CN102200050B

CN102200050B - 用于将空气引导入发动机的系统

Info

Publication number: CN102200050B
Application number: CN201110035371.XA
Authority: CN
Inventors: D·J·斯泰爱兹
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2010-03-24
Filing date: 2011-01-31
Publication date: 2015-06-03
Anticipated expiration: 2031-01-31
Also published as: CN102200050A; US20110131975A1; US8001779B2; DE102011005671A1

Abstract

本发明公开了一种用于将空气引导入发动机示例的系统，包括压缩机和机械连接至压缩机并通过膨胀发动机排气驱动的涡轮。该系统还包括配置为将一些发动机排气从涡轮下游的吸取点引导至压缩机上游的混合点的第一管道网络、以及配置为将一些发动机排气从涡轮上游的吸取点引导至压缩机下游的混合点的第二管道网络。系统中的第一管道网络与第二管道网络具有共用管道和配置为调节流动穿过第一管道网络的发动机排气量及调节流动穿过第二管道网络的发动机排气量的控制阀。该系统还包括连接在共用管道中的流量传感器。本发明能够在同一发动机系统中提供了HP和LP EGR而不会导致完全重复的双回路EGR系统的大量成本、重量、封装复杂性，且其在某些工况下对防止压缩机喘振和增加EGR流动势十分有用。

Description

用于将空气引导入发动机的系统

【技术领域】

本发明涉及机动车辆，更为具体地，涉及机动车辆发动机系统内的进气和排气再循环。

【背景技术】

相对于输出功率相同的自然吸气发动机，增压发动机可表现出更高的燃烧温度和排气温度。这种较高的温度可能导致发动机的氮氧化物(NOx)排放增加，并可加快材料老化，包括排气后处理催化剂老化。排气再循环(Exhaust-gasrecirculation，EGR)为消除这些效应的一种方法。EGR运转通过排气稀释进气充气，从而减少其氧含量。当产生的空气-排气混合物用于替代普通空气支持发动机中的燃烧时，可产生较低的燃烧温度和排气温度。EGR还可通过减少节流损失和热损耗改进汽油发动机中的燃料经济性。

在装配有机械连接至涡轮的涡轮增压器压缩机的增压发动机系统中，排气可再循环穿过高压(HP)EGR回路或穿过低压(LP)EGR回路。在HP EGR回路中，从涡轮上游吸取排气并在压缩机下游与进气混合。在LP EGR回路中，从涡轮下游吸取排气并在压缩机上游与进气混合。

HP和LP EGR策略在发动机负载-转速图的不同区域实现了最佳效果。例如，在以化学计量空燃比运行的增压汽油发动机中，在低负载下需要HP EGR，其中进气真空提供了充足的流动势(flow potential)；在高负载下需要LP EGR，其中LP EGR回路提供了更高的流动势。对于汽油发动机和柴油发动机，两种策略之间都存在多种其它折衷。这种补充鼓励发动机设计人员考虑同时具有HPEGR回路和LP EGR回路的复杂EGR系统。然而，重复较多的HP EGR和LP EGR系统可能既重又昂贵——每个回路均包括管道、热交换器、控制阀，且在一些情况下还包括流量传感器。此外，重复较多的HP和LP EGR系统通常不能将来自HP吸取点的排气引导至LP混合点，而这在一些工况下是需要的。

【发明内容】

因此，本发明的发明人提供了一种集成HP和LP EGR系统用于增压汽油或柴油发动机，其中在两个回路之间共用某些昂贵、较重、且难以封装的组件。在一个实施例中，提供了一种用于引导空气进入发动机的系统。该系统包括压缩机和机械连接至压缩机并通过发动机排气膨胀驱动的涡轮。该系统还包括配置用于将一些来自涡轮下游的吸取点的发动机排气引导至压缩机上游的混合点的第一管道网络以及配置用于将一些来自涡轮上游得吸取点的发动机排气引导至压缩机下游的混合点的第二管道网络。系统中的第一和第二管道网络具有共用管道和配置用于调节流动穿过第一管道网络的发动机排气流量并调节流动穿过第二管道网络的发动机排气流量的控制阀。系统还包括连接在共用管道中的流量传感器。

根据本发明的一个实施例，该系统还包含连接至压缩机的节气门。

根据本发明的一个实施例，发动机为汽油发动机。

本发明还公开了一种将进气引导入涡轮增压发动机系统的发动机的方法，该方法包含：在第一工况期间，驱动发动机系统中的计量选择阀以将发动机排气从涡轮上游的吸取点引导至机械连接至涡轮的压缩机下游的混合点；在第二工况期间，驱动计量选择阀以将发动机排气从涡轮下游的吸取点引导至压缩机上游的混合点；在第三工况期间，调节进气门正时和排气门正时中的一个或多个以增加点火时保留在发动机燃烧室中的来自上一次燃烧的发动机排气的量；以及在第四工况期间，驱动计量选择阀以将发动机排气从涡轮上游的吸取点引导至压缩机上游的混合点。

根据本发明的一个实施例，第一工况包含第一发动机负载范围、第二工况包含高于第一发动机负载范围的第二发动机负载范围、和包含低于第一发动机负载范围的第三发动机负载范围。

根据本发明的一个实施例，第四工况包含压缩机喘振工况和预示压缩机喘振的工况中的一个或多个。

根据本发明的一个实施例，第四工况包含从涡轮下游的吸取点流至压缩机上游的混合点发动机排气流的最大可达速度不足的情况下的第二工况。

根据本发明的一个实施例，还包含在第一工况期间通过热交换器冷却发动机排气并在第二工况期间通过相同的热交换器冷却发动机排气。

根据本发明，还公开了一种将进气引导入涡轮增压发动机系统的发动机的方法，该方法包含：在第一工况期间，响应于流量传感器驱动发动机系统中的计量选择阀以将发动机排气从涡轮上游的吸取点引导至机械连接至涡轮的压缩机下游的混合点；在第二工况期间，响应于相同的流量传感器驱动相同的计量选择阀以将发动机排气从涡轮下游的吸取点引导至压缩机上游的混合点；在第三工况期间，调节进气门正时和排气门正时中的一个或多个以增加点火时保留在发动机燃烧室中的来自上一次燃烧的发动机排气的量；以及在第四工况期间，驱动相同的计量选择阀以将发动机排气从涡轮上游的吸取点引导至压缩机上游的混合点。

根据本发明的一个实施例，第四工况包含压缩机喘振工况、预示压缩机喘振的工况、以及从涡轮下游的吸取点流至压缩机上游的混合点发动机排气流的最大可达速度不足的情况下的第二工况的一个或多个工况。

