KR102041313B1 - 소기 밸브를 통한 egr 시스템을 향한 배기가스 유동의 제어 - Google Patents

소기 밸브를 통한 egr 시스템을 향한 배기가스 유동의 제어 Download PDF

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Abstract

일 실시예는 내연기관 시스템 내의 배기가스 유동을 제어하는 방법, 및 이를 이용한 제품 및 시스템을 포함할 수 있다.

Description

소기 밸브를 통한 EGR 시스템을 향한 배기가스 유동의 제어{CONTROLLING EXHAUST GAS FLOW TO THE EGR SYSTEM THROUGH A SCAVENGER VALVE}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2012년 10월 30일에 출원된 미국 가출원 일련번호 제61/720,072호의 이익을 주장한다.
본 개시가 전반적으로 관련된 분야는 내연기관으로부터의 배기가스의 유동을 제어하는 방법을 포함한다.
차량은 배기가스 재순환 시스템을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 내연기관 시스템을 제어하는 방법에 있어서, 배기 서브시스템에 연결된 적어도 하나의 실린더의 적어도 하나의 블로우다운 배기 밸브를 블로우다운 매니폴드를 통해 배기 서브시스템에 소통시키는 단계; EGR 시스템에 연결된 적어도 하나의 실린더의 소기 밸브를 EGR 서브시스템에 소통시키는 단계; 및 EGR 서브시스템을 흡기 시스템에 소통시키는 단계를 포함하는 방법을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 복수의 실린더들을 포함하는 터보차지된 내연기관으로, 각각의 실린더는 블로우다운 배기 밸브 및 소기 배기 밸브를 구비하고, 적어도 하나의 실린더는 EGR 서브시스템 전용이며, 적어도 하나의 실린더는 배기가스를 엔진으로부터 멀리 운반하기 위해 배기 서브시스템에 연결되는 터보차지된 내연기관; 흡입가스를 엔진에 전달하기 위한 흡기 서브시스템; 배기가스를 엔진으로부터 멀리 운반하는 배기 서브시스템으로, 배기 서브시스템에 연결된 실린더들의 블로우다운 배기 밸브들과 소통되는 블로우다운 배기 매니폴드, 및 배기 서브시스템에 연결되는 실린더들의 소기 배기 밸브들과 소통되는 소기 배기 매니폴드를 포함하는 배기 서브시스템; 블로우다운 배기 매니폴드와 소통되는 배기 서브시스템 내의 터빈 및 흡기 서브시스템 내의 압축기를 포함하는 터보차징 서브시스템; 및 전용 EGR 실린더의 적어도 소기 밸브와 소통되며, 흡기 서브시스템과 소통되는 배기가스 재순환(EGR) 서브시스템을 포함하는 내연기관 시스템을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예들은 이하에 제공된 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 본 발명의 실시예들을 개시하는 상세한 설명 및 구체적인 예들은 본 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니라, 단지 예시의 목적을 위한 것임을 이해해야 한다.
본 발명의 실시예들은 상세한 설명 및 첨부 도면으로부터 보다 완전히 이해될 것이다:
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 내연기관 시스템의 개략도이다.
도 1b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 내연기관 시스템의 개략도이다.
도 1c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 내연기관 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 1의 시스템에 사용되는 동심 캠 페이저 장치의 모식도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 1의 시스템의 적어도 하나의 터보차저와 적어도 하나의 배기가스 재순환 경로 사이에 분리된 배기가스 유동을 제어하는 방법의 흐름도이다.
본 발명의 선택적인 실시예들의 하기 설명은 사실상 단지 예시적인 것이며, 본 발명이나 그 적용 또는 용도를 제한하려는 의도가 아니다.
도 1을 참조하면, 일 실시예는 임의의 적절한 시스템을 이용하여 수행될 수 있는, 보다 구체적으로는 시스템(10)과 같은 엔진 시스템과 함께 수행될 수 있는 방법을 포함할 수 있다. 하기 시스템에 대한 설명은 단지 엔진 시스템의 일 실시예의 간략한 개요를 제공하지만, 이에 도시되지 않은 다른 시스템들 및 구성요소들도 현재 개시된 방법을 지원할 수 있다.
일반적으로, 시스템(10)은 기계적인 회전 에너지 및 배기가스로 변환되도록 연료 및 흡입가스의 혼합물을 연소시킬 수 있는 내연기관(12), 흡입가스를 엔진(12)에 전달하며 배기가스를 엔진(12)으로부터 멀리 운반할 수 있는 엔진 브리딩 시스템(14)을 포함할 수 있다. 시스템(10)은 또한 내부에서 흡입가스와 함께 연소되도록 임의의 적절한 액상 및/또는 기상 연료를 엔진(12)에 공급하기 위한 연료 서브시스템(미도시), 및 엔진 시스템(10)의 작동을 제어하기 위한 제어 서브시스템(16)을 포함할 수 있다.
내연기관(12)은 가솔린 엔진 같은 불꽃-점화 엔진, 디젤 엔진 같은 자동-점화 또는 압축-점화 엔진, 또는 기타 등등과 같은 임의의 적절한 유형의 엔진일 수 있다. 엔진(12)은 내부에 실린더들 및 피스톤들(별도로 도시되지 않음)을 구비한 블록(18)을 포함할 수 있고, 이들은 실린더 헤드(역시 별도로 도시되지 않음)와 함께 연료 및 흡입가스의 혼합물의 내부 연소를 위한 연소실들(20)을 한정할 수 있다. 엔진(12)은 또한 임의의 적절한 수량의 흡기 밸브들(22), 및 임의의 적절한 개수의 제1 또는 블로우다운 배기 밸브들(24) 및 제2 또는 소기 배기 밸브들(25)을 포함할 수 있는 배기 밸브들을 포함할 수 있다.
