件， 以将未燃烧的燃料提供到主氧化催化器，这又导致主排气后处理系统 的迅速加热；

7.可选地，运行第一气缸组以在需要时提供足够的动力。

根据另外的优选实施例，第一气缸组包括至少一个第一进气节气 门，且第二气缸组包括至少一个第二进气节气门，所述进气节气门适 合于分开地可运行，方法进一步包括如下步骤：在温度临界情形期间 控制第一气缸组的第一进气节气门和第二气缸组的第二进气节气门， 以将第一气缸组的第一气缸节流到比第二气缸组的第二气缸更大的程 度。

对于空气进气的节流，特别是对于不工作的第一组气缸的节流降 低了泵送通过气缸的新鲜空气的总量。特别有利的是排气再吸入方法 的至少一个步骤与进气节流的步骤的组合，因为这提供了强大的流动 控制且明显地降低了内燃机系统内的新鲜空气的量。因此，排气的温 度可升高。

根据进一步优选的实施例，本发明的方法可进一步包括使排气的 至少部分再循环到内燃机的进气侧的步骤，其中内燃机系统进一步包 括排气再循环(EGR)系统，以将排气的至少部分再循环到内燃机的 进气侧，其中优选地排气从涡轮增压器单元下游且主排气后处理系统 上游的主排气管和/或第三排气管分支，或直接从排气歧管分支。

在温度临界情形期间将排气的至少一部分再循环可升高排气的温 度，因为可降低新鲜空气的进气。热的排气流过气缸且因此通过排气， 且避免内燃机系统的冷却，特别是避免排气后处理系统的冷却。

根据另外的方面，本发明涉及用于在例如内燃机以弱可点燃性的 燃料运行时和/或冷起动情况和/或低载荷发动机运行模式和/或怠速发 动机运行模式和/或倒拖发动机运行模式的温度临界运行情形期间升高 内燃机系统内的温度的方法，其中内燃机系统包括：带有多个气缸的 气缸体，其中气缸体的多个气缸以至少第一气缸组和第二气缸组布置， 被分配给第一气缸组的用于将至少空气引入到第一气缸组的第一进气 歧管部分，被分配给第二气缸组的用于将至少空气引入到第二气缸组 的第二进气歧管部分，用于将排气从第一气缸组排出的第一排气歧管 部分，用于将排气从第二气缸组排出的第二排气歧管部分，和将内燃 机的第一排气歧管部分与第二排气歧管部分连接的排气再循环管道。 本发明的方法包括如下步骤：确定发动机是否在温度临界情形下运行； 并且，在内燃机在温度临界情形中运行的情况下，将排气从第一气缸 组再循环到第二气缸组。

优选地，所述方法进一步包括如下步骤：在内燃机系统在温度临 界情形中运行的情况下，通过不向第一气缸组的气缸提供燃料而控制 第一气缸组以使其不工作，且通过向第二气缸组的气缸提供燃料而控 制第二气缸组以使其工作。

由于从不工作(第一)的气缸组的排气歧管到工作(第二)的气 缸组的进气歧管的排气再循环，促使空气从第一不工作的排气歧管部 分向第二工作的进气歧管部分流动。在工作的进气歧管上游上的另外 的空气进气节流将增进所促动的空气流动。因此，新鲜空气通过第一 不工作的气缸组且然后被供给到工作的气缸组，因此通过内燃机两次。 因此，流过内燃机的空气总量可明显降低。

此方法的优点是不需要为升高排气温度而执行排气再吸入。另外， 避免了由于差的分配后的脉冲式EGR导致的炭黑积聚的问题，因为再 使用的空气不必与再循环的排气混合。

此外，通过使用以上所述的发动机运行方法提供了另外的提供预 处理燃料的方法。在此情况中，燃料可较晚地后喷射到第一不工作的 气缸组内，并且假定喷射正时是正确的，则预处理的燃料然后进入工 作的气缸而带有增加的可点燃性。

