CN104541046A - 用于控制排气再循环的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用于控制内燃发动机中的排气再循环(EGR)的各种系统和方法。在一个实施例中，一种方法包括：在第一运转状态期间，将排气从第一汽缸组引导到发动机进气流中，并且大致上不将排气从第二汽缸组引导到所述发动机进气流。所述方法进一步包括：在第二运转状态期间，引导排气从所述第二汽缸组穿过涡轮增压器旁路进入所述发动机进气流中，并且相对于所述第二汽缸组的燃料喷射量减少所述第一汽缸组的燃料喷射量。

Description

用于控制排气再循环的系统和方法
技术领域
本说明书公开的主题的实施例涉及排气再循环(Exhaust GasRecirculation；简称EGR)系统和方法。
背景技术
一些发动机利用排气从发动机排气系统到发动机进气系统的再循环来降低燃烧温度和减少常规排放，这一过程称为排气再循环(EGR)。在一些实例中，第一组一个或多个汽缸提供被引导穿过连接在第一组汽缸与进气歧管之间的EGR通道结构的排气以便提供EGR，而第二组一个或多个汽缸大致上不向EGR通道结构提供排气。
发明内容
在实施例中，在一些情况下，可减少或停止到第一组汽缸的燃料喷射以提高发动机的燃料经济性，但出于各种原因，排气再循环(EGR)仍可以是有用的。
因此，在一个实施例中，一种方法包括：在第一运转状态(operatingcondition)期间，将排气从第一汽缸组引导到发动机进气流中，并且不将排气从第二汽缸组引导到发动机进气流中。所述方法进一步包括：在第二运转状态期间，引导排气从第二汽缸组穿过旁路(例如，涡轮增压器旁路)进入发动机进气流中，并且相对于第二汽缸组的燃料喷射量减少第一汽缸组的燃料喷射量。
例如，第一运转状态可包括进气压力大于排气压力，并且第二运转状态可包括进气压力小于排气压力。通过利用排气与进气之间的压差从第二汽缸组抽吸排气穿过旁路到发动机进气流，可在仍提供EGR的同时减少第一汽缸组的燃料喷射量。以这种方式，可提高发动机效率和燃料经济性。
应了解，提供以上简述以便以简化形式介绍在具体实施方式中进一步描述的精选概念。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，所要求保护的主题的范围唯一由具体实施方式之后的权利要求书来限定。此外，所要求保护的主题并不限于解决以上或本发明的任何部分中指出的任何缺点的实现方式。
附图说明
参考附图阅读以下非限制性实施例的描述将会更好地理解本发明，其中：
图1示出根据本发明的实施例的轨道车辆的示意图。
图2示出根据本发明的实施例的发动机的示意图。
图3示出根据本发明的实施例的另一发动机的示意图。
图4示出用于控制发动机中的EGR的方法的实施例的流程图。
图5示出用于在各种温度情况期间控制发动机中的EGR的方法的另一实施例的流程图。
具体实施方式
本说明书涉及用于控制具有选择性地提供排气再循环(EGR)的不同汽缸组的发动机中的EGR的系统和方法的各种实施例。更具体地，本说明书涉及在排气压力大于进气压力的情况期间控制EGR。例如，在排气压力大于进气压力的低负载情况期间，减少或停止到通常提供EGR的第一汽缸组(如供体汽缸组)的燃料喷射，以便降低燃料消耗。另外，来自第二汽缸组的排气被引导穿过流体连接在排气通道结构与进气通道结构之间的旁路通道结构，以便向汽缸提供EGR。这种方法在减少或停止第一汽缸组的燃料供给的同时，利用反向压差将排气从排气通道驱动到进气通道以提供EGR。以这种方式，在仍提供EGR的同时提高了燃料效率，从而提高发动机效率并且减少排放。
此外，这种方法提供机会使定位在连接在第一汽缸组与进气通道结构之间的EGR通道结构中的EGR冷却器回热，而无需停止EGR、扰乱其他运转模式，或驱动其他燃料效率较低的回热方法。例如，在排气压力大于进气压力的情况期间，液体冷却剂被引导穿过EGR冷却器并且大致上无排气被引导穿过EGR冷却器。相反，来自第二汽缸组的排气被驱动穿过进气通道结构与排气通道结构之间的旁路以提供EGR。通过禁止到第一汽缸组的燃料喷射，可使EGR冷却器的排气部分与排气隔离，而液体冷却剂的持续流动热冲击EGR冷却器以移除沉积物。以这种方式，可在仍提供EGR的同时使EGR冷却器回热。此外，在冷的周围情况或发动机情况期间，以这种方式绕过EGR冷却器，以便减少进气的冷却并且提供热的EGR来加热汽缸。以这种方式，发动机被更快地加热来执行更彻底的燃烧，从而减少排放。
