具有動(dòng)態(tài)載荷控制的專用egr發(fā)動(dòng)的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及具有動(dòng)態(tài)載荷控制的專用EGR發(fā)動(dòng)機(jī)。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)包括第一發(fā)動(dòng)機(jī)排和第二發(fā)動(dòng)機(jī)排。第一進(jìn)氣閥置于第一發(fā)動(dòng)機(jī)排的汽缸的進(jìn)氣口中，并且被配置為用于通過(guò)根據(jù)第一進(jìn)氣閥的升程和持續(xù)時(shí)間特性周期性地打開和關(guān)閉來(lái)計(jì)量第一燃燒空氣流?？勺冮y機(jī)構(gòu)控制機(jī)構(gòu)被配置為影響第一進(jìn)氣閥的升程和持續(xù)時(shí)間特性?？烧{(diào)整第一進(jìn)氣閥的升程或持續(xù)時(shí)間，從而滿足EGR控制標(biāo)準(zhǔn)。
【專利說(shuō)明】具有動(dòng)態(tài)載荷控制的專用EGR發(fā)動(dòng)機(jī)
[0001]聯(lián)邦研究聲明
本發(fā)明是在美國(guó)政府的支持下根據(jù)能源部授予的協(xié)議N0.DE-EE0005654做出的。美國(guó)政府可享有本發(fā)明的一些權(quán)利。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及具有排氣再循環(huán)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，更具體地涉及可在EGR變化范圍大的各種EGR模式操作的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0003]在當(dāng)今世界，期望內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)具有提高的燃料經(jīng)濟(jì)性和減少的排放物，同時(shí)產(chǎn)生可接受水平的動(dòng)力。同時(shí)實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的手段是利用排氣再循環(huán)(EGR)。遺憾的是，常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)通常不能在允許相對(duì)高水平的EGR的同時(shí)在大范圍的排量下操作，在一些操作模式下需要相對(duì)高水平的EGR來(lái)減輕點(diǎn)火爆震和提高燃料經(jīng)濟(jì)性。此外，目前還未能實(shí)際上向發(fā)動(dòng)機(jī)的所有汽缸對(duì)稱或接近對(duì)稱地傳送富氫EGR，以減少輕載荷時(shí)的節(jié)流損失，從而降低燃料消耗。
[0004]因此，期望提供一種解決現(xiàn)有技術(shù)中的這些和其它缺陷的發(fā)明。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)包括限定第一燃燒室的第一發(fā)動(dòng)機(jī)排，第一燃燒室具有用于將第一燃燒空氣流提供到第一燃燒室的第一進(jìn)氣口和用于從第一燃燒室提供第一燃燒產(chǎn)物流的第一排氣口。第二發(fā)動(dòng)機(jī)排限定第二燃燒室，第二燃燒室具有用于將第二燃燒空氣流提供第二燃燒室的第二進(jìn)氣口和用于從第二燃燒室提供第二燃燒產(chǎn)物流的第二排氣口。第一進(jìn)氣閥置于第一進(jìn)氣口中，并且第一進(jìn)氣閥被配置為用于通過(guò)根據(jù)第一進(jìn)氣閥的升程和持續(xù)時(shí)間特性周期性地打開和關(guān)閉來(lái)計(jì)量第一燃燒空氣流。
[0006]第二進(jìn)氣閥置于第二進(jìn)氣口中，并且第二進(jìn)氣閥被配置為用于通過(guò)根據(jù)第二進(jìn)氣閥的升程和持續(xù)時(shí)間特性周期性地打開和關(guān)閉來(lái)計(jì)量第二燃燒空氣流。進(jìn)氣歧管限定進(jìn)氣充氣室，并且進(jìn)氣歧管還限定空氣入口、第一進(jìn)氣流道、第二進(jìn)氣流道和EGR管道，它們各自與進(jìn)氣充氣室流體連通?？諝馊肟谂c一定量環(huán)境空氣流體連通，并且被配置為用于運(yùn)載一定量環(huán)境空氣以將其傳送到進(jìn)氣充氣室。第一進(jìn)氣流道與第一進(jìn)氣口流體連通，并且被配置為用于將第一燃燒空氣流從進(jìn)氣充氣室運(yùn)載到第一進(jìn)氣口。第二進(jìn)氣流道與第二進(jìn)氣口流體連通，并且被配置為用于將第二燃燒空氣流從進(jìn)氣充氣室運(yùn)載到第二進(jìn)氣口。EGR管道與第一排氣口流體連通，并且被配置為用于將第一燃燒產(chǎn)物流從第一排氣口運(yùn)載到進(jìn)氣充氣室。
[0007]在本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例中，提供可變閥機(jī)構(gòu)控制機(jī)構(gòu)，其被配置為影響第一進(jìn)氣閥的升程和持續(xù)時(shí)間特性。調(diào)整第一進(jìn)氣閥的升程或持續(xù)時(shí)間，從而滿足EGR控制標(biāo)準(zhǔn)。
[0008]通過(guò)結(jié)合附圖提供的本發(fā)明的以下詳細(xì)描述，顯而易見以上特征和優(yōu)點(diǎn)以及本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)。
[0009]本發(fā)明還提供了以下方案:
1.一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，包括:
限定第一燃燒室的第一發(fā)動(dòng)機(jī)排，第一燃燒室具有用于將第一燃燒空氣流提供到第一燃燒室的第一進(jìn)氣口和用于從第一燃燒室提供第一燃燒產(chǎn)物流的第一排氣口；
限定第二燃燒室的第二發(fā)動(dòng)機(jī)排，第二燃燒室具有用于將第二燃燒空氣流提供到第二燃燒室的第二進(jìn)氣口和用于從第二燃燒室提供第二燃燒產(chǎn)物流的第二排氣口；
第一進(jìn)氣閥，其置于第一進(jìn)氣口中，第一進(jìn)氣閥被配置為用于通過(guò)根據(jù)第一進(jìn)氣閥的升程和持續(xù)時(shí)間特性周期性地打開和關(guān)閉來(lái)計(jì)量第一燃燒空氣流；
第二進(jìn)氣閥，其置于第二進(jìn)氣口中，第二進(jìn)氣閥被配置為用于通過(guò)根據(jù)第二進(jìn)氣閥的升程和持續(xù)時(shí)間特性周期性地打開和關(guān)閉來(lái)計(jì)量第二燃燒空氣流；
限定進(jìn)氣充氣室的進(jìn)氣歧管，進(jìn)氣歧管還限定空氣入口、第一進(jìn)氣流道、第二進(jìn)氣流道和EGR管道，它們各自與進(jìn)氣充氣室流體連通；
空氣入口，其與一定量環(huán)境空氣流體連通，并且被配置為用于運(yùn)載一定量環(huán)境空氣以將其傳送到進(jìn)氣充氣室；
第一進(jìn)氣流道，其與第一進(jìn)氣口流體連通，并且被配置為用于將第一燃燒空氣流從進(jìn)氣充氣室運(yùn)載到第一進(jìn)氣口；
第二進(jìn)氣流道，其與第二進(jìn)氣口流體連通，并且被配置為用于將第二燃燒空氣流從進(jìn)氣充氣室運(yùn)載到第二進(jìn)氣口；
EGR管道，其與第一排氣口流體連通，并且被配置為用于將第一燃燒產(chǎn)物流從第一排氣口運(yùn)載到進(jìn)氣充氣室；
進(jìn)一步包括EGR回流控制閥，其置于EGR管道中，EGR回流控制閥被配置為用于允許當(dāng)EGR回流控制閥處于打開模式時(shí)第一燃燒產(chǎn)物流的至少一部分被直接傳送到進(jìn)氣充氣室，并且當(dāng)EGR回流控制閥處于關(guān)閉模式時(shí)防止第一燃燒產(chǎn)物流直接流到進(jìn)氣充氣室。
[0010]2.根據(jù)方案I所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)一步包括可變閥機(jī)構(gòu)控制機(jī)構(gòu)，其被配置為用于通過(guò)調(diào)整第一進(jìn)氣閥的升程來(lái)影響第一進(jìn)氣閥的升程和持續(xù)時(shí)間特性。