这样，在同一发动机系统中提供了HP和LP EGR而不会导致完全重复的双回路EGR系统的大量成本、重量、封装复杂性。另外，所公开的系统允许将EGR从HP吸取点传送至LP混合点。这种功能可能对在某些工况下防止压缩机喘振和增加EGR流动势十分有用。

应理解，上述概要提供用于以简化形式引入一系列原理，其将在具体实施方式中进一步进行描述。其并非意味着确定所要求保护的主题的关键或实质特征，所要求保护的主题的范围由权利要求所确定。此外，所要求保护的主题并不限于解决上文或本说明书中任意部分所提到的任何确定的实施方案。

【附图说明】

参考附图阅读对特定阅读的具体描述，本发明的主题将更易理解。

图1、图2示意性显示了根据本发明不同实施例的示例发动机系统。

图3显示了根据本发明实施例的机械增压和涡轮增压汽油发动机的发动机负载相对于发动机转速的理想图。

图4示意性显示了根据本发明实施例的另一发动机系统。

图5显示了根据本发明另一实施例的机械增压和涡轮增压汽油发动机的发动机负载相对于发动机转速的理想图。

图6示意性显示了根据本发明实施例的图4中示意性显示的发动机系统的更为具体的示意图。

图7示意性显示了根据本发明实施例图4中示意性显示的发动机系统的更加具体的示意图。

图8示意性显示了放大并旋转后的图7的一部分。

图9、图10示意性显示了根据本发明实施例处于引导新鲜空气、高滚流旋转位置的节气腔。

图11示意性显示了根据本发明实施例处于引导混合物、高滚流旋转位置的节气腔。

图12、图13示意性显示了根据本发明实施例处于引导混合物、低滚流旋转位置的节气腔。

图14示意性显示了根据本发明实施例具有偏心腔孔的节气腔。

图15、16说明了根据本发明不同实施例将空气引导入涡轮增压发动机系统的发动机的方法。

图17说明了根据本发明实施例基于EGR流量传感器的响应驱动EGR控制阀的方法。

图18说明了根据本发明实施例将空气引导入涡轮增压发动机系统的发动机的方法。

图19说明了根据本发明实施例将进气引导至发动机燃烧室的方法。

【具体实施方式】

现在通过示例并参考某些说明的实施例描述本发明的主题。在两个或更多实施例中基本上相同的组件标记为相同，并极少重复描述。然而，应了解，不同实施例中标记为相同的组件可至少部分不同。还应了解，本说明书中的附图为示意性的。所说明的实施例的视图总体上未按比例绘制，可特意改变纵横比、部件尺寸、及部件数量以使得所选定的部件或关系易于可见。

图1示意性显示了一个实施例中的示例发动机系统10。在发动机系统10中，通过空气滤清器12引入新鲜空气并流至压缩机14。压缩机为机械连接至涡轮16的涡轮增压器压缩机，涡轮通过膨胀来自排气歧管18的发动机排气进行驱动。在一个实施例中，压缩机和涡轮可连接在双涡流涡轮增压器内。在另一实施例中，涡轮增压器可为可变几何涡轮增压器(VGT)，其中根据发动机转速的函数转动改变涡轮的几何形状。加压的空气充气从压缩机流至节气门20。

排气歧管18和进气歧管22分别通过一系列排气门26和进气门28连接至一系列燃烧室24。在一个实施例中，各个排气门和进气门可为电驱动。在另一实施例中，各个排气门和进气门可为凸轮驱动。无论电驱动还是凸轮驱动，可根据所需燃烧和排放控制性能的需要调节排气门和进气门打开关闭的正时。具体地，可调节气门正时使得当一个或多个燃烧室中仍存在大量或较多来自前一燃烧的排气时开始燃烧。这种调节的气门正时可启动“内部EGR”模式，其可用于在选定工况下降低燃烧温度峰值。在一些实施例中，可在下文所述的“外部EGR”之外使用调节的气门正时。在选定工况下，通过内部EGR和外部EGR模式的任意合适组合或调整，进气歧管可适合从燃烧室24接收排气。

图1显示了电子控制系统30，其可为安装有发动机系统10的车辆的任意电子控制系统。在至少一个进气门或排气门配置为根据调节的正时打开并关闭的实施例中，可通过电子控制系统控制可调节正时以调整点火时燃烧室中存在的排气量。为了结合发动机系统的多种控制功能评估工况，电子控制系统可运转地连接至遍布发动机系统设置的多个传感器——流量传感器、温度传感器、踏板位置传感器、压力传感器等。

在燃烧室24中，可通过不同方式的火花点火和/或压缩点火开始燃烧。此外，可为燃烧室供应多种燃料：汽油、乙醇、柴油、生物柴油、压缩天然气等。可通过直接喷射、进气道喷射、节气门体喷射、或其任意组合。

如上所述，来自排气歧管18的排气流至涡轮16以驱动涡轮。当需要较小涡轮扭矩时，可替代地引导一些排气穿过废气门32，旁通过涡轮。随后来自涡轮和废气门的组合气流流动穿过排气后处理装置34、36、38。在本发明不同实施例中排气后处理装置的类型、数目、和设置可有所不同。总体而言，排气后处理装置可包括至少一个排气后处理催化剂，配置用于催化处理排气流并从而减少排气流中一种或多种成分的量。例如，一个排气后处理催化剂可配置用于当排气流较稀时从排气流捕集NOx并当排气流较富时减少捕集的NOx。在其它示例中，排气后处理催化剂可配置用于歧化NOx或者在还原剂的辅助下选择性地还原NOx。在其它示例中，排气后处理装置可配置用于氧化排气流中的残余的碳氢化合物和/或一氧化碳。具有任意这种功能的不同排气后处理催化剂可独立或一起设置在涂层中或排气后处理装置中的其它位置。在一些实施例中，排气后处理装置可包括可再生烟粒过滤器，配置用于捕集并氧化排气流中的烟粒。此外，在一个实施例中，排气后处理装置34可包含起燃催化剂。

继续参考图1，部分或全部来自排气后处理装置的处理后排气可通过消音器40释放入环境大气。然而，取决于工况，可将一些处理后排气替代地转移穿过双向EGR选择阀42，其连接在发动机系统10中的高温(HT)EGR冷却器44上游。在一个实施例中，双向EGR选择阀可为双态阀，其在第一状态允许涡轮之后的排气流至HT EGR冷却器但阻止涡轮之前的排气流至HT EGR冷却器。处于第二状态的双向EGR选择阀阻止涡轮之后的排气流至HT EGR冷却器但允许涡轮之前的排气流至HT EGR冷却器。在一个实施例中，双向EGR选择阀可为具有双孔蝶形结构的偏向阀。如图1中所示，排气歧管18也连接在HT EGR冷却器上游。这样，可在双向EGR选择阀42处于第二状态且存在较高流动势时引导未处理的涡轮之前的排气穿过HT EGR冷却器。通过这种方式，双向EGR选择阀作用为EGR吸取选择器，其在第一状态使得处理后的LP排气流至HT EGR冷却器，并在第二状态使得未处理的HP排气流至HT EGR冷却器。

