一组进气阀/排气阀、燃料喷射器等。
[0026]图2示意性地示出包括多个汽缸202的发动机系统200的实施例。多个汽缸202被组织成第一汽缸组204和第二汽缸组206。注意,“第一”和“第二”是分别表示第一汽缸组和第二汽缸组中的汽缸的标签。在一个实例中,发动机系统200实施在如图1所示的车辆系统100的车辆中。
[0027]第一汽缸组204提供被引导到发动机系统200的进气歧管208的排气。进气歧管是指联接到汽缸输入端口以用于向汽缸提供进气的一个通道结构或多个通道。在所示实施例中,第一汽缸组204专门向进气歧管208提供排气。换言之,第一汽缸组204并不连接到排气歧管210,并且进一步地,并不直接流体连接到将排气排放到大气的排气通道结构212。
[0028]第二汽缸组206连接到排气歧管210。在一些情况下,第二汽缸组206提供被引导穿过排气通道结构212并且被排放到大气的排气。在一些情况下,第二汽缸组206提供被引导穿过旁路通道结构248到进气歧管208的排气。换言之,在所示实施例中,第一汽缸组提供排气仅用于EGR,并且第二汽缸组选择性地提供排气用于EGR或被排放到大气。在一些实施例中,第一汽缸组排除第二汽缸组。“排除(Exclusive)”意味着第一汽缸组中没有汽缸被包括在第二汽缸组中。在所示实施例中,发动机200是具有12个汽缸的V-12发动机。在其他实例中,发动机是V-6、V-8、V-10、V-16、1-4、1_6、1_8、对置式4或另一种发动机类型。应了解,每个汽缸组包括适当数量的汽缸。此外,在一些实例中,发动机系统包括适当数量的汽缸组。
[0029]进气歧管208连接到第一汽缸组204和第二汽缸组206。进气通道结构214连接到进气歧管208以向进气歧管208供应新鲜空气以用于燃烧。包括第一涡轮增压器216和第二涡轮增压器224的分级或串联涡轮增压器设置定位在进气通道结构214中以压缩进气。第一涡轮增压器216包括定位在进气通道结构214中的第一压缩机218以及定位在排气通道结构212中的第一涡轮220。第一涡轮220至少部分地由第二汽缸组206所提供穿过排气歧管210的排气驱动。第一液体冷却增压空气冷却器222在进气通道结构214中定位在第一压缩机218下游。第二涡轮增压器224包括在进气通道结构214中定位在所述第一冷却器222下游的第二压缩机226,以及排气通道结构212中定位在第一涡轮220上游的第二涡轮228。第二涡轮228至少部分地由第二汽缸组206所提供的穿过排气歧管210的排气驱动。第二液体冷却增压空气冷却器230在进气通道结构214中定位在第二压缩机226下游。
[0030]在所示实现方式中,发动机系统200不包括定位在进气通道结构214中的节流阀。然而,在一些实现方式中,进气通道结构120包括定位在第二压缩机226下游的节流阀。
[0031]多个汽缸202中的每个包括可操作以向所述汽缸中喷射燃料的燃料喷射器232、可操作以从进气歧管208接收燃烧空气的至少一个进气端口 234,以及可操作以向排气歧管排气的至少一个排气端口 236。排气歧管(又名,EGR歧管)238连接到第一汽缸组204以从第一汽缸组204接收排气。在所示实施例中,EGR歧管238并不连接到第二汽缸组206。EGR通道结构240连接在EGR歧管238与进气通道结构214之间。在一些情况下,由第一汽缸组204提供的排气流动穿过EGR通道结构240进入进气通道结构214中,在所述进气通道结构214中,排气与新鲜进气混合并且混合物通过进气歧管208被提供给多个汽缸202以用于燃烧。在所示实施例中,EGR通道结构240并不连接到排气歧管210。液体冷却EGR冷却器252定位在EGR通道结构240中,以便在排气流通到进气歧管208之前冷却排气。
[0032]排气歧管210连接到第二汽缸组206以从第二汽缸组接收排气。在所示实施例中,排气歧管210并不连接到第一汽缸组204。在一些情况下,由第二汽缸组206提供的排气从排气歧管210行进穿过第二涡轮增压器224的第二涡轮228、穿过第一涡轮增压器216的第一涡轮220,以便从排气通道结构212被排放到大气中。在一些情况下,排气通过排气旁路通道结构242绕过第二涡轮228。排气旁路阀244定位在排气旁路通道结构242中。排气旁路阀244可操作以控制排气流动穿过排气旁路通道结构242。例如,在一些情况下,调整所述旁路阀244以绕过第二涡轮228,从而降低增压。
