RU2607147C2 - Method of engine actuation (versions) and engine system - Google Patents

Abstract

FIELD: engines.

SUBSTANCE: invention can be used in supercharged internal combustion engines. Engine actuation method comprises first charge provision with air having barometric pressure or below it into engine cylinder (14) through first inlet channel (30) and provision of second air charge subjected to supercharging, into same cylinder (14) through second, separate, inlet channel (31). Second air charge is subjected to supercharging by means of inlet compressor (52), driven by exhaust turbine (54). Invention discloses version of engine actuation method and engine system.

EFFECT: technical result consists in reduction of compressor and turbine dimensions.

19 cl, 9 dwg

Description

Перекрестная ссылка на родственные заявкиCross reference to related applications

Настоящая заявка является частичным продолжением заявки № 12/878,838 на выдачу патента США, озаглавленной «Способ и система для турбонаддува двигателя», поданной 9 сентября 2010 года, содержание которой включено сюда путем ссылки.This application is a partial continuation of application No. 12 / 878,838 for the grant of a US patent entitled "Method and system for turbocharging an engine", filed September 9, 2010, the contents of which are incorporated herein by reference.

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к способу для улучшения теплового коэффициента полезного действия двигателя с турбонаддувом. Способ может быть особенно полезным для обеспечения EGR (рециркуляции отработавших газов) в двигателе с турбонаддувом.The present invention relates to a method for improving the thermal efficiency of a turbocharged engine. The method may be particularly useful for providing EGR (exhaust gas recirculation) in a turbocharged engine.

Уровень техникиState of the art

Цилиндры двигателя могут быть выполнены с одним или более впускными отверстиями для приема заряда воздуха. Одно или более впускных отверстий могут отходить от общего впускного канала или могут иметь отдельные впускные протоки. Кроме того, одно или более впускных отверстий могут принимать свежий воздух или могут осуществлять рециркуляцию отработавших газов.The engine cylinders can be made with one or more inlets for receiving air charge. One or more inlets may extend from a common inlet or may have separate inlet ducts. In addition, one or more inlets can receive fresh air or can recirculate exhaust gases.

Один из примеров цилиндра с системой раздельного впуска показан Дуретом в патенте США 6,135,088. Там, на режимах с низкой нагрузкой, первое впускное отверстие цилиндра сконфигурировано для приема рециркулированных отработавших газов наряду с тем, что второе впускное отверстие сконфигурировано для приема топливно-воздушной смеси, которая была подвергнута наддуву, следуя по каналу через компрессор.One example of a cylinder with a separate intake system is shown by Duret in US patent 6,135,088. There, in low-load modes, the first inlet of the cylinder is configured to receive recirculated exhaust gases, while the second inlet is configured to receive the air-fuel mixture that was pressurized, following the channel through the compressor.

Однако, авторы в материалах настоящей заявки идентифицировали потенциальные проблемы у такой системы. В качестве одного из примеров, добавление выпускной турбины для приведения в действие компрессора может делать непригодными заданные функции системы. Более конкретно, если турбина была включена в общее выпускное отверстие, выхлопные газы высокого давления, втягивались бы во впускное отверстие с более низким давлением (то есть, без наддува), приводя к проблемам управления EGR. В качестве еще одного примера может быть трудным обеспечивать EGR более высокого давления (HP-EGR) для дополнительного улучшения рабочих характеристик двигателя во время некоторых режимов.However, the authors in the materials of this application have identified potential problems with such a system. As one example, the addition of an exhaust turbine to drive a compressor may render the system functions unsuitable. More specifically, if the turbine was included in a common outlet, the high pressure exhaust would be drawn into the inlet at a lower pressure (i.e., naturally aspirated), leading to EGR control problems. As another example, it may be difficult to provide higher pressure EGR (HP-EGR) to further improve engine performance during certain modes.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

В одном из примеров, некоторые из вышеприведенных проблем могут быть по меньшей мере частично решены способом приведения в действие двигателя, включающим обеспечение первого заряда воздуха под барометрическим давлением или ниже него в цилиндр двигателя через первый впускной канал и обеспечение второго подвергнутого наддуву заряда воздуха в цилиндр через второй, отдельный впускной канал, при этом второй заряд воздуха подвергается наддуву посредством впускного компрессора, приводимого в действие выпускной турбиной. Таким образом, впускной компрессор может приводиться в действие выпускной турбиной для выдачи подвергнутого наддуву впускного заряда воздуха в цилиндр через впускной канал наряду с тем, что безнаддувный впускной заряд воздуха выдается в цилиндр параллельно, через отдельный впускной канал. Разные заряды воздуха затем могут смешиваться друг с другом и топливом в цилиндре перед сжиганием.In one example, some of the above problems can be at least partially solved by a method of driving the engine, including providing a first charge of air at or below barometric pressure into the engine cylinder through the first inlet channel and providing a second boosted air charge to the cylinder through a second, separate inlet channel, wherein the second air charge is boosted by an inlet compressor driven by an exhaust turbine. Thus, the inlet compressor can be driven by an exhaust turbine to deliver a pressurized inlet air charge to the cylinder through the inlet channel, while a naturally aspirated inlet air charge is supplied to the cylinder in parallel through a separate inlet channel. Different charges of air can then be mixed with each other and the fuel in the cylinder before burning.

В одном из примеров, первый впускной канал может быть присоединен к первому выпускному каналу через второй, отдельный впускной канал, присоединенный ко второму, отдельному выпускному каналу. Компрессор турбонагнетателя, присоединенный только ко второму впускному каналу, может приводиться в действие турбиной турбокомпрессора, присоединенной только ко второму выпускному каналу, чтобы, тем самым, обеспечивать подвергнутый наддуву заряд воздуха во втором впускном канале. В одном из примеров, свежий воздух под барометрическим давлением (BP) или ниже него может подаваться в цилиндр через первый впускной клапан, сообщающийся с первым впускным каналом, наряду с тем, что свежий воздух под давлением компрессора (то есть, подвергнутый наддуву воздух) подается в цилиндр через второй впускной клапан, сообщающийся со вторым впускным каналом. Таким образом, по меньшей мере часть свежего всасываемого воздуха может обеспечиваться посредством безнаддувного подсоса наряду с тем, что другая часть сжимается. Посредством сокращения части всасываемого воздуха, требующего сжатия, отдача компрессора может быть увеличена, а задержка управления может быть уменьшена. Кроме того, требуемый наддув может обеспечиваться посредством меньших компрессора и турбины без компрометации эксплуатационных качеств наддува.In one example, the first inlet channel may be connected to the first outlet channel through a second, separate inlet channel connected to the second, separate outlet channel. A turbocharger compressor connected only to the second inlet channel can be driven by a turbocharger turbine connected only to the second outlet channel, thereby providing a boosted charge of air in the second inlet channel. In one example, fresh air at or below barometric pressure (BP) may be supplied to the cylinder through a first inlet valve in communication with the first inlet, while fresh air is supplied under compressor pressure (i.e., pressurized air) into the cylinder through a second inlet valve in communication with the second inlet channel. Thus, at least a portion of the fresh intake air can be provided by naturally aspirated suction while the other part is compressed. By reducing a portion of the intake air requiring compression, the compressor return can be increased, and the control delay can be reduced. In addition, the required boost can be provided by a smaller compressor and turbine without compromising the performance of the boost.

В альтернативном примере, один или оба из первого и второго зарядов воздуха могут включать по меньшей мере некоторое количество свежего воздуха и по меньшей мере некоторого количество рециркулированных отработавших газов. Например, по меньшей мере некоторое количество EGR более низкого давления (LP-EGR), рециркулированного из первого выпускного канала в первый впускной канал, может смешиваться со свежим воздухом на или ниже BP в первом впускном канале для формирования первого заряда воздуха. Кроме того, по меньшей мере некоторое количество EGR более высокого давления (HP- EGR), рециркулированного из второго выпускного канала во второй впускной канал, может смешиваться с подвергнутым наддуву свежим воздухом во втором впускном канале для формирования второго заряда воздуха. Первый и второй заряды воздуха могут смешиваться друг с другом и непосредственно впрыскиваемым топливом в цилиндре перед сжиганием. Установка фаз распределения открывания отдельных впускных клапанов, присоединенных к отдельным впускным каналам, может меняться относительно друг друга, с тем чтобы подавать разные заряды воздуха в разные моменты такта впуска двигателя. Установки фаз распределения впускных клапанов могут дополнительно координироваться с открыванием отдельных выпускных клапанов, присоединенных к отдельным выпускным каналам.In an alternative example, one or both of the first and second charges of air may include at least some fresh air and at least some recycled exhaust gas. For example, at least a certain amount of lower pressure EGR (LP-EGR) recycled from the first outlet to the first inlet can be mixed with fresh air at or below BP in the first inlet to form a first air charge. In addition, at least some of the higher pressure EGR (HP-EGR) recycled from the second outlet to the second inlet can be mixed with pressurized fresh air in the second inlet to form a second air charge. The first and second charges of air can be mixed with each other and directly injected fuel in the cylinder before combustion. The setting of the distribution phases of the opening of the individual intake valves connected to the individual intake channels may vary relative to each other so as to supply different charges of air at different moments of the engine intake stroke. The settings of the intake valve distribution phases can be further coordinated with the opening of individual exhaust valves connected to separate exhaust channels.

Таким образом, посредством протекания только части отработавших газов через турбину наряду с безнаддувным подсосом оставшейся части отработавших газов в цилиндр, тепло, регенерированное из отработавших газов, увеличивается, и улучшается термодинамическая эффективность турбины. Посредством безнаддувного подсоса некоторого количества свежего воздуха в цилиндр двигателя наряду с осуществлением наддува оставшейся части, работа компрессора может быть сокращена, тем самым, улучшая отдачу компрессора. Кроме того, может быть сокращена задержка управления наддувом. Посредством выдачи заряда воздуха с меняющимися соотношениями рециркулированных отработавших газов и свежего воздуха под разными давлениями в цилиндр двигателя через отдельные впускные каналы, преимущества EGR могут быть расширены, а преимущества турбонагнетателя могут быть улучшены, даже с использованием меньшего турбонагнетателя. По существу, могут быть улучшены коэффициент полезного действия и эксплуатационные качества двигателя.Thus, by flowing only part of the exhaust gas through the turbine, along with the naturally aspirated suction of the remaining part of the exhaust gas into the cylinder, the heat recovered from the exhaust gas is increased, and the thermodynamic efficiency of the turbine is improved. By naturally aspirating a certain amount of fresh air into the engine cylinder along with boosting the remaining part, the compressor can be reduced, thereby improving the efficiency of the compressor. In addition, the boost control delay can be reduced. By delivering an air charge with varying ratios of recirculated exhaust gas and fresh air at different pressures into the engine cylinder through separate intake ports, the benefits of EGR can be expanded and the benefits of a turbocharger can be improved, even using a smaller turbocharger. Essentially, the efficiency and performance of the engine can be improved.

Таким образом, согласно одному аспекту предложен способ приведения в действие двигателя, включающий обеспечение первого заряда воздуха под барометрическим давлением или ниже него в цилиндр двигателя через первый впускной канал, и обеспечение второго, подвергнутого наддуву заряда воздуха в цилиндр через второй, отдельный впускной канал, при этом второй заряд воздуха подвергнут наддуву посредством впускного компрессора, приводимого в действие выпускной турбиной.Thus, according to one aspect, there is provided a method of driving an engine, comprising: providing a first air charge at or below barometric pressure into an engine cylinder through a first inlet channel and providing a second air charge to the cylinder through a second, separate inlet channel, this second charge of air is subjected to pressurization by means of an inlet compressor driven by an exhaust turbine.

Первый впускной канал предпочтительно присоединен к первому выпускному каналу, второй впускной канал присоединен ко второму выпускному каналу, впускной компрессор включен во второй впускной канал, а выпускная турбина включена во второй выпускной канал.The first inlet channel is preferably connected to the first exhaust channel, the second inlet channel is connected to the second exhaust channel, the inlet compressor is included in the second inlet channel, and the exhaust turbine is included in the second exhaust channel.

Способ предпочтительно дополнительно включает смешивание первого и второго зарядов воздуха с топливом в цилиндре и сжигание смеси в цилиндре.The method preferably further includes mixing the first and second charges of air with fuel in the cylinder and burning the mixture in the cylinder.

Обеспечение по меньшей мере некоторого заряда воздуха под барометрическим давлением или ниже него предпочтительно включает открытие первого впускного клапана в первом впускном канале с первой установкой фаз распределения впускного клапана, а обеспечение по меньшей мере некоторого подвергнутого наддуву заряда воздуха включает открытие второго впускного клапана во втором впускном канале со второй, отличной установкой фаз распределения впускного клапана, в одном и том же цикле двигателя.Providing at least some charge of air under or below barometric pressure preferably includes opening a first intake valve in a first intake passage with a first setting of the distribution phases of the intake valve, and providing at least some boosted charge of air includes opening a second intake valve in a second intake channel with a second, excellent setting of the intake valve distribution phases, in the same engine cycle.

Первую установку фаз распределения впускного клапана предпочтительно настраивают относительно второй установки фаз распределения впускного клапана на основании режима работы двигателя.The first setting of the intake valve distribution phases is preferably adjusted relative to the second setting of the intake valve distribution phases based on the engine operation mode.

Способ предпочтительно дополнительно включает приведение в действие исполнительного механизма впускного клапана, присоединенного к первому и второму впускным клапанам, с разностью фаз для открывания первого клапана с первой установкой фаз распределения и открывания второго клапана со второй установкой фаз распределения.The method preferably further includes actuating an inlet valve actuator coupled to the first and second inlet valves with a phase difference to open the first valve with the first distribution phase setting and open the second valve with the second distribution phase setting.

Первый заряд воздуха предпочтительно включает первое количество свежего всасываемого воздуха под барометрическим давлением или ниже него, при этом второй заряд воздуха включает второе количество свежего всасываемого воздуха под давлением наддува.The first charge of air preferably includes a first amount of fresh intake air at or below barometric pressure, wherein the second charge of air includes a second amount of fresh intake air at boost pressure.

Первый заряд воздуха предпочтительно включает смесь первого количества свежего всасываемого воздуха с первым количеством рециркулированных отработавших газов под барометрическим давлением или ниже него, а второй заряд воздуха включает смесь второго количества свежего всасываемого воздуха со вторым количеством рециркулированных отработавших газов под давлением наддува.The first charge of air preferably includes a mixture of a first amount of fresh intake air with a first amount of recirculated exhaust gas at or below barometric pressure, and the second charge of air includes a mixture of a second amount of fresh intake air with a second amount of recirculated exhaust gas under boost pressure.

Второй впускной канал предпочтительно параллелен первому впускному каналу, при этом второй выпускной канал параллелен первому выпускному каналу.The second inlet channel is preferably parallel to the first inlet channel, with the second outlet channel parallel to the first outlet channel.

Согласно другому аспекту предложен способ приведения в действие двигателя, включающий подачу первого заряда воздуха, включающего первое количество рециркулированных отработавших газов и первое количество свежего всасываемого воздуха ниже барометрического давления, в цилиндр двигателя через первый впускной канал, и подачу второго заряда воздуха, включающего второе количество рециркулированных отработавших газов и второе количество свежего всасываемого воздуха под давлением компрессора, в цилиндр двигателя через второй, отдельный впускной канал.According to another aspect, there is provided a method of driving an engine, comprising supplying a first charge of air, including a first amount of recirculated exhaust gases and a first amount of fresh intake air below barometric pressure, to a cylinder of a engine through a first inlet channel, and supplying a second charge of air including a second amount of recirculated exhaust gas and a second amount of fresh intake air under compressor pressure into the engine cylinder through a second, separate channel-final year.

Способ предпочтительно дополнительно включает непосредственный впрыск топлива в цилиндр, смешивание первого заряда воздуха со вторым зарядом воздуха и впрыскиваемым топливом в цилиндре, и сжигание смеси в цилиндре.The method preferably further includes directly injecting fuel into the cylinder, mixing the first air charge with the second air charge and the injected fuel in the cylinder, and burning the mixture in the cylinder.

Подача первого заряда воздуха предпочтительно включает открытие первого впускного клапана первого впускного канала с первой установкой фаз распределения впускного клапана, а подача второго заряда воздуха включает открытие второго впускного клапана второго впускного канала со второй установкой фаз распределения впускного клапана.The supply of the first charge of air preferably includes opening the first intake valve of the first intake channel with the first setting of the intake valve distribution phases, and the supply of the second charge of air includes opening the second intake valve of the second intake channel with the second installation of the intake valve distribution phases.

Подача первого заряда воздуха предпочтительно дополнительно включает открытие первого клапана EGR для рециркуляции первого количества отработавших газов из первого выпускного канала в первый впускной канал, а подача второго заряда воздуха дополнительно включает открытие второго клапана EGR для рециркуляции второго количества отработавших газов из второго, отдельного выпускного канала во второй впускной канал.The supply of the first air charge preferably further includes opening the first EGR valve for recirculating the first amount of exhaust gas from the first exhaust channel to the first inlet channel, and the supply of the second air charge further includes opening the second EGR valve for recirculating the second amount of exhaust gas from the second, separate exhaust channel into second inlet channel.

Подача второго заряда воздуха под давлением компрессора предпочтительно дополнительно включает приведение в действие компрессора, включенного во второй впускной канал и приводимого в действие турбиной, включенной во второй выпускной канал, при этом второе количество отработавших газов подвергается рециркуляции из места выше по потоку от турбины в место ниже по потоку от компрессора.The supply of a second charge of air under the pressure of the compressor preferably further includes driving a compressor included in the second inlet channel and driven by a turbine included in the second exhaust channel, the second amount of exhaust gas being recycled from a place upstream of the turbine to a place below downstream of the compressor.

Первый впускной клапан и второй впускной клапан предпочтительно присоединены к исполнительному механизму клапана, при этом способ дополнительно включат настройку фазы клапана исполнительного механизма клапана для открывания первого клапана с первой установкой фаз распределения впускного клапана, а второго клапана со второй установкой фаз распределения впускного клапана, причем первая установка фаз распределения впускного клапана является более ранней в такте впуска цикла двигателя, чем вторая установка фаз распределения впускного клапана.The first inlet valve and the second inlet valve are preferably connected to the valve actuator, the method further comprising adjusting the valve phase of the valve actuator to open the first valve with the first setting of the intake valve distribution phases, and the second valve with the second setting of the intake valve distribution phases, the first setting the intake valve distribution phases is earlier in the intake cycle of the engine cycle than the second setting of the intake valve distribution phases valve.

Подача первого заряда воздуха предпочтительно дополнительно включает открытие первого выпускного клапана первого выпускного канала с первой установкой фаз распределения и открытие второго выпускного клапана второго выпускного канала со второй, более ранней установкой фаз распределения.The supply of the first charge of air preferably further includes opening the first exhaust valve of the first exhaust channel with the first setting of the distribution phases and opening the second exhaust valve of the second exhaust channel with the second, earlier setting of the distribution phases.

Согласно еще одному аспекту предложена система двигателя, содержащая цилиндр двигателя, первый впускной канал, передающий несжатый заряд воздуха в цилиндр двигателя через первый впускной клапан, второй впускной канал, передающий сжатый заряд воздуха в цилиндр через второй впускной клапан, компрессор турбонагнетателя, присоединенный к первому впускному каналу, выполненный с возможностью сжатия заряда воздуха, подаваемого в цилиндр, исполнительный механизм клапана для открывания первого впускного клапана и второго впускного клапана, и систему управления с машинно-читаемыми командами для настройки фазы исполнительного механизма клапана для открывания первого впускного клапана с первой установкой фаз распределения, а второго клапана, со второй, отличной установкой фаз распределения.According to yet another aspect, there is provided an engine system comprising an engine cylinder, a first inlet channel that transfers uncompressed air charge to the engine cylinder through a first inlet valve, a second inlet channel that transfers compressed air charge to the cylinder through a second inlet valve, a turbocharger compressor connected to the first inlet a channel configured to compress a charge of air supplied to the cylinder, an actuator for opening the first inlet valve and the second inlet valve, and a control system with machine-readable commands to adjust the phase of the valve actuator to open the first inlet valve with the first installation of the distribution phases, and the second valve, with the second, excellent installation of the distribution phases.

Несжатый заряд воздуха предпочтительно включает по меньшей мере некоторое количество свежего воздуха и по меньшей мере некоторое количество EGR под барометрическим давлением или ниже него, при этом сжатый заряд воздуха включает по меньшей мере некоторое количество свежего воздуха и по меньшей мере некоторое количество EGR под давлением компрессора.The uncompressed charge of air preferably includes at least some fresh air and at least some EGR under or below barometric pressure, wherein the compressed air charge includes at least some fresh air and at least some EGR under compressor pressure.

Первый впускной канал предпочтительно является параллельным и отдельным по отношению ко второму впускному каналу, при этом система дополнительно содержит первый и второй выпускные каналы, причем первый выпускной канал параллелен и отделен по отношению ко второму выпускному каналу, и турбину турбонагнетателя, присоединенную ко второму выпускному каналу, при этом турбина выполнена с возможностью приведения в действие компрессора.The first inlet channel is preferably parallel and separate with respect to the second inlet channel, the system further comprising a first and second outlet channels, the first outlet channel being parallel and separated with respect to the second outlet channel, and a turbocharger turbine connected to the second outlet channel, wherein the turbine is configured to drive a compressor.

Система предпочтительно дополнительно содержит первый канал EGR, присоединяющий с возможностью сообщения первый выпускной канал к первому впускному каналу, причем первый канал EGR включает первый охладитель EGR и первый клапан EGR, и второй канал EGR, присоединяющий с возможностью сообщения второй выпускной канал ко второму впускному каналу, причем второй канал EGR включает второй охладитель EGR и второй клапан EGR, при этом система управления включает дополнительные команды для открывания первого клапана EGR для подачи по меньшей мере некоторого количества EGR под атмосферным давлением или ниже него в первый впускной канал и открывания второго клапана EGR для подачи по меньшей мере некоторого количества EGR под давлением компрессора из второго выпускного канала, выше по потоку от турбины, во второй впускной канал, ниже по потоку от компрессора.The system preferably further comprises a first EGR channel communicatingly connecting the first exhaust channel to the first inlet channel, wherein the first EGR channel includes a first EGR cooler and a first EGR valve, and a second EGR channel communicatingly connecting the second exhaust channel to the second inlet channel, moreover, the second EGR channel includes a second EGR cooler and a second EGR valve, while the control system includes additional commands for opening the first EGR valve for supplying at least some the amount of EGR at or below atmospheric pressure into the first inlet channel and opening a second EGR valve to supply at least a certain amount of EGR under compressor pressure from the second outlet channel, upstream of the turbine, to the second inlet channel, downstream of the compressor.

Следует понимать, что раскрытие изобретения, приведенное выше, представлено для ознакомления с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Она не предполагается для идентификации ключевых или существенных признаков заявленного предмета изобретения, объем которого однозначно определен формулой изобретения, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет изобретения не ограничен реализациями, которые решают какие-нибудь недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания.It should be understood that the disclosure of the invention above is presented to familiarize yourself with a simplified form of a selection of concepts that are further described in the detailed description. It is not intended to identify key or essential features of the claimed subject matter, the scope of which is uniquely defined by the claims that accompany the detailed description. Moreover, the claimed subject matter is not limited to implementations that solve any of the disadvantages noted above or in any part of this description.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг. 1 представляет собой схематичный вид двигателя, включающего раздельный впускной коллектор и раздельный выпускной коллектор, и ассоциативно связанные системы рециркуляции отработавших газов.FIG. 1 is a schematic view of an engine including a separate intake manifold and a separate exhaust manifold, and associated exhaust gas recirculation systems.

Фиг. 2 представляет собой примерный вариант осуществления цилиндра двигателя по фиг. 1, присоединенного к первому и второму впускным каналам, а также первому и второму выпускным каналам.FIG. 2 is an exemplary embodiment of the engine cylinder of FIG. 1 connected to the first and second inlet channels, as well as the first and second outlet channels.

Фиг. 3 представляет собой местный вид двигателя.FIG. 3 is a local view of an engine.

Фиг. 4 представляет собой высокоуровневую блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую процедуру, которая может быть реализована для управления цилиндром двигателя по фиг. 2, согласно настоящему изобретению.FIG. 4 is a high-level flowchart illustrating a procedure that can be implemented to control the engine cylinder of FIG. 2, according to the present invention.

Фиг. 5 представляет собой примерные установки фаз распределения впускных клапанов и выпускных клапанов цилиндра по фиг. 2.FIG. 5 is exemplary settings of the distribution phases of the intake valves and exhaust valves of the cylinder of FIG. 2.

Фиг. 6 представляет собой смеси зарядов воздуха, которые могут обеспечиваться в цилиндр по фиг. 2 через первый и второй впускные каналы во время разных режимов работы.FIG. 6 is a mixture of charges of air that can be provided into the cylinder of FIG. 2 through the first and second inlet channels during different operating modes.

Фиг. 7 представляет собой высокоуровневую блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую процедуру, которая может быть реализована для координации работы впускной воздушной заслонки с работой турбонагнетателя во время события увеличения нагрузки на двигатель при неизменных оборотах.FIG. 7 is a high-level flowchart illustrating a procedure that can be implemented to coordinate the operation of the intake air damper with the operation of a turbocharger during an event of an increase in engine load at constant speeds.

Фиг. 8 представляет собой график, поясняющий пример регулировок впускной воздушной заслонки и клапана EGR во время увеличения нагрузки на двигатель при неизменных оборотах.FIG. 8 is a graph illustrating an example of adjustments of the intake air damper and the EGR valve during an increase in engine load at constant speeds.

