專利名稱：具有排氣再循環(huán)裝置的增壓內(nèi)燃發(fā)動機和用于運行所述類型內(nèi)燃發(fā)動機的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有至少一個汽缸的內(nèi)燃發(fā)動機。
背景技術(shù)：
在內(nèi)燃發(fā)動機的發(fā)展中，基本追求是最小化燃料消耗并減少污染排出物。在以前的系統(tǒng)中，提供各種措施并且各種基本原理用來實現(xiàn)所述目的。關(guān)于污染物問題，氮氧化物排出物的減少具有很高的關(guān)聯(lián)性，特別是在柴油發(fā)動機的情況下。由于歸因于不僅是過量的空氣而且還有高溫引起的氮氧化物的形成，因此用于減少氮氧化物排出物的一個基本原理包括降低燃燒溫度。在這里，排氣再循環(huán)(EGR)，也就是說，從排氣排出系統(tǒng)到進氣系統(tǒng)的排氣再循環(huán)在實現(xiàn)這個目的方面是有利的，其中在增加排氣再循環(huán)速率的情況下能夠大大減少氮氧化物排出物。在這里，排氣再循環(huán)速率X■定義如下xEGE-mEGR/ (mEGR+mFreshair)其中m■表示再循環(huán)的排氣的質(zhì)量，而Hifteshai,表示預先已經(jīng)被壓縮機壓縮的提供至少一個汽缸的新鮮空氣的質(zhì)量。因此，在本發(fā)明的上下文中，增壓空氣除了新鮮空氣之外還可以包括再循環(huán)的排氣。 為了大大減少氮氧化物排出物，利用具有Xkk 60%到70%大小量級的高排氣再循環(huán)速率。按照現(xiàn)有的系統(tǒng)，為了調(diào)節(jié)再循環(huán)的排氣量，也就是說，調(diào)節(jié)再循環(huán)速率，在再循環(huán)管路中設(shè)置也叫做EGR閥的控制元件。排氣再循環(huán)也可以用來減少未燃燒的碳氫化合物的排出物。內(nèi)燃發(fā)動機不僅可以裝有至少一個排氣再循環(huán)裝置，而且還可以裝有至少一個排氣渦輪增壓器，其包括設(shè)置在進氣系統(tǒng)中的壓縮機和設(shè)置在排氣排出系統(tǒng)中的渦輪。增壓主要是一種用于提高性能的方法，其中用于發(fā)動機中的燃燒過程的空氣被壓縮，結(jié)果能夠增加提供的燃料質(zhì)量和平均有效壓力。通過增壓不僅在保持不變的汽缸排量的同時能夠增加內(nèi)燃發(fā)動機的功率，而且在保持同樣功率的同時能夠減小內(nèi)燃發(fā)動機的汽缸排量。增壓本質(zhì)上導致增加比功率，并且增加更有利的功率-重量比。因此對于相同的車輛邊界條件，通過增壓，負荷集中(load collective)能夠朝著比燃料消耗較低的較高的負荷移動。因此在內(nèi)燃發(fā)動機的研制中不斷的嘗試用增壓幫助使燃料消耗最少，也就是說提高內(nèi)燃發(fā)動機的效率。在排氣渦輪增壓器中，壓縮機和渦輪設(shè)置在同一個軸上。熱排氣流經(jīng)由排氣管路提供渦輪并且在釋放能量的情況下在所述渦輪中膨脹，以此該軸開始旋轉(zhuǎn)。由排氣流提提供渦輪并且最終提提供軸的能量用來驅(qū)動同樣設(shè)置在該軸上的壓縮機。該壓縮機經(jīng)由進氣管路提供并壓縮提供它的增壓空氣，結(jié)果得到該至少一個汽缸的增壓。增壓空氣冷卻器通常設(shè)置在壓縮機的下游，借助于增壓空氣冷卻器，被壓縮的增壓空氣在進入燃燒室之前被冷卻，因此汽缸增壓空氣的密度增加。相對于機械增壓器而言，排氣渦輪增壓器的優(yōu)點在于不存在用于功率傳輸或用在增壓器和內(nèi)燃發(fā)動機之間的機械連接。而機械增壓器從內(nèi)燃發(fā)動機吸取用于驅(qū)動它的能量，排氣渦輪增壓器利用由內(nèi)燃發(fā)動機產(chǎn)生的熱排氣的能量。增壓還可以用來減少污染排出物。例如關(guān)于柴油發(fā)動機的增壓的結(jié)構(gòu)，能夠減少氮氧化物排出物而在效率上沒有任何損失。同時能夠有利地影響碳氫化合物排出物。在減少燃料消耗的情況下同樣也減少與燃料消耗直接有關(guān)的二氧化碳排出物。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本文公開的實施例涉及收集在其他情況下將會被浪費的來自發(fā)動機的過剩的能量，因此提高發(fā)動機的效率。在一個示范性的實施例中，具有至少一個汽缸、至少一個用于經(jīng)由排氣排出系統(tǒng)排出燃燒過的氣體的排氣管路、以及至少一個用于經(jīng)由進氣系統(tǒng)提供增壓空氣的進氣管路的內(nèi)燃發(fā)動機包括至少一個排氣再循環(huán)裝置，該排氣再循環(huán)裝置包括從排氣排出系統(tǒng)分支并且開口在進氣系統(tǒng)中的排氣再循環(huán)管路；至少一個排氣渦輪增壓器，該排氣渦輪增壓器包括設(shè)置在進氣系統(tǒng)中的壓縮機和設(shè)置在排氣排出系統(tǒng)中的渦輪；設(shè)置在壓縮機的下游的該至少一個進氣管路中的節(jié)氣門元件；從該節(jié)氣門元件的上游的該至少一個進氣管路分支并且再在節(jié)氣門元件下游的該至少一個進氣管路中開口的旁通管路；以及設(shè)置在該旁通管路中用于獲得額外能量的膨脹裝置。在根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃發(fā)動機中，膨脹裝置設(shè)置在進氣系統(tǒng)中，也就是說在內(nèi)燃發(fā)動機的進氣口一側(cè)上。如果內(nèi)燃發(fā)動機的運行允許適合于使用膨脹裝置，或者如果存在對額外能量的要求，該膨脹裝置利用限制壓縮的增壓空氣中的能量以便在總的平衡中增加內(nèi)燃發(fā)動機的功率輸出。內(nèi)燃發(fā)動機的超速運轉(zhuǎn)模式是適合于利用膨脹裝置以獲得額外能量的運行狀態(tài)的一個例子，這種額外的能量在其他情況下仍然不被利用。從下面單獨的或結(jié)合附圖的詳細描述將容易明白本發(fā)明的上面的優(yōu)點和其他優(yōu)點和特征。應(yīng)當明白，提供上面的概述是為了以簡單的形式引進選擇的構(gòu)思，這種構(gòu)思在詳細描述中進一步描述。這并不意味著視為所主張主題的關(guān)鍵的或基本的特征，所主張主題的范圍由所附權(quán)利要求唯一地限定。而且，所主張的主題不限于解決上面或本發(fā)明的任何部分指出的任何缺點的實施方式。


