[发明专利]内燃发动机装置

说明书

本发明涉及一种用于车辆(1)的内燃发动机装置(100)，所述内燃发动机装置(100)包括容纳往复式燃烧活塞的燃烧缸(106)和容纳往复式膨胀活塞的膨胀缸(110)，所述膨胀缸(110)被布置在燃烧缸(106)下游并与其流体连通，以接收从燃烧缸(106)排放的燃烧气体，其中，内燃发动机装置(100)还包括被布置成与膨胀缸(110)流体连通的压力罐(112)，其中，内燃发动机装置(100)进一步被布置成在第一操作模式和第二操作模式中操作，在该第一操作模式中，在膨胀缸(110)中产生的压缩气体被输送到压力罐(112)，在该第二操作模式中，压力罐(112)中包含的压缩气体被从压力罐(112)输送到膨胀缸(110)。

技术领域

本发明涉及一种内燃发动机装置。本发明还涉及一种对应的用于控制内燃发动机的方法。本发明能够应用于车辆上，特别是通常被称为卡车的轻型、中型和重型车辆。虽然将主要针对卡车来描述本发明，但本发明还适用于其它类型的车辆，例如工程机械、公共汽车等。

背景技术

多年来，对内燃发动机的需求已经稳定地增加，并且发动机被不断地研发，以满足来自市场的各种需求。减少废气、提高发动机效率(即，减少燃料消耗)和更低的发动机噪声水平是选择车辆发动机时成为重要方面的一些准则。此外，在卡车领域中，存在适用的法律指令，其已经例如确定了所容许的最大废气污染量。更进一步，降低车辆的总体成本是重要，并且，由于发动机构成了总成本的相对大的部分，自然也降低了发动机部件的成本。

为了满足所描述的需求，不断地发展了各种发动机构思。在某些构思中，传统的动力气缸被与例如预压缩级和/或膨胀级组合。在其它构思中，由例如汽油或柴油推进的燃烧发动机被与由另一种类型的推进剂推进的另外的发动机组合。这种另外的发动机可以例如是电动机。而且，由可替代燃料(例如DME和天然气)推进的发动机越来越普及，因为它们的污染对周围环境较不有害。

虽然发动机构思的发展已经提供了排放更少量的对环境有害的污染物的发动机，但仍然不断地需要研发发动机，以便能够例如进一步改进对车辆动力的利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种至少部分克服了上述缺陷的内燃发动机装置。这通过根据本发明的第一方面的方法来实现。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于车辆的内燃发动机装置，该内燃发动机装置包括容纳往复式燃烧活塞的燃烧缸和容纳往复式膨胀活塞的膨胀缸，该膨胀缸被布置在燃烧缸下游并与燃烧缸流体连通，以接收从燃烧缸排放的燃烧气体，其中，该内燃发动机装置还包括被布置成与膨胀缸流体连通的压力罐，其中，该内燃发动机装置被进一步布置成在第一操作模式和第二操作模式中操作，在该第一操作模式中，在膨胀缸中产生的压缩气体被输送到压力罐，在该第二操作模式中，压力罐中包含的压缩气体被从压力罐输送到膨胀缸。

所述压力罐应被理解为能够容纳具有相对高的气体压力的压缩气体的罐。因此，所述压力罐还可以被称为高压罐或压力容器。如上所述，所述压力罐被布置成与膨胀缸流体连通。由此，在膨胀缸中产生的压缩气体能够被输送到压力罐，该压缩气体在期望的时间范围(time frame)内被容纳在压力罐中。

用语“操作模式”应被解释为操作内燃发动机装置的不同方式。第一操作模式可以优选涉及车辆的发动机制动状态操作。由此，在发动机制动期间，高压气体被输送到压力罐。因此，在发动机制动操作状态期间，该内燃发动机装置能够在第一操作模式中操作。另一方面，第二操作模式可以涉及压力罐中包含的压缩气体被输送到膨胀缸以用于其推进的空气混合动力状态(air hyhrid state)。因此，当希望在空气混合动力状态中操作车辆时，该内燃发动机装置能够在第二操作模式中操作。第一操作模式和第二操作模式优选与正常操作模式(其中，压缩的燃烧气体被从燃烧缸引导到膨胀缸)结合使用，因此提供了三个操作模式。而且，内燃发动机可以在混合模式中操作。在这种混合模式中，内燃发动机能够在正常操作模式中操作，由此，通过同时从压力罐向膨胀缸添加压缩气体而实现了增加的动力。

此外，燃烧缸可以优选被布置成以四冲程方式操作，而膨胀缸可以优选被布置成以二冲程方式操作。