[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，耦接到第一排气歧管的第一组排气门可在与耦接到第二排气歧管的第二组排气门不同的正时操作。此外，基于定位在第一排气歧管中的压力传感器的输出，可诊断耦接在进气道与第一排气歧管之间的第一通道中的第一阀的位置，以及/或者第一组排气门的正时。

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另外问题。作为一个示例，在发动机操作期间，一个或多个阀系统可劣化，使得阀卡在一个位置，或者阀的实际位置不同于命令的位置。当劣化的或错误定位的阀是设置在EGR通道中的EGR阀或设置在耦接在扫气排气歧管与排气道之间的旁路通道中的旁路阀中的一个时，期望量的EGR和/或直吹不可被递送到进气道。类似地，当扫气排气门的正时不同于命令时，期望量的EGR和/或直吹不可被递送到进气道。因此，可降低发动机效率和燃料经济性。

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：在与耦接到与排气道耦接的第二排气歧管的第二组排气门不同的正时操作耦接到第一排气歧管的第一组排气门；以及基于定位在第一排气歧管中的压力传感器的输出，诊断定位在耦接在进气道与第一排气歧管之间的第一通道中的第一阀的位置。作为一个示例，基于压力传感器的输出，也可诊断定位在耦接在第一排气歧管与排气道之间的旁路通道中的第二阀的位置以及第一组排气门的正时。基于压力传感器的输出可确定第一阀和第二阀两端的压降以及第一组排气门的正时。当第一阀或第二阀两端的压降或第一组排气门的正时与预期不同时，所识别的阀可被错误定位或劣化。作为该诊断的结果，所识别的阀可被命令到不同的位置，并且/或者替换的阀可被调整以实现期望的工况(诸如期望的EGR流量或第一排气歧管中的压力)。因此，当这些阀中的一个或多个劣化或被错误定位时，调整替换的阀或改变错误定位的阀的命令位置可补偿压力(或正时)的差异，并且将期望的EGR流量或直吹量递送到进气道。因此，可提高发动机效率和燃料经济性。

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。