[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，一种用于发动机系统的空气燃料控制方法包括响应于条件使空气从进气歧管通过多个发动机汽缸流到排气道和旁路通道的接合部，该接合部沿着第一排放控制装置和第二排放控制装置之间的排气道定位。该方法还包括在使空气流到接合部的同时使排气流到第一排放控制装置。

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(scavenge)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(blowdown)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，排气道可耦接到第二排气歧管并且包括涡轮。第一排放控制装置和第二排放控制装置可定位在涡轮下游的排气道中。在高发动机功率水平下，发动机可被过多加注燃料(例如，富化学计量运行)以减小排气门和涡轮温度。但是，这可造成排气道中高水平的烃和一氧化碳。当第二排放控制装置是三元催化剂时，进入第二排放控制装置的非化学计量的排气可导致降低三元催化剂功能，以及因此增加的排放。当第二排放控制装置是汽油微粒过滤器时，增加水平的烃可导致GPF的烟灰负载增加，并且因此增加排放。

发明内容

在一个示例中，上述问题可通过一种发动机操作方法来解决，该方法包括：响应于条件，通过多个发动机汽缸使空气从进气歧管流到排气道和旁路通道的接合部，该接合部沿着第一排放控制装置和第二排放控制装置之间的排气道定位；以及在使空气流到接合部时使排气流到第一排放控制装置。空气可以是还没有经受燃烧的直吹空气。作为一个示例，条件可以是重新生成第二排放控制装置的请求。在另一个示例中，条件可以是进入发动机的气体的流率和/或超过阈值功率水平的发动机的功率水平。以这种方式，通过使空气流到第二排放控制装置，增加的氧气可进入第二排放控制装置。在一个示例中，这种增加的氧气可帮助保持进入第二排放控制装置的化学计量的混合物，由此增加第二排放控制装置的功能并且减少发动机排放。在另一个示例中，这种增加的氧气可有助于从第二排放控制装置再生和燃烧烟灰，并且因此也导致第二排放控制装置的功能增加和减少的排放。

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。