엔진(12)은 임의의 수량의 실린더들을 포함할 수 있고, 임의의 크기로 이루어질 수 있으며, 임의의 적절한 속도 및 부하에 따라 작동할 수 있다. 예시적인 공회전 속도는 약 500 내지 약 800 RPM일 수 있고, 통상적인 최대 엔진 속도는 약 5500 내지 6500 RPM일 수 있지만, 심지어는 이 범위를 초과할 수도 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 낮은 속도 및 부하라는 용어는 최대 엔진 속도 및 부하의 약 0% 내지 33%를 포함할 수 있고, 중간 속도 및 부하는 최대 엔진 속도 및 부하의 약 25% 내지 75%를 포함할 수 있고, 높은 속도 및 부하는 최대 엔진 속도 및 부하의 약 66% 내지 100%를 포함할 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 낮은 내지 중간 속도 및 부하는 최대 엔진 속도 및 부하의 약 0% 내지 50%를 포함할 수 있고, 중간 내지 높은 속도 및 부하는 최대 엔진 속도 및 부하의 약 50% 내지 100%를 포함할 수 있다.
밸브 타이밍은 밸브들을 개방하기 위해 캠샤프트들 또는 밸브 솔레노이드들 또는 기타 등등에 의해 조절될 수 있다. 엔진 사이클의 예시적인 예에서, 배기 밸브는 피스톤이 하사점(BDC) 위치에 도달하기 직전에 개방되며, 그 후에 전체 연소된 흡입가스 중 절반 가량이 비교적 높은 압력 하에서 연소실들을 빠져나간다. 이는 일반적으로 엔진 사이클의 배기 부분의 블로우다운 위상으로 지칭된다. 피스톤은 상사점(TDC) 위치를 향해 위로 다시 이동하고, 비교적 더 낮은 압력 하에서 연소실들로부터 잔류하는 연소된 흡입가스의 전부가 아니더라도 대부분을 배출한다. 이는 일반적으로 엔진 사이클의 배기 부분의 소기 위상으로 지칭된다.
이제 도 2를 참조하면, 엔진(12)은 배기 밸브들(24, 25)을 구동시키기 위한 임의의 적절한 가변 밸브 타이밍 장치들을 포함할 수 있다. 일 예에서, 솔레노이드들과 같은 개별 액추에이터들(미도시)이 배기 밸브들(24, 25)을 구동시키는 데에 사용될 수 있다. 다른 예에서, 이중 작동식 동심 캠 장치(13)가 각각의 배기 밸브(24, 25)를 다른 배기 밸브와 독립적으로 구동시키는 데에 사용될 수 있다. 장치(13)는 캠 튜브(105)에 의해 지지되는 캠 샤프트(103)를 포함한 동심 샤프트들을 구비할 수 있는 캠샤프트 조립체(101)를 포함할 수 있다. 캠 샤프트(103)는 블로우다운 또는 소기 밸브 캠(107, 109)을 지지하고, 캠 튜브(105)는 블로우다운 또는 소기 밸브 캠(107, 109) 중 다른 하나를 지지한다. 일 실시예에서, 블로우다운 밸브 캠들에 결합된 샤프트 또는 튜브는 엔진 크랭크샤프트에 대해 고정 위상 관계를 가질 수 있고, 소기 밸브들에 결합된 다른 동심 샤프트는 엔진 크랭크샤프트에 대해 캠 페이저(111)에 의해 변경되는 가변 위상 관계를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 어느 정도 더 큰 성능 및 효율을 제공하면, 하나 이상의 캠 페이저들(111)은 캠 샤프트(107) 및 튜브(109)의 위상 관계를 서로에 대해 및 엔진 크랭크샤프트에 대해 독립적으로 변경할 수 있다. 배기 밸브들의 타이밍 및/또는 리프트는 페이저(들)(111)로 캠 샤프트(107) 및 튜브(109) 사이의 각도 또는 위상을 조정함으로써 제어될 수 있다.
캠 장치(13)는 모든 속도들 및 부하들에서 양호한 엔진 배출 및 효율을 산출하기 위해 엔진 시험 및 교정에 기반하여 엔진 전자 제어 모듈과 같은 제어 서브시스템(16)에 의해 제어될 수 있다. 캠 장치(13)는 터보차저 터빈에 전달된 에너지를 변경하여 터보 웨이스트게이트 장치에 대한 필요성 없이 터보차저 부스트를 제어하기 위해 배기 밸브들(24, 25)과 함께 주요한 장치일 수 있다. 다른 실시예에서, 본원에 설명된 다양한 재료들이 또한 터보차저를 구비하지 않은 시스템과 함께 사용될 수 있다. 다른 선택적인 실시예들에서, 본원에 설명된 방법은 수퍼차저, 프리차저, 가변 형상 터보차저, 및/또는 다단 터보차저를 포함하는 엔진 브리딩 시스템과 함께 사용될 수 있다.
일반적으로, 블로우다운 및 소기 밸브들의 최적의 밸브 타이밍은 응용에 따라 특정될 것이므로, 엔진에 따라 다를 것이다. 그러나, 블로우다운 밸브들(24)은 소기 밸브들(25)보다 더 높은 리프트와 함께, 비교적 앞당겨진 타이밍을 가질 수 있고, 더 긴 밸브 개방 지속시간을 가질 수 있다. 일 예에서, 블로우다운 밸브들(24)의 리프트는 약 180°의 크랭크 각도에서 달성할 수 있는 최대 리프트일 수 있고, 소기 밸브들(25)의 리프트는 약 160°의 크랭크 각도에서 달성할 수 있는 최대 리프트일 수 있다.
블로우다운 밸브(들)(24)를 위한 지속시간 및/또는 리프트를 포함한 예시적인 밸브 타이밍은 종래의 배기 밸브들이 구비된 동일하거나 유사한 엔진을 위한 밸브 타이밍의 약 70 내지 100%일 수 있다. 블로우다운 밸브(들)(24)를 위한 보다 구체적인 예시적인 밸브 타이밍은 종래의 배기 밸브들이 구비된 동일하거나 유사한 엔진을 위한 밸브 지속시간 및 리프트 타이밍의 약 85 내지 95%(예컨대, 90%) 지속시간 및 약 90 내지 100%(예컨대, 95%) 리프트일 수 있다. 블로우다운 밸브(들)(24)의 밸브 개방 타이밍은 일반적으로 최소 터보차저 부스트 조건에서 유사하거나 늦춰질 수 있고, 부스트를 증가시키기 위해 앞당겨질 수 있다. 블로우다운 밸브(들)(24)를 위한 캠 장치(13)의 예시적인 위상 권한은 약 2000 내지 5500 RPM에서 약 25 내지 40°(약 28°)의 크랭크샤프트 각도일 수 있다.