圖1示意地示出內(nèi)燃發(fā)動機的實施例。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的用于利用來自進氣中的能量的方法的流程圖。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的渦輪功率相對于不同壓縮比的曲線圖。
具體實施例方式為了增加發(fā)動機的效率，諸如渦輪的膨脹裝置可以設(shè)置在通向發(fā)動機的進氣管路的旁通路徑中。在某些狀態(tài)期間，通過調(diào)節(jié)進氣管路中的旁通節(jié)氣門閥可以將一些或全部進氣按照規(guī)定的路線發(fā)送通過渦輪。該渦輪可以連接于發(fā)電機使得來自進氣的能量被用來驅(qū)動該渦輪并且經(jīng)由發(fā)電機產(chǎn)生電力。例如，在發(fā)動機的超速運轉(zhuǎn)模式期間，可以進行使空氣按照規(guī)定的路線通過渦輪，其中進入汽缸中空氣不被燃燒。通過在超速運轉(zhuǎn)模式期間將吸入空氣按照規(guī)定的路線經(jīng)由渦輪發(fā)送給發(fā)動機，能夠產(chǎn)生在其他情況下將會被浪費掉的額外能量。而且，與關(guān)閉旁通節(jié)氣門閥有關(guān)的泵送損失可以在超速運轉(zhuǎn)模式期間有利地用來幫助減速發(fā)動機，其中該泵送損失在正常運行狀態(tài)下可以偏移運行渦輪的能量增量。圖1是包括進氣渦輪、旁通節(jié)氣門閥和構(gòu)造成執(zhí)行圖2的方法的控制系統(tǒng)的發(fā)動機?？梢杂霉?jié)氣門元件(例如旁通節(jié)氣門)調(diào)節(jié)引導通過膨脹裝置引進的增壓空氣流。該節(jié)氣門元件可以是閥或節(jié)氣門片，并且可以是在打開位置和關(guān)閉位置之間以兩種狀態(tài)可切換的方式或者以連續(xù)變化的方式可調(diào)節(jié)的。這樣的例子是有利的，其中節(jié)氣門元件可以是電動、液壓、氣動或電磁控制的，優(yōu)選用發(fā)動機控制器控制。膨脹裝置從壓縮的壓空增氣抽取能量，提供這種能量用于另外的利用，例如提提供內(nèi)燃發(fā)動機的曲軸，或者能夠用來直接驅(qū)動輔助組件。因而改進內(nèi)燃發(fā)動機的能量平衡或提高內(nèi)燃發(fā)動機的效率。在保持同樣的燃料消耗的情況下增加內(nèi)燃發(fā)動機的功率或能量輸出。按照現(xiàn)有的系統(tǒng)，當一定的旋轉(zhuǎn)速度或負荷下降時，也就是說，當一定的排氣量減少時，存在明顯的轉(zhuǎn)矩下降。這種效果是不希望的。如果考慮到增壓壓力比決定于渦輪壓力比，所述的轉(zhuǎn)矩下降是可以理解的。例如，在柴油發(fā)動機的情況下，如果發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度減少，這導致較少的排氣質(zhì)量流，并且因此導致較低的渦輪壓力比。其結(jié)果是，朝著較低的轉(zhuǎn)速，同樣降低增壓壓力比，這等于轉(zhuǎn)矩下降。通過各種措施可以改進增壓內(nèi)燃發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩特性，例如，通過渦輪截面的小結(jié)構(gòu)以及如果排氣流超過預定的排氣流，同時排出排氣流。這種渦輪也叫做排氣旁通渦輪。具有可變的渦輪幾何形狀的渦輪允許對于內(nèi)燃發(fā)動機的相應(yīng)的運行點渦輪幾何形狀，或者有效的渦輪截面的自適應(yīng)，因此關(guān)于低旋轉(zhuǎn)速度和高旋轉(zhuǎn)速度能夠進行渦輪幾何形狀的調(diào)節(jié)并且還用于低負荷和高負荷。而且因此這樣的內(nèi)燃發(fā)動機的例子是有利的是，其中至少一個排氣渦輪增壓器的渦輪具有可變的渦輪幾何形狀，并且在這些例子中渦輪是排氣渦輪，也就是說，具有排氣能夠經(jīng)由它被引導通過渦輪的旁通管路。增壓內(nèi)燃發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩特性還可以通過并聯(lián)或串聯(lián)的多個渦輪增壓器或多個渦輪改進。有關(guān)的壓縮機可以并聯(lián)或串聯(lián)設(shè)置在在進氣系統(tǒng)中。為此，這樣的內(nèi)燃發(fā)動機的例子也是有利的，具體說其中至少提供兩個排氣渦輪增壓器。這樣的內(nèi)燃發(fā)動機的例子是有利的，其中膨脹裝置是附加的渦輪。由于連續(xù)通過的流，渦輪具有比較高的效率，具體說與活塞機的相關(guān)。而且，能夠獲得用于汽車工程應(yīng)用的可單獨安裝的渦輪，并且具有在內(nèi)燃發(fā)動機中利用這種膨脹裝置的足夠的知識。根據(jù)本發(fā)明的在內(nèi)燃發(fā)動機的進氣側(cè)上的附加的渦輪的設(shè)置具有許多優(yōu)點，具體說與熱排氣側(cè)上的設(shè)置相關(guān)。渦輪的生產(chǎn)成本較低，因為渦輪或渦輪殼體的熱負荷明顯比排氣側(cè)上的低，因此需要用不昂貴的一通常含鎳的一材料，并且代之以能夠利用鋼或鋁。不僅其材料自身的成本低而且加工所述材料的成本也低。