Фиг. 9 представляет собой высокоуровневую блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую процедуру для настройки работы охладителя EGR на основании режима работы двигателя.FIG. 9 is a high-level flowchart illustrating a procedure for adjusting the operation of an EGR cooler based on an engine operating mode.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Последующее описание относится к системам и способам для управления двигателем, таким как система двигателя по фиг. 1-3, посредством обеспечения заряда воздуха отличающегося давления и/или отличающегося состава (например, разных отношений свежего воздуха к EGR) в цилиндр двигателя через отдельные впускные каналы в разные моменты времени в цикле двигателя. Более конкретно, впускной заряд воздуха под барометрическим давлением или ниже него может обеспечиваться в цилиндр отдельно от впускного заряда воздуха под давлением компрессора. Аналогичным образом, впускной заряд воздуха, включающий рециркулированные отработавшие газы, может обеспечиваться в цилиндр отдельно от впускного заряда воздуха, содержащего свежий воздух. Кроме того, могут быть возможны другие комбинации, как конкретизировано на фиг. 6. Контроллер двигателя может быть выполнен с возможностью выполнения процедуры управления, такой как процедура по фиг. 4, для открывания первого впускного клапана цилиндра с более ранней установкой фаз распределения, чем второго впускного клапана цилиндра (фиг. 5), тем самым, обеспечивая первый заряд воздуха первого состава в другой момент времени в цикле двигателя, чем второй заряд воздуха второго состава. Установки фаз распределения впускных клапанов дополнительно координированы с соответствующими установками фаз распределения выпускных клапанов (фиг. 5). Положение одной или более воздушных впускных заслонок и клапанов EGR, присоединенных к разным впускным каналам, может настраиваться и координироваться для компенсации переходных процессов, как конкретизировано на фиг. 7-8. Кроме того, различные клапаны EGR могут регулироваться, чтобы давать впускному заряду воздуха каждого впускного канала возможность нагреваться или охлаждаться соответственными охладителями EGR, как конкретизировано на фиг. 9. Таким образом, объем работы сжатия турбонагнетателя, потраченной на вытягивание EGR может быть уменьшен, тем самым, увеличивая среднее давление впускных и/или отработавших газов, подаваемых в и из турбонагнетателя, улучшающее отдачу турбонагнетателя. Дополнительно, посредством сохранения основанного на EGR заряда воздуха отдельным от основанного на наддуве заряда воздуха до тех пор, пока они не смешиваются в цилиндре, могут быть уменьшены задержки как управления EGR, так и управления наддувом. В целом, преимущества как EGR, так и наддува могут быть расширены, тем самым, улучшая рабочие характеристики двигателя и экономию топлива.The following description relates to systems and methods for controlling an engine, such as the engine system of FIG. 1-3, by providing an air charge of different pressure and / or different composition (for example, different ratios of fresh air to EGR) to the engine cylinder through separate inlet channels at different times in the engine cycle. More specifically, an air inlet charge at or below barometric pressure may be provided to the cylinder separately from the air inlet charge under compressor pressure. Similarly, an air inlet charge including recirculated exhaust gases may be provided to the cylinder separately from the air inlet charge containing fresh air. In addition, other combinations may be possible, as specified in FIG. 6. The engine controller may be configured to perform a control procedure, such as the procedure of FIG. 4, for opening the first cylinder inlet valve with an earlier set of distribution phases than the second cylinder inlet valve (FIG. 5), thereby providing a first air charge of the first composition at a different time in the engine cycle than the second air charge of the second composition. The settings of the intake valve distribution phases are further coordinated with the corresponding settings of the exhaust valve distribution phases (FIG. 5). The position of one or more air inlet flaps and EGR valves connected to different inlet channels can be adjusted and coordinated to compensate for transients, as specified in FIG. 7-8. In addition, various EGR valves can be adjusted to allow the air intake of each inlet to be heated or cooled by respective EGR coolers, as specified in FIG. 9. Thus, the amount of compression work of the turbocharger spent on drawing the EGR can be reduced, thereby increasing the average pressure of the inlet and / or exhaust gases supplied to and from the turbocharger, which improves the return of the turbocharger. Additionally, by keeping the EGR-based air charge separate from the charge-based air charge until they mix in the cylinder, delays in both EGR control and boost control can be reduced. In general, the benefits of both EGR and boost can be extended, thereby improving engine performance and fuel economy.

Фиг. 1 показывает схематическое изображение примерной системы 100 двигателя с турбонаддувом, включающей многоцилиндровый двигатель 10 внутреннего сгорания и турбонагнетатель 50. В качестве неограничивающего примера, система 100 двигателя может быть включена в качестве части силовой установки для пассажирского транспортного средства. Двигатель 10 может включать множество цилиндров 14. В изображенном примере, двигатель 10 включает три цилиндра, скомпонованных в рядной конфигурации. Однако, в альтернативных примерах, двигатель 10 может включать два или более цилиндров, к примеру, 4, 5, 8, 10 или более цилиндров, скомпонованных в альтернативных конфигурациях, таких как V-образная, коробчатая, и т. д. Каждый цилиндр 14 может быть сконфигурирован топливной форсункой 166. В изображенном примере, топливная форсунка 166 является непосредственной внутрицилиндровой форсункой. Однако, в других примерах, топливная форсунка 166 может быть сконфигурирована в качестве оконной топливной форсунки. Дополнительные подробности одиночного цилиндра 14 описаны ниже на фиг. 2-3.FIG. 1 shows a schematic illustration of an example turbocharged engine system 100 including a multi-cylinder internal combustion engine 10 and a turbocharger 50. As a non-limiting example, the engine system 100 may be included as part of a propulsion system for a passenger vehicle. The engine 10 may include a plurality of cylinders 14. In the illustrated example, the engine 10 includes three cylinders arranged in an in-line configuration. However, in alternative examples, the engine 10 may include two or more cylinders, for example 4, 5, 8, 10 or more cylinders, arranged in alternative configurations, such as a V-shaped, box-shaped, etc. Each cylinder 14 can be configured by fuel nozzle 166. In the illustrated example, fuel nozzle 166 is a direct in-cylinder nozzle. However, in other examples, the fuel injector 166 may be configured as a windowed fuel injector. Further details of the single cylinder 14 are described below in FIG. 2-3.

Каждый цилиндр 14 двигателя 10 выполнен с возможностью приема впускного заряда воздуха (включающего свежий воздух и/или рециркулированные отработавшие газы) из первого впускного канала 42, а также второго впускного канала 44. По существу, второй впускной канал 44 может быть отдельным от, но параллельным первому впускному каналу 42. Первый впускной канал 42 может включать воздушную впускную заслонку 62 ниже по потоку от воздушного фильтра 60. Положение заслонки 62 может регулироваться системой 15 управления посредством исполнительного механизма заслонки (не показан), контактным образом присоединенного к контроллеру 12. Посредством модулирования заслонки 62, некоторый объем свежего воздуха может вводиться из атмосферы в двигатель 10 и подаваться в цилиндры двигателя под или ниже барометрического (или атмосферного) давления через первый впускной канал 42. Первый впускной канал 42 может быть разделен на многочисленные впускные трубопроводы 43a-43c ниже по потоку от заслонки 62. Каждый впускной трубопровод 43a-43c может быть присоединен к отдельному цилиндру двигателя и может быть выполнен с возможностью подачи части впускного заряда воздуха впускного канала 42 в соответствующий цилиндр.Each cylinder 14 of the engine 10 is configured to receive an air intake charge (including fresh air and / or recirculated exhaust gases) from the first inlet channel 42 as well as the second inlet channel 44. Essentially, the second inlet channel 44 may be separate from, but parallel to the first inlet channel 42. The first inlet channel 42 may include an air inlet damper 62 downstream of the air filter 60. The position of the damper 62 may be controlled by the control system 15 by means of an actuator a coil (not shown) connected in contact with the controller 12. By modulating the shutter 62, a certain amount of fresh air can be introduced from the atmosphere into the engine 10 and supplied to the engine cylinders at or below barometric (or atmospheric) pressure through the first inlet channel 42. The first the inlet channel 42 can be divided into multiple inlet pipes 43a-43c downstream of the valve 62. Each inlet pipe 43a-43c can be connected to a separate engine cylinder and can be made with ozhnostyu flow of the intake charge air inlet duct 42 into the corresponding cylinder.

Второй впускной канал 44 может включать воздушную впускную заслонку 64 ниже по потоку от наддувочного охладителя 56 и компрессора 52 турбонагнетателя. Более конкретно, компрессор 52 турбонагнетателя 50 может быть включен в и присоединен ко второму впускному каналу 44, но не к первому впускному каналу 42. Положение заслонки 64 может регулироваться системой 15 управления посредством исполнительного механизма заслонки (не показан), контактным образом присоединенного к контроллеру 12. Посредством модулирования воздушной впускной заслонки 64, наряду с управлением компрессором 52, некоторое количество свежего воздуха может вводиться из атмосферы в двигатель 10 и подаваться в цилиндры двигателя под давлением компрессора (или повышенном давлении) через второй впускной канал 44. Второй впускной канал 44 может быть разделен на многочисленные впускные трубопроводы 45a-45c ниже по потоку от заслонки 64. Каждый впускной трубопровод 45a-45c может быть присоединен к отдельному цилиндру и может быть выполнен с возможностью подачи части впускного заряда воздуха впускного канала 44 в соответствующий цилиндр.The second inlet 44 may include an air inlet damper 64 downstream of the charge cooler 56 and the turbocharger compressor 52. More specifically, the compressor 52 of the turbocharger 50 can be included in and attached to the second inlet 44, but not to the first inlet 42. The position of the shutter 64 can be controlled by the control system 15 by means of a shutter actuator (not shown) connected in contact with the controller 12 By modulating the air intake shutter 64, along with controlling the compressor 52, some fresh air can be introduced from the atmosphere into the engine 10 and supplied to the engine cylinders under by compressing the compressor (or increased pressure) through the second inlet channel 44. The second inlet channel 44 can be divided into multiple inlet pipes 45a-45c downstream of the shutter 64. Each inlet pipe 45a-45c can be connected to a separate cylinder and can be made with the possibility of feeding part of the intake air charge of the intake channel 44 into the corresponding cylinder.

Отработавшие газы, вырабатываемые во время событий сгорания в цилиндре, могут выпускаться из каждого цилиндра 14 по первому выпускному каналу 46 и второму выпускному каналу 48. Выпускной канал 46 может разделяться на многочисленные выпускные трубопроводы 47a-47c. Более конкретно, каждый выпускной трубопровод 47a-47c может быть присоединен к отдельному цилиндру и может быть выполнен с возможностью подачи части отработавших газов, выпускаемых из соответствующего цилиндра, в выпускной канал 46. Отработавшие газы, протекающие через первый выпускной канал 46, могут обрабатываться одним или более устройств дополнительной обработки выхлопа, таких как каталитические нейтрализаторы 70 и 72, перед выпуском в атмосферу по выхлопной трубе 35.Exhaust gases generated during combustion events in the cylinder may be discharged from each cylinder 14 through a first exhaust channel 46 and a second exhaust channel 48. The exhaust channel 46 may be divided into multiple exhaust pipes 47a-47c. More specifically, each exhaust pipe 47a-47c may be coupled to a separate cylinder and may be configured to supply a portion of the exhaust gases discharged from the corresponding cylinder to the exhaust channel 46. The exhaust gases flowing through the first exhaust channel 46 may be treated with one or more exhaust aftertreatment devices, such as catalytic converters 70 and 72, before being released to the atmosphere through exhaust pipe 35.

Таким же образом, второй выпускной канал 48 может разделяться на многочисленные выпускные трубопроводы 49a-49c. Каждый выпускной трубопровод может быть присоединен к отдельному цилиндру и может быть выполнен с возможностью подачи части отработавших газов, выпускаемых из соответствующего цилиндра, в выпускной канал 48. Турбина 54 турбонагнетателя 50 может быть включена в и присоединен к второму выпускному каналу 48, но не к первому выпускному каналу 46. Таким образом, продукты сгорания, которые выпускаются через выпускной канал 48, могут направляться сквозь турбину 54 для выдачи механической работы на компрессор 52 через вал (не показан). В некоторых примерах, турбина 54 может быть сконфигурирована в качестве турбины с переменной геометрией, при этом, контроллер 12 может настраивать положение лопаток (или лопастей) рабочего колеса турбины, чтобы изменять уровень энергии, которая получается из потока отработавших газов и сообщается компрессору 52. В качестве альтернативы, выпускная турбина 54 может быть сконфигурирована в качестве турбины с регулируемым соплом, при этом, контроллер 12 может настраивать положение сопла турбины, чтобы изменять уровень энергии, которая получается из потока отработавших газов и сообщается компрессору 52.In the same way, the second exhaust channel 48 can be divided into multiple exhaust pipelines 49a-49c. Each exhaust pipe may be connected to a separate cylinder and may be configured to supply a portion of the exhaust gases discharged from the corresponding cylinder to the exhaust channel 48. The turbine 54 of the turbocharger 50 may be included in and connected to the second exhaust channel 48, but not to the first the exhaust channel 46. Thus, combustion products that are discharged through the exhaust channel 48 can be guided through the turbine 54 to provide mechanical work to the compressor 52 through a shaft (not shown). In some examples, the turbine 54 may be configured as a variable geometry turbine, wherein the controller 12 may adjust the position of the blades (or blades) of the turbine impeller to change the level of energy that is obtained from the exhaust gas stream and communicated to the compressor 52. B alternatively, the exhaust turbine 54 may be configured as a turbine with an adjustable nozzle, while the controller 12 may adjust the position of the turbine nozzle to change the level of energy that is received from exhaust gas stream 52 and communicated to the compressor.

Отработавшие газы, протекающие через второй выпускной канал 48, могут обрабатываться одним или более устройств дополнительной обработки выхлопа, таких как каталитический нейтрализатор 72, перед выпуском в атмосферу по выхлопной трубе 35. В изображенном примере, отработавшие газы из второго выпускного канала 48 объединяются с отработавшими газами из первого выпускного канала 46 ниже по потоку от турбины 54 и каталитического нейтрализатора 70, но выше по потому от каталитического нейтрализатора 72, и выпускаются в атмосферу по выхлопной трубе 35. Однако, в альтернативных вариантах осуществления, выпускной канал 46 и 48 могут не объединять повторно и могут выпускать отработавшие газы через отдельные выхлопные трубы. Выпускные каналы 46 и 48 также могут включать один или более датчиков отработавших газов, как дополнительно конкретизировано на фиг. 3.The exhaust gases flowing through the second exhaust channel 48 may be treated with one or more exhaust after-treatment devices, such as a catalytic converter 72, before being exhausted into the atmosphere through the exhaust pipe 35. In the illustrated example, the exhaust gases from the second exhaust channel 48 are combined with the exhaust gases from the first exhaust channel 46 downstream of the turbine 54 and the catalytic converter 70, but higher because of the catalytic converter 72, and are discharged into the atmosphere through the exhaust pipe 35. However, in alternative embodiments, the exhaust channel 46 and 48 may not be re-combined and may exhaust the gases through separate exhaust pipes. The exhaust channels 46 and 48 may also include one or more exhaust gas sensors, as is further specified in FIG. 3.

Двигатель 10 дополнительно может включать один или более каналов рециркуляции отработавших газов (EGR) для осуществления рециркуляции по меньшей мере части отработавших газов из первого и второго выпускного каналов 46 и 48 в первый и второй впускной каналы 42 и 44, соответственно. Более конкретно, первый выпускной канал 46 может быть с возможностью сообщения присоединен к первому впускному каналу 42 через первый канал 80 EGR, включающий первый охладитель 82 EGR и первый клапан 84 EGR. Контроллер двигателя может быть выполнен с возможностью открывания первого клапана 84 EGR для рециркуляции некоторого количества отработавших газов под или ниже атмосферного давления в первый впускной канал 42. Таким образом, EGR низкого давления (LP-EGR) может отводиться из первого выпускного канала в первый впускной канал.The engine 10 may further include one or more exhaust gas recirculation (EGR) channels for recirculating at least a portion of the exhaust gas from the first and second exhaust channels 46 and 48 to the first and second inlet channels 42 and 44, respectively. More specifically, the first exhaust channel 46 may be communicably connected to the first inlet 42 through a first EGR channel 80 including a first EGR cooler 82 and a first EGR valve 84. The engine controller may be configured to open the first EGR valve 84 to recirculate a certain amount of exhaust gas at or below atmospheric pressure to the first inlet channel 42. Thus, low pressure EGR (LP-EGR) can be withdrawn from the first outlet channel to the first inlet channel .

Аналогичным образом, второй выпускной канал 48 может быть с возможностью сообщения присоединен к второму впускному каналу 44 через второй канал 90 EGR, включающий второй охладитель 92 EGR и второй клапан 94 EGR. Контроллер двигателя может быть выполнен с возможностью открывания второго клапана 94 EGR для рециркуляции некоторого количества отработавших газов, под давлением компрессора, из выше по потоку от турбины 54 второго впускного канала 44, в ниже по потоку от компрессора 52. Таким образом, EGR высокого давления (HP-EGR) может обеспечиваться в двигатель через второй впускной канал и выпускные каналы. Посредством выдачи LP-EGR через первый канал EGR наряду с выдачей HP-EGR через второй, отдельный канал EGR, как HP-EGR, так и LP-EGR могут одновременно обеспечиваться, тем самым, расширяя преимущества EGR.Similarly, the second exhaust channel 48 may be communicatively coupled to the second inlet 44 through a second EGR channel 90 including a second EGR cooler 92 and a second EGR valve 94. The engine controller may be configured to open a second EGR valve 94 to recycle a certain amount of exhaust gas, under compressor pressure, from upstream of turbine 54 of second inlet 44, downstream of compressor 52. Thus, high pressure EGR ( HP-EGR) may be provided to the engine through a second intake duct and exhaust ducts. By issuing LP-EGR through the first EGR channel, along with issuing HP-EGR via the second, separate EGR channel, both HP-EGR and LP-EGR can be simultaneously provided, thereby expanding the benefits of EGR.

Охладители 82 и 92 EGR могут быть сконфигурированы для понижения температуры отработавших газов, протекающих через соответственные каналы EGR, перед рециркуляцией на впуск двигателя. В альтернативном варианте осуществления, охладители 82 и 92 EGR могут быть расположены в месте соединения канала EGR и соответствующего впускного канала. В этом положении, как конкретизировано в материалах настоящей заявки со ссылкой на фиг. 9, в определенных условиях, охладитель(и) EGR преимущественно может использоваться для нагревания впускного заряда воздуха, подаваемого в цилиндр. Более конкретно, охладитель EGR может использоваться для выдачи нагретого заряда воздуха (например, нагретого свежего воздуха или смеси нагретых отработавших газов и свежего воздуха) в цилиндр двигателя во время некоторого режима, наряду с выдачей охлажденного заряда воздуха (например, охлажденной EGR) в цилиндр двигателя во время другого режима. В одном из примеров, во время режима охлаждения, заряд воздуха, подаваемый в цилиндр через второй впускной канал, может нагреваться перед входом в компрессор для избегания капелек воды, ударяющихся о компрессор.EGR coolers 82 and 92 can be configured to lower the temperature of the exhaust gases flowing through the respective EGR channels before recirculating to the engine inlet. In an alternative embodiment, EGR coolers 82 and 92 may be located at the junction of the EGR channel and the corresponding inlet channel. In this position, as specified in the materials of the present application with reference to FIG. 9, under certain conditions, EGR cooler (s) can advantageously be used to heat the intake charge of air supplied to the cylinder. More specifically, an EGR cooler can be used to deliver a heated charge of air (e.g., heated fresh air or a mixture of heated exhaust and fresh air) to the engine cylinder during some mode, along with the delivery of a cooled charge of air (e.g., cooled EGR) to the engine cylinder during another mode. In one example, during the cooling mode, the air charge supplied to the cylinder through the second inlet can be heated before entering the compressor to avoid droplets of water hitting the compressor.

В кроме того еще других вариантах осуществления, трубопровод может связывать каналы EGR. Трубопровод мог бы соединять второй канал 90 EGR, от положения, расположенного между клапаном 94 EGR и охладителем 94 EGR до первого канала 80 EGR, в положении, расположенном между клапаном 84 EGR и охладителем 82 EGR. Здесь, во время некоторых режимов, отработавшие газы более высокого давления, выпущенные во второй выпускной канал, через второй выпускной клапан, могут охлаждаться в охладителе 92 EGR, а тепло может переноситься в охлаждающую жидкость. Охлажденные отработавшие газы могут рециркулироваться на впуск двигателя через первый впускной канал более низкого давления. В качестве альтернативы, охлажденные отработавшие газы могут выпускаться в атмосферу через первый выпускной канал 46 и выхлопную трубу 35. Таким образом, больший объем работы может извлекаться из отработавших газов.In addition to yet other embodiments, the conduit may link EGR channels. A pipe could connect the second EGR channel 90, from a position located between the EGR valve 94 and the EGR cooler 94 to the first EGR channel 80, in a position located between the EGR valve 84 and the EGR cooler 82. Here, during some modes, higher pressure exhaust gases discharged into the second exhaust channel through the second exhaust valve can be cooled in the EGR cooler 92, and heat can be transferred to the coolant. Cooled exhaust gas can be recycled to the engine inlet through the first lower pressure inlet channel. Alternatively, cooled exhaust gases may be discharged into the atmosphere through the first exhaust passage 46 and exhaust pipe 35. Thus, a greater amount of work can be extracted from the exhaust gases.

Система 100 двигателя дополнительно может включать исполнительный механизм 96 клапана для регулировки работы клапана цилиндра 14. Более конкретно, исполнительный механизм 96 клапана может быть выполнен с возможностью открывания первого впускного и/или выпускного клапана цилиндра 14 с первой установкой фаз распределения наряду с открыванием второго впускного и/или выпускного клапана цилиндра 14 с второй установкой фаз распределения Таким образом, первый заряд воздуха первого состава под или ниже барометрического давления может обеспечиваться в цилиндр двигателя с первой установкой фаз распределения наряду с тем, что второй заряд воздуха второго, отличного состава под давлением компрессора может обеспечиваться в цилиндр двигателя с второй, отличной установкой фаз распределения. В качестве неограничивающего примера, как показано на фиг. 2-3, исполнительный механизм 96 клапана может быть сконфигурирован в качестве кулачкового исполнительного механизма, при этом, впускной и/или выпускной клапаны каждого цилиндра 14 присоединены к соответственным кулачкам. Контроллер может быть выполнен с возможностью настройки фазы (или профиля кулачка) исполнительного механизма 96 клапана (или кулачкового исполнительного механизма) на основании режима работы двигателя для открывания первого впускного клапана с первой установкой фаз распределения, чтобы подавать первый заряд воздуха, наряду с открыванием второго впускного клапана с второй установкой фаз распределения, чтобы подавать второй заряд воздуха. Например, как конкретизировано в материалах настоящей заявки на фиг. 5, установки фаз распределения впускных клапанов могут быть смещены для ввода части впускного заряда воздуха через компрессор наряду с безнаддувным подсосом другой части впускного заряда воздуха.The engine system 100 may further include a valve actuator 96 for adjusting the operation of the valve of the cylinder 14. More specifically, the valve actuator 96 may be configured to open the first inlet and / or exhaust valve of the cylinder 14 with a first setting of the distribution phases along with opening the second inlet and / or exhaust valve of the cylinder 14 with the second installation of the distribution phases. Thus, the first charge of air of the first composition under or below barometric pressure can provide get into the engine cylinder with the first installation of the distribution phases, while the second air charge of a second, excellent composition under the compressor pressure can be provided into the engine cylinder with the second, excellent installation of the distribution phases. By way of non-limiting example, as shown in FIG. 2-3, the valve actuator 96 may be configured as a cam actuator, wherein the inlet and / or exhaust valves of each cylinder 14 are connected to respective cams. The controller may be configured to adjust the phase (or cam profile) of the valve actuator 96 (or cam actuator) based on an engine operating mode for opening the first intake valve with a first setting of the distribution phases to supply a first air charge, along with opening the second intake valves with a second setting of the distribution phases to supply a second charge of air. For example, as specified in the materials of the present application in FIG. 5, the settings of the intake valve distribution phases may be biased to introduce a portion of the intake air charge through the compressor along with a naturally aspirated suction of another portion of the intake air charge.

Контроллер дополнительно должен быть выполнен с возможностью настройки фазы клапана, чтобы открывать первый выпускной клапан с первой установкой фаз распределения, наряду с открыванием второго выпускного клапана с второй, отличной установкой фаз распределения, чтобы выпускать отработавшие газы с разными давлениями, в то время как в разных положениях в цикле двигателя. Например, как конкретизировано в материалах настоящей заявки на фиг. 5, установки фаз распределения выпускных клапанов могут быть смещены для разделения выпуска сбросных газов (например, расширяющихся отработавших газов в цилиндре до момента времени, когда поршень цилиндра достигает нижней мертвой точки такта расширения) от выпуска остаточных отработавших газов (например, газов, которые остаются в цилиндре после сброса). В одном из примеров, посредством координирования установки фаз распределения первого впускного клапана с установкой фаз распределения первого выпускного клапана, и, аналогичным образом, установки фаз распределения второго впускного клапана с установкой фаз распределения второго выпускного клапана, энергия выхлопа может передаваться из выпуска сбросных газов через турбину турбонагнетателя во втором выпускном канале для задействования компрессора турбонагнетателя во втором впускном канале, чтобы обеспечивать преимущества наддува. По существу одновременно, остаточные газы могут отводиться из первого выпускного канала в первый впускной канал для обеспечения преимуществ EGR. Таким образом, требуемое разбавление EGR может обеспечиваться без расходования дополнительной энергии на накачку отработавших газов из выпускного коллектора во впускной коллектор через охладитель EGR, даже на более высоких нагрузках.The controller must additionally be configured to adjust the valve phase to open the first exhaust valve with the first installation of the distribution phases, along with opening the second exhaust valve with the second, excellent installation of the distribution phases to exhaust the exhaust gases with different pressures, while at different positions in the engine cycle. For example, as specified in the materials of the present application in FIG. 5, the settings of the exhaust valve distribution phases can be biased to separate the exhaust gas discharge (for example, expanding exhaust gas in the cylinder until the time when the cylinder piston reaches the bottom dead center of the expansion stroke) from the exhaust residual gas discharge (for example, gases that remain in cylinder after reset). In one example, by coordinating the installation of the distribution phases of the first intake valve with the installation of the distribution phases of the first exhaust valve, and, similarly, the installation of the distribution phases of the second intake valve with the installation of the distribution phases of the second exhaust valve, exhaust energy can be transmitted from the exhaust gas through the turbine a turbocharger in a second exhaust channel for activating a turbocharger compressor in a second inlet to provide boost advantages. Essentially at the same time, residual gases can be removed from the first exhaust channel to the first inlet channel to provide EGR benefits. Thus, the required dilution of EGR can be achieved without spending additional energy on pumping exhaust gases from the exhaust manifold to the intake manifold through an EGR cooler, even at higher loads.

Следует понимать, что, несмотря на то, что система 100 двигателя показана осуществляющей рециркуляцию отработавших газов под или ниже барометрического давления через первый впускной канал, в кроме того еще дополнительных вариантах осуществления, таких как где первый впускной канал присоединен к системе восстановления паров топлива двигателя, первый впускной канал может быть выполнен с возможностью рециркуляции одного или более из паров продувки, картерных паров и газов или испаренных паров топлива в цилиндр под или ниже барометрического давления.It should be understood that, despite the fact that the engine system 100 is shown recirculating the exhaust gas at or below barometric pressure through the first inlet channel, in addition to still further embodiments, such as where the first inlet channel is connected to an engine fuel vapor recovery system, the first inlet channel may be configured to recirculate one or more of the purge vapors, crankcase vapors and gases or vaporized fuel vapors into the cylinder below or below the barometric pressure about pressure.