根据另外的优选的实施例，以上所述的预处理燃料的使用也可通 过与向工作的气缸组的排气再循环组合使用排气再吸入来实现。假定 所述排气再吸入在不工作的气缸组上执行而不在工作的气缸组上执 行，且存在用于两个气缸组的共用的排气歧管和共用的进气歧管，则 来自工作的气缸组的排气可被不工作的气缸组从排气歧管再吸入。正 确地正时的非常延后的后喷射则可提供预处理的燃料，所述预处理的 燃料又作为带有增加的可点燃性的燃料被提供到工作的气缸组的进气 歧管。

不言而喻，根据另外的实施例，此方法也可与以上所述的旁通方 法和/或再吸入方法相组合。特别地，通过将旁通方法与再使用的空气 的方法相组合，可降低冷起动时的热惯性。

虽然前文中已详细描述了方法步骤和/或系统特征的每个或每一 个组合可能性，但对于本领域一般技术人员显见的是，上述特征和方 法能够以任何方式组合而不偏离本发明。

另外的优选实施例和优点在权利要求书、附图和说明书中限定。

附图说明

在如下的根据本发明的系统和方法的优选实施例中，将借助于附 图进行论述。附图的描述被视作是本发明原理的简化，并非旨在限制 权利要求书的范围。

各图为：

图1示出了本发明的内燃机系统的优选实施例的示意图，

图2a至图2d示出了阀控制机构的优选实施例的曲线图，

图3示出了图2的阀机构的温度曲线图，

图4a、图4b示出了阀控制机构的优选实施例的曲线图，并且

图5示出了另外的优选阀机构的温度曲线图。

具体实施方式

在下文中，相同或类似的功能元件由相同的附图标记表示。

在图1的示意性表示中，示出了内燃机系统100，所述内燃机系 统100用在车辆(未示出)内，例如卡车或大客车内，或用在包括内 燃机的任何其它车辆内。发动机系统100包括内燃机1，所述内燃机1 具有气缸体2，气缸体2具有例如六个活塞气缸4。此外，内燃机1具 有带有进气歧管8的进气侧6和带有排气歧管12的排气出口侧10。排 气被引导到包括第一涡轮机16和第二涡轮机18的涡轮增压器14，且 排气进一步通过主排气管20到达排气后处理系统22。

该排气后处理系统通常包括多个排气后处理单元，例如柴油氧化 催化器24、微粒过滤器26和选择性催化反应器(SCR)28。

SCR单元26是通过催化器将氮氧化物转化为氮气和水的装置。对 于这些反应来说，最优的温度范围典型地在大致250℃至大致450℃之 间。此最优的运行温度在发动机的正常(驱动)运行模式期间可容易 地得到保持。

然而，在内燃机1的怠速或倒拖发动机运行模式下，排气温度会 降低。其原因是：即使燃烧明显减少(如在怠速发动机运行模式中) 或根本不发生燃烧(如在倒拖发动机运行模式中)，环境温度下的新鲜 空气仍被提供到气缸体2的进气歧管6。这又意味着：内燃机1只是简 单地将新鲜空气和冷空气泵送到排气侧8并进一步泵送到排气后处理 系统22内。这种冷空气导致排气后处理系统22迅速冷却到低于其最 优运行温度，这又导致不良的排气净化或无排气净化，从而无法实现 所要求的排放水平。

为了升高流过排气后处理系统22的排气的温度，下文中将给出多 个可能性，这些可能性可单独地或相组合地升高内燃机系统100的至 少一个部分内的温度。

即使在图1a的图示中将多个不同的解决方法相组合，但应再次明 确地说明的是，该组合仅是一个优选实施例且本发明的范围不限于此。

根据本发明，通过增加废气门排气管30来提供用于避免排气后处 理系统内的温度降低的一种解决方法。废气门排气管30优选从排气歧 管12分支且可包括阀32、燃料喷射器34和柴油氧化催化器(DOC) 36，阀32用于打开和关闭废气门排气管30或控制流过废气门排气管 30的排气量，燃料喷射器34用于将燃料喷射到排气内，柴油氧化催化 器(DOC)36用于借助于所喷射的燃料引起放热反应。

若不提供单独的废气门氧化催化器36，也可使用主氧化装置24 的至少一部分。为此，主氧化装置24可具有至少两个入口，一个用于 废气门排气管30，另一个用于主排气管20。优选地，用于废气门排气 管30的入口布置在用于主排气管20的入口的上游。