HT EGR冷却器44可为任意合适的热交换器配置用于冷却为所需燃烧及排放控制性能选择的排气流。HT EGR冷却器可由发动机冷却剂冷却并配置用于被动传热。HT EGR冷却器在HP和LP EGR回路之间共用并具有一定尺寸用于为LP EGR回路提供合适的冷却，其可配置用于将再循环排气冷却为可接受的导入压缩机14的温度。然而，由于HT EGR冷却器循环发动机冷却剂，降低了含有EGR的充气下降低于充气的水露点温度的风险。应注意，进气充气中存在的水滴可能在导入压缩机时潜在地损坏压缩机叶轮片。

允许来自HT EGR冷却器44的冷却的排气流进入EGR控制阀46。在一个实施例中，EGR控制阀可为由电动马达驱动的滑塞型(sliding-piston)或线轴式(linear-spool)阀门。其中，基本上圆柱形的活塞可在具有合适的密封的圆柱形阀体内滑动。这样，EGR控制阀能够进行流体选择及流量测量。具体地，EGR控制阀可选择地将冷却的排气流引导至下游HP EGR混合点或下游LPEGR混合点。例如，在图1中所示的实施例中，EGR控制阀配置用于以将冷却的排气流引导至集成充气/EGR冷却器48(HP混合点)或引导回压缩机14的入口(LP混合点)。此外，EGR控制阀精确地测量所选择的EGR回路内的冷却的EGR流。在一个实施例中，EGR控制阀可配置用于在调节流动穿过LP EGR回路的发动机排气量时停止引导发动机排气穿过HP EGR回路，并在调节流动穿过HP EGR回路的发动机排气量时停止引导发动机排气穿过LP EGR回路。在一些实施例中，阀门或相关联的阀门驱动器中的位置反馈可使得能够进行闭环流量控制。

集成充气/EGR冷却器48可为任意合适的热交换器，配置用于将充气冷却至合适进入进气歧管22的温度。具体地，其提供了对HP EGR回路的进一步冷却。由于考虑到HP EGR回路中的水蒸气不会带来特殊风险，集成充气/EGR冷却器可配置用于比HT EGR冷却器44将排气冷却至更低的温度。

在图1的示例配置中，HP和LP EGR回路共用双向EGR选择阀42和EGR控制阀46之间的共用流动路径。这样，连接在此流动路径中的共用流量传感器可为两个回路提供EGR流量测量。因此，发动机系统10包括连接在HT EGR冷却器44下游和EGR控制阀46上游的流量传感器50。流量传感器可包含例如运转地连接至电子控制系统30的热线风速表、压差孔(delta pressureorifice)、或文氏管。

在一些实施例中，节气门20、废气门32、双向EGR选择阀42、和EGR控制阀46可为电控阀配置用于根据电子控制系统30的指令关闭并打开。此外，这些阀门中的一个或多个可为连续可调的。电子控制系统可运转地连接至各个电控阀并配置用于根据执行本说明书中所描述的任意控制功能的需要指令其打开、关闭和/或调节。

通过合适地控制双向EGR选择阀42和EGR控制阀46并通过调节排气门和进气门正时(如上所述)，电子控制系统30可使得发动机系统10能够在不同工况下将进气传输至燃烧室24。其包括进气中没有EGR或者在内部向各个燃烧室提供EGR(例如通过调节的气门正时)的工况、从涡轮16上游的吸取点吸取EGR并传输至压缩机14下游的混合点的工况(HP EGR)、及从涡轮下游的吸取点吸取EGR并传输至压缩机上游的混合点的工况(LP EGR)。

应理解，图1中没有任何方面意图限定。具体地，在与本发明完全一致的实施例中，HP和LP EGR的吸取点和混合点可有所不同。例如，尽管图1显示可从排气后处理装置34下游吸取LP EGR，在其它实施例中可从排气后处理装置38的下游或者排气后处理装置34的上游吸取LP EGR。

图2示意性显示了一个实施例中另一示例发动机系统52。在发动机系统52中，通过空气滤清器12引入新鲜空气并流至第一压缩机14。如上所述，第一压缩机可为涡轮增压器压缩机。进气从第一压缩机流至节气门20并在途中穿过第一充气冷却器54。进气从节气门进入第二压缩机56进一步被压缩。第二压缩机可为任意合适的进气压缩机——例如马达驱动或驱动轴驱动的机械增压器压缩机。进气从第二压缩机流至进气歧管22并在途中穿过第二充气冷却器58。在图2所示的实施例中，压缩机旁通阀60连接在第二压缩机的入口和第二充气冷却器的出口之间。压缩机旁通阀可为配置为在选定工况下根据电子控制系统30的指令打开以便释放第二压缩机的过度增压的常闭阀。例如，压缩机旁通阀可在发动机负载较低的工况期间打开以防止第二压缩机中的喘振。

图2显示了连接在排气后处理装置34、36、38下游的排气背压阀62和消音器40。在一个实施例中，排气背压阀可为由电动马达驱动的单孔蝶形阀。在一些实施例中，阀门或相关阀门驱动器中的位置反馈可使得能够进行闭环控制。继续参考图2，所有或部分来自排气后处理装置的处理的排气流动穿过排气背压阀并通过消音器释放入环境大气中。然而，取决于工况，一些处理的排气可替代地转移穿过EGR控制阀46。在一个实施例中，如上所述，EGR控制阀可为滑塞型或线轴型阀门。

继续参考图2，EGR控制阀46配置用于允许选择的排气流进入HT EGR冷却器44。在某些工况下，经由EGR控制阀46选择的排气流可包含来自排气后处理装置38下游的处理后的涡轮之后的排气。允许选择的排气流从HT EGR冷却器流至EGR引导阀64。在一个实施例中，EGR引导阀可为具有彼此偏置90度的挡片的单轴双孔蝶形阀。该压力平衡阀允许以两个方向(至第一压缩机14下游的HP混合点、或至第一压缩机上游的LP混合点)中的任一个引导选择的排气流。在图2中所示的实施例中，EGR引导阀配置用于引导冷却的选定排气流流向低温(LT)EGR冷却器66(HP混合点)或回到第一压缩机14的进口(LP混合点)。