還有，為了傳輸或輸出功率，連接于內(nèi)燃發(fā)動機的曲軸的渦輪的軸的費用能夠很少。為此，在具有曲軸的內(nèi)燃發(fā)動機的情況下，這樣的例子是有利的，其中為了輸出功率膨脹裝置或渦輪連接于或能夠連接于所述至少一個曲軸。但是這樣的內(nèi)燃發(fā)動機的例子也是有利的，其中為了輸出功率膨脹裝置連接于或能夠連接于發(fā)電機。由發(fā)電機提供的電流可以以各種方法利用或儲存。例如，電流可以用來驅(qū)動輔助組件，用于減輕交流發(fā)電機的負荷，或者正如在下面結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的方法進一步詳細描述的，在暖機階段用于加熱排氣或排氣后處理系統(tǒng)。這樣的內(nèi)燃發(fā)動機的例子也是有利的，其中增壓空氣冷卻器設(shè)置在壓縮機的下游并且在旁通管路從至少一個進氣管路分支的位置的上游的進氣系統(tǒng)中，結(jié)果冷卻器或冷卻裝置有助于改進至少一個汽缸用空氣的增壓，也就是說，在該汽缸中空氣的質(zhì)量比較大。這樣的內(nèi)燃發(fā)動機的例子是有利的，其中至少一個排氣再循環(huán)裝置的再循環(huán)管路從渦輪上游的排氣排氣系統(tǒng)分支并且開口在壓縮機下游的進氣系統(tǒng)中。在這里，這樣的內(nèi)燃發(fā)動機的例子是有利的，其中再循環(huán)管路開口在旁通管路再在至少一個進氣管路中開口的位置的下游的進氣系統(tǒng)中。在本實施例中，被再循環(huán)的排氣通過高壓EGR從渦輪上游的排氣排出系統(tǒng)中抽取。由于渦輪上游的排氣通常是未處理的，也就是說，包含未處理的內(nèi)燃發(fā)動機的排氣，該再循環(huán)的排氣優(yōu)選引導到在壓縮機下游的并且在可以提供的增壓空氣冷卻器下游的進氣系系統(tǒng)中，因此壓縮機和增壓空氣冷卻器不被污染。該排氣在渦輪的上游是高壓，因此能夠確保在排氣側(cè)和進口側(cè)之間提供用于再循環(huán)的壓力梯度。另一方面，再循環(huán)過的排氣不再能用于驅(qū)動渦輪。在具有排氣渦輪增壓和高壓EGR的內(nèi)燃發(fā)動機的運行中，存在不可避免的矛盾，因為增加排氣再循環(huán)速率同時導致引導通過渦輪的排氣流的減少。減少的排氣質(zhì)量流通過渦輪導致減小的渦輪壓力比或增壓壓力比，這等于減少的增壓壓力。而且可以產(chǎn)生關(guān)于壓縮機的波動限制和污染排出物的缺點。為了上述理由，這樣的內(nèi)燃發(fā)動機的例子是有利的，其中至少一個排氣再循環(huán)裝置的排氣再循環(huán)管路從渦輪下游的排氣排出系統(tǒng)分支并且開口在壓縮機上游的進氣系統(tǒng)中，也就是說，對于排氣再循環(huán)，可以利用所謂的低壓EGR裝置，通過利用所謂的低壓EGR裝置——具體說在部分負荷范圍內(nèi)——在高排氣再循環(huán)速率的同時能夠?qū)崿F(xiàn)高增壓壓力。與高壓EGR裝置相反——在高壓EGR裝置中，從渦輪上游的排氣排出系統(tǒng)抽取排氣并且引導到壓縮機下游的進氣系統(tǒng)中——在低壓EGR裝置中情況是已經(jīng)流過渦輪的排氣再循環(huán)到進氣口一側(cè)，因為低壓EGR裝置包括返回管路，該返回管路從渦輪下游的排氣管路分支并且開口在壓縮機上游的進氣管路中。經(jīng)由低壓EGR裝置到進口側(cè)再循環(huán)的排氣與壓縮機上游的新鮮空氣混合。新鮮空氣和以這種方式產(chǎn)生的再循環(huán)排氣的混合物形成提供壓縮機并且被壓縮的增壓空氣，其中被壓縮的增壓空氣在壓縮機的下游，在增壓空氣冷卻器中被有利地冷卻。在這里，在低壓EGR過程的期間排氣被引導通過壓縮機的事實不是有害的，因為優(yōu)選利用已經(jīng)進行排氣后處理的排氣，具體說在渦輪下游的微粒濾清器中進行排氣后處理。因此通常沒有沉積在壓縮機上的危險，沉積將改變壓縮機的幾何形狀，具體說改變流動截面，并且因而影響壓縮機的效率。這樣的內(nèi)燃發(fā)動機的例子是有利的，其中既提供低壓EGR裝置又提供高壓EGR裝置。這樣的內(nèi)燃發(fā)動機的例子是有利的，其中在至少一個排氣再循環(huán)裝置的再循環(huán)管路中設(shè)置冷卻裝置以便冷卻被再循環(huán)的排氣。冷卻裝置降低熱排氣流的溫度并且因而增加排氣的密度。因而進一步降低汽缸新鮮增壓空氣的溫度，或者新鮮空氣和再循環(huán)排氣的混合物形成的增壓空氣的溫度，結(jié)果EGR冷卻器還有助于用新混合物改進該至少一個汽缸的增壓。這樣的內(nèi)燃發(fā)動機的例子是有利的，其中在至少一個排氣再循環(huán)裝置的再循環(huán)管路中設(shè)置控制元件以便調(diào)節(jié)再循環(huán)的排氣的流速。用作EGR閥的控制元件優(yōu)選設(shè)置在EGR冷卻裝置的下游的再循環(huán)管路中，使得已經(jīng)被冷卻的排氣流流過該控制元件。設(shè)置在冷卻裝置下游的EGR閥的熱負荷不太高，因此如果用EGR閥適當?shù)胤峙浠蛘呃貌惶蜔岬牟牧?，并且因此利用比較廉價的材料制造該閥。但是這樣的內(nèi)燃發(fā)動機的例子也是有利的，其中用作EGR閥的控制元件設(shè)置在EGR冷卻裝置上游的再循環(huán)管路中。設(shè)置在EGR冷卻裝置上游的控制元件防止該冷卻裝置被用熱排氣連續(xù)地作用，即使在沒有排氣經(jīng)由再循環(huán)管路再循環(huán)到進氣系統(tǒng)中的運行狀態(tài)。在這里，應(yīng)當考慮到，排氣提供冷卻裝置導致冷卻裝置和設(shè)置在該冷卻裝置上游的控制元件的污染，當所述控制元件處于關(guān)閉狀態(tài)時，能夠防止所述冷卻裝置被用排氣作用并且因此防止污染。由于設(shè)置在EGR冷卻裝置上游的控制元件被未冷卻的排氣，也就是說熱排氣作用，有利的是冷卻所述控制元件。