소기 밸브(들)(25)를 위한 지속시간 및/또는 리프트를 포함한 예시적인 밸브 타이밍은 종래의 배기 밸브들이 구비된 동일하거나 유사한 엔진을 위한 밸브 타이밍의 약 60 내지 90%일 수 있다. 소기 밸브(들)(25)를 위한 밸브 타이밍의 보다 구체적인 변경들은 종래의 배기 밸브들이 구비된 동일하거나 유사한 엔진을 위한 밸브 지속시간 및 리프트 타이밍의 약 75 내지 85%(예컨대, 80%) 지속시간 및 약 80 내지 90%(예컨대, 85%) 리프트일 수 있다. 소기 밸브(들)(25)의 밸브 폐쇄 타이밍은 일반적으로 종래의 배기 밸브들이 구비된 동일하거나 유사한 엔진의 밸브 폐쇄 타이밍과 유사할 수 있다. 소기 밸브(들)(25)를 위한 캠 장치(13)의 예시적인 위상 권한은 약 2000 내지 5500 RPM에서 약 30 내지 90°(예컨대, 60°)의 크랭크샤프트 각도일 수 있다.
도 1a를 참조하면, 엔진 브리딩 시스템(14)은, 흡입가스를 압축하고 냉각하여 엔진(12)으로 운반할 수 있는 흡기 서브시스템(26), 및 배기가스로부터 에너지를 추출하여 엔진(12)으로부터 멀리 운반할 수 있는 배기 서브시스템(28)을 포함할 수 있다. 엔진 브리딩 시스템(14)은 또한 엔진 시스템(10)으로부터 배출 및 펌핑 손실을 감소시키기 위해 외기와 혼합되도록 배기가스를 재순환시키기 위해 배기 및 흡기 서브시스템들(26, 28)을 가로질러 소통되는 배기가스 재순환(EGR) 서브시스템(30)을 포함할 수 있다. 엔진 브리딩 시스템(14)은 유입 공기를 압축함으로써 연소를 개선하여 엔진 동력 출력을 증가시키기 위해 흡기 및 배기 서브시스템들(26, 28) 사이에 터보차징 시스템(32)을 더 포함할 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 흡입가스(induction gas)라는 표현은 외기, 압축된 공기, 및/또는 재순환된 배기가스를 포함할 수 있다.
일 실시예는, 도시된 바와 같이 1단 시스템일 수 있거나, 다단 또는 순차 터보차징 서브시스템일 수 있는 터보차징 서브시스템(32)을 포함할 수 있다. 터보차징 서브시스템(32)은 배기 서브시스템(28) 내의 터빈측(34) 및 흡기 서브시스템(26) 내의 압축기측(36)을 포함할 수 있다. 다단 터보차징은 대부분의 또는 모든 엔진 작동점들 상에서 서브시스템(32)의 터빈측 및 압축기측(34, 36)의 연속적인 가변 적응을 허용할 수 있다. 터보차징 서브시스템(32)은 임의의 크기 및 유형의 1개, 2개, 또는 그 이상의 터보차저들을 포함할 수 있되, 이들은 직렬, 병렬, 또는 둘 다로 연결될 수 있으며, 웨이스트게이트 밸브조절 또는 바이패스 조절을 사용할 수도 있고, 사용하지 않을 수도 있다. 다시 말하면, 서브시스템(32)은 또한 임의의 적절한 압축기 및/또는 임의의 적절한 유형의 터빈 바이패스 또는 웨이스트게이트 밸브들을 포함할 수 있다. 그러나, 본원에 개시된 방법 및 장치는 터빈 바이패스 밸브들에 대한 필요성을 줄이거나 없앨 것으로 고려된다.
터보차징 서브시스템(32)의 선택적인 실시예는 제1 터보차저(38)를 포함할 수 있다. 터보차저(38)는 가변 터빈 구조(VTG)형의 터보차저, 듀얼-스테이지 터보차저, 또는 웨이스트게이트 또는 바이패스 장치를 구비한 터보차저, 또는 기타 등등일 수 있다. VTG 터보차저는 종래의 배기 시스템이 구비된 엔진에서 배압 증가 및 이에 수반된 연비 감소를 야기하는 경향이 있지만, VTG 터보차저는 엔진(12)과 같은 분리된 배기 엔진과 함께 사용될 때 더 효율적일 수 있다. 이는 터빈 에너지가 블로우다운 배기 밸브 경로에 의해 전달될 때, 작은 노즐 개구들에서 펌핑 기생 손실에 기인한 펌핑 평균 유효 압력(pumping mean effective pressure, PMEP) 페널티들이 크게 감소될 수 있기 때문인데, 이는 배기 중에 엔진 피스톤들에 작용하는 배기 배압이 통상적으로 터보차저 터빈 입구에서의 높은 배압에 의해 최소한으로 영향을 받기 때문이다. 어쨌든, 터보차저(38) 및/또는 임의의 터보차저 부속 장치(들)는 터보차저 부스트 압력, 공기 질량 유량, 및/또는 EGR 유동과 같은 예시적인 파라미터들 중 하나 이상에 영향을 미치도록 조정될 수 있다.
일 실시예에서, 터보차저(38)는 터빈(42), 및 터빈(42)에 기계적으로 결합되는 압축기(44)를 포함할 수 있다.
선택적인 실시예들에서, 흡기 서브시스템(26)은, 적절한 도관 및 커넥터들에 더하여, 유입 공기를 여과하기 위한 공기 필터(52)를 구비할 수 있는 입구 단부(50)를 포함할 수 있다. 흡기 서브시스템(26)은 또한 압축된 공기를 냉각하기 위해 터보차저 압축기(44)의 하류에 있는 충전 공기 냉각기(54), 및 엔진(12)을 향한 냉각된 공기의 유동을 조절하기 위해 충전 공기 냉각기(54)의 하류에 있는 흡기 스로틀 밸브(56)를 포함할 수 있다. 흡기 서브시스템(26)은 또한 조절된 공기를 받아서 엔진 연소실들(20)로 분배하기 위해 스로틀 밸브(56)의 하류 및 엔진(12)의 상류에 있는 흡기 매니폴드(58)를 포함할 수 있다. 흡기 서브시스템(26)은 또한 다른 적절한 장치들을 포함할 수 있다.
