BRPI1004702B1 - Motor de ignição por compressão e método de controle de emissão de escape em um motor de ignição por compressão - Google Patents

Motor de ignição por compressão e método de controle de emissão de escape em um motor de ignição por compressão Download PDF

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Zhengbai Liu
Ning Lei
Jincai Zheng
Robert L. Rowells
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International Engine Intellectual Property Company, Llc.
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Abstract

sistema de controle de emissão para um motor possuindo um turbocompressor de dois estágios. a presente invenção refere-se a um motor (10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e) que enquanto está operando, um sistema de controle (22) processa dados em relação a certos parâmetros de operação do motor para calcular uma quantidade de gás de escape necessária para satisfazer um requerimento de recirculação de gás de escape. se um circuito primário de controle de egr (34) sozinho puder satisfazer a quantidade calculada de gás de escape, um circuito secundário de controle de egr (36) é fechado enquanto o circuito primário de controle de egr é controlado para satisfazer a quantidade calculada. quando o processamento determina que o circuito primário de controle de egr sozinho não pode satisfazer a quantidade calculada, o circuito secundário de controle de egr é aberto simultaneamente com o circuito primário de controle de egr e tanto o circuito de egr primário como o circuito de egr secundário são controlados para fazer com que o fluxo combinado de gás de escape através do circuito primário de controle de egr e o fluxo do gás de escape através do circuito secundário de controle de egr satisfaçam a quantidade calculada.

Description

Campo da Técnica
A presente invenção refere-se a motores de combustão interna, especialmente motores de ignição por compressão (isto é, diesel). Mais es- pecificamente, a invenção refere-se a um sistema e método para recircula- ção de gás de escape para controle de emissão de tubo de escape em um motor de ignição por compressão que possui um turbocompressor com dois estágios.
Antecedentes da Invenção
A recirculação de parte do gás de escape do motor através de um circuito de recirculação de gás de escape (EGR) para mistura com o flu- xo de gás de admissão para os cilindros do motor pode ajudar a controlar as emissões do tubo de escape, especialmente de NOx (óxidos de nitrogênio) e particulados. O desempenho aceitável do modo a diesel em um veículo au- tomotor, especialmente um veículo comercial, obriga o uso da superalimen- tação. Por consequência, os turbocompressores de dois estágios encontram uso significativo em veículos grandes alimentados por motores a diesel. É conhecido controlar a EGR em tal motor através de um circuito de EGR de alta pressão, no qual uma parte do gás de escape a partir dos cilindros do motor é desviada para longe do estágio de turbina de alta pressão do turbo- compressor e recirculado através do circuito de EGR de alta pressão para um misturador, onde ele se mistura com o ar de admissão proveniente do estágio do compressor de alta pressão que está sendo alimentado pelo es- tágio de turbina de alta pressão. A mistura do gás de escape recirculado com o ar de admissão então passa para dentro do coletor de admissão e eventualmente para os cilindros do motor.
Devido a um motor a diesel, que alimenta um veículo automotor, funcionar em diferentes velocidades e cargas dependendo de várias entra- das tanto para o veículo como para o motor que influenciam a operação do motor, os requerimentos de recirculação de gás de escape se alteram com a velocidade do motor e com as alterações de carga. Um processador em um sistema de controle do motor processa dados indicativos de parâmetros tal como velocidade do motor e carga do motor para desenvolver dados de con- trole para controlar os vários aspectos de operação do motor, incluindo a quantidade de gás de escape sendo recirculado.
Enquanto aumentar a porcentagem de EGR (isto é, aumentando a taxa EGR) no ar de admissão pode ser eficaz em promover melhor redu- ção de tais emissões, é conhecimento público que uma maior parte dos fa- bricantes de motores a diesel superalimentados, possivelmente por preocu- pação de que certas condições de operação do motor (por exemplo, baixas velocidades do motor e altos toques do motor) não possam proporcionar porcentagem de EGR suficientemente grandes, estão procurando estraté- gias de controle de emissão do tubo de escape para ficarem de acordo com os regulamentos governamentais aplicáveis para emissões de tubo de esca- pe.
Sumário da Revelação
Um aspecto genérico da presente revelação se relaciona com um motor de ignição por compressão compreendendo cilindros do motor dentro dos quais ocorre a combustão para operar o motor, um sistema de admissão para introduzir ar de admissão dentro dos cilindros do motor, um sistema de abastecimento de combustível para introduzir combustível nos cilindros do motor para combustão com o ar de admissão, um sistema de escape através do qual o gás de escape resultante da combustão do com- bustível nos cilindros do motor sai, um turbocompressor compreendendo uma turbina de alta pressão e uma turbina de baixa pressão a jusante da turbina de alta pressão através da qual o gás de escape saindo do sistema de escape sucessivamente passa e um compressor de baixa pressão ope- rado pela turbina de baixa pressão, e um compressor de alta pressão a ju- sante do compressor de baixa pressão e operado pela turbina de alta pres- são através do qual o ar que entrou no sistema de admissão sucessivamen- te passa para criar o ar de admissão, um circuito primário de controle de EGR possuindo um ponto de interseção para o sistema de escape a montan- te da turbina de alta pressão e um ponto de interseção para o sistema de admissão a jusante do compressor de alta pressão para transportar parte do gás de escape para o sistema de admissão, um circuito secundário de con- trole de EGR possuindo um ponto de interseção para o sistema de escape a jusante da turbina de alta pressão e um ponto de interseção para o sistema de admissão a montante do compressor de alta pressão para transportar parte do gás de escape para o sistema de admissão; e o sistema de controle para processar os dados para certos parâmetros de operação do motor en- quanto o motor está operando para calcular uma quantidade de gás de es- cape necessária para satisfazer o requerimento de recirculação do gás de escape para o motor baseado nestes parâmetros de operação do motor para determinar se o sistema primário de controle de EGR sozinho pode satisfa- zer a quantidade calculada de gás de escape, para fazer com que o circuito secundário de controle de EGR seja fechado enquanto o circuito de EGR primário é controlado para satisfazer a quantidade calculada de gás de es- cape quando o processamento determina que o circuito primário de controle de EGR sozinho pode satisfazer a quantidade calculada de gás de escape, e para fazer com que o circuito secundário de controle de EGR seja aberto simultaneamente com o circuito primário de controle de EGR e tanto o circui- to de EGR primário como o circuito de EGR secundário controlados para fazer o fluxo combinado de gás de escape através do circuito primário de controle de EGR e o fluxo de gás de escape através do circuito secundário de controle de EGR para satisfazer a quantidade calculada de gás de esca- pe quando o processamento determinar que o circuito primário de controle de EGR sozinho não pode satisfazer a quantidade calculada de gás de es- cape.
