本發(fā)明涉及一種用于運行由多個內燃機構成的系統(tǒng)的方法。此外,本發(fā)明涉及一種用于執(zhí)行該方法的控制裝置。
背景技術:
由實踐已知由多個內燃機構成的系統(tǒng),多個內燃機聯接成,使得由內燃機所提供的驅動功率被至少一個共同的消耗器接收。在此,由系統(tǒng)的內燃機所提供的驅動功率總地提供了被該個或每個共同的消耗器接收的總功率。
此外由實踐已知的是,由內燃機構成的這樣的系統(tǒng)的每個內燃機后置有各自的廢氣后處理裝置或由內燃機構成的這樣的系統(tǒng)的多個內燃機后置有共同的廢氣后處理裝置。當內燃機后置有各自的廢氣后處理裝置時,相應的內燃機的廢氣在相應的廢氣后處理裝置中經受各自的廢氣后處理。當多個內燃機后置有共同的廢氣后處理裝置時,該多個內燃機的廢氣為了共同的廢氣后處理被匯集且然后被引導經過共同的廢氣后處理裝置。
這樣的廢氣后處理裝置可例如是scr催化轉換器,在其中氧化氮在使用還原劑(例如氨)的情形下被轉化成氮氣和水蒸氣。這樣的scr催化轉換器可前置有no氧化催化轉換器,以便于在scr催化轉換器的上游將no轉化成no2且由此提高在scr催化轉換器中的反應速度。額外地或備選地,廢氣后處理裝置還可包括ch4氧化催化轉換器,以便于例如降低尤其在燃氣發(fā)動機的情形中積聚的ch4排放。
在該運行中所存在的問題是,廢氣后處理裝置尤其當其運行溫度在較長時間上過低時經受以碳氫化合物和/或以燃料產生的和發(fā)動機油產生的硫酸鹽和硫化物的焦化,由此使相應的廢氣后處理裝置失效或者其效率損失。此類失效是可逆的且可通過提高廢氣溫度在相應的廢氣后處理裝置的再生的意義上被逆轉,由此相應的廢氣后處理裝置又獲得其原有的活性。
在運行由多個后置有各自的廢氣后處理裝置或后置有共同的廢氣后處理裝置的內燃機構成的系統(tǒng)的情形中,相應的廢氣后處理裝置的再生引起困難。這此外因為如下,即,為了廢氣后處理裝置的有效再生由多個內燃機構成的系統(tǒng)的至少一個內燃機的驅動功率須被降低。然而當內燃機相應地提供用于至少一個共同的消耗器的驅動功率時這是不可能的,因為對于共同的消耗器而言可供使用的驅動功率于是會被降低且其不再可被完全運行。
技術實現要素:
由此出發(fā)本發(fā)明的目的在于,實現一種用于運行由多個內燃機構成的系統(tǒng)的新型方法和一種用于執(zhí)行該方法的控制裝置。
該目的通過一種根據權利要求1的方法來實現。根據本發(fā)明,為了廢氣后處理裝置的再生降低至少一個第一內燃機的驅動功率、提高該個或每個第一內燃機的廢氣的溫度且此外如此地提高至少一個第二內燃機的驅動功率,即,在該個或每個第一內燃機處的驅動功率的降低至少部分被補償。
以本文中的本發(fā)明所建議的是,當由多個相聯接的內燃機構成的系統(tǒng)的廢氣后處理裝置應被再生時,至少一個第一內燃機的驅動功率被降低。此外,該個或每個其驅動功率被降低的第一內燃機的廢氣的溫度被提高。此外,至少一個第二內燃機的驅動功率被提高,以便于至少部分補償該個或每個第一內燃機的驅動功率的降低。由此可能的是,盡管在至少一個第一內燃機處的驅動功率降低,但是對于由相聯接的內燃機構成的系統(tǒng)的相應的共同的消耗器而言所提供的總驅動功率保持恒定。通過降低該個或每個第一內燃機的驅動功率,相應的第一內燃機的廢氣的廢氣溫度可尤其通過在相應的第一內燃機處的發(fā)動機側的干預來提高,而不存在如下危險,即,在相應的第一內燃機處的臨界的構件溫度被超出。
備選地或額外地,在該個或每個其驅動功率被降低的第一內燃機處的廢氣溫度還可通過外部熱源被提高。所存在的優(yōu)點是,由于在相應的第一內燃機處的降低的驅動功率積聚較少的廢氣量,從而使得相對較小的外部熱源于是足夠用于提高廢氣溫度,該外部熱源也僅需要相對較少的能量。由此可降低燃料需求。
