CN203892071U - 用于发动机的排气再循环运行的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于发动机的排气再循环运行的装置。提供一种发动机，其包括与在汽缸中的第一排气门和进气系统流体连通的排气再循环（EGR）管道，以及与在汽缸中的第二排气门和排放控制装置流体连通的排气管道。在启用第一气门和停用第二气门的运行过程中，可以提供固定的EGR水平。然而，在停用第一气门和启用第二气门的运行过程中，可通过降低的EGR实现发动机的输出增加，而不需要额外排气节流或切换阀。

Description

用于发动机的排气再循环运行的装置

技术领域

本实用新型涉及一种具有用于改变来自汽缸的排气的流动使其选择性流入排气再循环管道和排气系统中的每一个的气门调节装置的发动机。 

背景技术

排气再循环(EGR)可用在发动机中以减少排放(例如，氮氧化物的排放)、提高爆震容限、提高燃烧效率并减少节流损失。EGR可以使用在应用压缩或火花点火的发动机中。EGR系统可以经由EGR管道使排气从发动机中一个或更多个汽缸流到发动机的进气系统。EGR阀可以设置在EGR管道中以调节流过管道的排气流。 

美国2012/0260897公开一种具有两个专用EGR汽缸的EGR系统，每个汽缸有两个排气门，其经配置根据设置在将汽缸联接到EGR和排气系统的管道中的气门组件的配置，使排气流向排气系统中的EGR管道或者排气处理装置。具体来说，EGR系统采用三个外部阀组件来调节流入EGR系统和排气系统的排气。 

本发明人已经意识到在美国2012/0260897中公开的EGR系统的几个缺点。例如，阀组件都可受到从其中流过的高温排气造成的热降级的影响。此外，EGR阀可以是昂贵的，因而增加了发动机的成本。另外，阀组件可增加EGR管道以及排气系统中的损失，而排气管道本身降低发动机的紧凑性。 

实用新型内容

本发明人在此已经认识到上述问题并开发了一种发动机，其包括在汽缸内的第一排气门和进气系统之间流体连通的排气再循环(EGR)管道，以及在汽缸中的第二排气门和排放控制装置之间流体连通的排气管道。该发动机还可以包括气门调节系统，其中该气门调节系统包 括联接至第一和第二排气门的停用机构，如第一凸轮廓线变换(CPS)系统，以选择性地启用所述第一排气门和第二排气门。 

以这种方式，气门调节系统可以被用于通过专用汽缸气门和管道调节输送至进气系统的EGR量和从单个汽缸输送至排气系统的排气气体的量。其结果是，燃烧效率可被提高并且排放(例如氮氧化物的排放量)可被降低，而不需要复杂的排气节流器网络(尽管如果需要可以添加排气节流器)。 

在一个示例中，第一CPS装置在第一状况期间启用第一排气门的气门运行并在第二状况期间禁止第一排气门的气门运行。另外，第二CPS装置在第二状况期间启用第二排气门的气门运行并在第一工况期间禁止第二排气门的气门运行。借此，基本上从汽缸排出的所有气体可在第一状况期间流入EGR管道并在第二状况期间流入排放控制装置。第一条件可以是当发动机低于阈值温度时。其结果是，排放控制装置可以更迅速地达到起燃温度。第一条件也可通过转移该汽缸的排气焓到涡轮增压器以允许改进的峰值发动机性能。在第二条件下，从该汽缸排出的气体被引导至进气歧管作为EGR，通过提高燃烧效率、减少泵气损失并减少爆震倾向来提高燃油经济性。在可替代实施例中，单个凸轮切换装置可以一起控制第一和第二气门的启用/停用。 

在另一示例中，一种方法包括：在第一状况期间，引导汽缸排出的气体仅通过第一排气门返回汽缸的进气门上游的进气；并在第二状况期间，引导汽缸排出的气体仅通过第二排气门进入汽缸下游的排气。 

在另一示例中，从汽缸排出的气体被引导仅通过第二排气门以与来自另一个汽缸的排气汇合，第二状况包括冷发动机起动和峰值扭矩需求，第一状况与第二状况是相斥的。 

在另一示例中，排气在催化剂的上游汇合。 

在另一示例中，排气在催化剂的下游汇合。 

在另一示例中，排气在涡轮增压器的上游汇合。 

在另一示例中，排气在涡轮增压器的下游汇合。 

在另一示例中，排气汇合进入设置在汽缸盖内的排气歧管中。 

在另一示例中，发动机包括：在汽缸中的第一排气门和进气系统之间流体连通的排气再循环(EGR)管道；在汽缸中的第二排气门和 排放控制装置之间流体连通的排气管道；联接到第一排气门选择性地启用气门运行的第一凸轮廓线变换(CPS)装置；以及联接到第二排气门选择性地启用气门运行的第二CPS装置。 