Outro aspecto genérico da revelação se relaciona com um mé- todo de controle de emissão de escape em um motor de ignição por com- pressão que possui cilindros do motor dentro dos quais ocorre a combustão para operar o motor, um sistema de admissão para introduzir ar de admissão dentro dos cilindros do motor, um sistema de abastecimento de combustível para introduzir combustível para os cilindros do motor para combustão com o ar de admissão, um sistema de escape através do qual o gás de escape re- sultante da combustão do combustível nos cilindros do motor sai, e um tur- bocompressor compreendendo uma turbina de alta pressão e uma turbina de baixa pressão a jusante da turbina de alta pressão através da qual o gás de escape, saindo através do sistema de escape, sucessivamente passa e um compressor de baixa pressão operado pela turbina de baixa pressão e um compressor de alta pressão a jusante do compressor de baixa pressão e operado pela turbina de alta pressão através do qual o ar que entrou no sis- tema de admissão sucessivamente passa para criar o ar de admissão.
O método compreende: à medida que o motor está operando, processar dados para certos parâmetros operacionais do motor para calcular uma quantidade de gás de escape necessária para satisfazer um requeri- mento de recirculação de gás de escape para o motor baseado nestes pa- râmetros operacionais do motor para determinar se o circuito primário de controle de EGR possuindo um ponto de interseção para o sistema de esca- pe a montante da turbina de alta pressão e um ponto de interseção para o sistema de admissão a jusante do compressor de alta pressão sozinho pode satisfazer a quantidade calculada de gás de escape, quando o processa- mento determina que o circuito primário de controle de EGR sozinho pode satisfazer a quantidade calculada de gás de escape, faz com que um circuito secundário de controle de EGR possuindo um ponto de interseção para o sistema de escape a jusante da turbina de alta pressão e um ponto de inter- seção para o sistema de admissão a montante do compressor de alta pres- são seja fechado enquanto controlando o circuito primário de controle de EGR para satisfazer a quantidade calculada, mas, quando o processamento determina que o circuito primário de controle de EGR sozinho não pode sa- tisfazer a quantidade calculada de gás de escape, faz com que o circuito secundário de controle de EGR seja aberto simultaneamente com o circuito primário de controle de EGR e controla tanto o circuito primário de controle de EGR como o circuito secundário de controle de EGR para fazer com que o fluxo combinado de gás de escape através do circuito primário de controle de EGR e o fluxo de gás de escape através do circuito secundário de contro- le de EGR satisfaçam a quantidade calculada de gás de escape.
O sumário anterior, acompanhado por detalhes adicionais da re- velação, será apresentado na Descrição Detalhada abaixo com referência aos desenhos seguintes que são parte desta revelação.
Breve Descrição dos Desenhos
A figura 1 é um diagrama esquemático de partes de um motor a diesel ilustrativo de uma primeira concretização revelada.
A figura 2 é um diagrama esquemático de partes de um motor a diesel ilustrativo de uma segunda concretização revelada.
A figura 3 é um diagrama esquemático de partes de um motor a diesel ilustrativo de uma terceira concretização revelada.
A figura 4 é um diagrama esquemático de parte de um motor a diesel ilustrativo de uma quarta concretização revelada.
A figura 5 é um diagrama esquemático de parte de um motor a diesel ilustrativo de uma quinta concretização revelada.
A figura 6 é um diagrama esquemático de parte de um motor a diesel ilustrativo de uma sexta concretização revelada.
Descrição Detalhada
A figura 1 apresenta um motor a diesel 10 que compreende os cilindros do motor 12 dentro dos quais os pistões (não apresentados) fazem movimento alternado. Cada pistão está acoplado com um respectivo curso de um virabrequim (não apresentado) por uma haste de conexão correspon- dente (não apresentada). O motor 10 adicionalmente compreende um sis- tema de admissão 14 para introduzir ar de admissão dentro dos cilindros do motor 12 através de um coletor de admissão 15, um sistema de escape 16 através do qual o gás de escape resultante da combustão de combustível nos cilindros do motor 12 sai, e um sistema de abastecimento de combustí- vel 18 compreendendo os injetares de combustível para introduzir combustí- vel dentro dos cilindros do motor 12 para combustão com o ar de admissão.
