具有可变充气运动的专用egr汽缸的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明总体涉及用于调节专用发动机汽缸组内的充气运动的方法和系统，专用发动机汽缸组提供外部EGR到发动机进气道和非专用的发动机汽缸组。
【背景技术】
[0002]发动机可以配备有排气再循环(EGR)系统，以从发动机排气歧管转移至少一些排气到发动机进气歧管。通过提供期望的发动机稀释，该系统降低发动机爆震、节流损失、缸内热损失以及氮氧化合物排放。因此，提升了燃料的经济效益，尤其是在高水平的发动机增压情况下。发动机还配备有独立的汽缸(或汽缸组)，其专用于为其他发动机汽缸提供外部EGRo其中，来自专用汽缸组的所有排气都被再循环到进气歧管。因此，这允许在大多数工况下，基本固定的EGR量被提供到发动机汽缸。通过调节专用EGR汽缸组的燃料添加(例如，调节到富运行)，可以改变EGR组分，使其包括许多种类，诸如氢，其提高了发动机的EGR容限，并且引起燃料经济效益的益处。
[0003]另外，增加的喷射到发动机燃烧室内的空气和/或燃料充气的运动可以在相同条件下增加燃烧效率。例如，通过在垂直于流向的方向上引入空气速度和湍流，充气运动可以增加燃烧的效力。通过引入额外的动能进入燃烧室，点火前部可以更快更平稳地穿过燃烧室的容积，以便在热能被转换为活塞运动之前，与更多的燃料量相互作用。而且，产生的湍流可以提高燃烧室内空气燃料混合物的均质化以及提高燃烧速率，燃烧速率是空气燃料混合物在燃烧过程中完全燃烧所需要的时间。在一个示例中，充气运动控制设备，诸如充气运动控制阀，可以被连接在发动机汽缸的进气道的上游，以便增加或减少相应汽缸的充气运动，由此分别提高或降低汽缸燃烧速率。
[0004]在一种使用充气运动控制设备的方法中，由Gopp和Michelini在US6715476中示出的，充气运动控制阀或进气歧管流道控制(或相似的设备)选择性地控制进入空气或空气燃料充气。在一个示例中，充气运动控制阀被设置在与每个汽缸关联的流道内，并且经由附连到每个各自阀的驱动器由控制器操作。驱动器可以被独立地控制或根据特定的应用以协调的方式被控制。而且，排气再循环(EGR)回路装配了 EGR阀，以选择性地提供来自排气歧管的部分排气到进气歧管。在一个实施例中，EGR排气被示出为被引导进入充气运动控制阀的位置上游的进气歧管，使得在运行期间，空气或空气燃料充气连同EGR排气一起被引导通过充气运动控制阀。以此方式，期望的EGR流动速率的确定除了其他因素还包括充气运动控制阀的位置(打开、关闭)。
【发明内容】
[0005]然而，本发明人在此已经认识到该充气运动控制设备和方法潜在的问题。第一，充气运动控制阀被说明为根据来自控制器的命令而打开或关闭，其中没有讨论阀在打开和关闭位置之间的打开程度。充气运动控制阀的位置的范围可以被期望根据发动机工况获得每个汽缸的各种空燃比、湍流比和燃烧速率。而且，EGR系统包括每个汽缸的EGR回路，其引导排气的部分从每个汽缸回到进气歧管。可以期望输送只来自单一汽缸(或专用汽缸组)的可变的排气量，以便增加发动机性能，同时为充气运动控制和EGR提供更多的选择。
[0006]在一个示例中，上述问题可以通过用于发动机的方法至少部分地被解决，该方法包括:调节连接至第一汽缸组的第一充气运动控制设备和连接至第二汽缸组的第二充气运动控制设备中的每个，以改变在第一汽缸组和第二汽缸组之间的充气运动水平，同时仅将来自所述第二汽缸组的排气再循环到进气歧管。以此方式，第一汽缸组和第二汽缸组的期望的燃烧速率的范围可以经由调整第一充气运动控制设备和第二充气运动控制设备和来自第一汽缸组的排气再循环的组合而获得。