在图1所描绘的实施例中，废气门排气管30在涡轮增压器14下 游连接到主排气管20，因此实现了对涡轮增压器14的旁通。将涡轮增 压器14旁通的优点是：在温度临界情形(例如在以弱可点燃性的燃料 运行内燃机1)、和/或冷起动情形、和/或低载荷发动机运行模式和/或 怠速发动机运行模式和/或倒拖发动机运行模式期间，由于加热涡轮增 压器14，排气不被冷却。由于涡轮增压器14提供了明显的热惯性，在 此过程中可能损失大量的热能。

废气门排气管30的工作过程如下。只要检测到温度临界情形，阀 32就打开，且允许预定量的排气从排气歧管12流入废气门排气管30 内。此外，燃料喷射器34运行并将预定量的燃料喷射到流过废气门排 气管30的排气内。优选地，该燃料喷射器和/或阀紧靠所述排气歧管布 置。这具有如下优点：排气仍具有脉冲(由于气缸的移动而触发)，所 述脉冲提供了排气和所喷射的燃料的良好混合特性。燃料/排气混合物 然后被引导到小的DOC单元36，在DOC单元36中，排气流中的氧气 O₂用于将一氧化碳CO转化为二氧化碳CO₂并把由喷射的燃料提供的 碳氢化合物HC转化为水H₂O和二氧化碳CO₂。这两个反应都是放热 反应，因此升高了流过废气门排气管30的排气的温度。

流过废气门排气管30的排气与流过主排气管20的冷排气在涡轮 增压器14的下游再次汇合。来自废气门排气管30的热排气提供了足 够的热能以将所有排气的温度升高到使排气后处理单元24、26和/或 28中的至少一个处于其运行温度范围的程度。优选地，排气温度现在 包括比主柴油氧化催化器24的工作温度高的温度。由DOC24提供的 热能又提供了足够的热量以便在选择性催化反应器28中发生反应。

替代地或另外，在温度临界情形期间，也可通过仅运行气缸4的 一部分来升高排气的温度。由于温度临界情形经常发生在低载荷或怠 速发动机运行模式中(其中，无燃料或不足量的燃料被喷射到气缸内)， 所以，本发明人已提出了将气缸体2的多个气缸“划分”为第一气缸 组2a和第二气缸组2b。在图1所示的实施例中，气缸被均匀地分为3+3 个气缸。然而，任何其它的气缸总数或气缸划分(甚至非均匀的划分) 也是可以的。

将第一气缸组2a的气缸4a控制为不工作，这意味着无燃料被喷 射到气缸4a内。相比之下，将第二气缸组2b的气缸4b控制为工作。 这意味着：在低载荷模式中运行发动机所需的载荷仅由第二气缸组2b 提供。这又意味着：来自第二气缸组2b的排气比来自第一气缸组2a 的排气的温度明显更高，这又使所有排气的总体温度升高了。

优选地，进气歧管8也划分为第一部分8a和第二部分8b，由此， 这两个部分包括单独的进气节气门(未示出)，用于控制流入气缸内的 空气量。为了增强这种温度升高效果，第一进气节气门可将第一不工 作的气缸组2a的空气进气减少到零或几乎为零。由于仅允许少量的冷 空气通过气缸，所以排气温度升高了。

另外，为进一步增强温度升高效果，还有利的是，将排气歧管12 划分为第一部分12a和第二部分12b，第一部分12a被分配给具有不工 作的气缸的第一气缸组2a，第二部分12b被分配给具有工作的气缸的 第二气缸组4b。优选地，废气门排气管30布置为在排气歧管12b的该 第二部分处分支。因此，热的排气被提供给DOC36，所述DOC36进 一步将流过废气门排气管30的排气加热。因此，废气门排气管30内 的排气也被加热到如下程度：即使流过第一排气管20的排气的主要部 分由不工作的气缸提供，流过第一排气管20的排气也能够加热到所期 望的温度。

优选地，排气歧管12b的第二部分包括排气出口，该排气出口也 适于将第二排气歧管部分12b连接到涡轮增压器14。优选地，涡轮增 压器的涡轮机16是双入口涡轮机，这允许将排气从第一气缸组2a和第 二气缸组2b供给到同一涡轮增压器14。当然，也可为每个气缸组使用 单独的涡轮增压器，但这增加了车辆的总重量和车辆的零件总数，这 通常是应该避免的。

