CN106368857B

CN106368857B - 用于可变排气再循环扩压器的系统和方法

Info

Publication number: CN106368857B
Application number: CN201610590591.1A
Authority: CN
Inventors: W·J·米勒德
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2015-07-24
Filing date: 2016-07-25
Publication date: 2020-04-14
Anticipated expiration: 2036-07-25
Also published as: US20170022941A1; CN106368857A; DE102016113292A1; US10151278B2; MX2016009562A; RU2716956C2

Abstract

本发明涉及用于可变排气再循环扩压器的系统和方法。本发明提供了用于内燃发动机的排气再循环(EGR)系统的方法和系统。在一个示例中，该EGR系统包括被配置成用于向该内燃发动机提供进气的进气管道；被配置成用于将来自该内燃发动机的再循环排气通过出口提供到该进气管道的EGR扩压器；以及弹性元件，该EGR扩压器和弹性元件被适配成用于在该车辆的特定工况下提供EGR气体与进气的均匀混合。

Description

用于可变排气再循环扩压器的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年7月24日提交的英国专利申请号1513093.3以及2015年7月24日提交的印度专利申请号3807/CHE/2015的优先权，为所有目的将这些申请的全部内容通过援引并入本文。

技术领域

本公开涉及排气再循环(EGR)扩压器(diffuser)。

背景技术

机动车辆可以装备有排气再循环(EGR)系统，该系统被配置成用于使发动机排气的一部分再循环回到发动机的进口。用燃烧后排气来代替一部分富氧进气减小了发动机的每个汽缸的可用于燃烧的内容物比例。这引起较低的热量释放和较低的峰值汽缸温度，并由此减少了NO_x的形成。

为了使发动机继续高效运行，希望的是使再引入的EGR气体与进气均匀地混合。发动机的使用、负载、以及转速范围确定发动机所需的EGR量。总体上，EGR在一些发动机运行点与其他相比将更容易与新鲜空气混合。可以在进气管道内设置EGR扩压器以促进EGR气体与进气混合。例如，EGR扩压器可以利用静态特征(如板和孔图案)来消散EGR并将其混入发动机的进气系统中。EGR扩压器的几何形状可以被限定成用于在车辆的特定工况下提供EGR气体与进气的均匀混合。

然而，在此发明人已经认识到了此类扩压器的潜在问题。作为一个示例，以上讨论的静态特征可使发动机更努力做功，从而导致泵送损耗。作为另一个示例，它们可递送少于希望的EGR质量进入汽缸中。这可是由于请求在EGR扩压器处需要更高的压差来将EGR喷入空气流中。该问题在高发动机转速下可加剧，其中，较高的进气体积能够进一步提高EGR递送所需的压差。这样，这影响了发动机排放和燃料经济性。

发明内容

在一个示例中，通过一种用于带有EGR扩压器的EGR系统的方法可以解决以上问题中的一些。根据本公开的一个方面，提供了一种用于内燃发动机的排气再循环(EGR)系统，该EGR系统包括：被配置成用于向该内燃发动机提供进气的进气管道；被配置成用于将来自该内燃发动机的再循环排气通过出口提供到该进气管道的EGR扩压器，该EGR扩压器包括：本体部分；相对于该本体部分可移动的可移动元件，该可移动元件被配置成用于改变该出口的大小，该可移动元件包括压力表面，该压力表面被设置成使得进气和再循环排气中的至少一者作用在该压力表面上，由此致使该可移动元件沿第一方向移动并且改变该出口的大小；并且其中，该可移动元件被偏置从而沿第二方向移动。

响应于EGR气体和/或进气的流量变化，即，响应于EGR气体和/或进气的压力变化，该EGR扩压器的出口的大小可以改变。允许EGR扩压器的出口的大小改变可以允许EGR扩压器根据当前发动机运行条件引入希望量的EGR气体。另外或者替代地，以此方式改变EGR扩压器的几何形状可以允许在大范围的发动机运行条件上的更均匀地混合EGR气体。此外，高压EGR(HP-EGR)阀和低压EGR(LP-EGR)阀中的每个的开度可以基于在EGR扩压器处产生的压差(并且由此是EGR扩压器的产生的开度)进行调节，以便提供HP-EGR与LP-EGR的目标比。

EGR扩压器的本体部分可以包括EGR管道的一部分，该管道被配置成用于运送再循环排气。该出口可以位于该本体部分与该可移动部分之间。

该EGR系统可以进一步包括被配置成用于抵抗该可移动元件的移动的弹性元件。该弹性元件可以设置在该EGR扩压器的可移动元件与本体部分之间。

该可移动元件可以设置在该进气管道中并且可以被配置成用于限制该进气管道内的空气流量。例如，通过引起进气流量的压力下降。该压力表面的移动可以改变对该进气管道内的空气流量的限制。

该可移动元件可以是在第一位置与第二位置之间可移动的。与该第二位置相比，该出口流动面积在第一位置可以更大。

当该可移动元件处于该第一位置时，该可移动元件可以被配置成用于限制该进气管道内的空气流量为最小。

该出口流动面积可以随着该可移动元件在该第一位置与该第二位置之间的移动而线性地改变。替代地，该出口流动面积可以随着该可移动元件在该第一位置与该第二位置之间的移动而非线性地改变。在可移动元件移动的情况下，该出口流动面积的变化率可以随着该可移动元件从该第一位置移动到该第二位置而增加。替代地，在可移动元件移动的情况下，该出口流动面积的变化率可以随着该可移动元件从该第一位置移动到该第二位置而减小。

该可移动元件可以包括套筒。该套筒可以与该EGR扩压器的本体部分同轴设置。该套筒可以径向设置在该本体部分的外部。替代地，该套筒可以径向设置在该本体部分的内部。该本体部分和该套筒可以包括相应的开口，并且该出口可以至少部分地由这些相应开口的重叠区域形成。

开口可以均包括两个基本上笔直边缘。笔直边缘可以平行于与该本体部分和该套筒的重合轴线。开口可以包括半圆形的末端轮廓。替代地，开口可以是基本上三角形的。在该本体部分和套筒上设置的开口可以是沿相反方向定向的，例如，该本体部分和套筒上的三角形开口的峰可以指向相反方向。

该弹性元件可以包括设置在该本体部分与该套筒之间的螺旋弹簧。

该压力表面可以设置在该套筒的端帽上。

该可移动元件可以包括被配置成用于覆盖该本体部分上设置的开口的板。该出口可以至少部分地由该板与该本体部分之间的流动面积形成。该压力表面可以包括该板的表面。

该弹性元件可以设置在该板与该本体部分之间。

该板可以设置在该进气管道内并且可以限制进气的流量。

该板可以包括一个或多个翼片，进气流量可以作用于这些翼片上。该压力表面可以包括该一个或多个翼片的表面。

根据本公开的另一个方面，提供了一种包括根据本公开的前述方面所述的EGR系统的车辆。

附图说明

为了更好地理解本发明并且为了更清楚地显示可以如何将其投入使用，现在将以举例方式来参照附图，在附图中：

图1是在一种带有根据本公开的设置的EGR系统的发动机中的空气路径和排气路径的示意图；

图2a和图2b是示出了之前提出的EGR扩压器的透视图；

图3a和图3b是根据本公开的第一设置的EGR扩压器分别在打开和关闭构型下的透视图；

图4a和图4b是根据本公开的第二设置的EGR扩压器分别在关闭和打开构型下的透视图；

图5a和图5b是根据本公开的第三设置的EGR扩压器的透视图。

图6示出了高级流程图，其展示了可以用来响应于发动机进气系统中的EGR请求而调节EGR扩压器的位置的示例性程序。

图7示出了展示EGR流量随着车辆速度改变而改变的示例性图。

具体实施方式

参见图1，描绘了机动车辆109的内燃发动机10的典型空气路径。空气可以通过进口12进入并且接着经由进气管道46穿过空气滤清器13。空气可以在穿过涡轮增压器14的压缩机14a之前被气门36节流。涡轮增压器14可以增大发动机功率输出并减少排放。典型地，涡轮增压器14设置有由排气驱动的涡轮14b，该涡轮驱动安装在同一个轴上的压缩机14a。增压空气冷却器16可以进一步增大进入内燃发动机10的空气的密度，由此改进其性能。空气可接着经由节气门18进入内燃发动机10，该节气门被配置成用于改变进入内燃发动机的空气质量流量。