在一些实施例中，发动机配置用于被定位在如轨道车辆的车辆中。由于轨道车辆经历持续的低负载运转时期，例如在装卸货物、闲置在车场中或其他空载运转期间处于闲置模式，以上描述的方法和配置在轨道车辆中特别有利。在一个实例中，“低负载”运转包括一种发动机运转模式，其中发动机做相对少量的功，例如，低负载运转小于最大发动机负载的50％。相反，发动机的“高负载”运转包括一种运转模式，其中发动机做相对大量的功，例如，在大于最大发动机负载的50％下的运转。
图1示意性地示出车辆系统100(例如，机车系统)的实施例，车辆系统100在本说明书中被描述为轨道车辆，配置用于使用多个轮子104在轨道102上运行。轨道车辆100包括发动机系统106。在其他非限制实施例中，发动机系统106是固定发动机系统，如在发电厂应用中，并且在又其他应用中，发动机用于船只、公路上车辆、越野车辆或其他推进系统中。
在一个实例中，轨道车辆100是柴油电动车辆。例如，发动机系统106包括产生传输到发电机108的扭力输出的柴油机。发电机108产生被存储和/或应用于随后传送到各种下游电气部件的电力。例如，发电机108向多个牵引电动机110提供电力。如图所描绘，多个牵引电动机110各自连接到多个轮子104中的一个，以便提供牵引力来推进轨道车辆100。一个示例性轨道车辆配置包括每对轮(轮轴)一个牵引电动机。如本说明书中所描述，六个牵引电动机对应于轨道车辆的六对轮子中的每一对。
发动机106的燃烧室(即，汽缸)112包括多个燃烧室壁114与一个定位在燃烧室中的活塞116。活塞116连接到曲轴118，以使得活塞的往复运动被转化成曲轴的回转运动。在一些实施例中，发动机106是四冲程发动机，其中每个汽缸在曲轴118的两次回转期间按照点火次序点火。在其他实施例中，发动机106是两冲程发动机，其中每个汽缸在曲轴118的一次回转期间按照点火次序点火。
燃烧室112从进气通道结构120接收进气，并且将燃烧气体排出到排气通道结构122。进气通道结构120和排气通道结构122通过进气阀124和排气阀126选择性地与燃烧室112连通。在一些实施例中，燃烧室112包括两个或更多个进气阀和/或两个或更多个排气阀。
在这个实例中，进气阀124和排气阀126分别由凸轮致动系统128和130控制。凸轮致动系统128和130各自包括一个或多个凸轮轴，并且利用可由控制器132操作的凸轮轮廓变换(CPS)系统、可变凸轮正时(VCT)系统、可变阀正时(VVT)系统和/或可变阀升程(VVL)系统中的一个或多个来改变阀操作。
燃料喷射器134被示出为直接连接到汽缸112以用于直接在其中喷射燃料。以这种方式，燃料喷射器134向燃烧汽缸112中提供所谓的燃料直接喷射。在一个实例中，燃料是在发动机中通过压缩点燃而被燃烧的柴油。在其他非限制性实施例中，燃料包括在发动机中通过压缩点燃(和/或火花点燃)而被燃烧的天然气，和/或汽油、煤油、生物柴油或具有类似密度的其他石油馏出物。
控制器132至少部分地控制车辆系统100和发动机106的运转。控制器132包括微处理器单元(例如，处理器)136和电子存储介质(又名，计算机可读存储介质)138。例如，计算机可读存储介质包括只读存储器芯片、随机存取存储器等中的一种或多种。计算机可读存储介质138保存指令，当由微处理器单元136执行时，所述指令执行用于控制发动机106的运转的程序以及以下参考图4和图5进一步详细讨论的方法。
当监督车辆系统100的控制和管理时，控制器132配置用于从各种发动机传感器140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142以控制车辆系统100的运转。例如，控制器132接收指示空燃比、发动机速度、发动机负载、发动机温度、周围温度、进气歧管温度、排气温度、进气歧管压力(增压)、排气压力、飞行高度(ambient altitude)、进气歧管氧浓度等的传感器信号。例如，控制器132调整包括燃料喷射器、进气阀和排气阀、EGR阀、涡轮增压器旁路阀、流量阀等的致动器。
在一些实施例中，控制器132单独地控制发动机106的每个燃料喷射器134的燃料喷射频率和/或持续时间。例如，在一些情况下，向第一汽缸组中的汽缸中喷射的燃料量不同于向第二汽缸组中的汽缸中喷射的燃料量。
如以上所描述，图1仅示出多汽缸发动机中的一个汽缸，然而每个汽缸类似地包括它自己的一组进气阀/排气阀、燃料喷射器等。
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。
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。