Система 100 двигателя может управляться, по меньшей мере частично, системой 15 управления, включающей контроллер 12 и входными сигналами от водителя транспортного средства через устройство ввода (как показано на фиг. 3). Система 15 управления показана принимающей информацию с множества датчиков 16 (различные примеры которых описаны в материалах настоящей заявки) и отправляющей сигналы управления на множество исполнительных механизмов 81. В качестве одного примера, датчики 16 могут включать датчики давления и температуры всасываемого воздуха, датчики MAP (абсолютного давления во впускном коллекторе) и датчики MAT (абсолютной температуры во впускном коллекторе) в одном или обоих впускных каналах. Другие датчики могут включать датчик давления на входе заслонки (TIP) для оценки давления на входе заслонки (TIP) и/или датчик температуры на входе заслонки для оценки температуры воздуха на заслонке (TCT), присоединенные ниже по потоку от заслонок в каждом впускном канале. В других примерах, один или более каналов EGR могут включать датчики давления, температуры, и топливо-воздушного соотношения для определения характеристик потока EGR. Дополнительные датчики и исполнительные механизмы системы конкретизированы со ссылкой на фиг. 3. В качестве еще одного примера, исполнительные механизмы 81 могут включать топливные форсунки 166, клапаны 84 и 94 EGR, исполнительный механизм 96 клапана и заслонки 62 и 64. Другие исполнительные механизмы, такие как многообразие дополнительных клапанов и заслонок, могут быть присоединены к различным местоположениями в системе 100 двигателя. Контроллер 12 может принимать входные данные с различных датчиков, обрабатывать входные данные и приводить в действие исполнительные механизмы в ответ на обработанные входные данные, на основании команды или кода, запрограммированных в нем, соответствующих одной или более процедур. Примерные процедуры управления описаны в материалах настоящей заявки в отношении фиг. 4, 7 и 9.The engine system 100 may be controlled, at least in part, by a control system 15 including a controller 12 and input signals from a vehicle driver through an input device (as shown in FIG. 3). The control system 15 is shown receiving information from a plurality of sensors 16 (various examples of which are described in the materials of the present application) and sending control signals to a plurality of actuators 81. As one example, the sensors 16 may include pressure sensors and intake air temperatures, MAP sensors (absolute pressure in the intake manifold) and MAT sensors (absolute temperature in the intake manifold) in one or both inlet ducts. Other sensors may include a damper inlet pressure sensor (TIP) for estimating the damper inlet pressure (TIP) and / or a damper inlet temperature sensor for evaluating the damper air temperature (TCT) attached downstream of the damper in each inlet. In other examples, one or more EGR channels may include pressure, temperature, and fuel-air ratio sensors to determine EGR flow characteristics. Additional sensors and actuators of the system are specified with reference to FIG. 3. As another example, actuators 81 may include fuel injectors 166, EGR valves 84 and 94, valve actuators 96, and dampers 62 and 64. Other actuators, such as a variety of additional valves and dampers, may be attached to various locations in the engine system 100. The controller 12 may receive input from various sensors, process the input, and actuate actuators in response to the processed input, based on a command or code programmed therein, corresponding to one or more procedures. Exemplary control procedures are described herein with respect to FIG. 4, 7 and 9.

Далее, со ссылкой на фиг. 2-3, показан одиночный цилиндр двигателя 10 внутреннего сгорания. По существу, компоненты, введенные ранее на фиг. 1, представлены теми же самыми номерами ссылок и не вносятся на рассмотрение повторно. Фиг. 2 показывает первый вид 200 цилиндра 14. Здесь, цилиндр 14 показан с четырьмя отверстиями, в том числе, двумя впускными отверстиями 17 и 18 и двумя выпускныи отверстиями 19 и 20. Более конкретно, первое впускное отверстие 17 цилиндра 14 может принимать первый заряд воздуха под или ниже атмосферного давления через первый впускной канал 30 из первого впускного трубопровода 43a, присоединенного к первому впускному каналу 42. Первый заряд воздуха может включать свежий воздух, рециркулированные отработавшие газы более низкого давления (LP-EGR) или смесь свежего воздуха и LP-EGR, вводимые в цилиндр под или ниже атмосферного давления. Второе впускное отверстие 18 цилиндра 14 может принимать второй заряд воздуха под давлением компрессора через второй впускной клапан 31 из второго впускного трубопровода 45a, присоединенного к второму впускному каналу 44. Второй заряд воздуха может включать свежий воздух, рециркулированные отработавшие газы более высокого давления (HP-EGR) или смесь свежего воздуха и HP-EGR, вводимые в цилиндр под повышенным давлением после сжатия компрессором 52.Next, with reference to FIG. 2-3, a single cylinder of an internal combustion engine 10 is shown. As such, the components introduced previously in FIG. 1 are represented by the same reference numbers and are not resubmitted. FIG. 2 shows a first view 200 of a cylinder 14. Here, a cylinder 14 is shown with four openings, including two inlet openings 17 and 18 and two exhaust openings 19 and 20. More specifically, the first inlet 17 of the cylinder 14 can receive a first charge of air under or lower than atmospheric pressure through the first inlet channel 30 from the first inlet pipe 43a connected to the first inlet channel 42. The first air charge may include fresh air, recycled lower pressure exhaust gases (LP-EGR), or a mixture of fresh air and LP-EGR introduced into the cylinder at or below atmospheric pressure. The second inlet 18 of the cylinder 14 may receive a second charge of air under compressor pressure through the second inlet valve 31 from the second inlet pipe 45a connected to the second inlet 44. The second charge of air may include fresh air, higher pressure recirculated exhaust gases (HP-EGR ) or a mixture of fresh air and HP-EGR introduced into the cylinder under increased pressure after compression by the compressor 52.

Часть продуктов сгорания в цилиндре может выпускаться из первого выпускного отверстия 19 цилиндра 14 через первый выпускной клапан 32 в первый выпускной трубопровод 47a, присоединенный к первому выпускному каналу 46. Другая часть продуктов сгорания в цилиндре может выпускаться из второго выпускного отверстия 20 цилиндра 14 через второй выпускной клапан 33 во второй выпускной трубопровод 49a, присоединенный к второму выпускному каналу 48. Отработавшие газы впоследствии могут выпускаться в атмосферу по выхлопной трубе 35. Более конкретно, первый и второй выпускные каналы могут повторно объединяться ниже по потоку от турбины и выше по потоку от устройства 72 снижения токсичности отработавших газов, предоставляя отработавшим газам, выпускаемым в первый выпускной канал, возможность обрабатываться устройствами 70 и 72 снижения токсичности отработавших газов перед выпуском, наряду с предоставлением отработавшим газам, выпускаемым во второй выпускной канал возможности обрабатываться устройством 72 перед выпуском по выхлопной трубе 35. Дополнительно или по выбору, часть отработавших газов также может рециркулироваться из первого выпускного трубопровода 47a в первый впускной канал 43a через первый канал 80 EGR наряду с тем, что часть отработавших газов может рециркулироваться из второго выпускного трубопровода 49a в первый впускной трубопровод 45a через второй канал 90 EGR. В кроме того еще других вариантах осуществления, второй выпускной канал может быть выполнен с возможностью выдачи отработавших газов в первый или второй впускной канал, а первый выпускной канал может быть выполнен с возможностью выдачи отработавших газов в любой из первого или второго впускного канала.Part of the combustion products in the cylinder can be discharged from the first outlet 19 of the cylinder 14 through the first exhaust valve 32 into the first exhaust pipe 47a connected to the first exhaust channel 46. Another part of the combustion products in the cylinder can be discharged from the second outlet 20 of the cylinder 14 through the second outlet a valve 33 in a second exhaust pipe 49a connected to the second exhaust channel 48. Exhaust gases can subsequently be exhausted into the atmosphere through the exhaust pipe 35. More specifically, the first and The second exhaust ducts can be re-combined downstream of the turbine and upstream of the exhaust gas toxicity reduction device 72, allowing the exhaust gas discharged to the first exhaust duct to be treated with the exhaust gas toxicity reduction devices 70 and 72 before being discharged, along with providing the exhaust the gases discharged into the second exhaust channel of the opportunity to be processed by the device 72 before exhaustion through the exhaust pipe 35. Additionally or optionally, part of the exhaust gas It can also be recycled from the first exhaust pipe 47a to the first inlet channel 43a via the first EGR passage 80, along with the fact that part of the exhaust gases may be recirculated from the second discharge pipe 49a into the first inlet conduit 45a through the second passage 90 EGR. In addition to yet other embodiments, the second exhaust channel may be configured to discharge exhaust gases to the first or second intake channel, and the first exhaust channel may be configured to discharge exhaust gases to any of the first or second intake channel.

В изображенном примере, первый впускной клапан 30 и второй впускной клапан 31 каждый может приводиться в действие соответственными кулачками впускного клапана (фиг. 3). Положение впускных кулачков, а тем самым, установка фаз распределения впускных клапанов, может определяться впускным кулачковым исполнительным механизмом 97 через шток 101 распределительного вала. Аналогичным образом, первый выпускной клапан 32 и второй выпускной клапан 33 каждый может приводиться в действие соответственными выпускными кулачками (фиг. 3), положение выпускных кулачков определяется выпускным кулачковым исполнительным механизмом 98 через шток 102 распределительного вала. Однако, в альтернативных вариантах осуществления, каждый впускной клапан и каждый выпускной клапан могут иметь независимые исполнительные механизмы клапана. Кроме того еще, первый впускной клапан и первый выпускной клапан могут быть присоединены к (общему) исполнительному механизму клапана наряду с тем, что второй впускной клапан и второй выпускной клапан присоединены к другому исполнительному механизму клапана. Контроллер 12 может быть выполнен с возможностью настройки фазы исполнительного механизма 97 впускного клапана на основании режима работы двигателя, чтобы открывать первый впускной клапан 30 с первой установкой фаз распределения впускного клапана и открывать второй впускной клапан 31 с второй, отличной установкой фаз распределения впускного клапана. Например, первая установка фаз распределения может настраиваться относительно второй установки фаз распределения, с тем чтобы выдавать первый впускной заряд воздуха, включающий свежий воздух и/или рециркулированные отработавшие газы, в цилиндр 14 под первым, более низким давлением, раньше в цикле двигателя (например, в более ранней части такта впуска), наряду с выдачей второго впускного заряда воздуха, включающего свежий воздух и/или рециркулированные отработавшие газы, в цилиндр 14 под вторым, более высоким давлением, позже в цикле двигателя (например, в более поздней части того же самого такта впуска в том же самом цикле двигателя).In the illustrated example, the first intake valve 30 and the second intake valve 31 can each be actuated by respective cams of the intake valve (FIG. 3). The position of the intake cams, and thereby the setting of the distribution phases of the intake valves, can be determined by the intake cam actuator 97 through the camshaft stem 101. Similarly, the first exhaust valve 32 and the second exhaust valve 33 can each be actuated by respective exhaust cams (FIG. 3), the position of the exhaust cams is determined by the exhaust cam actuator 98 through the camshaft 102. However, in alternative embodiments, each inlet valve and each exhaust valve may have independent valve actuators. In addition, the first intake valve and the first exhaust valve can be connected to the (common) valve actuator, while the second intake valve and the second exhaust valve are connected to another valve actuator. The controller 12 may be configured to adjust the phase of the intake valve actuator 97 based on the engine operating mode to open the first intake valve 30 with a first setting of the intake valve distribution phases and open the second intake valve 31 with a second, excellent setting of the intake valve distribution phases. For example, the first distribution phase setting can be tuned relative to the second distribution phase setting so as to deliver a first air intake, including fresh air and / or recirculated exhaust gases, to the cylinder 14 under the first, lower pressure, earlier in the engine cycle (e.g. in the earlier part of the intake stroke), along with the issuance of a second air intake charge, including fresh air and / or recirculated exhaust gases, into the cylinder 14 under a second, higher pressure, later in the cycle A (e.g., in the later part of the same intake stroke in the same engine cycle).

Таким же образом, контроллер 12 может быть выполнен с возможностью настройки фазы исполнительного механизма 98 выпускного клапана на основании режима работы двигателя, чтобы открывать первый выпускной клапан 32 и второй выпускной клапан 33 с заданными установками фаз распределения. В одном из примеров, фаза исполнительного механизма 97 выпускного клапана может настраиваться относительно фазы исполнительного механизма 98 клапана, из условия чтобы открывание и/или закрывание впускных клапанов 30 и 31 координировались с (или были основаны на) открывании и/или закрывании соответствующих выпускных клапанов 32 и 33. Например, первый выпускной клапан может открываться для избирательного выпуска (или рециркуляции) остаточных отработавших газов наряду с тем, что второй выпускной клапан может открываться для избирательного выпуска сбросных газов через турбину, чтобы приводить в действие присоединенный компрессор. Примерные установки фаз распределения первого и второго впускных и выпускных клапанов проиллюстрированы на фиг. 5.In the same way, the controller 12 may be configured to adjust the phase of the exhaust valve actuator 98 based on the engine operating mode to open the first exhaust valve 32 and the second exhaust valve 33 with predetermined distribution phase settings. In one example, the phase of the exhaust valve actuator 97 may be adjusted relative to the phase of the valve actuator 98, so that the opening and / or closing of the intake valves 30 and 31 are coordinated with (or based on) opening and / or closing of the respective exhaust valves 32 and 33. For example, a first exhaust valve may open to selectively discharge (or recirculate) the residual exhaust gas, while a second exhaust valve may open to selectively discharge exhaust gas through a turbine to drive an attached compressor. Exemplary settings for the distribution phases of the first and second intake and exhaust valves are illustrated in FIG. 5.

Со ссылкой на фиг. 3, она показывает альтернативный вид 300 двигателя 10 внутреннего сгорания. Двигатель 10 изображен с камерой 14 сгорания, патрубком 118 охлаждающей жидкости и стенками 136 цилиндра с поршнем 138, расположенным в них и присоединенным к коленчатому валу 140. Камера 14 сгорания показана сообщающейся с впускным каналом 146 и выпускным каналом 148 через соответственные впускные клапаны 150 и выпускные клапаны 156. Как конкретизировано ранее на фиг. 1-2, каждый цилиндр 14 двигателя 10 может принимать впускной заряд воздуха по двум впускным трубопроводам и может выпускать продукты сгорания по двум выпускным трубопроводам. На изображенном виде 300, впускной канал 146 и выпускной канал 148 представляют первый впускной трубопровод и первый выпускной трубопровод, ведущие в/из цилиндра (такие как трубопроводы 43a и 47a по фиг. 2) наряду с тем, что второй впускной и второй выпускной трубопроводы, ведущие в/из цилиндра невидимы на этом виде. Как также конкретизировано ранее на фиг. 2, каждый цилиндр двигателя 10 может включать два (или более) впускных клапанов и два (или более) выпускных клапанов, присоединенных к соответственным впускным и выпускным трубопроводам. На изображенном виде 300, по меньшей мере один из впускных клапанов показан в качестве впускного тарельчатого клапана 150, а по меньшей мере один из выпускных клапанов показан в качестве выпускного тарельчатого клапана 156, расположенных в верхней области цилиндра 14.With reference to FIG. 3, it shows an alternate view 300 of an internal combustion engine 10. The engine 10 is shown with a combustion chamber 14, a coolant pipe 118 and cylinder walls 136 with a piston 138 located therein and connected to the crankshaft 140. The combustion chamber 14 is shown communicating with the inlet channel 146 and the exhaust channel 148 through the respective inlet valves 150 and exhaust valves 156. As specified previously in FIG. 1-2, each cylinder 14 of the engine 10 can receive an air intake charge through two inlet pipes and can discharge combustion products through two exhaust pipes. In the depicted view 300, the inlet channel 146 and the outlet channel 148 represent the first inlet pipe and the first exhaust pipe leading to / from the cylinder (such as the pipes 43a and 47a of FIG. 2) while the second inlet and second outlet pipes, leading to / from the cylinder are invisible in this view. As also specified earlier in FIG. 2, each cylinder of the engine 10 may include two (or more) inlet valves and two (or more) exhaust valves connected to respective inlet and outlet pipes. In the depicted view 300, at least one of the intake valves is shown as an inlet poppet valve 150, and at least one of the exhaust valves is shown as an exhaust poppet valve 156 located in the upper region of the cylinder 14.

Впускной клапан 150 и выпускной клапан 156 могут управляться контроллером 12 с использованием соответственных систем кулачкового исполнительного механизма, включающих один или более кулачков. Системы кулачковых исполнительных механизмов могут использовать одну или более из систем переключения профиля кулачков (CPS), регулируемых фаз кулачкового газораспределения (VCT), регулируемых фаз клапанного газораспределения (VVT) и/или регулируемого подъема клапана (VVL) для изменения работы клапанов. В изображенном примере, каждый впускной клапан 150 приводится в действие впускным кулачком 151, а каждый выпускной клапан приводится в действие выпускным кулачком 153. Положение впускного клапана 150 и выпускного клапана 156 может определяться датчиками 155 и 157 положения клапана, соответственно. В альтернативных вариантах осуществления, впускной и/или выпускной клапан могут управляться посредством клапанного распределителя с электромагнитным управлением. Например, цилиндр 14, в качестве альтернативы, может включать впускной клапан, управляемый через электромагнитный привод клапана, и выпускной клапан, управляемый через кулачковый привод, включающий системы CPS и/или VCT. А кроме того еще других вариантах осуществления, впускной и выпускной клапаны могут управляться системой золотникового привода или распределителя либо системой привода или распределителя с переменными фазами клапанного газораспределения.The inlet valve 150 and the exhaust valve 156 can be controlled by the controller 12 using respective cam actuator systems including one or more cams. Cam actuator systems may use one or more of a cam profile changeover (CPS), cam cam (VCT), cam valve (VVT) and / or cam valve lift (VVL) to vary valve performance. In the illustrated example, each inlet valve 150 is driven by the inlet cam 151, and each exhaust valve is driven by the exhaust cam 153. The position of the inlet valve 150 and the exhaust valve 156 can be detected by the valve position sensors 155 and 157, respectively. In alternative embodiments, the intake and / or exhaust valve may be controlled by means of a solenoid valve. For example, cylinder 14, alternatively, may include an inlet valve controlled through an electromagnetic valve actuator and an exhaust valve controlled through a cam drive including CPS and / or VCT systems. And in addition to still other embodiments, the intake and exhaust valves can be controlled by a spool drive or distributor system or a drive or distributor system with variable valve timing.

В одном из примеров, впускной кулачок 151 включает отдельные и разные рабочие выступы кулачка, которые обеспечивают разные профили клапана (например, установку фаз клапанного распределения, высоту подъема клапана, длительность, и т. д.) для каждого из двух впускных клапанов камеры 14 сгорания. Аналогичным образом, выпускной кулачок 151 может включать отдельные и разные рабочие выступы кулачка, которые обеспечивают разные профили клапана (например, установку фаз клапанного распределения, высоту подъема клапана, длительность, и т. д.) для каждого из двух выпускных клапанов камеры 14 сгорания. В качестве альтернативы, выпускной кулачок 153 может включать общий рабочий выступ или подобные рабочие выступы, которые обеспечивают по существу подобный профиль клапана для каждого из двух выпускных клапанов.In one example, intake cam 151 includes separate and different cam projections that provide different valve profiles (e.g., valve phase distribution, valve lift height, duration, etc.) for each of the two inlet valves of combustion chamber 14 . Similarly, exhaust cam 151 may include separate and different cam projections that provide different valve profiles (e.g., setting valve distribution phases, valve lift height, duration, etc.) for each of the two exhaust valves of the combustion chamber 14. Alternatively, exhaust cam 153 may include a common working protrusion or similar working protrusions that provide a substantially similar valve profile for each of the two exhaust valves.

Например, первый профиль кулачка первого впускного клапана камеры 14 сгорания может иметь первую величину высоты подъема и первую установку фаз распределения и длительность открывания. Второй профиль кулачка второго впускного клапана камеры 14 сгорания может иметь вторую величину высоты подъема и вторую установку фаз распределения и длительность открывания. В одном из примеров, первая величина высоты подъема может быть меньшей, чем вторая величина высоты подъема, первая установка фаз распределения открывания может быть более ранней (или подвергнутой опережению), чем вторая установка фаз распределения открывания, и/или первая длительность открывания может быть более короткой, чем вторая длительность открывания. В дополнение, в некоторых примерах, фаза первого и второго профилей кулачка может индивидуально настраиваться относительно фазы коленчатого вала двигателя. Таким образом, первый впускной кулачок может быть расположен, чтобы открывать впускной клапан около ВМТ такта впуска камеры 14 сгорания, так что первый впускной клапан может открываться около ВМТ и закрываться около НМТ такта впуска. С другой стороны, второй профиль впускного кулачка может открывать второй впускной клапан около НМТ такта впуска. Таким образом, установка фаз распределения первого впускного клапана и второго впускного клапана может отделять первый впускной заряд воздуха, принимаемый через первый впускной канал, от второго впускного заряда воздуха, принимаемый через второй, отличный впускной канал.For example, the first cam profile of the first intake valve of the combustion chamber 14 may have a first lift height value and a first distribution phase setting and opening duration. The second cam profile of the second intake valve of the combustion chamber 14 may have a second lift height value and a second distribution phase setting and opening duration. In one example, the first lift height may be less than the second lift height, the first setting of the opening distribution phases may be earlier (or advanced) than the second setting of the opening distribution phases, and / or the first opening duration may be more shorter than the second opening duration. In addition, in some examples, the phase of the first and second cam profiles may be individually adjusted relative to the phase of the crankshaft of the engine. Thus, the first inlet cam may be positioned to open the inlet valve near the TDC of the intake stroke of the combustion chamber 14, so that the first inlet valve can open at the top of the TDC and close at the BDC of the intake stroke. Alternatively, a second intake cam profile may open a second intake valve near the BDC of the intake stroke. Thus, setting the distribution phases of the first inlet valve and the second inlet valve can separate the first air intake received through the first inlet from the second air intake received through the second, different inlet.

Таким же образом, разные профили кулачка для разных выпускных клапанов могут использоваться для отделения отработавших газов, выпускаемых под давлением в цилиндре, от отработавших газов, выпускаемых под давлением выпуска. Например, первый профиль выпускного кулачка может открывать первый выпускной клапан после НМТ такта расширения. С другой стороны, второй профиль выпускного кулачка может быть расположен, чтобы открывать второй выпускной клапан на НМТ такта расширения из условия, чтобы второй выпускной клапан мог открываться и закрываться до НМТ такта расширения. Кроме того, второй профиль кулачка может настраиваться в ответ на число оборотов двигателя для настройки открывания и закрывания выпускного клапана, чтобы избирательно выпускать сбросной газ камеры сгорания. Таким образом, установка фаз распределения первого выпускного клапана и второго выпускного клапана могут изолировать сбросные газы цилиндра от остаточных газов. Несмотря на то, что, в вышеприведенном примере, первая установка фаз распределения выпускного клапана является более поздней в цикле двигателя, чем вторая установка фаз распределения выпускного клапана, будет приниматься во внимания, что, в альтернативном примере, первая установка фаз распределения выпускного клапана может быть более ранней в цикле двигателя, чем вторая установка фаз распределения выпускного клапана. Например, во время режима продувки, второй выпускной клапан может открываться после открывания первого выпускного клапана.In the same way, different cam profiles for different exhaust valves can be used to separate the exhaust gases discharged under pressure in the cylinder from the exhaust gases discharged under discharge pressure. For example, a first exhaust cam profile may open a first exhaust valve after a BDC of an expansion stroke. Alternatively, a second exhaust cam profile may be positioned to open the second exhaust valve on the BDC of the expansion stroke so that the second exhaust valve can open and close before the BDC of the expansion stroke. In addition, the second cam profile can be adjusted in response to the engine speed to adjust the opening and closing of the exhaust valve in order to selectively discharge the exhaust gas of the combustion chamber. Thus, setting the distribution phases of the first exhaust valve and the second exhaust valve can isolate the cylinder exhaust gases from the residual gases. Although, in the above example, the first setting of the exhaust valve distribution phases is later in the engine cycle than the second setting of the exhaust valve distribution phases, it will be appreciated that, in an alternative example, the first setting of the exhaust valve distribution phases may be earlier in the engine cycle than the second installation of the exhaust valve distribution phases. For example, during a purge mode, the second exhaust valve may open after opening the first exhaust valve.

Посредством протекания части отработавших газов (например, выхлопа более высокого давления) через турбину и выпускной канал более высокого давления наряду с протеканием оставшейся части отработавших газов (например, выхлопа более низкого давления) через каталитические устройства и выпускной канал более низкого давления, тепло, восстановленное из отработавших газов, может увеличиваться наряду с улучшением производительности турбины. Посредством координирования установки фаз распределения выпускных клапанов и установки фаз распределения впускных клапанов, часть остаточных отработавших газов может подаваться для обеспечения EGR наряду с тем, что другая часть приводит в действие компрессор турбонагнетателя. Более конкретно, в одном из вариантов осуществления, двигатель может разделяться на безнаддувную часть, работающую под низким давлением, и подвергнутую наддуву часть, работающую под более высоким давлением, давая различные синергетические преимущества EGR и наддува. В дополнение, эта конфигурация дает двигателю возможность двигателю управляться с меньшей турбиной и компрессором наряду с приведением к более низкому запаздыванию турбокомпрессора.By flowing part of the exhaust gas (e.g., higher pressure exhaust) through a turbine and higher pressure outlet, along with the remaining part of the exhaust gas (e.g., lower pressure exhaust) flowing through the catalytic devices and the lower pressure outlet, heat recovered from Exhaust emissions may increase along with improved turbine performance. By coordinating the setting of the distribution phases of the exhaust valves and the setting of the distribution phases of the intake valves, a part of the residual exhaust gas can be supplied to provide EGR, while the other part drives the turbocharger compressor. More specifically, in one embodiment, the engine can be separated into a low pressure supercharged part and a higher pressure supercharged part, giving various synergistic advantages of EGR and supercharging. In addition, this configuration allows the engine to control the engine with a smaller turbine and compressor along with a lower turbocharger delay.