선택적인 실시예들에서, 배기 서브시스템(28)은, 적절한 도관 및 커넥터들에 더하여, 엔진(12)의 연소실들(20)로부터 배기가스를 수집하여 배기 서브시스템(28)의 잔여부로 하향 운반하는 배기 매니폴드(60)를 포함할 수 있다. 배기 매니폴드(60)는 블로우다운 배기 밸브들(24)과 소통되는 제1 또는 블로우다운 배기 매니폴드(62), 및 소기 배기 밸브들(25)과 소통되는 소기 배기 매니폴드(63)를 포함할 수 있다. 배기 매니폴드(60)는 실린더 헤드(별도로 도시되지 않음)와 별개이거나, 이와 통합될 수 있다. 블로우다운 및 소기 배기 매니폴드들(62, 63)은 서로 별개이거나 통합될 수 있다.
일 실시예에서, 배기 서브시스템(16)은 또한 배기 매니폴드(60), 특히 블로우다운 매니폴드(62)와 하류에서 소통되는 터보차저 터빈(42) 중 하나 또는 둘 다를 포함할 수 있다. 배기 서브시스템(28)은 또한 배기 매니폴드(60)의 하류에서 배출 장치(들)와 같은 임의의 수량의 적절한 배출 장치들을 포함할 수 있다. 배출 장치(들)는 근접-결합된 디젤 산화 촉매(DOC) 장치, 질소 산화물(NOx) 흡착재 유닛, 입자 필터, 및/또는 기타 등등과 같은 하나 이상의 촉매 컨버터들을 포함할 수 있다. 배압 밸브(들)와 같은 하나 이상의 가변 제한 밸브들(65)이 낮은 엔진 속도에서 터보차저 터빈(42)에 전달되는 배기 에너지의 증가를 가능하게 하기 위해 배출 장치(64)의 앞에 및/또는 뒤에 소기 배기 매니폴드(63)와 연통되도록 위치될 수 있다. 배기 서브시스템(28)은 또한 다른 적절한 장치들을 포함할 수 있다.
선택적인 실시예들에서, EGR 서브시스템(30)은 엔진(12)에서 연소되도록 배기 서브시스템(28)으로부터 흡기 서브시스템(26)으로 배기가스의 일부를 재순환시킬 수 있다. 일 실시예에서, 도시된 바와 같이, EGR 서브시스템(30)은 터보차저 터빈(42)의 상류에서 배기 서브시스템(28)에 연결되지만 터보차저 압축기(44)의 하류에서 흡기 서브시스템(26)에 연결되는 저압(LP) EGR 경로(80)를 포함할 수 있다. 실린더(20a)는 전용 EGR 실린더이며, 블로우다운 및 소기 밸브들(24, 25)을 통해 흡기 서브시스템(14)으로 고압 및 저압 배기가스를 다시 재순환시킬 수 있다.
선택적인 실시예들에서, 전용 실린더(20a)는 다른 실린더들(20)과 상이한 공기/연료비로 작동할 수 있다. 실린더들(20, 20a)에서의 공기/연료비는 엔진의 작동 중에 필요에 따라 조정될 수 있다.
도 1a에 도시된 실시예는 전용 실린더(20a)로부터 공기 충전 냉각기(54)로 이어지는 도관(70) 내의 비례 밸브(66), 및 도관(70)으로부터 블로우다운 매니폴드(62)로 이어지는 도관(82) 내의 비례 밸브(67)를 도시한다.
또한, 비례 EGR 밸브(65)가 고압 EGR 라인(80) 내에 제공될 수 있다.
선택적인 실시예들의 작동 시, 비례 EGR 밸브는 압축기(44)의 상류에서 흡기 시스템 내로의 고압 배기 밸브의 가변량을 허용하도록 변경될 수 있다.
일 실시예에서, 비전용 실린더들로부터 충분한 부스트를 제공할 수 있는 정상 작동을 위해, 시스템은 리치(rich) 전용 실린더로부터 25% EGR을 제공하되, 밸브(67)는 폐쇄되며, 밸브(66)는 개방된다.
일 실시예에서, 저압 라인(80)은 EGR 밸브(67)를 조절함으로써 소기 매니폴드를 통해 EGR 속도를 보완할 수 있다. 소기 EGR은 또한 흡기 매니폴드로 직접 전달될 수 있다.
일 실시예에서, 높은 부하 및 낮은 엔진 속도에서의 작동을 위해, 전용 실린더(20a)는 리치 가스 혼합물에서 화학양론 가스 혼합물로 변화될 수 있다. 또한, 밸브(67)는 전용 실린더(20a)로부터의 배기가스의 일부가 블로우다운 매니폴드에 들어가서 터빈(42) 스핀을 증가시키도록 개방될 수 있다. EGR 밸브(67)는 원하는 EGR 속도를 제공하기 위해 조절될 수 있다. 부스트가 또한 소기 밸브들의 캠 위상을 수정하기 위해 조정될 수 있다.
도 1b에 도시된 실시예는 밸브들(66, 67)이 추가 부스트로서 및 EGR을 통해 전용 실린더(20a)로부터의 배기가스의 유동을 제어할 수 있는 다방향 또는 3방향 밸브(68)로 교체된 것을 제외하면 유사하다.
도 10은 전용 실린더의 소기 밸브(25a)가 EGR 시스템 전용일 수 있고, 다수의 밸브들(69, 70)이 EGR 시스템 사이에서 전용 실린더의 블로우다운 밸브(24a)로부터의 배기가스의 유동을 제어하고, 추가 부스트 밸브들(69, 70)의 제공이 도 1b에 도시된 실시예의 경우와 같이 단일 3방향 또는 다방향 밸브(미도시)로 교체될 수 있는 다른 실시예를 도시한다.
일 실시예에서, 다른 화학양론 실린더들로부터 충분한 부스트를 제공할 수 있는 정상 EGR 작동을 위해, 리치 전용 실린더(20a)로부터 25% EGR을 제공하되, 밸브(70)는 폐쇄되며, 밸브(69)는 개방된다.