Um turbocompressor 20 compreende uma turbina de alta pres- são 20HPT e uma turbina de baixa pressão 20LPT a jusante da turbina de alta pressão 20HPT através da qual o gás de escape, proveniente de um coletor de escape 21, sucessivamente passa à medida que o gás de escape passa através do sistema de escape 16 até um tubo de escape 23. O calor dos gás de escape opera as turbinas.
O turbocompressor 20 adicionalmente compreende um com- pressor de baixa pressão 20LPC, operado pela turbina de baixa pressão 20LPT, e um compressor de alta pressão 20HPC a jusante do compressor de baixa pressão 20LPC e operado pela turbina de alta pressão 20HPT. O ar que entrou no sistema de admissão 14 sucessivamente passa através do compressor de baixa pressão 20LPC e do compressor de alta pressão 20HPC para criar o ar de admissão que é introduzido nos cilindros do motor 12 via o coletor de admissão 15.
O motor 10 também compreende um sistema de controle do mo- tor baseado em processador compreendendo uma ECU (unidade de controle do motor) 22 que processa dados a partir de várias fontes para desenvolver vários dados de controle para controlar os vários aspectos da operação do motor. Os dados processados pela ECU 22 podem originar em fontes exter- nas, tal como vários sensores 24, e/ou serem gerados internamente. Exem- plos de dados processados podem incluir a velocidade do motor, a pressão do coletor de admissão, a pressão do coletor de escape, a pressão de inje- ção de combustível, a quantidade e o tempo de abastecimento de combustí- vel, fluxo de massa de ar, e posição do pedal do acelerador.
O sistema de admissão 14 adicionalmente compreende um res- friador de interestágio 26 entre o compressor de baixa pressão 20LPC e o compressor de alta pressão 20HPC e um resfriador de ar de admissão 28 entre o compressor de alta pressão 20HPC e o coletor de admissão 15. Os dois resfriadores removem parte do calor da compressão que de outro modo estaria presente no ar de admissão. O ar de admissão entra em um respec- tivo cilindro do motor a partir do coletor de admissão 15 quando uma respec- tiva válvula, ou válvulas, de admissão é, ou são, abertas durante um ciclo do motor.
À medida que o motor 10 opera, o sistema de admissão 14 puxa ar exterior através de um filtro de ar 30 que captura material sólido, tal como poeira. O gás de escape deixa a turbina de baixa pressão 20LPT, passa através de um sistema de tratamento posterior que compreende um filtro de escape tal como um filtro de particulado a diesel 32 que captura material par- ticulado antes do gás de escape sair através do tubo de escape 23.
Um circuito primário de controle de EGR 34 possui um ponto de interseção para o sistema de escape 16 a montante da turbina de alta pres- são 20HPT e um ponto de interseção para o sistema de admissão 14 a ju- sante do resfriador de ar de admissão 28, e portanto, também a jusante do compressor de alta pressão 20HPC. O circuito primário de controle de EGR 34 compreende uma válvula de EGR primária 34V sob controle da ECU 22 para controlar o fluxo de gás de escape através do circuito primário de con- trole de EGR 34 e um resfriador EGR primário 34C a montante da válvula de EGR primária 34V.
Um circuito secundário de controle de EGR 36 possui um ponto de interseção para o sistema de escape 16 a jusante da turbina de alta pres- são 20HPT e um ponto de interseção para o sistema de admissão 14 a mon- tante do resfriador de interestágio 26, e por consequência, também a mon- tante do compressor de alta pressão 20HPC. O circuito secundário de con- trole de EGR 36 compreende uma válvula de EGR secundária 36V sob con- trole da ECU 22 para controlar o fluxo de gás de escape através do circuito secundário de controle de EGR 36.
O sistema de admissão 14 compreende uma válvula reguladora 38 sob o controle da ECU 22 para seletivamente regular o fluxo de ar a partir do compressor de baixa pressão 20LPC para o compressor de alta pressão 20HPC. O ponto de interseção do circuito secundário de controle de EGR 36 para o sistema de admissão 14 está a jusante da válvula reguladora 38 e a montante do resfriador de interestágio 26.
A ECU 22 processa os dados para certos parâmetros operacio- nais do motor enquanto o motor está operando para calcular uma quantida- de de gás de escape necessária para satisfazer um requerimento de recircu- lação de gás de escape para o motor 10 baseada nestes parâmetros opera- cionais do motor para determinar se o circuito primário de controle de EGR 34 sozinho pode satisfazer a quantidade calculada de gás de escape. Quando o processamento determina que o circuito primário de controle de EGR sozinho pode satisfazer a quantidade calculada de gás de escape, a ECU 22 faz com que o circuito secundário de controle de EGR seja fechado por manter a válvula de EGR secundária 36V fechada enquanto o circuito de EGR primário 34 é controlado, por controlar a válvula de EGR primária 34V, para satisfazer a quantidade calculada de gás de escape.
Quando o processamento determina que o circuito primário de controle de EGR sozinho não pode satisfazer a quantidade calculada de gás de escape, a ECU 22 abre a válvula de EGR secundária 36V para fazer com que o circuito secundário de controle de EGR 36 seja aberto simultaneamen- te com o circuito primário de controle de EGR 34 e controle tanto o circuito de EGR primário 34 como o circuito de EGR secundário para fazer com que o fluxo combinado do gás de escape através do circuito primário de controle de EGR 34 e o fluxo de gás de escape através do circuito secundário de controle EGR 36 satisfaçam a quantidade calculada de gás de escape. A ECU 22 também controla a quantidade de regulagem (se qualquer uma for necessária) da válvula reguladora 38 em coordenação com a quantidade de gás de escape através do circuito secundário de controle de EGR 36 para proporcionar a proporção apropriada de ar - combustível para o motor 10.