Кроме того еще в других вариантах осуществления, оба выпускных клапана могут открываться одновременно для обеспечения подобного регулятору давления наддува действия. Аналогичным образом, оба впускных клапана могут открываться одновременно для обеспечения подобного перепускному клапану компрессора действия. По существу, преимущества, обеспечиваемые разделенным впускным коллектором, могут использоваться даже в отсутствие разделенного выпускного коллектора. Кроме того, преимущества могут обеспечиваться даже в отсутствии каналов EGR. Например, подобное регулятору давления наддува действие и подобное перепускному клапану компрессора действие могут достигаться, есть ли один или более каналов EGR, или нет ни одного канала EGR между разделенным впуском и разделенным выпуском.In addition, in other embodiments, both exhaust valves may open simultaneously to provide a similar boost control action. Similarly, both inlet valves can open simultaneously to provide a compressor-like bypass valve action. As such, the benefits provided by the split intake manifold can be used even in the absence of a split exhaust manifold. In addition, benefits can be provided even in the absence of EGR channels. For example, an action similar to a boost pressure regulator and an action similar to a compressor bypass valve can be achieved if there are one or more EGR channels or not a single EGR channel between the split inlet and the split outlet.

Датчик 128 отработавших газов показан присоединенным к выпускному каналу 148. Датчик 128 может быть расположен в выпускном канале выше по потоку от одного или более устройств снижения токсичности отработавших газов, таких как устройства 70 и 72 по фиг. 1-2. Датчик 128 может быть выбран из числа различных пригодных датчиков для выдачи показания отношения воздух/топливо в отработавших газах, например, таких как линейный кислородный датчик или UEGO (универсальный или широкодиапазонный датчик количества кислорода в отработавших газах), двухрежимный кислородный датчик или датчик EGO (который изображен), HEGO (подогреваемый EGO), NOx, НС, или СО. Расположенные ниже по потоку устройства снижения токсичности отработавших газов могут включать трехкомпонентный каталитический нейтрализатор (TWC), уловитель NOx, различные другие устройства снижения токсичности отработавших газов или их комбинации.An exhaust gas sensor 128 is shown attached to an exhaust channel 148. A sensor 128 may be located upstream of one or more exhaust gas emission reduction devices, such as devices 70 and 72 of FIG. 1-2. The sensor 128 may be selected from among various suitable sensors for providing an indication of the air / fuel ratio in the exhaust gas, such as, for example, a linear oxygen sensor or a UEGO (universal or wide range exhaust gas oxygen sensor), a dual-mode oxygen sensor, or an EGO sensor (which pictured), HEGO (heated EGO), NOx, HC, or CO. Downstream exhaust gas emission control devices may include a three-way catalytic converter (TWC), NOx trap, various other exhaust gas emission control devices, or combinations thereof.

Температура отработавших газов может оцениваться одним или более датчиков температуры (не показаны), расположенных в выпускном патрубке 48. В качестве альтернативы, температура отработавших газов может выводиться на основании режимов работы двигателя, таких как частота вращения, нагрузка, отношение количества воздуха к количеству топлива (AFR), задержка искры, и т.д.The temperature of the exhaust gas can be estimated by one or more temperature sensors (not shown) located in the exhaust pipe 48. Alternatively, the temperature of the exhaust gas can be displayed based on engine operating conditions, such as speed, load, air to fuel ratio ( AFR), spark delay, etc.

Цилиндр 14 может иметь степень сжатия, которая является отношением объемов того, когда поршень 138 находится в нижней мертвой точке, к тому, когда в верхней мертвой точке. Традиционно, степень сжатия находится в диапазоне от 9:1 до 10:1. Однако, в некоторых примерах, где используется другое топливо, степень сжатия может быть увеличена. Это, например, может происходить, когда используется более высокооктановое топливо или топливо с более высоким скрытым теплосодержанием испарения. Степень сжатия также может быть повышена, если используется непосредственный впрыск, вследствие его воздействия на работу двигателя с детонацией.The cylinder 14 may have a compression ratio, which is the ratio of the volumes of when the piston 138 is at bottom dead center to when at top dead center. Traditionally, the compression ratio is in the range from 9: 1 to 10: 1. However, in some examples where another fuel is used, the compression ratio may be increased. This, for example, can occur when a higher octane fuel or a fuel with a higher latent heat content of evaporation is used. The compression ratio can also be increased if direct injection is used, due to its effect on engine operation with detonation.

В некоторых вариантах осуществления, каждый цилиндр двигателя 10 может включать свечу 192 зажигания для инициирования сгорания. Система 190 зажигания может выдавать искру зажигания в камеру 14 сгорания через свечу 192 зажигания в ответ на сигнал SA опережения зажигания из контроллера 12, при выбранных рабочих режимах. Однако, в некоторых вариантах осуществления, свеча 192 зажигания может быть опущена, таких как, где двигатель 10 может инициировать сгорание самовоспламенением или впрыском топлива, как может иметь место у некоторых дизельных двигателей.In some embodiments, implementation, each cylinder of the engine 10 may include a spark plug 192 to initiate combustion. The ignition system 190 can provide an ignition spark to the combustion chamber 14 through the spark plug 192 in response to the ignition timing signal SA from the controller 12, at selected operating modes. However, in some embodiments, the spark plug 192 may be omitted, such as where the engine 10 may initiate self-ignition or fuel injection combustion, as may be the case with some diesel engines.

В некоторых вариантах осуществления, каждый цилиндр двигателя 10 может быть сконфигурирован одной или более топливных форсунок для подачи топлива в него. В качестве неограничивающего примера показан цилиндр 14, включающий одну топливную форсунку 166. Топливная форсунка 166 показана присоединенной непосредственно к цилиндру 14 для впрыска топлива непосредственно в него пропорционально ширине импульса сигнала FPW, принятого из контроллера 12 через электронный формирователь 168. Таким образом, топливная форсунка 166 обеспечивает то, что известно в качестве непосредственного впрыска (в дальнейшем, также указываемого ссылкой как «DI») топлива в цилиндр 14 сгорания. Несмотря на то, что фиг. 3 показывает форсунку 166 в качестве боковой форсунки, она также может быть расположена наверху от поршня, к примеру, возле положения свечи 192 зажигания. Такое положение может улучшать смешивание и сгорание при работе двигателя со спиртосодержащим топливом вследствие низкой летучести некоторого спиртосодержащего топлива. В качестве альтернативы, форсунка может быть расположена выше и возле впускного клапана для улучшения смешивания. В альтернативном варианте осуществления, форсунка 166 может быть канальной форсункой, выдающей топливо во впускной канал выше по потоку от цилиндра 14.In some embodiments, implementation, each cylinder of the engine 10 may be configured with one or more fuel nozzles for supplying fuel to it. As a non-limiting example, a cylinder 14 including one fuel injector 166 is shown. A fuel injector 166 is shown connected directly to the cylinder 14 for injecting fuel directly into it in proportion to the pulse width of the FPW signal received from the controller 12 via an electronic driver 168. Thus, the fuel injector 166 provides what is known as direct injection (hereinafter, also referred to as "DI") of fuel into the combustion cylinder 14. Although FIG. 3 shows the nozzle 166 as a side nozzle, it can also be located upstream of the piston, for example, near the position of the spark plug 192. This situation can improve the mixing and combustion during operation of the engine with alcohol-containing fuel due to the low volatility of some alcohol-containing fuel. Alternatively, the nozzle may be located above and near the inlet valve to improve mixing. In an alternative embodiment, the nozzle 166 may be a channel nozzle that delivers fuel into the inlet channel upstream of the cylinder 14.

Топливо может подаваться в топливную форсунку 166 из топливной системы 8 высокого давления, включающей топливные баки, топливные насосы и направляющую-распределитель для топлива. В качестве альтернативы, топливо может доставляться однокаскадным топливным насосом на низком давлении, в таком случае, временные характеристики непосредственного впрыска топлива могут ограничиваться в большей степени во время такта сжатия, чем если используется топливная система высокого давления. Кроме того, несмотря на то, что не показано, топливные баки могут иметь преобразователь давления, выдающий сигнал в контроллер 12. Топливные баки в топливной системе 8 могут хранить топливо с разными качествами топлива, такое как разные топливные составы. Эти отличия могут включать разное содержание спирта, разное октановое число, разную теплоту испарения, разные топливные смеси и/или их комбинации, и т.д. В некоторых вариантах осуществления, топливная система 8 может быть присоединена к системе восстановления паров топлива, включающей бачок для накопления дозаправочных и суточных паров топлива. Пары топлива могут выдуваться из бачка в цилиндры двигателя во время работы двигателя, когда удовлетворены условия продувки. Например, пары продувки могут безнаддувно подсасываться в цилиндр через первый впускной канал под или ниже барометрического давления.Fuel can be supplied to the fuel injector 166 from the high pressure fuel system 8, including fuel tanks, fuel pumps, and a fuel rail. Alternatively, the fuel may be delivered by a single stage low pressure fuel pump, in which case the timing of the direct fuel injection may be more limited during the compression stroke than if a high pressure fuel system is used. Furthermore, although not shown, the fuel tanks may have a pressure transducer providing a signal to the controller 12. The fuel tanks in the fuel system 8 can store fuel with different fuel qualities, such as different fuel compositions. These differences may include different alcohol contents, different octane numbers, different heat of vaporization, different fuel mixtures and / or combinations thereof, etc. In some embodiments, the fuel system 8 may be coupled to a fuel vapor recovery system including a tank for accumulating refueling and daily fuel vapor. Fuel vapors may be blown from the reservoir into the engine cylinders during engine operation, when purge conditions are satisfied. For example, purge vapors can be aspirated naturally into the cylinder through a first inlet channel at or below barometric pressure.

Контроллер 12 показан на фиг. 3 в качестве микрокомпьютера, включающего микропроцессорный блок 106, порты 108 ввода/вывода, электронный запоминающий носитель для исполняемых программ и калибровочных значений, показанный в качестве микросхемы 110 постоянного запоминающего устройства в этом конкретном примере, оперативное запоминающее устройство 112, энергонезависимую память 114 и шину данных. Постоянное запоминающее устройство 110 запоминающего носителя может быть запрограммировано машинно-читаемыми данными, представляющими команды, исполняемые процессором 106 для выполнения способов и процедур, описанных ниже, а также вариантов, которые предвосхищены, но особо не перечислены. Контроллер 12 может принимать различные сигналы с датчиков, присоединенных к двигателю 10, в дополнение к тем сигналам, которые обсуждены ранее, в том числе, измерение массового расхода введенного воздуха (MAF) с датчика 122 массового расхода воздуха; температуру охлаждающей жидкости двигателя (ECT) с датчика 116 температуры, присоединенного к патрубку 118 охлаждения; сигнал профильного считывания зажигания (PIP) с датчика 120 Холла (или другого типа), присоединенного к коленчатому валу 140; положение заслонки (TP) с датчика положения дроссельной заслонки; сигнал абсолютного давления в коллекторе (MAP) с датчика 124, AFR в цилиндре с датчика 128 EGO и ненормальное сгорание с датчика детонации и датчика ускорения коленчатого вала. Сигнал числа оборотов двигателя, RPM, может формироваться контроллером 12 из сигнала PIP. Сигнал давления в коллекторе, MAP, с датчика давления в коллекторе может использоваться для выдачи указания разряжения или давления во впускном коллекторе.Controller 12 is shown in FIG. 3 as a microcomputer including a microprocessor unit 106, input / output ports 108, an electronic storage medium for executable programs and calibration values, shown as a read-only memory chip 110 in this particular example, random access memory 112, non-volatile memory 114 and a data bus . The read only memory 110 may be programmed with machine-readable data representing instructions executed by the processor 106 to perform the methods and procedures described below, as well as options that are anticipated but not specifically listed. The controller 12 may receive various signals from sensors connected to the engine 10, in addition to those signals previously discussed, including measuring the mass flow rate of the introduced air (MAF) from the mass flow rate sensor 122; engine coolant temperature (ECT) from a temperature sensor 116 connected to the cooling pipe 118; a profile ignition read (PIP) signal from a Hall sensor (or other type) 120 connected to the crankshaft 140; throttle position (TP) with throttle position sensor; the manifold absolute pressure signal (MAP) from the 124 sensor, AFR in the cylinder from the 128 EGO sensor and abnormal combustion from the knock sensor and the crankshaft acceleration sensor. The engine speed signal, RPM, may be generated by the controller 12 from the PIP signal. The manifold pressure signal, MAP, from the manifold pressure sensor can be used to indicate a vacuum or pressure in the intake manifold.

На основании входных сигналов с одного или более из вышеупомянутых датчиков, контроллер 12 может настраивать один или более исполнительных механизмов, таких как топливная форсунка 166, заслонка 162, свеча 192 зажигания, впускные/выпускные клапаны и кулачки, и т.д. Контроллер может принимать входные данные с различных датчиков, обрабатывать входные данные и приводить в действие исполнительные механизмы в ответ на обработанные входные данные, на основании команды или управляющей программы, запрограммированных в нем, соответствующих одной или более процедур. Примерная процедура управления описана в материалах настоящей заявки в отношении фиг. 4.Based on input from one or more of the above sensors, the controller 12 may adjust one or more actuators, such as a fuel injector 166, a shutter 162, a spark plug 192, intake / exhaust valves and cams, etc. The controller can receive input from various sensors, process the input, and actuate actuators in response to the processed input, based on a command or control program programmed in it, corresponding to one or more procedures. An exemplary control procedure is described herein with respect to FIG. four.

Далее, обращаясь к фиг. 4, показана примерная процедура 400 для подачи первого заряда воздуха в цилиндр двигателя через первый впускной канал наряду с подачей второго заряда воздуха в цилиндр двигателя через второй, параллельный, но отдельный впускной канал. Первый и второй заряды воздуха могут иметь разные составы (например, разные отношения свежего воздуха к рециркулированным отработавшим газам), разные давления (например, один заряд воздуха под более высоким давлением наддува, в то время как другой заряд воздуха под более низким подбарометрическим давлением), разные температуры (например, один заряд воздуха, нагретый до более высокой температуры, в то время как другой заряд воздуха охлажден до более низкой температуры), и т.д. Кроме того, разные заряды воздуха могут Next, referring to FIG. 4, an exemplary procedure 400 for supplying a first air charge to an engine cylinder through a first intake channel is shown along with supplying a second air charge to an engine cylinder through a second, parallel but separate inlet channel. The first and second charges of air can have different compositions (for example, different ratios of fresh air to recycled exhaust gases), different pressures (for example, one charge of air at a higher boost pressure, while another charge of air at a lower sub-barometric pressure), different temperatures (for example, one charge of air heated to a higher temperature, while another charge of air is cooled to a lower temperature), etc. In addition, different charges of air may

подаваться с разными установками фаз распределения, с тем чтобы смещать их подачу в течение данного такта впуска.fed with different settings of the distribution phases in order to bias their flow during a given intake stroke.

На 402, режимы работы двигателя могут оцениваться и/или измеряться. Например, они могут включать температуру и давление окружающей среды, температуру двигателя, число оборотов двигателя, частоту вращения коленчатого вала, частоту вращения трансмиссии, состояние заряда аккумуляторной батареи, имеющееся в наличии топливо, процентное содержание спиртов в топливе, температуру каталитического нейтрализатора, требуемый водителем крутящий момент, и т. д.At 402, engine operating modes may be evaluated and / or measured. For example, they can include ambient temperature and pressure, engine temperature, engine speed, engine speed, transmission speed, battery status, fuel available, percentage of alcohol in the fuel, catalytic converter temperature required by the driver moment, etc.

На 404, на основании оцененного режима работы двигателя, может определяться требуемый (общий) заряд воздуха. Это может включать определение количества свежего всасываемого воздуха, количество рециркуляции отработавших газов (EGR) и величины наддува. Кроме того, может определяться пропорция свежего всасываемого воздуха, который должен подаваться под или ниже барометрического давления (BP), относительно свежего всасываемого воздуха, который должен подаваться под давлением наддува. Аналогичным образом, может определяться пропорция EGR, подаваемой под более высоким давлением (HP-EGR), относительно EGR, подаваемой под более низким давлением (LP-EGR).At 404, based on the estimated engine operating mode, the required (total) air charge can be determined. This may include determining the amount of fresh intake air, the amount of exhaust gas recirculation (EGR), and boost values. In addition, the proportion of fresh intake air, which must be supplied at or below barometric pressure (BP), relative to fresh intake air, which must be supplied under boost pressure, can be determined. Similarly, the proportion of EGR supplied at higher pressure (HP-EGR) relative to EGR supplied at lower pressure (LP-EGR) can be determined.

В одном из примеров, в ответ на требование более высокого крутящего момента, требуемый (общий) заряд воздуха может включать более высокое количество свежего всасываемого воздуха и более низкое количество EGR. Кроме того, заряд воздуха может включать более высокое количество подвергнутого наддуву свежего всасываемого воздуха и более низкое количество свежего воздуха под или ниже BP. В еще одном примере, во время режима средневысоких нагрузок двигателя, когда двигатель разогревается, требуемый (общий) заряд воздуха может включать более высокое количество EGR и более низкое количество свежего всасываемого воздуха. Кроме того, заряд воздуха может включать более высокое количество LP-EGR и более низкое количество HP-EGR.In one example, in response to a higher torque requirement, the required (total) air charge may include a higher amount of fresh intake air and a lower amount of EGR. In addition, the charge of air may include a higher amount of boosted fresh intake air and a lower amount of fresh air below or below BP. In yet another example, during a medium-high engine load mode, when the engine is warming up, the required (total) air charge may include a higher amount of EGR and a lower amount of fresh intake air. In addition, the air charge may include a higher amount of LP-EGR and a lower amount of HP-EGR.

На основании требуемого общего заряда воздуха, процедура дополнительно может определять первый заряд воздуха, который должен подаваться в цилиндр двигателя по первому впускному каналу под первым, более низким давлением (таким как под или ниже барометрического давления), а также второй заряд воздуха, который должен подаваться в цилиндр по второму, отдельному впускному каналу под вторым, более высоким давлением (таким как под давлением наддува). Более конкретно, первый и второй заряды воздуха могут смешиваться в цилиндре для предоставления требуемого общего заряда воздуха. Первый заряд воздуха, подаваемый по первому впускному каналу, может включать свежий воздух, рециркулированные отработавшие газы (LP-EGR) или комбинацию этих двух, подаваемые под или ниже барометрического давления. Аналогичным образом, второй заряд воздуха, подаваемый по второму впускному каналу, может включать свежий воздух, рециркулированные отработавшие газы (HP-EGR) или комбинацию этих двух, подаваемые под давлением наддува или давлением компрессора. Различные комбинации первого и второго зарядов воздуха, которые могут подаваться в цилиндр по первому и второму впускным каналам, дополнительно конкретизированы в материалах настоящей заявки со ссылкой на фиг. 6.Based on the required total air charge, the procedure can additionally determine the first air charge that must be supplied to the engine cylinder through the first inlet channel under the first, lower pressure (such as below or below barometric pressure), as well as the second air charge that must be supplied into the cylinder through a second, separate inlet channel under a second, higher pressure (such as boost pressure). More specifically, the first and second charges of air can be mixed in a cylinder to provide the desired total charge of air. The first charge of air supplied through the first inlet may include fresh air, recycled exhaust gases (LP-EGR), or a combination of the two, supplied at or below barometric pressure. Similarly, the second charge of air supplied through the second inlet may include fresh air, recirculated exhaust gases (HP-EGR), or a combination of the two, supplied under boost pressure or compressor pressure. Various combinations of the first and second charges of air that can be supplied to the cylinder through the first and second inlet channels are further specified in the materials of the present application with reference to FIG. 6.

На 406, настройки для первого и второго клапанов EGR могут определяться на основании требуемого заряда воздуха. Например, на основании требуемого заряда воздуха, первый клапан EGR в первом канале EGR может открываться на величину для рециркуляции первого количества отработавших газов из первого выпускного канала в первый впускной канал. Здесь, первое количество отработавших газов может быть под первым, более низким давлением (таким как, под или ниже барометрического давления), чтобы, тем самым, обеспечивать LP-EGR. В качестве еще одного примера, на основании требуемого заряда воздуха, второй клапан EGR во втором, отдельном канале EGR может открываться на величину для рециркуляции второго количества отработавших газов из второго, отдельного выпускного канала во второй, отдельный впускной канал. Как конкретизировано ранее, второй выпускной канал может быть скомпонован параллельно первому выпускному каналу, второй впускной канал может быть скомпонован параллельно первому впускному каналу, а второй канал EGR может быть скомпонован параллельно первому каналу EGR, даже если все каналы могут быть отдельными друг от друга. Здесь, второе количество отработавших газов может быть под вторым, более высоким давлением (таким как, под давлением наддува или компрессора), чтобы, тем самым, обеспечивать LP-EGR. Более конкретно, второй клапан EGR может открываться для подачи второго количества отработавших газов из выше по потоку от турбины турбонагнетателя, присоединенной к второму выпускному каналу, в ниже по потоку компрессора турбонагнетателя, присоединенного к второму впускному каналу.At 406, settings for the first and second EGR valves may be determined based on the required air charge. For example, based on the required air charge, the first EGR valve in the first EGR channel may open by an amount for recirculating the first amount of exhaust gas from the first exhaust channel to the first inlet channel. Here, the first amount of exhaust gas may be under a first, lower pressure (such as, below or below barometric pressure), thereby providing LP-EGR. As another example, based on the required air charge, the second EGR valve in the second, separate EGR channel may open by an amount for recirculating the second amount of exhaust gas from the second, separate exhaust channel to the second, separate inlet channel. As specified previously, the second exhaust channel can be arranged parallel to the first exhaust channel, the second inlet channel can be arranged parallel to the first inlet channel, and the second EGR channel can be arranged parallel to the first EGR channel, even if all channels can be separate from each other. Here, the second amount of exhaust gas may be under a second, higher pressure (such as under boost pressure or compressor) to thereby provide LP-EGR. More specifically, a second EGR valve may open to supply a second amount of exhaust gas from upstream of a turbocharger turbine connected to the second exhaust channel to a downstream of a turbocharger compressor connected to the second inlet.

На 408, на основании требуемого заряда воздуха, могут определяться первая установка фаз распределения впускного клапана для подачи первого заряда воздуха в цилиндр через первый впускной клапан, присоединенный к первому впускному каналу, и вторая установка фаз распределения впускного клапана для подачи второго заряда воздуха в цилиндр через второй впускной клапан, присоединенный к второму впускному каналу. В одном из примеров, в тех случаях, когда первый впускной клапан и второй впускной клапан присоединены к исполнительному механизму впускных клапанов, фаза клапана исполнительного механизма впускных клапанов может настраиваться для открывания первого впускного клапана с первой установкой фаз распределения впускного клапана, а второго впускного клапана с второй установкой фаз распределения впускного клапана. Первая установка фаз распределения впускного клапана может настраиваться относительно второй установки фаз распределения впускного клапана на основании режима работы двигателя. Более конкретно, первая установка фаз распределения может настраиваться, чтобы быть более ранней в цикле двигателя, чем вторая установка фаз распределения. Например, как конкретизировано на фиг. 5, первая установка фаз распределения впускного клапана может быть более ранней в такте впуска (то есть, более близкой к ВМТ (верхней мертвой точке, TDC) такта впуска) наряду с тем, что вторая установка фаз распределения может быть более поздней в том же самом такте впуска (то есть, более отдаленной от ВМТ такта впуска).At 408, based on the required air charge, the first setting of the intake valve distribution phases for supplying the first air charge to the cylinder through the first intake valve connected to the first intake channel and the second setting of the intake valve distribution phases for supplying the second air charge to the cylinder through a second inlet valve connected to the second inlet channel. In one example, in cases where the first intake valve and the second intake valve are connected to the intake valve actuator, the valve phase of the intake valve actuator can be adjusted to open the first intake valve with the first setting of the distribution phases of the intake valve and the second intake valve with the second setting of the intake valve distribution phases. The first setting of the intake valve distribution phases may be adjusted relative to the second setting of the intake valve distribution phases based on the engine operation mode. More specifically, the first setting of the distribution phases can be adjusted to be earlier in the engine cycle than the second setting of the distribution phases. For example, as specified in FIG. 5, the first setting of the intake valve distribution phases may be earlier in the intake stroke (i.e., closer to TDC (top dead center, TDC) of the intake stroke) while the second setting of the distribution phases may be later in the same intake stroke (i.e., farther from TDC intake stroke).

В дополнение к первой и второй установкам фаз распределения впускных клапанов, высота подъема клапана, а также длительность открывания впускного клапана могут определяться для каждого впускного клапана. Фаза клапана исполнительного механизма впускного клапана может настраиваться соответствующим образом. В одном из примеров, первый впускной клапан может открываться с первой величиной высоты подъема клапана наряду с тем, что второй впускной клапан открывается с второй, отличной величиной высоты подъема клапана. Например, как конкретизировано на фиг. 5, первая величина высоты подъема клапана первого впускного клапана может быть меньшей, чем вторая величина высоты подъема клапана второго впускного клапана. В еще одном примере, первый впускной клапан может открываться на первую длительность наряду с тем, что второй впускной клапан открывается на вторую, отличную длительность. Например, как конкретизировано на фиг. 5, первый впускной клапан может открываться на меньшую длительность, чем второй впускной клапан.In addition to the first and second settings of the intake valve distribution phases, the valve lift height as well as the opening duration of the intake valve can be determined for each intake valve. The valve phase of the intake valve actuator can be adjusted accordingly. In one example, the first inlet valve may open with a first valve lift amount while the second inlet valve opens with a second, excellent valve lift amount. For example, as specified in FIG. 5, the first valve height of the first intake valve may be smaller than the second valve height of the second intake valve. In yet another example, the first intake valve may open for a first duration while the second intake valve opens for a second, excellent duration. For example, as specified in FIG. 5, the first inlet valve may open for a shorter duration than the second inlet valve.