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、I-4、I-6、I-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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。此外，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。
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。
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。
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0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。
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0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。
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穿过旁路通道结构248到排气通道结构212，从而使涡轮增压器216和224加速。在一个实例中，运转状态包括在仍满足进气流需求的同时可使涡轮增压器加速以增压的部分负载情况(例如，在发动机速度在范围在500至1400RPM之间的第一阈值负载值与范围在1000至2500RPM之间的第二阈值负载值之间的情况下)。在另一实例中，运转状态包括所命令发动机输出的变化大于阈值输出值(例如，阈值输出值的范围是从50％至100％增大)的瞬态情况。通过引导至少一些进气穿过旁路阀250以使得进气绕过汽缸并且直接流动到排气通道结构以及涡轮增压器的涡轮，涡轮增压器的速度得以增大，从而提高发动机的运转效率。
注意，在所示实施例中，旁路通道结构248定位在第二冷却器230上游。这样，压缩进气穿过旁路通道结构到涡轮，而不被第二冷却器冷却。通过不用第二冷却器来冷却压缩进气，进气具有更好的流动穿过涡轮的特性，以便相对于被第二冷却器冷却的压缩进气更快地增大涡轮增压器速度。但是应了解，在一些实施例中，旁路通道结构定位在第二冷却器下游。
图3示意性地示出发动机系统300的另一实施例。大致上与发动机系统200的那些部件相同的发动机系统300的部件以相同的方式来识别，并且不进一步进行描述。然而，将注意的是，在本发明的不同实施例中以相同方式识别的部件可至少部分地不同。
发动机系统300在EGR通道中包括另外的阀，所述阀允许第一汽缸组选择性地向排气歧管提供排气。换言之，在所示实施例中，第一汽缸组可提供排气用于EGR和/或向排气通道结构提供排气。具体来说，EGR通道结构340选择性地流体连接到排气歧管310。EGR旁路阀364定位在EGR旁路通道结构340中。EGR旁路阀364可操作以控制排气从第一汽缸组304流动穿过EGR通道结构340到排气歧管310和排气通道结构312。
EGR流量阀366在EGR通道结构340中定位在EGR歧管338与EGR冷却器352之间。EFR流量阀366可操作以控制EGR流动穿过EGR通道结构到EGR冷却器352。EGR旁路阀364和EGR流量阀366协作地由控制器354基于运转状态控制来引导来自第一汽缸组304的排气流。
在一个实例中，控制器354可在第一运转状态期间操作来关闭EGR旁路阀364并且打开EGR流量阀366，以便将排气从第一汽缸组304引导到进气通道结构314以提供EGR。例如，第一运转状态包括进气压力大于排气压力。在另一实例中，第一运转状态包括发动机在大于低负载的负载下运转(例如，发动机速度大于范围是从200至1200RPM的阈值负载值)。
此外，在一个实例中，控制器354可在第二运转状态期间操作来打开EGR旁路阀364并且关闭EGR流量阀366，以便将排气从第一汽缸组304引导到排气歧管310。例如，第二运转状态包括排气压力大于进气压力。在另一实例中，第二运转状态包括在低负载下运转(例如，发动机速度小于范围是从200至1200RPM的阈值负载值)。在又一实例中，第二运转状态包括低温情况(例如，发动机温度小于范围是从70℃至90℃的发动机温度的阈值温度值，或周围温度小于范围是从-20℃至20℃的周围温度的阈值温度值)。在一些情况下，来自第一汽缸组的排气被引导到排气歧管并且进一步穿过旁路通道结构，从而提供绕过EGR冷却器的EGR。换言之，EGR旁路阀364和旁路阀350都打开。在一些情况下，来自第一汽缸组的排气被引导到排气歧管并且进一步穿过排气通道，从而被排放到大气。换言之，EGR旁路阀364打开并且旁路阀350关闭。
