[发明专利]控制分流式排气发动机中的燃料扫气的方法和系统

说明书

本公开提供了“控制分流式排气发动机中的燃料扫气的方法和系统”。提供了用于调整经由分流式排气发动机系统的第二排气歧管所扫气的直接喷射的燃料的量的方法和系统。在一个示例中，一种方法可以包括：基于第二排气门的关闭正时并且依据工况来调整对发动机气缸中的燃料直接喷射的喷射起点，所述气缸包括联接到第一排气歧管的第一排气门和联接到第二排气歧管的所述第二排气门，所述第二排气歧管联接到发动机的进气口；以及基于所述调整过的喷射起点来调整所述第二排气歧管的旁通阀的位置。以此方式，可以基于所述工况来增加或减少所扫气的燃料的量。

技术领域

本说明书总体上涉及用于具有分流式排气系统的发动机的系统和方法。

背景技术

发动机可以使用增压装置，例如涡轮增压器，来增加发动机功率密度。然而，可能会由于增加的燃烧温度而出现发动机爆震。在由于高充气温度而产生的增压状况下，爆震尤其成问题。本文发明人已经认识到，分流式排气系统可以减少发动机爆震并且增加发动机效率，其中第一排气歧管将排气运送到发动机的排气口中的涡轮增压器的涡轮，并且第二排气歧管将排气再循环(EGR)运送到位于涡轮增压器的压缩机的上游的发动机的进气口。在此类发动机系统中，每个气缸可以包括两个进气门和两个排气门，其中第一组气缸排气门(例如，泄放排气门)专门经由第一组排气道联接到第一排气歧管，并且第二组气缸排气门(例如，扫气排气门)专门经由第二组排气道联接到第二排气歧管。可以在与第二组气缸排气门不同的正时下操作第一组气缸排气门，进而隔离排气的泄放部分和扫气部分。第二组气缸排气门的正时还可以与气缸进气门的正时进行协调以产生正气门重叠周期，在所述正气门重叠周期中，称为吹气的新鲜进气(或者新鲜进气与EGR的混合物)可以经由联接到第二排气歧管的EGR通道而流过气缸并且流回到位于压缩机的上游的进气口。吹气可以移除气缸内的残余排气(称为扫气)。本文发明人已经认识到，通过使排气的第一部分(例如，较高压力排气)流过涡轮和较高压力排气通道并且使排气的第二部分(例如，较低压力排气)和吹气流动到压缩机入口，可以在增加涡轮的工作效率并增加发动机扭矩的同时降低燃烧温度。

发明内容

然而，本文发明人已认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，在上文描述的发动机系统中，再循环到进气口的气体的组成可能比包括单个排气歧管的传统的EGR系统或不使增加量的吹气再循环的系统更复杂。传统的EGR系统中的再循环气体主要由燃烧后的排气构成，而穿过分流式排气发动机再循环的气体可能包括不同份量的燃烧后的排气、新鲜空气以及未燃烧(例如，未燃尽的)燃料。具体来说，如果在打开扫气排气门时喷射未燃烧的直接喷射的燃料的一部分，那么所述未燃烧的直接喷射的燃料的一部分可以流过所述扫气排气门到达第二排气歧管，在本文称为燃料扫气或燃料短路连接的过程。这可能会导致在一些发动机工况期间、尤其是在瞬变状况期间难以跟踪的燃料损耗。对发动机操作参数(例如，燃料喷射量、火花提前以及进气门和排气门致动)的正时调整可能考虑不到短路连接的燃料，从而导致劣化的发动机性能。然而，在其他发动机工况期间，燃料的短路连接可以是有利的。举例来说，可能在暖机状况(例如，发动机冷起动)期间需要燃料的短路连接，以便使额外的燃料流动到催化剂。

在一个示例中，可以通过一种方法解决上文描述的问题，所述方法包括：基于第二排气门的关闭正时和工况来调整对发动机气缸中的直接燃料喷射的起点，所述发动机气缸包括联接到泄放歧管的第一排气门和联接到扫气歧管的所述第二排气门；以及基于所述直接燃料喷射的所述调整过的起点来调整所述扫气歧管的旁通阀的位置。以此方式，可以基于特定工况来调整所述直接燃料喷射的起点以增加燃料扫气或减少燃料扫气。