在本公开的一种具体设置中，内燃发动机10包括柴油发动机，然而，同样想到了发动机10可以是火花点火式发动机。如图1所绘的，内燃发动机10可以包括多个汽缸10a-d，并且空气可以在发动机循环中的适当时刻流入这些汽缸中的每个汽缸中，如由一个或多个气门(未示出)所确定的。

离开内燃发动机10的排气可以穿过涡轮增压器的涡轮14b。一个或多个排气处理模块20可以设置在涡轮14b的下游，例如，用于减少来自发动机排气的排放。排气处理模块20可以包括氧化催化剂(例如柴油氧化催化剂)以及微粒过滤器(例如柴油微粒过滤器)中的一项或多项。进一步的排气处理模块21可以设置例如在排气处理模块20下游。

第一EGR回路22，又称为低压EGR通道，可以被配置成用于将来自内燃发动机10的位于涡轮14b下游的发动机排气口的排气经由第一EGR管道42选择性地再循环到位于压缩机14a上游的发动机进气口。更具体地，第一EGR回路22可以绕涡轮增压器14进行设置，使得离开涡轮14b的排气可以再循环穿过EGR冷却器62而进入压缩机14a的进口。可以提供EGR扩压器50a来增加排气与进气的混合。第一EGR回路22可以在排气处理模块20的上游或下游从主要排气流动路径转向。第一EGR回路22可以包括第一再循环阀24(在此又称为低压EGR阀或LP-EGR阀)，其可以使用相对于本体部分以创建出口的可移动元件来控制再循环穿过第一EGR回路22和EGR扩压器50a的低压EGR量。

高压EGR通道或第二EGR回路32可以被配置成用于将来自内燃发动机10的位于该涡轮上游的发动机排气口的排气经由第二EGR管道44选择性地再循环到位于该压缩机下游的发动机进气口，从而回到内燃发动机中。第二EGR回路32可以绕发动机10进行设置，其中，离开发动机10的排气再循环到发动机10的空气进口。可以提供EGR扩压器50b来增加排气与进气的混合。第二排气再循环回路32可以例如在发动机10与该涡轮增压器的涡轮14b之间的点处从主要排气流动路径转向。相应地，第二EGR回路32中的排气可以处于比第一EGR回路22中的排气更高的压力下。第二排气再循环回路32可以包括HP-EGR阀34，其可以控制在第二EGR回路32和联接至发动机排气口的、包括相对于本体部分以创建出口的可移动元件的EGR扩压器50b(类似于上文描述的EGR扩压器50a)中的再循环量。EGR扩压器50a和EGR扩压器50b是功能上可互换的并且在此可以总体上称为EGR扩压器50。

车辆系统109可以进一步包括控制系统114。控制系统114被示为接收来自多个传感器116(在此描述了其各种示例)的信息并且将控制信号发送至多个致动器181(在此描述了其各种示例)。控制系统114可以包括控制器112。控制器112可以接收来自各种传感器的输入数据。例如，传感器116可以包括：位于排气处理模块20下游的且在排气处理模块21上游的导管中的传感器，例如用于感测从发动机流到大气的排气的压力的压力传感器64；以及位于排气处理模块21下游的、用于感测从发动机流到大气的排气的温度的温度传感器66。作为另一个示例，传感器116可以包括用于感测发动机进气歧管的绝对压力的歧管绝对压力(MAP)传感器55、和/或用于感测发动机进气歧管的空气流量的歧管空气流量(MAF)传感器57，其中，上述这些传感器位于发动机进气歧管的进气通道中。作为又另一个示例，传感器116可以包括位于HP-EGR阀34上游的、用于感测流经第二EGR回路32的EGR的流速的EGR传感器53、以及位于LP-EGR阀24上游的、用于感测流经第一EGR回路22的EGR的流速的EGR传感器61。作为又一个示例，传感器116可以包括位于压缩机14a上游的、用于感测流入压缩机的空气的压力的压缩机进口压力(CIP)传感器59以及用于感测流经该空气进气管道的空气的总压力的总进口压力(TIP)传感器70。作为又一个示例，传感器116可以包括位于空气滤清器13下游的、用于感测流经进口12的空气的大气压力的大气压力(BP)传感器68。

作为另一个示例，这些致动器可以包括节气门18、节气门36、LP-EGR阀24、以及HP-EGR阀34。控制系统114的控制器112可以接收来自传感器的输入数据，处理该输入数据，并且基于其中编程的与一个或多个程序相对应的指令或编码，响应于经处理的输入数据，触发致动器。例如，响应于对发动机稀释的需求增加，该控制器可以发送信号给HP-EGR阀34和LP-EGR阀24中的一个或多个以便增大其开度。

参见图2a，之前提出的EGR扩压器250a(现有技术)可以设置在进气管道46内并且经由EGR管道42、44来接收EGR气体。该进气管道被配置成用于向该内燃发动机提供进气。该EGR扩压器被配置成用于将来自内燃发动机的再循环排气通过出口提供到该进气管道。EGR扩压器250a可以包括设置在进气管道46内的本体部分、或扩压器本体52。如图2a所示，该扩压器本体可以是圆柱形的。可以在该扩压器本体上设置端帽56以防止EGR气体相对于扩压器本体52沿轴向方向离开该扩压器本体。可以提供多个径向开口54，例如绕该扩压器本体圆周地分布，以允许EGR气体相对于扩压器本体52径向地(并且因此相对于进气管道46轴向地)离开扩压器本体52。开口可以被设置在沿着扩压器本体52长度轴向分布的一排或多排开口中。开口54的大小可以被选择成促进最佳喷射量以及在车辆的特定工况下的EGR气体的混合。

参见图2b，代替提供径向开口54，另一个之前提出的EGR扩压器250b(现有技术)可以替代地包括设置在扩压器本体52的端帽56中的一个或多个轴向开口58。如图2b所示，该扩压器可以进一步包括扩压器板60，该扩压器板从扩压器本体52由一个或多个支腿62支撑。这些支腿62可以联接至扩压器本体52的端帽56上并且可以绕端帽56的周界圆周地设置。支撑腿的长度可以相对于彼此改变并且可以被配置成用于相对于进气和/或EGR气体流量以一定角度来支撑扩压器板60。另外或替代地，扩压器板60可在一个或多个位置处直接联接至扩压器本体。扩压器板60可以被配置成用于增加EGR气体与进气的混合。轴向开口58的大小和/或扩压器板60的位置和角度可以被配置成促进最佳喷射量以及在车辆的特定工况下的EGR气体的混合。

参见图3a和3b，根据本公开的第一设置，描述了可变EGR扩压器100。可变EGR扩压器100可以设置在进气管道46内并且可以接收来自EGR管道42、44的EGR气体。