LT EGR冷却器66可为任意热交换器配置用于将选定排气流冷却至合适混合入进气的温度。具体地，LT EGR冷却器为HP EGR回路提供进一步冷却。这样，由于考虑到HP EGR回路中的水蒸气不会带来特殊的风险，LT EGR冷却器可配置用于比HT EGR冷却器44将排气冷却至更低温度。来自LT EGR冷却器的选定排气流与流自节气门20的压缩进气混合并被传输至第二压缩机56。

尽管具体配置不同，图1、图2中所示的实施例均包括配置用于将一些发动机排气从涡轮下游的吸取点引导至压缩机上游的混合点的第一管道网络(即LP EGR回路)以及配置用于将一些发动机排气从涡轮上游的吸取点引导至压缩机下游的混合点的第二管道网络(即HP EGR回路)。此外，两个实施例均包括至少一个共用管道和连接在共用管道中的控制阀。控制阀配置用于调节流动穿过第一管道网络的发动机排气量并调节流动穿过第二管道网络的发动机排气量。

在图2中所示的示例配置中，HP和LP EGR回路共用EGR控制阀46和EGR引导阀64之间的共用流动路径。这样，基本如上所述，连接在此流动路径中的流量传感器50可为两个回路提供EGR流量测量。

与节气门20、废气门32、和EGR控制阀46一样，压缩机旁通阀60、排气背压阀62、和/或EGR引导阀64可为电控阀配置用于根据电子控制系统30的指令关闭并打开。此外，这些阀门中的一个或多个可为连续可调的。电子控制系统可运转地连接至各个电控阀并配置用于根据执行本说明书中所描述的任意控制功能的需要指令其打开、关闭和/或调节。

基本如上所述，通过合适地控制EGR控制阀46和EGR引导阀64，并通过调节排气门和进气门正时，电子控制系统30可使得发动机系统10能够在不同工况下将进气传输至燃烧室24，包括没有EGR的工况、内部EGR的工况、HP EGR工况、或LP EGR工况。

在发动机系统中实现多个EGR模式提供了多个优点。例如，冷却的LP EGR可用于低速运转。其中，穿过第一压缩机14的EGR流使运转点移动远离喘振线。由于从涡轮下游吸取EGR，保持了涡轮功率。另一方面，冷却的HP EGR可用于中速至高速运转。在这种工况下，废气门32可部分打开，从涡轮上游吸取EGR将不会削弱涡轮增压器性能。此外，由于此时未穿过第一压缩机吸取EGR，可保持节流阻气与速度过快之间的运转范围。

在例如包括第一(涡轮增压器)压缩机14和第二(机械增压器)压缩机56的发动机系统52的配置中可实现其它优点。这种系统允许压缩机和HP、LPEGR回路之间多种模式的协作。图3中说明了协作的一种示例模式，其显示了发动机负载相对于发动机转速的示图。该图分为三个发动机负载区域：压缩机均不提供或几乎不提供增压并且HP EGR或内部EGR可用于所需燃烧特性的低负载区域、仅通过涡轮增压器压缩机提供增压的中等负载区域、以及通过涡轮增压器压缩机和机械增压器压缩机提供增压的高负载区域。中等负载区域和高负载区域各自分为发动机转速较低区域和发动机转速较高区域。在各种情况下，LP EGR用于发动机转速较低区域，且HP EGR用于发动机转速较高区域。因此，如图所示在发动机系统中HP和LP EGR之间切换的能力使得能够在多种发动机转速/负载区域中更有效地控制EGR量。

在HP和LP EGR回路中共用(例如双重使用)至少一些组件可得到另一些优点。在图1、2中所示的实施例中，共用组件包括HT EGR冷却器44、EGR流量传感器50、EGR选择和控制阀、以及连接在其之间的管道部分。通过将这些组件配置为共用的而非重复的，可显著地节约发动机系统的成本和重量。此外，与重复提供所有EGR组件的配置相比，共用配置可导致发动机系统中的拥挤明显少得多。另外，在发动机系统10、52中，可简化对EGR定量的闭环控制，其中询问例如仅需要单个传感器以测量HP和LP EGR回路的EGR流速。

为了说明另一优点，应注意发动机系统10、52和电子控制系统30可进一步配置用于其它工况，其中通过对本发明书中所述模式的任意合适组合或混合提供EGR。例如，通过合适地设置EGR控制阀46以及双向EGR选择阀42和EGR引导阀64中的一个，可将再循环排气从HP吸取点引导至LP混合点。在一些工况下可能需要该策略以便例如避免第一压缩机14中的喘振或增强EGR流。

图4示意性显示了一个实施例中另一示例发动机系统68。在发动机系统68中，通过空气滤清器12引入新鲜空气并流至压缩机14。在图4中所示的实施例中，如上所述，压缩机为机械连接至涡轮16的涡轮增压器压缩机。进气从压缩机流至进气歧管22并在途中穿过充气冷却器70。充气冷却器可为任意合适的热交换器配置用于冷却压缩进气充气用于合适的燃烧及排放控制性能。一个或多个进气道型节气门72连接至进气歧管，其提供了对气流的限制和其它功能，如下文进一步所述。

图4显示了连接在排气后处理装置34、36、38下游的排气背压阀62和消音器40。这样，所有或部分来自排气后处理装置的处理的排气流动穿过排气背压阀并通过消音器释放入环境大气。然而，取决于工况，可通过EGR控制阀46转移一些处理的排气。如上所述，EGR控制阀配置用于允许选定的排气流至HT EGR冷却器44。

在某些工况下，经由EGR控制阀46选择的排气流可包含来自排气后处理装置38下游的处理后的涡轮之后的排气。在其它工况下，选择的排气流可包含来自排气后处理装置38上游的未经处理的涡轮之前的排气。允许选择的排气流从HT EGR冷却器44流至EGR引导阀64。EGR引导阀配置用于以两个方向(至LT EGR冷却器66或回到压缩机14入口)中的一个引导冷却的选定排气流。来自LT EGR冷却器的双重冷却的选定排气流混合入流向充气冷却器70的压缩进气。

在一些实施例中，与本说明书中所述多种其它阀门一样，节气门72可为电控阀配置用于根据电子控制系统30的指令关闭和打开。此外，这些阀门中的一个或多个可为连续可调的。电子控制系统可运转地连接至各个电控阀并配置用于根据执行本说明书中所描述的任意控制功能的需要指令其打开、关闭和/或调节。

应理解，图4中没有任何部分意味着限定。例如，在与本说明书完全一致的其它实施例中，除上述之外，不同的发动机系统配置可提供冷却的LP和HPEGR。例如，与图1、2中所示实施例相反，可引导LP EGR穿过与HP EGR路径中完全不同的EGR管道、EGR控制阀、和EGR冷却器。