當每個內燃機后置有各自的廢氣后處理裝置時,為了至少一個第一內燃機的廢氣后處理裝置的再生降低相應的第一內燃機的驅動功率,且此外如此地提高至少一個其廢氣后處理裝置未被再生的第二內燃機的驅動功率,即,在該個或每個第一內燃機的驅動功率的降低被補償。在此,待引導經過相應的第一內燃機的待再生的廢氣后處理裝置的廢氣的溫度尤其通過在相應的第一內燃機處的發(fā)動機干預來提高,其中,該個或每個第二內燃機的驅動功率被如此地提高,即,由第一和第二內燃機總地提供的總驅動功率保持恒定。當每個內燃機后置有各自的廢氣后處理裝置時,則方法的該設計方案是有利的。
當多個內燃機后置有共同的廢氣后處理裝置時,為了廢氣后處理裝置的再生降低至少一個第一內燃機的驅動功率,且此外如此地提高至少一個其廢氣被引導經過該廢氣后處理裝置的第二內燃機的驅動功率,即,在該個或每個第一內燃機處的驅動功率的降低被補償。在此,該個或每個其驅動功率被降低的第一內燃機的廢氣的溫度尤其通過在相應的第一內燃機處的發(fā)動機干預來提高,且此外至少一個第二內燃機的驅動功率被如此地提高,即,在該個或每個第一內燃機處的驅動功率的降低被如此地補償,即,由第一和第二內燃機總地提高的總驅動功率保持恒定。當多個內燃機后置有共同的廢氣后處理裝置時,方法的該設計方案則是有利的。
優(yōu)選地,驅動功率被降低的相應的第一內燃機的廢氣的溫度通過改變燃料-空氣-比且/或通過改變噴射初始時間且/或通過改變噴射壓力且/或通過改變壓縮比例且/或通過改變閥開啟時間且/或通過改變增壓空氣溫度且/或通過改變廢氣背壓來提高。備選地或額外地,驅動功率被降低的相應的第一內燃機的廢氣的溫度通過外部熱源來提高。由此,在其驅動功率被降低的相應的第一內燃機處的廢氣的溫度可被特別有利地提高。
根據本發(fā)明的控制裝置包括用于執(zhí)行根據本發(fā)明的方法的器件。
附圖說明
本發(fā)明的優(yōu)選的改進方案由從屬權利要求和下面的說明得出。本發(fā)明的實施例根據附圖作詳細闡述且不局限于此。其中:
圖1:顯示了由多個內燃機構成的第一系統(tǒng)的框圖;且
圖2:顯示了由多個內燃機構成的第二系統(tǒng)的框圖。
具體實施方式
本發(fā)明涉及一種用于運行由多個內燃機構成的系統(tǒng)的方法和一種用于執(zhí)行該方法的控制裝置。
圖1高度示意性地顯示了由多個內燃機2,3構成的第一系統(tǒng)1。在圖1中所顯示的內燃機2,3被如此地聯接,即,由其所提供的驅動功率被共同的消耗器4接收。該消耗器4可例如是液壓的或電氣的或機械的或其余的消耗器,其所需要的驅動功率由兩個內燃機2和3被總地提供。兩個內燃機2和3相應地提供了用于共同的消耗器4的部分驅動功率。
根據圖1,內燃機的每個一方面被供應燃料5或者6且另一方面被供應燃燒空氣7,8,其中,在相應的內燃機2,3中燃料5,6被燃燒且廢氣9,10從相應的內燃機2,3中被排出。
在圖1的系統(tǒng)1的情形中,每個內燃機2,3關聯有各自的廢氣后處理裝置11,12,在其中相應的內燃機2,3的相應的廢氣9,10經受各自的廢氣后處理。相應地,經凈化的廢氣13,14離開廢氣后處理裝置11,12。
如果此時例如后置于內燃機2的廢氣后處理裝置12應被再生,則根據本發(fā)明為了該廢氣后處理裝置12的再生降低內燃機2的驅動功率、提高該在驅動功率上被降低的內燃機2的廢氣10的溫度且此外(更確切地說如此地)提高其廢氣后處理裝置11未被再生的內燃機3的驅動功率,即,在內燃機2處的驅動功率的降低至少部分、優(yōu)選完全被補償,以便于因此對于共同的消耗器4而言總地提供恒定的總驅動功率。