可变EGR扩压器100可以包括扩压器本体102。扩压器本体可以包括EGR管道42、44的一部分，该部分可以伸入进气管道46中。替代地，如图3a和3b所示，扩压器本体102可以是联接到EGR管道42、44上的单独部件。扩压器本体102可以联接至进气管道46的壁。扩压器本体102可以是基本上圆柱形的，沿着其长度具有基本上恒定的圆形截面。圆柱体的纵向轴线可以限定EGR扩压器100的轴线。另外或替代地，扩压器本体102可以包括在任何规则或不规则多边形底座上形成的任意棱柱或锥体的一个或多个区段。扩压器本体102可以形成为气动形状以便将对进气管道46中的进气流量的扰动最小化。

可变EGR扩压器100可以进一步包括相对于该本体部分的可移动元件，如套筒104。该套筒104可以可滑动地联接至扩压器本体102。如图3a和3b中所绘，套筒104可以设置在扩压器本体102内(例如，径向内部)，然而同样想到了套筒104可以设置在扩压器本体102外(例如，径向外部)。在任一情况下，套筒104与扩压器本体102之间可以紧密配合，以减小部件之间的排气流量。

扩压器本体102可以包括一个或多个开口102a。开口可以相对于EGR扩压器的纵向轴线沿基本上径向方向延伸入扩压器本体102中。开口可以绕扩压器本体例如局部或全部圆周分布。开口可以绕扩压器本体的圆周均匀地或可变化地间隔开。例如，开口可以被设置成使得，关于进气管道46内的进气流量而言，与下游侧上的相比，在可变EGR扩压器100的上游侧上存在更大的量，或者反之亦然。

套筒104可以设有对应的开口104a。对应的开口104a可以被配置成与开口102a重叠以便限定可变EGR扩压器100的一个或多个出口。这样，套筒104可以被配置成用于改变该出口的大小，因为其可滑动地联接至扩压器本体。如图3a所示，当套筒104相对于扩压器本体102位于具体位置时，在套筒104中设置的对应的开口104a中的每个可以与扩压器本体102中设置的开口102a对准，例如基本上重叠。在这个位置上，可变EGR扩压器100的出口的大小可以为最大。例如，出口可以是基本上打开的。以此方式，该可移动元件包括与EGR扩压器的本体部分同轴设置的套筒104。该本体部分和该套筒包括相应的开口，其中，该出口至少部分地由相应开口的重叠区域形成。

套筒104可以包括端帽104b，该端帽封闭了套筒104的远端。远端104b可以被设置成使得，离开EGR管道42、44的EGR气体冲击在端帽104b的内侧上设置的压力表面104c。

如图3a和3b所示，扩压器本体102可以包括端帽102b，用于防止EGR气体沿轴向方向离开该扩压器本体。然而，如果套筒104设置在扩压器本体102外，则该扩压器本体可以不包括端帽，以允许EGR气体轴向地离开EGR扩压器本体并且冲击在套筒104的压力表面104c。

由于EGR气体冲击在压力表面104c上而得到的压力可以影响套筒相对于扩压器本体的位置，即，该压力可以致使套筒相对于扩压器本体轴向地移位。如图3b所绘，使套筒104相对于扩压器本体102移位可以致使开口102a和对应的开口104a相对于彼此移动，并且因此可变EGR扩压器100的出口的面积可以改变。在一种具体设置中，使套筒104相对于扩压器本体102移位可以致使开口102a和对应的开口104a移动成不对准，并且因此可变EGR扩压器100的出口的面积可减小。

以此方式，该EGR扩压器包括：本体部分；相对于该本体部分可移动的可移动元件，该可移动元件被配置成用于改变该出口的大小，该可移动元件包括压力表面。该可移动元件设置在进气管道内并且被配置成用于限制该进气管道内的空气流量，使得该可移动元件改变对该进气管道内的空气流量的限制。

在图3中，例如，该可移动元件可以包括套筒。该可移动元件包括设置在该套筒的端帽上的压力表面。该压力表面被设置成使得，进气和再循环排气中的至少一者作用于该压力表面上，由此致使该可移动元件沿第一方向移动并且改变该出口的大小。在不存在EGR流的情况下，该可移动元件被偏置从而沿第二方向移动。这样，该可移动元件是在第一位置与第二位置之间可移动的，与该第二位置相比，穿过该出口的流动面积在该第一位置上更大。当该可移动元件处于该第一位置上时，该可移动元件被配置成用于限制该进气管道中的空气流量为最小。

可变EGR扩压器100可以进一步包括弹性元件，例如，螺旋弹簧106，该弹性元件可以被配置成用于抵抗套筒104相对于扩压器本体102的移动。该弹性元件或螺旋弹簧设置在该EGR扩压器的可移动元件与本体部分之间。当施加至压力表面104c的压力较低时，该弹性元件可以被配置成用于使可变EGR扩压器100返回到出口大小为打开的位置。螺旋弹簧106可以设置在扩压器本体的端帽102b与套筒的端帽104b之间。

弹簧106的刚度可以被选择成以便控制EGR流的压力变化对可变EGR扩压器100的出口的大小的影响。另外或替代地，弹簧106的刚度可以被选择成使得，压力表面104c所经受的最大压力致使套筒104移位到关闭(或部分关闭)位置，在该位置上，EGR扩压器的出口的大小减小，如图3b所示。另外或替代地，该弹簧的长度可以被选择成使得，当套筒104移位到关闭(或部分关闭)位置时，该弹簧被压缩到其最短长度。同样，另外或替代地，扩压器本体102和套筒104可以包括肩台(shoulder)和对应的抵靠面(未示出)，这些可以防止套筒104移位超过该关闭位置，而与该压力是否增大以及弹簧106是否能够被进一步压缩无关。

除了提供弹性元件(如螺旋弹簧106)之外，或替代地，套筒104可以被施重。在施加至压力表面104c的压力被减小时，套筒104由此可以被偏置回到该出口大小基本上为打开的位置。

随着套筒104相对于扩压器开口102移动，可变EGR扩压器出口的面积可以随着套筒至少在一部分套筒行程上的移位而线性地改变。这样的改变可以通过提供包括在套筒104的移动方向上对准的笔直、平行侧面的开口102a、104a而实现。例如，如图3a和图3b所示，开口102a、104a可以是基本上矩形的并且可以包括异形末端，如所描绘的半圆形末端。开口的半圆形末端可以设置在出口关闭时为基本上圆形的出口，如图3b所示。替代地，开口可以是任何其他形状，如三角形。开口中的每一个开口与其他开口相比可以是不同的形状和/或朝向。以此方式，穿过该出口的流动面积随着该可移动元件在该第一位置与该第二位置之间的移动而线性地改变。进一步地，穿过该出口的流动面积可以随着该可移动元件在该第一位置与该第二位置之间的移动而非线性地改变。

在一个未示出的替代性设置中，开口102a、104a是三角形的，而在套筒104上设置的开口104a相对于在扩压器本体102上设置的开口102a以180°的角度设置。通过提供不同形状和/或朝向的开口，出口的大小的变化率可以随着套筒104移位而改变。例如，出口大小的变化率可以随着套筒104的位移而线性地或平方地增大或减小。以此方式，在套筒104或可移动元件的移动的情况下，该出口流动面积的变化率随着套筒104从该第一位置移动到该第二位置而增加。

参见图4a和图4b，根据本公开的第二设置，描述了可变EGR扩压器200。可变EGR扩压器200在第一端200a处可以联接至进气管道46的壁。可变EGR扩压器200可以延伸入进气管道46中到第二端200b。可变EGR扩压器100可以接收来自EGR管道42、44的EGR气体。