在另一示例中，发动机进一步包括联接到第一CPS装置和第二CPS装置的控制系统，其中第二排气门比第一排气门大，发动机进一步包括第二汽缸，第二汽缸包括两个或更多个与排放控制装置流体连通的排气门。该控制系统被配置为：在第一工况期间，启用第一排气门的周期性驱动，使从汽缸排出的气体经过第一CPS装置流入EGR管道；以及在第二工况期间，启用第二排气门的周期性驱动，使从汽缸排出的气体经过第二CPS装置流入排气管道，其中EGR管道和排气管道流体地分离。 

在另一示例中，EGR管道不包括EGR阀。 

在另一示例中，其进一步包括设置在排放控制装置上游的涡轮机，排气管道包括设置在涡轮机上游的出口并且涡轮机被联接至所述进气系统中的压缩机。 

上述优点和其他优点，以及本说明书的特征将将从下面的详细描述中显而易见，无论是单独参考说明书还是结合附图参考。 

应当理解的是，上面的实用新型内容被提供以简化的形式来介绍在具体实施方式中进一步描述的概念选择。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，本实用新型的范围是由随附具体实施方式的权利要求书唯一地限定。此外，所要求保护的主题并不限于解决以上缺点或在本公开中提及的任何部分的实施方式。此外，上述问题已被本文的发明人确认，并且不被承认是已知的。 

附图说明

图1示出发动机示意图； 

图2示出可被包括在图1所示的发动机内的示例排气门和凸轮廓线变换(CPS)装置； 

图3示出可被包括在图1所示的发动机内的另一示例排气门和CPS装置； 

图4示出包括在图3所示的CPS装置内的示例挺杆；以及 

图5-7示出各种用于发动机运行的方法。 

图3和4按比例绘制，但是如果需要可以使用其他相对尺寸。 

具体实施方式

在此描述发动机。该发动机可以包括经配置允许和阻止排气从汽缸流入排气再循环(EGR)的管道并从汽缸流入排气系统的气门调节装置。例如，汽缸中的第一排气门(联接至通向发动机进气的EGR通道)可在某些状况期间被启用，而汽缸中的第二排气门(联接至其他汽缸的排气)可在其他状况期间被启用，这样，在发动机燃烧循环过程中的气门的启用/停用可用于调节排气流入专用EGR和排出管道。例如，基本上汽缸中的所有排气可以在不同的条件下流入EGR管道(而不是排气系统)或者排气系统(而不是在EGR管道)，从而按照期望利用该汽缸的排气用于改进燃料经济性或排气后处理起燃和峰值性能。因此，在一个示例中，如果期望，EGR管道可不包括EGR阀。其结果是，发动机的成本可以降低。此外，在一个示例中，排气门可以大小不等，以提供至EGR和排气管道的不同程度的排气流，通过提供至EGR和排气系统的期望排气流速来改善EGR和非EGR运行。 

图1示出包括在车辆100的推进系统中的内燃机10的示意图。发动机10可以至少部分地通过包括控制器12的控制系统80和来自车辆操作者132经由输入装置130的输入来控制。在这个示例中，输入装置130包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。 

进气系统20和排气系统22也包括在车辆100中。进气系统20和排气系统22被描述为与发动机10分离。然而，应当理解的是，在一些示例中，该进气和/或排气系统或这些系统的部分可以被集成在发动机中。 

进气系统20经配置为发动机10提供吸入空气。进气系统20包括经配置增加压力并因此增加进入空气的质量的压缩机24。通过这种方式，如果期望，增压空气可以被供应至发动机10从而提高燃烧效率和/或输出。在一个示例中，该压缩机可以是可变几何形状压缩机。然而，在其他示例中，转子叶片的几何形状可以是固定的。箭头26表示流进 压缩机24的进气流。另外在其他示例中，压缩机24可以不被包括在车辆100中。因此，在一些示例中，发动机10可以自然进气。压缩机24可旋转地联接至排气系统22中的涡轮机28，在此被更详细地讨论。压缩机24和涡轮机28可被包括在涡轮增压器30中。压缩机24和涡轮机28可通过驱动轴(未示出)和/或其他合适的机械联接装置机械地联接。但在其他示例中，压缩机24可旋转地联接至曲轴32，以提供通常所称的增压至发动机。 

