[发明专利]用于分流式排气发动机系统的系统和方法

说明书

本申请提供了用于操作分流式排气发动机系统的方法和系统，该分流式排气发动机系统经由第一排气歧管将直吹空气和排气再循环提供到进气道，并且经由第二排气歧管将排气提供到排气道。在一个示例中，响应于发动机负载低于阈值，可停用发动机汽缸的所有进气门，同时在不同的正时操作耦接到第一排气歧管的第一排气门和耦接到第二排气歧管的第二排气门。因此，可使来自进气道的进气传送通过耦接在进气道和第一排气歧管之间的排气再循环通道，并且经由第一排气门进入发动机汽缸。

技术领域

本说明书整体涉及用于包括排气再循环的分流式排气发动机的方法和系统。

背景技术

发动机可使用升压装置，诸如涡轮增压器以增加发动机功率密度。但是，由于增加的燃烧温度，可发生发动机爆震。由于高充气温度，爆震在升压条件下尤其有问题。本发明人已经认识到利用具有分流式排气系统的发动机系统可减少爆震并且提高发动机效率，其中第一排气歧管将排气再循环(EGR)传送到涡轮增压器的压缩机的上游的发动机的进气装置，并且其中第二排气歧管路将排气传送到发动机的排气装置中的涡轮增压器的涡轮。在这种发动机系统中，每个汽缸可包括两个进气门和两个排气门，其中排它地(exclusively)耦接到第一排气歧管的第一组汽缸排气门(例如，扫气排气门)可在与排它地耦接到第二排气歧管的第二组汽缸排气门(例如，放气排气门)不同的正时操作，从而隔离排气的扫气部分和放气部分。第一组汽缸排气门的正时也可与汽缸进气门的正时配合，以产生正气门重叠时段，其中称为直吹的(blowthrough)新鲜进气(或新鲜进气和EGR的混合物)可经由耦接到第一排气歧管的EGR通道流过汽缸并返回到压缩机上游的进气装置。直吹空气可从汽缸内去除残留的排气(称为扫气)。本文的发明人已经认识到，通过使排气的第一部分(例如，较高压力的排气)流过涡轮和较高压力的排气道，并且使排气的第二部分(例如，较低压力的排气)和直吹空气流到压缩机入口，可降低燃烧温度，同时改善涡轮的工作效率和发动机扭矩。

然而，本文的发明人已经认识到由于这种系统的操作的潜在问题。作为一个示例，当发动机负载降低并且进气节气门的开度减小以减小发动机扭矩输出时，可增加发动机的泵送功，由此降低燃料经济性。

发明内容

在一个示例中，上述问题可通过一种方法来解决，该方法包括：响应于发动机负载低于阈值，停用发动机汽缸的所有进气门，同时在不同的正时操作耦接到与进气道耦接的排气再循环(EGR)通道的第一排气门以及耦接到排气道的第二排气门时；以及使来自进气道的进气传送通过EGR通道，并且经由第一排气门进入发动机汽缸。以这种方式，通过停用进气门，进气可通过EGR通道反向流动到发动机汽缸。作为一个示例，经由第一排气门和EGR通道被传送到发动机汽缸中的进气可在发动机汽缸内燃烧，然后经由第二排气门被排放到排气道。这种操作可减少在较轻的发动机负载下的泵送功，由此提高燃料经济性。另外，通过使进气反向流动通过EGR通道，进气可以通过设置在EGR通道中的EGR冷却器升温。这可增加进入发动机汽缸的进气的压力并且进一步减少进气泵送，并且减少发动机排放。

应当理解，上面的发明内容被提供是为了以简化的形式介绍在详细描述进一步描述的一些概念。并不旨在标识所要求保护的主题的关键或必要特征，其范围由随附的权利要求唯一限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上面或在本公开的任何部分提到的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1A示出了具有分流式排气系统的涡轮增压发动机系统的示意图。

图1B示出了图1A的发动机系统的汽缸的实施例。

图2A示出了用于内燃发动机的发动机空燃比控制系统和流入排气排放装置的空燃比的第一实施例的框图。

图2B示出了用于内燃发动机的发动机空燃比控制系统和流入排气排放装置的空燃比的第二实施例的框图。

图3A示出了分流式排气发动机系统的一个发动机汽缸的示例汽缸进气门和排气门正时。