EGR扩压器200可以包括扩压器本体202，该扩压器本体可以类似于上述EGR本体102，但扩压器本体202可以不包括径向开口。扩压器本体202可以包括端帽202b，该端帽可以设有一个或多个开口202a。开口202a可以设置在扩压器本体202的轴向方向上以允许EGR气体轴向地离开该扩压器本体。替代地，端帽202b可以被省略，并且开口202a可以对应于扩压器本体202的打开的第二端。

EGR扩压器200可以进一步包括扩压器板208。该扩压器板可以设置在该EGR扩压器的第二端200b处或附近。扩压器板208可以从扩压器本体202由一个或多个弹性支撑构件206支撑。弹性支撑构件206可以是细长的并且可以从扩压器本体202朝扩压器板208延伸。扩压器板208可以被配置成相对于扩压器本体202旋转。例如，弹性支撑构件206可以是可弹性变形的以便允许扩压器板208的角度改变。弹性支撑构件206可以包括板簧或另一种形式的自然弹簧。在一个替代性设置中，该弹性支撑构件可以包括铰链、挠曲轴承或其他枢转件，这允许扩压器板208相对于扩压器本体202旋转。扩压器本体202与扩压器板208之间的空隙可以限定可变EGR扩压器200的出口201。

弹性支撑构件206可以设置在端帽202b的边缘处或附近。在图3a和图3b所示的设置中，弹性支撑构件206相对于进气流量设置在上游位置。然而，同样想到的是，该支撑构件可以设置在下游位置、或端帽202b上的任何其他位置。

如图4a所示，扩压器板208可以是关于经由开口202a离开EGR扩压器的EGR气体流量以及进气管道46内的进气流量成角度的。在扩压器板208的中性位置(其中，弹性支撑构件206基本上未变形)中，该板可以是成角度的，使得该扩压器板的上游端被设置成比该扩压器板的下游端离端帽202b更远，例如，该扩压器板可以相对于进气流向下成角度。

扩压器板208可以由于该弹性支撑构件的刚性而被偏置到中性位置上。另外或替代地，例如如果弹性支撑构件206包括铰链、挠曲轴承或枢转件，则可以提供弹簧来使扩压器板208偏置到中性位置上。同样另外地或替代地，扩压器板208可以被加重，这可以使该扩压器板偏置到中性位置上。

在图4a所示的构型中，该扩压器板是设置在进气管道46、48内的进气流之内。该扩压器板可以限制进气的流量并且可以引起进气的压降(或压差)。该扩压器板可以被配置成用于在具体车辆工况下提供EGR气体与进气的优化混合。

扩压器板208可以包括邻近于扩压器本体202设置的下面208a、以及在该板的相反侧上的上面208b。离开扩压器本体202的EGR气体可以冲击扩压器板208的下面208a。进气管道46内的进气也可以冲击下面208a。冲击气体可以增大该扩压器板的下面上的压力，这可在该扩压器板的下面与上面之间产生净压差。此外，被扩压器板208偏转的进气可以邻近于该扩压器板的上面208b形成低压区域，这可增大净压差。该净压差可以产生压力，这个压力造成了弹性支撑构件206的偏转，例如，该弹性支撑构件的弯曲。如图4b所示，弹性支撑构件206的偏转可以改变扩压器板208相对于EGR气体流和进气的角度。

在图4b所示的构型中，可变EGR扩压器200在扩压器本体202与扩压器板208之间的出口201的流动面积可大于图4a中所示的构型。图4a中所示的构型可以被当成第一构型，而图4b中所示的构型可以是第二构型，在该第二构型中出口201比第一构型中开度更大。

在该第二构型中，扩压器板在进气流的方向上的投影面积与该第一构型相比可以减小。扩压器板208因此可以将进气的流量限制成更小，并且在进气流中由该扩压器板引起的压降也可以减小。当期望进气系统的高效率时，这样的构型可以是令人期望的。

在未示出的另一种设置中，扩压器板208和/或弹性支撑构件206可以被配置成使得，通过使EGR气体和进气冲击而产生的压力起作用来减小扩压器本体202与扩压器板208之间的出口201的大小。例如，扩压器板208和/或弹性支撑构件206可以被配置成使得，进气冲击扩压器板208的上面208b。这可以通过使扩压器板208取向与如图4a中所示的相反实现，例如，使得当扩压器板208处于中性位置上时，扩压器板208的下游端被设置成比上游端离端帽202b更远。另外或替代地，扩压器板208和/或弹性支撑构件206可以被配置成使得，该扩压器板在进气流方向上的投影面积在扩压器板处于该第一构型中时最小。

如上所述，EGR扩压器200的出口201的流动面积、以及扩压器板208对进入流的压降的影响可以受到扩压器板的角度影响。在进口和/或EGR系统的一些构型中，可令人期望的是增大进气流对扩压器板的角度的影响，而不改变EGR气体流的影响。在此情况下，可以在扩压器板208上设置一个或多个扩压器翼片210。这样，该板包括一个或多个翼片，进气流作用于翼片上。以此方式，该压力表面包括该板的表面和该翼片的表面。翼片210可以是提供在扩压器板208的边缘上，并且可以从扩压器板208径向地向外延伸。翼片210可以在与扩压器板208平行的平面中延伸。替代地，翼片210可以以相对于扩压器板208成角度来设置。翼片210相对于扩压器板208的角度可以随着离扩压器板208的距离而改变，例如，翼片可以背离扩压器板208的平面弯曲和/或弯折。进气管道46内的进气可以冲击扩压器翼片210的下表面和/或上表面，这可影响在扩压器板208上的、起作用来使弹性支撑构件206偏转的压力。扩压器翼片210相对于扩压器板208的角度可以进行调节以改变翼片210对该压力的影响。翼片210可以被设置成使得，来自扩压器本体202的排气流不冲击翼片210。

参见图5a和图5b，根据本公开的第三设置，描述了一种可变EGR扩压器300。可变EGR扩压器300在第一端300a处可以联接至进气管道46的壁。可变EGR扩压器300可以伸入进气管道46中到第二端300b。可变EGR扩压器300可以接收来自EGR管道42、44的EGR气体。

可变EGR扩压器300可以包括扩压器本体302和套筒304。扩压器本体302可以被配置成类似于扩压器本体102并且可以包括一个或多个径向开口302a。套筒304可以被配置成类似于套筒104并且可以包括对应的开口304a，当套筒设置在打开构型中时，开口304a与开口302a对准，如图5a所示。

套筒304可以进一步包括端帽304b。端帽304b的内表面可以是套筒304的压力表面304c。EGR气体可以冲击压力表面304c，如上文参见套筒104所描述的，这可造成套筒304相对于扩压器本体302移位。

如上文参见图3a和3b所描述的，可变EGR扩压器300的一个或多个出口可以由开口302a和对应开口304a的重叠来限定。开口302a和/或对应开口304a的形状和/或朝向可以如上文所述进行配置，以便确定可变EGR扩压器300的出口的大小和/或形状、以及当套筒304相对于扩压器本体302移位时该出口大小和/或形状的变化率。

可变EGR扩压器300可以进一步包括弹性元件306a，该弹性元件可以被配置成用于抵抗套筒304相对于扩压器本体302的移动。弹性元件可以包括螺旋弹簧并且可以被配置成类似于以上描述的弹性元件106。

扩压器本体302可以包括在可变EGR扩压器的第二端300a处或附近的端帽302b。远端302b可以被配置成类似于端帽202b并且可以包括一个或多个轴向开口302c。如上文参见图4a和4b描述的，扩压器本体302可以不包括端帽302b，并且轴向开口302c可以对应于扩压器本体302的打开的第二端。