[0011]3.根據(jù)方案I所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)一步包括可變閥機(jī)構(gòu)控制機(jī)構(gòu)，其被配置為用于通過(guò)調(diào)整第一進(jìn)氣閥的持續(xù)時(shí)間來(lái)影響第一進(jìn)氣閥的升程和持續(xù)時(shí)間特性。
[0012]4.根據(jù)方案I所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)一步包括可變閥機(jī)構(gòu)控制機(jī)構(gòu)，其被配置為用于通過(guò)調(diào)整第一進(jìn)氣閥的升程和持續(xù)時(shí)間來(lái)影響第一進(jìn)氣閥的升程和持續(xù)時(shí)間特性。
[0013]5.根據(jù)方案I所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)一步包括:
EGR通風(fēng)口，其與EGR管道流體連通，并且被配置為用于將來(lái)自EGR管道的待排放的第一燃燒產(chǎn)物流的至少一部分運(yùn)載到大氣；
EGR通氣流控制閥，其置于EGR通風(fēng)口中，EGR通氣流控制閥被配置為用于允許當(dāng)EGR通氣流控制閥處于打開模式時(shí)將第一燃燒產(chǎn)物流的至少一部分排放到大氣，并且當(dāng)EGR通氣流控制閥處于關(guān)閉模式時(shí)防止第一燃燒產(chǎn)物流被釋放到大氣。
[0014]6.根據(jù)方案I所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，
其中，EGR管道具有升壓支管和直接返回支管，直接返回支管與進(jìn)氣充氣室流體連通； 升壓支管與增壓器的入口流體連通，升壓支管被配置為用于運(yùn)載待與一定量環(huán)境空氣混合的第一燃燒產(chǎn)物流，以產(chǎn)生燃燒空氣的結(jié)合流并將燃燒空氣的結(jié)合流傳送到增壓器的入口 ；
其中，增壓器與增壓器的入口及進(jìn)氣充氣室流體連通；
其中，增壓器被配置為用于壓縮燃燒空氣的結(jié)合流并將燃燒空氣的結(jié)合流傳送到進(jìn)氣充氣室；
進(jìn)一步包括EGR升壓流控制閥，其置于直接返回支管中，EGR升壓流控制閥被配置為用于允許在EGR升壓流控制閥處于打開模式時(shí)第一燃燒產(chǎn)物流的至少一部分通過(guò)直接返回支管被傳送到進(jìn)氣充氣室，并且在EGR升壓流控制閥處于關(guān)閉模式時(shí)防止通過(guò)直接返回支管流到進(jìn)氣充氣室或從其流出。
[0015]7.根據(jù)方案I所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)一步包括:
EGR通風(fēng)口，其與EGR管道流體連通，并且被配置為用于將來(lái)自EGR管道的待排放的第一燃燒產(chǎn)物流的至少一部分運(yùn)載到大氣；
EGR通氣流控制閥，其置于EGR通風(fēng)口中，EGR通氣流控制閥被配置為用于允許當(dāng)EGR通氣流控制閥處于打開模式時(shí)將第一燃燒產(chǎn)物流的至少一部分排放到大氣，并且當(dāng)EGR通氣流控制閥處于關(guān)閉模式時(shí)防止第一燃燒產(chǎn)物流被釋放到大氣。
[0016]8.根據(jù)方案I所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)一步包括:
EGR通風(fēng)口，其與EGR管道流體連通，并且被配置為用于將來(lái)自EGR管道的待排放的第一燃燒產(chǎn)物流的至少一部分運(yùn)載到大氣；
EGR通氣流控制閥，其置于EGR通風(fēng)口中，EGR通氣流控制閥被配置為用于允許當(dāng)EGR通氣流控制閥處于打開模式時(shí)將第一燃燒產(chǎn)物流的至少一部分排放到大氣，并且當(dāng)EGR通氣流控制閥處于關(guān)閉模式時(shí)防止第一燃燒產(chǎn)物流被釋放到大氣；
其中，EGR管道具有升壓支管和直接返回支管，直接返回支管與進(jìn)氣充氣室流體連通；升壓支管與增壓器的入口流體連通，升壓支管被配置為用于運(yùn)載待與一定量環(huán)境空氣混合的第一燃燒產(chǎn)物流，以產(chǎn)生燃燒空氣的結(jié)合流，并將燃燒空氣的結(jié)合流傳送到增壓器的入口 ；
其中，增壓器與增壓器的入口及進(jìn)氣充氣室流體連通；
其中，增壓器被配置為用于壓縮燃燒空氣的結(jié)合流并將燃燒空氣的結(jié)合流傳送到進(jìn)氣充氣室；
進(jìn)一步包括EGR升壓流控制閥，其置于直接返回支管中，EGR升壓流控制閥被配置為用于允許在EGR升壓流控制閥處于打開模式時(shí)第一燃燒產(chǎn)物流的至少一部分通過(guò)直接返回支管被傳送到進(jìn)氣充氣室，并且在EGR升壓流控制閥處于關(guān)閉模式時(shí)防止通過(guò)直接返回支管流到進(jìn)氣充氣室或從其流出。
[0017]9.根據(jù)方案I所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，EGR管道具有升壓支管和直接返回支管，直接返回支管與進(jìn)氣充氣室流體連通；
升壓支管與增壓器的入口流體連通，升壓支管被配置為用于運(yùn)載待與一定量環(huán)境空氣混合的第一燃燒產(chǎn)物流，以產(chǎn)生燃燒空氣的結(jié)合流，并將燃燒空氣的結(jié)合流傳送到增壓器的入口 ；
其中，增壓器與增壓器的入口及進(jìn)氣充氣室流體連通； 其中，增壓器被配置為用于壓縮燃燒空氣的結(jié)合流并將燃燒空氣的結(jié)合流傳送到進(jìn)氣充氣室；
進(jìn)一步包括EGR升壓流控制閥，其置于直接返回支管中，EGR升壓流控制閥被配置為用于允許在EGR升壓流控制閥處于打開模式時(shí)第一燃燒產(chǎn)物流的至少一部分通過(guò)直接返回支管被傳送到進(jìn)氣充氣室，并且在EGR升壓流控制閥處于關(guān)閉模式時(shí)防止通過(guò)直接返回支管流到進(jìn)氣充氣室或從其流出。
[0018]10.根據(jù)方案I所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)一步包括:
EGR通風(fēng)口，其與EGR管道流體連通，并且被配置為用于將來(lái)自EGR管道的待排放的第一燃燒產(chǎn)物流的至少一部分運(yùn)載到大氣；
EGR通氣流控制閥，其置于EGR通風(fēng)口中，EGR通氣流控制閥被配置為用于允許當(dāng)EGR通氣流控制閥處于打開模式時(shí)將第一燃燒產(chǎn)物流的至少一部分排放到大氣，并且當(dāng)EGR通氣流控制閥處于關(guān)閉模式時(shí)防止第一燃燒產(chǎn)物流被釋放到大氣；
其中，EGR管道具有升壓支管和直接返回支管，直接返回支管與進(jìn)氣充氣室流體連通；升壓支管與增壓器的入口流體連通，升壓支管被配置為用于運(yùn)載待與一定量環(huán)境空氣混合的第一燃燒產(chǎn)物流，以產(chǎn)生燃燒空氣的結(jié)合流，并將燃燒空氣的結(jié)合流傳送到增壓器的入口 ；
其中，增壓器與增壓器的入口及進(jìn)氣充氣室流體連通；
其中，增壓器被配置為用于壓縮燃燒空氣的結(jié)合流并將燃燒空氣的結(jié)合流傳送到進(jìn)氣充氣室；
進(jìn)一步包括EGR升壓流控制閥，其置于直接返回支管中，EGR升壓流控制閥被配置為用于允許在EGR升壓流控制閥處于打開模式時(shí)第一燃燒產(chǎn)物流的至少一部分通過(guò)直接返回支管被傳送到進(jìn)氣充氣室，并且在EGR升壓流控制閥處于關(guān)閉模式時(shí)防止通過(guò)直接返回支管流到進(jìn)氣充氣室或從其流出。
[0019]11.一種用于控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法,包括:
提供限定第一燃燒室的第一發(fā)動(dòng)機(jī)排，第一燃燒室具有用于將第一燃燒空氣流提供到第一燃燒室的第一進(jìn)氣口和用于從第一燃燒室提供第一燃燒產(chǎn)物流的第一排氣口；
提供限定第二燃燒室的第二發(fā)動(dòng)機(jī)排，第二燃燒室具有用于將第二燃燒空氣流提供到第二燃燒室的第二進(jìn)氣口和用于從第二燃燒室提供第二燃燒產(chǎn)物流的第二排氣口；