在所示实施例中，旁路通道结构348定位在第二冷却器330下游。这样，热排气穿过旁路通道到进气通道，而不被第二冷却器冷却。通过不用第二冷却器来冷却排气，排气相对于被第二冷却器冷却的EGR更快速地加热汽缸。但是应了解，在一些实施例中，旁路通道结构定位在第二冷却器上游。
此外，在一个实例中，控制器354可在第三运转状态期间操作来调整EGR旁路阀364并且调整EGR流量阀366，以便将至少一些排气从第一汽缸组304引导到排气歧管310并且穿过EGR通道结构。例如，第三情况包括将EGR率控制到目标EGR率。
图4示出用于控制发动机中的EGR的方法400的实施例的流程图。在一个实例中，方法400由图1中的控制器132、图2中的控制器254或图3中的控制器354执行。在402，方法400包括确定运转状态。在一个实例中，运转状态是基于指示从连接到发动机的传感器接收的传感器信号的运转参数来确定，运转参数如进气压力、排气压力、发动机温度、周围温度、空燃比、发动机速度、发动机负载、排气温度、排气压力、周围压力、飞行高度等。
在404，方法400包括确定进气压力是否大于排气压力。如果进气压力大于排气压力，那么方法400移动到406。否则，方法400移动到410。
在406，方法400包括将排气从第一汽缸组引导到发动机进气流中。在一个实例中，来自第一汽缸组的排气被引导穿过流体连接在第一汽缸组与进气通道结构之间的EGR通道结构。
在408，方法400包括大致上不将排气从第二汽缸组引导到进气通道结构或发动机进气流中。例如，第二汽缸组将排气提供到排气歧管以被排放到大气。在一个实例中，第一汽缸组提供排气用于EGR，并且第二汽缸组不提供排气用于EGR(例如，旁路阀350关闭)。
在410，方法400包括确定发动机负载是否大于第一阈值负载值并且小于第二阈值负载值。例如，发动机负载在部分负载范围中，在部分负载范围中第一阈值负载值在500至1400RPM之间并且第二阈值负载值在1000至2500RPM之间。如另一实例，阈值负载值可以是500和2500hp。如果发动机负载在部分负载范围中大于第一阈值负载值并且小于第二阈值负载值，那么方法400移动到412。否则，方法400返回其他操作。
在412，方法400包括引导进气从进气通道结构穿过旁路通道结构到排气通道结构，以便使涡轮增压器加速。通过在部分负载范围中使涡轮增压器加速，增压被增大到超过否则将在向汽缸提供适当的进气以用于燃烧情况下所提供的增压。以这种方式，发动机效率得以提高。在一些实现方式中，这个步骤可在其他运转状态期间执行，如在瞬态期间。
在414，方法400包括引导排气从第二汽缸组穿过流体连接在排气通道结构与进气通道结构之间的旁路通道结构。
在416，方法400包括相对于第二汽缸组的燃料喷射量减少第一汽缸组的燃料喷射量。在一个实例中，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。在另一实例中，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所有汽缸中喷射燃料。
第一汽缸组的燃料喷射量减少，从而提高发动机的燃料经济性。因为第一汽缸组的燃料喷射量减少，由第一汽缸组提供的有效EGR率相应地降低。因此，由第二汽缸组提供的排气被进气与排气之间的压差的反转驱动穿过旁路通道结构以用于EGR。以这种方式，在仍提供EGR的同时提高了燃料经济性，从而提高发动机效率并且减少排放。
图5示出用于在各种温度情况期间控制发动机中的EGR的方法500的另一实施例的流程图。在一个实例中，方法500由图1中的控制器132、图2中的控制器254或图3中的控制器354执行。在502，方法500包括确定运转状态。
在504，方法500包括确定温度是否小于阈值温度值。在一个实例中，温度是发动机温度，并且阈值温度值范围在70℃至90℃之间。在另一实例中，温度是周围温度，并且阈值温度值范围在-20℃至20℃之间。如果温度小于阈值温度值，那么方法500移动到506。否则，方法500返回其他操作。
在506，方法500包括引导液体冷却剂穿过EGR冷却器。
在508，方法500包括大致上不引导排气穿过EGR冷却器。在一个实例中，大致上无排气包括汽缸的总EGR能力的0％至10％的范围。例如，由第一汽缸组提供的排气被引导穿过EGR通道结构到排气通道结构，从而绕过EGR冷却器。