除以上所述的升高温度的可能性之外，也可通过将排气再循环到 内燃机1的进气侧6来减少气缸内的进气。这可使用排气再循环(EGR) 管40完成，所述排气再循环管40在排气歧管12处分支，优选在被分 配给不工作的气缸组2a的排气歧管部分12a处分支。排气再循环管40 还在其另一侧与进气歧管8连接，优选与被分配给工作的气缸组2b的 进气歧管部分8b连接。

在温度临界情形期间，这种布置结构使得能够将新鲜空气引导通 过不工作的第一气缸组2a并然后作为新鲜空气被引导到工作的第二气 缸组2b。因此，用于第二气缸组的新鲜环境空气的进气被控制到几乎 为零。因此，总的进气可大大减少，并且，工作的第二气缸组的气缸 4b内的温度可进一步升高，随后可升高排气的温度。

替代地或另外，EGR管40或另外的EGR管可在涡轮增压器14 下游或甚至在更下游处(例如在排气后处理系统22的元件之间或下游 处)从第一排气管20分支。在EGR管在排气后处理系统22的元件之 间分支的情况下，优选将EGR管在用于使清洁的排气再循环的微粒过 滤器26下游但在选择性催化还原反应单元28的上游分支，以避免诸 如氨的非期望成分进入内燃机1中。

为了进一步升高排气温度，可将内燃机1控制为以所谓的后喷射 来运行。这意味着：向优选工作的气缸4b的喷射被从单个喷射分成两 个喷射，其中所喷射的燃料总量维持恒定。例如，作为一次喷射例如 30mg燃料的替代，可第一次喷射约20mg的燃料，然后，明显更晚地 喷射其余的大约10mg的燃料。以曲柄转角度数(CAD)来衡量，“明 显更晚”意味着比第一次喷射晚至少10CAD，优选晚至少20CAD， 这通常接近于TDC。如果使用带有非常早的喷射的、提前的喷射正时 策略，则这里提到的延后的后喷射应处于TDC(上止点)之后至少10 CAD，优选在TDC之后至少20CAD。

另外，可使用所谓的非常延后的后喷射，这将未燃烧的燃料提供 到排气(富集的发动机运行状况)。这种发动机运行状况进一步生成了 增加的CO量，这又可降低氧化催化器36和24的点燃温度。用于运行 本发明的内燃机的优选方法可包括如下步骤：

1.以非常延后的后喷射运行第二气缸组；

2.当废气门排气管中或废气门排气后处理单元处的排气温度已达 到大约150℃时，以非常延后的后喷射运行第二气缸组，以优选使用合 适的空燃比产生CO和H₂，以最大化排气中CO和H₂的含量；

3.因为在废气门排气管的排气中存在CO和H₂，所以在大约150 ℃下初始化废气门排气后处理单元的运行(点燃)；

4.终止所述非常延后的后喷射并初始化废气门燃料喷射器的运 行；

5.因此，将废气门排气管中的条件维持为接近燃料和空气的化学 配量混合物，以便由于存在CO和H₂而在大约150℃下初始化主排气 后处理系统的运行；

6.在主排气后处理系统点燃之后，增大排气门燃料喷射器处的燃 料量，以在废气门排气管中提供至少略微富集的、优选富集的条件， 以将未燃烧的燃料提供到主氧化催化器，这又导致主排气后处理系统 的迅速加热；

7.可选地，运行第一气缸组以在需要时提供足够的动力。

在下文中，将简短论述使用以上所述的方法使排气温度升高。

1.废气门排气管(废气门燃烧)

如上所述，用于控制排气流的废气门排气管30被添加到排气歧管 12。在所关注的实施例中，废气门排气管30连接到工作的气缸4b以 将排气引导通过涡轮机16、18而保存能量。除此之外，燃料喷射器34 与小DOC36一起放置在废气门排气管30内，以增加额外的能量来点 燃主DOC24。燃料喷射器34和DOC36应放置得靠近排气歧管12， 以通过捕获脉冲能量来维持排气脉冲。当混合由燃料喷射器34喷射的 燃料时，这种脉冲将是有帮助的。