這樣的內(nèi)燃發(fā)動機的例子是有利的，其中至少一個排氣后處理系統(tǒng)，也就是說，氧化催化轉(zhuǎn)化器、儲存催化轉(zhuǎn)化器、微粒濾清器和/或三元催化轉(zhuǎn)化器，設(shè)置在該至少一個排氣渦輪增壓器的渦輪下游的排氣排出系統(tǒng)中。這樣的內(nèi)燃發(fā)動機的例子是有利的，其中在排氣排出系統(tǒng)中，設(shè)置具有電加熱裝置的至少一個排氣后處理系統(tǒng)，該電加熱裝置利用通過膨脹裝置所獲得的能量。許多排氣后處理系統(tǒng)構(gòu)造成達到最低溫度以便能夠使污染物足夠轉(zhuǎn)化。例如，氧化催化轉(zhuǎn)化器或儲存催化轉(zhuǎn)化器分別利用200° C或300° C的最低溫度。在以前的系統(tǒng)中，為了增加排氣溫度通過燃料后噴射使引進的燃料燃燒，排氣通常富含未燃燒的碳氫化合物。但是利用燃料后噴射的內(nèi)燃發(fā)動機固有地對機油的變稀非常敏感。而且，燃料消耗增加，結(jié)果效率降低。在這方面，具有電加熱裝置的排氣后處理系統(tǒng)是有利的。具體說情況是這樣，如果所述加熱裝置被提供能量，該能量是根據(jù)本發(fā)明通過進氣系統(tǒng)中的膨脹裝置額外獲得的。這樣的內(nèi)燃發(fā)動機的例子是有利的，其中增壓空氣冷卻器或EGR冷卻器是液體冷卻的。根據(jù)熱交換器的原理，以空氣冷卻裝置或液體冷卻裝置的形式構(gòu)造冷卻裝置從根本上講是可能的。在空氣冷卻裝置的情況下，引導通過該冷卻器的氣體流借助于由相對風引起的和/或由吹風機產(chǎn)生空氣流而被冷卻。相反，液體冷卻裝置需要形成冷卻循環(huán)，如果適當?shù)乩靡呀?jīng)存在的環(huán)路，例如，液體冷卻的內(nèi)燃發(fā)動機的發(fā)動機冷卻回路。在這里冷卻液通過設(shè)置在冷卻回路中的泵提供，使得所述冷卻液循環(huán)并流過該冷卻器。從增壓空氣耗散到冷卻器的冷卻液中的熱被傳導，并且在另一個熱交換器中再一次從冷卻液中抽取。相對于空氣而言由于液體的熱容量顯著地高，通過液體冷卻器能夠比空氣冷卻器耗散明顯大的熱量。為此，具體說在具有排氣再循環(huán)的增壓內(nèi)燃發(fā)動機的情況下，有利的是利用液體冷卻，因為被耗散的熱量比較大。這樣的例子是有利的，其中內(nèi)燃發(fā)動機具有冷卻裝置，因為具有排氣再循環(huán)的增壓的內(nèi)燃發(fā)動機熱負荷特別高，并且因此對冷裝置提出增加的要求。這樣的內(nèi)燃發(fā)動機的例子是有利的，其中為了引進燃料進行直接噴射。除了利用可變的閥驅(qū)動之外，具體說燃料的直接噴射是火花點火發(fā)動機的工作過程，是用于減少節(jié)氣損失并且因此減少燃料消耗的合適的措施。這樣的內(nèi)燃發(fā)動機的例子是有利的，其中設(shè)置點火裝置用于通過發(fā)動機控制器起動施加的點火。但是，這樣的例子也是有利的，其中內(nèi)燃發(fā)動機是柴油發(fā)動機。一種用于運行上面所述類型的內(nèi)燃發(fā)動機的方法，通過一種方法實現(xiàn)，其中沿著關(guān)閉位置的方向調(diào)節(jié)節(jié)氣門元件，以便增加被引導通過膨脹裝置的增壓空氣流。關(guān)于本發(fā)明的內(nèi)燃發(fā)動機已經(jīng)說明的(一切)同樣應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的方法。具體參考該方法特征，該方法特征在描述該內(nèi)燃發(fā)動機以及節(jié)氣門元件的致動期間，以及作為內(nèi)燃發(fā)動機的當前運行狀態(tài)的控制元件的描述期間已經(jīng)討論。作為沿著關(guān)閉位置的方向調(diào)節(jié)節(jié)氣門元件的結(jié)果，在節(jié)氣門元件設(shè)置在其中的進氣系統(tǒng)的管路部分的流動阻力增加，結(jié)果較大的增壓空氣部分流過膨脹裝置，但是該膨脹裝置本身也形成增壓空氣流的流動阻力。這樣的方法變化從根本上講是有利的，其中節(jié)氣門元件不完全關(guān)閉，因此在所有的運行狀態(tài)一部分增壓空氣總是流過節(jié)氣門元件。這樣的方法變化是有利的，其中節(jié)氣門元件以連續(xù)可變的方式調(diào)節(jié)。這樣的方法變化是有利的，具體說其中在內(nèi)燃發(fā)動機的超速運轉(zhuǎn)模式中，通過調(diào)節(jié)節(jié)氣門元件，增壓空氣的主要部分被引導通過膨脹裝置。即，在超速運轉(zhuǎn)模式期間，節(jié)氣門元件被調(diào)節(jié)在至少50%的增壓空氣按照規(guī)定的路線經(jīng)由膨脹裝置發(fā)送到進氣管路中。在超速運轉(zhuǎn)模式中，其中燃料提供優(yōu)選被中斷并且只有新鮮空氣和/或排氣被提供該至少一個汽缸，膨脹裝置也起發(fā)動機制動器的作用，因為增壓空氣可以被吸入通過該膨脹裝置，這明顯地增加泵送損失，也就是說增壓交換損失。在以前的系統(tǒng)中，在超速運轉(zhuǎn)模式期間損失的動能，根據(jù)本發(fā)明用在進氣系統(tǒng)的膨脹裝置中。在控制元件設(shè)置在該至少一個排氣再循環(huán)裝置的再循環(huán)管路中的內(nèi)燃發(fā)動機的情況下，這樣的方法變化是有利的，其特征在于在超速運轉(zhuǎn)模式中控制元件打開。打開的控制元件與沿著關(guān)閉位置的方向已經(jīng)調(diào)節(jié)的節(jié)氣門元件一起用來在排氣排出系統(tǒng)和進氣系統(tǒng)之間提供增加的壓力梯度，并且因此在超速運轉(zhuǎn)模式期間提供高排氣再循環(huán)速率。再循環(huán)的熱排氣的高流速確保在超速運轉(zhuǎn)模式期間內(nèi)燃發(fā)動機不變冷，或變冷到較少的程度。