No motor 10A da figura 2, a proporção apropriada de ar - com- bustível pode ser alcançada sem a válvula reguladora 38, e assim, esta figu- ra apresenta um motor que é igual ao motor 10, exceto em relação à omis- são da válvula reguladora 38.
A figura 3 apresenta um motor 10B que é igual ao motor 10 da figura 1, exceto que o circuito secundário de controle de EGR 36 é realocado para ter seu ponto de interseção para o sistema de escape 16 a jusante do filtro de particulado do diesel 32, e por consequência, a jusante da turbina de baixa pressão 20LPT, e seu ponto de interseção para o sistema de admis- são 14 a montante do filtro de ar 30, e por consequência, a montante do compressor de baixa pressão 20LPC. A válvula reguladora 38 está a mon- tante do ponto de interseção do circuito secundário de controle de EGR 36 para o sistema de admissão 14 e permanece sob o controle da ECU 22 para seletivamente regular o fluxo de ar que entrou no sistema de admissão 14 antes do ar entrar no filtro de ar 30.
O motor 10C da figura 4 é igual ao motor 10B, exceto que o cir- cuito secundário de controle de EGR 36 compreende um resfriador EGR se- cundário 36C a montante da válvula de EGR secundária 36V.
O motor 10D da figura 5 é igual ao motor 10C, exceto que a vál- vula reguladora 38 é desnecessária para satisfazer este requerimento EGR do motor e portanto, é omitida.
O motor 10E da figura 6 é igual ao motor 10D, exceto que o res- friador EGR secundário 36C é desnecessário para satisfazer este requeri- mento EGR do motor e, portanto, omitido.
Nos vários motores, a ECU 22 armazena vários mapas eletrôni- cos para controle dos injetores de combustível, da válvula reguladora e das válvulas EGR, estabelecidos para várias condições de operação do motor particular. A ECU 22 recebe os dados sobre estas condições a partir dos sensores 24, e após processar os dados, emite comandos executivos para os injetores de combustível, para um atuador da válvula reguladora e para atuadores das válvulas de EGR para fazer a injeção apropriada de combus- tível, a porcentagem EGR apropriada e a proporção apropriada de ar - com- bustível baseada nos mapas correspondentes armazenados.
A revelação descreveu um motor de ignição por compressão (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E) compreendendo: cilindros do motor (12) den- tro dos quais ocorre a combustão para operar o motor; um sistema de ad- missão (14) para introduzir ar de admissão nos cilindros do motor/ um siste- ma de abastecimento de combustível (18) para introduzir combustível dentro dos cilindros do motor para combustão com o ar de admissão; um sistema de escape (16) através do qual o gás de escape resultante da combustão do combustível nos cilindros do motor sai; um turbocompressor (20) compreen- dendo uma turbina de alta pressão (20HPT) e uma turbina de baixa pressão (20LPT) a montante da turbina de alta pressão através da qual o gás de es- cape saindo através do sistema de escape sucessivamente passa e um compressor de baixa pressão (20LPC) operado pela turbina de baixa pres- são e um compressor de alta pressão (20HPC) a jusante do compressor de baixa pressão e operado pela turbina de alta pressão através do qual o ar que entrou no sistema de admissão sucessivamente passa para criar o ar de admissão; um circuito primário de controle de EGR (34) possuindo um ponto de interseção para o sistema de escape a montante da turbina de alta pres- são e um ponto de interseção para o sistema de admissão a jusante do compressor de alta pressão para transportar parte do gás de escape para o sistema de admissão; um circuito secundário de controle de EGR (36) pos- suindo um ponto de interseção para o sistema de escape a jusante da turbi- na de alta pressão e um ponto de interseção para o sistema de admissão a montante do compressor de alta pressão para transportar parte do gás de escape para o sistema de admissão; e um sistema de controle (22, 24) para processar dados para certos parâmetros operacionais do motor enquanto o motor está operando para calcular uma quantidade de gás de escape ne- cessária para satisfazer um requerimento de recirculação de gás de escape para o motor baseada nestes parâmetros operacionais do motor para deter- minar se o circuito primário de controle de EGR sozinho pode satisfazer a quantidade calculada de gás de escape, para fazer com que o circuito se- cundário de controle de EGR seja fechado enquanto o circuito de EGR pri- mário é controlado para satisfazer a quantidade calculada de gás de escape quando o processamento determina que o circuito primário de controle de EGR sozinho pode satisfazer a quantidade calculada de gás de escape, e para fazer com que o circuito secundário de controle de EGR seja aberto simultaneamente com o circuito primário de controle de EGR e tanto o circui- to de EGR primário como o circuito de EGR secundário controlados para fazerem com que o fluxo combinado de gás de escape através do circuito primário de controle de EGR e o fluxo de gás de escape através do circuito secundário de controle de EGR satisfaçam a quantidade calculada de gás de escape quando o processamento determina que o circuito primário de con- trole de EGR sozinho não pode satisfazer a quantidade calculada de gás de escape.
A revelação também descreveu um motor de ignição por com- pressão (10, 10A) no qual o ponto de interseção do circuito secundário de controle de EGR para o sistema de escape está a montante da turbina de baixa pressão e o ponto de interseção do circuito secundário de controle de EGR para o sistema de escape está a jusante do compressor de baixa pres- são.
