[发明专利]发动机系统

说明书

本发明涉及一种发动机系统，包括：发动机，其具有燃烧室；进气管线，外部空气流入所述进气管线中；以及排气管线，废气流入所述排气管线中。压缩机布置在进气管线中并且与涡轮一起旋转，以压缩外部空气。第一再循环管线从排气管线分支并且合并到进气管线中。EGR冷却器冷却流过第一再循环管线的废气。第二再循环管线从第一再循环管线分支出来。旁通管线在电动增压器与废气再循环冷却器之间从第一再循环管线分支。三通阀布置在旁路管线与第一再循环管线结合处。进气阀布置在第一再循环管线和进气管线结合处与旁通管线和进气管线结合处之间的进气管线中。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年1月29日在韩国知识产权局提出的韩国专利申请号为10-2019-0011326的优先权和权益，其全部内容通过引用纳入本文。

技术领域

本发明涉及一种发动机系统，更具体而言，涉及这样一种发动机系统，其在所有驱动区域中进行废气再循环并且在高速和高负载区域中维持发动机扭矩而不使用高的空气-燃料比。

背景技术

发动机将空气和燃料适当地混合，并且通过燃烧混合气体产生驱动力。为了获得所需的输出功率和燃烧效率，需要向发动机提供足够的空气。相应地，涡轮增压器用于提高燃烧效率并且向发动机提供足够的空气。另一方面，废气再循环(EGR)系统安装在发动机上，用于减少有害废气并且改善燃料效率。

EGR系统将从发动机排出的一部分废气(例如，约5-20％)与新鲜空气一起引入到燃烧室中，使得压力变得大于仅向燃烧室供应新鲜空气时的压力，并且因此可以减少泵送损失。另外，可以通过降低空气/燃料混合物的反应性来减少爆震的发生，爆震对汽油发动机的效率和性能产生不利影响。

低压EGR装置(LP-EGR装置)可用于将EGR系统应用于配备有涡轮增压器的发动机。LP-EGR装置将经过涡轮增压器的涡轮和三元催化器的废气再循环到涡轮增压器的压缩机上游处的进气管线。因此，利用催化器的下游侧处的废气压力与压缩机的上游侧处的空气压力的差，产生在LP-EGR装置中再循环的废气流。

然而，在发动机的低负载区域(在该低负载区域中，催化器的下游处的废气压力与大气压力相似)中，EGR阀的上游侧与EGR阀的下游侧之间的压力差降至最小。因此，当发动机在低负载区域中工作时，可能难以将废气供应到发动机。同时，当燃料量增加超过理论的空气- 燃料比时，空气的利用率可能增加并且空气/燃料混合物的反应性可能降低。因此，减少了发动机的爆震并且可以增加发动机扭矩。

最近，为了在节气门全开(WOT)的条件下增加发动机的最大扭矩，将以比理论空气-燃料比更高的空气-燃料比进行燃烧的策略应用于汽油发动机。另外，当以高的空气-燃料比燃烧时，绝热火焰的温度降低，因此，可以在维持发动机的扭矩的同时降低废气温度。因此，使用比理论空气-燃料比更高的空气-燃料比燃烧的策略来降低废气温度，用以防止在高速和高负载区域由于高热废气引起的催化器、涡轮、进气歧管和排气歧管发生破裂。

然而，如果燃料以高的空气-燃料比燃烧，则燃料效率可能变差，并且不完全燃烧产物的排放可能会增加，例如未燃烧的碳氢化合物和一氧化碳会增加。因此，正在开发用于高的空气-燃料比的燃烧的管理，以减少由废气引起的空气污染。在上述条件中，如果在所有驱动区域中应用理论空气-燃料比燃烧，而不使用高的空气-燃料比燃烧，则可能会损失发动机的输出功率和扭矩。

公开于本部分的上述信息仅仅用于加深对发明背景的理解，因此其可以包含不构成在该国家已为本领域技术人员所公知的现有技术的信息。

发明内容

本发明提供一种发动机系统，其在所有驱动区域中进行废气再循环并且在高速和高负载区域中维持发动机扭矩而不使用高的空气-燃料比。