[发明专利]发动机系统以及控制该发动机系统的方法

说明书

本发明涉及发动机系统以及控制该发动机系统的方法，所述发动机系统可以包括：发动机，其包括多个进气管线，供应至燃烧室的外部空气流动通过所述进气管线；第一电动增压器和第二电动增压器，其分别布置于多个进气管线；第一EGR装置，其包括从排气歧管分出并且接入进气歧管的第一EGR管线以及布置于第一EGR管线的第一EGR阀；以及控制器，其根据发动机的驱动条件确定发动机目标扭矩，当发动机目标扭矩在第一EGR装置的操作区域与不操作区域之间的扭矩死区时，将发动机扭矩设定在第一EGR装置的操作区域内，并且通过混合动力电动车辆的电机来补偿发动机目标扭矩与发动机扭矩之间的差值。

与相关申请的交叉引用

本申请要求2018年12月07日提交的韩国专利申请第10-2018-0157494号的优先权，上述申请的全部内容结合于此用于这种引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种发动机系统以及控制该发动机系统的方法。更具体地，本发明涉及能够在混合动力电动车辆(HEV)中持续地供应再循环废气的发动机系统，以及控制该发动机系统的方法。

背景技术

车辆的发动机通过将从其外部引入的空气与燃油以适当比例混合并燃烧来产生动力。

在通过驱动发动机来产生动力的过程中，用于燃烧的外部空气可以被适当地供应以获得期望的输出和燃烧效率。为此，用到了涡轮增压器，该装置配置为对用于燃烧的空气进行涡轮增压，以增加发动机的燃烧效率。

通常，涡轮增压器是这样一种装置，其通过使用从发动机排放的废气的压力来旋转涡轮机，并且由此通过使用其旋转力向燃烧室供应高压空气，从而增加发动机的输出。涡轮增压器应用于大多数柴油发动机，并且最近也应用于汽油发动机。

作为进气增压装置的另一个示例，已经用到了使用电机来驱动压缩机以压缩外部空气的电动增压器。由于电动增压器通过电池驱动，因此其升压很小，并且其主要将增压空气供应至低速和低负载区域中的燃烧室。

通常，由废气操作的涡轮增压器(以下称之为“机械涡轮增压器”)具有低响应性和高背压，这使得其难以实现高压缩比。由于涡轮增压器暴露于高温(大约700摄氏度)废气，因此涡轮增压器周围部件的设计成本增加。

并且，从发动机排放的废气中包含的氮氧化物(NOx)不但会造成酸雨，也会刺激眼睛和呼吸系统，并且导致植物死亡。这些NOx被视为主要的空气污染物，并且目前正在进行许多减少NOx排放的研究。

废气再循环(exhaust gas recirculation,EGR)系统是安装于车辆上用于减少有害排放物的系统。通常地，当混合器中空气的比例高并且燃烧良好时NOx会增加。因此，废气再循环系统使从发动机排放的一部分废气(例如，5％至20％)回到混合器进行混合，这减少了混合器中氧气的量并且干扰燃烧，从而抑制NOx的产生。

普通的废气再循环系统设置为将从发动机的汽缸通过排气歧管排放的流动经过排气管线的废气通过再循环管线排放回至发动机的汽缸，并且再循环管线安装有EGR阀以控制EGR率。

这样的废气再循环系统可以分为低压废气再循环(LP EGR)装置和高压废气再循环(HP EGR)装置。

在传统的废气再循环系统中，废气通过从排气管线分出的EGR管线进行再循环，所述排气管线为废气流动通过的管线，并且所述EGR管线接入进气管线。同时，EGR管线设置有用于冷却再循环废气的废气再循环(EGR)冷却器和用于调节再循环的废气的量的EGR阀。

在传统的废气再循环装置中，高压EGR装置通过利用排气歧管的高压向进气歧管供应再循环气体(EGR气体)。在进气歧管的压力增加的运行区域中(例如涡轮增压器或电动增压器)，排气歧管与进气歧管之间的压差很低，这使得难以供应再循环气体，因此限制了供应再循环气体的操作范围。