只要发动机起动(冷起动情形)，废气门排气管30就被阀32控制 为打开，使得大约总排气的10％流过废气门排气管30。此10％的总排 气将具有高的温度，从而使小DOC36能够点燃由燃料喷射器34喷射 的燃料。对此所要求的温度大致为250℃。为了提供此温度，应将燃料 喷射到工作的气缸4b。在小DOC36已点燃额外的燃料之后，从废气 门排气管30离开的排气足够热，以赋予所形成的混合气体接近300℃ 的温度，这是维持主DOC24运行所需的温度。

优选地，废气门排气管30的直径可为30mm。通过废气门排气管 30的流动由排气歧管12上的节气门或阀32控制。在燃料喷射器34内 喷射的燃料量可以是30mg/每循环。只要主DOC24够热，废气门排气 管30就关闭且所有排气通过涡轮增压器14。此方法可在发动机冷起动 以及车辆在低载荷下运行(例如下长坡行驶)时使用。

已对所述工作的气缸4b上的35mg燃料的燃料喷射以及喷射另外 的40mg燃料/每循环的燃料喷射器34进行了仿真。这导致在废气门排 气管30内的所需的250℃的温度，使得小DOC36可点燃由燃料喷射 器34喷射的燃料。然后，排气管20内的总温度达到270℃。在此温度 不够高的情况下，更大量的热排气可通过废气门排气管30。通过从经 过废气门排气管30的总流量的11％改变到总流量的20％，将主排气管 20内的温度升高到290℃。

这表明，如果从燃料喷射器34仅喷射正确量的燃料且足够多的气 体通过废气门，则能够达到的正确温度。在将燃料喷射到排气内的过 程中，损失了一定的功，但这赋予该气体足够的温度以将主DOC24 迅速加热到其工作温度。

表1示出了基于如下条件的数据：600rpm，35mg燃料/工作的气 缸，20％通过废气门排气管，从燃料喷射器36喷射40mg/每循环：

排气的温度[K] 560 Bmep[g/kW-h] 0.71171 轴功率[kW] 4.54688 点燃时的气缸温度/最大值[K] 920/1207 组1/组2的温度[K] 530/350 质量流量，单位[g/s] 54.3 废气门排气管的入口温度[K] 520

表1

2.排气再吸入和入口节气门

如前所述，第二策略是使用被称为凸块(bump)的排气再吸入机 构，以通过在打开进气门(未示出)的同时升起排气门(未示出)而 将一些排气泵送回气缸4中。这将降低发动机的质量流量并因此允许 在该系统内建立温度。如上所述，此方法也可在气缸的一部分上运行 以最小化燃料消耗。当仅在气缸4b的一部分上喷射燃料时，无喷射的 不工作的气缸4a上的节气门可用于进一步升高排气温度，因为节气门 防止所述不工作的气缸4b将冷空气泵送通过内燃机1。可使用不同的 凸块。在进气门处于最大升程时，被称为“凸块0”的气门升程轮廓打 开排气门。当接近进气门升程的结束时，被称为“凸块1”、“凸块2” 和“凸块3”的气门升程轮廓再次打开排气门。

图2在x轴上示出了不同的气门升程曲线并在y轴上示出了对于 “凸块0”(图2a)、“凸块1”(图2b)、“凸块2”(图2c)、“凸块3” (图2d)的曲柄转角。如图2a可见，在进气门打开过程的中间，“凸 块”使排气门再次打开，而对于“凸块1”(图2b)，该排气门的再次 打开的时刻更偏右一点，“凸块2”(图2c)再偏右一点，直至“凸块3” (图2d)。曲线42代表了排气门升程，曲线44代表了进气门升程。

涉及排气温度的排气再吸入的结果被汇总在下表2中且在图3中 以曲线图示出：

原始气门升程 凸块 凸块1 凸块2 凸块3 排气的温度[K] 430.0 393.0 407.0 427.0 466.0 轴功率[kW] 3.23 -1.96 -0.75 0.5 1.88 点燃时的温度/最大值[K] 913/1142 936/936 970/1011 1045/1306 1077/1287 组1/组2的温度[K] 515/358 370/440 391/435 464/380 592/364 质量流量，单位[g/s] 50.7 2.5 3.5 8.1 13.0