如上所述，在发动机系统68中实现多个EGR模式提供了数个优点。当以合适角度的“滚流(tumble)”(即偏离气流轴的对流)将新鲜空气和/或EGR提供给燃烧室24时，带来了更大的优点。如图5中所示，合适角度的滚流以及合适的EGR模式可对于发动机系统68的不同工况有所不同。图5显示了示例汽油发动机的发动机负载相对于发动机转速的理想图。该图分为四个区域。区域74为低负载区域，其中没有外部EGR传输至燃烧室。在此区域中，调节后的气门正时可用于提供内部EGR；节气门72仅允许空气进入燃烧室24，且可能需要相对较大角度的滚流。区域76为高负载低转速区域，其中冷却的LPEGR传输至燃烧室，且可能需要相对较大角度的滚流。区域78为高负载中等转速区域，其中冷却的LP EGR传输至燃烧室，但可能需要相对较小角度的滚流。区域80为高负载高转速区域，其中冷却的HP EGR传输至燃烧室，且可能需要相对较小角度的滚流。

除了上述优点之外，当发动机运转点迅速改变时，EGR系统可能容易遇到瞬态控制的困难。这种改变包括所谓“TIP超范围(TIP-out)”，其中发动机负载突然降低。例如，参考图5，TIP-out可能对应于从区域78至区域74相对较迅速的转换。当TIP-out发生时，引入的EGR可能导致燃烧不稳定，因此可能需要在TIP-out期间立刻阻止含有EGR的进气进入燃烧室24以并代之以将新鲜空气传输至燃烧室。这样，在图4中所示的实施例中，节气门72配置用于在某些工况下允许新鲜空气从空气滤清器12进入燃烧室并在其它某些工况下允许无论何种充气存在于进气歧管22中。取决于发动机系统68的当前运转状态，可压缩进气歧管中存在的充气和/或以EGR稀释。还预见到了在其它实施例中节气门配置用于允许进入燃烧室且选择的新鲜空气和充气的混合物可存在于进气歧管中。

为了实现这种功能，发动机系统68中的各个节气门可为经由出口连接至发动机进气道的多功能腔型节气门。各个节气门均可具有连接至第一空气源(例如进气歧管)的第一入口和连接至第二空气源(例如空气滤清器)的第二入口。这样，图4中所示的实施例包括连接至各个节气门72和空气滤清器12的新鲜空气管路82。新鲜空气管路为节气门供应新鲜空气。如下文进一步所述，各个节气门可配置用于在新鲜空气和进气歧管中存在的混合物之间进行选择并提供具有相同适当的滚流角度。

图4还显示了可选怠速控制阀84。怠速控制阀可配置用于提供对在发动机系统68中维持怠速所需较弱空气流的更好控制。其它实施例可包括用于各个节气门72的独立怠速控制阀。在其它实施例中，节气门72可自己提供对进气的充分控制；在这些实施例中，可省略怠速控制阀84。

图6提供了发动机系统68一些部分的更为详细的示意图。具体地，附图显示了机械连接至驱动器轴88的节气门驱动器86。节气门驱动器可为任意合适的旋转驱动器。在一个实施例中，节气门驱动器可包括伺服马达，并可通过电子控制系统30控制。可以无论何种方式配置驱动器轴以便将节气门驱动器的旋转运动传递至节气门72，并从而控制节气门。可以这种方式控制的各个节气门的方面包括关于新鲜空气的打开量、关于来自进气歧管22的充气的打开量、以及将新鲜空气和/或进气歧管充气提供至其各自进气门28的滚流角度。在一个实施例中，驱动器轴可延伸穿过各个节气门的可旋转部件并与其机械连接。在一个实施例中，节气门的可旋转部件可包含节气腔，如下文进一步所述。

应理解，图6中没有任何方面意味着限定。尽管图6描述了四缸直列发动机，本发明可同样应用于具有更多或更少汽缸的发动机、及应用于相对汽缸组设置在发动机两侧的V型发动机。在包括V型发动机的实施例中，可使用一对驱动器轴将旋转运动传递至节气门72。并且，在一些这种实施例中，各个驱动器轴均可由独立节气门驱动器驱动。

图7提供了一个实施例中发动机系统68一些部分的更为详细的示意图。具体地，附图显示了图6中一个区域的放大旋转图。图7显示了节气门72的截面。节气门连接至发动机的进气道90。进气道具有上游端和下游端。进气道的下游端通过进气门28连接至燃烧室24。

节气门72包括节气门体92和节气腔94。如上所述，节气腔可机械连接至驱动器轴88。这样，节气门驱动器86可配置用于调节并控制节气腔相对于节气门体旋转的角度，从而控制本说明书所述的节气门的功能。

节气门体92具有配置为连接至进气道90上游端的出口、连接至进气歧管22的第一入口96、和连接至新鲜空气管路82的第二入口98。节气腔可旋转地连接在节气门体中并包括腔孔100。如下文进一步所述，在节气腔的第一旋转位置腔孔与第一入口对齐，在在节气腔的第二旋转位置腔孔与第二入口对齐，并在节气腔的第一、第二旋转位置腔孔与出口对齐。当然，本说明书中所提到的节气腔第一、第二旋转位置及其它旋转位置可为节气腔在节气门体中多个不连续旋转位置或基本上连续的旋转位置中的一种。可通过对节气门驱动器86的合适控制来旋转过这些旋转位置以使得流至进气道90的新鲜空气和/或EGR的流量产生对应的不连续或基本连续的改变，并使得传输气流的滚流角度产生对应的不连续或基本连续的改变。

在一些实施例中，节气门体92和节气腔94中的一个或二者可包含能够形成防泄漏密封的不粘抗磨损材料。合适的不粘材料包括类金刚石硅(diamond-like silicon)、金属玻璃、和多种氟化聚合物(例如对聚四氟乙烯(polytetrafluroethylene，PTFE))。在一个实施例中，可以不粘材料在节气门体上施加涂层。在其它实施例中，其可实施为节气腔上的涂层。

如图7中所示，进气道90包括设置在管道内部的隔离物102。隔离物配置用于隔离管道的两个互补流动区域——第一流动区域104和第二流动区域106，并引导空气穿过各个隔离的流动区域流至进气门28。在图7中所示的实施例中，隔离物基本上全程从进气门延伸至节气腔。

延伸越过节气门72的出口，隔离物将出口分成互补的第一区域和第二区域——第一流动区域104和第二流动区域106的横截面。如下文进一步所述，隔离物相对于节气腔94可滑动地密封使得在节气腔的第三旋转位置腔孔100与第一区域对齐并在节气腔的第四旋转位置腔孔100与第一和第二区域对齐。所说明的配置使得在选定的工况下导入燃烧室24的空气带有较大角度的滚流——例如通过允许气流穿过第一流动区域并阻止气流穿过第二流动区域。所说明的配置还使得导入的空气可以小得多的滚流被传输至燃烧室——通过允许气流同时穿过第一和第二流动区域。这样，电子控制系统30可配置用于通过指令气门驱动器86的旋转控制节气门的出口与第一和第二流动区域中的一个还是二者连通。