提供置于第一進(jìn)氣口中的第一進(jìn)氣閥，第一進(jìn)氣閥被配置為用于通過(guò)根據(jù)第一進(jìn)氣閥的升程和持續(xù)時(shí)間特性周期性地打開和關(guān)閉來(lái)計(jì)量第一燃燒空氣流；
提供置于第二進(jìn)氣口中的第二進(jìn)氣閥，第二進(jìn)氣閥被配置為用于通過(guò)根據(jù)第二進(jìn)氣閥的升程和持續(xù)時(shí)間特性周期性地打開和關(guān)閉來(lái)計(jì)量第二燃燒空氣流；以及
提供限定進(jìn)氣充氣室的進(jìn)氣歧管，進(jìn)氣歧管還限定空氣入口、第一進(jìn)氣流道、第二進(jìn)氣流道和EGR管道，它們各自與進(jìn)氣充氣室流體連通；
其中，空氣入口與一定量環(huán)境空氣流體連通，并且被配置為用于運(yùn)載一定量環(huán)境空氣以將其傳送到進(jìn)氣充氣室；
其中，第一進(jìn)氣流道與第一進(jìn)氣口流體連通，并且被配置為用于將第一燃燒空氣流從進(jìn)氣充氣室運(yùn)載到第一進(jìn)氣口 ；
其中，第二進(jìn)氣流道與第二進(jìn)氣口流體連通，并且被配置為用于將第二燃燒空氣流從進(jìn)氣充氣室運(yùn)載到第二進(jìn)氣口 ；并且
其中，EGR管道與第一排氣口流體連通，并且被配置為用于將第一燃燒產(chǎn)物流從第一排氣口運(yùn)載到進(jìn)氣充氣室；
進(jìn)一步包括提供可變閥機(jī)構(gòu)控制機(jī)構(gòu)，其被配置為用于影響第一進(jìn)氣閥的升程和持續(xù)時(shí)間特性；以及
調(diào)整第一進(jìn)氣閥的升程或持續(xù)時(shí)間，從而滿足EGR控制標(biāo)準(zhǔn)。
[0020]12.根據(jù)方案11所述的方法，包括調(diào)整第一進(jìn)氣閥的持續(xù)時(shí)間。
[0021]13.根據(jù)方案11所述的方法，包括調(diào)整第一進(jìn)氣閥的升程。
[0022]14.根據(jù)方案11所述的方法，包括調(diào)整第一進(jìn)氣閥的升程和持續(xù)時(shí)間。
[0023]15.根據(jù)方案11所述的方法，進(jìn)一步包括:
提供EGR通風(fēng)口，其與EGR管道流體連通，并且被配置為用于將來(lái)自EGR管道的待排放的第一燃燒產(chǎn)物流的至少一部分運(yùn)載到大氣；
提供EGR通氣流控制閥，其置于EGR通風(fēng)口中，EGR通氣流控制閥被配置為用于允許當(dāng)EGR通氣流控制閥處于打開模式時(shí)將第一燃燒產(chǎn)物流的至少一部分排放到大氣，并且當(dāng)EGR通氣流控制閥處于關(guān)閉模式時(shí)防止第一燃燒產(chǎn)物流被釋放到大氣；
提供EGR回流控制閥，其置于EGR管道中，EGR回流控制閥被配置為用于允許當(dāng)EGR回流控制閥處于打開模式時(shí)第一燃燒產(chǎn)物流的至少一部分被直接傳送到進(jìn)氣充氣室，并且當(dāng)EGR回流控制閥處于關(guān)閉模式時(shí)防止第一燃燒產(chǎn)物流直接流到進(jìn)氣充氣室；
其中，EGR管道具有升壓支管和直接返回支管，直接返回支管與進(jìn)氣充氣室流體連通；其中，升壓支管與增壓器的入口流體連通，升壓支管被配置為用于運(yùn)載待與一定量環(huán)境空氣混合的第一燃燒產(chǎn)物流，以產(chǎn)生燃燒空氣的結(jié)合流，并將燃燒空氣的結(jié)合流傳送到增壓器的入口；
其中，增壓器與增壓器的入口及進(jìn)氣充氣室流體連通；
其中，增壓器被配置為用于壓縮燃燒空氣的結(jié)合流并將燃燒空氣的結(jié)合流傳送到進(jìn)氣充氣室；
進(jìn)一步包括EGR升壓流控制閥，其置于直接返回支管中，EGR升壓流控制閥被配置為用于允許在EGR升壓流控制閥處于打開模式時(shí)第一燃燒產(chǎn)物流的至少一部分通過(guò)直接返回支管被傳送到進(jìn)氣充氣室，并且在EGR升壓流控制閥處于關(guān)閉模式時(shí)防止通過(guò)直接返回支管流到進(jìn)氣充氣室或從其流出；
進(jìn)一步包括關(guān)閉EGR回流控制閥，從而在正常吸氣模式操作內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，在第一發(fā)動(dòng)機(jī)排和第二發(fā)動(dòng)機(jī)排中產(chǎn)生動(dòng)力。
[0024]16.根據(jù)方案15所述的方法，進(jìn)一步包括關(guān)閉EGR通氣流控制閥，從而在停用第一發(fā)動(dòng)機(jī)排的情況下操作內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0025]17.根據(jù)方案15所述的方法，進(jìn)一步包括關(guān)閉EGR升壓流控制閥，從而在升壓模式下操作內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)第一發(fā)動(dòng)機(jī)排根據(jù)第一進(jìn)氣閥的升程和持續(xù)時(shí)間特性相對(duì)輕載荷地操作，而第二發(fā)動(dòng)機(jī)排相對(duì)重載荷地操作。
[0026]18.根據(jù)方案11所述的方法，進(jìn)一步包括:
提供EGR通風(fēng)口，其與EGR管道流體連通，并且被配置為用于將來(lái)自EGR管道的待排放的第一燃燒產(chǎn)物流的至少一部分運(yùn)載到大氣； 提供EGR通氣流控制閥，其置于EGR通風(fēng)口中，EGR通氣流控制閥被配置為用于允許當(dāng)EGR通氣流控制閥處于打開模式時(shí)將第一燃燒產(chǎn)物流的至少一部分排放到大氣，并且當(dāng)EGR通氣流控制閥處于關(guān)閉模式時(shí)防止第一燃燒產(chǎn)物流被釋放到大氣；
提供EGR回流控制閥，其置于EGR管道中，EGR回流控制閥被配置為用于允許當(dāng)EGR回流控制閥處于打開模式時(shí)第一燃燒產(chǎn)物流的至少一部分被直接傳送到進(jìn)氣充氣室，并且當(dāng)EGR回流控制閥處于關(guān)閉模式時(shí)防止第一燃燒產(chǎn)物流直接流到進(jìn)氣充氣室；
其中，EGR管道具有升壓支管和直接返回支管，直接返回支管與進(jìn)氣充氣室流體連通；其中，升壓支管與增壓器的入口流體連通，升壓支管被配置為用于運(yùn)載待與一定量環(huán)境空氣混合的第一燃燒產(chǎn)物流，以產(chǎn)生燃燒空氣的結(jié)合流，并將燃燒空氣的結(jié)合流傳送到增壓器的入口；
其中，增壓器與增壓器的入口及進(jìn)氣充氣室流體連通；
其中，增壓器被配置為用于壓縮燃燒空氣的結(jié)合流并將燃燒空氣的結(jié)合流傳送到進(jìn)氣充氣室；
進(jìn)一步包括EGR升壓流控制閥，其置于直接返回支管中，EGR升壓流控制閥被配置為用于允許在EGR升壓流控制閥處于打開模式時(shí)第一燃燒產(chǎn)物流的至少一部分通過(guò)直接返回支管被傳送到進(jìn)氣充氣室，并且在EGR升壓流控制閥處于關(guān)閉模式時(shí)防止通過(guò)直接返回支管流到進(jìn)氣充氣室或從其流出；
進(jìn)一步包括關(guān)閉EGR通氣流控制閥，從而在正常吸氣專用EGR模式操作內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0027]19.根據(jù)方案18所述的方法，進(jìn)一步包括關(guān)閉EGR升壓流控制閥，從而在升壓模式下操作內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)第一發(fā)動(dòng)機(jī)排根據(jù)第一進(jìn)氣閥的升程和持續(xù)時(shí)間特性相對(duì)輕載荷地操作，產(chǎn)生供應(yīng)的專用EGR，而第二發(fā)動(dòng)機(jī)排相對(duì)重載荷地操作。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0028]其它特征、優(yōu)點(diǎn)和細(xì)節(jié)僅以舉例方式出現(xiàn)在實(shí)施例的以下詳細(xì)描述中，詳細(xì)描述涉及附圖，附圖是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029]以下描述在本質(zhì)上僅是示例性的，并非意在限制本發(fā)明、其應(yīng)用或用途。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)100包括限定具有第一進(jìn)氣口 106的第一燃燒室104的第一發(fā)動(dòng)機(jī)排(bank) 102，第一進(jìn)氣口 106用于將第一燃燒空氣流108提供到第一燃燒室104。第一發(fā)動(dòng)機(jī)排102還限定用于從第一燃燒室104提供第一燃燒產(chǎn)物流112的第一排氣口 110。第二發(fā)動(dòng)機(jī)排114限定具有第二進(jìn)氣口 118的第二燃燒室116，第二進(jìn)氣口 118用于將第二燃燒空氣流120提供到第二燃燒室116。第二發(fā)動(dòng)機(jī)排114還限定用于從第二燃燒室116提供第二燃燒產(chǎn)物流124的第二排氣口 122。