表2

图3示出了在x轴上带有曲柄转角并在y轴上带有温度的曲线图。

上述结果可进一步通过在三个工作的气缸4b上使用更小的升程 而改进。三个被动气缸上的气门升程轮廓与上述的相同且在图4中图 示，其中图4a在左侧的曲线图上图示了更小的凸块，且图4b在右侧 的曲线图上示出了先前使用的凸块。对于废气门排气管的结果在下表3 中列出：

排气的温度[K] 460 Bmep[g/kW-h] 0.465939 轴功率[kW] 2.97673 点燃时的气缸温度/最大值[K] 1034/1300 组1/组2的温度[K] 570/400 质量流量，单位[g/s] 12.4 组1/组2的质量流量[g/s] 11.3/1.5 拉姆达(lambda) 2.79942

表3

与更大的凸块相比，使用更小的凸块进一步使排气温度升高，因 为大凸块使通过系统的气流减速太多。

排气再吸入仅是用于最小化冷空气通过所述被动气缸的方法。此 外，可使用在通向被动气缸4a的进入管道上的节气门。节气门可对质 量流量有很高的影响，可能将所述质量流量从5g/s改变为1g/s而仅带 有1kPa的压降。对于发动机上的怠速载荷，凸块的尺寸也是重要的。 仅改变主动气缸4b上的气门升程1mm就会对结果有重大影响，如以 上表格中可看到的。

3.将废气门排气管和排气再吸入相组合

当将以上所述的方法组合时，应加以注意，因为废气门排气管30 允许凸块将排气向回通过系统100泵送。这可通过在无喷射的不工作 的气缸4a上使用排气再吸入和带有喷射的工作的气缸4b上的正常的 气门升程来避免。这最小化了冷空气通过气缸4a到各个气缸组2a的流 动，但使得工作的气缸4b在正确的方向上泵送流动。

假定废气门排气管30具有13％的质量流量且工作的气缸4b得到 30mg/每循环的喷射，这导致废气门排气管内的240℃的入口温度，这 对于小DOC36来说足以点燃由燃料喷射器34喷射的燃料。如果并非 如此，则可通过将更多的燃料喷射到工作的气缸4b内而容易地实现更 高的温度。与来自燃料喷射器34的20mg/每循环的喷射一起，在主排 气管20内获得了300℃的温度。这是由于排气再吸入机构停止了冷空 气通过所述被动气缸4b的流动。其结果被总结在下表4中：

排气的温度[K] 570 废气门排气管的入口温度[K] 510 轴功率[kW] 3.7666 点燃时的温度/最大值[K] 906/1146 组1/组2的温度[K] 518/400 质量流量，单位[g/s] 39.3

组1/组2的质量流量[g/s] 23.6/2.18

表4

从表4中可见，排气再吸入机构明显地降低了通过气缸的质量流 量。在所考虑的情况中，通过所述被动气缸4a的质量流量比通过主动 气缸4b的质量流量低十倍。

仅在三个不喷射的不工作的气缸4a上执行排气再吸入。这降低了 通过不工作的气缸组2a的流动，因此防止了来自工作的气缸组2b的 热排气被冷却。结果，主排气管20内的温度可进一步通过调整由燃料 喷射器34喷射的燃料量来调整。

当关闭废气门排气管30以研究排气再吸入机构的单独影响时，获 得了如下的结果：

排气的温度[K] 450.0 轴功率[kW] 3.73241 点燃时的温度/最大值[K] 908/1145 组1/组2的温度[K] 517/391 质量流量，单位[g/s] 30.9 组1/组2的质量流量[g/s] 27.7/3.67

表5

在此情况中，通过所述工作的气缸组4a和所述不工作的气缸组4b 的质量流量更高，但总质量流量更低。这是由于关闭的废气门排气管 30所导致的。可以看到，甚至该再吸入机构自身也可使排气温度明显 升高。

4.延后的后喷射

与无延后的后喷射的排气再吸入机构相比，以上所述的延后的后 喷射导致排气温度的大致另外25℃的升高。图5示出了对于工作的气 缸4a的相应的温度曲线，其中，曲柄转角在x轴上给出，温度在y轴 上给出。其结果被汇总在下表6中：