在一些示例中，吸入空气可经由空气进气系统被提供至压缩机24，其中空气进气系统可包括空气过滤器。压缩机24与增压空气冷却器34流体连通，增压空气冷却器34经配置去除流过其中的进气的热量。在一些示例中，从进气中去除的热量可以被转移到周围的环境中。通过箭头35表示的进气管道实现压缩机24和增压空气冷却器34之间的流体连通。箭头39表示通过进气管道在增压空气冷却器34和进气歧管36之间的流体连通。 

节气门37联接至进气管道35。节气门37经配置调节通过进气管道35的气流的量。节气门37位于压缩机24的下游和增压空气冷却器34的上游。然而，已考虑其他合适的节气门位置，如在增压空气冷却器34的下游。 

增压空气冷却器34被定尺寸以实现从吸入空气中去除期望的热量。因此，增压空气冷却器34用作热交换器。在一些示例中，增压空气冷却器34被定尺寸以提供至EGR气体的所需冷却量。 

进气系统20还包括进气歧管36和进气流道38。在一些示例中，进气歧管36和/或进气流道38可集成到发动机10中。进气歧管36与增压空气冷却器34流体连通。进气流道38与发动机10中的进气门40流体连通。进气门40被包括在或联接至发动机10中的汽缸(41、42、43和44)。进气门40经配置打开和关闭以便允许和阻止吸入空气从进气流道38流向汽缸(41、42、43和44)。例如，进气门40可以是提升气门。 

发动机10被描述为具有直列配置的四个汽缸(41、42、43和44)，其中一个平面延伸通过每个汽缸的中心线。然而，已经考虑其他汽缸配置。在所描述的示例中，在发动机10中的每个汽缸包括两个进气门。 然而，已经考虑发动机的每个汽缸有可替代数量的进气门。另外，进气流道被提供用于每个进气门。 

在选择运行模式下，点火系统88可以通过点火装置45(如火花塞)响应于来自控制器12的点火提前信号SA向汽缸(41、42、43和/或44)提供火花点火。虽然已示出火花点火部件，但在一些示例中，发动机10的汽缸(41，42，43和/或44)可以在压缩点火模式下运行，有无点火火花均可。 

发动机10还可包括燃料输送系统。燃料输送系统可包括直接联接到各汽缸的燃料喷射器，提供直接燃料喷射。此外或可选地，多个燃料喷射器可设置在进气门40的上游，提供进气口燃料喷射。燃料输送系统可包括燃料箱，包括设置在燃料箱中的抽吸管的燃料泵。燃料喷射器可与燃料喷射器流体连通。 

汽缸(41、42和43)中的每一个可包括两个排气门46。每个排气门46可以被打开和关闭以便允许和阻止排气从汽缸(41、42和43)流入排气系统22。然而，已经考虑具有可替代数量的排气门的汽缸。汽缸中的排气门(41、42和43)可以是大小和功能基本相同。然而，在其他示例中，排气门46的大小和功能可发生变化。排气门46与排气歧管52流体连通。排气流道54与排气门46和排气歧管52流体连通。排气流道54是排气管道的类型。然而，在其他示例中，另一种排气管道类型可实现排气门和排气歧管之间的流体连通。 

汽缸44包括第一排气门48和第二排气门50。在一个示例中，第一排气门48与第二排气门50的大小可不同。具体地，第一排气门48可以比第二排气门50小。第一排气门48与进气系统20流体连通。EGR管道56提供第一排气门48和进气系统20之间的流体连通。因此，EGR管道56在第一排气门和进气系统之间流体连通。EGR管道56包括通向进气管道35的出口57。因此，EGR管道56使EGR气体在压缩机24的下游和增压空气冷却器34的上游位置流入进气系统20。以这种方式，增压空气冷却器34可以为从压缩机24流出的增压空气以及EGR气体提供冷却。增压空气冷却器34可以被定尺寸以容纳用于两个流动路径的所需冷却量。 

在一个示例中，EGR管道56可以只联接在第一排气门48和进气 系统20之间，EGR管道在发动机的所有汽缸的上游位置联接至进气系统。进一步地，在一个示例中，EGR管道56可以不联接至发动机的任何其他汽缸的排气门。在一个示例中，EGR管道56可未被第一排气门和进气系统之间的可调阀阻碍。 

在一个示例中，汽缸44可以被称为EGR汽缸并且其他汽缸(41，42，和43)可以被称为非EGR汽缸。第二排气门50与排气歧管52流体连通。以这种方式，在某些工况下，从汽缸(41、42、43和44)排出的排气流可并入排气歧管中的单排气流。 