可变EGR扩压器300可以进一步包括扩压器板308和弹性支撑构件306b，它们可以被配置成类似于上文描述的扩压器板208和弹性支撑构件206。可变EGR扩压器300因此也可以包括在扩压器本体302与扩压器板308之间限定的出口301。

扩压器板308可以包括邻近于扩压器本体302的下表面308a、以及在板308的相反侧上的上表面308b。如参见扩压器板208描述的，EGR气体和进气可以冲击下表面308a上并且可以在下表面308a与上表面308b之间产生压差。

该压差可以产生压力，这个压力使弹性支撑构件306b变形并且影响扩压器板308相对于进气和EGR气体流的角度。扩压器板308的角度可以影响可变EGR扩压器300的在扩压器本体302与扩压器板308之间限定的出口301的大小。扩压器板的角度还可以影响对进气管道内的进气的流量和/或由扩压器板308造成的进气的压差的限制。当扩压器板处于打开构型时，如图5b所示，出口301的大小可以是基本上打开的，并且对进气和所引起的压差的限制可较小。

为了允许EGR气体冲击扩压器板308的下表面308a上，套筒304的端帽304b可以包括一个或多个轴向开口(未示出)以允许EGR气体流轴向地穿过可变EGR扩压器300。

提供轴向开口可以减小EGR气体对套筒304相对于扩压器本体302的移位的影响。因此弹性元件306a的刚性可以相对于上文描述的弹性元件106的刚性被减小。

扩压器板308可以设有一个或多个可选扩压器翼片310，它们可以允许进气对扩压器板308的角度的影响独立于EGR气体的影响进行调节，如上文参见扩压器翼片210所描述的。

如图5a所示，当EGR气体压力和进气流速均低时，由开口302a和对应开口304a的重叠而限定的出口可以处于打开构型，而在扩压器本体302与扩压器板308之间限定的出口301可以处于基本上或部分关闭的构型。

如图5b所示，当EGR气体压力和进气流速均高时，由开口302a和对应开口304a的重叠而限定的出口可以处于关闭或部分关闭的构型，而在轴向打开的扩压器本体302与扩压器板308之间限定的出口301可以处于基本上打开构型。

当可变EGR扩压器300是如图5a和5b配置时，如果EGR压力低且进气流速高，则由开口302a和对应开口304a的重叠而限定的出口以及在扩压器本体302与扩压器板308之间限定的出口301可以同时均处于基本上打开的位置。类似地，可变EGR扩压器300可以被配置成使得，在某些条件下，出口同时均处于基本上或部分关闭的构型。

以此方式，该EGR扩压器包括：本体部分；相对于该本体部分可移动的可移动元件，该可移动元件被配置成用于改变该出口的大小，该可移动元件包括压力表面。例如，在图4和图5中，该可移动元件可以包括板，该板被配置成用于覆盖在该本体部分上设置的开口，该出口是至少部分地由该板与该本体部分之间的流动面积限定的，其中，该板设置在进气管道内以用于限制进气的流量。进一步地，该板可以包括一个或多个翼片，进气流可以作用于翼片上。该压力表面可以包括该一个或多个翼片的表面。

图1至图5示出了各个部件的相对定位的示例性构型。如果显示为彼此直接相接触或直接相联接，则此类元件可以至少在一个示例中可以相应地被称为是直接相接触或直接相联接。类似地，显示为彼此邻接或相邻的元件至少在一个示例中可以相应地是彼此邻接或相邻。作为一个示例，彼此共面接触地布置的部件可以被称为是处于共面接触。作为另一个示例，被定位成彼此分开而在其间仅存在空间但不存在其他部件的元件在至少一个示例中可以被称为这样。作为又一个示例，显示为在彼此的上方/下方、在彼此的对面、或在彼此的左侧/右侧的元件可以相对于彼此被称为这样。进一步地，如附图中所示，在至少一个示例中，最顶部元件或元件的最顶部的点可以被称为该部件的“顶部”，并且最底部元件或元件的最底部的点可以被称为部件的“底部”。如本文使用的，顶部/底部、上部/下部、上方/下方可以是相对于图的竖直轴线并且用来描述图的元件相对于彼此的定位。同样，显示为在其他元件上方的元件在一个示例中是位于其他元件的竖直上方。作为又另一个示例，在附图中描述的元件的形状可以被称为具有这些形状(例如，圆形的、笔直的、平面的、弯曲的、圆化的、带倒角的、成角度的等等)。进一步地，显示为彼此相交的元件在至少一个示例中可以被称为相交的元件或彼此相交。还进一步地，显示为在另一个元件内或显示为在另一个元件外的元件在一个示例中可以被称为这样。

图6示出了高级流程图，展示了可以用来响应于对发动机进气系统中的EGR请求而调节EGR扩压器的位置的程序。示例性程序600能够实现响应于对发动机进气系统中EGR的请求而对EGR扩压器(例如图1的EGR扩压器50a或50b)与EGR阀(例如图1的LP-EGR阀24或HP-EGR阀34)的位置的协调调节。该程序引入了带有可变几何形状的扩压器，以在特定工况下增加EGR气体与进气的均匀混合。

在605开始，该程序包括估计和/或测量发动机工况。所估计的条件可以包括例如：发动机转速、驾驶员扭矩需求、发动机负载、发动机温度、排气催化剂温度、排气空燃比、增压需求等等。

程序600在610继续，以基于在605的发动机运行参数来确定是否请求了EGR。可以在低到中负载的发动机工况下请求EGR，以提高燃料经济性并减少NOx排放。在高负载下可以禁用EGR，因为它可增大燃料不稳定性。如果确定了没有请求EGR，则程序600前进到615，来基于发动机工况而设定发动机运行参数。

如果请求了EGR，则在620基于发动机工况来确定所需的发动机稀释量。该稀释表示利用从该高压和/或低压回路引入的EGR气体的进气充气的稀释的期望总量。下文将关于图7更详细地描述展示基于发动机转速和负载的稀释变化的示例性图。

程序600在625继续，基于希望的稀释和估计的发动机工况来确定高压EGR(HP-EGR)相对于低压EGR(LP-EGR)的比。在一个示例中，HP-EGR与LP-EGR之比可以基于发动机增压压力，HP-EGR相对于LP-EGR的比随着增压压力的增大而增大。同样，如果发动机在无增压的情况下运行，则所有请求的发动机稀释都设置为LP-EGR。在一个示例中，期望的比可以基于作为发动机转速和负载的函数的存储在发动机控制器的存储器中的查找表的输出进行确定。

在630，可以基于所确定的比针对位于从涡轮下游引到压缩机上游的空气进口的EGR回路(例如，图1的第一EGR回路22)中的LP-EGR阀、以及位于从发动机排气口引到发动机的进气管道的EGR回路(例如，图1的第二EGR回路32)中的HP-EGR阀中的每一者确定初始位置和设置。例如，基于经由高压和低压回路所递送的气体部分来确定LP-EGR和HP-EGR阀的设置。具体地，阀的位置确定经过阀并穿过EGR扩压器的气体的流量。基于作为HP-EGR或LP-EGR递送的稀释量，HP-EGR和LP-EGR阀可以被定位成允许特定体积的气体流经该扩压器以便实现发动机进气的所期望的稀释。作为一个示例，当HP-EGR的比增大时，HP-EGR阀的开度可以增大(而LP-EGR阀的开度相应地减小)。同样，当LP-EGR的比增大时，LP-EGR阀的开度可以增大(而HP-EGR阀的开度相应地减小)。