如果內(nèi)燃發(fā)動機被再一次切換回到點火運行接著切換到超速運轉(zhuǎn)模式，所述的措施對污染排出物具有有利作用，具體說，對未燃燒的碳氫化合物和一氧化碳有有利的作用。用于內(nèi)燃發(fā)動機的超速運轉(zhuǎn)模式所說明的(一切)也類似地應(yīng)用于內(nèi)燃發(fā)動機的制動模式。這樣的方法變化是有利的，在內(nèi)燃發(fā)動機的暖機階段中，通過調(diào)節(jié)節(jié)氣門元件，增壓空氣的主要部分被弓I導通過膨脹裝置。通過膨脹裝置得到的能量在加熱排氣、機油、冷卻液或內(nèi)燃發(fā)動機本身的暖機期間能夠有利地利用，例如汽缸蓋，或者要不然用于加熱排氣后處理系統(tǒng)。被提供機油的消耗裝置中的摩擦，例如曲軸軸承中的摩擦，明顯由粘滯度確定，并且因此由被提供的機油的溫度確定，并且所述摩擦促使內(nèi)燃發(fā)動機的燃料消耗。在內(nèi)燃發(fā)動機的暖機期間機油的加熱確?？焖俳档驼硿?，并且因此減少摩擦和摩擦損失。關(guān)于排氣后處理系統(tǒng)的加熱，參考結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃發(fā)動機進行的說明。在膨脹裝置連接在其中的內(nèi)燃發(fā)動機的情況下，為了輸出功率，膨脹裝置連接于發(fā)電機，這樣的方法變化是有利的，其中，在內(nèi)燃發(fā)動機的暖機階段中由發(fā)電機產(chǎn)生的電流至少用來加熱排氣。在這里，排氣的加熱可以間接實現(xiàn)，并且有利地通過排氣后處理系統(tǒng)的加熱實現(xiàn)。圖1以具有四個排列成一行的汽缸2的示范性的四缸直列式發(fā)動機的形式示出內(nèi)燃發(fā)動機I的第一實施例。在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語“內(nèi)燃發(fā)動機”包括柴油發(fā)動機和火花點火發(fā)動機以及多種燃料內(nèi)燃發(fā)動機。內(nèi)燃發(fā)動機I具有進氣系統(tǒng)4a，經(jīng)由該進氣系統(tǒng)4a，增壓空氣，也就是與再循環(huán)的排氣可能混合的新鮮空氣，提供汽缸2，并且具有用于排出排氣的排氣排出系統(tǒng)3a。內(nèi)燃發(fā)動機I具有排氣再循環(huán)裝置5，通過該排氣再循環(huán)裝置5排氣能夠從排氣排出系統(tǒng)3a再循環(huán)到進氣系統(tǒng)4a中。排氣再循環(huán)裝置5包括從排氣排出系統(tǒng)3a分支并且開口在進氣系統(tǒng)4a中的再循環(huán)管路5a，其中再循環(huán)管路5a中設(shè)置有用于冷卻再循環(huán)的排氣的冷卻裝置5c和用于調(diào)節(jié)再循環(huán)的排氣量的控制元件5b (例如EGR閥)。內(nèi)燃發(fā)動機I還具有用于增壓的排氣渦輪增壓器6，其壓縮機6a設(shè)置在進氣系統(tǒng)4a的進氣管路管路4中，而其渦輪6b設(shè)置在排氣排出系統(tǒng)3a的排氣管路3中。渦輪6b的下游是排氣處理裝置12，例如氧化催化劑、稀NOx收集器或其他合適的排氣處理裝置。排氣處理裝置可以包括被起動以加熱該處理裝置的加熱裝置。但是，在一些實施例中，加熱裝置可以連接于排氣管路3以直接加熱排氣。增壓空氣冷卻器10設(shè)置在壓縮機6a的下游的進氣系統(tǒng)4a中，該增壓空氣冷卻器降低增壓空氣的溫度并且增加其密度。排氣再循環(huán)裝置5的再循環(huán)管路5a，在這個例子中該再循環(huán)管路從渦輪6b上游的排氣排出系統(tǒng)3a分支，再在壓縮機6a的下游的進氣系統(tǒng)4a中(的外面)開口。因此圖1所示的內(nèi)燃發(fā)動機I的排氣再循環(huán)裝置5是高壓EGR裝置5。節(jié)氣門元件7設(shè)置在增壓冷卻器10的下游的進氣系統(tǒng)4a的進氣管路4中，其中旁通管路8從該節(jié)氣門元件7上游的進氣進氣管路管路4分支，該旁通管路再在該節(jié)氣門元件7下游的進氣管路4中開口。在旁通管路8中設(shè)置膨脹裝置9，在本例子中膨脹裝置是附加的渦輪9a的形式，用于獲得額外的能量，其中引導通過該膨脹裝置9的增壓空氣流通過節(jié)氣門元件7調(diào)節(jié)。為了傳輸功率，膨脹裝置9連接于發(fā)電機11，發(fā)電機的電流在內(nèi)燃發(fā)動機I的暖機階段還能夠用來加熱排氣。發(fā)電機11可以連接于車輛電力系統(tǒng)、蓄電池或其他合適的能量
儲存裝置?？刂葡到y(tǒng)22可以調(diào)節(jié)發(fā)動機I的各方面。控制系統(tǒng)22包括，具體說，處理器24、存儲器26和控制單元28，該處理器24形成為根據(jù)儲存在存儲器26中的指令執(zhí)行本文所述的方法。此外，控制器22還包括用于收集輸入變量的合適的輸入裝置30，例如，一個或多個傳感器34。示范性的傳感器包括但不限于發(fā)動機溫度、質(zhì)量空氣流、曲軸位置傳感器等。而且，控制系統(tǒng)22包括用于起動各種致動元件的輸出裝置32，例如發(fā)動機致動器36。示范性的致動器包括但不限于節(jié)氣門元件7和控制元件5b?？刂葡到y(tǒng)22可以是，具體說，電子發(fā)動機控制系統(tǒng)的一部分。圖2示出用于利用來自發(fā)動機的能量的方法200。方法200可以由諸如發(fā)動機控制系統(tǒng)22的發(fā)動機控制系統(tǒng)進行。方法200包括在202確定發(fā)動機運行參數(shù)。發(fā)動機運行參數(shù)可以包括發(fā)動機溫度、速度、負荷、從發(fā)動機起動算起的時間、排氣溫度等。在204，判斷發(fā)動機是否在冷起動狀態(tài)運行。