為了圖1的系統(tǒng)的廢氣后處理裝置中的其中一個的再生,相應地在前置于待再生的廢氣后處理裝置的第一內燃機處降低驅動功率。在其廢氣后處理裝置未被再生的第二內燃機處提高驅動功率,以便于補償第一內燃機的降低的驅動功率。此外,其驅動功率被降低的該第一內燃機的廢氣的溫度被提高,以便于由于提高的廢氣溫度再生后置于該第一內燃機的廢氣后處理裝置。在此,由內燃機所提供的總驅動功率保持恒定,從而盡管在第一內燃機處的驅動功率降低,由于在第二內燃機處的驅動功率的提高可一如既往地完全運行共同的消耗器。
其驅動功率被降低的該第一內燃機的廢氣的廢氣溫度的提高優(yōu)選通過在相應的、在驅動功率上被降低的第一內燃機處的發(fā)動機側干預實現。
這樣的發(fā)動機側干預可例如通過改變燃料-空氣-比且/或通過改變噴射初始時間且/或通過改變噴射壓力且/或通過改變壓縮比例且/或通過改變閥開啟時間且/或通過改變增壓空氣溫度且/或通過改變廢氣背壓在相應的在驅動功率上被降低的內燃機處實現。
根據一有利的改進方案設置成,圖1的系統(tǒng)1的每個廢氣后處理裝置11,12相應地關聯有至少一個傳感器15,16,借助于其可自動地探測對于相應的廢氣后處理裝置11,12而言再生是否是必要的。這可例如經由nox傳感器或nh3傳感器或煤煙傳感器實現。
由傳感器15,16所提供的測量信號被提供給控制裝置17,當探測到在廢氣后處理裝置11,12的一個處需要再生時,其以如下方式自動實施上述方法,即,在前置于待再生的廢氣后處理裝置的該內燃機處降低驅動功率、提高該內燃機的廢氣溫度且此外提高其廢氣后處理裝置不應被再生的其它內燃機的驅動功率,以便于在其它內燃機處補償驅動功率的降低。
控制裝置17包括用于執(zhí)行根據本發(fā)明的方法的器件。這些器件是硬件方面的器件和軟件方面的器件。
控制裝置17的硬件方面的器件是數據接口,以便于與參與執(zhí)行根據本發(fā)明的方法的部件交換數據。此外,控制裝置17的硬件方面的器件是用于數據處理的處理器和用于存儲數據的存儲器。控制裝置17的軟件方面的器件是程序模塊,其用于實施根據本發(fā)明的方法。
雖然在圖1中未示出,然而可能的是,備選或額外于在相應的內燃機處的發(fā)動機側的干預還經由外部熱源提高用于鑒于其驅動功率被降低的內燃機的廢氣的廢氣溫度。由相應的內燃機的驅動功率的降低引起在其處積聚較少的廢氣量,從而使得在驅動功率上被降低的內燃機的廢氣于是可經由需要相對較少能量的相對較小的外部熱源提高到用于相應的廢氣后處理裝置的再生所必要的溫度上。
圖2顯示了由多個相聯接的內燃機22,23構成的備選的系統(tǒng)21,其驅動功率又被由共同的消耗器24接收。同樣地在內燃機22和23中,在存在增壓空氣27或者28下,在產生相應的廢氣29或者30的情形下,燃料25或者26燃燒,其中,然而區(qū)別于圖1的系統(tǒng)1在圖2的系統(tǒng)21的情形中兩個內燃機22,23的廢氣29,30被引導經過共同的廢氣后處理裝置31且經受共同的廢氣后處理。兩個內燃機22,23的廢氣29,30相應地在圖2中被引導經過共同的廢氣后處理裝置31,其中,經凈化的廢氣32離開該廢氣后處理裝置。
那么,當廢氣后處理裝置31應被再生時,這例如可經由關聯于廢氣后處理裝置31的傳感器33被檢測,系統(tǒng)21的第一內燃機的驅動功率被降低,該在驅動功率上被降低的第一內燃機的廢氣的溫度被提高且另外的第二內燃機的驅動功率被提高,以便于補償另一內燃機的驅動功率的降低。
如此,例如在圖2中內燃機22的驅動功率可被降低,該內燃機22的廢氣30的溫度被提高且另一內燃機23的驅動功率被提高,從而使得兩個內燃機22和23又總地為共同的消耗器24提供恒定的總驅動功率。
在此,在其驅動功率上被降低的內燃機22處的廢氣30的廢氣溫度的提高可相對圖1的實施例一致地又經由上述發(fā)動機側的干預中的至少一個且/或經由外部熱源實現。在圖2中,在每個內燃機22,23的下游定位有此類外部熱源34或者35,相應的內燃機的相應的廢氣29或者30可經由其被加熱。