在低温下通过在仍引导液体冷却剂穿过EGR冷却器的同时不引导排气穿过EGR冷却器，EGR冷却器结垢得以减少或减轻。此外，通过热冲击EGR冷却器来促进EGR冷却器的回热。
在510，方法500包括确定进气压力是否大于排气压力。如果进气压力大于排气压力，那么方法500移动到512。否则，方法500移动到516。
在512，方法500引导排气从第一汽缸组穿过流体连接在第一汽缸组与进气通道结构之间的EGR通道结构。
在514，方法500包括大致上不将排气从第二汽缸组引导到进气通道结构。例如，第二汽缸组将排气提供到排气歧管以被排放到大气。在一个实例中，第一汽缸组提供排气用于EGR，并且第二汽缸组不提供排气用于EGR。
在516，方法500包括引导排气从第二汽缸组穿过流体连接在排气通道结构与进气通道结构之间的旁路通道结构。
在518，方法500包括相对于第二汽缸组的燃料喷射量减少第一汽缸组的燃料喷射量。在一个实例中，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。在另一实例中，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所有汽缸中喷射燃料。
如本说明书中所使用，以单数形式列举并通过字词“一”或“一个”引出的元件或步骤应理解为不排除多个所述元件或步骤，除非明确指出此类排除情况。此外，对本发明的“一个实施例”的参考并不旨在解释为排除存在同样包含所述特征的额外实施例。此外，除非明确指出相反情况，否则“包含”、“包括”或“拥有”具有特定性质的某个元件或多个元件的实施例可包括不具有所述性质的其他此类元件。术语“包括(including)”和“其中(in which)”用作对应术语“包括(comprising)”和“其中(wherein)”的简明语言等效物。另外，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标签，并且并不旨在对它们的对象强加数字要求或特定位置顺序。
本说明书使用实例来公开本发明(包括最佳模式)，并且还使得所属领域的技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及实施所涵盖的任何方法。本发明的保护范围由权利要求书界定，并可包含所属领域的普通技术人员想出的其他实例。如果其他此类实例的结构要素与权利要求书的字面意义相同，或如果此类实例包括的等效结构要素与权利要求书的字面意义无实质差别，则此类实例也应在权利要求书的范围内。

Claims (20)

1.一种方法，所述方法包括：
在第一运转状态期间，将排气从发动机的第一汽缸组引导到发动机进气流中，并且大致上不将排气从所述发动机的第二汽缸组引导到所述发动机进气流；以及
在第二运转状态期间，引导排气从所述第二汽缸组穿过旁路进入所述发动机进气流中，并且相对于所述第二汽缸组的燃料喷射量减少所述第一汽缸组的燃料喷射量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一运转状态包括进气压力大于排气压力，并且所述第二运转状态包括所述进气压力小于所述排气压力。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一运转状态包括发动机负载大于阈值负载值，并且所述第二运转状态包括所述发动机负载小于所述阈值负载值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，减少所述第一汽缸组的所述燃料喷射量包括不向所述第一汽缸组中的至少一个汽缸中喷射燃料。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发动机包括涡轮增压器，并且其中所述旁路是涡轮增压器旁路，并且所述方法进一步包括：
在第三运转状态期间，通过引导进气进入为所述涡轮增压器供能的排气流中来使所述涡轮增压器加速。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发动机包括定位在连接到所述第一汽缸组的EGR通道结构中的排气再循环(EGR)冷却器，并且所述方法进一步包括：
在所述第二运转状态期间，引导液体冷却剂穿过所述EGR冷却器，并且大致上不引导排气穿过所述EGR冷却器。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二运转状态包括周围温度或发动机温度小于阈值温度值。
8.一种系统，所述系统包括：
发动机；
多个燃料喷射器，所述多个燃料喷射器可操作以向所述发动机的第一汽缸组和第二汽缸组中喷射燃料；