排气管道58提供第二排气门50和排气歧管52之间的流体连通。因此，排气管道58在汽缸中的第二排气门50和排放控制装置60之间流体连通。通过这种方式，第二排气门50与涡轮机28和设置在排气系统22中的涡轮机28下游的排放控制装置60流体连通。排气管道58与EGR管道56流体分离。排放控制装置60可以是三元催化剂(TWC)、氮氧化物捕集器、各种其他排放控制装置或其组合。在一些示例中，排放控制装置60可以是设置在排气系统中的多个排放控制装置的第一个。在一些示例中，在发动机10的运行期间，可通过在特定的空气/燃料比例内运行发动机的至少一个汽缸来周期性重置排放控制装置60。通过箭头62表示的排气管道实现涡轮机28和排放控制装置60之间的流体连通。通过箭头64表示的排气管道实现排气歧管52和涡轮机28之间的流体连通。 

发动机10还可包括进气凸轮轴66。另外或者可替代地，电子气门驱动可以被用于驱动发动机中的至少一些进气门。进气凸轮轴66包括多个经配置周期性地驱动进气门40的进气凸轮凸角68。进气凸轮轴66机械联接至曲轴32，通过箭头62表示。曲轴32可机械联接至设置在汽缸(41、42、43和44)中的活塞(未示出)。轴承69经配置支撑进气凸轮轴66并且便于进气凸轮轴的旋转。 

发动机还可包括排气凸轮轴70。排气凸轮轴70包括多个排气凸轮凸角72，其经配置周期性地驱动排气门46。具体在所描绘的示例中，每个排气门46可设置一个凸轮。然而，已经考虑用于排气门46的其他凸轮配置和设置。轴承73经配置支撑排气凸轮轴70并且便于排气凸轮轴的旋转。排气凸轮轴70机械联接至曲轴32，通过箭头74 表示。如果期望，可在发动机10中使用可变凸轮正时。 

排气凸轮轴70还包括多个与汽缸44关联的凸轮。对应于汽缸44的排气凸轮可被包括在第一CPS装置76和第二CPS装置78中。第一CPS装置76和第二CPS装置78可被包括在气门调节系统81内的停用机构79中。应当理解的是，已经考虑具有附加或可替代合适部件的气门调节系统。 

应当理解，气门调节系统81可被包括在发动机10中。气门调节系统81可联接至汽缸44的第一和第二排气门(48和50)，并且经配置驱动和停用气门。 

第一CPS装置76联接或集成到第一排气门48。同样地，第二CPS装置78联接或集成到第二排气门50。第一CPS装置76经配置选择性地启用和阻止第一排气门48的周期性驱动。同样地，第二CPS装置78经配置选择性地启用和阻止第二排气门50的周期性驱动。通过这种方式，CPS装置可在其各自的排气门中选择性地启用气门运行。控制系统80并且具体是控制器12与第一CPS装置76和第二CPS装置78进行电子通信。然而，在其他示例中，CPS控制器可以经配置调节CPS装置的运行。 

如图所示，EGR管道56不包括EGR阀或EGR冷却器。应当理解的是，第二CPS装置78使得能够调节流过EGR管道的排气流。因此，第二CPS装置78提供EGR阀的功能。然而，在其他示例中，EGR阀和EGR冷却器中的至少一个可被联接至EGR管道56。 

控制器12被显示为与第一CPS装置76和第二CPS装置78进行电子通信。此外，第一CPS装置76和第二CPS装置78可被包括在和/或连接至控制系统80。 

在一个示例中，控制系统80可经配置在第一工况期间通过第一CPS装置启用第一排气门的周期性驱动从而使排气从汽缸流入EGR管道，并在第二工况期间通过第二CPS装置启用第二排气门的周期性驱动从而使排气从汽缸流入排气管道。 

排气传感器128被示为联接至排放控制装置60上游的排气系统22的排气通道62。传感器126可以是任何合适的传感器，用于提供排气空气/燃料比的指示，如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧 传感器)、双态氧传感器或EGO、HEGO(加热EGO)、NOx、HC或CO传感器。在一些示例中，排气传感器126可以是设置在排气系统中的多个排气传感器中的第一个。例如，附加的排气传感器可设置在排放控制装置60的下游。 