Таким же образом, могут определяться первая установка фаз распределения выпускного клапана для первого выпускного клапана, присоединенного к первому выпускному каналу, и вторая установка фаз распределения выпускного клапана для второго выпускного клапана, присоединенного к второму выпускному каналу. В одном из примеров, в тех случаях, когда первый выпускной клапан и второй выпускной клапан присоединены к исполнительному механизму выпускных клапанов, фаза клапана исполнительного механизма выпускных клапанов может настраиваться для открывания первого выпускного клапана с первой установкой фаз распределения выпускного клапана, а второго выпускного клапана с второй установкой фаз распределения выпускного клапана. Первая установка фаз распределения впускного клапана и вторая установка фаз распределения впускного клапана могут выбираться на основании режима работы двигателя. В одном из примеров, как конкретизировано на фиг. 5, первый и второй выпускные клапаны могут открываться с общей установкой фаз распределения выпускных клапанов. В качестве альтернативы, они могут быть смещены.In the same way, the first setting of the outlet valve distribution phases for the first exhaust valve connected to the first exhaust channel and the second setting of the exhaust valve distribution phases for the second exhaust valve connected to the second exhaust channel can be determined. In one example, in cases where the first exhaust valve and the second exhaust valve are connected to the exhaust valve actuator, the valve phase of the exhaust valve actuator can be adjusted to open the first exhaust valve with the first setting of the distribution phases of the exhaust valve, and the second exhaust valve with the second setting of the phases of the distribution of the exhaust valve. The first setting of the intake valve distribution phases and the second setting of the intake valve distribution phases may be selected based on an engine operation mode. In one example, as specified in FIG. 5, the first and second exhaust valves may open with a common setting of the distribution phases of the exhaust valves. Alternatively, they may be biased.

Фаза клапана исполнительных механизмов впускных и выпускных клапанов также может настраиваться, с тем чтобы координировать установку фаз распределения событий выпускных клапанов с установкой фаз распределения событий впускных клапанов. Более конкретно, первая установка фаз распределения впускного клапана первого впускного клапана может быть основана на первой установке фаз распределения выпускного клапана (например, первая установка фаз распределения впускного клапана может быть задержана от первой установки фаз распределения выпускного клапана на предопределенную величину), наряду с тем, что вторая установка фаз распределения впускного клапана может быть основана на второй установке фаз распределения выпускного клапана второго выпускного клапана (например, вторая установка фаз распределения может быть задержана от второй установки фаз распределения выпускного клапана на предопределенную величину).The valve phase of the intake and exhaust valve actuators can also be adjusted to coordinate the setting of the distribution phases of the events of the exhaust valves with the setting of the phases of the distribution of events of the intake valves. More specifically, the first setting of the intake valve distribution phases of the first intake valve may be based on the first setting of the exhaust valve distribution phases (for example, the first setting of the intake valve distribution phases may be delayed from the first setting of the exhaust valve distribution phases by a predetermined amount), while that the second installation of the intake valve distribution phases may be based on the second installation of the exhaust valve distribution phases of the second exhaust valve (e.g., second I installation phase distribution may be delayed from the second outlet valve installation phase distribution by a predetermined amount).

На 410, на основании требуемого заряда воздуха и режима работы двигателя, могут определяться настройки для воздушных впускных заслонок, присоединенных к каждому впускному каналу. Кроме того, могут определяться настройки топливных форсунок (например, установка фаз распределения, количество впрыска, длительность открывания, и т.д.), а также настройки турбонагнетателя. Например, настройка компрессора для турбонагнетателя, присоединенного к второму впускному каналу, может определяться на основании требуемой величины наддува (например, на основании требуемой величины подвергнутого наддуву заряда воздуха).At 410, based on the required air charge and engine operating mode, the settings for the air inlet flaps connected to each inlet can be determined. In addition, the settings of the fuel injectors can be determined (for example, setting the distribution phases, injection amount, opening time, etc.), as well as the settings of the turbocharger. For example, the compressor setting for a turbocharger connected to the second inlet can be determined based on a desired boost amount (for example, based on a desired amount of boosted air charge).

На 412, на основании определенных настроек клапанов EGR, могут открываться первый и второй клапаны EGR. Более конкретно, процедура включает открывание первого клапана EGR в первом канале EGR для рециркуляции первого количества отработавших газов, под или ниже барометрического давления, из первого выпускного канала в первый впускной канал. Процедура дополнительно включает открывание второго клапана EGR во втором канале EGR для рециркуляции второго количества отработавших газов, под давлением компрессора (то есть, давлением наддува), из второго выпускного канала, выше по потоку от турбины турбонагнетателя, во второй впускной канал, ниже по потоку от компрессора турбонагнетателя.At 412, based on certain EGR valve settings, the first and second EGR valves may open. More specifically, the procedure includes opening the first EGR valve in the first EGR channel to recirculate the first amount of exhaust gas, at or below barometric pressure, from the first exhaust channel to the first inlet channel. The procedure further includes opening the second EGR valve in the second EGR channel to recirculate the second amount of exhaust gas, under compressor pressure (i.e., boost pressure), from the second exhaust channel, upstream of the turbocharger turbine, into the second inlet channel, downstream of turbocharger compressor.

На 414, процедура включает открывание первого впускного клапана первого впускного канала с первой установкой фаз распределения впускного клапана для подачи первого (не подвергнутого наддуву) заряда воздуха под или ниже бараметрического давления в цилиндр. На 416, процедура включает открывание второго впускного клапана второго впускного канала с второй установкой фаз распределения впускного клапана для подачи второго (подвергнутого наддуву) заряда воздуха под давлением компрессора в цилиндр. По существу, выдача второго подвергнутого наддуву заряда воздуха включает задействование компрессора турбонагнетателя, присоединенного к второму впускному каналу (и не присоединенного к первому впускному каналу), согласно определенным настройкам наддува.At 414, the procedure includes opening the first inlet valve of the first inlet channel with first setting the distribution phases of the inlet valve to supply a first (not pressurized) air charge below or below the barometric pressure into the cylinder. At 416, the procedure includes opening the second inlet valve of the second inlet channel with a second setting of the phases of the distribution of the inlet valve to supply a second (pressurized) air charge under pressure from the compressor to the cylinder. Essentially, delivering a second boosted air charge involves activating a turbocharger compressor connected to the second inlet (and not connected to the first inlet) according to the determined boost settings.

Как дополнительно конкретизировано со ссылкой на фиг. 6, первый и второй заряды воздуха могут включать различные комбинации свежего воздуха и рециркулированных отработавших газов под переменными давлениями. Например, первый заряд воздуха, будучи подаваемым в цилиндр, может включать первое количество свежего всасываемого воздуха и первое количество рециркулированных отработавших газов (LP-EGR) под или ниже барометрического давления наряду с тем, что второй заряд воздуха, будучи подаваемым в цилиндр, может включать второе количество свежего всасываемого воздуха и второе количество рециркулированных отработавших газов (HP-EGR) под давлением наддува.As further specified with reference to FIG. 6, the first and second charges of air may include various combinations of fresh air and recycled exhaust gases under varying pressures. For example, the first charge of air being supplied to the cylinder may include a first amount of fresh intake air and a first amount of recirculated exhaust gas (LP-EGR) at or below barometric pressure, while the second charge of air, being supplied to the cylinder, may include a second amount of fresh intake air and a second amount of recirculated exhaust gas (HP-EGR) under boost pressure.

На 418, процедура включает непосредственный впрыск некоторого количества топлива в цилиндр и смешивание первого заряда воздуха с вторым зарядом воздуха и впрыснутым топливом в цилиндре. Смесь впрыснутого топлива и первого и второго зарядов воздуха затем может сжигаться в цилиндре. В одном из примеров, где первый впускной заряд воздуха включает только рециркулированные отработавшие газы, а второй впускной заряд воздуха включает только свежий воздух, свежий воздух и EGR могут раздельно подаваться в цилиндр по отдельным впускным каналам, а затем, заряд воздуха может, в первый раз, смешиваться в цилиндре. Смешанный заряд воздуха затем может дополнительно смешиваться с впрыснутым топливом и сжигаться в цилиндре. В еще одном примере, где первый впускной заряд воздуха включает только LP-EGR, а второй впускной заряд воздуха включает только HP-EGR, рециркулированные отработавшие газы разных давлений могут раздельно подаваться в цилиндр по отдельным впускным каналам, а затем, в первый раз, смешиваться в цилиндре. Аналогичным образом, в примере, где первый впускной заряд воздуха включает свежий всасываемый воздух под или ниже атмосферного давления, а второй впускной заряд воздуха включает подвергнутый наддуву свежий всасываемый воздух, свежий воздух разных давлений может раздельно подаваться в цилиндр по отдельным впускным каналам, а затем, в первый раз, смешиваться в цилиндре.At 418, the procedure involves directly injecting a certain amount of fuel into the cylinder and mixing the first charge of air with the second charge of air and the injected fuel in the cylinder. The mixture of injected fuel and the first and second charges of air can then be burned in a cylinder. In one example, where the first air inlet charge includes only recirculated exhaust gases and the second air inlet charge includes only fresh air, fresh air and EGR can be separately supplied to the cylinder through separate inlet channels, and then, the air charge can, for the first time mixed in the cylinder. The mixed charge of air can then be further mixed with the injected fuel and burned in the cylinder. In another example, where the first air inlet charge includes only LP-EGR and the second air inlet charge includes only HP-EGR, the recirculated exhaust gases of different pressures can be separately supplied to the cylinder through separate inlet channels and then mixed for the first time in the cylinder. Similarly, in an example where the first intake air charge includes fresh intake air at or below atmospheric pressure and the second intake air charge includes boosted fresh intake air, fresh air of different pressures can be separately supplied to the cylinder through separate intake channels, and then, for the first time, mix in a cylinder.

В еще одном другом примере, где каждый из первого заряда воздуха и второго заряда воздуха включают по меньшей мере некоторое количество свежего воздуха и по меньшей мере некоторое количество отработавших газов, первое количество LP-EGR может смешиваться с первым количеством свежего всасываемого воздуха под или ниже барометрического давления в первом впускном клапане для формирования первого заряда воздуха наряду с тем, что второе количество HP-EGR может смешиваться с вторым количеством подвергнутого наддуву свежего всасываемого воздуха под давлением компрессора во втором впускном канале для формирования второго заряда воздуха. Каждый заряд воздуха затем может раздельно подаваться в цилиндр двигателя и скорее смешиваться в первый раз в цилиндре, чем раньше, во впускном клапане. Смесь зарядов воздуха затем может дополнительно смешиваться с впрыснутым топливом и сжигаться в цилиндре.In yet another example, where each of the first air charge and the second air charge includes at least some fresh air and at least some exhaust gas, the first amount of LP-EGR may be mixed with the first amount of fresh intake air below or below the barometric pressure pressure in the first intake valve to form the first charge of air, while the second amount of HP-EGR can be mixed with the second amount of boosted fresh intake air by d pressure of the compressor in the second inlet channel to form a second air charge. Each charge of air can then be separately supplied to the engine cylinder and rather mixed for the first time in the cylinder than before in the intake valve. The mixture of charges of air can then be further mixed with the injected fuel and burned in the cylinder.

Таким образом, разные заряды воздуха могут подаваться раздельно, но полностью смешиваться в цилиндре для предоставления гомогенизированного заряда воздуха цилиндра. Посредством предоставления гомогенизации заряда воздуха возможности происходить в цилиндре, рабочие характеристики двигателя и преимущества EGR могут увеличиваться. Посредством регулировки первой установки фаз распределения первого впускного клапана относительно второй установки фаз распределения второго впускного клапана и установки фаз распределения первого и второго выпускных клапанов, разные заряды воздуха могут подаваться в разные моменты времени, но могут смешиваться в цилиндре для обеспечения гомогенизированного окончательного заряда воздуха в цилиндре.Thus, different charges of air can be supplied separately, but completely mixed in the cylinder to provide a homogenized charge of air of the cylinder. By allowing air charge homogenization to occur in the cylinder, engine performance and EGR benefits can be increased. By adjusting the first setting of the distribution phases of the first intake valve with respect to the second setting of the distribution phases of the second intake valve and setting the distribution phases of the first and second exhaust valves, different air charges can be supplied at different times, but can be mixed in the cylinder to provide a homogenized final charge of air in the cylinder .

Далее, обращаясь к фиг. 5, многомерная характеристика 500 двигателя изображает пример установок фаз распределения впускных клапанов и установок фаз распределения выпускных клапанов, по отношению к положению поршня, для цилиндра двигателя, сконфигурированного для приема первого впускного заряда воздуха из первого впускного канала через первый впускной клапан, приема второго впускного заряда воздуха из второго, отдельного впускного канала через второй, другой впускной клапан, и выпускания продуктов сгорания двигателя в каждый из первого выпускного канала через первый выпускной клапан, и второго, другого выпускного канала через второй выпускной клапан. Посредством регулировки первой установки фаз распределения первого впускного клапана относительно второй установки фаз распределения второго впускного клапана и установки фаз распределения первого и второго выпускных клапанов, разные заряды воздуха могут подаваться в разные моменты времени для обеспечения некоторой слоистости, но могут смешиваться в цилиндре для обеспечения гомогенизированного окончательного заряда воздуха в цилиндре.Next, referring to FIG. 5, the multi-dimensional characteristic 500 of the engine depicts an example of the settings of the intake valve distribution phases and the exhaust valve distribution phase settings, with respect to the piston position, for the engine cylinder configured to receive the first intake air charge from the first intake passage through the first intake valve, to receive the second intake charge air from a second, separate inlet channel through a second, different inlet valve, and exhausting combustion products of the engine into each of the first exhaust channel through first exhaust valve, and a second, different exhaust path via the second exhaust valve. By adjusting the first setting of the distribution phases of the first intake valve with respect to the second setting of the distribution phases of the second intake valve and setting the distribution phases of the first and second exhaust valves, different air charges can be supplied at different times to provide some layering, but can be mixed in the cylinder to provide a homogenized final air charge in the cylinder.

Многомерная характеристика 500 двигателя иллюстрирует положение двигателя по оси x в градусах угла поворота коленчатого вала (CAD). Кривая 502 изображает положения поршня (вдоль оси y), со ссылкой на их расположения от верхней мертвой точки (ВМТ) и/или нижней мертвой точки (НМТ), и кроме того, со ссылкой на их расположение в пределах четырех тактов (впуска, сжатия, рабочего и выпуска) цикла двигателя.The multidimensional engine characteristic 500 illustrates the position of the engine along the x axis in degrees of the crankshaft angle of rotation (CAD). Curve 502 depicts the position of the piston (along the y axis), with reference to their location from top dead center (TDC) and / or bottom dead center (BDC), and in addition, with reference to their location within four cycles (intake, compression , working and release) engine cycle.

Во время работы двигателя, каждый цилиндр типично подвергается четырехтактному циклу, включающему такт впуска, такт сжатия, такт расширения и такт выпуска. Во время такта впуска, обычно, выпускные клапаны закрыты, а впускные клапаны открыты. Воздух вовлекается в цилиндр через соответствующий впускной канал, и поршень цилиндра перемещается к дну цилиндра, с тем чтобы увеличивать объем внутри цилиндра. Положение, в котором поршень находится около дна цилиндра и в конце своего хода (например, когда камера сгорания находится при своем наибольшем объеме), типично указывается специалистами в данной области техники ссылкой в качестве нижней мертвой точки (НМТ). Во время такта сжатия, впускные клапаны и выпускные клапаны закрыты. Поршень перемещается по направлению к головке блока цилиндров, с тем чтобы сжимать воздух внутри камеры сгорания. Точка, в которой поршень находится в конце своего хода и самой близкой к головке блока цилиндров (например, когда камера сгорания находится при наименьшем своем объеме), типично указывается специалистами в данной области техники в качестве верхней мертвой точки (ВМТ). В процессе, в материалах настоящей заявки указываемом ссылкой как впрыск, топливо вводится в камеру сгорания. В процессе, в материалах настоящей заявки указываемом ссылкой как воспламенение, впрыснутое топливо воспламеняется известным средством воспламенения, таким как свеча зажигания, приводя к сгоранию. Во время такта расширения, расширяющиеся газы толкают поршень обратно к НМТ. Коленчатый вал преобразует это перемещение поршня в крутящий момент вращающегося вала. Во время такта выпуска, выпускные клапаны открыты для выпускания остаточной подвергнутой сгоранию топливно-воздушной смеси в соответствующие выпускные каналы, и поршень возвращается в ВМТ.During engine operation, each cylinder typically undergoes a four-stroke cycle including an intake stroke, a compression stroke, an expansion stroke, and an exhaust stroke. During the intake stroke, usually the exhaust valves are closed and the intake valves are open. Air is drawn into the cylinder through the corresponding inlet channel, and the piston of the cylinder moves to the bottom of the cylinder so as to increase the volume inside the cylinder. The position in which the piston is near the bottom of the cylinder and at the end of its stroke (for example, when the combustion chamber is at its largest volume) is typically indicated by those skilled in the art by reference as bottom dead center (BDC). During the compression stroke, the intake valves and exhaust valves are closed. The piston moves towards the cylinder head in order to compress the air inside the combustion chamber. The point at which the piston is at the end of its stroke and closest to the cylinder head (for example, when the combustion chamber is at its smallest volume) is typically indicated by those skilled in the art as top dead center (TDC). In the process, in the materials of this application referred to as an injection, fuel is introduced into the combustion chamber. In the process, herein referenced as ignition, the injected fuel is ignited by a known ignition means, such as a spark plug, resulting in combustion. During the expansion stroke, expanding gases push the piston back to the BDC. The crankshaft converts this movement of the piston into the torque of the rotating shaft. During the exhaust stroke, the exhaust valves are open to release the remaining combusted air-fuel mixture into the corresponding exhaust channels, and the piston returns to the TDC.

Кривая 504 изображает первую установку фаз распределения впускного клапана, высоту подъема и длительность для первого впускного клапана (Int_1), присоединенного к первому впускному каналу цилиндра двигателя, наряду с тем, что 506 изображает вторую установку фаз распределения впускного клапана, высоту подъема и длительность для второго впускного клапана (Int_2), присоединенного к второму впускному каналу цилиндра двигателя. Кривые 508a и 508b изображают примерные вторые установки фаз распределения выпускных клапанов, высоты подъема и длительности для второго выпускного клапана (Exh_2), присоединенного к второму выпускному каналу цилиндра двигателя, наряду с тем, что кривые 510a и 510b изображают примерные установки фаз распределения выпускных клапанов, высоты подъема и длительности для первого выпускного клапана (Exh_1), присоединенного к первому выпускному клапану цилиндра двигателя. Как конкретизировано ранее, первый и второй впускные каналы могут быть отдельными от, но скомпонованными параллельно друг другу. Аналогичным образом, первый и второй выпускные каналы могут быть отдельными от, но скомпонованными параллельно друг другу. Кроме того, первый впускной клапан может быть с возможностью сообщения присоединен к первому выпускному каналу через первый канал EGR наряду с тем, что второй впускной канал может быть с возможностью сообщения присоединен к второму выпускному каналу через второй канал EGR.Curve 504 depicts a first set of intake valve distribution phases, lift height and duration for a first intake valve (Int_1) connected to a first engine cylinder inlet, along with 506 showing a second set of intake valve distribution phases, lift height and duration for a second an inlet valve (Int_2) connected to the second inlet channel of the engine cylinder. Curves 508a and 508b depict exemplary second settings of exhaust valve distribution phases, lift heights, and durations for a second exhaust valve (Exh_2) connected to a second exhaust channel of the engine cylinder, while curves 510a and 510b depict example settings of exhaust valve distribution phases, lift heights and durations for the first exhaust valve (Exh_1) attached to the first exhaust valve of the engine cylinder. As specified earlier, the first and second inlet channels may be separate from, but arranged parallel to each other. Similarly, the first and second outlet channels may be separate from, but arranged in parallel to each other. In addition, the first inlet valve may be message-connected to the first exhaust channel through the first EGR channel, while the second inlet channel may be message-connected to the second exhaust channel through the second EGR channel.

В изображенном примере, первый впускной клапан открывается с первой установкой фаз распределения (кривая 502), которая является более ранней в цикле двигателя, чем вторая установка фаз распределения (кривая 504), с которой открывается второй впускной клапан. Более конкретно, первая установка фаз распределения для первого впускного клапана находится ближе к ВМТ такта впуска, непосредственно перед CAD2 (например, в или непосредственно перед ВМТ такта впуска). В сравнении, вторая установка фаз распределения для второго впускного клапана задерживается от ВМТ такта впуска, после CAD2, но перед CAD3. Таким образом, первый впускной клапан может открываться на или до начала такта впуска и может закрываться до того, как такт впуска заканчивается, наряду с тем, что второй впускной клапан может открываться после начала такта впуска и может оставаться открытым по меньшей мере до тех пор, пока не начат последующий такт сжатия.In the illustrated example, the first intake valve opens with the first setting of the distribution phases (curve 502), which is earlier in the engine cycle than the second setting of the distribution phases (curve 504), with which the second intake valve opens. More specifically, the first setting of the distribution phases for the first intake valve is closer to the TDC of the intake stroke, immediately in front of CAD2 (for example, in or directly in front of the TDC of the intake stroke). In comparison, the second setting of the distribution phases for the second intake valve is delayed from the TDC of the intake stroke, after CAD2, but before CAD3. Thus, the first intake valve can open at or before the start of the intake stroke and can close before the intake stroke ends, while the second intake valve can open after the start of the intake stroke and can remain open at least until until the next compression cycle is started.

Дополнительно, первый впускной клапан может открываться с первой установкой фаз распределения с первой, более низкой величиной высоты L1 подъема клапана, наряду с тем, что второй впускной клапан может открываться с второй установкой фаз распределения с второй, более высокой величиной высоты L2 подъема клапана. Кроме того еще, первый впускной клапан может открываться с первой установкой фаз распределения на первую, более короткую длительность D1, наряду с тем, что второй впускной клапан может открываться с второй установкой фаз распределения на вторую, более продолжительную длительность D2.Additionally, the first intake valve can open with a first setting of the distribution phases with a first, lower valve lift height L1, while the second intake valve can open with a second setting of the distribution phases with a second, higher valve lift height L2. In addition, the first intake valve can open with the first setting of the distribution phases to the first, shorter duration D1, while the second intake valve can open with the second setting of the distribution phases to the second, longer duration D2.

В одном из примеров, в тех случаях, когда первый и второй впускные клапаны присоединены к исполнительному механизму впускных клапанов, фаза клапана исполнительного механизма может настраиваться для открывания первого впускного клапана с первой установкой фаз распределения наряду с открыванием второго впускного клапана с второй установкой фаз распределения. Фаза клапана исполнительного механизма также может настраиваться, чтобы давать первому впускному клапану возможность открываться с первой величиной высоты подъема клапана на первую длительность наряду с открыванием второго впускного клапана с второй, отличной величиной высоты подъема клапана на вторую длительность. Несмотря на то, что изображенный пример иллюстрирует разные установку фаз распределения, высоты подъема и длительности для разных впускных клапанов, следует понимать, что, в альтернативных вариантах осуществления, впускные клапаны могут иметь идентичную высоту подъема клапана и/или одинаковую длительность открывания наряду с открыванием со смещенными установками фаз распределения.In one example, in cases where the first and second intake valves are connected to the intake valve actuator, the valve phase of the actuator can be adjusted to open the first intake valve with the first setting of the distribution phases along with opening the second intake valve with the second setting of the distribution phases. The valve phase of the actuator can also be adjusted to allow the first inlet valve to open with the first valve lift for the first duration, along with opening the second inlet valve with a second, excellent valve lift for the second duration. Although the illustrated example illustrates different settings of the distribution phases, lift heights and durations for different inlet valves, it should be understood that, in alternative embodiments, the inlet valves may have the same valve lift and / or the same opening time along with opening with biased distribution phase settings.

Далее, обращаясь к выпускным клапанам, кривые 508a и 510a изображают первый пример установки фаз распределения выпускных клапанов, при этом, оба, первый и второй выпускные клапаны (Exh_1, Exh_2) открываются с общей установкой фаз распределения, начиная по существу с НМТ такта выпуска, на или около CAD1, и заканчивая по существу в ВМТ такта выпуска на или около CAD2. Более конкретно, в этом примере, первый и второй выпускные клапаны могут задействоваться в пределах такта выпуска. Дополнительно, в этом примере, оба, первый и второй выпускные клапаны, открываются с одной и той же величиной высоты L3 подъема и на одинаковую длительность D3. В изображенном примере, высота L3 подъема может иметь значение, меньшее, чем высота L2 подъема, но большее, чем высота L1 подъема впускных клапанов. В одном из примеров, высота L3 подъема может иметь значение, равное среднему значению или средней величине высот L1 и L2 подъема.Further, referring to the exhaust valves, curves 508a and 510a depict the first example of setting the distribution phases of the exhaust valves, wherein both the first and second exhaust valves (Exh_1, Exh_2) open with a common installation of the distribution phases, starting essentially from the BDC of the exhaust stroke, at or near CAD1, and ending essentially at the TDC of a release cycle at or near CAD2. More specifically, in this example, the first and second exhaust valves may be actuated within the exhaust stroke. Additionally, in this example, both the first and second exhaust valves open with the same lift height L3 and the same duration D3. In the illustrated example, the lift height L3 may have a value less than the lift height L2, but greater than the lift height L1 of the intake valves. In one example, the lift height L3 may have a value equal to the average value or the average value of the lift heights L1 and L2.

Кривые 508b и 510b изображают второй пример установки фаз распределения выпускных клапанов, при этом, установка фаз распределения первого и второго выпускных клапанов смещены. Более конкретно, второй выпускной клапан открывается ближе к (или в) НМТ рабочего такта (или расширения), на или непосредственно перед CAD1 (например, на или непосредственно перед НМТ рабочего такта), наряду с тем, что установка фаз распределения второго выпускного клапана задержана от НМТ рабочего такта, после CAD1, но до CAD2. Таким образом, второй выпускной клапан может открываться в или до начала такта выпуска, как только поршень доходит до нижней точки в конце рабочего такта, и может закрываться до того, как заканчивается такт выпуска. В сравнении, первый выпускной клапан может открываться после начала такта выпуска и может оставаться открытым по меньшей мере до того, как начат последующий такт впуска. Дополнительно, второй выпускной клапан может открываться с второй более низкой величиной высоты L4 подъема клапана наряду с тем, что первый выпускной клапан открывается с первой, более высокой величиной высоты L5 подъема клапана. Кроме того еще, второй выпускной клапан может открываться на вторую, более короткую длительность D4, в то время как первый выпускной клапан открывается на первую, более продолжительную длительность D5. В изображенном примере, первая установка фаз распределения выпускного клапана является более поздней в цикле двигателя, чем вторая установка фаз распределения выпускного клапана. Однако, в альтернативном варианте осуществления, таком как во время режима импульсной нагрузки, первая установка фаз распределения выпускного клапана может быть более ранней в цикле двигателя, чем вторая установка фаз распределения выпускного клапана. В кроме того еще других примерах, оба выпускных клапана могут открываться одновременно для обеспечения подобного регулятору давления наддува действия. Аналогичным образом, оба впускных клапана могут открываться одновременно для обеспечения подобного перепускному клапану компрессора действия.Curves 508b and 510b depict a second example of setting the distribution phases of the exhaust valves, while setting the distribution phases of the first and second exhaust valves are biased. More specifically, the second exhaust valve opens closer to (or in) the BDC of the operating cycle (or expansion), on or immediately before CAD1 (for example, on or immediately in front of the BDC of the working cycle), while the distribution phases of the second exhaust valve are delayed from BDC working cycle, after CAD1, but to CAD2. Thus, the second exhaust valve may open at or before the start of the exhaust stroke, as soon as the piston reaches the lowest point at the end of the operating stroke, and may close before the exhaust stroke ends. In comparison, the first exhaust valve may open after the start of the exhaust stroke and may remain open at least before the subsequent intake stroke is started. Additionally, the second exhaust valve may open with a second lower valve lift height L4, while the first exhaust valve opens with a first, higher valve lift height L5. In addition, the second exhaust valve can open for a second, shorter duration D4, while the first exhaust valve can open for a first, longer duration D5. In the illustrated example, the first setting of the exhaust valve distribution phases is later in the engine cycle than the second setting of the exhaust valve distribution phases. However, in an alternative embodiment, such as during a pulse load mode, the first setting of the exhaust valve distribution phases may be earlier in the engine cycle than the second setting of the exhaust valve distribution phases. In addition to other examples, both exhaust valves can open simultaneously to provide a pressure-like boost control action. Similarly, both inlet valves can open simultaneously to provide a compressor-like bypass valve action.