连接到所述第一汽缸组和所述第二汽缸组的进气通道结构；
连接在所述第一汽缸组与所述进气通道结构之间的EGR通道结构；
连接到所述第二汽缸组的排气通道结构；
连接在所述排气通道结构与所述进气通道结构之间的旁路通道结构；
定位在所述旁路通道结构中的旁路阀；以及
控制器，所述控制器配置用于通过以下方式响应于进气压力小于排气压力：调整所述旁路阀以便引导排气从所述第二汽缸组穿过所述旁路通道结构到所述进气通道结构。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述控制器进一步配置用于通过以下方式响应于所述进气压力小于所述排气压力：相对于所述第二汽缸组的燃料喷射量减少所述第一汽缸组的燃料喷射量。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，减少所述第一汽缸组的所述燃料喷射量包括不向所述第一汽缸组中的至少一个汽缸中喷射燃料。
11.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述控制器配置用于通过以下方式响应于所述进气压力大于所述排气压力：引导排气从所述第一汽缸组穿过所述EGR通道结构到所述进气通道结构，以及调整所述旁路阀以便不将排气从所述第二汽缸组引导到所述进气通道结构。
12.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括：
定位在所述EGR通道结构中的EGR冷却器，并且其中所述控制器进一步配置用于通过以下方式响应于所述进气压力小于所述排气压力：引导液体冷却剂穿过所述EGR冷却器，以及大致上不引导排气穿过所述EGR冷却器。
13.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括：
涡轮增压器，其中所述控制器配置用于在运转状态期间，调整所述旁路阀以便引导进气从所述进气通道结构穿过所述旁路通道结构到所述排气通道结构，从而使所述涡轮增压器加速。
14.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述EGR通道结构并不连接到所述第二汽缸组，并且所述排气通道结构并不连接到所述第一汽缸组。
15.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述EGR通道结构流体连接到所述排气通道结构，并且所述系统进一步包括：
定位在所述EGR通道结构中的EGR旁路阀，其中所述EGR旁路阀可操作以控制排气从所述第一汽缸组流动到所述排气通道结构。
16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述控制器进一步配置用于通过以下方式响应于所述进气压力小于所述排气压力：调整所述EGR旁路阀以便引导排气从所述第一汽缸组穿过所述EGR通道结构到所述排气通道结构。
17.一种方法，所述方法包括：
响应于进气压力大于排气压力，引导排气从发动机的第一汽缸组穿过流体连接在所述第一汽缸组与进气通道结构之间的排气再循环(EGR)通道结构，并且大致上不将排气从所述发动机的第二汽缸组引导到所述进气通道结构；以及
响应于所述进气压力小于所述排气压力，引导排气从所述第二汽缸组穿过流体连接在排气通道结构与所述进气通道结构之间的旁路通道结构，并且相对于所述第二汽缸组的燃料喷射量减少所述第一汽缸组的燃料喷射量。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述发动机包括涡轮增压器，并且所述方法进一步包括：
在运转状态期间，引导进气从所述进气通道结构穿过所述旁路通道结构到所述排气通道结构，从而使所述涡轮增压器加速。
19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述发动机包括定位在所述EGR通道结构中的EGR冷却器，并且所述方法进一步包括：
响应于周围温度或发动机温度小于阈值温度值以及所述进气压力小于所述排气压力，引导液体冷却剂穿过所述EGR冷却器，并且大致上不引导排气穿过所述EGR冷却器。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
响应于所述周围温度小于所述阈值温度值以及所述进气压力小于所述排气压力，将排气从所述第一汽缸组引导到所述排气通道结构。
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