在圖2的在其中兩個內燃機22,23的廢氣被引導經過共同的廢氣后處理裝置31的實施例中,可設置成,其再生分段地或者逐段地以如下方式實現,即,例如在功率上被降低的內燃機22的鑒于其溫度被提高的廢氣被引導經過廢氣后處理裝置31的第一段且鑒于其驅動功率被提高的內燃機23的廢氣被引導經過廢氣后處理裝置31的第二段。
同樣地可設置成,兩個內燃機22,23的廢氣被預先混合且緊接著混合物僅被引導經過廢氣后處理裝置的一段。
通過廢氣后處理裝置31的分段地產生可改善其再生,然而為此如下是必要的,即,廢氣后處理裝置31的各個部分例如通過閥門或其它截閉元件為了再生可被彼此分開或者分離。
在圖2中又顯示了控制裝置36,其用于實施根據本發(fā)明的方法且具有用于其執(zhí)行的器件。
在圖1和2中所顯示的廢氣后處理裝置11,12,31可包括帶有必要時前置的no氧化催化器的scr催化轉換器。此外,廢氣后處理裝置11,12,31還可包括ch4氧化催化器和/或ch2o氧化催化器和/或nox存儲器催化轉換器等,其可通過溫度提升被再生。
在具體的數據實例處例如對于圖1的實施例而言應由以下出發(fā),即,兩個內燃機2和3對于共同的消耗器4提供5mw的驅動功率,從而使得其相應地總地提供10mw的總驅動功率。在正常運行中,廢氣9,10的溫度相應地為大約320℃,構造成nox傳感器的傳感器15,16在經凈化的廢氣13,14中測得大約400mg/nm3的nox濃度。
此外應由以下出發(fā),即,例如傳感器16確定在經凈化的廢氣流14中的nox濃度到700mg/nm3上的提高。控制裝置17然后基于該經提高的nox濃度推斷出,廢氣后處理裝置12應再生。
為此,內燃機2的驅動功率然后自動地被例如降低到2mw上且為了補償該降低將在內燃機3處的驅動功率提高到8mw,從而使得兩個內燃機2,3于是又總地提供10mw的用于共同的消耗器4的總驅動功率。同樣地,離開內燃機2的廢氣10的溫度被提高(例如到380℃上),更確切地說如上面示出的那樣,通過至少一個發(fā)動機側的干預且/或經由至少一個外部熱源。
為了相應的廢氣后處理裝置的再生所采取的上述措施,即至少一個第一內燃機的驅動功率的降低、該個或每個第一內燃機的廢氣的溫度的提高和此外為了補償在該個或每個第一內燃機處的驅動功率的降低的至少一個第二內燃機的驅動功率的提高,可例如受時間控制地對于固定的時間間隔而言被采用,以便于在時間控制的意義上再生相應的廢氣后處理裝置。在結束該時間間隔之后,在鑒于其驅動功率被降低的第一內燃機處的廢氣溫度于是又被降低,鑒于其驅動功率被降低的第一內燃機在其驅動功率上被提高且相應地另一內燃機在其驅動功率上被降低,從而在廢氣后處理裝置的再生之后兩個內燃機總地又提供恒定的驅動功率。
備選地,上述用于相應的廢氣后處理裝置的再生所采取的措施,即至少一個第一內燃機的驅動功率的降低、該個或每個第一內燃機的廢氣的溫度的提高和此外用于補償在該個或每個第一內燃機處的驅動功率的降低的至少一個第二內燃機的驅動功率的提高,也可在調節(jié)的意義中隨時間變化地被采用,以便取決于再生程度或者再生效果再生相應的廢氣后處理裝置。在該情況中,尤其當例如取決于相應的廢氣后處理裝置的至少一個傳感器的測量信號確定相應的廢氣后處理裝置的再生不再為必要時,結束相應的廢氣后處理裝置的再生。
附圖標記清單
1系統(tǒng)
2內燃機
3內燃機
4消耗器
5燃料
6燃料
7增壓空氣
8增壓空氣
9廢氣
10廢氣
11廢氣后處理裝置
12廢氣后處理裝置
13廢氣
14廢氣
15傳感器
16傳感器
17控制裝置
21系統(tǒng)
22內燃機
23內燃機
24消耗器
25燃料
26燃料
27增壓空氣
28增壓空氣
29廢氣
30廢氣
31廢氣后處理裝置
32廢氣
33傳感器
34熱源
35熱源
36控制裝置。