В одном из примеров, профиль кулачка второго выпускного клапана может настраиваться для открывания и закрывания второго выпускного клапана в НМТ такта расширения и избирательного выпуска сбросных газов цилиндра во второй выпускной канал. С другой стороны, профиль кулачка первого выпускного клапана может настраиваться для открывания выпускного клапана после НМТ такта расширения и избирательного выпуска оставшихся остаточных газов цилиндра в первый выпускной канал.In one example, the cam profile of the second exhaust valve can be adjusted to open and close the second exhaust valve in the BDC of the expansion stroke and selectively exhaust the cylinder exhaust gas into the second exhaust channel. On the other hand, the cam profile of the first exhaust valve can be adjusted to open the exhaust valve after the BDC of the expansion stroke and selectively release the remaining residual gas of the cylinder into the first exhaust channel.

В одном из примеров, в тех случаях, когда первый и второй выпускные клапаны присоединены к исполнительному механизму выпускных клапанов, фаза клапана исполнительного механизма может настраиваться для открывания первого выпускного клапана с первой установкой фаз распределения наряду с открыванием второго выпускного клапана с второй (такой же или отличной) установкой фаз распределения. Фаза клапана исполнительного механизма также может настраиваться, чтобы давать первому выпускному клапану возможность открываться с первой величиной высоты подъема клапана и на первую длительность наряду с открыванием второго впускного клапана с второй (такой же или отличной) величиной высоты подъема клапана и на (такую же или отличную) вторую длительность. Например, фаза клапана исполнительного механизма впускного клапана может настраиваться на основании фазы клапана исполнительного механизма выпускного клапана, чтобы дать смещенной установке фаз распределения впускных клапанов (как показано на кривых 504, 506) возможность координироваться со смещенной установкой фаз распределения выпускных клапанов (как показано на кривых 508b, 510b). Дополнительно, величина перекрытия между установками фаз распределения впускных клапанов и установками фаз распределения выпускных клапанов может настраиваться для регулирования количества EGR, выдаваемой в цилиндр. В кроме того еще других примерах, оба выпускных клапана могут открываться одновременно для обеспечения подобного регулятору давления наддува действия. Аналогичным образом, оба впускных клапана могут открываться одновременно для обеспечения подобного перепускному клапану компрессора действия. Таким же образом, величина перекрытия клапанов между выпускными клапанами может настраиваться на основании требуемого регулирования давления наддува, и величина перекрытия клапанов между впускными клапанами может настраиваться на основании требуемого перепуска компрессора.In one example, in cases where the first and second exhaust valves are connected to the exhaust valve actuator, the valve phase of the actuator can be adjusted to open the first exhaust valve with the first setting of the distribution phases along with opening the second exhaust valve from the second (same or excellent) setting the distribution phases. The valve phase of the actuator can also be adjusted to allow the first exhaust valve to open with the first valve lift and for the first duration, along with opening the second intake valve with the second (same or different) valve lift and (same or different) ) the second duration. For example, the valve phase of the intake valve actuator may be adjusted based on the valve phase of the exhaust valve actuator to allow the biased setting of the intake valve distribution phases (as shown in curves 504, 506) to coordinate with the biased setting of the exhaust valve distribution phases (as shown in the curves 508b, 510b). Additionally, the amount of overlap between the intake valve distribution phase setting and the exhaust valve distribution phase setting can be adjusted to control the amount of EGR discharged into the cylinder. In addition to other examples, both exhaust valves can open simultaneously to provide a pressure-like boost control action. Similarly, both inlet valves can open simultaneously to provide a compressor-like bypass valve action. In the same way, the amount of valve overlap between the exhaust valves can be adjusted based on the desired boost pressure control, and the valve overlap between the inlet valves can be adjusted based on the desired compressor bypass.

Таким образом, с использованием разных установок фаз распределения выпускных клапанов, коэффициент полезного действия двигателя может увеличиваться наряду с тем, что выбросы двигателя сокращаются, посредством разделения отработавших газов, выпущенных под более высоким давлением (например, расширяющихся сбросных отработавших газов в цилиндре до момента времени, когда поршень цилиндра достигает нижней мертвой точки такта расширения), от отработавших газов, выпущенных на более низком давлении (например, отработавших газов, которые остаются в цилиндре после сброса), по разным выпускным каналам. В частности, энергия выхлопа может передаваться из сбросных газов в один или два выпускных канала для задействования турбины турбонагнетателя (которая, в свою очередь, приводит в действие компрессор турбонагнетателя), или выдачи EGR под более высоким давлением. По существу одновременно, остаточные газы могут направляться в другой выпуск из двух выпускных каналов для нагревания каталитического нейтрализатора, тем самым, снижая выбросы двигателя, или для выдачи EGR под более низким давлением. Таким образом, отработавшие газы могут использоваться более эффективно, чем просто направление всех отработавших газов цилиндра через одиночное общее выпускное отверстие на турбину турбонагнетателя. По существу, могут достигаться несколько преимуществ. Например, среднее давление отработавших газов, подаваемых в турбонагнетатель может повышаться для улучшения отдачи турбонагнетателя. Дополнительно, экономия топлива может улучшаться, а выбросы твердых частиц могут уменьшаться посредством сокращения времени прогрева двигателя. Кроме того, способ может снижать выбросы двигателя, поскольку по меньшей мере часть отработавших газов цилиндра направляются непосредственно из цилиндра в каталитический нейтрализатор.Thus, using different settings of the exhaust valve distribution phases, the engine efficiency can be increased while the engine emissions are reduced by separating the exhaust gases discharged under higher pressure (for example, expanding exhaust gas in the cylinder until time when the cylinder piston reaches the bottom dead center of the expansion stroke) from exhaust gases released at a lower pressure (for example, exhaust gases that remain tsya cylinder after a reset), according to various outlet channels. In particular, exhaust energy can be transferred from the exhaust gases to one or two exhaust channels for activating a turbocharger turbine (which, in turn, drives a turbocharger compressor), or for delivering EGR at a higher pressure. Essentially at the same time, the residual gases can be directed to another outlet from two exhaust channels to heat the catalytic converter, thereby reducing engine emissions, or to deliver EGR at a lower pressure. Thus, the exhaust gases can be used more efficiently than simply directing all the exhaust gases of the cylinder through a single common outlet to the turbocharger turbine. Essentially, several advantages can be achieved. For example, the average pressure of the exhaust gas supplied to the turbocharger may increase to improve the return of the turbocharger. Additionally, fuel economy can be improved, and particulate emissions can be reduced by reducing engine warm-up time. In addition, the method can reduce engine emissions, since at least a portion of the cylinder exhaust gas is sent directly from the cylinder to the catalytic converter.

Различные примеры впускных зарядов воздуха, подаваемых в цилиндр по первому и второму впускным каналам, далее конкретизированы со ссылкой на фиг. 6. Более конкретно, таблица 600 перечисляет примерные комбинации первого заряда воздуха, который подается в цилиндр по первому впускному каналу через первый впускной клапан с первой, более ранней установкой фаз распределения впускного клапана, и второго заряда воздуха, который подается в цилиндр по второму, отдельному впускному каналу, через второй, отдельный впускной клапан, с второй, более поздней установкой фаз распределения впускного клапана. По существу, первый и второй заряды воздуха могут подаваться раздельно, а затем, смешиваться (в первый раз) в цилиндре друг с другом и с непосредственно впрыснутым топливом перед сжиганием смеси.Various examples of air inlet charges supplied to the cylinder through the first and second inlet channels are further elaborated with reference to FIG. 6. More specifically, table 600 lists exemplary combinations of the first charge of air that is supplied to the cylinder through the first inlet channel through the first intake valve with the first, earlier setting of the phases of distribution of the intake valve, and the second charge of air that is supplied to the cylinder through a second, separate the inlet channel, through a second, separate inlet valve, with a second, later setting of the phases of distribution of the inlet valve. Essentially, the first and second charges of air can be supplied separately, and then mixed (for the first time) in the cylinder with each other and with the directly injected fuel before burning the mixture.

В одном из примеров, во время первого режима (Cond_1), первый впускной заряд воздуха, подаваемый по первому впускному каналу, может включать свежий всасываемый воздух, который безнаддувным образом подсасывается под или ниже барометрического давления. Одновременно, второй впускной заряд воздуха может включать подвергнутый наддуву свежий всасываемый воздух, который подается под давлением компрессора по второму впускному каналу. Здесь, посредством выдачи безнаддувного свежего всасываемого воздуха и подвергнутого наддуву свежего всасываемого воздуха через отдельные впускные каналы в цилиндр двигателя, безнаддувная часть впускного заряда воздуха может вводиться без вкладывания работы сжатия (турбонагнетателя), в то время как необходимо сжиматься только подвергнутой наддуву части впускного заряда воздуха. Таким образом, преимущественно достигается выигрыш теплового коэффициента полезного действия.In one example, during the first mode (Cond_1), the first air inlet charge supplied through the first inlet channel may include fresh intake air, which is naturally aspirated at or below barometric pressure. At the same time, the second air inlet charge may include freshly aspirated freshly aspirated air which is supplied under compressor pressure through the second inlet channel. Here, by supplying naturally aspirated fresh intake air and freshly aspirated freshly aspirated air through separate inlet channels to the engine cylinder, the naturally aspirated portion of the air intake charge can be introduced without putting in compression work (turbocharger), while only the air-charged portion of the intake air charge needs to be compressed. . In this way, a gain in thermal efficiency is advantageously achieved.

В еще одном примере, во время второго режима (Cond_2), первый впускной заряд воздуха, выдаваемый по первому впускному каналу, может включать по меньшей мере некоторое количество рециркулированных отработавших газов под или ниже барометрического давления. То есть, EGR низкого давления может рециркулироваться из первого выпускного канала в первый впускной канал. Одновременно, второй впускной заряд воздуха может включать подвергнутый наддуву свежий всасываемый воздух, который подается под давлением компрессора по второму впускному каналу.In yet another example, during the second mode (Cond_2), the first air inlet charge discharged through the first inlet channel may include at least some recirculated exhaust gas at or below barometric pressure. That is, the low pressure EGR may be recycled from the first exhaust passage to the first intake passage. At the same time, the second air inlet charge may include freshly aspirated freshly aspirated air which is supplied under compressor pressure through the second inlet channel.

Здесь, посредством выдачи EGR низкого давления и подвергнутого наддуву свежего всасываемого воздуха через отдельные впускные каналы, LP-EGR может оставаться вне тракта сжатого воздуха. Это дает многочисленные выгоды. Во-первых, работа сжатия турбонагнетателя не тратится на подачу EGR. Как результат, эффективность сжатия турбонагнетателя улучшается. Во-вторых, посредством удерживания LP-EGR в стороне от компрессора турбонагнетателя, уменьшаются проблемы, имеющие отношение к засорению и загрязнению компрессора от EGR. В-третьих, поскольку подвергнутый наддуву впускной заряд свежего воздуха не разбавляется EGR, выигрыш температуры достигается по той причине, что охладителю наддувочного воздуха не требуется задейтвоватся для снижения температуры впускного заряда воздуха. В-четвертых, посредством отделения подвергнутого наддуву впускного заряда воздуха от основанного на EGR впускного заряда воздуха, обе задержки, управления наддувом и управления EGR, могут сокращаться, давая синергетические преимущества. В заключение, посредством деления общего заряда воздуха на часть, подаваемую через безнаддувный впускной канал (то есть, часть, которая не подвергается наддуву), и часть, которая подается через компрессор, требуемая работа сжатия компрессора сокращается, давая преимущество термодинамической эффективности. По существу, это может давать одному и тому же сжатию возможность обеспечиваться меньшим турбонагнетателем (имеющим меньший компрессор и/или турбину) без компрометации относительно эффективности наддува и наряду с сокращением запаздывания турбокомпрессора.Here, by dispensing low pressure EGR and freshly aspirated intake air through separate inlets, the LP-EGR can remain outside the compressed air path. This has numerous benefits. Firstly, the compression work of a turbocharger is not wasted on supplying EGR. As a result, the compression efficiency of the turbocharger is improved. Secondly, by keeping the LP-EGR away from the turbocharger compressor, problems related to clogging and pollution of the compressor from the EGR are reduced. Thirdly, since a freshly charged intake air charge is not diluted with EGR, a temperature gain is achieved because the charge air cooler does not need to be activated to lower the temperature of the intake air charge. Fourth, by separating the pressurized intake air charge from the EGR-based intake air charge, both delays, boost control and EGR control can be reduced, giving synergistic advantages. In conclusion, by dividing the total charge of air into a part supplied through a naturally aspirated inlet channel (i.e., a part that is not pressurized) and a part which is supplied through a compressor, the required compressor compression work is reduced, giving the advantage of thermodynamic efficiency. Essentially, this can give the same compression the ability to be provided by a smaller turbocharger (having a smaller compressor and / or turbine) without compromising on boost efficiency and at the same time reducing the delay of the turbocharger.

В качестве еще одного примера, во время третьего режима (Cond_3), первый впускной заряд воздуха, подаваемый по первому впускному каналу, может включать смесь рециркулированных отработавших газов и свежего всасываемого воздуха, который безнаддувно подсасывается под или ниже барометрического давления. Таким образом, первое количество LP-EGR может смешиваться с первым количеством свежего всасываемого воздуха под или ниже BP и подаваться в цилиндр через первый впускной канал. Одновременно, второй впускной заряд воздуха может включать свежий всасываемый воздух под давлением компрессора. Здесь, как с предыдущим примером (во время Cond_2), посредством выдачи по меньшей мере некоторого количества EGR через впускной канал, который является отдельным от впускного канала, включающего компрессор, засорение компрессора может снижаться, могут сокращаться задержки управления турбонагнетателем и EGR, может улучшаться эффективность турбонагнетателя, а преимущества наддува и EGR могут распространяться на более широкий рабочий диапазон двигателя.As another example, during the third mode (Cond_3), the first air inlet charge supplied through the first inlet channel may include a mixture of recirculated exhaust gases and fresh intake air that is aspirated at or below barometric pressure. Thus, the first amount of LP-EGR can be mixed with the first amount of fresh intake air below or below the BP and supplied to the cylinder through the first inlet. At the same time, the second intake air charge may include fresh intake air under compressor pressure. Here, as with the previous example (during Cond_2), by dispensing at least some EGR through an inlet channel that is separate from the inlet channel including the compressor, clogging of the compressor can be reduced, control delays of the turbocharger and EGR can be reduced, efficiency can be improved turbocharger, and the benefits of boost and EGR can extend to a wider engine operating range.

В еще одном другом примере, во время четвертого режима (Cond_4), первый впускной заряд воздуха, подаваемый по первому впускному каналу, может включать по меньшей мере некоторое количество рециркулированных отработавших газов под или ниже барометрического давления. Одновременно, второй впускной заряд воздуха может включать по меньшей мере некоторое количество рециркулированных отработавших газов под давлением компрессора. То есть, LP-EGR может обеспечиваться через первый впускной канал наряду с тем, что HP-EGR выдается через второй впускной канал. Здесь, посредством выдачи LP-EGR и HP- EGR через отдельные впускные каналы в цилиндр двигателя, преимущества рециркуляции отработавших газов могут распространяться на более широкий диапазон режимов числа оборотов/нагрузки двигателя. Дополнительно, HP-EGR и LP-EGR могут управляться независимо.In yet another example, during the fourth mode (Cond_4), the first air inlet charge supplied through the first inlet channel may include at least some recirculated exhaust gas at or below barometric pressure. At the same time, the second air intake charge may include at least some recirculated exhaust gas under compressor pressure. That is, LP-EGR may be provided through the first inlet, while HP-EGR is provided through the second inlet. Here, by dispensing LP-EGR and HP-EGR through separate inlets to the engine cylinder, the benefits of exhaust gas recirculation can extend to a wider range of engine speed / load modes. Additionally, HP-EGR and LP-EGR can be independently controlled.

В еще одном примере, во время пятого режима (Cond_5), первый впускной заряд воздуха, подаваемый по первому впускному каналу, может включать свежий всасываемый воздух, который безнаддувным образом подсасывается под или ниже барометрического давления. Одновременно, второй впускной заряд воздуха может включать по меньшей мере некоторое количество рециркулированных отработавших газов под давлением компрессора. То есть, EGR высокого давления (HP-EGR) может рециркулироваться из второго выпускного канала, выше по потоку от турбины турбонагнетателя, во второй впускной канал, ниже по потоку от компрессора турбонагнетателя. Здесь, посредством выдачи безнаддувного свежего всасываемого воздуха и подвергнутого наддуву EGR через отдельные впускные каналы в цилиндр двигателя, может снижаться разбавление всасываемого воздуха от EGR.In another example, during the fifth mode (Cond_5), the first air inlet charge supplied through the first inlet channel may include fresh intake air, which is aspirated at or below barometric pressure. At the same time, the second air intake charge may include at least some recirculated exhaust gas under compressor pressure. That is, high-pressure EGR (HP-EGR) can be recycled from a second exhaust channel, upstream of the turbocharger turbine, to a second inlet channel, downstream of the turbocharger compressor. Here, by supplying naturally aspirated fresh intake air and pressurized EGR through separate inlets to the engine cylinder, dilution of intake air from EGR can be reduced.

В еще одном другом примере, во время шестого режима (Cond_6), первый впускной заряд воздуха, подаваемый по первому впускному каналу, может включать смесь рециркулированных отработавших газов и свежего всасываемого воздуха, который безнаддувно подсасывается под или ниже барометрического давления. Одновременно, второй впускной заряд воздуха может включать по меньшей мере некоторое количество рециркулированных отработавших газов под давлением компрессора. Таким образом, первое количество LP-EGR может смешиваться с первым количеством свежего всасываемого воздуха под или ниже BP и подаваться в цилиндр через первый впускной канал наряду с тем, что HP-EGR подается в цилиндр через второй впускной канал. Здесь, как с предыдущим примером (Cond_4), посредством выдачи LP-EGR и HP- EGR через отдельные впускные каналы, преимущества рециркуляции отработавших газов могут распространяться на более широкий диапазон режимов числа оборотов/нагрузки двигателя.In yet another example, during the sixth mode (Cond_6), the first inlet air charge supplied through the first inlet may include a mixture of recirculated exhaust gases and fresh intake air that is aspirated at or below barometric pressure. At the same time, the second air intake charge may include at least some recirculated exhaust gas under compressor pressure. Thus, a first amount of LP-EGR can be mixed with a first amount of fresh intake air below or below BP and supplied to the cylinder through the first inlet, while HP-EGR is supplied to the cylinder through the second inlet. Here, as with the previous example (Cond_4), by dispensing LP-EGR and HP-EGR through separate inlets, the benefits of exhaust gas recirculation can extend to a wider range of engine speed / load modes.

В качестве дополнительного примера, во время седьмого режима (Cond_7), первый впускной заряд воздуха, подаваемый по первому впускному каналу, может включать по меньшей мере некоторое количество рециркулированных отработавших газов под или ниже барометрического давления. Одновременно, второй впускной заряд воздуха может включать смесь рециркулированных отработавших газов и свежего всасываемого воздуха под давлением компрессора. Таким образом, второе количество HP-EGR может смешиваться с вторым количеством свежего всасываемого воздуха под давлением компрессора и подаваться в цилиндр через второй впускной канал наряду с тем, что LP-EGR подается в цилиндр через первый впускной канал. Здесь, как с предыдущими примерами (Cond_4, и Cond_6), посредством выдачи HP-EGR и LP- EGR через отдельные впускные каналы, преимущества рециркуляции отработавших газов могут распространяться на более широкий диапазон режимов числа оборотов/нагрузки двигателя.As an additional example, during the seventh mode (Cond_7), the first air inlet charge supplied through the first inlet channel may include at least some recirculated exhaust gas at or below barometric pressure. At the same time, the second intake air charge may include a mixture of recirculated exhaust gases and fresh intake air under compressor pressure. Thus, the second amount of HP-EGR can be mixed with the second amount of fresh intake air under compressor pressure and supplied to the cylinder through the second inlet, while LP-EGR is supplied to the cylinder through the first inlet. Here, as with the previous examples (Cond_4, and Cond_6), by delivering HP-EGR and LP-EGR through separate inlets, the benefits of exhaust gas recirculation can extend to a wider range of engine speed / load modes.

В качестве еще одного другого примера, во время восьмого режима (Cond_8), первый впускной заряд воздуха, подаваемый по первому впускному каналу, может включать смесь рециркулированных отработавших газов и свежего воздуха, который безнаддувно подсасывается под или ниже барометрического давления. Одновременно, второй впускной заряд воздуха может включать смесь рециркулированных отработавших газов и свежего всасываемого воздуха под давлением компрессора. Таким образом, первое количество LP-EGR может смешиваться первым количеством свежего всасываемого воздуха под или ниже BP и подаваться в цилиндр через первый впускной канал наряду с тем, что второе количество HP-EGR может смешиваться с вторым количеством свежего всасываемого воздуха под давлением компрессора и подаваться в цилиндр через второй впускной канал. Здесь, посредством выдачи первого заряда воздуха под первым, более низким давлением в цилиндр отдельно от второго заряда воздуха под вторым, более высоким давлением в цилиндр через отдельные впускные каналы, EGR и наддув могут использоваться на широком диапазоне режимов работы наряду с предоставлением каждому возможности лучше управляться.As another other example, during the eighth mode (Cond_8), the first air inlet charge supplied through the first inlet channel may include a mixture of recirculated exhaust gases and fresh air that is aspirated at or below barometric pressure. At the same time, the second intake air charge may include a mixture of recirculated exhaust gases and fresh intake air under compressor pressure. Thus, the first amount of LP-EGR can be mixed with the first amount of fresh intake air below or below BP and supplied to the cylinder through the first inlet, while the second amount of HP-EGR can be mixed with the second amount of fresh intake air under compressor pressure and supplied into the cylinder through the second inlet channel. Here, by issuing a first charge of air under the first, lower pressure into the cylinder separately from the second charge of air under the second, higher pressure into the cylinder through separate inlet channels, EGR and pressurization can be used on a wide range of operating modes, while allowing each to be better controlled .

В качестве еще одного примера, во время девятого режима (Cond_9), первый впускной заряд воздуха, подаваемый по первому впускному каналу, может включать свежий всасываемый воздух, который безнаддувным образом подсасывается под или ниже барометрического давления. Одновременно, второй впускной заряд воздуха может включать смесь рециркулированных отработавших газов и по меньшей мере некоторого количества свежего всасываемого воздуха под давлением компрессора. Таким образом, второе количество HP-EGR может смешиваться с вторым количеством свежего всасываемого воздуха под давлением компрессора и подаваться в цилиндр через второй впускной канал наряду с тем, что безнаддувный свежий впуск подается в цилиндр через первый впускной канал. Здесь, посредством выдачи подвергнутого наддуву впускного заряда воздуха и безнаддувного впускного заряда воздуха через отдельные впускные каналы, безнаддувный впускной заряд воздуха может вводиться без вкладывания работы сжатия наряду с тратой работы сжатия турбонагнетателя только на подвергнутый наддуву впускной заряд воздуха.As another example, during the ninth mode (Cond_9), the first air inlet charge supplied through the first inlet channel may include fresh intake air that is aspirated at or below barometric pressure. At the same time, the second intake air charge may include a mixture of recirculated exhaust gases and at least some fresh intake air under compressor pressure. Thus, the second amount of HP-EGR can be mixed with the second amount of fresh intake air under compressor pressure and supplied to the cylinder through the second inlet channel, while the naturally aspirated fresh intake is supplied to the cylinder through the first inlet channel. Here, by delivering a pressurized intake air charge and a naturally aspirated intake air charge through the separate intake channels, the naturally aspirated intake air charge can be introduced without investing the compression work along with spending the compression work of the turbocharger only on the pressurized intake air charge.

Далее, обращаясь к фиг. 7, описана примерная процедура 700 для уменьшения запаздывания турбокомпрессора. Более конкретно, процедура изображает координирование работы впускной воздушной заслонки первого впускного канала с работой турбокомпрессора во втором впускном канале во время события увеличения нагрузки на двигатель при неизменных оборотах для уменьшения запаздывания турбокомпрессора. Посредством уменьшения запаздывания турбокомпрессора, отдача турбокомпрессора может быть увеличена, а рабочие характеристики двигателя могут быть улучшены. Фиг. 8 иллюстрирует примерную настройку дроссельного клапана EGR во время увеличения нагрузки на двигатель при неизменных оборотах, как для процедуры по фиг. 7, в качестве многомерной характеристики 800 двигателя.Next, referring to FIG. 7, an exemplary procedure 700 is described for reducing the delay of a turbocharger. More specifically, the procedure depicts the coordination of the operation of the inlet air damper of the first inlet channel with the operation of the turbocharger in the second inlet channel during the event of an increase in engine load at constant speeds to reduce the delay of the turbocharger. By reducing the turbocharger lag, the turbocharger output can be increased, and engine performance can be improved. FIG. 8 illustrates an exemplary adjustment of an EGR throttle valve during an increase in engine load at constant speeds, as for the procedure of FIG. 7, as a multi-dimensional characteristic of an 800 engine.