图8显示了图7中一个区域的放大旋转图。如图8中所示，隔离物102在横截面上将进气道90分为对应于第一流动区域104和第二流动区域106的两个区域。这样，充气穿过进气道的气流被分为两个。

图9-13显示了图7的另一个区域并提供了额外的截气门72的截面图。具体地，图9-13显示了一个示例实施例中的腔孔100、第一入口96、及第二入口98。在所说明的实施例中，节气门体92中形成第一入口和第二入口并基本上全程延伸至节气腔94。相对于节气腔的对称轴，第一入口设置为与隔离物102相对，且第二入口设置为与隔离物和第一入口成直角。第一入口、腔孔、和进气道的横截面积基本上相等，而第二入口的横截面积较小。如下文进一步所述，通过旋转节气腔，腔孔可以多种方式相对于第一入口和第二入口定位。具体地，腔孔可配置为在节气门的第一旋转位置将进气道90的上游端连接至进气歧管22，并在节气门的第二旋转位置将进气道的上游段连接至空气滤清器12。此外，节气腔相对于隔离物可滑动地密封使得在节气腔的第三旋转位置腔孔与第一流动区域连通并在节气腔的第四旋转位置与第一和第二流动区域连通。

图9、10显示了处于引导新鲜空气、高滚流旋转位置的节气腔94。在图9中，腔孔100对第一入口96关闭，对第二入口98打开，并对进气道90仅略微打开。该工况对应于图5的区域74。具体地，其对应于怠速工况。图10显示了节气腔64处于类似的指向，但略微逆时针方向旋转。该工况也对应于区域74，通过应用较小发动机负载而稍微偏离怠速。

图11显示了处于引导混合物、高滚流旋转位置的节气腔94。腔孔100对第一入口96打开，对第二入口98关闭，并对进气道90部分打开。具体地，节气腔仅对进气道被隔离物102隔开的两个流动区域中的一个打开。结果，将仅通过进气道的一个流动区域向燃烧室24提供进气流，提供了相对较大角度的滚流。该工况对应于图5中的区域76。

图12、13显示了处于引导混合物、低滚流旋转位置的节气腔94，其中腔孔100对第一入口96打开，对第二入口98关闭，并对进气道90打开。在图12中腔孔100对第一入口部分打开，而在图13中腔孔对第一入口完全打开。在两个附图中，腔孔均对进气道被隔离物102隔开的两个流动区域打开。结果，将通过进气道的两个流动区域向燃烧室24提供进气流，提供了相对较小角度的滚流。取决于发动机系统68中传输外部EGR的方式，这些节气腔的旋转状态可对应于图5中的区域78或区域80。继续参考图4，如果EGR控制阀46处于选择涡轮之后的排气流的位置且EGR引导阀64处于将排气流引导至压缩器14的入口的位置(冷却LP EGR)，则图12和13中所示节气腔旋转位置可对应于区域78。然而，如果EGR控制阀处于选择涡轮之前的排气流的位置且EGR引导阀64处于将排气流引导至LT EGR冷却器66(冷却HP EGR)，则图12和13中所示节气腔旋转位置可对应于区域80。

更为详细地分析附图9-13，发动机系统68的其它优点将变得显而易见。例如，TIP-out状况对应于从区域78向区域74的突然转换。在所说明的实施例中，所需节气门调节将为从图12或13中所示的旋转状态至图9种所示的旋转状态。这种四分之一圈或更少的顺时针调节可迅速执行，导致从压缩的被EGR稀释的空气迅速转换为新鲜空气被供应至燃烧室24。

图4-13及上文的描述仅详细描述了本发明的一些实施例，并且预见到了许多其它实施例。一个这种实施例包括具有双节气腔的节气门——一个节气腔用于控制来自进气歧管的空气，而第二节气腔用于允许新鲜空气进入。在一个实施例中，双节气腔可由共用驱动器轴驱动。图14显示了另一实施例，其中腔孔相对于节气腔偏心设置。使腔孔偏离节气腔的对称面可使得在某些工况下更为容易地调节导入燃烧室的歧管空气和新鲜空气的量。另外，本说明书中公开的多个节气门实施例可为多种现有进气道节气门的变形样式。

上述配置使得能够执行将进气引导至发动机燃烧室的方法。这样，现在参考上述配置通过示例描述一些这种方法。然而，应理解，这些方法及本发明范围内的其它方法也可通过其它配置实现。

本说明书中提出的方法包括多个计算、比较、及决定措施，其可通过所说明的发动机系统或安装有这种发动机系统的电子控制系统(例如电子控制系统30)执行。方法还包括多个测量和/或感应措施，其可通过一个或多个设置在发动机系统中可运转地连接至电子控制系统的传感器(温度传感器、踏板位置传感器、压力传感器等)执行。方法进一步包括多个气门驱动事件，电子控制系统可响应于多个决定措施执行这些事件。

图15说明了一个实施例中将空气引导入涡轮增压发动机系统的发动机的示例方法108。该方法可通过例如图1中所示的配置执行，并响应于发动机系统的预定工况、每隔一定间隔、和/或当运转发动机系统时开始执行该方法。

方法108开始于110，在该处感应发动机负载。可通过询问合适的发动机系统传感器感应发动机负载。在一些实施例中，可感应发动机负载的替代物或预测值。例如，可感应歧管空气压力传感器的输出并用作发动机负载的预测值。该方法随后前进至112，在该处确定发动机负载是否高于上阈值。在一个实施例中，上阈值可对应于需要LP EGR的发动机负载最小值。如果发动机负载高于上阈值，则方法前进至114A，在该处调节发动机系统中的EGR控制阀使得排气被引导至LP混合点。该方法随后前进至116，在该处将发动机系统中的双向EGR选择阀设定为第一状态使得从LP吸取点吸取EGR。

然而，如果在112处确定发动机负载不高于上阈值，则方法108前进至118，在该处确定发动机负载是否高于下阈值。如果发动机负载高于下阈值，则方法前进至114B，在该处调节EGR控制阀使得排气被引导至HP混合点。该方法随后前进至120，在该处将双向EGR选择阀设定为第二状态使得从HP吸取点吸取EGR。