[0030]第一進(jìn)氣閥126置于第一進(jìn)氣口 106中并被配置為用于通過(guò)根據(jù)第一進(jìn)氣閥升程和持續(xù)時(shí)間特性周期性地打開和關(guān)閉來(lái)計(jì)量第一燃燒空氣流108。應(yīng)該明白，第一進(jìn)氣閥126可包括單個(gè)提升閥、多個(gè)提升閥或適于根據(jù)期望特性執(zhí)行計(jì)量第一燃燒空氣流108的功能的任何設(shè)備。第二進(jìn)氣閥128類似地置于第二進(jìn)氣口 118中。第二進(jìn)氣閥128被配置為用于通過(guò)根據(jù)第二進(jìn)氣閥升程和持續(xù)時(shí)間特性周期性地打開和關(guān)閉來(lái)計(jì)量第二燃燒空氣流120。應(yīng)該明白，第二進(jìn)氣閥128可包括單個(gè)提升閥、多個(gè)提升閥或適于根據(jù)期望特性執(zhí)行計(jì)量第二燃燒空氣流120的功能的任何設(shè)備。
[0031]發(fā)動(dòng)機(jī)還包括進(jìn)氣歧管130，其限定進(jìn)氣充氣室132。此外，進(jìn)氣歧管130限定空氣入口 134、第一進(jìn)氣流道(runner) 136、第二進(jìn)氣流道138和EGR管道(duct) 140。空氣入口 134、第一進(jìn)氣流道136、第二進(jìn)氣流道138和EGR管道140中的每個(gè)與進(jìn)氣充氣室132流體連通。空氣入口 134與一定量環(huán)境空氣142流體連通，并且被配置為用于運(yùn)載一定量環(huán)境空氣142以將其傳送到入口混合器144，在該處，一定量環(huán)境空氣142與升壓(boost)支管148運(yùn)載(carried)的預(yù)升壓EGR流146結(jié)合，以產(chǎn)生升壓進(jìn)氣流150，其被傳送到增壓器172并隨后被傳送到進(jìn)氣充氣室132。進(jìn)氣充氣室132提供一定量共用的燃燒空氣154，其被分離以產(chǎn)生在第一進(jìn)氣流道136中的第一燃燒空氣流108和第二進(jìn)氣流道138中的第二燃燒空氣流120。節(jié)流閥156可置于第一進(jìn)氣流道136中，用于控制第一燃燒空氣流108和第二燃燒空氣流120之間的關(guān)系，它們各自提取自行進(jìn)通過(guò)進(jìn)氣充氣室132的一定量共用的燃燒空氣154。第一進(jìn)氣流道136與第一進(jìn)氣口 106流體連通并且被配置為用于將第一燃燒空氣流108從進(jìn)氣充氣室132運(yùn)載到第一進(jìn)氣口 106。
[0032]第二進(jìn)氣流道138與第二進(jìn)氣口 118流體連通并且被配置為用于將第二燃燒空氣流120從進(jìn)氣充氣室132運(yùn)載到第二進(jìn)氣口 118。EGR管道140與第一排氣口 110流體連通并且被配置為用于將第一燃燒產(chǎn)物流112從第一排氣口 110運(yùn)載到EGR分離器178，在該處，燃燒產(chǎn)物112在后升壓EGR流158和預(yù)升壓EGR流146之間被劃分。后升壓EGR流158通過(guò)直接返回支管160進(jìn)入進(jìn)氣充氣室132。預(yù)升壓EGR流146被引導(dǎo)通過(guò)升壓支管148并在入口混合器144處與環(huán)境空氣142結(jié)合以形成升壓進(jìn)氣流150?？砂仓没?zé)崞?62(例如，在EGR分離器178的上游)，以在燃燒產(chǎn)物112再次引入進(jìn)氣充氣室132之前從燃燒產(chǎn)物112提取熱量。
[0033]在示例性實(shí)施例中，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)100包括可變閥機(jī)構(gòu)(train)控制機(jī)構(gòu)164，其被配置為用于通過(guò)調(diào)整第一進(jìn)氣閥126的升程、通過(guò)調(diào)整第一進(jìn)氣閥126的持續(xù)時(shí)間或通過(guò)調(diào)整第一進(jìn)氣閥126的升程和持續(xù)時(shí)間來(lái)影響第一進(jìn)氣閥126的升程和持續(xù)時(shí)間特性。
[0034]在示例性實(shí)施例中，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)100包括EGR通風(fēng)口 166，其與EGR管道140流體連通并且被配置為用于將來(lái)自EGR管道140的待排放的第一燃燒產(chǎn)物流112的至少一部分運(yùn)載到大氣176。EGR通氣流控制閥168可置于EGR通風(fēng)口 166中，并且EGR通氣流控制閥168可被配置為用于當(dāng)EGR通氣流控制閥168處于打開模式時(shí)允許第一燃燒產(chǎn)物流112的至少一部分排放到大氣176，并且當(dāng)EGR通氣流控制閥168處于關(guān)閉模式時(shí)防止第一燃燒產(chǎn)物流112被釋放到大氣176。
[0035]在示例性實(shí)施例中，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)100包括置于EGR管道140中的EGR回流控制閥170。根據(jù)本實(shí)施例，EGR回流控制閥170被配置為允許當(dāng)EGR回流控制閥170處于打開模式時(shí)第一燃燒產(chǎn)物流112的至少一部分被直接傳送到進(jìn)氣充氣室132，并且當(dāng)EGR回流控制閥170處于關(guān)閉模式時(shí)防止第一燃燒產(chǎn)物流112直接流到進(jìn)氣充氣室132。
[0036]在示例性實(shí)施例中，EGR管道140具有升壓支管148和直接返回支管160，直接返回支管160與進(jìn)氣充氣室132流體連通。升壓支管148與增壓器172的入口 152流體連通，并且被配置為用于運(yùn)載待與一定量環(huán)境空氣142混合的第一燃燒產(chǎn)物流112，以產(chǎn)生升壓進(jìn)氣流150并將升壓進(jìn)氣流150傳送到增壓器172的入口 152。增壓器172與增壓器172的入口 152以及進(jìn)氣充氣室132流體連通。增壓器172被配置為用于壓縮燃燒空氣150的結(jié)合流并將燃燒空氣150的結(jié)合流傳送到進(jìn)氣充氣室132。
[0037]在示例性實(shí)施例中，EGR升壓流控制閥174置于直接返回支管160中。EGR升壓流控制閥174被配置和布置為用于允許在EGR升壓流控制閥174處于打開模式時(shí)第一燃燒產(chǎn)物流112的至少一部分通過(guò)直接返回支管160被傳送到進(jìn)氣充氣室132，并且在EGR升壓流控制閥174處于關(guān)閉模式時(shí)防止通過(guò)直接返回支管160流到進(jìn)氣充氣室132或從其流回。