일 실시예에서, 저압 라인(80)은 소기 매니폴드로부터의 HC-리치 EGR로 EGR을 보완할 수 있고, 밸브(65)는 유동을 제어하기 위해 조절될 수 있고, 소기 EGR은 대안적으로 흡기 매니폴드에 전달될 수 있다.
일 실시예에서, 높은 부하 및/또는 낮은 엔진 속도에서의 작동을 위해, 전용 실린더의 블로우다운 포트(24a)로부터의 배기 에너지가 터빈을 향한 에너지를 증가시키는 데에 사용될 수 있다. 이는 리치 전용 실린더(20a)를 화학양론으로 전환하고; 밸브(70)를 개방하며; 밸브(69)를 조절하거나 폐쇄하고; 적절한 EGR 속도를 전달하기 위해 밸브들(65, 69)을 조절하며; 및/또는 소기 캠 위상 및 밸브(69) 위치로 부스트를 조정함으로써 달성될 수 있다.
선택적인 실시예들에서, 제어 서브시스템(16)은 이하에서 본원에 개시된 방법의 적어도 일부를 수행하기 위한 임의의 적절한 하드웨어, 소프트웨어, 및/또는 펌웨어를 포함할 수 있다. 예컨대, 제어 서브시스템(16)은 다양한 엔진 시스템 액추에이터들 및 센서들(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 엔진 시스템 센서들은 도면들에 개별적으로 도시되지 않았지만, 엔진 시스템 파라미터들을 모니터링하기 위한 임의의 적절한 장치들을 포함할 수 있다. 예컨대, 엔진 속도 센서는 엔진 크랭크샤프트(미도시)의 회전 속도를 측정할 수 있고, 엔진 연소실들(20)과 소통되는 압력 센서들은 엔진 실린더 압력을 측정할 수 있으며, 흡기 및 배기 매니폴드 압력 센서들은 연소실들(20)에 들어가거나 이들로부터 나오는 가스의 압력을 측정할 수 있고, 유입 공기 질량 유량 센서는 흡기 서브시스템(26) 내의 유입 공기 유동을 측정할 수 있으며, 흡기 매니폴드 질량 유량 센서는 엔진(12)을 향한 흡입가스의 유동을 측정할 수 있다. 다른 실시예에서, 온도 센서들은 엔진(12)으로 흐르는 흡입가스의 온도를 측정할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 엔진 시스템(10)은 회전 속도를 측정하기 위해 터보차저(38)에 적절하게 결합되는 속도 센서를 포함할 수 있다. 일체형 각도 위치 센서와 같은 스로틀 위치 센서는 스로틀 밸브(56)의 위치를 측정할 수 있다. 위치 센서는 VTG 블레이드들(제공된 경우)의 위치를 측정하기 위해 터보차저(38)에 근접하게 배치될 수 있다. 미관 온도 센서는 배기 서브시스템을 빠져나간 배기가스의 온도를 측정하기 위해 미관 출구의 바로 상류에 배치될 수 있다. 또한, 온도 센서들은 입구(들) 및 출구(들)에서 배기가스의 온도를 측정하기 위해 배출 장치(들)의 상류 및 하류에 배치될 수 있다. 마찬가지로, 하나 이상의 압력 센서들은 압력 강하를 측정하기 위해 배출 장치(들)를 가로질러 배치될 수 있다. 산소(O2) 센서는 배기가스 및/또는 흡입가스 내의 산소를 측정하기 위해 배기 및/또는 흡기 서브시스템들 내에 배치될 수 있다. 마지막으로, 위치 센서들은 EGR 밸브들의 위치를 측정할 수 있다.
본원에 논의된 센서들에 더하여, 다른 적절한 센서들 및 이들의 관련 파라미터들이 현재 개시된 시스템 및 방법에 포함될 수 있다. 예컨대, 센서들은 또한 가속기 센서, 차량 속도 센서, 파워트레인 속도 센서, 필터 센서, 다른 유동 센서, 진동 센서, 노크 센서, 흡기 및 배기 압력 센서들, 및/또는 기타 등등을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 임의의 센서들은 전기적, 기계적, 및 화학적 파라미터들을 포함한 임의의 적절한 물리적 파라미터들을 감지하는 데에 사용될 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 센서라는 용어는 임의의 엔진 시스템 파라미터 및/또는 이러한 파라미터들의 다양한 조합들을 감지하는 데에 사용되는 임의의 적절한 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 포함할 수 있다.
제어 서브시스템(16)은, 센서 입력을 수신하여 처리하고 액추에이터 출력 신호들을 전송하기 위한, 액추에이터들 및 센서들과 소통되는 하나 이상의 컨트롤러들(별도로 도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다. 컨트롤러(들)는 하나 이상의 적절한 프로세서들 및 메모리 장치들(별도로 도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 메모리는 데이터 및 명령어들의 저장을 제공하도록 구성될 수 있되, 이 데이터 및 명령어들은 엔진 시스템(10)의 기능성 중 적어도 일부를 제공하며, 프로세서(들)에 의해 실행될 수 있다. 방법의 적어도 일부는 룩업 테이블, 공식, 알고리즘, 맵, 모델, 또는 기타 등등으로 메모리에 저장되어 있는 다양한 엔진 시스템 데이터 또는 명령어들 및 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들에 의해 구동될 수 있다. 어쨌든, 제어 서브시스템(16)은 센서들로부터 입력 신호들을 수신하고, 센서 입력 신호들에 따라 명령어들 또는 알고리즘들을 실행하며, 적절한 출력 신호들을 다양한 액추에이터들로 전송함으로써, 엔진 시스템 파라미터들을 제어할 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, ?醍?이라는 용어는 룩업 테이블, 맵, 공식, 알고리즘, 및/또는 기타 등등과 같은, 변수들을 사용하여 무언가를 나타내는 임의의 구조 개념을 포함할 수 있다. 모델은 용도에 따라 특정될 수 있으며, 소정의 엔진 시스템의 정확한 설계 및 성능 사양에 따라 특정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 전술한 엔진 시스템(10)의 작동 환경 내에서 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들로서 수행될 수 있는 EGR을 제어하는 방법을 포함할 수 있다. 당업자들은 또한 본 발명의 임의의 개수의 실시예들에 따른 방법이 다른 작동 환경들 내에서 다른 엔진 시스템들을 사용하여 수행될 수 있음을 인식할 것이다. 이제 도 3을 참조하면, 선택적인 실시예는 흐름도 형태로 도시된 방법(300)을 포함할 수 있다. 방법(300)의 이러한 특정한 실시예의 설명이 진행됨에 따라, 다수의 실린더들을 구비한 터보차지된 엔진을 포함하는 도 1a 내지 도 1c의 엔진 시스템(10)을 참조하되, 각각의 실린더는 블로우다운 및 소기 배기 밸브들 사이에 분리된 배기가스 유동을 가지고, 적어도 실린더는 배기가스 재순환(EGR) 서브시스템 전용이며, 적어도 하나의 실린더는 엔진과 소통되는 배기 서브시스템에 연결되고, 흡기 시스템을 포함한다.
