[发明专利]提高发动机效率的方法和车辆系统

说明书

一种车辆系统包括发动机，该发动机限定多个气缸并被构造成燃烧燃料。一种提高发动机效率的方法包括控制由相应的燃料喷射器喷射到发动机的多个气缸中的燃料的量。排气再循环(EGR)系统与多个气缸的第二子集和进气系统选择性地流体连通，以将第二排放产物从多个气缸的第二子集输送到进气系统。阀与EGR系统和排放系统耦合。第一传感器设置在阀和进气系统之间，并且当阀处于第二位置时，测量第二排放产物中重整气的量。

技术领域

本公开涉及提高发动机效率的方法和车辆系统

背景技术

内燃发动机(ICE)在一个或多个燃烧室中燃烧空气和燃料的混合物以产生机械输出。在燃烧过程中，会产生各种排气。在一些情况下，一部分排气可以再循环回到发动机气缸中(通过排气再循环(EGR)系统)。在汽油发动机中，这种惰性排气可以取代气缸中可燃混合物的一定量的新鲜空气，从而提高发动机效率。已再循环排气或EGR可降低气缸中的燃烧温度，这会减少热传递损失和/或可减少某些气体副产物的产生。取代新鲜空气可以减少泵送损失。

在内燃发动机的启动或初始预热期间，可能不希望一部分排气再循环回到发动机气缸，并且因此，阀可以通过后处理装置将这种排气转移出去。一旦内燃发动机预热，三通阀可以将一部分排气转移回发动机，以将该排气再循环到发动机气缸中。

内燃发动机经常被要求可靠地长时间产生相当大的功率。许多这样的内燃发动机总成采用增压装置，例如排气涡轮驱动的涡轮增压器，以在气流进入发动机的进气歧管之前压缩气流，从而提高功率和效率。具体来说，涡轮增压器是一种离心式气体压缩机，它迫使更多的空气，从而使更多的氧气进入内燃发动机的燃烧室，这是用环境大气压力所不能达到的。被压入内燃发动机的额外的含氧空气量提高了发动机的容积效率，允许它在给定的循环中燃烧更多的燃料，从而产生更多的功率。通常，涡轮增压器设置在后处理装置的上游。

典型的涡轮增压器包括由一个或多个轴承支撑的中心轴，该中心轴在排气驱动涡轮叶轮和空气压缩机叶轮之间传递旋转运动。涡轮叶轮和压缩机叶轮都固定在轴上，轴与各种轴承部件一起构成涡轮增压器的旋转总成。

发明内容

本公开提供了一种车辆系统，该车辆系统包括限定多个气缸并被构造成燃烧燃料的发动机。车辆系统还包括设置在发动机上游的进气系统，并且每个气缸都联接到进气系统。燃料的燃烧发生在多个气缸的第一子集内，第一子集会产生第一排放产物。燃料的燃烧还发生在多个气缸的第二子集内，第二子集会产生第二排放产物。车辆系统进一步包括设置在发动机下游的排放系统。排放系统与多个气缸的第一子集流体连通。车辆系统还包括排气再循环(EGR)系统，其与多个气缸的第二子集和进气系统选择性地流体连通，以将第二排放产物从多个气缸的第二子集输送到进气系统。另外，车辆系统还包括联接到EGR系统和排放系统的阀。该阀包括将第二排放产物直接输送到排放系统并绕过EGR系统的第一位置，并且该阀包括将第二排放产物直接输送到EGR系统的第二位置。EGR系统包括设置在阀和进气系统之间的第一传感器。当阀处于第二位置时，第一传感器测量第二排放产物中重整气的量。

车辆系统可选地包括以下各项中的一项或多项：

A)每个气缸都包括燃料喷射器，燃料喷射器构造成将燃料引入相应气缸中用于燃烧；

B)控制器，其与第一传感器和相应的燃料喷射器电通信，其中当阀处于第二位置时，控制器向相应的燃料喷射器发信号，以根据第二排放产物中重整气的量来调节引入到相应气缸的燃料的量；

C)当阀处于第二位置时，第一传感器测量第二排放产物中空气和燃料的量；

D)控制器，其与第一传感器和相应的燃料喷射器电连通，其中当阀处于第二位置时，控制器向相应的燃料喷射器发信号，以根据第二排放产物中重整气、空气和燃料的量来调节引入到相应气缸的燃料的量；