[發明專利]用于分流式排氣發動機系統的系統和方法

有效

• 申請號: 201711344280.8
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108204283B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: J·N·尤瑞;G·蘇尼拉
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F02D13/02
• 分類號: F02D13/02;F02D41/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐東升;趙蓉民

本申請提供了用于操作分流式排氣發動機系統的方法和系統，該分流式排氣發動機系統經由第一排氣歧管將直吹空氣和排氣再循環提供到進氣道，并且經由第二排氣歧管將排氣提供到排氣道。在一個示例中，響應于在逐缸基礎上從估計的燃燒空氣?燃料含量到直吹空氣的較稀的空氣?燃料含量的轉變，可調整多個進氣門和耦接到第一排氣歧管的第一組排氣門之間的打開重疊的量。作為一個示例，從定位在第一排氣歧管內或第一組排氣門中每一個的排氣流道內的氧傳感器的輸出可確定轉變。

技術領域

本說明書整體涉及用于包括排氣再循環的分流式排氣發動機的方法和系統。

背景技術

發動機可使用升壓裝置，諸如渦輪增壓器以增加發動機功率密度。但是，由于增加的燃燒溫度，可發生發動機爆震。由于高充氣溫度，爆震在升壓條件下尤其有問題。本發明人已經認識到利用具有分流式排氣系統的發動機系統可減少爆震并且提高發動機效率，其中第一排氣歧管將排氣再循環(EGR) 傳送到渦輪增壓器的壓縮機的上游的發動機的進氣裝置，并且其中第二排氣歧管路將排氣傳送到發動機的排氣裝置中的渦輪增壓器的渦輪。在這種發動機系統中，每個汽缸可包括兩個進氣門和兩個排氣門，其中排它地耦接到第一排氣歧管的第一組汽缸排氣門(例如，掃氣排氣門)可在與排它地耦接到第二排氣歧管的第二組汽缸排氣門(例如，放氣排氣門)不同的正時操作，從而隔離排氣的掃氣部分和放氣部分。第一組汽缸排氣門的正時也可與汽缸進氣門的正時配合，以產生正氣門重疊時段，其中稱為直吹的(blowthrough) 新鮮進氣(或新鮮進氣和EGR的混合物)可經由耦接到第一排氣歧管的EGR 通道流過汽缸并返回到壓縮機上游的進氣裝置。直吹空氣可從汽缸內去除殘留的排氣(稱為掃氣)。本文的發明人已經認識到，通過使排氣的第一部分(例如，較高壓力的排氣)流過渦輪和較高壓力的排氣道，并且使排氣的第二部分(例如，較低壓力的排氣)和直吹空氣流到壓縮機入口，可降低燃燒溫度，同時改善渦輪的工作效率和發動機扭矩。

然而，本文的發明人已經認識到由于這種系統的操作的另外問題。作為一個示例，經由第一排氣歧管(例如，掃氣排氣歧管)到進氣道的太多的直吹空氣可導致發動機效率降低。類似地，經由第一排氣歧管到進氣道的太多或太少的EGR流也可降低發動機效率。然而，當前的發動機傳感器可不能夠準確地測量第一排氣歧管中的EGR流和直吹量。因此，可不將期望量的EGR 流和/或直吹空氣遞送到進氣道。

發明內容

在一個示例中，上述問題可通過一種方法來解決，該方法包括：使升壓的直吹空氣從多個進氣門流到經由第一組排氣門耦接到進氣道的第一排氣歧管；以及響應于在逐缸基礎上從直吹空氣的估計的燃燒空氣-燃料含量轉變到較稀的空氣-燃料含量，調整多個進氣門和第一組排氣門之間的開口重疊的量。例如，轉變可包括從設置在第一排氣歧管內或第一組排氣門中每個排氣門的流道中的氧傳感器確定的從第一組排氣門排出的直吹空氣的氧水平的增加。氧水平的增加可以是從較低的第一氧水平增加到較高的第二氧水平。然后基于第一組排氣門中每個排氣門的第二氧水平，可確定在單個發動機循環期間從第一排氣歧管流到進氣道的升壓的直吹空氣的總量。然后基于升壓的直吹空氣的所確定的總量和直吹空氣的期望量，可調整多個進氣門和第一組排氣門之間的開口重疊的量，和/或調整被定位在耦接在第一排氣歧管和進氣道之間的EGR通道中的EGR閥的位置。以這種方式，可將期望量的直吹空氣遞送到進氣道，從而提高發動機效率并減少發動機爆震。

應當理解，上面的發明內容被提供是為了以簡化的形式介紹在詳細描述進一步描述的一些概念。并不旨在標識所要求保護的主題的關鍵或必要特征，其范圍由隨附的權利要求唯一限定。此外，所要求保護的主題不限于解決上面或在本公開的任何部分提到的任何缺點的實施方式。

附圖說明

圖1A示出了具有分流式排氣系統的渦輪增壓發動機系統的示意圖。

圖1B示出了圖1A的發動機系統的汽缸的實施例。

圖2A示出了用于內燃發動機的發動機空燃比控制系統和流入排氣排放裝置的空燃比的第一實施例的框圖。