图1中示出的控制器12是微计算机，包括微处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、用于可执行程序和校准值的电子存储介质，在该具体示例中显示为只读存储器(ROM)106(例如，存储器芯片)、随机存取存储器(RAM)108、保活存储器(KAM)110以及数据总线。控制器12可以接收来自包括在发动机10内的传感器的各种信号，如来自传感器122的绝对歧管压力信号，MAP。应当理解的是，在其他示例中，控制器12可接收来自附加传感器的信号，如节气门位置传感器、发动机温度传感器、发动机转速传感器、空气/燃料传感器等。 

在运行过程中，发动机10中的每个汽缸(41、42、43和44)一般经历一个四冲程循环：该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。通常，在进气冲程过程中，排气门关闭并且进气门打开。例如，空气经进气歧管被引入汽缸，活塞移动到燃烧室的底部从而增加汽缸内的容积。活塞靠近燃烧室的底部并在其冲程结束时(例如，当汽缸的容积最大时)的位置通常是本领域技术人员所称的下死点(BDC)。在压缩冲程过程中，进气门和排气门关闭。活塞移向汽缸盖以便压缩汽缸内的空气。活塞在其冲程结束并且最靠近汽缸盖(例如，当汽缸处于其最小容积)的点通常是本领域技术人员所称的上死点(TDC)。在以下被称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室。在以下被称为点火的过程中，所喷射的燃料通过已知的点火装置(如火花塞)进行点火从而产生燃烧。另外或可选地，可使用压缩来点燃空气/燃料混合物。在膨胀冲程过程中，膨胀气体将活塞推回到BDC。曲轴可将活塞的移动转变为旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程过程中，排气门打开从而将燃烧后的空气-燃料混合物释放到排气歧管中并且活塞返回到TDC。在一些示例中，对于汽缸44的情况，汽缸中只有一个排气门可在排气冲程过程中打开。注意上面仅作为示例进行描述，并且进气和排气门开启和/或关闭的正时可不同，例如，以提供正 或负气门重叠、进气门延迟关闭或各种其他的示例。另外或可选地，可以在一个或更多个汽缸(41、42、43和44)中实施压缩点火。 

图2示出示例CPS装置200。该CPS装置200可以是图1中示出的CPS装置(76和78)之一。CPS装置200可根据发动机工况启用或停用排气门202。例如，如下面更详细地描述，通过调节汽缸凸轮机构，气门202可以根据发动机工况以具有或不具有气门升程来运行。在其他示例中，排气门202可在多种不同的气门升程模式下运行，例如，高气门升程、低气门升程以及零气门升程，而不是被启用或停用。排气门202可以是排气门48，也可以是排气门50，如图1所示。 

CPS装置200包括联接至凸轮轴70用于调节气门的升程量和/或停用所述气门的机构282。在图2所示的示例中，该机构282包括两个升程廓线不同的凸轮：无升程凸轮凸角226和升程凸轮凸角228。然而，应当理解，本机构可以在不脱离本实用新型的范围的情况下包括附加升程廓线(例如，高升程凸轮、低升程凸轮和无升程凸轮)。应当理解，在一个示例中，升程凸轮凸角228的升程廓线可在CPS装置(76和78)之间变化。通过这种方式，当期望时，选择的排气量流入EGR系统和排气系统。 

CPS装置200可通过与电磁阀270联接的销钉272和梭274之间的接触来控制排气凸轮轴70从而启用或停用发动机汽缸。如图所示，蛇形槽276可穿过梭的圆周，使得槽中销钉的运动可影响梭沿着凸轮轴的轴向运动。即CPS装置200可经配置为纵向平移凸轮轴的特定部分，从而导致汽缸气门的运行在凸轮226和228和/或其他凸轮之间变化。通过这种方式，CPS装置200可在多种凸轮廓线之间转换。尽管没有示出，但是在液压实施方案中，滑阀(而不是销钉)可与梭物理连通以实现梭的轴向运动。 

CPS装置200可以在打开位置和闭合位置之间驱动排气门202，其中打开位置允许排气气体从气门口排出，并且闭合位置基本阻止气体从气门口排出。在本示例中，无升程凸轮凸角226具有用于根据发动机工况停用其相应汽缸的无升程凸轮凸角廓线。此外，在本示例中，升程凸轮凸角228具有比无升程凸轮凸角廓线大的升程凸轮凸角廓线，用于打开进气或排气门。 

凸轮机构282可设置在气门202的正上方。另外，凸轮凸角(226和228)可以可滑动地附连至排气凸轮轴70。 

凸轮塔292可联接至发动机的汽缸盖210。然而，在其他示例中，凸轮塔可联接至发动机缸体的其他部件，例如，联接至凸轮轴支架或凸轮盖。凸轮塔可支撑顶置凸轮轴并且可将设置在气门上方的凸轮轴上的机构分开。 