在635，可以基于初始HP-EGR和LP-EGR阀设置来确定EGR扩压器两端的压差。也就是，基于阀的构型，EGR以具体速率流经扩压器，从而在对应的EGR管道与进气管道之间产生压差。此外，在EGR管道和空气进气管道处的压差可以进一步受流经发动机进气口的歧管空气压力(例如，MAP)影响，该歧管空气是由位于该扩压器上游的节气门(例如，图1的节气门18或节气门36)控制的。通过确定由初始阀设置所产生的压差，可以进行调节以获得期望的HP-EGR和LP-EGR水平。

程序600在640继续，以基于该扩压器两端的压差来估计扩压器位置并预测通过该扩压器的EGR流量。该扩压器位置可以进一步影响EGR流入该进气管道的速率。作为一个示例，随着HP-EGR阀和LP-EGR阀的开度减小从而递送较少的EGR，该扩压器两端的压差可以减小，从而致使该扩压器的套筒相对于扩压器本体移动，使得在该套筒中设置的对应开口中的每一个开口都可以与在该扩压器本体中设置的开口对准或基本上重叠(如图3a所示)。也就是，随着压差减小，扩压器可以转变到开度更大的构型，在此构型下，可变EGR扩压器的出口的大小更大。在一个示例中，这是扩压器的默认位置。在该打开位置中，扩压器能够无任何限制地将EGR气体递送到空气流中，从而允许在压差低时容易提供一部分EGR。

作为另一个示例，随着HP-EGR阀和LP-EGR阀的开度增大从而递送较多的EGR，扩压器两端的压差可以增大，从而致使扩压器的套筒相对于扩压器本体移动，使得对应开口中的每个开口与在扩压器本体中设置的开口具有较少的重叠(如图3b所示)。也就是，随着压差增大，扩压器可以转变到关闭程度更大的构型。对进气管道内的空气流量的限制可以能够使扩压器以更大的力将EGR气体喷入空气流中，从而增加EGR与进气空气的混合。

如图3a所示，弹性元件或螺旋弹簧被偏置而返回到使出口大小更大的位置，例如，扩压器处于“开度”更大的位置。以此方式，当出口大小更大时，来自发动机的进气空气可以以最小的阻力流过，从而减小了进气管道与EGR管道之间的压差。相比之下，当出口大小减小时，如图3b所示，螺旋弹簧由于LP-EGR流经扩压器而被压缩，从而使扩压器移动到“关闭”程度更大的位置。这在发动机的运行请求了EGR射流的时候可以是有用的，因为其在进气管道与EGR管道之间产生高压差，从而允许EGR更有力地流经扩压器。替代于螺旋弹簧，如在替代性实施例中的弹性元件(例如，支撑腿、扩压器翼片)也可以用来限制或促进EGR气体流经扩压器。

在645，可以基于预测的EGR流量相对于目标EGR流量来将HP-EGR和LP-EGR阀的位置从这些初始设置进行更新，以便提供期望的稀释。例如，如果预测的LP-EGR流量(如基于EGR扩压器位置更新的)低于期望的LP-EGR流量，则LP-EGR阀的开度可以进一步增大，而HP-EGR阀的开度相应地减小。作为另一个示例，如果预测的HP-EGR流量(如基于EGR扩压器位置更新)低于期望的HP-EGR流量，则HP-EGR阀的开度可以进一步增大，而LP-EGR阀的开度相应地减小。在一个示例中，所期望的稀释可以基于作为发动机转速和负载的函数的存储在发动机控制器的存储器中的查找表的输出进行确定。

以此方式，HP-EGR阀和LP-EGR阀中的每一者的开度可以基于在EGR扩压器处产生的压差(并且由此是EGR扩压器的所得开度)进行调节，以便提供HP-EGR与LP-EGR的目标比。程序600可以结束。

从这时起，具有存储在非瞬态存储器上的计算机可读指令的控制器(例如图1的控制器112)基于目标EGR流动可以估计基于目标稀释要求的第一和第二气门中的每一者的初始位置、基于该第一和第二气门中的每一者的初始位置来估计扩压器系统两端的压差、基于所估计的压差来预测穿过出口的预期EGR流量、基于预期EGR流量更新第一和第二气门中的每一者的初始位置以便提供目标稀释要求、并且进一步基于增压压力估计该第一和第二气门中的每一者的初始位置。

现在参见图7的示例来阐述一个示例性图，该图示出了由于发动机工况的变化基于对LP-EGR阀的调节而造成的EGR流量变化。虽然图7的示例性图展示了对LP-EGR阀的调节，但应了解的是，在替代性示例中，可以对HP-EGR阀进行类似的调节以提供目标发动机稀释。

具体而言，图7的图700在曲线705描绘了驾驶员加速器踏板位置的变化、在曲线710描绘了对发动机进气空气的稀释的对应变化、在曲线715和720描绘了LP-EGR流量、并且在曲线725描绘了扩压器位置的变化。发动机进气空气的稀释是随着来自进气口的新鲜空气流被引至从EGR扩压器流出的EGR气体而发生。发动机进气空气的稀释可以基于发动机工况而改变，如下文进一步详细解释的。LP-EGR阀调节流经系统的LP-EGR质量的流速，从而稀释发动机进气。LP-EGR气体的流速进一步受EGR扩压器的开度的影响。基于EGR扩压器的位置对EGR流量的调节(曲线720)与在不存在EGR扩压器时的对应调节(曲线715)进行比较。

在t1之前，发动机可以正在低转速-负载区中运行，并且因此可以在EGR以较低速率被递送的情况下运行，以便满足较低的发动机稀释要求。在一个示例中，较低的EGR速率可以是EGR相对于空气流的固定速率，其中踏板位置维持在恒定位置(曲线705)。所希望的发动机空气稀释(曲线710)可以通过将LP-EGR阀打开较小的程度以调节穿过LP-EGR阀的EGR流量(曲线720)来提供，其结果是扩压器的开度较小(曲线725)。

在t1时，响应于驾驶员踩加速器踏板，可瞬间转到更高发动机转速-负载条件(例如，向中等转速-负载范围)。响应于轻度加速到中等转速-负载范围，目标EGR速率可以增大，并且相应地，LP-EGR阀的开度可以增大。具体而言，在曲线715示出了(虚线)提供目标EGR速率所需的LP-EGR阀开度。然而，由于LP-EGR阀开度的增大，扩压器两端产生压差。具体而言，来自LP-EGR流的压力压缩该螺旋弹簧，从而减小扩压器的开度并且使扩压器移动到关闭程度更大的位置(曲线725)。由于扩压器两端的限制，EGR以更高的力流入进气管道，由此增大了发动机稀释(曲线710)。因此，通过利用经由扩压器对EGR流产生的射流力，提供目标稀释所需要的实际LP-EGR阀设置被设定成较低(曲线720，实线)。这样，如果EGR扩压器不存在，则可需要更大的LP-EGR阀开度来提供相同的发动机稀释，如曲线715所指示的。

在t2时继续，响应于驾驶员松开加速器踏板事件，可发生向较低发动机转速-负载范围的过渡。可以维持发动机稀释需求，并且相应地，也可以维持LP-EGR阀设置。

在t3时，发生另一个松开加速器踏板事件(曲线705)，并且通过维持LP-EGR阀的开度并且通过维持穿过进气管道的EGR流量而继续维持稀释(曲线710)。

在t3与t4之间，车辆的运行在巡航条件下继续(曲线705)。发动机稀释被维持(曲线710)而穿过LP-EGR的流量保持稳定(曲线720)，并且扩压器保持在开度较小的位置以便以更高的力递送所需的EGR(曲线725)。