단계(305)에 도시된 바와 같이, 방법은 배기 서브시스템에 연결된 적어도 하나의 실린더의 적어도 하나의 블로우다운 배기 밸브를 블로우다운 매니폴드를 통해 배기 서브시스템에 소통시킴으로써 시작될 수 있다.
단계(310)에서, EGR 시스템에 연결된 적어도 하나의 실린더의 소기 밸브는 EGR 서브시스템에 소통될 수 있다.
단계(315)에서, EGR 서브시스템은 흡기 시스템에 소통될 수 있다.
단계(320)에서, 방법은 또한 EGR 서브시스템과 흡기 사이에 유체 소통되는 제1 밸브를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
단계(325)에서, 방법은 또한 전용 EGR 실린더의 적어도 블로우다운 밸브와 블로우다운 매니폴드 사이에 유체 소통되는 제2 밸브를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
단계(330)에서, 방법은 소기 매니폴드와 흡기 서브시스템 사이에 제3 밸브를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
단계(335)에서, 방법은 또한 추가 EGR을 보완하기 위해 제2 밸브를 폐쇄하고 제1 밸브를 개방하는 것을 포함할 수 있다.
단계(340)에서, 추가 터빈 부스트를 생성하기 위해 제1 밸브를 조절하고 제2 밸브를 개방하는 방법.
단계(345)에서, 방법은 또한 엔진이 소기 밸브들을 위한 캠 페이저를 구비하고, 부스트가 캠 페이저를 조정함으로써 조정되는 것을 포함할 수 있다.
단계(350)에서, 방법은 또한 EGR 서브시스템, 블로우다운 매니폴드, 및 흡기 사이에 유체 소통되는 다방향 밸브를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
단계(355)에서, 방법은 또한 전용 실린더의 소기 밸브가 공기 흡기 서브시스템과 직접 소통되고, 밸브가 전용 EGR 실린더의 블로우다운 밸브 및 EGR 서브시스템과 유체 소통되도록 제공되며, 밸브가 EGR 속도를 수정하기 위해 조절될 수 있는 것을 포함할 수 있다.
단계(360)에서, 방법은 또한 전용 실린더의 소기 밸브가 공기 흡기 서브시스템과 직접 소통되고, 밸브가 전용 EGR 실린더의 블로우다운 밸브 및 블로우다운 매니폴드와 유체 소통되도록 제공되며, 밸브가 부스트를 수정하기 위해 조절될 수 있는 것을 포함할 수 있다.
단계(365)에서, 방법은 또한 전용 실린더의 소기 밸브가 공기 흡기 서브시스템과 직접 소통되고, 다방향 밸브가 전용 EGR 실린더의 블로우다운 밸브, 블로우다운 매니폴드, 및 EGR 서브시스템과 유체 소통되도록 제공되며, 밸브가 부스트 및 EGR 속도를 수정하기 위해 조절될 수 있는 것을 포함할 수 있다.
"단계"라는 용어가 본원에 사용되었지만, 이는 본 발명을 본원에 설명된 특정한 부품들, 요소들, 또는 행위들에 제한하도록 의도되지 않는다.
방법(300) 또는 그 일부는, 도 1의 시스템(10)과 같은 제품의 일부로, 및/또는 제어 서브시스템(16)에 의해 저장될 수 있고/있거나 실행될 수 있는 컴퓨터 프로그램의 일부로 수행될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 활성 및 비활성의 다양한 형태들로 존재할 수 있다. 예컨대, 컴퓨터 프로그램은 소스 코드, 오브젝트 코드, 실행 코드 또는 다른 포맷들의 프로그램 명령어들로 구성된 소프트웨어 프로그램(들); 펌웨어 프로그램(들); 또는 하드웨어 기술 언어(HDL) 파일들로 존재할 수 있다. 전술한 것들 중 어느 것이든 압축되거나 압축되지 않은 형태로 저장 장치들 및 신호들을 포함하는 컴퓨터 사용 가능 매체 상에서 구현될 수 있다. 예시적인 컴퓨터 사용 가능 저장 장치들은 종래의 컴퓨터 시스템 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 소거 및 프로그램 가능 판독 전용 메모리(EPROM), 전기적 소거 및 프로그램 가능 판독 전용 메모리(EEPROM), 및 자기 또는 광학 디스크들이나 테이프들을 포함한다.
번호가 매겨진 실시예들의 하기 설명은 예시적인 것으로, 본 발명의 범주를 제한하려는 의도가 아니다.
실시예 1은, 내연기관 시스템을 제어하는 방법에 있어서, 배기 서브시스템에 연결된 적어도 하나의 실린더의 적어도 하나의 블로우다운 배기 밸브를 블로우다운 매니폴드를 통해 배기 서브시스템에 소통시키는 단계; EGR 시스템에 연결된 적어도 하나의 실린더의 소기 밸브를 EGR 서브시스템에 소통시키는 단계; 및 EGR 서브시스템을 흡기 시스템에 소통시키는 단계를 포함하는 방법을 포함할 수 있다.
실시예 2는 EGR 서브시스템과 흡기 사이에 유체 소통되는 제1 밸브를 제공하는 단계를 더 포함하는, 실시예 1의 방법을 포함할 수 있다.
실시예 3은 전용 EGR 실린더의 적어도 블로우다운 밸브와 블로우다운 매니폴드 사이에 유체 소통되는 제2 밸브를 제공하는 단계를 더 포함하는, 실시예 1 및 2의 방법을 포함할 수 있다.