A revelação também descreveu um motor de ignição por com- pressão (10, 10A) no qual o sistema de admissão compreende um resfriador (26) possuindo uma entrada a montante do ponto de interseção do circuito secundário de controle de EGR para o sistema de admissão e uma saída para o compressor de alta pressão.
A revelação também descreveu um motor de ignição por com- pressão (10) no qual o sistema de admissão compreende uma válvula regu- ladora (38) sob o controle do sistema de controle para seletivamente regular o fluxo de ar através do compressor de baixa pressão para o compressor de alta pressão, e o ponto de interseção do circuito secundário de controle de EGR para o sistema de admissão está a jusante da válvula reguladora e a montante do resfriador.
A revelação também descreveu um motor de ignição por com- pressão (10B, 10C, 10D, 10E) no qual o ponto de interseção do circuito se- cundário de controle de EGR para o sistema de escape está a jusante da turbina de baixa pressão e o ponto de interseção do circuito secundário de controle de EGR para o sistema de admissão está a montante do compres- sor de baixa pressão.
A revelação também descreveu um motor de ignição por com- pressão (10B, 10C, 10D, 10E) no qual o sistema de admissão compreende um filtro de ar (30) para filtrar ar que entrou no sistema de admissão antes do ar passar para o compressor de baixa pressão, o sistema de escape compreende um filtro de escape (32) para filtrar gás de escape a partir de uma saída da turbina de baixa pressão, o ponto de interseção do circuito secundário de controle de EGR para o sistema de admissão está a montante do filtro de ar, e o ponto de interseção do circuito secundário de controle de EGR para o sistema de escape está a jusante do filtro de escape,
A revelação também descreveu um motor de ignição por com- pressão (10B, 10C) no qual o sistema de admissão compreende uma válvula reguladora (38) sob o controle do sistema de controle para seletivamente regular o fluxo de ar que entrou no sistema de admissão antes do ar entrar no filtro de ar.
A revelação também descreveu um motor de ignição por com- pressão (10C, 10D) no qual o circuito secundário de controle de EGR com- preende uma válvula de EGR secundária (36V) sob controle do sistema de controle para controlar o fluxo de gás de escape através do circuito secundá- rio de controle de EGR e um resfriador EGR secundário (36C) a montante da válvula de EGR secundária.
A revelação também descreveu um motor de ignição por com- pressão (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E) no qual o circuito primário de contro- le de EGR compreende uma válvula de EGR primária (34V) sob controle do sistema de controle para controlar o fluxo de gás de escape através do cir- cuito primário de controle de EGR e um resfriador EGR primário (34C) a montante da válvula de EGR primária.
A revelação também descreveu um motor de ignição por com- pressão (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E) no qual o sistema de admissão com- preende um resfriador de ar de admissão (28) a jusante do compressor de alta pressão, e o ponto de interseção do circuito primário de controle de EGR para o sistema de admissão está a jusante do resfriador do ar de admissão.
A revelação também descreveu um motor de ignição por com- pressão (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E) no qual o sistema de escape com- preende um resfriador de interestágio (26) através do qual o ar a partir do compressor de baixa pressão passa para o compressor de alta pressão.
A revelação também descreveu um motor de ignição por com- pressão (10, 10B, 10C) no qual o sistema de admissão compreende uma válvula reguladora (38) sob controle do sistema de controle para seletiva- mente regular o ar a montante do ponto de interseção do circuito secundário de controle de EGR para o sistema de admissão.
A revelação também descreveu um método de controle de e- missão de escape em um motor de ignição por compressão (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E) que possui cilindros do motor (12) dentro dos quais ocorre a combustão para operar o motor, um sistema de admissão (14) para introdu- zir ar de admissão dentro dos cilindros do motor, um sistema de alimentação de combustível (18) para introduzir combustível nos cilindros do motor para combustão com o ar de admissão, um sistema de escape (16) através do qual o gás de escape resultando da combustão do combustível nos cilindros do motor sai, e um turbocompressor (20) compreendendo uma turbina de alta pressão (20HPT) e uma turbina de baixa pressão (20LPT) a jusante da turbina de alta pressão através da qual o gás saindo através do sistema de escape sucessivamente passa e um compressor de baixa pressão (20LPC) operado pela turbina de baixa pressão e um compressor de alta pressão (20HPC) a jusante do compressor de baixa pressão e operado pela turbina de alta pressão através do qual o ar que entrou no sistema de admissão su- cessivamente passa para criar o ar de admissão, o método compreendendo: à medida que o motor está operando, processar dados para certos parâme- tros operacionais do motor para calcular uma quantidade de gás de escape necessária para satisfazer um requerimento de recirculação de gás de esca- pe para o motor baseada nos parâmetro de operação do motor para deter- minar se um circuito primário de controle de EGR (34) possuindo um ponto de interseção para o sistema de escape a montante da turbina de alta pres- são e um ponto de interseção para o sistema de admissão a jusante do compressor de alta pressão sozinho pode satisfazer a quantidade calculada de gás de escape, quando o processamento determina que o circuito primá- rio de controle de EGR sozinho pode satisfazer a quantidade calculada de gás de escape, faz com que um circuito secundário de controle de EGR (36) possuindo um ponto de interseção para o sistema de escape a jusante da turbina de alta pressão e um ponto de interseção para o sistema de admis- são a montante do compressor de alta pressão seja fechado enquanto con- trolando o circuito primário de controle de EGR para satisfazer a quantidade calculada, mas, quando o processamento determina que o circuito primário de controle de EGR sozinho não pode satisfazer a quantidade calculada de gás de escape, faz com que o circuito secundário de controle de EGR seja aberto simultaneamente com o circuito primário de controle de EGR e con- trolar tanto o circuito primário de controle de EGR como o circuito secundário de controle de EGR para fazer com que o fluxo combinado de gás de escape através do circuito primário de controle de EGR e o fluxo de gás de escape através do circuito secundário de controle de EGR satisfaçam a quantidade calculada de gás de escape.