在t4时，响应于更大的踩加速器踏板和车辆驾驶员高的扭矩需求(曲线705)，发动机过渡至高发动机转速-负载区。在高扭矩需求下，期望更高的发动机输出，从而要求更多的新鲜空气。因此，对EGR的需求减小。相应地，为了减小发动机稀释，LP-EGR阀的开度减小以便减少递送的EGR(曲线720)。随着EGR流量的下降，扩压器的螺旋弹簧膨胀，从而致使扩压器转变至打开程度更大的位置(曲线725)。受限的EGR无阻碍地流入进气管道中，并且发动机稀释减少(曲线710)。

在t4，踩加速器踏板之后，踏板位置保持稳定(曲线705)。因此，对EGR的需求保持相同。这样，穿过EGR阀的流量持平(曲线720)，从而将扩压器维持在打开位置(曲线725)，因此在EGR流入进气管道时维持稳定的稀释(曲线710)。图表700可以结束。

以此方式，通过使用EGR扩压器来控制EGR在进入进气管道中时的流动特征，能够增大EGR与空气充气的混合。这样，这允许更好地提供期望的发动机稀释。通过依靠EGR扩压器两端所产生的压差来使扩压器部件相对于彼此移动，可以控制通过扩压器中的开口提供的流量限制，而不需要昂贵的部件。通过基于EGR扩压器两端的压差来更新EGR阀的开度，并且同时补偿穿过扩压器的开口的EGR的流动特征，可以以增大的EGR混合来提供目标稀释。

在一个实施例中，一种用于内燃发动机的排气再循环(EGR)系统，该EGR系统包括：被配置成用于向该内燃发动机提供进气的进气管道；被配置成用于将来自该内燃发动机的再循环排气通过出口提供到该进气管道的EGR扩压器，该EGR扩压器包括：本体部分；以及相对于该本体部分可移动的可移动元件，该可移动元件被配置成用于改变该出口的大小，该可移动元件包括压力表面，该压力表面被设置成使得进气和再循环排气中的至少一者作用在该压力表面上，由此致使该可移动元件沿第一方向移动并且改变该出口的大小；其中，该可移动元件被偏置以在第二方向上移动。在用于内燃发动机的EGR系统的第一示例中，该系统进一步包括弹性元件，该弹性元件被配置成用于抵抗该可移动元件的移动。用于内燃发动机的EGR系统的第二示例可选地包括该第一示例并且进一步包括其中，该弹性元件设置在该EGR扩压器的可移动元件与本体部分之间。用于内燃发动机的EGR系统的第三示例可选地包括该第一示例和第二示例中的一者或多者或二者并且进一步包括其中，该可移动元件设置在该进气管道中并且被配置成用于限制该进气管道中的空气流量；并且其中，该可移动元件的移动改变了对该进气管道中的空气流量的限制。用于内燃发动机的EGR系统的第四示例可选地包括该第一示例至第三示例中的一者或多者或每一者并且进一步包括其中，该可移动元件在第一位置与第二位置之间是可移动的，与该第二位置相比，穿过该出口的流动面积在该第一位置上更大。用于内燃发动机的EGR系统的第五示例可选地包括该第一示例至第四示例中的一者或多者或每一者并且进一步包括其中，该可移动元件被配置成用于在该可移动元件处于该第一位置上时限制该进气管道内的空气流量为最小。用于内燃发动机的EGR系统的第六示例可选地包括该第一示例至第五示例中的一者或多者或每一者并且进一步包括其中，穿过该出口的流动面积随着该可移动元件在该第一位置与该第二位置之间的移动而非线性地改变。用于内燃发动机的EGR系统的第七示例可选地包括该第一示例至第六示例中的一者或多者或每一者并且进一步包括其中，在可移动元件移动的情况下，该出口流动面积的变化率随着该可移动元件从该第一位置移动到该第二位置而增加。用于内燃发动机的EGR系统的第八示例可选地包括该第一示例至第七示例中的一者或多者或每一者并且进一步包括其中，穿过该出口的流动面积随着该可移动元件在该第一位置与该第二位置之间的移动而线性地改变。用于内燃发动机的EGR系统的第九示例可选地包括该第一示例至第七示例中的一者或多者或每一者并且进一步包括其中，该可移动元件包括与该EGR扩压器的本体部分同轴设置的套筒，其中，该本体部分和该套筒包括相应的开口；并且其中，该出口至少部分地由相应开口的重叠区域形成。用于内燃发动机的EGR系统的第十示例可选地包括该第一示例至第七示例中的一者或多者或每一者并且进一步包括其中，该套筒径向设置在该本体部分的外部。用于内燃发动机的EGR系统的第十一示例可选地包括该第一示例至第七示例中的一者或多者或每一者并且进一步包括其中，该套筒径向设置在该本体部分的内部。用于内燃发动机的EGR系统的第十二示例可选地包括该第一示例至第七示例中的一者或多者或每一者并且进一步包括其中，开口均包括两个基本上笔直边缘，边缘平行于该本体部分和该套筒的重合轴线。用于内燃发动机的EGR系统的第十三示例可选地包括该第一示例至第七示例中的一者或多者或每一者并且进一步包括其中，开口包括半圆形的末端轮廓。用于内燃发动机的EGR系统的第十四示例可选地包括该第一示例至第七示例中的一者或多者或每一者并且进一步包括其中，开口是基本上三角形的。用于内燃发动机的EGR系统的第十五示例可选地包括该第一示例至第七示例中的一者或多者或每一者并且进一步包括其中，该弹性元件包括设置在该本体部分与该套筒之间的螺旋弹簧。用于内燃发动机的EGR系统的第十六示例可选地包括该第一示例至第七示例中的一者或多者或每一者并且进一步包括其中，该可移动元件包括被配置成用于覆盖该本体部分上所设置的开口的板，该出口至少部分地由该板与该本体部分之间的流动面积形成，其中，该弹性元件设置在该板与该本体部分之间，并且其中，该板设置在该进气管道内并且限制进气的流量。用于内燃发动机的EGR系统的第十七示例可选地包括该第一示例至第七示例中的一者或多者或每一者并且进一步包括其中，该板进一步包括一个或多个翼片，进气流作用于翼片上，并且其中，该压力表面包括该板的表面以及该翼片的表面。

在第二实施例中，一种系统包括一种发动机，该发动机包括：进气口和排气口；涡轮增压器，该涡轮增压器具有由排气涡轮驱动的进气压缩机；EGR系统，该系统包括带有第一气门的高压EGR通道和带有第二气门的低压EGR通道，该高压EGR通道用于使来自位于该涡轮上游的发动机排气口的排气再循环到位于该压缩机下游的发动机进气口，该低压EGR通道用于使来自位于在该涡轮下游的发动机排气口的排气再循环到位于在该压缩机上游的发动机进气口，该高压和低压通道中的每个包括联接至该发动机排气的EGR扩压器系统，该EGR扩压器系统包括相对于本体部分可移动以创建出口的可移动元件；以及具有存储在非瞬态存储器上的计算机可读指令的控制器，指令用于：基于目标EGR流量要求，基于目标稀释要求来估计该第一气门和该第二气门中的每一者的初始位置；基于该第一气门和该第二气门中的每一者的初始位置来估计该扩压器系统两端的压差；基于所估计的压差来预测穿过该出口的预期EGR流量；并且基于该预期EGR流量来更新该第一和第二气门中的每个的初始位置以便提供该目标稀释要求。在该方法的第一示例中，该方法进一步包括：其中，该控制器包括进一步的指令用于：基于增压压力来进一步估计该第一气门和该第二气门中的每个的初始位置。