如果在118处确定发动机负载不高于下阈值，则方法108前进至122，在该处启动内部EGR。该方法随后前进至114C，在该处调节EGR控制阀以关闭外部EGR。该方法从114C、116或120前进至124，在该处基于调节的EGR流速调节发动机系统中的燃料喷射量以维持所需的空燃比。如果发动机系统包含例如汽油发动机，则所需的空燃比可基本上等于化学计量空燃比。

图16说明了在一个实施例中将空气引导入涡轮增压发动机系统的发动机的示例方法126。该方法可通过例如图2中所示的配置执行，并响应于发动机系统的预定工况、每隔一定间隔、和/或当运转发动机系统时开始该方法。

方法126开始于110，在该处感应发动机负载。该方法随后前进至112，在该处确定发动机负载是否高于上阈值。如果发动机负载高于上阈值，则方法前进至114D，在该处调节发动机系统中的EGR控制阀使得从LP吸取点吸取EGR。该方法随后前进至128，在该处调节发动机系统中的EGR引导阀使得选择的EGR被引导至LP混合点。

然而，如果在112处确定发动机负载不高于上阈值，则方法126前进至118，在该处确定发动机负载是否高于下阈值。如果发动机负载高于下阈值，则方法前进至114E，在该处调节发动机系统中的EGR控制阀使得从HP吸取点吸取EGR。该方法随后前进至130，在该处调节EGR引导阀使得选择的EGR被引导至HP混合点。

如果在118处确定发动机负载不高于下阈值，则方法126前进至122，在该处启动内部EGR。该方法随后前进至114C，在该处调节EGR控制阀以关闭外部EGR。该方法从114F、128或130前进至124，在该处基于调节的EGR流速调节发动机系统中的燃料喷射量以维持所需的空燃比。

图15或16中没有任何方面意图限定，因为两个方法均可包含流程图中未具体说明的多个其它步骤和措施。例如，可在将选择的EGR气流转移至合适的HP或LP混合点的途中进行冷却。在一些实施例中，可在将EGR气流传输至混合点和/或混合点下游的途中进一步进行冷却。在一个实施例中，可取决于EGR换向阀或双向EGR选择阀的位置使用不同的热交换器冷却选择的EGR气流。然而，在其它实施例中，可使用同一热交换器为HP和LP EGR回路冷却选择的排气流。

图17说明了在一个实施例中基于EGR流量传感器的响应驱动EGR控制阀的示例方法114X。可在任何时候发动机系统的电子控制系统指令调节EGR控制阀时开始该方法。

方法114X开始于132，在该处基于发动机系统中所需的EGR流速计算流速上阈值和流速下阈值。流速上阈值可等于所需EGR流速加上预定公差值；流速下阈值可等于所需EGR流速减去预定公差值。在一些实施例中，用于上、下阈值的预定公差值可相等；在其它实施例中，其可不同。此外，预定公差值可取决于发动机系统中EGR引导阀或双向EGR选择阀的位置而有所不同。例如，可选择预定公差值以便相较于允许EGR进入LP混合点时在允许EGR进入HP混合点时提供更为紧密的流速公差。

方法114X随后前进至134，在该处感应EGR流速。可通过询问任意合适的响应EGR流速的传感器(例如发动机系统10或52的EGR流速传感器50)来感应EGR流速。在一个实施例中，可取决于发动机系统中的EGR引导阀或双向EGR选择阀的位置询问不同的传感器。然而，在其它实施例中，无论EGR引导阀的位置如何均可询问并使用完全相同的传感器感应EGR流速。换句话说，可使用相同的传感器在使用HP EGR回路时感应HP EGR流速并在使用LP EGR回路时感应LP EGR流速。

方法114X随后前进至136，在该处确定先前步骤中感应的EGR流速是否高于该方法中之前确定的上阈值。如果确定EGR流速高于上阈值，则方法前进至138，在该处旋转发动机系统中EGR控制阀的马达以增加EGR流速。然而，如果确定EGR流速不高于上阈值，则方法前进至140，在该处确定EGR流速是否低于该方法中之前确定的下阈值。如果确定EGR流速低于下阈值，则旋转EGR控制阀的马达以降低EGR流速。如果确定EGR流速不低于下阈值，或者在步骤138或142之后，方法114X返回。

图18说明了在一个实施例中将空气导入涡轮增压发动机系统的发动机的另一示例方法114。该方法开始于134，在该处如上所述感应EGR流速。方法随后前进至146，在该处确定发动机系统中的EGR流速是否低于所需EGR流速。可基于多种发动机工况和传感器输出(包括排放控制传感器输出)计算所需EGR流速。如果确定EGR流速不低于所需EGR流速，则方法前进至148，在该处确定是否指示压缩机喘振状况。如果确定指示压缩机喘振状况，无论是通过探测到实际压缩机喘振还是通过确定当前发动机工况(例如进气质量流量、歧管空气压力)预见到压缩机喘振，方法随后均前进至150。在150处，调节EGR控制阀、EGR换向阀、和LP吸取阀中的一个或多个以便将排气从HP吸取点引导至LP混合点。在一个实施例中，可调节气门以便将EGR从涡轮上游的HP吸取点引导至压缩机上游的LP混合点。当确定发动机系统中的EGR流速低于所需EGR流速时，也可从146实施方法144的步骤150。150之后，或者当确定未指示压缩机喘振状况时，方法144返回。

附图19说明了在一个实施例中将进气引导至发动机燃烧室的示例方法152。在所说明的方法中，从空气滤清器吸取进气、穿过进气道、并传输至连接在进气道下游端的进气门。最后，引导进气穿过连接在进气道上游端的多功能节气门。在结构上，节气门可具有上述实施例中的一些或全部特征：节气门可具有可旋转节气腔和成形于其中的腔孔；腔孔可配置用于选择性地将进气道的上游段连接至进气歧管和空气滤清器；节气腔可相对于成形在进气道中的隔离物可滑动地密封使得腔孔可选择地与互补的进气道第一、第二流动区域连通。

方法152可有多种开始状态。例如，可在开始该方法且进气歧管可充满新鲜空气与再循环排气的混合物时运转发动机系统。在一个实施例中，混合物可压缩至高于大气压，在增压工况下运转的发动机系统可能是这种情况。在其它实施例中，混合物可为大气压或接近大气压，当废气门在执行该方法之前打开时可能发生这种情况。