[0007]在另一个示例中，来自EGR系统的排气可以以两种模式被选择性地控制；非专用EGR模式，其中没有排气从第一汽缸组被再循环到进气歧管中，和专用EGR模式，其中排气只从第一汽缸组被再循环到进气歧管。在非专用EGR模式期间，第一充气运动控制设备和第二充气运动控制设备可以被调节，以维持在两个汽缸组之间的共同的充气运动水平。在专用EGR模式期间，两个充气运动控制设备可以被调节，以在两个汽缸组之间改变充气运动水平。其他的配置也是可行的，如下面更详细的讨论。
[0008]应当理解，提供以上
【发明内容】
是为了以简化的形式介绍一系列概念，这些概念在【具体实施方式】中被进一步描述。这并不意味着确立所要求保护的主题的关键或必要特征，要求保护的主题的范围由所附权利要求唯一地限定。另外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。
【附图说明】
[0009]图1是包括专用EGR支援汽缸组和多个充气运动控制设备的发动机系统的示意图。
[0010]图2是图1的发动机系统的燃烧室的示意性描述。
[0011]图3示出了用于调节发动机系统运行以在调节一个或多个充气运动控制设备时改变EGR速率的示例方法。
[0012]图4示出了对于不同的发动机条件而转换专用EGR模式和在汽缸组之间调节充气运动水平的表格。
[0013]图5示出了根据在整个时间周期内的发动机负荷而调节多个变量的第一示例性图示。
[0014]图6示出了根据在整个时间周期内的发动机负荷而调节多个变量的第二示例性图示。
[0015]图7示出了根据在整个时间周期内的发动机负荷而调节多个变量的第三示例性图示。
【具体实施方式】
[0016]以下说明涉及用于调节被传送到汽缸的充气运动的系统和方法，所述汽缸连接或者不连接至专用排气再循环(EGR)系统。图1示出了包括专用EGR支援汽缸组和多个充气运动设备的发动机系统的示意图，而图2示出了图1的发动机系统的燃烧室的示意性描述。图3示出了用于调节发动机系统运行以在调节一个或多个充气运动控制设备时改变EGR速率的示例方法。图4示出了对于不同的发动机条件，转换专用EGR模式和调节汽缸组之间的充气运动水平的表格。最后，5-7示出了根据在整个时间周期内的发动机负荷而调节多个变量的三个示例性图示。
[0017]增加的喷射到发动机燃烧室内的空气和/或燃料充气的运动在一些情况下可以增加燃烧效率。例如，充气运动可以通过在垂直于流动方向的方向上引入空气速度而增加燃烧效率。通过引入额外的动能到燃烧室中，点火前部可以更快更平稳地穿过燃烧室的容积，以便在热能被转换为活塞运动之前与更多的燃料量相互作用。而且，产生的湍流可以提高燃烧室内空气燃料混合物的均质化。
[0018]充气运动控制阀(CMCV)可以被用于通过限制进气歧管内的部分进气通道而引入期望的湍流。当穿过该限制后，空气被从远端壁反射，该空气具有水平速度和由进气系统内的压力差引起的该空气的初始垂直(流动方向)速度。CMCV可以被驱动器控制，该驱动器被编程以在特定的、有利的工况期间产生这种障碍。在其他示例中，可替换的机械设备可以被用于调节一个或多个发动机汽缸的空气湍流和充气运动。
[0019]在一个示例中，CMCV可以在板-轴旋转配置中实现，其中板面具有被设计为当垂直于气流流动对齐时覆盖进气通道的大部分横截面(这被称为完全关闭位置)的几何构型。在完全打开位置中，板可以围绕其轴旋转，使得板的宽度和轴阻挡气道，从而允许充分更多的空气通过。旋转轴通常被定位为通过板面的对称轴线或处于板的靠近通道的一个壁的边缘。CMCV的形状可以类似于被用于引导空气充气进入进气歧管的节气门设备。CMCV通常被定位在各流道中的节气门设备的下游，所述流道将进气歧管连接到各汽缸。