图2中未示出的附加元件可包括推杆、摇臂、挺杆等。这种装置和特征可以通过将凸轮的旋转运动转换为气门的平移运动来控制排气门的致动。 

上述凸轮的配置也可用于提供供应到汽缸44和从汽缸44中排出的空气的量和正时的控制。然而，其他配置也可用于使得CPS装置200能够在两个或更多个凸轮之间转换气门控制。例如，可切换的挺杆或摇臂可用于在两个或更多个凸轮之间改变气门控制。 

上述CPS装置200可以液压供能或电驱动，或者以它们的组合。信号线可以发送控制信号到CPS装置200并从CPS装置200接收凸轮正时和/或凸轮选择测量。在一个示例中，CPS装置200可以是用在汽缸44中的优选CPS装置，在图中1所示。 

现在转到图3，描绘出与图1所示的发动机10一起使用的另一示例CPS装置300的配置。CPS装置300联接至排气门302。该CPS装置300可以是图1所示的第一CPS装置76和/或第二CPS装置78。因此，在一些示例中，第一CPS装置76和第二CPS装置78可以是基本相同的。然而，在其他示例中，CPS装置的某些特性可发生变化。例如，CPS装置之间的凸轮廓线可发生变化。因此，CPS装置中的凸轮可具有不同的廓线。具体地，在一个示例中，与排气门关联的凸轮可具有更平缓的升程廓线从而传播更小脉冲并提供平稳的EGR输送，其中排气门与EGR管道流体连通。另外，排气门302可以是图1示出的第一排气门48和/或第二排气门50。 

排气凸轮轴70可包括限定排气门302的升程廓线的凸轮凸角310和312。此外，应当理解，图1所示的第一CPS装置76中的凸轮可具有与图1所示的第二CPS装置78的凸轮不同的廓线。在所描绘的示例中，一个凸轮凸角310将停用用于一个CPS装置的气门，而另一凸 轮凸角312将指定针对专用的EGR通道或排气通道的期望升程和持续时间。因此，CPS装置会停用EGR或排气路径排气门，同时启用排气或EGR路径排气门至预期升程和持续时间。 

在所描绘的示例中，凸轮凸角310和312可以具有相同的升程廓线。此外，在一些示例中，凸轮凸角可设置在凸轮凸角310和312之间。设置在凸轮凸角310和312之间的凸轮凸角可具有不同于凸轮凸角310和312的升程。在这种示例中，该凸轮凸角具有比凸轮凸角310和312低的升程。具体而言，较低的升程廓线可以不驱动排气门302。然而在一些实施例中，设置在凸轮凸角310和312之间的凸轮可以稍稍打开气门302。通过这种方式，EGR速率可以降低，同时一些排气能量流向涡轮机用于更高的升压方案。 

可切换挺杆316经配置与排气凸轮轴70的多个凸轮凸角相互作用。具体地，凸轮凸角310和312可与可切换挺杆316的外部318的外顶表面相互作用。在所描绘的示例中，可切换挺杆316的中央部分320的中央顶表面不与凸轮凸角相互作用。然而，在一些示例中，设置在凸轮凸角310和312之间的凸轮可与中央部分320进行相互作用。外部318可被称作第一部分并且中央部分可被称作第二部分，或者反之亦然。借此，第一部分可以包围第二部分。但是已经考虑其他部分定位方式。例如，第一部分和第二部分可设置为并肩。 

在气门的运行过程中，可切换挺杆316可通过凸轮凸角310和312作为一个单元被驱动，以产生气门升程廓线。可替代地，外部318可如图3所描述的从中央部分320断开联接，并且可切换挺杆316可以不通过凸轮凸角310和312驱动。因此，当中央部分320通过CPS装置300从外部318断开联接时，排气门302不被驱动。借此，CPS装置300可被驱动以选择性地启用和阻止气门驱动。应当理解的是，CPS装置300可与图1所示的控制器12电子通信，如前面所讨论的。 

尽管本示例示出具有联接到气门杆的挺杆的顶置凸轮发动机，但是挺杆也可与推杆发动机一起使用，并且可折叠挺杆可因此联接至推杆。 

图3还示出联接至气门302的弹簧330。弹簧330可经配置在气门302处于打开位置时对该气门施加回弹力。另外，应当理解的是， 气门302可坐落并密封在处于封闭位置的汽缸44的气门座上，如图1所示。同样地，在打开位置的气门302可与气门座隔开。 