На 702, процедура включает подтверждение события увеличения нагрузки на двигатель при неизменных оборотах. В одном из примеров, событие увеличения нагрузки на двигатель при неизменных оборотах может подтверждаться в ответ на толчок (или нажатие) педали акселератора сверх порогового положения. В еще одном примере, событие увеличения нагрузки на двигатель при неизменных оборотах может подтверждаться в ответ на требование водителем крутящего момента, находящегося выше, чем пороговое значение.At 702, the procedure includes acknowledging the event of an increase in engine load at constant speeds. In one example, the event of an increase in engine load at constant speeds can be confirmed in response to a push (or depression) of the accelerator pedal above a threshold position. In yet another example, an event of an increase in engine load at constant speeds can be confirmed in response to a driver demanding a torque that is higher than a threshold value.

По существу, перед событием увеличения нагрузки на двигатель при неизменных оборотах, каждый цилиндр двигателя может быть принимающим некоторое количество отработавших газов (более конкретно, LP-EGR) через первый впускной канал наряду с приемом свежего всасываемого воздуха через второй, отдельный, но параллельный впускной канал. Отработавшие газы могли подвергаться рециркуляции на более низком давлении из первого выпускного канала, с возможностью сообщения присоединенного к первому впускному каналу, ниже по потоку от первой воздушной впускной заслонки, через первый канал EGR, включающий первый клапан EGR. В ответ на событие увеличения нагрузки на двигатель при неизменных оборотах, на 704, процедура включает увеличение количества свежего всасываемого воздуха наряду с уменьшением количества рециркулированных отработавших газов, подаваемых в цилиндр через первый впускной канал. Более конкретно, процедура включает открывание (или увеличение открывания) первой воздушной впускной заслонки в первом впускном канале для увеличения количества свежего всасываемого воздуха, вводимого в цилиндр через первый впускной канал, наряду с закрыванием (или уменьшением открывания) первого клапана EGR в первом канале EGR, присоединенном между первым впускным каналом и первым выпускным каналом, для уменьшения количества отработавших газов, рециркулированных через первый впускной канал.Essentially, before the event of an increase in engine load at constant speeds, each cylinder of the engine can receive a certain amount of exhaust gas (more specifically, LP-EGR) through the first inlet channel along with the intake of fresh intake air through a second, separate but parallel inlet channel . The exhaust gas could be recycled at a lower pressure from the first exhaust channel, with the possibility of communication connected to the first inlet channel, downstream of the first air intake valve through the first EGR channel, including the first EGR valve. In response to the event of an increase in engine load at constant speeds, by 704, the procedure includes an increase in the amount of fresh intake air along with a decrease in the amount of recirculated exhaust gas supplied to the cylinder through the first inlet channel. More specifically, the procedure includes opening (or increasing the opening) of the first air inlet flap in the first inlet to increase the amount of fresh intake air introduced into the cylinder through the first inlet, along with closing (or decreasing the opening) of the first EGR valve in the first EGR channel, connected between the first inlet and the first outlet, to reduce the amount of exhaust gas recirculated through the first inlet.

Наряду с регулировкой воздушной впускной заслонки и клапана EGR в первом впускно канале, на 706, процедура дополнительно включает задействование компрессора турбонагнетателя, присоединенного к второму впускному каналу, для увеличения количества подвергнутого наддуву свежего всасываемого воздуха, подаваемого в цилиндр через второй впускной канал в течение длительности увеличения нагрузки на двигатель при неизменных оборотах. Более конкретно, контроллер двигателя может инициировать работу компрессора турбонагнетателя наряду с открыванием (или увеличением открывания) второй воздушной впускной заслонки, присоединенной во втором впускном канале, ниже по потоку от компрессора, для увеличения количества подвергнутого наддуву свежего всасываемого воздуха, подаваемого в цилиндр. Контроллер, к тому же, может закрывать (или уменьшать открывание) второго клапана EGR, включенного во второй канал EGR, присоединенный между вторым впускным каналом и вторым выпускным каналом, для уменьшения количества отработавших газов более высокого давления, рециркулированных через второй впускной канал. В одном из примеров, первая воздушная впускная заслонка может постепенно открываться, а первый клапан EGR может постепенно закрываться с профилем, основанным на профиле числа оборотов компрессора. Регулировки у первой и второй воздушных впускных заслонок и первого и второго клапанов EGR могут продолжаться в течение длительности, соответствующей длительности до тех пор, пока компрессор не достигает порогового числа оборотов. В одном из примеров, пороговое число оборотов может соответствовать числу оборотов, выше которого может уменьшаться запаздывание турбокомпрессора, такому как число оборотов, при котором давление на выходе компрессора является большим, чем атмосферное (или барометрическое) давление при заданном режиме работы двигателя.Along with adjusting the air inlet damper and EGR valve in the first inlet, at 706, the procedure further includes activating a turbocharger compressor connected to the second inlet to increase the amount of freshly aspirated intake air supplied to the cylinder through the second inlet for the duration of the increase engine load at constant speed. More specifically, the engine controller may initiate the operation of the turbocharger compressor along with opening (or increasing opening) of the second air inlet flap connected in the second inlet channel downstream of the compressor to increase the amount of freshly aspirated intake air supplied to the cylinder. The controller may also close (or reduce opening) a second EGR valve included in a second EGR channel connected between the second inlet channel and the second outlet channel to reduce the amount of higher pressure exhaust gases recirculated through the second inlet channel. In one example, the first air intake valve may gradually open, and the first EGR valve may gradually close with a profile based on the compressor speed profile. The adjustments at the first and second air inlet flaps and the first and second EGR valves can continue for a duration corresponding to the duration until the compressor reaches the threshold speed. In one example, the threshold number of revolutions may correspond to the number of revolutions, above which the delay of the turbocharger may decrease, such as the number of revolutions at which the compressor outlet pressure is greater than atmospheric (or barometric) pressure for a given engine operation mode.

На 708, может подтверждаться, достигло ли число оборотов компрессора порогового числа оборотов. В качестве альтернативы, может определяться, истекла ли предопределенная длительность, соответствующая длительности до того, как компрессор достигает порогового числа оборотов (например, с использованием таймера). Если нет, затем, на 710, процедура может поддерживать первую впускную воздушную заслонку открытой, а первый клапан EGR закрытым во время задействования компрессора. В сравнении, если число оборотов компрессора достигло порогового числа оборотов, или если истекла предопределенная длительность, то, на 712, после того, как истекла длительность, процедура включает уменьшение количество свежего всасываемого воздуха наряду с увеличением количества рециркулированных отработавших газов, подаваемых в цилиндр через первый впускной канал. Более конкретно, процедура включает закрывание (или уменьшение открывания) первой воздушной впускной заслонки в первом впускном канале для уменьшения количества свежего всасываемого воздуха, вводимого в цилиндр через первый впускной канал, наряду с открыванием (или увеличением открывания) первого клапана EGR в первом канале EGR, присоединенном между первым впускным каналом и первым выпускным каналом, для увеличения количества отработавших газов, рециркулированных через первый впускной канал. В одном из примеров, первая воздушная впускная заслонка может постепенно закрываться, а первый клапан EGR может постепенно открываться с профилем, основанным на профиле числа оборотов двигателя.At 708, it can be confirmed whether the compressor speed has reached the threshold speed. Alternatively, it can be determined whether a predetermined duration corresponding to the duration has elapsed before the compressor reaches the threshold speed (for example, using a timer). If not, then, at 710, the procedure can keep the first intake air damper open and the first EGR valve closed while the compressor is running. In comparison, if the compressor speed has reached the threshold speed, or if the predetermined duration has elapsed, then, by 712, after the duration has elapsed, the procedure includes reducing the amount of fresh intake air along with increasing the amount of recirculated exhaust gas supplied to the cylinder through the first intake duct. More specifically, the procedure includes closing (or decreasing the opening) of the first air inlet flap in the first inlet to reduce the amount of fresh intake air introduced into the cylinder through the first inlet, along with opening (or increasing opening) of the first EGR valve in the first EGR channel, connected between the first inlet channel and the first outlet channel to increase the amount of exhaust gas recirculated through the first inlet channel. In one example, the first air intake valve may gradually close, and the first EGR valve may gradually open with a profile based on the engine speed profile.

Таким образом, цилиндр может наполняться свежим всасываемым воздухом через первый впускной клапан, в то время как компрессор разгоняется во втором впускном канале, так что ко времени, когда компрессор находится при требуемом числе оборотов наддува, цилиндр уже может быть заполнен свежим всасываемым воздухом. Другими словами, ко времени, когда компрессор находится под давлением наддува, подвергнутый наддуву свежий всасываемый воздух может обеспечиваться в цилиндр через второй впускной клапан наряду с тем, что дополнительный свежий воздух выдается в цилиндр через первый впускной клапан. Следовательно, запаздывание турбокомпрессора, вызванное ожиданием, чтобы компрессор набрал скорость до того, как подвергнутый наддуву свежий воздух может вводиться цилиндр, уменьшается. Затем, когда компрессор достиг требуемого числа оборотов, EGR может поэтапно осуществляться через первый и второй впускные каналы (более конкретно, LP-EGR через первый впускной канал, а HP-EGR через второй впускной канал) для обеспечения преимуществ EGR в дополнение к преимуществам наддува. Посредством уменьшения запаздывания турбокомпрессора, эффективность турбонагнетателя улучшается, а рабочие характеристики двигателя увеличиваются. Посредством совместного предоставления преимуществ наддува и EGR, могут быть достигнуты синергетические улучшения рабочих характеристик двигателя.In this way, the cylinder can be filled with fresh intake air through the first inlet valve, while the compressor accelerates in the second intake channel, so that by the time the compressor is at the required number of boost speeds, the cylinder can already be filled with fresh intake air. In other words, by the time the compressor is pressurized, boosted fresh intake air can be provided to the cylinder through the second intake valve, while additional fresh air is supplied to the cylinder through the first intake valve. Therefore, the delay in the turbocharger caused by the expectation that the compressor picks up speed before the cylinder is charged with fresh air can be introduced. Then, when the compressor has reached the desired speed, the EGR can be phased through the first and second inlet channels (more specifically, LP-EGR through the first inlet channel and HP-EGR through the second inlet channel) to provide EGR advantages in addition to the advantages of boost. By reducing the delay of the turbocharger, the efficiency of the turbocharger is improved and engine performance is increased. By jointly providing the benefits of boost and EGR, synergistic improvements in engine performance can be achieved.

Этапы по фиг. 7 дополнительно разъяснены примером по фиг. 8. Многомерная характеристика 800 двигателя изображает выходной крутящий момент двигателя на графике 802 на протяжении длительности работы двигателя Соответствующие изменения числа оборотов компрессора турбонагнетателя изображены на графике 804. Изменения положения первой воздушной впускной заслонки и первого клапана EGR, присоединенных к первому воздушному впускному каналу, показаны на графиках 810 и 812 соответственно, наряду с тем, что изменения положения второй воздушной впускной заслонки и второго клапана EGR, присоединенных к второму воздушному впускному каналу, показаны на графиках 806 и 808, соответственно. По существу, только второй впускной канал может включать компрессор турбонагнетателя. Изменения состава первого заряда воздуха (Air_Int_1), подаваемого в цилиндр через первый впускной канал, являющиеся следствием регулировок у первых клапана EGR и заслонки, показаны на графиках 818 и 820, наряду с тем, что изменения состава второго заряда воздуха (Air_Int_2), подаваемого в цилиндр через второй впускной канал, являющиеся следствием регулировок у вторых клапана EGR и заслонки, показаны на графиках 814 и 816. Изменения общего заряда воздуха цилиндра (Cyl_aircharge) показаны на графиках 822 и 824 соответственно. На каждом из графиков 814-824, сплошная линия представляет составляющую свежего воздуха заряда воздуха наряду с тем, что пунктирная линия представляет составляющую EGR заряда воздуха.The steps of FIG. 7 is further explained by the example of FIG. 8. The multi-dimensional characteristic 800 of the engine depicts the engine output torque on a graph 802 over the duration of the engine operation. Corresponding changes in the number of revolutions of a turbocharger compressor are shown on a graph 804. Changes in the position of the first air inlet damper and the first EGR valve connected to the first air inlet are shown in graphs 810 and 812, respectively, while changing the position of the second air intake damper and the second EGR valve, connected to the second stuffy inlet channel, shown in the graphs 806 and 808, respectively. Essentially, only the second inlet can include a turbocharger compressor. Changes in the composition of the first air charge (Air_Int_1) supplied to the cylinder through the first inlet channel, which are the result of adjustments at the first EGR valve and damper, are shown in graphs 818 and 820, while changes in the composition of the second air charge (Air_Int_2) supplied in the cylinder through the second inlet channel, which is the result of adjustments at the second EGR valve and damper, is shown in graphs 814 and 816. Changes in the total cylinder air charge (Cyl_aircharge) are shown in graphs 822 and 824, respectively. In each of the graphs 814-824, the solid line represents the fresh air component of the air charge, while the dashed line represents the EGR component of the air charge.

До момента t1, на основании режима работы двигателя, может требоваться более низкий крутящий момент. Здесь, общий заряд воздуха цилиндра, соответствующий более низкому выходному крутящему моменту, может включать относительно более высокое количество EGR (пунктирная линия графика 824) и относительно меньшее количество свежего воздуха (сплошная линия графика 822). Посредством использования EGR во время режима низкой нагрузки, могут достигаться преимущества экономии топлива и сниженных выбросов. Общий заряд воздуха цилиндра, подаваемый в цилиндр до t1, может обеспечиваться смешиванием первого впускного заряда воздуха, подаваемого по первому впускному каналу, с вторым впускным зарядом воздуха, подаваемым по второму впускному каналу. Более конкретно, первый впускной заряд воздуха может включать более высокое количество рециркулированных отработавших газов (график 820) под или ниже барометрического давления (то есть, LP-EGR) и более низкое количество безнаддувного свежего воздуха (график 818), поставляемого открыванием первого клапана EGR (график 812) и второй впускной заслонки (график 810) на соответствующие величины. В сравнении, второй впускной заряд воздуха может включать свежий всасываемый воздух (сплошная линия по графику 814) и по существу не включать EGR (пунктирная линия по графику 816), выдаваемые посредством открывания второй впускной заслонки (график 806) наряду с закрыванием второго клапана EGR (график 808).Until t1, based on the engine operating mode, lower torque may be required. Here, the total cylinder air charge corresponding to a lower output torque may include a relatively higher amount of EGR (dashed line in graph 824) and relatively less fresh air (solid line in graph 822). By using EGR during the low load mode, the advantages of fuel economy and reduced emissions can be achieved. The total cylinder air charge supplied to the cylinder up to t1 can be achieved by mixing the first air inlet charge supplied through the first inlet channel with the second air inlet charge supplied through the second inlet channel. More specifically, the first air inlet charge may include a higher amount of recirculated exhaust gas (plot 820) below or below barometric pressure (i.e., LP-EGR) and a lower amount of naturally aspirated fresh air (plot 818) supplied by opening the first EGR valve ( graph 812) and a second intake damper (graph 810) by the corresponding values. In comparison, the second intake air charge may include fresh intake air (solid line on schedule 814) and essentially not include EGR (dashed line on schedule 816) issued by opening the second intake valve (schedule 806) while closing the second EGR valve ( Chart 808).

В t1, может возникать событие увеличения нагрузки на двигатель при неизменных оборотах, приводящее к требованию более высокого крутящего момента. Например, более высокий выходной крутящий момент может требоваться в ответ на нажатие водителем транспортного средства на педаль акселератора до за пределами порогового положения. В ответ на событие увеличения нагрузки на двигатель при неизменных оборотах, компрессор (график 804) может задействоваться для выдачи подвергнутого наддуву впускного заряда воздуха наряду с тем, что вторая впускная заслона (график 806) открывается (например, полностью открывается) для ввода подвергнутого наддуву свежего воздуха в цилиндр. Однако, подвергнутый наддуву заряд воздуха может не быть имеющимся в распоряжении до тех пор, пока компрессор не достигает порогового числа оборотов, приводя к запаздыванию турбокомпрессора. Для снижения запаздывания турбокомпрессора, в то время как компрессор раскручивается во втором впускном канале, первый впускной заряд воздуха подаваемый по первому впускному каналу, может временно настраиваться для увеличения части свежего всасываемого воздуха наряду с уменьшением части EGR (графики 808-820). Более конкретно, первый клапан EGR (график 812) может закрываться, наряду с тем, что первая впускная заслонка (график 810) полностью открывается для увеличения количества безнаддувного свежего воздуха, введенного в цилиндр во время снижения количества LP-EGR, подаваемого в цилиндр.At t1, an event of an increase in engine load at a constant speed may occur, leading to a higher torque requirement. For example, a higher output torque may be required in response to a driver pushing an accelerator pedal to a vehicle beyond a threshold position. In response to the event of an increase in engine load at constant revolutions, the compressor (schedule 804) can be used to issue a boosted intake air charge while the second intake shutter (schedule 806) opens (for example, fully opens) to enter freshly charged boost air into the cylinder. However, a boosted air charge may not be available until the compressor reaches the threshold speed, causing the turbocharger to delay. To reduce the delay of the turbocharger, while the compressor spins up in the second inlet channel, the first air inlet charge supplied through the first inlet channel can be temporarily adjusted to increase part of the fresh intake air along with decreasing part of the EGR (graphs 808-820). More specifically, the first EGR valve (graph 812) may close, while the first intake damper (graph 810) is fully open to increase the amount of naturally aspirated fresh air introduced into the cylinder while decreasing the amount of LP-EGR supplied to the cylinder.

В t2, когда компрессор находится на или выше требуемого порогового числа оборотов, подвергнутый наддуву впускной заряд свежего воздуха может подаваться в цилиндр по второму впускному каналу (график 814). В это время, количество свежего воздуха, подаваемого по первому впускному каналу, может уменьшаться постепенным закрыванием первой впускной заслонки (график 810), наряду с тем, что LP- EGR может постепенно возвращаться в прежнее состояние открыванием первого клапана EGR (график 812). Таким образом, в то время как компрессор раскручивается в одном впускном канале, свежий воздух может вводиться в цилиндр через другой впускной канал для разбавления какого-нибудь количества EGR, уже присутствующего в цилиндре. Следовательно, когда компрессор раскрутился, введенный свежий воздух во втором впускном канале может сжиматься, чтобы удовлетворять требованию более высокого крутящего момента. Кроме того, когда компрессор раскрутился, компрессор может использоваться для ввода подвергнутого наддуву свежего воздуха через один впускной канал, наряду с тем, что LP-EGR параллельно подается в цилиндр двигателя через другой впускной канал. Таким образом, запаздывание турбокомпрессора может быть уменьшено наряду с обеспечением преимуществ EGR параллельно преимуществам наддува.At t2, when the compressor is at or above the required threshold speed, the boosted fresh air intake charge can be supplied to the cylinder via the second intake channel (graph 814). At this time, the amount of fresh air supplied through the first inlet can be reduced by gradually closing the first inlet damper (graph 810), while LP-EGR can gradually return to its previous state by opening the first EGR valve (graph 812). Thus, while the compressor is unwound in one inlet, fresh air can be introduced into the cylinder through another inlet to dilute any amount of EGR already present in the cylinder. Therefore, when the compressor has unwound, the fresh air introduced in the second inlet can be compressed to satisfy the requirement of a higher torque. In addition, when the compressor has unwound, the compressor can be used to inject freshly aspirated fresh air through one inlet, while the LP-EGR is simultaneously supplied to the engine cylinder through another inlet. Thus, the delay of the turbocharger can be reduced while providing the advantages of EGR in parallel with the advantages of boost.

Следует понимать, что в кроме того еще других вариантах осуществления, задержка турбокомпрессора дополнительно или по выбору может уменьшаться закрыванием клапанов EGR, отключением первого выпускного клапана и полным открыванием второго выпускного клапана. Затем, если требуется EGR, один или более из клапанов EGR могут открываться для обеспечения требуемого EGR, как конкретизировано выше на 808 и 812.It should be understood that, in addition to still other embodiments, the delay of the turbocharger can additionally or optionally be reduced by closing the EGR valves, shutting off the first exhaust valve and fully opening the second exhaust valve. Then, if EGR is required, one or more of the EGR valves may open to provide the desired EGR, as specified above at 808 and 812.

Далее, обращаясь к фиг. 9, показана примерная процедура 900 для настройки работы охладителя EGR на основании режима работы двигателя. Более конкретно, процедура дает охладителю EGR, расположенному в месте соединения канала EGR и впускного канала (например, в месте соединения первого канала EGR и первого впускного клапана) возможность использоваться для охлаждения впускного заряда воздуха, подаваемого в цилиндр (например, через первый впускной канал) во время некоторых режимов, наряду с предоставлением охладителю EGR возможности нагревать впускной заряд воздуха во время других режимов.Next, referring to FIG. 9, an example procedure 900 is shown for adjusting the operation of an EGR cooler based on an engine operating mode. More specifically, the procedure allows the EGR cooler located at the junction of the EGR channel and the inlet channel (for example, at the junction of the first EGR channel and the first inlet valve) to be used to cool the intake charge of the air supplied to the cylinder (for example, through the first inlet channel) during certain modes, along with allowing the EGR cooler to heat the air intake charge during other modes.

На 902, режимы работы двигателя могут оцениваться и/или измеряться. Например, они могут включать температуру и давление окружающей среды, температуру двигателя, число оборотов двигателя, частоту вращения коленчатого вала, частоту вращения трансмиссии, состояние заряда аккумуляторной батареи, имеющееся в наличии топливо, процентное содержание спиртов в топливе, температуру каталитического нейтрализатора, требуемый водителем крутящий момент, и т.д. На 904, может определяться, требуется ли нагревание впускного заряда воздуха. В одном из примеров, нагревание впускного заряда воздуха может требоваться, когда двигатель не ограничен детонацией. Например, если не ожидается никакой детонации, впускной заряд воздуха может нагреваться для снижения работы накачки двигателя и улучшения экономии топлива.At 902, engine operating modes may be evaluated and / or measured. For example, they can include ambient temperature and pressure, engine temperature, engine speed, engine speed, transmission speed, battery status, fuel available, percentage of alcohol in the fuel, catalytic converter temperature required by the driver moment, etc. At 904, it can be determined whether heating the intake air charge is required. In one example, heating the intake air charge may be required when the engine is not limited to detonation. For example, if no knock is expected, the intake air charge may heat up to reduce engine pumping and improve fuel economy.

Если требуется нагревание, то, на 906, может подтверждаться режим нагревания. Более конкретно, может определяться, все ли условия присутствуют для способности задействовать охладитель EGR в качестве нагревателя для нагревания впускного заряда воздуха. Например, в тех случаях, когда охладитель EGR является основанным на охлаждающей жидкости охладителем, может подтверждаться, что температура охлаждающей жидкости выше, чем температура всасываемого воздуха. Кроме того, может подтверждаться, что не присутствуют условия детонации (то есть, детонация не возникает и не предвидится). Если все условия нагревания удовлетворены, то, на 908, процедура включает закрывание первого клапана EGR наряду с открыванием первой впускной заслонки в первом впускном канале для нагревания впускного заряда воздуха, вводимого в цилиндр через первый впускной канал, с использованием первого охладителя EGR. Таким образом, впускной заряд воздуха, подаваемый по первому впускному каналу, может нагреваться перед вводом в цилиндр, тем самым, уменьшая насосные потери двигателя и улучшая коэффициент полезного действия двигателя. По существу, если какое-нибудь или все из условий нагревания не удовлетворены, то контроллер может определять, что охладитель EGR не может быть задействован в качестве нагревателя заряда воздуха в это время, и процедура может заканчиваться.If heating is required, then, at 906, the heating mode can be confirmed. More specifically, it can be determined whether all conditions are present for the ability to use an EGR cooler as a heater for heating an air intake charge. For example, in cases where the EGR cooler is a coolant-based cooler, it can be confirmed that the temperature of the coolant is higher than the temperature of the intake air. In addition, it can be confirmed that knock conditions are not present (that is, knocking does not occur and is not expected). If all the heating conditions are satisfied, then, at 908, the procedure involves closing the first EGR valve along with opening the first inlet flap in the first inlet channel to heat the inlet charge of air introduced into the cylinder through the first inlet channel using the first EGR cooler. Thus, the inlet air charge supplied through the first inlet channel can be heated before being introduced into the cylinder, thereby reducing engine pump losses and improving engine efficiency. Essentially, if any or all of the heating conditions are not satisfied, the controller may determine that the EGR cooler cannot be used as an air charge heater at this time, and the procedure may end.

Если нагревание впускного заряда воздуха не требуется на 904, то на 910 может определяться, требуется ли охлаждение впускного заряда воздуха. В одном из примеров, охлаждение может использоваться для снижения температуры EGR, подаваемой в цилиндр. Охлажденная EGR может снижать детонацию в цилиндре, к тому же, наряду с обеспечением преимуществ экономии топлива и сокращения NOx. Если никакого охлаждения не требуется, процедура может заканчиваться. Если требуется охлаждение, то, на 912, могут подтверждаться условия охлаждения. Более конкретно, может определяться, все ли условия присутствуют для способности задействовать охладитель EGR для охлаждения впускного заряда воздуха. Например, может подтверждаться, что охлаждение не будет приводить к конденсации в компрессоре. Если все условия охлаждения удовлетворены, то, на 914, процедура включает открывание второго клапана EGR наряду с закрыванием второй впускной заслонки во втором впускном канале для охлаждения EGR во впускном заряде воздуха, введенном в цилиндр по второму впускному каналу, с использованием второго охладителя EGR. Дополнительно или по выбору, процедура может включать открывание первого клапана EGR наряду с закрыванием первой впускной заслонки в первом впускном канале для охлаждения EGR во впускном заряде воздуха, введенном в цилиндр по первому впускному каналу, с использованием первого охладителя EGR. Таким образом, впускной заряд воздуха может охлаждаться до ввода в цилиндр, и может достигаться регулирование температуры EGR. По существу, если какое-нибудь или все из условий охлаждения не удовлетворены, то контроллер может определять, что охладитель EGR не может быть задействован в качестве охладителя заряда воздуха в это время, и процедура может заканчиваться.If heating the air intake charge is not required at 904, then at 910 it can be determined whether cooling the air intake charge is required. In one example, cooling may be used to lower the temperature of the EGR supplied to the cylinder. Cooled EGR can reduce cylinder knocking, while also providing the benefits of fuel economy and reduced NOx. If no cooling is required, the procedure may end. If cooling is required, then, at 912, cooling conditions can be confirmed. More specifically, it can be determined whether all conditions are present for the ability to use an EGR cooler to cool the air intake charge. For example, it can be confirmed that cooling will not cause condensation in the compressor. If all cooling conditions are satisfied, then, at 914, the procedure involves opening the second EGR valve along with closing the second inlet damper in the second inlet channel to cool the EGR in the air intake charge introduced into the cylinder through the second inlet channel using a second EGR cooler. Additionally or optionally, the procedure may include opening the first EGR valve while closing the first inlet flap in the first inlet to cool the EGR in the air intake introduced into the cylinder through the first inlet using the first EGR cooler. Thus, the air intake charge can be cooled before being introduced into the cylinder, and EGR temperature control can be achieved. Essentially, if any or all of the cooling conditions are not satisfied, the controller may determine that the EGR cooler cannot be used as an air charge cooler at this time, and the procedure may end.