注意，本文所包含的示例性的控制和估算程序能够用于各种发动机和/或车辆系统构型。本文公开的这些控制方法和程序可以作为可执行指令被存储在非瞬态存储器中并且可以被包含控制器的控制系统结合各个传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。本文描述的特定程序可以代表任意数量的处理策略中的一种或多种，例如事件驱动的、中断驱动的、多任务处理、多线程等。这样，各种动作、操作和/或功能可以按所展示的顺序进行、并行地进行、或在某些情况下被省略。同样，不必要求处理顺序来实现本文描述的这些示例性实施例的特征和优点，但是提供是为了方便展示和说明。所展示的动作、操作和/或功能中的一个或多个可以取决于所使用的具体策略被重复地执行。进一步地，所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示有待编程到该发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非瞬态存储器中的代码，其中所描述的动作是通过在包括各种发动机硬件部件的系统中结合电子控制器执行指令来执行的。

应了解的是，本文公开的构型和程序在性质上是示例性的，并且这些特定实施例不得以限制的意义来考虑，因为众多的变体是可能的。例如，以上技术能够应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸、或其他发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各个系统和构型、以及其他特征、功能和/或特性的所有新颖的且非显而易见的组合和子组合。

本领域技术人员将认识到，虽然本发明是以举例方式参照一个或多个示例来描述的，但本发明不局限于所公开的示例并且在不背离如所附权利要求书限定的本发明的范围的情况下可以构造出其他示例。

以下权利要求具体地指出了被认为是新颖的且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可指代“一个”元件或“第一”元件或其等效物。这样的权利要求应理解为包括引入了一个或多个此类元件、但不要求或排除两个或更多此类元件。所公开的特征、功能和/或特性的其他组合和子组合可以通过对本权利要求的修改、或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求来要求保护。这样的权利要求与原权利要求相比无论在范围上更宽、更窄、相同或不同，也都被视为包含在本公开的主题之内。

Claims

1.一种用于内燃发动机的排气再循环系统，即EGR系统，所述EGR系统包括：

被配置成用于向所述内燃发动机提供进气的进气管道；

被配置成用于将来自所述内燃发动机的再循环排气通过出口提供到所述进气管道的EGR扩压器，所述EGR扩压器包括：

本体部分；以及

相对于所述本体部分可移动的可移动元件，所述可移动元件被配置成用于改变所述出口的大小，所述可移动元件包括压力表面，所述压力表面被设置成使得进气和再循环排气中的至少一者作用在所述压力表面上，由此致使所述可移动元件沿第一方向移动并且改变所述出口的大小；

其中，当施加到所述压力表面上的压力减小时，所述可移动元件被偏置以沿不同于所述第一方向的第二方向移动。

2.根据权利要求1所述的EGR系统，进一步包括被配置成用于抵抗所述可移动元件的移动的弹性元件。

3.根据权利要求2所述的EGR系统，其中所述弹性元件设置在所述EGR扩压器的所述可移动元件与本体部分之间。

4.根据权利要求1所述的EGR系统，其中所述可移动元件设置在所述进气管道中并且被配置成用于限制所述进气管道内的空气流量；并且其中，所述可移动元件的移动改变了对所述进气管道内的空气流量的限制；并且其中，所述可移动元件在第一位置与第二位置之间是可移动的，与所述第二位置相比，穿过所述出口的流动面积在所述第一位置中更大。

5.根据权利要求4所述的EGR系统，其中，当所述可移动元件处于所述第一位置中时，所述可移动元件被配置成用于限制所述进气管道内的空气流量为最小。

6.根据权利要求4所述的EGR系统，其中随着所述可移动元件的移动，所述出口的大小的变化率增大或减小。

7.根据权利要求4所述的EGR系统，其中在所述可移动元件移动的情况下，所述出口的流动面积的变化率随着所述可移动元件从所述第一位置移动到所述第二位置而增加。

8.根据权利要求4所述的EGR系统，其中在所述可移动元件移动的情况下，所述出口的流动面积的变化率随着所述可移动元件从所述第一位置移动到所述第二位置而减小。

9.根据权利要求1所述的EGR系统，其中所述可移动元件包括与所述EGR扩压器的所述本体部分同轴设置的套筒，其中，所述本体部分和所述套筒包括相应开口；并且其中，所述出口至少部分地由所述相应开口的重叠区域形成。

10.根据权利要求9所述的EGR系统，其中所述套筒径向设置在所述本体部分的外部。

11.根据权利要求9所述的EGR系统，其中所述套筒径向设置在所述本体部分的内部。

12.根据权利要求10所述的EGR系统，其中所述开口包括两个基本上笔直的边缘，所述边缘平行于所述本体部分和所述套筒的重合轴线。

13.根据权利要求10所述的EGR系统，其中所述开口包括半圆形的末端轮廓。

14.根据权利要求10所述的EGR系统，其中所述开口是基本上三角形的。

15.根据权利要求2所述的EGR系统，其中所述弹性元件包括设置在所述本体部分与所述可移动元件之间的螺旋弹簧。

16.根据权利要求2所述的EGR系统，其中所述压力表面设置在所述可移动元件的端帽上，其中，所述可移动元件包括被配置成用于覆盖所述本体部分上设置的开口的板，所述出口至少部分地由所述板与所述本体部分之间的流动面积形成，其中，所述弹性元件设置在所述板与所述本体部分之间，并且其中，所述板设置在所述进气管道内并且限制进气的流量。

17.根据权利要求16所述的EGR系统，其中所述板进一步包括一个或多个翼片，进气流量作用于所述翼片上，并且其中，所述压力表面包括所述板的表面以及所述翼片的表面。

18.一种发动机系统，包括：

包括进气口和排气口的发动机；

涡轮增压器，所述涡轮增压器具有由排气涡轮驱动的进气压缩机；

EGR系统，所述EGR系统包括带有第一气门的高压EGR通道和带有第二气门的低压EGR通道，所述高压EGR通道用于使来自位于所述涡轮上游的所述发动机排气口的排气再循环到位于所述压缩机下游的发动机进气口，所述低压EGR通道用于使来自位于所述涡轮下游的所述涡轮排气口的排气再循环到位于所述压缩机上游的所述发动机进气口，所述高压和低压通道中的每个包括联接至所述发动机排气口的EGR扩压器系统，所述EGR扩压器系统包括相对于本体部分可移动从而创建出口的可移动元件；以及

具有计算机可读指令的控制器，所述计算机可读指令存储在非瞬态存储器上，所述指令用于：

基于目标EGR流量要求，

基于目标稀释要求估计所述第一气门和所述第二气门中的每个的初始位置；

基于所述第一气门和所述第二气门中的每个的所述初始位置估计所述扩压器系统两端的压差；

基于所估计的压差预测穿过所述出口的预期EGR流量；并且

基于所述预期EGR流量更新所述第一气门和所述第二气门中的每个的所述初始位置，以提供所述目标稀释要求。

19.根据权利要求18所述的系统，其中所述控制器包括进一步的指令用于：

基于增压压力进一步估计所述第一气门和所述第二气门中的每个的所述初始位置。

20.一种排气再循环扩压器，包括：

本体部分；

可移动元件，所述可移动元件相对于所述本体部分是可移动的，以改变由所述排气再循环扩压器的所述本体部分的开口与所述可移动元件的开口重叠限定的出口的大小，所述可移动元件包括被定位成与再循环排气通道连通的压力表面，所述再循环排气通道具有实现所述可移动元件移动的压力以改变所述出口的大小。