[0038]在示例性實(shí)施例中，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)100包括EGR通風(fēng)口 166，其與EGR管道140流體連通并且被配置為用于將來(lái)自EGR管道140的待排放的第一燃燒產(chǎn)物流112的至少一部分運(yùn)載到大氣176。此外，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)100包括置于EGR通風(fēng)口 166中的EGR通氣流控制閥168。EGR通氣流控制閥168可被配置為用于允許當(dāng)EGR通氣流控制閥168處于打開模式時(shí)將第一燃燒產(chǎn)物流112的至少一部分排放到大氣176，并且當(dāng)EGR通氣流控制閥168處于關(guān)閉模式時(shí)防止第一燃燒產(chǎn)物流112被釋放到大氣176。此外，根據(jù)本實(shí)施例，EGR回流控制閥170置于EGR管道140中，并且EGR通氣流控制閥168被配置為允許當(dāng)EGR回流控制閥170處于打開模式時(shí)第一燃燒產(chǎn)物流112的至少一部分被直接傳送到進(jìn)氣充氣室132，并且當(dāng)EGR回流控制閥170處于關(guān)閉模式時(shí)防止第一燃燒產(chǎn)物流112直接流到進(jìn)氣充氣室132。
[0039]在另一示例性實(shí)施例中，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)100包括EGR通風(fēng)口 166，其與EGR管道140流體連通并且被配置為用于將來(lái)自EGR管道140的待排放的第一燃燒產(chǎn)物流112的至少一部分運(yùn)載到大氣176。EGR通氣流控制閥168置于EGR通風(fēng)口 166中，并且EGR通氣流控制閥168可被配置為用于當(dāng)EGR通氣流控制閥168處于打開模式時(shí)將第一燃燒產(chǎn)物流112的至少一部分排放到大氣176，并且當(dāng)EGR通氣流控制閥168處于關(guān)閉模式時(shí)防止第一燃燒產(chǎn)物流112被釋放到大氣176。此外，EGR管道140具有升壓支管148和直接返回支管160，直接返回支管160與進(jìn)氣充氣室132流體連通。升壓支管148與增壓器172的入口 152流體連通，并且被配置為用于運(yùn)載待與一定量環(huán)境空氣142混合的第一燃燒產(chǎn)物流112，以產(chǎn)生燃燒空氣150的結(jié)合流并將燃燒空氣150的結(jié)合流傳送到增壓器172的入口 152。增壓器172與增壓器172的入口 152以及進(jìn)氣充氣室132流體連通，并且被配置為用于壓縮燃燒空氣150的結(jié)合流并將燃燒空氣150的結(jié)合流傳送到進(jìn)氣充氣室132。此外，EGR升壓流控制閥174置于直接返回支管160中，并且EGR升壓流控制閥174被配置為用于允許在EGR升壓流控制閥174處于打開模式時(shí)第一燃燒產(chǎn)物流112的至少一部分通過(guò)直接返回支管160被傳送到進(jìn)氣充氣室132，并且在EGR升壓流控制閥174處于關(guān)閉模式時(shí)防止通過(guò)直接返回支管160流到進(jìn)氣充氣室132或從其流回。
[0040]在另一示例性實(shí)施例中，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)100包括置于EGR管道140中的EGR回流控制閥170，并且EGR回流控制閥170被配置為允許當(dāng)EGR回流控制閥170處于打開模式時(shí)第一燃燒產(chǎn)物流112的至少一部分被直接傳送到進(jìn)氣充氣室132，并且當(dāng)EGR回流控制閥170處于關(guān)閉模式時(shí)防止第一燃燒產(chǎn)物流112直接流到進(jìn)氣充氣室132。此外，EGR管道140具有升壓支管148和直接返回支管160，直接返回支管160與進(jìn)氣充氣室132流體連通。升壓支管148與增壓器172的入口 152流體連通，并且被配置為用于運(yùn)載待與一定量環(huán)境空氣142混合的第一燃燒產(chǎn)物流112，以產(chǎn)生燃燒空氣150的結(jié)合流并將燃燒空氣150的結(jié)合流傳送到增壓器172的入口 152。增壓器172與增壓器172的入口 152以及進(jìn)氣充氣室132流體連通，并且被配置為用于壓縮燃燒空氣150的結(jié)合流并將燃燒空氣150的結(jié)合流傳送到進(jìn)氣充氣室132。EGR升壓流控制閥174置于直接返回支管160中，并且被配置為用于允許在EGR升壓流控制閥174處于打開模式時(shí)第一燃燒產(chǎn)物流112的至少一部分通過(guò)直接返回支管160被傳送到進(jìn)氣充氣室132，并且在EGR升壓流控制閥174處于關(guān)閉模式時(shí)防止通過(guò)直接返回支管160流到進(jìn)氣充氣室132或從其流回。
[0041]在另一示例性實(shí)施例中，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)100包括EGR通風(fēng)口 166，其與EGR管道140流體連通并且被配置為用于將來(lái)自EGR管道140的待排放的第一燃燒產(chǎn)物流112的至少一部分運(yùn)載到大氣176。EGR通氣流控制閥168置于EGR通風(fēng)口 166中，并且EGR通氣流控制閥168可被配置為用于當(dāng)EGR通氣流控制閥168處于打開模式時(shí)將第一燃燒產(chǎn)物流112的至少一部分排放到大氣176，并且當(dāng)EGR通氣流控制閥168處于關(guān)閉模式時(shí)防止第一燃燒產(chǎn)物流112被釋放到大氣176。EGR回流控制閥170置于EGR管道140中，并且被配置為允許當(dāng)EGR回流控制閥170處于打開模式時(shí)第一燃燒產(chǎn)物流112的至少一部分被直接傳送到進(jìn)氣充氣室132，并且當(dāng)EGR回流控制閥170處于關(guān)閉模式時(shí)防止第一燃燒產(chǎn)物流112直接流到進(jìn)氣充氣室132。
[0042]EGR管道140具有升壓支管148和直接返回支管160，并且直接返回支管160與進(jìn)氣充氣室132流體連通。升壓支管148與增壓器172的入口 152流體連通，并且被配置為用于運(yùn)載待與一定量環(huán)境空氣142混合的第一燃燒產(chǎn)物流112，以產(chǎn)生燃燒空氣150的結(jié)合流并將燃燒空氣150的結(jié)合流傳送到增壓器172的入口 152。增壓器172與增壓器172的入口 152以及進(jìn)氣充氣室132流體連通，并且被配置為用于壓縮燃燒空氣150的結(jié)合流并將燃燒空氣150的結(jié)合流傳送到進(jìn)氣充氣室132。EGR升壓流控制閥174置于直接返回支管160中。EGR升壓流控制閥174被配置為用于允許在EGR升壓流控制閥174處于打開模式時(shí)第一燃燒產(chǎn)物流112的至少一部分通過(guò)直接返回支管160被傳送到進(jìn)氣充氣室132，并且在EGR升壓流控制閥174處于關(guān)閉模式時(shí)防止通過(guò)直接返回支管160流到進(jìn)氣充氣室132或從其流回。
[0043]控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)100的方法包括提供限定第一燃燒室104的第一發(fā)動(dòng)機(jī)排102，第一燃燒室104具有用于將第一燃燒空氣流108提供到第一燃燒室104的第一進(jìn)氣口 106和用于從第一燃燒室104提供第一燃燒產(chǎn)物流112的第一排氣口 110。還提供限定第二燃燒室116的第二發(fā)動(dòng)機(jī)排114，第二燃燒室116具有用于將第二燃燒空氣流120提供第二燃燒室116的第二進(jìn)氣口 118和用于從第二燃燒室116提供第二燃燒產(chǎn)物流112的第二排氣口122。第一進(jìn)氣閥126置于第一進(jìn)氣口 106中，并且第一進(jìn)氣閥126被配置為用于通過(guò)根據(jù)第一進(jìn)氣閥126的升程和持續(xù)時(shí)間特性周期性地打開和關(guān)閉來(lái)計(jì)量第一燃燒空氣流108。
[0044]第二進(jìn)氣閥128置于第二進(jìn)氣口 118中，并且第二進(jìn)氣閥128被配置為用于通過(guò)根據(jù)第二進(jìn)氣閥升程和持續(xù)時(shí)間特性周期性地打開和關(guān)閉來(lái)計(jì)量第二燃燒空氣流120。提供限定進(jìn)氣充氣室132的進(jìn)氣歧管130。進(jìn)氣歧管130還限定空氣入口 134、第一進(jìn)氣流道136、第二進(jìn)氣流道138和EGR管道140，它們各自與進(jìn)氣充氣室132流體連通?？諝馊肟?34與一定量環(huán)境空氣142流體連通，并且被配置為用于運(yùn)載一定量環(huán)境空氣142以將其傳送到進(jìn)氣充氣室132，并且第一進(jìn)氣流道136與第一進(jìn)氣口 106流體連通并且被配置為用于將第一燃燒空氣流108從進(jìn)氣充氣室132運(yùn)載到第一進(jìn)氣口 106。第二進(jìn)氣流道138與第二進(jìn)氣口 118流體連通并且被配置為用于將第二燃燒空氣流120從進(jìn)氣充氣室132運(yùn)載到第二進(jìn)氣口 118。EGR管道140與第一排氣口 110流體連通并且被配置為用于將第一燃燒產(chǎn)物流112從第一排氣口 110運(yùn)載到進(jìn)氣充氣室132。