發(fā)動機冷起動可以包括當發(fā)動機的溫度是環(huán)境溫度時的起動。冷啟動可以根據(jù)從發(fā)動機起動開始算起的時間量和/或發(fā)動機的溫度低于希望的運行溫度來指示。如果發(fā)動機不是在冷啟動狀態(tài)的情況下運行，則方法200進行到212，這將在下面更詳細地說明。如果發(fā)動機在冷起動狀態(tài)的情況下運行，則方法200進行到206以關(guān)閉設(shè)置在發(fā)動機進氣系統(tǒng)中的旁通節(jié)氣門閥(例如圖1的節(jié)氣門元件7)。當打開時該旁通節(jié)氣門閥可以將吸入空氣引向發(fā)動機。關(guān)閉時，空氣可以按照規(guī)定的路線經(jīng)由進氣渦輪(例如圖1中的膨脹裝置9)向到發(fā)動機的途中發(fā)送。通過關(guān)閉旁通節(jié)氣門閥，一些或全部吸入空氣可以通過進氣渦輪。吸入空氣可以在該渦輪中膨脹，驅(qū)動連接于渦輪的發(fā)電機。因此在208，方法200包括按照規(guī)定的路線發(fā)送一部分吸入空氣通過該進氣渦輪。按照規(guī)定的路線發(fā)送通過該進氣渦輪的空氣的量可以是旁通節(jié)氣門閥的位置的函數(shù)。該旁通節(jié)氣門閥可以是構(gòu)造成完全打開或完全關(guān)閉的接通/斷開兩用閥，或者可以是構(gòu)造成設(shè)置為多個限制水平的連續(xù)可變的閥。旁通閥打開的量可以是發(fā)動機溫度的函數(shù)(例如，低溫越低，打開旁通節(jié)氣門越大)或其他合適的因素的函數(shù)。進氣渦輪可以驅(qū)動發(fā)電機以便產(chǎn)生可以被一個或多個發(fā)動機電氣元件利用，或者儲存在能量儲存裝置中的電力。當發(fā)動機在冷啟動狀態(tài)的情況下下運行時，由該發(fā)動機產(chǎn)生的排氣可能具有較低的溫度，并且可能比用于下游的排氣處理裝置的希望的運行溫度低。因此，由通過進氣渦輪引導的空氣產(chǎn)生的能量被引向加熱裝置，以加熱排氣，如在210所示。為了將能量引向加熱裝置，由發(fā)電機產(chǎn)生的能量可以引向車輛電力系統(tǒng)，在電力系統(tǒng)電流可以用來為加熱裝置提供電力。該加熱裝置可以是加熱排氣后處理裝置的或直接加熱排氣的合適的裝置。返回到204，如果發(fā)動機不在冷啟動狀態(tài)的情況下運行，方法200進行到212以判斷發(fā)動機是否在超速模式中運行。該超速模式，也叫做減速燃料切斷(DFSO)模式，可以在發(fā)動機減速了門限量和/或減速了一段門限持續(xù)時間時開始。在超速運轉(zhuǎn)模式中，停止對發(fā)動機的燃料噴射，而吸入空氣和EGR可以繼續(xù)被泵送通過發(fā)動機。通過停止燃料噴射，燃燒可以暫時停止，在減速期間節(jié)省燃料(當燃燒不需要旋轉(zhuǎn)發(fā)動機時)。超速運轉(zhuǎn)模式可以根據(jù)發(fā)動機速度、燃料噴射量來檢測。如果發(fā)動機不是處在超速運轉(zhuǎn)模式，則方法200進行到222，這將在下面描述。如果發(fā)動機是在超速運轉(zhuǎn)模式中運行，則方法進行帶214以打開EGR閥(例如圖1的控制元件5b)以按照規(guī)定的路線發(fā)送排氣到進氣系統(tǒng)中。在超速運轉(zhuǎn)模式期間，由于沒有燃燒，發(fā)動機和排氣可以變冷。通過打開EGR閥以引導EGR到進氣系統(tǒng)中，發(fā)動機溫度可以保持在比較高的溫度。該EGR閥可以完全打開或可以部分地打開。在216，進氣旁通節(jié)氣門閥被關(guān)閉。為了提供希望的EGR量，旁通節(jié)氣門閥可以關(guān)閉。通過關(guān)閉旁通節(jié)氣門閥，吸入空氣的壓力可以足夠低，以使希望的EGR量能夠按照規(guī)定的路線發(fā)送到進氣系統(tǒng)中(例如，進氣壓力可以低于EGR壓力)。而且，然后至少一部分吸入空氣按照規(guī)定的路線經(jīng)由進氣渦輪發(fā)送給發(fā)動機，正如在218所指出的。在220，為了利用或儲存，由連接于進氣渦輪的發(fā)電機產(chǎn)生的電力可以按照規(guī)定的路線發(fā)送到車輛電力系統(tǒng)中。在超速運轉(zhuǎn)模式期間關(guān)閉旁通節(jié)氣門閥的另外的好處在于與節(jié)氣吸入空氣有關(guān)的增加的泵送損失可以有利地用來制動發(fā)動機，在超速運轉(zhuǎn)模式期間幫助減速。正如前面所說明的，如果發(fā)動機不以超速運轉(zhuǎn)模式運行，則方法100進行到222，以調(diào)節(jié)EGR閥來提供希望的EGR量。在一個例子中該希望的EGR量可以基于發(fā)動機速度和負荷。為了將吸入空氣壓力保持在使希望的EGR量能夠進入進氣系統(tǒng)的水平，正如在224所指示的，可以根據(jù)希望的EGR量調(diào)節(jié)旁通節(jié)氣門閥。旁通節(jié)氣門的缺省位置可以打開，使得所有的吸入空氣按照規(guī)定路線發(fā)送到給發(fā)動機而不通過進氣渦輪。但是，如果為了提供希望的EGR的量而進氣壓力太大，則可以調(diào)節(jié)旁通節(jié)氣門位置，例如可以移動到更高的限制水平或完全關(guān)閉。在226，如果至少一部分吸入空氣按照規(guī)定的路線發(fā)送通過該進氣渦輪，車輛交流發(fā)電機或其他能量產(chǎn)生裝置可以用來產(chǎn)生電力。因此，圖2的方法200在選擇的狀態(tài)下提供按照規(guī)定的路線發(fā)送吸入空氣通過進氣渦輪。而且在進氣旁通節(jié)氣門閥在正常情況下被關(guān)閉的狀態(tài)期間(例如當希望高EGR的量時)，來自吸入空氣的能量可以由進氣渦輪利用(harness)并且引向車輛電力系統(tǒng)。