실시예 4는 소기 매니폴드와 흡기 서브시스템 사이에 제3 밸브를 제공하는 단계를 더 포함하는, 실시예 1 내지 3의 방법을 포함할 수 있다.
실시예 5는 추가 EGR을 보완하기 위해 제2 밸브를 폐쇄하고 제1 밸브를 개방하는, 실시예 1 내지 4의 방법을 포함할 수 있다.
실시예 6은 추가 터빈 부스트를 생성하기 위해 제1 밸브를 조절하고 제2 밸브를 개방하는, 실시예 1 내지 4의 방법을 포함할 수 있다.
실시예 7은 엔진이 소기 밸브들을 위한 캠 페이저를 구비하고, 부스트가 캠 페이저를 조정함으로써 조정되는, 실시예 1 내지 6의 방법을 포함할 수 있다.
실시예 8은 EGR 서브시스템, 블로우다운 매니폴드, 및 흡기 사이에 유체 소통되는 다방향 밸브를 제공하는 단계를 더 포함하는, 실시예 1 내지 7의 방법을 포함할 수 있다.
실시예 9는 전용 실린더의 소기 밸브가 공기 흡기 서브시스템과 직접 소통되고, 밸브가 전용 EGR 실린더의 블로우다운 밸브 및 EGR 서브시스템과 유체 소통되도록 제공되며, 밸브가 EGR 속도를 수정하기 위해 조절될 수 있는, 실시예 1 내지 8의 방법을 포함할 수 있다.
실시예 10은 전용 실린더의 소기 밸브가 공기 흡기 서브시스템과 직접 소통되고, 밸브가 전용 EGR 실린더의 블로우다운 밸브 및 블로우다운 매니폴드와 유체 소통되도록 제공되며, 밸브가 부스트를 수정하기 위해 조절될 수 있는, 실시예 1 내지 9의 방법을 포함할 수 있다.
실시예 11은 전용 실린더의 소기 밸브가 공기 흡기 서브시스템과 직접 소통되고, 다방향 밸브가 전용 EGR 실린더의 블로우다운 밸브, 블로우다운 매니폴드, 및 EGR 서브시스템과 유체 소통되도록 제공되며, 밸브가 부스트 및 EGR 속도를 수정하기 위해 조절될 수 있는, 실시예 1 내지 10의 방법을 포함할 수 있다.
실시예 12는, 복수의 실린더들을 포함하는 내연기관으로, 각각의 실린더는 블로우다운 배기 밸브 및 소기 배기 밸브를 구비하고, 적어도 하나의 실린더는 EGR 서브시스템 전용이며, 적어도 하나의 실린더는 배기가스를 엔진으로부터 멀리 운반하기 위해 배기 서브시스템에 연결되는 내연기관; 흡입가스를 엔진에 전달하기 위한 흡기 서브시스템; 배기가스를 엔진으로부터 멀리 운반하는 배기 서브시스템으로, 배기 서브시스템에 연결된 실린더들의 블로우다운 배기 밸브들과 소통되는 블로우다운 배기 매니폴드, 및 배기 서브시스템에 연결되는 실린더들의 소기 배기 밸브들과 소통되는 소기 배기 매니폴드를 포함하는 배기 서브시스템; 및 전용 EGR 실린더의 적어도 소기 밸브와 소통되며, 흡기 서브시스템과 소통되는 배기가스 재순환(EGR) 서브시스템을 포함하는 내연기관 시스템을 포함할 수 있다.
실시예 13은 전용 실린더와 흡기 서브시스템 사이에 제1 밸브를 더 포함하는, 실시예 12의 시스템을 포함할 수 있다.
실시예 14는 전용 실린더와 블로우다운 매니폴드 사이에 소통되는 제2 밸브를 더 포함하는, 실시예 12 및 13의 시스템을 포함할 수 있다.
실시예 15는 압축기의 상류에서 소기 배기 매니폴드 및 흡기 서브시스템과 소통되는 제3 밸브를 더 포함하는, 실시예 12 내지 14의 시스템을 포함할 수 있다.
실시예 16은 EGR 밸브가 3방향 또는 4방향 EGR 밸브 중 적어도 하나인, 실시예 12 내지 15의 시스템을 포함할 수 있다.
실시예 17은 전용 실린더의 블로우다운 밸브가 블로우다운 매니폴드와 소통되는, 실시예 12 내지 16의 시스템을 포함할 수 있다.
실시예 18은 터빈의 상류에서 블로우다운 매니폴드 내에 밸브를 더 포함하는, 실시예 12 내지 17의 시스템을 포함할 수 있다.
실시예 19는 소기 배기 매니폴드가 터빈의 하류에서 배기 서브시스템과 소통되는, 실시예 12 내지 18의 시스템을 포함할 수 있다.
실시예 20은, 엔진이 또한, 캠 튜브에 의해 지지된 캠 샤프트를 포함하며 배기 밸브들의 타이밍을 변경하기 위한 동심 캠 장치로, 캠 샤프트는 블로우다운 또는 소기 밸브 캠을 지지하고, 캠 튜브는 블로우다운 또는 소기 밸브 캠 중 다른 하나를 지지하는 동심 캠 장치, 및 엔진 크랭크샤프트에 대해 캠 튜브 및 샤프트의 위상 관계를 변경하기 위한 적어도 하나의 캠 페이저를 포함하는, 실시예 12 내지 19의 시스템을 포함할 수 있다.
실시예 21은 적어도 하나의 캠 페이저가 캠 샤프트 및 튜브의 위상 관계를 서로에 대해 및 엔진 크랭크샤프트에 대해 독립적으로 변경하는, 실시예 20의 시스템을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들의 상기 설명은 사실상 단지 예시적인 것이므로, 그에 대한 변경들은 본 발명의 정신 및 범주를 벗어나는 것으로 간주되지 않아야 한다.