[0020]公开的系统和方法涉及可以被包括在机动车辆的推进系统中的内燃发动机的进气系统的设计和运行。具体地，有目的地利用充气运动控制的进气系统可以包括在燃烧室内引入湍流，以使燃料空气分布均质化。而且，通过燃烧室的点火火焰的前沿可以通过这种额外的运动被加速，以便燃烧更快速发生，并且功率可以在做功冲程中的期望点被传送到曲轴。通过限制部分进气通道，空气被推入垂直于流动方向的方向，以便当空气充气进入室时，其具有在流动方向和与流动方向平面正交的方向上的速度分量。在不同的示例中，为了引入更多的翻滚运动，充气运动控制阀可以阻滞进气流的底部，以在进气口的顶部产生与流动相同方向上的高速流体。因此，流体沿着进气门的顶部进入燃烧室，并且导致增加的翻滚运动。充气运动控制阀(即，设备)可以被设置在发动机系统内，以用上述方式改变发动机的性能。
[0021]图1示意性地示出了包括具有四个汽缸(标记为1-4)的发动机10的示例发动机系统100的多个方面。如在此阐述的，四个汽缸被布置为由非专用EGR汽缸1-3组成的第一汽缸组17和由专用EGR汽缸4组成的第二汽缸组18。发动机10的每个燃烧室的详细描述参考图2被提供。发动机系统100可以被连接在车辆上、诸如配置为道路行驶的客车。
[0022]在描述的实施例中，发动机10是连接至涡轮增压器13的增压发动机，涡轮增压器13包括由涡轮76驱动的压缩机74。具体地，新鲜空气沿进气通道42经由空气净化器53被引入发动机10，然后行进通过压缩机74，并且随后流至增压空气冷却器78。通过进气通道42进入进气系统的周围空气的流速可以至少部分通过调节进气节气门20而被控制。压缩机74可以是任意适合的进气压缩机，诸如马达驱动或传动轴驱动的机械增压器压缩机。然而，在发动机系统10内，压缩机是经由轴19被机械地连接至涡轮76的涡轮增压器压缩机，并且涡轮76通过膨胀发动机排气被驱动。在一个实施例中，压缩机74和涡轮76可以被连接在双涡旋涡轮增压器内。在另一个实施例中，涡轮增压器13可以是可变几何涡轮增压器(VGT)，其中涡轮几何构型依据发动机转速主动地改变。
[0023]如图1所述，压缩机74通过增压空气冷却器78被连接至进气节气门20。进气节气门20被连接至发动机进气歧管25。从压缩机74，被压缩的空气充气流动通过增压空气冷却器78和节气门20至进气歧管25。增压空气冷却器可以是例如空气到空气或空气到水的热交换器。在图1中所示的实施例中，进气歧管内的空气充气的压力被歧管空气压力(MAP)传感器24感测。压缩机旁通阀(未示出)可以在压缩机74的入口和出口之间串联连接。压缩机旁通阀可以是常闭阀，其被配置为在选择的工况下打开以减小过量的增压压力。例如，压缩机旁通阀可以在降低发动机转速的情况期间被打开，以转移压缩机喘振。
[0024]进气歧管25通过一系列进气门(见图2)连接至一系列燃烧室30。燃烧室经由一系列排气门(见图2)被进一步连接至排气歧管36。在描述的实施例中，排气歧管36包括多个排气歧管区段，以使来自不同燃烧室的流出物(即，排气)能够被引导到发动机系统中的不同位置。特别地，来自第一汽缸组17(汽缸1-3)的流出物在被排放控制设备170的排气催化剂处理之前，被引导通过排气歧管36的涡轮76。相比之下，来自第二汽缸组18(汽缸4)的排气经由通道50和排气催化剂70被输送回到进气歧管25。可替换地，来自第二汽缸组18的至少部分排气经由气门65和通道56被引导至排气歧管36的涡轮76。通过调节气门65，被从汽缸4引导至相对于进气歧管的排气歧管的部分排气可以变化。在一些示例中，气门65和通道56可以被省略。
[0025]在一些实施例中，排气催化剂70可以配置为水煤气变换(WGS)催化剂。WGS催化剂70被配置为从在通道50内接收的来自汽缸4的富排气产生氢气。
[0026]每个汽缸1-4可以包括内部EGR，该内部E