排气的温度[K] 485.0 轴功率[kW] 2.11612 点燃时的温度/最大值[K] 1052/1195 组1/组2的温度[K] 620/415 质量流量，单位[g/s] 11.9 组1/组2的质量流量[g/s] 11.2/1.12 拉姆达(lambda) 2.8038

表6

可以看到，损失了0.8kW的轴功率，因此对于排气温度的升高又 损失了一些功率。上表中的主排气管的总温度是485K，而离开所述工 作的气缸的温度是620K。将此与废气门排气管方法相组合，可实现高 于530K的温度，此温度是点燃来自燃料喷射器34的燃料所需的温度。

如上所述，以上所述的方法也可以用于带有部分预混合燃烧 (PPC)的发动机。已经证明，PPC燃烧在中等载荷至高载荷下工作良 好。因为PPC可简化地描述为以差的汽油运行柴油机，所以，在冷起 动、怠速和低载荷时存在过量HC和CO发动机排放的问题并不令人意 外。

已经证明，以上所述的排气再吸入机构能够改善此情形。这将使 气缸温度升高并降低CO和HC排放。进一步已知的是，如果排气后处 理系统工作，则HC和CO排放不是问题。但当催化器温度下降到低于 250℃时，转化效率降低到不可接受的水平。因此，在低载荷发动机运 行情形期间，排气后处理系统的温度也应保持高于250℃。

根据本发明，在低载荷下，控制该PPC发动机的气缸以将它们划 分为第一组不工作的气缸2a和第二组工作的气缸2b。另外或替代地， 进气歧管8也被划分为两个部分8a和8b，以可具有用于每个气缸组 2a、2b的单独的节气门。为了尽可能地减少通过所述不工作的气缸4a 的空气流动而不使得喷嘴过热或者不过度节流，PPC发动机被运行为 包括如下步骤中的至少一个：

-在所有气缸上启用排气再吸入；

-将所述工作的气缸4b略微节流以升高燃烧温度；

-将不工作的气缸4a节流超过所述工作的气缸4b，以降低通过所 述不工作的气缸的冷空气泵送。

这种策略导致充分增大的载荷(在工作的气缸组上)以移出PPC 问题区，且导致所述工作的气缸组的温度升高，这有助于解决PPC低 载荷问题。此策略也有助于升高排气温度，以由于来自工作的气缸组 4b的排气温度的升高和/或在不工作的气缸组4a内的空气加热而使催 化器有效用于CO和HC的氧化。

如前所述，排气脉冲随着降低的载荷而迅速消失。通过在一个气 缸组上升高载荷，可在通过涡轮增压器的气流中获得更好的脉冲。这 使涡轮增压器的热回收在低载荷范围内升高大约10％至25％。对于高 于大约25％的载荷，不太可能适用划分气缸组的解决方法，因为这对 应于工作的气缸上的50％的载荷。

总之，本发明的方法和/或本发明的内燃机系统的不同方面允许在 例如PPC、冷起动、低载荷、怠速和/或倒拖发动机运行模式的温度临 界发动机运行情形期间的更高的排气温度。因为气缸自身的温度或排 气的温度或二者在温度临界发动机运行情形期间明显升高，所以，排 气后处理系统可迅速处于其工作温度，且可长时间地保持处于其工作 温度。

附图标记

100内燃机系统

1内燃机

2气缸体

2a 不工作的气缸组

2b 工作的气缸组

4气缸

4a 不工作的气缸

4b 工作的气缸

6进气侧

8进气歧管

8a 不工作的进气歧管部分

8b 工作的进气歧管部分

10 排气侧

12 排气歧管

12a不工作的排气歧管部分

12b工作的排气歧管部分

14 涡轮增压器

16 第一涡轮机

18 第二涡轮机

20 第一排气管/主排气管

22 排气后处理系统

24 主柴油氧化催化器

26 主微粒过滤器

28 选择性还原反应器

30 废气门排气管

32 阀

34 燃料喷射器

36 小的柴油氧化催化器

40 EGR管

42 排气门升程

44 进气门升程