Claims (22)

  1. 내연기관 시스템을 제어하는 방법으로서,
    상기 내연기관 시스템은 다수의 실린더들을 구비한 엔진을 포함하고, 각각의 실린더는 블로우다운(blowdown)과 소기 배기 밸브들 사이에 분리된 배기가스 유동을 갖고, 적어도 하나의 실린더는 배기가스 재순환(exhaust gas recirculation; EGR) 서브시스템 전용이며, 그리고 적어도 하나의 실린더는 상기 엔진과 소통되는 배기 서브시스템에 연결되고 흡기 서브시스템(induction subsystem)을 구비하고,
    상기 방법은,
    상기 배기 서브시스템에 연결된 적어도 하나의 실린더의 적어도 하나의 블로우다운 배기 밸브를 블로우다운 매니폴드를 통해 소통시키는 단계;
    상기 EGR 서브시스템에 연결된 상기 적어도 하나의 실린더의 소기 배기 밸브를 소통시키는 단계; 및
    상기 EGR 서브시스템을 상기 흡기 서브시스템에 소통시키는 단계를 포함하고,
    전용 EGR 실린더의 소기 밸브는 상기 흡기 서브시스템과 직접 소통되고, 상기 전용 EGR 실린더의 블로우다운 밸브, 상기 EGR 서브시스템 및 상기 블로우다운 매니폴드와 유체 소통하는 밸브가 제공되며, 상기 밸브는 부스트를 수정하기 위해 조절될 수 있는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 EGR 서브시스템과 상기 흡기 서브시스템 사이에 유체 소통되는 제1 밸브를 제공하는 단계를 더 포함하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    적어도 상기 전용 EGR 실린더의 상기 블로우다운 밸브와 상기 블로우다운 매니폴드 사이에 유체 소통되는 제2 밸브를 제공하는 단계를 더 포함하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 배기 서브시스템에 소기 매니폴드를 제공하는 단계를 더 포함하고,
    상기 소기 매니폴드와 상기 흡기 서브시스템 사이에 제3 밸브를 제공하는 단계를 더 포함하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    추가 EGR을 보완하기 위해 상기 제2 밸브를 폐쇄하고 상기 제1 밸브를 개방하는, 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    추가 터보차저(turbocharger) 부스트를 생성하기 위해 상기 제1 밸브를 조절하고 상기 제2 밸브를 개방하는, 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 엔진은 상기 소기 밸브들을 위한 캠 페이저(cam phaser)를 구비하고, 부스트는 상기 캠 페이저를 조정함으로써 조정되는, 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 EGR 서브시스템, 상기 블로우다운 매니폴드 및 상기 흡기 서브시스템 사이에 유체 소통되는 다방향(multi-way) 밸브를 제공하는 단계를 더 포함하는 방법.
  9. 삭제
  10. 내연기관 시스템을 제어하는 방법으로서,
    상기 내연기관 시스템은 다수의 실린더들을 구비한 엔진을 포함하고, 각각의 실린더는 블로우다운과 소기 배기 밸브들 사이에 분리된 배기가스 유동을 갖고, 적어도 하나의 실린더는 배기가스 재순환(EGR) 서브시스템 전용이며, 그리고 적어도 하나의 실린더는 상기 엔진과 소통되는 배기 서브시스템에 연결되고 흡기 서브시스템을 구비하고,
    상기 방법은,
    상기 배기 서브시스템에 연결된 적어도 하나의 실린더의 적어도 하나의 블로우다운 배기 밸브를 블로우다운 매니폴드를 통해 소통시키는 단계;
    상기 EGR 서브시스템에 연결된 상기 적어도 하나의 실린더의 소기 배기 밸브를 소통시키는 단계; 및
    상기 EGR 서브시스템을 상기 흡기 서브시스템에 소통시키는 단계를 포함하고,
    전용 EGR 실린더의 상기 소기 배기 밸브는 상기 흡기 서브시스템과 직접 소통되고, 상기 전용 EGR 실린더의 블로우다운 밸브 및 상기 블로우다운 매니폴드와 유체 소통하는 밸브가 제공되며, 상기 밸브는 부스트를 수정하기 위해 조절될 수 있는, 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 밸브는 다방향 밸브이고 또한 EGR 속도를 수정하기 위해 조절될 수 있는, 방법.
  12. 내연기관 시스템으로서,
    복수의 실린더들을 포함하는 내연기관 엔진 - 각각의 실린더는 블로우다운 배기 밸브와 소기 배기 밸브를 구비하고, 적어도 하나의 실린더는 EGR 서브시스템 전용이며, 적어도 하나의 실린더는 배기 가스들을 상기 엔진으로부터 멀리 운반하기 위해 배기 서브시스템에 연결됨 -;
    흡입 가스들을 상기 엔진에 전달하기 위한 흡기 서브시스템; 및
    적어도 전용 EGR 실린더의 소기 밸브와 소통하고 상기 흡기 서브시스템과 소통하는 배기가스 재순환(EGR) 서브시스템을 포함하고,
    상기 배기 서브시스템은 배기 가스들을 상기 엔진으로부터 멀리 운반하고, 상기 배기 서브시스템에 연결된 상기 실린더들의 블로우다운 배기 밸브들과 소통하는 블로우다운 배기 매니폴드, 및 상기 배기 서브시스템에 연결된 상기 실린더들의 소기 배기 밸브들과 소통하는 소기 배기 매니폴드를 포함하고, 그리고
    상기 전용 EGR 실린더의 소기 밸브는 상기 흡기 서브시스템과 직접 소통되고, 상기 전용 EGR 실린더의 블로우다운 밸브 및 상기 블로우다운 배기 매니폴드와 유체 소통하는 밸브가 제공되며, 상기 밸브는 부스트를 수정하기 위해 조절될 수 있는, 내연기관 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 전용 EGR 실린더와 상기 흡기 서브시스템 사이에 제1 밸브를 더 포함하는 내연기관 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 전용 EGR 실린더와 상기 블로우다운 배기 매니폴드 사이에 소통되는 제2 밸브를 더 포함하는 내연기관 시스템.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 엔진은 또한, 상기 배기 밸브들의 타이밍을 변경시키고 캠 튜브에 의해 지지되는(carried) 캠 샤프트를 포함하는 동심 캠 장치 - 상기 캠 샤프트는 블로우다운 또는 소기 밸브 캠들을 지지하고 상기 캠 튜브는 다른 블로우다운 또는 소기 밸브 캠들을 지지함 -, 및 엔진 크랭크샤프트에 대한 상기 캠 튜브와 샤프트의 페이즈 관계(phase relationship)를 변경하기 위한 적어도 하나의 캠 페이저를 포함하는, 내연기관 시스템.
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