[发明专利]内燃机中的EGR气缸操作

说明书

一个系统包括具有多个气缸的内燃机。多个气缸中的至少一个为在至少一些操作条件过程中单独提供EGR流的主要EGR气缸。主要EGR气缸的操作独立于其他气缸进行控制，以减少主要EGR气缸中的内部残留物。

背景技术

总所周知，内燃机包括多个气缸，其中，多个气缸中的至少一个专用于为进气歧管提供废气再循环。这种配置也被称为专用的废气再循环(EGR)发动机，能够与所有类型的燃料一起使用，包括天然气、汽油和柴油燃料。

火花点火式发动机通常通过将空气和燃料的混合物引入发动机的气缸来操作。然后，活塞压缩该混合物，并且火花塞会在预定曲轴角度点燃空气/燃料混合物，从而产生通过燃烧室传播的火焰前缘。来自燃烧的燃料的热量的迅速增加触发压力增大，增大的压力在气缸中向下迫使活塞。来自燃烧事件的废气通过排气阀从气缸排放至排气歧管内。

专用的EGR发动机具有一个分裂排气歧管，在该分裂排气歧管中，来自专用的EGR发动机的排气与来自其他气缸的排气被分开。在EGR歧管中产生高排气压力的操作条件下，排气内的残留物会残留在专用的EGR气缸中，并且在某些情况下，会通过气缸被推回进气歧管，这增大了发生爆震的可能性以及燃烧不稳定性。

专用的EGR发动机可享有大大简化的控制和压力管理、较少的硬件设备以及其他益处。然而，相对于其他气缸，这些简化的代价是失去对系统的控制，包括由一个或多个EGR气缸中可能存在的不同条件引起的失控。因此，以与其他气缸相同的方式操作专用的EGR气缸可能不会导致所需的输出。其结果是该领域需要进一步的技术发展。

发明内容

一个实施方式为用于控制分开排气式发动机的操作以减少或防止爆震并改善燃烧稳定性的独特系统。其他实施方式包括独特的方法、系统和装置来控制分开排气式发动机中的主要EGR气缸操作。主要EGR气缸是在至少一些操作条件下所有排气输出都被再循环至进气口的气缸。在某些操作条件下，诸如与高排气压力相关联的那些操作条件下，一个或多个主要EGR气缸中的内部残留物会增加的比其他气缸多，从而导致主要EGR气缸中的早期爆震以及较低的稳定性。在一个具体实施方式中，一个或多个主要EGR气缸与非主要EGR气缸相对于彼此以固定凸轮定时差来操作，以使得一个或多个主要EGR气缸中的内部废气残留物减少。在另一具体实施方式中，一个或多个主要EGR气缸相对于其他气缸以不同的压缩比操作，以使得在一个或多个主要EGR气缸的上死点处几乎没有可用于存储废气的容积。一个或多个主要EGR气缸中内部残留物的减少降低了主要EGR气缸在一定操作条件下(诸如在高排气压力下)的爆震倾向。

提供本概述是为了引入在以下说明性实施方式中进一步进行描述的概念的选择。该概述并不旨在确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不是旨在用于帮助限制所要求保护的主题的范围。更多的实施方式、形式、目的、特征、优点、方面和益处应在以下描述和附图中变得显而易见。

附图说明

图1是具有带有分开的排气系统的发动机的系统的一个实施方式的示意图

图2是用于操作图1的带有分开的排气系统的发动机的程序的流程图。

图3A-3C是图1的发动机的主要EGR气缸的示意图。

图3D是图1的发动机的非主要EGR气缸的示意图。

具体实施方式

为了促进对本发明的原理的理解，以下将参照附图中示出的实施方式，并且将使用具体语言来描述这些实施方式。然而，应理解的是，并不从而旨在对本发明的范围进行限制，在所述实施方式中的任何变化和进一步的修改以及与本发明相关的、本领域技术人员通常会想到的、如本文中所述的本发明的原理的任何进一步的应用均在本文中进行了设想。