但是關(guān)閉旁通節(jié)氣門閥可以增加發(fā)動機泵送損失，偏移與進氣渦輪有關(guān)的發(fā)動機增量。因此，在一些狀態(tài)下，以經(jīng)由車輛交流發(fā)電機產(chǎn)生電力可以是更加能量有效的，避免有關(guān)的泵送損失。在一些實施例中，發(fā)動機控制系統(tǒng)確定關(guān)閉旁通節(jié)氣門閥的相關(guān)效率并且與從交流發(fā)電機產(chǎn)生的電力相對，利用進氣渦輪和發(fā)電機產(chǎn)生電力，。通過按照規(guī)定的路線發(fā)送空氣通過渦輪產(chǎn)生的電力可以利用下面的方程式確定PT=Cpe*me*Te* n T (I _ (P0A3i) (Y_1)/Y )其中(PtZPi)是渦輪出口壓力/進口壓力，Cpe是比熱容(j/kgK)的系數(shù)，me是渦輪質(zhì)量流(kg/s)，Te是渦輪進口溫度，nT是渦輪系數(shù)，Y是比熱的比，Pt是渦輪功率(W)。因此，由渦輪產(chǎn)生的電力可以計算。于是，由發(fā)電機產(chǎn)生的能量(當被渦輪驅(qū)動時)可以被確定(例如，在一個例子中發(fā)電機可以輸出90%的渦輪的功率)并且與交流發(fā)電機產(chǎn)生的電力比較。如果由渦輪-發(fā)電機產(chǎn)生的電力大于交流發(fā)動機產(chǎn)生的電力，則交流發(fā)電機可以斷開以使渦輪-發(fā)電機產(chǎn)生電力。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的渦輪功率相對于不同壓縮比的曲線圖。
正如本文所描述的，通過由渦輪-發(fā)電機單元產(chǎn)生電力，通過不利用常規(guī)的交流發(fā)電機產(chǎn)生電力(由于進氣渦輪效率更高)能夠節(jié)省發(fā)動機功率，并且因此節(jié)省燃料。此外，在冷啟動狀態(tài)下通過加載發(fā)動機以產(chǎn)生電力，渦輪-發(fā)電機可以允許排氣變熱。在DFSO或滑行期間(其中旁通節(jié)氣門閥幾乎完全關(guān)閉，所有的流到具有最大膨脹的渦輪)，渦輪的壓力下降改善EGR流的提供。而且，渦輪-發(fā)電機可以減少進氣渦輪后的吸入空氣的溫度，增加噴射的每單位燃料的發(fā)動機功率并且減少冷卻要求。最后，在一些條件下通過利用泵送損失而不是常規(guī)的致動器使發(fā)動機減速能夠增加制動和制動盤耐久性。應(yīng)當明白，本文所公開的結(jié)構(gòu)和方法在性質(zhì)上是示范性的，并且這些具體的實施例不被認為是限制性的，因為許多變化是可能的。例如，上述技術(shù)可以用于V-6、1-4、1-6、V-12、對置4缸以及其他發(fā)動機類型。本發(fā)明的主題包括本文所公開的各種系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)、以及其他特征、功能和/或性質(zhì)的所有新穎的和非顯而易見的組合和子組合。下面的權(quán)利要求具體指出認為新穎的和非顯而易見的一些組合和子組合。這些權(quán)利要求可能涉及“一種”元件或“第一”元件或其等同物。這樣的權(quán)利要求應(yīng)當理解為包括一個或多個這種元件的結(jié)合，既不要求也不排除兩個或更多個這種元件。所公開的特征、功能、元件和/或性質(zhì)的其他組合或子組合可以通過修改本權(quán)利要求或在本申請和相關(guān)申請中提出新權(quán)利要求來主張。這些權(quán)利要求，比原權(quán)利要求在范圍上無論是更寬、更窄、相等或不同都被認為包含在本發(fā)明的主題內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃發(fā)動機，其具有至少一個汽缸、用于經(jīng)由排氣排出系統(tǒng)排出燃燒氣體的至少一個排氣管路、以及用于經(jīng)由進氣系統(tǒng)提供增壓空氣的至少一個進氣管路，所述內(nèi)燃發(fā)動機包括 至少一個排氣再循環(huán)裝置，所述排氣再循環(huán)裝置包括從所述排氣排出系統(tǒng)分支并且連通所述進氣系統(tǒng)的再循環(huán)管路； 至少一個排氣渦輪增壓器，所述排氣渦輪增壓器包括設(shè)置在所述進氣系統(tǒng)中的壓縮機和設(shè)置在所述排氣排出系統(tǒng)中的渦輪； 節(jié)氣門元件，所述節(jié)氣門元件在所述壓縮機下游設(shè)置所述至少一個進氣管路中； 旁通管路，所述旁通管路在所述節(jié)氣門元件上游從所述至少一個進氣管路分支并且在所述節(jié)氣門元件下游再次連通所述至少一個進氣管路；以及 膨脹裝置，所述膨脹裝置設(shè)置在所述旁通管路中用于獲得額外能量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述膨脹裝置是附加的渦輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機，還包括所述發(fā)動機的至少一個曲軸，并且其中為了輸出功率，所述膨脹裝置被連接到所述至少一個曲軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中為了輸出功率，所述膨脹裝置被連接到發(fā)電機。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中增壓空氣冷卻器被設(shè)置在所述進氣系統(tǒng)中，并且在所述壓縮機的下游和所述旁通管路從所述至少一個進氣管路分支的位置的上游。