[0045]根據(jù)本示例性方法，提供可變閥機(jī)構(gòu)控制機(jī)構(gòu)164，該機(jī)構(gòu)被配置為用于影響第一進(jìn)氣閥126的升程和持續(xù)時(shí)間特性。最后，調(diào)整第一進(jìn)氣閥126的升程或持續(xù)時(shí)間，從而滿足EGR控制標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)該明白，可調(diào)整第一進(jìn)氣閥126的持續(xù)時(shí)間或調(diào)整第一進(jìn)氣閥126的持續(xù)時(shí)間，或調(diào)整第一進(jìn)氣閥126的升程和持續(xù)時(shí)間。
[0046]在示例性實(shí)施例中，EGR通風(fēng)口 166可被設(shè)置為與EGR管道140流體連通。EGR通風(fēng)口 166被配置為用于將來(lái)自EGR管道140的待排放的第一燃燒產(chǎn)物流112的至少一部分運(yùn)載到大氣176。EGR通氣流控制閥168也可置于EGR通風(fēng)口 166中，從而使得EGR通氣流控制閥168被配置為用于允許當(dāng)EGR通氣流控制閥168處于打開模式時(shí)將第一燃燒產(chǎn)物流112的至少一部分排放到大氣176，并且當(dāng)EGR通氣流控制閥168處于關(guān)閉模式時(shí)防止第一燃燒產(chǎn)物流112被釋放到大氣176。EGR回流控制閥170也可置于EGR管道140中，從而使得EGR通氣流控制閥168被配置為允許當(dāng)EGR回流控制閥170處于打開模式時(shí)第一燃燒產(chǎn)物流112的至少一部分被直接傳送到進(jìn)氣充氣室132，并且當(dāng)EGR回流控制閥170處于關(guān)閉模式時(shí)防止第一燃燒產(chǎn)物流112直接流到進(jìn)氣充氣室132。在示例性實(shí)施例中，EGR管道140設(shè)置有升壓支管148和直接返回支管160，直接返回支管160與進(jìn)氣充氣室132流體連通，從而使得升壓支管148與增壓器172的入口 152流體連通。升壓支管148被配置為用于運(yùn)載待與一定量環(huán)境空氣142混合的第一燃燒產(chǎn)物流112，以產(chǎn)生燃燒空氣150的結(jié)合流并將燃燒空氣150的結(jié)合流傳送到增壓器172的入口 152。增壓器172被設(shè)置為與增壓器172的入口 152以及進(jìn)氣充氣室132流體連通，并且被配置為用于壓縮燃燒空氣150的結(jié)合流并將燃燒空氣150的結(jié)合流傳送到進(jìn)氣充氣室132。
[0047]根據(jù)本示例性方法，EGR升壓流控制閥174被設(shè)置為置于直接返回支管160中。EGR升壓流控制閥174被配置為用于允許在EGR升壓流控制閥174處于打開模式時(shí)第一燃燒產(chǎn)物流112的至少一部分通過(guò)直接返回支管160被傳送到進(jìn)氣充氣室132，并且在EGR升壓流控制閥174處于關(guān)閉模式時(shí)防止通過(guò)直接返回支管160流到進(jìn)氣充氣室132或從其流回。為了幫助在正常吸氣模式下操作內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)100，在第一發(fā)動(dòng)機(jī)排102和第二發(fā)動(dòng)機(jī)排114中產(chǎn)生動(dòng)力，所述方法包括關(guān)閉EGR回流控制閥170。在另一實(shí)施例中，可關(guān)閉EGR通氣流控制閥168，從而在停用第一發(fā)動(dòng)機(jī)排102的情況下操作內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)100。此外，可關(guān)閉EGR升壓流控制閥174，從而在升壓模式下操作內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)100，同時(shí)第一發(fā)動(dòng)機(jī)排102根據(jù)第一進(jìn)氣閥126的升程和持續(xù)時(shí)間特性相對(duì)輕載荷地操作，第二發(fā)動(dòng)機(jī)排114相對(duì)重載荷地操作。
[0048]在示例性實(shí)施例中，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)100可設(shè)置有EGR通風(fēng)口 166，其與EGR管道140流體連通并且被配置為用于將來(lái)自EGR管道140的待排放的第一燃燒產(chǎn)物流112的至少一部分運(yùn)載到大氣176。然后，EGR通氣流控制閥168可置于EGR通風(fēng)口 166中，從而使得EGR通氣流控制閥168被配置為用于允許當(dāng)EGR通氣流控制閥168處于打開模式時(shí)將第一燃燒產(chǎn)物流112的至少一部分排放到大氣176，并且當(dāng)EGR通氣流控制閥168處于關(guān)閉模式時(shí)防止第一燃燒產(chǎn)物流112被釋放到大氣176。EGR回流控制閥170可置于EGR管道140中，從而使得EGR通氣流控制閥168被配置為允許當(dāng)EGR回流控制閥170處于打開模式時(shí)第一燃燒產(chǎn)物流112的至少一部分被直接傳送到進(jìn)氣充氣室132，并且當(dāng)EGR回流控制閥170處于關(guān)閉模式時(shí)防止第一燃燒產(chǎn)物流112直接流到進(jìn)氣充氣室132。
[0049]進(jìn)一步根據(jù)本方法，EGR管道140設(shè)置有升壓支管148和直接返回支管160，直接返回支管160與進(jìn)氣充氣室132流體連通，并且升壓支管148與增壓器172的入口 152流體連通，從而使得升壓支管148被配置為用于運(yùn)載待與一定量環(huán)境空氣142混合的第一燃燒產(chǎn)物流112，以產(chǎn)生燃燒空氣150的結(jié)合流并將燃燒空氣150的結(jié)合流傳送到增壓器172的入口 152。增壓器172被設(shè)置為與增壓器172的入口 152以及進(jìn)氣充氣室132流體連通，并且被配置為用于壓縮燃燒空氣150的結(jié)合流并將燃燒空氣150的結(jié)合流傳送到進(jìn)氣充氣室132。EGR升壓流控制閥174置于直接返回支管160中并且被配置為用于允許在EGR升壓流控制閥174處于打開模式時(shí)第一燃燒產(chǎn)物流112的至少一部分通過(guò)直接返回支管160被傳送到進(jìn)氣充氣室132，并且在EGR升壓流控制閥174處于關(guān)閉模式時(shí)防止通過(guò)直接返回支管160流到進(jìn)氣充氣室132或從其流回。
[0050]根據(jù)本示例性方法，可關(guān)閉EGR通氣流控制閥168，從而在正常吸氣專用EGR模式下操作內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)100。在另一示例性實(shí)施例中，可關(guān)閉EGR升壓流控制閥174，從而在升壓模式下操作內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)100,同時(shí)第一發(fā)動(dòng)機(jī)排102根據(jù)第一進(jìn)氣閥126的升程和持續(xù)時(shí)間特性相對(duì)輕載荷地操作，產(chǎn)生一定量專用的EGR，而第二發(fā)動(dòng)機(jī)排114相對(duì)重載荷地操作。