A revelação também descreveu um método de controle de emis- são de escape em um motor de ignição por compressão (10, 10A) no qual a etapa de fazer com que o circuito secundário de controle de EGR seja aberto simultaneamente com o circuito primário de controle de EGR e controlar tan- to o circuito primário de controle de EGR como o circuito secundário de con- trole de EGR para fazer com que o fluxo combinado de gás de escape atra- vés do circuito primário de controle de EGR e o fluxo de gás de escape atra- vés do circuito secundário de controle de EGR satisfaçam a quantidade cal- culada de gás de escape compreende fazer com que o fluxo através do cir- cuito secundário de controle de EGR ocorra a partir de um ponto de interse- ção para o sistema de escape que está a montante da turbina de baixa pres- são para um ponto de interseção para o sistema de escape que está a ju- sante do compressor de baixa pressão.
A revelação também descreveu um método de controle de emis- são de escape em um motor de ignição por compressão (10, 10A) compre- endendo fazer com que tanto o ar que entrou no sistema de escape e o gás de escape que entrou no sistema de admissão a partir do circuito secundário de controle de EGR passem através de um resfriador (26) que possui uma saída para o compressor de alta pressão.
A revelação também descreveu um método de controle de emis- são de escape em um motor de ignição por compressão (10) compreenden- do seletivamente regular o ar que entrou no sistema de admissão em uma localização a montante do ponto de interseção do circuito secundário de controle de EGR para o sistema de admissão.
A revelação também descreveu um método de controle de emis- são de escape em um motor de ignição por compressão (10B, 10C, 10D, 10E) no qual a etapa de fazer com que o circuito secundário de controle de EGR seja aberto simultaneamente com o circuito primário de controle de EGR e de controlar tanto o circuito primário de controle de EGR como o cir- cuito secundário de controle de EGR para fazer o fluxo combinado de gás de escape através do circuito primário de controle de EGR e o fluxo de gás de escape através do circuito secundário de controle de EGR para satisfazer a quantidade calculada de gás de escape compreende fazer com que o fluxo através do circuito secundário de controle de EGR ocorra a partir de um pon- to de interseção para o sistema de escape que está a jusante da turbina de baixa pressão e de um ponto de interseção para o sistema de admissão que está a montante do compressor de baixa pressão.
A revelação também descreveu um método de controle de emis- são de escape em um motor de ignição por compressão (10B, 10C, 10D, 10E) compreendendo filtrar o ar que entrou no sistema de admissão antes do ar passar para o compressor de baixa pressão, filtrar o gás de escape proveniente de uma saída da turbina de baixa pressão, e fazer com que o gás de escape passe através do circuito secundário de controle de EGR a partir de um ponto de interseção para o sistema de escape que está a jusan- te do filtro de escape até um ponto de interseção para o sistema de admis- são que está a montante do filtro de ar.
A revelação também descreveu um método de controle de emis- são de escape em um motor de ignição por compressão (10B, 10C) compre- endendo seletivamente regular o fluxo de ar que entrou no sistema de ad- missão antes do ar passar para o filtro de ar.
A revelação também descreveu um método de controle de emis- são de escape em um motor de ignição por compressão (10C, 10D) com- preendendo controlar o fluxo de gás de escape através do circuito secundá- rio de controle de EGR por controlar uma válvula de EGR secundária (36V) no circuito secundário de controle de EGR, e fazer com que o fluxo de gás de escape através do circuito secundário de controle de EGR flua através de um resfriador EGR secundário (36C) no circuito secundário de controle de EGR que está a montante da válvula de EGR secundária.
A revelação também descreveu um método de controle de emis- são de escape em um motor de ignição por compressão (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E) compreendendo controlar o fluxo de gás de escape através do circuito primário de controle de EGR por controlar uma válvula de EGR pri- mária (34V) no circuito primário de controle de EGR e fazer com que o fluxo de gás de escape através do circuito primário de controle de EGR flua atra- vés do resfriador EGR primário (34C) no circuito primário de controle de EGR que está a montante da válvula de EGR primária.
A revelação também descreveu um método de controle de emis- são de escape em um motor de ignição por compressão (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E) compreendendo introduzir o gás de escape a partir do circuito primário de controle de EGR no sistema de admissão a jusante de um resfri- ador de ar de admissão (28) que está a jusante do compressor de alta pres- são.
A revelação também descreveu um método de controle de emis- são de escape em um motor de ignição por compressão (10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E) compreendendo fazer com que o ar a partir do compressor de baixa pressão passe através de um resfriador de interestágio (26) antes de entrar no compressor de alta pressão.
A revelação também descreveu um método de controle de emis- são de escape em um motor de ignição por compressão (10, 10B, 10C) compreendendo seletivamente regular o ar que entrou no sistema de admis- são a montante do ponto de interseção do circuito secundário de controle de EGR para o sistema de admissão.