[0033]排气处理系统246在排气通道结构212中设置在第一涡轮220下游。排气处理系统246在排气被释放到大气之前处理排气。例如,排气处理系统包括选择性催化还原(SCR)系统、柴油机氧化催化剂(DOC)、柴油机微粒过滤器(DPF)、各种其他排放控制装置或它们的组合。
[0034]旁路通道结构248连接在排气通道结构212与进气通道结构214之间。更具体地,旁路通道结构248定位在以下两点之间:在排气通道结构212中位于第二涡轮机228上游并且位于排气歧管210下游的一点与在进气通道结构214中位于第二压缩机226下游并且位于第二冷却器230上游的一点。在一些情况下,由第二汽缸组提供的排气从排气通道结构212流动穿过旁路通道结构248到进气通道结构214,以便向多个汽缸202提供EGR。此夕卜,在一些情况下,进气从进气通道结构214流动穿过旁路通道结构248并且到排气通道结构212,以便使涡轮增压器的涡轮加速。旁路阀250定位在旁路通道结构248中,以便控制排气或进气流动穿过旁路通道结构248。
[0035]控制器254包括处理器256和具有非暂态指令的计算机可读介质258,当由处理器256执行时,所述非暂态指令执行在各种运转状态期间控制发动机200并且更具体地控制EGR的控制例程。控制器254从各种发动机传感器260接收信号以便确定运转参数和运转状态,并且相应地调整各种发动机致动器262。
[0036]在一个实例中,控制器254响应于进气压力小于排气压力。具体来说,在至少一些运转模式下,如果进气压力小于排气压力,控制器254配置用于控制/调整旁路阀250,以便引导排气从第二汽缸组206穿过旁路通道结构248到进气通道结构214,并且配置用于相对于第二汽缸组206的燃料喷射量减少第一汽缸组204的燃料喷射量。例如,排气压力是在排气通道结构212中位于第二涡轮228上游的一点处确定的压力,并且进气压力是在进气通道结构214中位于第二压缩机226下游的一点处确定的压力。在一些实现方式中,减少第一汽缸组的燃料喷射量包括大致上不向第一汽缸组中的至少一个汽缸中喷射燃料。换言之,停用所述汽缸组中的一个或多个汽缸,以便减少燃料消耗。在一个实例中,大致上无燃料包括燃料喷射器的总燃料喷射量的0%至10%的范围。例如,控制器254基于发动机负载或另一运转参数来确定燃料喷射量/停用汽缸的数量。由控制器采用的方法通过利用排气歧管与进气歧管之间自然发生的反向压差来减少在低负载下驱动EGR的能量,从而改善总占空比(duty cycle)、发动机效率和发动机的燃料经济性。此外,排气处理系统246增大排气通道中的反压力,所述反压力促进排气从排气通道流动到进气通道。
[0037]此外,在一个实例中,控制器254可响应于进气压力大于排气压力进行操作。具体来说,在至少一些运转模式下,如果进气压力大于排气压力,控制器254配置用于引导排气从第一汽缸组204穿过EGR通道结构240到进气通道结构214,并且配置用于调整旁路阀250以便大致上不将排气从第二汽缸组206引导到进气通道结构214。在一个实例中,大致上无排气包括第二汽缸组的总EGR能力的O至10%的范围。例如,在不同于低负载(例如,发动机速度变得大于范围在200至1200RPM之间的阈值负载值)的且其中进气压力大于排气压力的情况下,两个汽缸组运转以满足发动机负载,并且第一汽缸组提供排气用于EGR,而第二汽缸组大致上不提供排气用于EGR。
[0038]此外,在一个实例中,控制器254可响应于进气压力小于排气压力进行操作,以便引导液体冷却剂穿过EGR冷却器252同时大致上不引导排气穿过EGR冷却器252。在一个实例中,大致上无排气包括第一汽缸组的总EGR能力的O至10%的范围。EGR冷却器结垢通常在低负载运转下增加或与低负载运转关联,这是由于已经低温度的排气的过度冷却,以及凝结在EGR冷却器表面上并且沉积为硬漆层的烃类的遗留。通过在进气压力小于排气压力的低负载运转期间绕过EGR冷却器,EGR冷却器的结垢得以减轻。此外,在同时维持冷却液体冷却剂流热冲击EGR冷却器的情况下,通过使EGR冷却器与排气隔离来促进EGR冷却器的回热。
[0039]此外,控制器254可在运转状态期间操作来调整旁路阀248,以便引导进气从进气通道结构214穿过旁路通道