[0051]因此，發(fā)動(dòng)機(jī)可在若干模式下操作，諸如:(a)雙排操作模式，其中，EGR升壓流控制閥174和EGR通氣流控制閥168打開并且EGR回流控制閥170關(guān)閉，在此模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)操作作為正常吸氣雙排式發(fā)動(dòng)機(jī)，諸如每組中具有三個(gè)操作汽缸的V6發(fā)動(dòng)機(jī)；(b)單排模式，其中，EGR升壓流控制閥174打開，EGR回流控制閥170和EGR通氣流控制閥168關(guān)閉，在此模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)在一排發(fā)動(dòng)機(jī)停用的情況下操作，諸如，其中V6發(fā)動(dòng)機(jī)僅三個(gè)汽缸操作；(c)CVVL模式，具有自然吸氣并且不存在一定量專用的EGR，其中，EGR回流控制閥170關(guān)閉，并且EGR升壓流控制閥174和EGR通氣流控制閥168打開。在此模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)在一排發(fā)動(dòng)機(jī)重載荷并且CVVL調(diào)整的汽缸輕載荷操作的情況下操作；(d) CVVL模式，具有自然吸氣并且存在一定量專用的EGR，其中，EGR通氣流控制閥168關(guān)閉，并且EGR升壓流控制閥174和EGR回流控制閥170打開。在此模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)在一排發(fā)動(dòng)機(jī)重載荷并且CVVL排汽缸輕載荷以向進(jìn)氣歧管130提供EGR作為一定量專用的EGR的情況下操作；(e) CVVL升壓模式，存在一定量非專用的EGR，其中，EGR升壓流控制閥174、EGR回流控制閥170和EGR通氣流控制閥168都關(guān)閉。在此模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)在升壓模式下操作，一排發(fā)動(dòng)機(jī)重載荷并且另一排汽缸在CVVL機(jī)構(gòu)控制下輕載荷；以及(f)CVVL升壓模式，存在一定量專用的EGR，其中，EGR升壓流控制閥174關(guān)閉，并且EGR回流控制閥170和EGR通氣流控制閥168打開。在此模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)在升壓模式下操作，一排發(fā)動(dòng)機(jī)重載荷并且其他汽缸在CVVL機(jī)構(gòu)控制下輕載荷并在專用EGR模式向進(jìn)氣歧管130提供EGR。
[0052]因此，發(fā)動(dòng)機(jī)被設(shè)置為一排汽缸可重載荷操作，而另一排汽缸可操作為向所有汽缸供應(yīng)專用EGR。提供專用EGR的汽缸可在全CVVL能力(升程和持續(xù)時(shí)間)下操作，以如所需要的根據(jù)操作者要求的載荷(即，功率輸出)控制有效排量和EGR。本發(fā)明提供簡(jiǎn)化的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，多個(gè)汽缸，半數(shù)(或可能小于半數(shù))的閥機(jī)構(gòu)受連續(xù)可變閥機(jī)構(gòu)控制機(jī)構(gòu)164控制以允許閥升程和閥事件持續(xù)時(shí)間。具備CVVL能力的汽缸被用于經(jīng)由從具備CVVL的汽缸的排氣口到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管130的路徑供應(yīng)EGR。
[0053]因此，本發(fā)明提供:飛輪處性能提高的對(duì)稱扭矩傳送(例如，不像在四缸模式運(yùn)行V6);通過(guò)僅在一個(gè)汽缸排上要求CVVL，而非在兩個(gè)汽缸排上要求CVVL減小成本；以及貫穿大范圍的操作狀態(tài)以最佳燃燒效率運(yùn)行單排汽缸的能力。本發(fā)明能夠僅利用單排汽缸來(lái)操作雙排發(fā)動(dòng)機(jī)，產(chǎn)生大范圍的可變排量，以便顯著降低燃料消耗。
[0054]連續(xù)可變閥升程(CVVL)系統(tǒng)采用諸如在慢速和快速凸輪之間切換的機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)閥升程的速度依賴變化。理想的可變閥升程系統(tǒng)能夠連續(xù)地改變閥升程，從而在較高的rpm下通過(guò)向發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)更多空氣來(lái)通氣從而提供更高的升程。在低rpm下，可降低升程以增加空氣流速，由此改進(jìn)空氣/燃料混合，以提供提高的燃料經(jīng)濟(jì)性和排放。CVVL可用于調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出，降低對(duì)節(jié)流蝶閥的依賴性并降低伴隨的壓力損失。
[0055]本發(fā)明向發(fā)動(dòng)機(jī)的所有汽缸提供對(duì)稱或接近對(duì)稱的富氫EGR傳送，具有降低輕載荷下的節(jié)流損失的能力，以便降低燃料消耗。
[0056]盡管已經(jīng)參照示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改變并且等價(jià)元件可替代本發(fā)明的元件。此外，在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍的情況下，可進(jìn)行許多改進(jìn)，以使特定的情況或材料適用于本發(fā)明的教導(dǎo)。因此，本發(fā)明并非意在限制所公開的具體實(shí)施例，而是將包括落在本申請(qǐng)范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，包括: 限定第一燃燒室的第一發(fā)動(dòng)機(jī)排，第一燃燒室具有用于將第一燃燒空氣流提供到第一燃燒室的第一進(jìn)氣口和用于從第一燃燒室提供第一燃燒產(chǎn)物流的第一排氣口； 限定第二燃燒室的第二發(fā)動(dòng)機(jī)排，第二燃燒室具有用于將第二燃燒空氣流提供到第二燃燒室的第二進(jìn)氣口和用于從第二燃燒室提供第二燃燒產(chǎn)物流的第二排氣口； 第一進(jìn)氣閥，其置于第一進(jìn)氣口中，第一進(jìn)氣閥被配置為用于通過(guò)根據(jù)第一進(jìn)氣閥的升程和持續(xù)時(shí)間特性周期性地打開和關(guān)閉來(lái)計(jì)量第一燃燒空氣流； 第二進(jìn)氣閥，其置于第二進(jìn)氣口中，第二進(jìn)氣閥被配置為用于通過(guò)根據(jù)第二進(jìn)氣閥的升程和持續(xù)時(shí)間特性周期性地打開和關(guān)閉來(lái)計(jì)量第二燃燒空氣流； 限定進(jìn)氣充氣室的進(jìn)氣歧管，進(jìn)氣歧管還限定空氣入口、第一進(jìn)氣流道、第二進(jìn)氣流道和EGR管道，它們各自與進(jìn)氣充氣室流體連通； 空氣入口，其與一定量環(huán)境空氣流體連通，并且被配置為用于運(yùn)載一定量環(huán)境空氣以將其傳送到進(jìn)氣充氣室； 第一進(jìn)氣流道，其與第一進(jìn)氣口流體連通，并且被配置為用于將第一燃燒空氣流從進(jìn)氣充氣室運(yùn)載到第一進(jìn)氣口； 第二進(jìn)氣流道，其與第二進(jìn)氣口流體連通，并且被配置為用于將第二燃燒空氣流從進(jìn)氣充氣室運(yùn)載到第二進(jìn)氣口； EGR管道，其與第一排氣口流體連通，并且被配置為用于將第一燃燒產(chǎn)物流從第一排氣口運(yùn)載到進(jìn)氣充氣室； 進(jìn)一步包括EGR回流控制閥，其置于EGR管道中，EGR回流控制閥被配置為用于允許當(dāng)EGR回流控制閥處于打開模式時(shí)第一燃燒產(chǎn)物流的至少一部分被直接傳送到進(jìn)氣充氣室，并且當(dāng)EGR回流控制閥處于關(guān)閉模式時(shí)防止第一燃燒產(chǎn)物流直接流到進(jìn)氣充氣室。