Claims (15)

1. Motor de ignição por compressão, compreendendo: cilindros do motor (12) dentro dos quais ocorre a combustão pa- ra operar o motor; um sistema de admissão (14) para introduzir ar de admissão dentro dos cilindros do motor (12); um sistema de abastecimento de combustível (18) para introdu- zir combustível nos cilindros do motor (12) para combustão com o ar de ad- missão; um sistema de escape (16) através do qual sai o gás de escape resultante da combustão do combustível nos cilindros do motor (12); um turbocompressor (20) compreendendo uma turbina de alta pressão (20HPT) e uma turbina de baixa pressão (20CPT) a jusante da tur- bina de alta pressão (20HPT) através da qual o gás de escape saindo do sistema de escape (16) sucessivamente passa e um compressor de baixa pressão (20LPC) operado pela turbina de baixa pressão e um compressor de alta pressão (20HP6) a jusante do compressor de baixa pressão (20LPC) e operado pela turbina de alta pressão através do qual o ar que entrou no sistema de admissão (14) sucessivamente passa para criar o ar de admis- são; um circuito primário de controle de EGR (34) possuindo um pon- to de interseção para o sistema de escape (14) a montante da turbina de alta pressão (20HPT) e um ponto de interseção para o sistema de admissão (141) a jusante do compressor de alta pressão (20HPC) para transportar parte do gás de escape para o sistema de admissão (14); um circuito secundário de controle de EGR (36) possuindo um ponto de interseção para o sistema de escape (16) a jusante da turbina de alta pressão (20HPT) e um ponto de interseção para o sistema de admissão (14) a montante do compressor de alta pressão (20HPC) para transportar parte do gás de escape para o sistema de admissão (14); caracterizado pelo fato de que um sistema de controle (22) pa- ra processar os dados para certos parâmetros de operação do motor enquanto o motor (10) está operando para calcular uma quantidade de gás de escape necessária para satisfazer o requerimento de recirculação do gás de escape para o motor (10) baseada nestes parâmetros de operação do motor para determinar se o circuito primário de controle de EGR (34) pode satisfazer sozinho a quantidade calculada de gás de escape, para fazer com que o circuito secundário de controle de EGR (36) seja fechado enquanto o circuito de EGR primário (34) é controlado para satisfazer a quantidade cal- culada de gás de escape quando o processamento determina que o circuito primário de controle de EGR (34) sozinho pode satisfazer a quantidade cal- culada de gás de escape, e para fazer com que o circuito secundário de con- trole de EGR (36) seja aberto simultaneamente com o circuito primário de controle de EGR (34) e tanto o circuito de EGR primário (34) como o circuito de EGR secundário (36) controlados para fazer com o fluxo combinado de gás de escape através do circuito primário de controle de EGR (34) e o fluxo de gás de escape através do circuito secundário de controle de EGR (36) satisfaçam a quantidade calculada de gás de escape quando o processa- mento determina que o circuito primário de controle de EGR (34) sozinho não pode satisfazer a quantidade calculada de gás de escape.
2. Motor de ignição por compressão (10), de acordo com a rei- vindicação 1, caracterizado pelo fato de que o ponto de interseção do cir- cuito secundário de controle de EGR (36) para o sistema de escape (16) es- tá a montante da turbina de baixa pressão (20LPT) e o ponto de interseção do circuito secundário de controle de EGR (36) para o sistema de admissão (19) está à jusante do compressor de baixa pressão (20LPC).
3. Motor de ignição por compressão (10), de acordo com a rei- vindicação 2, caracterizado pelo fato de que o sistema de admissão (14) compreende um resfriador (26) possuindo uma entrada a jusante do ponto de interseção do circuito secundário de controle de EGR (36) para o sistema de admissão (14) e uma saída para o compressor de alta pressão (20HPC).
4. Motor de ignição por compressão (10), de acordo com a rei- vindicação 3, caracterizado pelo fato de que o sistema de admissão (14) compreende uma válvula reguladora (38) sob controle do sistema de contro- le (22) para seletivamente regular o fluxo de ar a partir do compressor de baixa pressão (20LPC) para o compressor de alta pressão (20HPC), e o ponto de interseção do circuito secundário de controle de EGR (36) para o sistema de admissão (14) está a jusante da válvula reguladora (38) e a mon- tante do resfriador (26).
5. Motor de ignição por compressão (10), de acordo com a rei- vindicação 1, caracterizado pelo fato de que o ponto de interseção do cir- cuito secundário de controle de EGR (36) para o sistema de escape (16) es- tá a jusante da turbina de baixa pressão (20LPT) e o ponto de interseção do circuito secundário de controle de EGR (36) para o sistema de admissão (14) está a montante do compressor de baixa pressão (20LPC).
6. Motor de ignição por compressão (10), de acordo com a rei- vindicação 5, caracterizado pelo fato de que o sistema de admissão (14) compreende um filtro de ar (30) para filtrar o ar que entrou no sistema de admissão (14) antes do ar passar para o compressor de baixa pressão (20LPC), o sistema de escape (16) compreende um filtro de escape (32) pa- ra filtrar o gás de escape a partir de uma saída da turbina de baixa pressão, o ponto de interseção do circuito secundário de controle de EGR (30) para o sistema de admissão (14) está a montante do filtro de ar (30) e o ponto de interseção do circuito secundário de controle de EGR (36) para o sistema de escape (16) está a jusante do filtro de escape (32).
7. Motor de ignição por compressão (10), de acordo com a rei- vindicação 6, caracterizado pelo fato de que o sistema de admissão (14) compreende uma válvula reguladora (38) sob controle do sistema de contro- le (22) para seletivamente regular o fluxo de ar que entrou no sistema de admissão (14) antes do ar entrar no filtro de ar (30).