方法152开始于154，在该处感应发动机转速和负载。可通过询问发动机系统传感器感应转速和负载。在一些实施例中，可感应发动机转速和/或负载的合适替代或预测值。例如，可感应歧管空气压力传感器的输出并用作发动机负载的预测值。该方法随后前进至156，在该处确定发动机负载是否低于阈值。在一个实施例中，阈值可对应于图5的区域74上方绘制的水平恒负载线。如果发动机负载低于阈值，则方法前进至158，在该处节气腔旋转至引导新鲜空气、高滚流旋转位置，其导致将新鲜空气以相对较高的滚流供应至节气门上游。在一个实施例中，引导新鲜空气、高滚流旋转位置可为节气门的多个引导新鲜空气、高滚流旋转位置中的一个。这样，可通过在这些旋转位置之间旋转节气腔调节供应给进气门上游的新鲜空气量。随后方法前进至160，在该处启动对进气门和/或排气门正时的调节以促进内部EGR。这种调节可包括提前关闭一个或多个排气门和/或延迟打开一个或多个进气门。随后方法前进至162，在该处停止外部HP和LP EGR。

然而，如果在156处确定发动机负载不低于阈值，则方法152前进至164，在该处确定发动机的运转点是否处于最高的转速-负载区域。在一个实施例中，最高的转速-负载区域可对应于图5的区域80。如果运转点出于最高转速-负载区域，则方法前进至166，在该处停止外部LP EGR，再前进至168，在该处启动外部HP EGR。随后方法前进至170，在该处节气腔旋转至引导混合物、低滚流旋转位置，其导致以相对较低的滚流将进气和HP EGR的混合物供应至节气门上游。在一个实施例中，引导混合物、低滚流旋转位置可为节气门的多个引导混合物、低滚流旋转位置中的一个。这样，可通过在这些旋转位置之间旋转节气腔调节供应给进气门上游的混合物的量。这种调节可对应于发动机系统的任意合适的运转参数。例如，混合物的量可在发动机负载增加时增加并在发动机负载降低时减少。此外，可使用发动机负载的多种替代或预测值——踏板位置、歧管空气压力等。这样，可旋转节气腔以在发动机负载较高工况期间将较多量的混合物供应至进气门上游并在发动机负载较低工况期间将较少量的混合物供应至进气门上游。

然而，如果在164处确定发动机的运转点不处于最高转速-负载区域，则方法152前进至172，在该处停止外部HP EGR，再前进至174，在该处启动LPEGR。随后方法前进至176，在该处确定发动机运转点是否处于最低转速-负载区域。在一个实施例中，最低转速-负载区域可对应于图5的区域76。如果运转点处于最低转速-负载区域，则方法前进至178，在该处节气腔旋转至引导混合物、高滚流旋转位置，其导致以相对较高的滚流将进气和外部LP EGR的混合物供应至节气门上游。在一个实施例中，引导混合物、高滚流旋转位置可为多个引导混合物、高滚流旋转位置中的一个。这样，可通过在这些旋转位置之间旋转节气腔调节供应给进气门上游的混合物的量。如上所述，这种调节可对应于发动机系统的任意合适的运转参数。

然而，如果在164处确定发动机运转点不处于最低转速-负载区域，则方法前进至180，在该处节气腔旋转至引导混合物、低滚流旋转位置，其导致以相对较低的滚流将进气和外部LP EGR的混合物供应至节气门上游。这样，方法152允许调节供应至进气门上游的混合物或新鲜空气中滚流的角度。这种调节可包含在低发动机转速工况期间增加滚流的角度，并在高发动机转速工况期间降低滚流的角度。在162、170、178或180处执行措施之后，方法152返回。

方法152包括多个节气腔旋转位置，例如158、170、178、和180处。响应于发动机系统工况(例如发动机转速和/或负载)的改变实现这些节气腔旋转位置。总体上，这些工况可逐渐或突然改变。因此，所说明的方法和发动机系统适合对这两种改变均做出响应。例如，如上所述，腔型节气门可配置为使得对TIP-out状况(发动机负载突然下降)的合适响应可包含小于节气腔的四分之一圈。这种旋转可迅速发生，导致来自空气滤清器的新鲜空气而非可存在于进气歧管中的充气/EGR混合物被导入发动机的燃烧室。

应理解，本说明书中所公开的示例控制和估算程序可用于多种发动机配置。这些程序可代表一个或多个不同的处理策略，例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。这样，所公开的处理步骤(运转、功能、和/或措施)可代表编程入电子控制系统中计算机可读存储介质内的代码。

应理解，在一些实施例中可省略本说明书中描述和/或说明的处理步骤中的一些而不脱离本发明的范围。类似地，所指示的处理步骤的顺序可并非实现所想要的结果所必须的，其提供用于说明和描述的方便。取决于使用的特定策略，可反复执行一个或多个所说明的措施、功能、或运转。

最后，应理解本说明书中所公开的部件、系统和方法本质上为示例性的，且这些具体实施例或示例不应当被认为是限定，因为预见到了多种变形。因此，本发明包括了本说明书中公开的多种系统和方法的所有新颖且非显而易见的组合和子组合，以及所有其等价情况。

Claims

1.一种用于将空气引导入发动机的系统，包含：

压缩机；

机械连接至所述压缩机并通过膨胀发动机排气驱动的涡轮；

配置为将一些发动机排气从所述涡轮下游的吸取点引导至所述压缩机上游的混合点的第一管道网络；

配置为将一些发动机排气从所述涡轮上游的吸取点引导至所述压缩机下游的混合点的第二管道网络，所述第一管道网络与所述第二管道网络具有共用管道；

连接在所述共用管道中并配置为调节流动穿过所述第一管道网络的发动机排气量及调节流动穿过所述第二管道网络的发动机排气量的控制阀；

连接在所述共用管道中的流量传感器；以及

运转地连接至所述流量传感器和所述控制阀的电子控制系统，其配置为导致所述控制阀在第一工况期间调节流动穿过所述第一管道网络的发动机排气量并在第二工况期间调节流动穿过所述第二管道网络的发动机排气量，其中响应于所述流量传感器调节所述发动机排气量。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述流量传感器为所述系统中唯一响应于排气再循环流速的传感器。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包含连接在所述共用管道中的热交换器。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述热交换器配置为将发动机排气热被动地传递至流动穿过所述热交换器的再循环发动机冷却剂。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述热交换器配置为维持所述共用管道下游的发动机排气温度高于发动机排气水露点温度。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制阀配置为在第一工况期间将发动机排气从所述共用管道引导至所述第一管道网络的混合点并在第二工况期间引导至所述第二管道网络的混合点。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制阀配置为在第一工况期间选择来自所述第一管道网络的吸取点的发动机排气、在第二工况期间选择来自所述第二管道网络的吸取点的发动机排气、并在所述第一、第二工况期间引导所述所选择的发动机排气穿过所述共用管道。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制阀包含线轴式滑阀。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制阀配置为在调节所述流动穿过所述第二管道网络的排气量时停止引导发动机排气穿过所述第一管道网络，并在调节所述流动穿过所述第一管道网络的排气量时停止引导发动机排气穿过所述第二管道网络。