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)一步包括可變閥機(jī)構(gòu)控制機(jī)構(gòu)，其被配置為用于通過(guò)調(diào)整第一進(jìn)氣閥的升程來(lái)影響第一進(jìn)氣閥的升程和持續(xù)時(shí)間特性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)一步包括可變閥機(jī)構(gòu)控制機(jī)構(gòu)，其被配置為用于通過(guò)調(diào)整第一進(jìn)氣閥的持續(xù)時(shí)間來(lái)影響第一進(jìn)氣閥的升程和持續(xù)時(shí)間特性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)一步包括可變閥機(jī)構(gòu)控制機(jī)構(gòu)，其被配置為用于通過(guò)調(diào)整第一進(jìn)氣閥的升程和持續(xù)時(shí)間來(lái)影響第一進(jìn)氣閥的升程和持續(xù)時(shí)間特性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)一步包括: EGR通風(fēng)口，其與EGR管道流體連通，并且被配置為用于將來(lái)自EGR管道的待排放的第一燃燒產(chǎn)物流的至少一部分運(yùn)載到大氣； EGR通氣流控制閥，其置于EGR通風(fēng)口中，EGR通氣流控制閥被配置為用于允許當(dāng)EGR通氣流控制閥處于打開模式時(shí)將第一燃燒產(chǎn)物流的至少一部分排放到大氣，并且當(dāng)EGR通氣流控制閥處于關(guān)閉模式時(shí)防止第一燃燒產(chǎn)物流被釋放到大氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)， 其中，EGR管道具有升壓支管和直接返回支管，直接返回支管與進(jìn)氣充氣室流體連通；升壓支管與增壓器的入口流體連通，升壓支管被配置為用于運(yùn)載待與一定量環(huán)境空氣混合的第一燃燒產(chǎn)物流，以產(chǎn)生燃燒空氣的結(jié)合流并將燃燒空氣的結(jié)合流傳送到增壓器的入口 ； 其中，增壓器與增壓器的入口及進(jìn)氣充氣室流體連通； 其中，增壓器被配置為用于壓縮燃燒空氣的結(jié)合流并將燃燒空氣的結(jié)合流傳送到進(jìn)氣充氣室； 進(jìn)一步包括EGR升壓流控制閥，其置于直接返回支管中，EGR升壓流控制閥被配置為用于允許在EGR升壓流控制閥處于打開模式時(shí)第一燃燒產(chǎn)物流的至少一部分通過(guò)直接返回支管被傳送到進(jìn)氣充氣室，并且在EGR升壓流控制閥處于關(guān)閉模式時(shí)防止通過(guò)直接返回支管流到進(jìn)氣充氣室或從其流出。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)一步包括: EGR通風(fēng)口，其與EGR管道流體連通，并且被配置為用于將來(lái)自EGR管道的待排放的第一燃燒產(chǎn)物流的至少一部分運(yùn)載到大氣； EGR通氣流控制閥，其置于EGR通風(fēng)口中，EGR通氣流控制閥被配置為用于允許當(dāng)EGR通氣流控制閥處于打開模式時(shí)將第一燃燒產(chǎn)物流的至少一部分排放到大氣，并且當(dāng)EGR通氣流控制閥處于關(guān)閉模式時(shí)防止第一燃燒產(chǎn)物流被釋放到大氣。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)一步包括: EGR通風(fēng)口，其與EGR管道流體連通，并且被配置為用于將來(lái)自EGR管道的待排放的第一燃燒產(chǎn)物流的至少一部分運(yùn)載到大氣； EGR通氣流控制閥，其置于EGR通風(fēng)口中，EGR通氣流控制閥被配置為用于允許當(dāng)EGR通氣流控制閥處于打開模式時(shí)將第一燃燒產(chǎn)物流的至少一部分排放到大氣，并且當(dāng)EGR通氣流控制閥處于關(guān)閉模式時(shí)防止第一燃燒產(chǎn)物流被釋放到大氣； 其中，EGR管道具有升壓支管和直接返回支管，直接返回支管與進(jìn)氣充氣室流體連通； 升壓支管與增壓器的入口流體連通，升壓支管被配置為用于運(yùn)載待與一定量環(huán)境空氣混合的第一燃燒產(chǎn)物流，以產(chǎn)生燃燒空氣的結(jié)合流，并將燃燒空氣的結(jié)合流傳送到增壓器的入口 ； 其中，增壓器與增壓器的入口及進(jìn)氣充氣室流體連通； 其中，增壓器被配置為用于壓縮燃燒空氣的結(jié)合流并將燃燒空氣的結(jié)合流傳送到進(jìn)氣充氣室； 進(jìn)一步包括EGR升壓流控制閥，其置于直接返回支管中，EGR升壓流控制閥被配置為用于允許在EGR升壓流控制閥處于打開模式時(shí)第一燃燒產(chǎn)物流的至少一部分通過(guò)直接返回支管被傳送到進(jìn)氣充氣室，并且在EGR升壓流控制閥處于關(guān)閉模式時(shí)防止通過(guò)直接返回支管流到進(jìn)氣充氣室或從其流出。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，EGR管道具有升壓支管和直接返回支管，直接返回支管與進(jìn)氣充氣室流體連通； 升壓支管與增壓器的入口流體連通，升壓支管被配置為用于運(yùn)載待與一定量環(huán)境空氣混合的第一燃燒產(chǎn)物流，以產(chǎn)生燃燒空氣的結(jié)合流，并將燃燒空氣的結(jié)合流傳送到增壓器的入口 ； 其中，增壓器與增壓器的入口及進(jìn)氣充氣室流體連通； 其中，增壓器被配置為用于壓縮燃燒空氣的結(jié)合流并將燃燒空氣的結(jié)合流傳送到進(jìn)氣充氣室； 進(jìn)一步包括EGR升壓流控制閥，其置于直接返回支管中，EGR升壓流控制閥被配置為用于允許在EGR升壓流控制閥處于打開模式時(shí)第一燃燒產(chǎn)物流的至少一部分通過(guò)直接返回支管被傳送到進(jìn)氣充氣室，并且在EGR升壓流控制閥處于關(guān)閉模式時(shí)防止通過(guò)直接返回支管流到進(jìn)氣充氣室或從其流出。
10.一種用于控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，包括: 提供限定第一燃燒室的第一發(fā)動(dòng)機(jī)排，第一燃燒室具有用于將第一燃燒空氣流提供到第一燃燒室的第一進(jìn)氣口和用于從第一燃燒室提供第一燃燒產(chǎn)物流的第一排氣口； 提供限定第二燃燒室的第二發(fā)動(dòng)機(jī)排，第二燃燒室具有用于將第二燃燒空氣流提供到第二燃燒室的第二進(jìn)氣口和用于從第二燃燒室提供第二燃燒產(chǎn)物流的第二排氣口； 提供置于第一進(jìn)氣口中的第一進(jìn)氣閥，第一進(jìn)氣閥被配置為用于通過(guò)根據(jù)第一進(jìn)氣閥的升程和持續(xù)時(shí)間特性周期性地打開和關(guān)閉來(lái)計(jì)量第一燃燒空氣流； 提供置于第二進(jìn)氣口中的第二進(jìn)氣閥，第二進(jìn)氣閥被配置為用于通過(guò)根據(jù)第二進(jìn)氣閥的升程和持續(xù)時(shí)間特性周期性地打開和關(guān)閉來(lái)計(jì)量第二燃燒空氣流；以及 提供限定進(jìn)氣充氣室的進(jìn)氣歧管，進(jìn)氣歧管還限定空氣入口、第一進(jìn)氣流道、第二進(jìn)氣流道和EGR管道，它們各自與進(jìn)氣充氣室流體連通； 其中，空氣入口與一定量環(huán)境空氣流體連通，并且被配置為用于運(yùn)載一定量環(huán)境空氣以將其傳送到進(jìn)氣充氣室； 其中，第一進(jìn)氣流道與第一進(jìn)氣口流體連通，并且被配置為用于將第一燃燒空氣流從進(jìn)氣充氣室運(yùn)載到第一進(jìn)氣口； 其中，第二進(jìn)氣流道與第二進(jìn)氣口流體連通，并且被配置為用于將第二燃燒空氣流從進(jìn)氣充氣室運(yùn)載到第二進(jìn)氣口 ；并且 其中，EGR管道與第一排氣口流體連通，并且被配置為用于將第一燃燒產(chǎn)物流從第一排氣口運(yùn)載到進(jìn)氣充氣室； 進(jìn)一步包括提供可變閥機(jī)構(gòu)控制機(jī)構(gòu)，其被配置為用于影響第一進(jìn)氣閥的升程和持續(xù)時(shí)間特性；以及 調(diào)整第一進(jìn)氣閥的升程或持續(xù)時(shí)間，從而滿足EGR控制標(biāo)準(zhǔn)。
【文檔編號(hào)】F02D21/08GK104279088SQ201410324328
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月9日
【發(fā)明者】A.W.海曼, R.S.麥卡爾平, E.J.基廷 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司