В одном из примеров, нагревание впускного заряда воздуха может включать нагревание только EGR, подаваемого в цилиндр. Например, когда охладитель EGR расположен в пределах канала рециркуляции (или канала EGR), как изображено на фиг. 1-2, клапан EGR может открываться, и охладитель EGR может задействоваться в качестве нагревателя для нагревания EGR и смешивания нагретого EGR с более холодным свежим впускным воздухом во впускном канале перед подачей в цилиндр. В качестве альтернативы, если охладитель EGR расположен в месте соединения канала EGR и впускного канала, нагревание впускного заряда воздуха может включать нагревание свежего всасываемого воздуха и/или EGR, подаваемых в цилиндр. Например, клапан EGR может быть закрыт, в то время как охладитель EGR задействуется в качестве нагревателя для нагревания свежего всасываемого воздуха перед подачей в цилиндр. В качестве альтернативы, клапан EGR может быть открыт, а охладитель EGR может задействоваться в качестве нагревателя для нагревания свежего воздуха и EGR, нагретый EGR и нагретый свежий воздух смешиваются во впускном канале перед подачей в цилиндр.In one example, heating the intake air charge may include heating only the EGR supplied to the cylinder. For example, when the EGR cooler is located within the recirculation channel (or EGR channel), as shown in FIG. 1-2, the EGR valve may open, and the EGR cooler can be used as a heater to heat the EGR and mix the heated EGR with cooler fresh intake air in the inlet channel before being fed into the cylinder. Alternatively, if the EGR cooler is located at the junction of the EGR duct and the intake duct, heating the air intake charge may include heating fresh intake air and / or EGR supplied to the cylinder. For example, the EGR valve may be closed while the EGR cooler is used as a heater to heat the fresh intake air before being fed into the cylinder. Alternatively, the EGR valve can be opened, and the EGR cooler can be used as a heater to heat fresh air and EGR, heated EGR and heated fresh air are mixed in the inlet before being fed into the cylinder.

Кроме того еще в других примерах, один из охладителей EGR может задействоваться в качестве охладителя, в то время как другой охладитель EGR задействуется в качестве нагревателя. Например, во время первого режима, контроллер двигателя может управлять первым охладителем EGR в первом впускном канале для нагревания первого количества отработавших газов перед рециркуляцией отработавших газов в первый впускной канал, и во время второго режима, контроллер может управлять первым охладителем EGR в первом впускном канале для охлаждения первого количества отработавших газов перед рециркуляцией отработавших газов в первый впускной канал. Одновременно, во время первого режима, контроллер двигателя может управлять вторым охладителем EGR во втором впускном канале для охлаждения второго количества отработавших газов перед рециркуляцией отработавших газов во второй впускной канал, наряду с тем, что, во время второго режима, контроллер может управлять вторым охладителем EGR во втором впускном канале для нагревания второго количества отработавших газов перед рециркуляцией отработавших газов во второй впускной канал. По существу, второй охладитель EGR может использоваться в качестве нагревателя, только когда компрессор не является работающим, и не выдается никакого наддува.In addition, in other examples, one of the EGR coolers can be used as a cooler, while the other EGR cooler is used as a heater. For example, during the first mode, the engine controller can control the first EGR cooler in the first inlet to heat the first amount of exhaust gas before recirculating the exhaust gases to the first inlet, and during the second mode, the controller can control the first EGR cooler in the first inlet for cooling the first amount of exhaust gas before recirculating the exhaust gas to the first inlet channel. At the same time, during the first mode, the engine controller can control the second EGR cooler in the second intake channel to cool the second amount of exhaust gas before recirculating the exhaust gas to the second intake channel, while during the second mode, the controller can control the second EGR cooler in a second inlet channel for heating a second amount of exhaust gas before exhaust gas recirculation to the second inlet channel. Essentially, a second EGR cooler can be used as a heater only when the compressor is not running and no boost is given out.

Кроме того еще, работа охладителей EGR может координироваться с работой охладителя заряда воздуха, расположенного ниже по потоку от компрессора турбонагнетателя (такого как охладитель 56 заряда воздуха по фиг. 1-2). Например, первый охладитель EGR в первом впускном канале может использоваться в качестве нагревателя для выдачи нагретого впускного заряда воздуха (включающего свежий всасываемый воздух и/или LP-EGR) в цилиндр через первый впускной канал. Одновременно, компрессор во втором впускном канале может задействоваться для выдачи подвергнутого наддуву впускного заряда воздуха наряду с тем, что охладитель заряда воздуха ниже по потоку от компрессора задействуется для охлаждения подвергнутого наддуву впускного заряда воздуха. Таким образом, нагретый безнаддувный воздух (под или ниже атмосферного давления) и охлажденный подвергнутый наддуву воздух могут обеспечиваться в цилиндр одновременно. Нагретый и охлажденный заряды воздуха затем могут смешиваться и сжигаться в цилиндре. Здесь, посредством объединения и сжигания нагретого и охлажденного зарядов воздуха, раздельно, но одновременно подаваемых в цилиндр, по существу постоянная температура сжатия может достигаться на меняющихся нагрузках, улучшая рабочие характеристики двигателя.In addition, the operation of EGR coolers can be coordinated with the operation of an air charge cooler located downstream of a turbocharger compressor (such as air charge cooler 56 of FIGS. 1-2). For example, the first EGR cooler in the first intake duct can be used as a heater to deliver a heated intake air charge (including fresh intake air and / or LP-EGR) to the cylinder through the first intake duct. At the same time, the compressor in the second inlet channel can be used to deliver the pressurized inlet air charge while the charge cooler downstream of the compressor is used to cool the pressurized inlet air charge. Thus, heated naturally aspirated air (at or below atmospheric pressure) and cooled pressurized air can be provided into the cylinder at the same time. Heated and cooled air charges can then be mixed and burned in a cylinder. Here, by combining and burning heated and cooled air charges separately but simultaneously supplied to the cylinder, a substantially constant compression temperature can be achieved at varying loads, improving engine performance.

Таким образом, раздельный впуск двигателя может комбинироваться с раздельным выпуском двигателя для подачи разных зарядов воздуха разного состава и давления в цилиндр с разными установками фаз распределения. Более конкретно, безнаддувный заряд воздуха может вводиться отдельно от подвергнутого наддуву заряда воздуха для снижения объема требуемой работы сжатия. Посредством снижения объема работы, требуемой компрессором, эффективность наддува двигателя может увеличиваться, даже с использованием меньшего турбонагнетателя. В еще одном варианте осуществления, EGR может подаваться отдельно от подвергнутого наддуву впускного заряда свежего воздуха. Посредством удерживания EGR вне компрессора, засорение и загрязнение компрессора могут уменьшаться наряду с предоставлением возможности уменьшаться задержкам управления EGR и задержкам управления турбокомпрессором. В еще одном варианте осуществления, HP-EGR и LP-EGR могут подаваться через отдельные каналы. Здесь, общее управление EGR может улучшаться наряду с предоставлением преимуществам EGR возможности расширяться на более широком диапазоне режимов. Дополнительно, избыточное разбавление воздуха EGR, в частности, при переключении с высокого воздушного заряда цилиндра на низкий заряд воздуха цилиндра, может уменьшаться предоставлением возможности обеспечиваться второму тракту неразбавленного воздуха. В целом, эффективность EGR и наддува может быть улучшена для повышения рабочих характеристик двигателя.Thus, a separate engine inlet can be combined with a separate engine outlet for supplying different charges of air of different composition and pressure to a cylinder with different settings for the distribution phases. More specifically, a naturally aspirated charge may be introduced separately from the boosted air charge to reduce the amount of compression work required. By reducing the amount of work required by the compressor, engine boost efficiency can be increased, even with a smaller turbocharger. In yet another embodiment, EGR may be provided separately from the freshly charged fresh air intake. By holding EGR outside the compressor, clogging and fouling of the compressor can be reduced, while allowing EGR control delays and turbocharger control delays to be reduced. In yet another embodiment, HP-EGR and LP-EGR may be provided through separate channels. Here, overall EGR control can be improved along with giving EGR benefits the ability to expand over a wider range of modes. Additionally, excessive dilution of EGR air, in particular when switching from a high cylinder air charge to a low cylinder air charge, may be reduced by allowing the second path of undiluted air to be provided. In general, EGR and boost performance can be improved to improve engine performance.

Отметим, что примерные процедуры управления и оценки, включенные в материалы настоящей заявки, могут использоваться с различными конфигурациями систем. Специфичные процедуры, описанные в материалах настоящей заявки, могут представлять собой одну или более из любого количества стратегий обработки, таких как управляемая событиями, управляемая прерыванием, многозадачная, многопоточная, и тому подобная. По существу, проиллюстрированные различные действия, операции или функции могут выполняться в проиллюстрированной последовательности, параллельно, или в некоторых случаях пропускаться. Аналогичным образом, порядок обработки не требуется обязательно для достижения признаков и преимуществ примерных вариантов осуществления, описанных в материалах настоящей заявки, но приведен для облегчения иллюстрации и описания. Одно или более из проиллюстрированных действий, функций или операций могут выполняться неоднократно, в зависимости от конкретной используемой стратегии. Кроме того, описанные операции, функции и/или действия могут графически представлять управляющую программу, которая должна быть запрограммирована в машинно-читаемый запоминающий носитель в системе управления.Note that the exemplary management and evaluation procedures included in the materials of this application can be used with various system configurations. The specific procedures described herein may be one or more of any number of processing strategies, such as event-driven, interrupt-driven, multi-tasking, multi-threading, and the like. As such, the various acts, operations or functions illustrated can be performed in the illustrated sequence, in parallel, or in some cases skipped. Similarly, a processing order is not required to achieve the features and advantages of the exemplary embodiments described herein, but is provided to facilitate illustration and description. One or more of the illustrated actions, functions or operations may be performed repeatedly, depending on the particular strategy used. In addition, the described operations, functions, and / or actions may graphically represent a control program that must be programmed into a computer-readable storage medium in a control system.

Кроме того еще, следует понимать, что системы и способы, раскрытые в материалах настоящей заявки, являются примерными по природе и что эти конкретные варианты осуществления или примеры не должны рассматриваться в ограничительном смысле, так как предполагаются многочисленные варианты. Соответственно, настоящее изобретение включает новейшие и неочевидные комбинации различных систем и способов, раскрытых в материалах настоящей заявки, а также любые и все их эквиваленты.In addition, it should be understood that the systems and methods disclosed in the materials of this application are exemplary in nature and that these specific embodiments or examples should not be construed in a limiting sense, since numerous variations are contemplated. Accordingly, the present invention includes the latest and non-obvious combinations of the various systems and methods disclosed in the materials of this application, as well as any and all their equivalents.

Claims (36)

1. Способ приведения в действие двигателя, включающий:1. A method of driving an engine, comprising: обеспечение первого заряда воздуха под барометрическим давлением или ниже него в цилиндр двигателя через первый впускной канал; приproviding a first air charge at or below barometric pressure into the engine cylinder through the first inlet channel; at обеспечении второго, подвергнутого наддуву, заряда воздуха в тот же цилиндр через второй, отдельный, впускной канал, при этом второй заряд воздуха подвергнут наддуву посредством впускного компрессора, приводимого в действие выпускной турбиной.providing a second, pressurized, air charge into the same cylinder through a second, separate, inlet channel, wherein the second air charge is pressurized by an inlet compressor driven by an exhaust turbine. 2. Способ по п. 1, в котором обеспечение первого заряда воздуха под барометрическим давлением или ниже него в цилиндр двигателя через первый впускной канал включает обеспечение первого заряда воздуха под барометрическим давлением или ниже него в цилиндр через первый впускной канал, который присоединен к первому выпускному каналу, а обеспечение второго, подвергнутого наддуву, заряда воздуха в цилиндр через второй, отдельный, впускной канал включает обеспечение второго, подвергнутого наддуву, заряда воздуха в цилиндр через второй впускной канал, который присоединен ко второму выпускному каналу, причем впускной компрессор включен во второй впускной канал, а выпускная турбина включена во второй выпускной канал.2. The method according to claim 1, wherein providing a first charge of air at or below barometric pressure into the engine cylinder through the first inlet channel includes providing a first charge of air at or below barometric pressure into the cylinder through the first intake channel that is connected to the first exhaust channel, and providing a second, supercharged, air charge into the cylinder through a second, separate, inlet channel includes providing a second, supercharged, air charge into the cylinder through a second inlet a channel that is connected to the second exhaust channel, the inlet compressor being included in the second inlet channel, and the exhaust turbine included in the second exhaust channel. 3. Способ по п. 2, дополнительно включающий смешивание первого и второго зарядов воздуха с топливом в цилиндре и сжигание смеси в цилиндре.3. The method according to p. 2, further comprising mixing the first and second charges of air with fuel in the cylinder and burning the mixture in the cylinder. 4. Способ по п. 1, в котором обеспечение по меньшей мере некоторого заряда воздуха под барометрическим давлением или ниже него включает открытие первого впускного клапана в первом впускном канале с первой установкой фаз распределения впускного клапана, а обеспечение по меньшей мере некоторого подвергнутого наддуву заряда воздуха включает открытие второго впускного клапана во втором впускном канале со второй, отличной, установкой фаз распределения впускного клапана в одном и том же цикле двигателя.4. The method according to claim 1, wherein providing at least some charge of air under or below barometric pressure comprises opening a first intake valve in a first intake channel with first setting distribution phases of the intake valve, and providing at least some boosted charge of air includes opening a second intake valve in the second intake channel with a second, excellent setting of the phases of the distribution of the intake valve in the same engine cycle. 5. Способ по п. 4, в котором открытие первого впускного клапана в первом впускном канале с первой установкой фаз распределения впускного клапана включает открытие первого впускного клапана в первом впускном канале с первой установкой фаз распределения впускного клапана, которую настраивают относительно второй установки фаз распределения впускного клапана на основании режима работы двигателя.5. The method of claim 4, wherein opening the first intake valve in the first inlet with the first setting of the intake valve distribution phases includes opening the first inlet valve in the first inlet with the first setting of the intake valve distribution phases, which is adjusted relative to the second installation of the intake distribution phases valve based on engine operating mode. 6. Способ по п. 4, дополнительно включающий приведение в действие исполнительного механизма впускного клапана, присоединенного к первому и второму впускным клапанам, с разностью фаз для открывания первого клапана с первой установкой фаз распределения и открывания второго клапана со второй установкой фаз распределения.6. The method according to claim 4, further comprising actuating the actuator of the intake valve connected to the first and second intake valves, with a phase difference for opening the first valve with the first setting of the distribution phases and opening the second valve with the second setting of the distribution phases. 7. Способ по п. 1, в котором обеспечение первого заряда воздуха под барометрическим давлением или ниже него в цилиндр двигателя через первый впускной канал включает обеспечение первого заряда воздуха, который включает первое количество свежего всасываемого воздуха под барометрическим давлением или ниже него, а обеспечение второго, подвергнутого наддуву, заряда воздуха в цилиндр через второй, отдельный, впускной канал включает обеспечение второго заряда воздуха, который включает второе количество свежего всасываемого воздуха под давлением наддува.7. The method of claim 1, wherein providing a first charge of air at or below barometric pressure into the engine cylinder through a first inlet channel includes providing a first charge of air that includes a first amount of fresh intake air at or below barometric pressure, and providing a second subjected to pressurization, the charge of air into the cylinder through a second, separate, inlet channel includes providing a second charge of air, which includes a second amount of fresh intake air under pressure boost it. 8. Способ по п. 7, в котором обеспечение первого заряда воздуха под барометрическим давлением или ниже него в цилиндр двигателя через первый впускной канал включает обеспечение первого заряда воздуха, который включает смесь первого количества свежего всасываемого воздуха с первым количеством рециркулированных отработавших газов под барометрическим давлением или ниже него, а обеспечение второго, подвергнутого наддуву, заряда воздуха в цилиндр через второй, отдельный, впускной канал включает обеспечение второго заряда воздуха, который включает смесь второго количества свежего всасываемого воздуха со вторым количеством рециркулированных отработавших газов под давлением наддува.8. The method of claim 7, wherein providing a first charge of air under or below barometric pressure into the engine cylinder through a first inlet channel includes providing a first charge of air that comprises a mixture of a first amount of fresh intake air with a first amount of recirculated exhaust gas under barometric pressure or lower than it, and providing a second, boosted, charge of air into the cylinder through a second, separate, inlet channel includes providing a second charge of air, which Luciano mixture a second amount of fresh intake air with the second quantity of recycled exhaust gases under pressure supercharging. 9. Способ по п. 2, в котором обеспечение второго, подвергнутого наддуву, заряда воздуха в цилиндр через второй, отдельный, впускной канал включает обеспечение второго, подвергнутого наддуву, заряда воздуха в цилиндр через второй впускной канал, который параллелен первому впускному каналу, при этом второй выпускной канал параллелен первому выпускному каналу.9. The method according to p. 2, in which the provision of a second, boosted, air charge into the cylinder through a second, separate inlet channel, includes the provision of a second, boosted, air charge into the cylinder through a second inlet channel that is parallel to the first inlet channel, this second exhaust channel is parallel to the first exhaust channel. 10. Способ приведения в действие двигателя, включающий:10. A method of driving an engine, comprising: подачу первого заряда воздуха, включающего первое количество рециркулированных отработавших газов и первое количество свежего всасываемого воздуха ниже барометрического давления, в цилиндр двигателя через первый впускной канал; иsupplying a first charge of air, including a first amount of recirculated exhaust gas and a first amount of fresh intake air below a barometric pressure, to an engine cylinder through a first intake channel; and подачу второго заряда воздуха, включающего второе количество рециркулированных отработавших газов и второе количество свежего всасываемого воздуха под давлением компрессора, в цилиндр двигателя через второй, отдельный, впускной канал.the supply of a second charge of air, including a second amount of recirculated exhaust gas and a second amount of fresh intake air under compressor pressure, into the engine cylinder through a second, separate, inlet channel. 11. Способ по п. 10, дополнительно включающий:11. The method according to p. 10, further comprising: непосредственный впрыск топлива в цилиндр;direct injection of fuel into the cylinder; смешивание первого заряда воздуха со вторым зарядом воздуха и впрыскиваемым топливом в цилиндре; иmixing the first charge of air with the second charge of air and injected fuel in the cylinder; and сжигание смеси в цилиндре.burning the mixture in a cylinder. 12. Способ по п. 10, в котором подача первого заряда воздуха включает открытие первого впускного клапана первого впускного канала с первой установкой фаз распределения впускного клапана, а подача второго заряда воздуха включает открытие второго впускного клапана второго впускного канала со второй установкой фаз распределения впускного клапана.12. The method according to p. 10, in which the supply of the first charge of air includes opening the first intake valve of the first intake channel with the first setting of the phases of distribution of the intake valve, and the supply of the second charge of air includes opening the second intake valve of the second intake channel with the second setting of the phases of the distribution of the intake valve . 13. Способ по п. 12, в котором подача первого заряда воздуха дополнительно включает открытие первого клапана рециркулированных отработавших газов для рециркуляции первого количества отработавших газов из первого выпускного канала в первый впускной канал, а подача второго заряда воздуха дополнительно включает открытие второго клапана рециркулированных отработавших газов для рециркуляции второго количества отработавших газов из второго, отдельного, выпускного канала во второй впускной канал.13. The method according to p. 12, in which the supply of the first charge of air further includes opening the first valve of the recirculated exhaust gas to recirculate the first amount of exhaust gas from the first exhaust channel to the first inlet channel, and the supply of the second charge of air further includes opening the second valve of the recirculated exhaust gas for recirculating a second amount of exhaust gas from a second, separate, exhaust channel to a second inlet channel. 14. Способ по п. 13, в котором подача второго заряда воздуха под давлением компрессора дополнительно включает приведение в действие компрессора, включенного во второй впускной канал и приводимого в действие турбиной, включенной во второй выпускной канал, при этом второе количество отработавших газов подвергается рециркуляции из места выше по потоку от турбины в место ниже по потоку от компрессора.14. The method according to p. 13, in which the second charge of air under pressure from the compressor further includes driving a compressor included in the second inlet channel and driven by a turbine included in the second exhaust channel, wherein the second amount of exhaust gas is recirculated from places upstream of the turbine to a place downstream of the compressor. 15. Способ по п. 14, в котором первый впускной клапан и второй впускной клапан присоединены к исполнительному механизму клапана, при этом способ дополнительно включат настройку фазы клапана исполнительного механизма клапана для открывания первого клапана с первой установкой фаз распределения впускного клапана и второго клапана со второй установкой фаз распределения впускного клапана, причем первая установка фаз распределения впускного клапана является более ранней в такте впуска цикла двигателя, чем вторая установка фаз распределения впускного клапана.15. The method of claim 14, wherein the first inlet valve and the second inlet valve are connected to the valve actuator, the method further comprising adjusting the valve phase of the valve actuator to open the first valve with first setting the distribution phases of the intake valve and the second valve from the second setting the distribution phases of the intake valve, the first setting of the distribution phases of the intake valve being earlier in the intake stroke of the engine cycle than the second setting of the distribution phases final year at the valve. 16. Способ по п. 15, в котором подача первого заряда воздуха дополнительно включает открытие первого выпускного клапана первого выпускного канала с первой установкой фаз распределения и открытие второго выпускного клапана второго выпускного канала со второй, более ранней, установкой фаз распределения.16. The method according to p. 15, in which the supply of the first charge of air further includes opening the first exhaust valve of the first exhaust channel with the first setting of the distribution phases and opening the second exhaust valve of the second exhaust channel with the second, earlier, setting the distribution phases. 17. Система двигателя, содержащая:17. An engine system comprising: цилиндр двигателя;engine cylinder; первый впускной канал, передающий несжатый заряд воздуха в цилиндр двигателя через первый впускной клапан;a first inlet channel transmitting uncompressed air charge to the engine cylinder through the first inlet valve; второй впускной канал, передающий сжатый заряд воздуха в цилиндр через второй впускной клапан;a second inlet channel transmitting the compressed air charge to the cylinder through the second inlet valve; компрессор турбонагнетателя, присоединенный к первому впускному каналу, выполненный с возможностью сжатия заряда воздуха, подаваемого в цилиндр;a turbocharger compressor connected to the first inlet channel, configured to compress a charge of air supplied to the cylinder; исполнительный механизм клапана для открывания первого впускного клапана и второго впускного клапана; иa valve actuator for opening a first intake valve and a second intake valve; and систему управления с машинно-читаемыми командами, хранимыми на постоянном машинно-читаемом носителе, для:a control system with machine-readable instructions stored on a permanent machine-readable medium for: настройки фазы исполнительного механизма клапана для открывания первого впускного клапана с первой установкой фаз распределения, а второго клапана со второй, отличной, установкой фаз распределения, при этом несжатый заряд воздуха включает по меньшей мере некоторое количество свежего воздуха и по меньшей мере некоторое количество рециркулированных отработавших газов под барометрическим давлением или ниже него, причем сжатый заряд воздуха включает по меньшей мере некоторое количество свежего воздуха и по меньшей мере некоторое количество рециркулированных отработавших газов под давлением компрессора.adjusting the phase of the valve actuator to open the first intake valve with the first setting of the distribution phases, and the second valve with the second, excellent setting of the distribution phases, while the uncompressed air charge includes at least some fresh air and at least some recirculated exhaust gases under or below barometric pressure, the compressed air charge comprising at least some fresh air and at least some Recycled exhaust gas under compressor pressure. 18. Система по п. 17, в которой первый впускной канал является параллельным и отдельным по отношению ко второму впускному каналу, при этом система дополнительно содержит первый и второй выпускные каналы, причем первый выпускной канал параллелен и отделен по отношению ко второму выпускному каналу, и турбину турбонагнетателя, присоединенную ко второму выпускному каналу, при этом турбина выполнена с возможностью приведения в действие компрессора.18. The system of claim 17, wherein the first inlet channel is parallel and separate with respect to the second inlet channel, the system further comprising a first and second outlet channels, wherein the first outlet channel is parallel and separated with respect to the second outlet channel, and a turbocharger turbine connected to the second exhaust channel, wherein the turbine is configured to drive a compressor. 19. Система по п. 18, дополнительно содержащая:19. The system of claim 18, further comprising: первый канал рециркулированных отработавших газов, присоединяющий с возможностью сообщения первый выпускной канал к первому впускному каналу, причем первый канал рециркулированных отработавших газов включает первый охладитель рециркулированных отработавших газов и первый клапан рециркулированных отработавших газов; иa first recirculated exhaust gas channel that connects the first exhaust passage to a first inlet channel, wherein the first recirculated exhaust gas channel includes a first recirculated exhaust gas cooler and a first recirculated exhaust gas valve; and второй канал рециркулированных отработавших газов, присоединяющий с возможностью сообщения второй выпускной канал ко второму впускному каналу, причем второй канал рециркулированных отработавших газов включает второй охладитель рециркулированных отработавших газов и второй клапан рециркулированных отработавших газов, при этомa second recirculated exhaust gas channel connecting the second exhaust channel to the second inlet channel, the second recirculated exhaust gas channel including a second recirculated exhaust gas cooler and a second recirculated exhaust gas valve, система управления включает дополнительные команды для открывания первого клапана рециркулированных отработавших газов для подачи по меньшей мере некоторого количества рециркулированных отработавших газов под атмосферным давлением или ниже него в первый впускной канал и открывания второго клапана рециркулированных отработавших газов для подачи по меньшей мере некоторого количества рециркулированных отработавших газов под давлением компрессора из второго выпускного канала, выше по потоку от турбины, во второй впускной канал, ниже по потоку от компрессора.the control system includes additional commands for opening the first recirculated exhaust gas valve to supply at least a certain amount of recirculated exhaust gas at or below atmospheric pressure to the first inlet channel and opening the second recirculated exhaust gas valve to supply at least some recirculated exhaust gas under the pressure of the compressor from the second outlet channel, upstream of the turbine, into the second inlet channel, lower downstream of the compressor.

Images