8. Motor de ignição por compressão (10), de acordo com a rei- vindicação 7, caracterizado pelo fato de que o circuito secundário de con- trole de EGR (36) compreende uma válvula de EGR secundária (36v) sob controle do sistema de controle (22) para controlar o fluxo de gás de escape através do circuito secundário de controle de EGR (36) e um resfriador de EGR secundário (36c) a montante da válvula de EGR secundária (36v).
9. Motor de ignição por compressão (10), de acordo com a rei- vindicação 6, caracterizado pelo fato de que o circuito secundário de con- trole de EGR (36) compreende uma válvula de EGR secundária (36v) sob controle do sistema de controle para controlar o fluxo de gás de escape atra- vés do circuito secundário de controle de EGR (36) e um resfriador de EGR secundário (36c) a montante da válvula de EGR secundária (36v).
10. Motor de ignição por compressão (10), de acordo com a rei- vindicação 1, caracterizado pelo fato de que o circuito primário de controle de EGR (34) compreende uma válvula de EGR primária (34v) sob controle do sistema de controle (22) para controlar o fluxo de gás de escape através do circuito primário de controle de EGR (34) e um resfriador de EGR primá- rio (34) a montante da válvula de EGR primária (34v).
11. Motor de ignição por compressão, de acordo com a reivindi- cação 10, caracterizado pelo fato de que o sistema de admissão (14) compreende um resfriador de ar de admissão (28) a jusante do compressor de alta pressão (20HPC), e o ponto de interseção do circuito primário de controle de EGR (34) para o sistema de admissão (14) está a jusante do res- friador de ar de admissão (28).
12. Motor de ignição por compressão (10), de acordo com a rei- vindicação 11, caracterizado pelo fato de que o sistema de admissão (14) compreende um resfriador de interestágio (26) através do qual o ar a partir do compressor de baixa pressão (20LPC) passa para o compressor de alta pressão (20HPC).
13. Motor de ignição por compressão (10), de acordo com a rei- vindicação 12, caracterizado pelo fato de que o sistema de admissão (14) compreende uma válvula reguladora (38) sob controle do sistema de contro- le (22) para seletivamente regular o ar a montante do ponto de interseção do circuito secundário de controle de EGR (36) para o sistema de admissão (14).
14. Motor de ignição por compressão, de acordo com a reivindi- cação 12, caracterizado pelo fato de que o circuito secundário de controle de EGR (36) compreende uma válvula de EGR secundária (36v) sob contro- le do sistema de controle (22) para controlar o fluxo de gás de escape atra- vés do circuito secundário de controle de EGR (36) e um resfriador de EGR secundário (36c) a montante da válvula de EGR secundária (36v).
15. Método de controle de emissão de escape em um motor (10) de ignição por compressão que possui cilindros do motor (12) dentro dos quais ocorre a combustão para operar o motor (10), um sistema de admis- são (14) para introduzir ar de admissão dentro dos cilindros do motor (12), um sistema de abastecimento de combustível (18) para introduzir combustí- vel para os cilindros do motor (12) para combustão com o ar de admissão, um sistema de escape (16) através do qual sai o gás de escape resultante da combustão do combustível nos cilindros do motor (12), e um turbocom- pressor (20) compreendendo uma turbina de alta pressão (20HPT) e uma turbina de baixa pressão (20LPT) a jusante da turbina de alta pressão (20HPT) através da qual o gás de escape saindo através do sistema de es- cape (16) sucessivamente passa e um compressor de baixa pressão (20LPC) operado pela turbina de baixa pressão (20LPT) e um compressor de alta pressão (20HPC) a jusante do compressor de baixa pressão (20LPC) e operado pela turbina de alta pressão (20HPT) através do qual o ar que entrou no sistema de admissão (14) sucessivamente passa para criar o ar de admissão, o método sendo caracterizado pelo fato de que, à medida que o motor está operando, processa dados para certos parâmetros operacionais do motor para calcular uma quantidade de gás de escape necessária para satisfazer um requerimento de recirculação de gás de escape para o motor (10) baseada nestes parâmetros operacionais do motor para determinar se um circuito primário de controle de EGR (34) possuindo um ponto de inter- seção para o sistema de escape (16) a montante da turbina de alta pressão (20HPT) e um ponto de interseção para o sistema de admissão (14) a jusan- te do compressor de alta pressão (20HPC) sozinho pode satisfazer a quanti- dade calculada de gás de escape, quando o processamento determina que o circuito primário de controle de EGR (34) sozinho pode satisfazer a quanti- dade calculada de gás de escape, faz com que um circuito secundário de controle de EGR (26) possuindo um ponto de interseção para o sistema de escape (16) a jusante da turbina de alta pressão (20HPT) e um ponto de interseção para o sistema de admissão (14) a montante do compressor de alta pressão seja fechado enquanto controlando o circuito primário de controle de EGR (34) para satisfazer a quantidade calculada, mas, quando o processa- 5 mento determina que o circuito primário de controle de EGR (34) sozinho não pode satisfazer a quantidade calculada de gás de escape, faz com que o circuito secundário de controle de EGR (36) seja aberto simultaneamente com o circuito primário de controle de EGR (34) e controlando tanto o circuito primário de controle de EGR (34) como o circuito secundário de controle 10 de EGR (36) para fazer com que o fluxo combinado de gás de escape através do circuito primário de controle de EGR (34) e de fluxo de gás de escape através do circuito secundário de controle de EGR (36) satisfaçam a quantidade calculada de gás de escape.
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