图4示出包括在图3的CPS装置300中的可切换挺杆316的一个示例，其中，锁销354用于联接或使外部318从中央部分320断开联接。通过这种方式，当销钉处于锁定位置时，由与图3所示的凸轮凸角310和312接触导致的运动使内部跟随该运动，并且因此驱动联接到内部的气门杆和气门。或者，当销钉处于未锁定位置时，内部356中的空动弹簧可导致外部318从中央部分320分离移动。处于未锁定位置，外部318可上下移动，而图3所示的排气门302基本上保持静止。因此，在这种配置中，排气门可通过图3所示的凸轮凸角310和312被阻止驱动。借此，可由CPS装置停用排气门的运行。 

应当理解的是，如果期望可使用其他气门驱动的示例。例如，可切换挺杆可通过处于未锁定位置的中央凸轮驱动，其中中央凸轮具有低升程廓线。 

在一个示例中，销钉354可通过由液压阀控制的液压压力来驱动，其中液压阀与图1所示的控制器12通信，从而使可切换挺杆在锁定位置和未锁定位置之间转变。进一步地，可实施油路配置来控制不同汽缸气门的挺杆切换。 

图5示出用于运行发动机的方法500。方法500可以由上面关于图1-4讨论的发动机和系统来实现，或者可通过其他合适的发动机和系统来实现。 

在502，方法包括：使来自第一汽缸的排气流入排放控制装置。使来自第一汽缸的排气流入排放控制装置可包括使来自第一汽缸的排气流动通过设置在排放控制装置上游的涡轮机。 

接着，在504，方法包括通过联接到第一排气门的第一CPS组件启用联接到第二汽缸的第一排气门的周期性气门驱动。在506，方法包括使来自第二汽缸的排气流入排放控制装置。使来自第二汽缸排气流入排放控制装置可包括，在508使来自第二汽缸的排气流入排气歧管，在510使来自排气歧管的排气流入涡轮机，并在512使来自涡轮机的排气流入排放控制装置。 

在514，方法包括通过第二CPS组件阻止第二排气门的周期性气 门驱动。第二排气门联接到第二汽缸并且第二CPS组件联接到第二排气门。通过这种方式，第二排气门的气门运行被阻止。在一个示例中，第一排气门比第二排气门大。然而，已经考虑其他排气门尺寸。 

在516，方法包括通过联接到第二排气门的第二CPS组件启用联接到第二汽缸的第二排气门的周期性气门驱动。接着，在518，方法包括使来自第二汽缸的排气流入进气系统。当处于这种模式时，第二汽缸可以替代燃烧模式(例如，富燃烧)运行，以提高再循环排气的燃烧容限和有效性。在520，方法包括通过第一CPS组件阻止第一气门的周期性气门驱动。通过这种方式，第一排气门的气门运行被阻止。 

步骤502、504、506、508、510、512和514可在第一状况期间实施。另一方面，步骤516、518和520可在第二状况期间实施。在一个示例中，第一条件可以是当发动机的温度低于阈值并且第二条件可以是当发动机的温度大于或等于阈值。通过这种方式，排气可以被引导至排放控制装置用于快速预热和减少排放，并且然后在排放控制装置已经达到预期温度之后被引导至进气系统用于EGR燃料经济性获益。在另一示例中，第一条件可以是当发动机转速/负荷在发动机转速/负荷范围内或者大于用于提高的发动机扭矩和马力的发动机转速/负荷阈值，并且第二条件可以是当发动机转速/负荷不在发动机转速/负荷范围内或者小于发动机转速/负荷阈值。进一步地，在另一示例中，第一条件可以是当空气/燃料比高于阈值，并且第二条件是当空气/燃料比低于阈值，如针对再循环排气的提高的燃烧容限和有效性的富化学计量。 

图6示出用于发动机运行的方法600。方法600可以由上面关于图1-4讨论的发动机和系统实现，或者可通过其他合适的发动机和系统实现。 

在602，方法包括引导来自汽缸的排气只通过第一排气门返回到汽缸的进气门上游的进气。在604，方法包括引导来自汽缸的排气只通过第二排气门进入汽缸下游的排气。 

步骤602可在第一状况期间实施，并且步骤6可在第二状况期间实施。在一个示例中，从汽缸排出的排气被引导只通过第二气门与来自另一汽缸的排气汇合，并且第二条件可包括发动机冷启动和峰值扭 矩需求，第一条件和第二条件是相斥的。在这样的示例中，排气可在催化剂的上游汇合。进一步地，在这样的示例中，排气可在催化剂的下游汇合。仍进一步地，在这样的示例中，排气可在涡轮增压器的上游汇合，或者排气可在涡轮增压器的下游汇合。进一步地，在另一个示例中，在这样的示例中，排气可汇合进入设在汽缸盖内的排气歧管。 