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述至少一個排氣再循環(huán)裝置的所述再循環(huán)管路在所述渦輪上游從所述排氣排出系統(tǒng)分支并且在所述壓縮機下游與所述進氣系統(tǒng)連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述再循環(huán)管路在所述旁通管路與所述至少一個進氣管路連通的位置的下游與所述進氣系統(tǒng)連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述至少一個排氣再循環(huán)裝置的所述再循環(huán)管路在所述渦輪下游從所述排氣排出系統(tǒng)分支并且在所述壓縮機上游與所述進氣系統(tǒng)連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中在所述至少一個排氣再循環(huán)裝置的所述再循環(huán)管路中設(shè)置冷卻裝置，以冷卻將被再循環(huán)的排氣。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中在所述至少一個排氣再循環(huán)裝置的所述再循環(huán)管路中設(shè)置控制元件，以調(diào)節(jié)將被再循環(huán)的排氣的流速。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機，還包括至少一個排氣后處理系統(tǒng)，所述至少一個排氣后處理系統(tǒng)裝配有電加熱裝置，所述電加熱裝置利用由所述膨脹裝置獲得的能量，所述至少一個排氣后處理系統(tǒng)設(shè)置在所述排氣排出系統(tǒng)中。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃發(fā)動機，還包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括用于在關(guān)閉位置的方向上調(diào)節(jié)所述節(jié)氣門元件的指令，以增加引導通過所述膨脹裝置的增壓空氣流。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述控制系統(tǒng)還包括在內(nèi)燃發(fā)動機的超速運轉(zhuǎn)模式中，調(diào)節(jié)所述節(jié)氣門元件以引導增壓空氣的主要部分通過所述膨脹裝置的指令。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的內(nèi)燃發(fā)動機，還包括設(shè)置在所述至少一個排氣再循環(huán)裝置的所述再循環(huán)管路中的控制元件，并且其中所述控制系統(tǒng)還包括在所述內(nèi)燃發(fā)動機的超速運轉(zhuǎn)模式中打開所述控制元件的指令。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述控制系統(tǒng)還包括在所述內(nèi)燃發(fā)動機的暖機階段中，調(diào)節(jié)所述節(jié)氣門元件以引導增壓空氣的主要部分通過所述膨脹裝置的指令。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的內(nèi)燃發(fā)動機，其中所述膨脹裝置連接于發(fā)電機以輸出功率，并且其中在所述內(nèi)燃發(fā)動機的暖機階段，所述發(fā)電機產(chǎn)生的電流被用于加熱排氣。
17.—種用于發(fā)動機的方法,包括 在選擇的狀態(tài)期間，關(guān)閉節(jié)氣門旁通閥，以將空氣經(jīng)由進氣渦輪引入所述發(fā)動機；和 將由連接于所述進氣渦輪的發(fā)電機產(chǎn)生的能量引入給車輛電力系統(tǒng)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述選擇的狀態(tài)包括發(fā)動機冷起動狀態(tài)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述選擇的狀態(tài)還包括發(fā)動機超速運轉(zhuǎn)模式。
20.—種用于發(fā)動機的方法,包括 在發(fā)動機超速運行狀態(tài)期間， 停止燃料噴射； 經(jīng)由連接到發(fā)電機的渦輪使吸入空氣進入所述發(fā)動機； 增加導入到所述發(fā)動機的排氣再循環(huán)量；以及 將由所述發(fā)電機產(chǎn)生的能量導入車輛電力系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種內(nèi)燃發(fā)動機的實施例。該內(nèi)燃發(fā)動機具有至少一個汽缸、用于經(jīng)由排氣排出系統(tǒng)排出燃燒氣體的至少一個排氣管路、以及用于經(jīng)由進氣系統(tǒng)提供增壓空氣的至少一個進氣管路。在一個例子中，內(nèi)燃發(fā)動機包括排氣再循環(huán)裝置，該排氣再循環(huán)裝置包括從排氣排出系統(tǒng)分支并且連通進氣系統(tǒng)的再循環(huán)管路，包括設(shè)置在進氣系統(tǒng)中的壓縮機和設(shè)置在排氣排出系統(tǒng)中的渦輪的排氣渦輪增壓器，在壓縮機下游設(shè)置在進氣管路中的節(jié)氣門元件；在該節(jié)氣門元件上游從進氣管路分支并且在該節(jié)氣門元件下游再次與所進氣管路連通的旁通管路；以及設(shè)置在所述旁通管路中用于獲得額外能量的膨脹裝置。
文檔編號F02B37/00GK103061872SQ201210401348
公開日2013年4月24日 申請日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月19日
發(fā)明者S·彼德洛維奇, M·艾芙爾特 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司