图7示出用于发动机的运行的方法700。方法700可由上面关于图1-4讨论的发动机和系统实现，或者可通过其他合适的发动机和系统实现。 

在702，方法包括从第一排气门引导第一排气量进入排放控制装置，并且在704，方法包括从第二排气门引导第二排气量进入进气系统。在一些示例中，第一排气量可不等于第二排气量。 

应当理解的是，步骤702和704可重叠实施，或在某些情况下以同时的时间间隔实施。另外，步骤702和704可在第一状况期间实施。第一条件可以是当减少的排气再循环被期望并且发动机负荷大于阈值或者在可小于峰值增压负荷的负荷范围内。 

注意到在此包括的示例控制和估计程序可在各种发动机和/或车辆系统配置中使用。在此描述的特别的程序可代表任何数目的处理策略，例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程以及类似物中的一个或者更多个。就此而言，所示的各种动作、操作或功能可以以所示的顺序实施、并行实施或者在一些情况下被省略。类似地，该处理的顺序并不是实现在此所述的示例性实施例的特征和优点所必需的，只不过被提供以便于展示以及说明。根据所使用的特别策略可以重复实施一个或多于一个所示的动作或者功能。此外，所述动作可以图表性地代表有待编程到发动机控制系统中的计算机可读存储媒介内的代码。 

应该理解的是，在此公开的这些配置以及程序本质上是示例性的，并且这些具体的实施方案不应从限定的角度进行解释，因为可能存在多种变体。例如，上述技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4以及其他发动机类型。本公开的主题包括多种系统和配置以及在此公开的其他特征、功能和/或特性的所有新颖的且非显而易见的组合。 

随附的权利要求特别指出了被认为是新颖的和非显而易见的某些组合以及子组合。这些权利要求可能提到“一个”元件或“第一”元 件或者其等价物。这种权利要求应该被理解为包括一个或多于一个这种元件的结合，既不必需也不排除两个或多于两个这种元件。所公开的这些特征、功能、元件和/或特性的其他组合以及子组合可能通过当前权利要求的修改或者通过在本申请或相关申请中提出新权利要求而要求保护。不管是否比原始权利要求的范围更宽、更窄、等同或者不同，这种权利要求均被视为包括在本公开的主题内。 

Claims (10)

1.一种用于发动机的排气再循环运行的装置，其特征在于包括： 

在汽缸中的第一排气门和进气系统之间流体连通的排气再循环管道，即EGR管道；以及 

在所述汽缸中的第二排气门和排放控制装置之间流体连通的排气管道。 

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于其中所述EGR管道只联接在所述第一排气门和所述进气系统之间，所述EGR管道在所述发动机的所有汽缸上游的位置被联接至所述进气系统。 

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于其中所述EGR管道未被联接至所述发动机的任何其他汽缸的排气门。 

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于其中所述EGR管道未被所述第一排气门和所述进气系统之间的可调阀阻碍。 

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于进一步包括联接至所述汽缸的所述第一和第二排气门用于驱动和停用所述气门的气门调节系统。 

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于其中所述气门调节系统包括联接至所述第一和第二排气门的停用机构。 

7.一种发动机，其特征在于包括： 

与汽缸中的第一排气门和进气系统流体连通的排气再循环管道，即EGR管道； 

与所述汽缸中的第二排气门和排放控制装置流体连通的排气管道； 

联接至所述第一排气门选择性启用气门运行的第一凸轮廓线变换装置，即CPS装置；以及 

联接至所述第二排气门选择性启用气门运行的第二CPS装置。 

8.根据权利要求7所述的发动机，其特征在于进一步包括联接至所述第一CPS装置和第二CPS装置的控制系统，其中所述第二排气门比所述第一排气门大，所述发动机进一步包括第二汽缸，所述第二汽缸包括两个或更多个与所述排放控制装置流体连通的排气门。 

9.根据权利要求8所述的发动机，其特征在于其中所述第一和第二排气门在被启用时具有不同的升程曲线,其中所述EGR管道不包括EGR阀。 

10.根据权利要求8所述的发动机，其特征在于进一步包括设置在所述排放控制装置上游的涡轮机，所述排气管道包括设置在所述涡轮机上游的出口并且所述涡轮机被联接至所述进气系统中的压缩机。