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提高发动机效率的方法和车辆系统
申请号	CN201910477616.0	申请日	2019-06-03	公开(公告)号	CN111156113A	公开(公告)日	2020-05-15
申请人	通用汽车环球科技运作有限责任公司;			发明人	M·A·卡塞蒂; M·J·卢奇多; P·葛; J·C·惠勒;
摘要	一种车辆系统包括发动机，该发动机限定多个气缸并被构造成燃烧燃料。一种提高发动机效率的方法包括控制由相应的燃料喷射器喷射到发动机的多个气缸中的燃料的量。排气再循环(EGR)系统与多个气缸的第二子集和进气系统选择性地流体连通，以将第二排放产物从多个气缸的第二子集输送到进气系统。阀与EGR系统和排放系统耦合。第一传感器设置在阀和进气系统之间，并且当阀处于第二位置时，测量第二排放产物中重整气的量。
权利要求	1.一种车辆系统，包括：限定多个气缸并被构造成燃烧燃料的发动机；设置在所述发动机上游的进气系统，并且所述气缸中的每一个均与所述进气系统耦合；其中，所述燃料的燃烧发生在所述多个气缸产生第一排放产物的第一子集内；其中，所述燃料的燃烧发生在所述多个气缸产生第二排放产物的第二子集内；设置在所述发动机下游的排放系统，并且所述排放系统与所述多个气缸的第一子集流体连通；排气再循环(EGR)系统，其与所述多个气缸的第二子集和所述进气系统选择性流体连通，以将所述第二排放产物从所述多个气缸的第二子集输送到所述进气系统；与所述EGR系统和排放系统耦合的阀，并且所述阀包括将第二排放产物绕过EGR系统直接输送到排放系统的第一位置，并且所述阀包括将第二排放产物直接输送到EGR系统的第二位置；以及其中，所述EGR系统包括设置在所述阀和进气系统之间的第一传感器，并且当所述阀处于第二位置时，所述第一传感器测量第二排放产物中重整气的量。 2.根据权利要求1所述的车辆系统：其中，所述气缸中的每一个均包括燃料喷射器，所述燃料喷射器被构造成将燃料引入相应的气缸中供燃烧；以及进一步包括控制器，其与所述第一传感器和相应的燃料喷射器电通信，其中当所述阀处于第二位置时，所述控制器向相应的燃料喷射器发送信号，以根据所述第二排放产物中重整气的量来调节引入到相应的气缸中的燃料的量。 3.根据权利要求1所述的车辆系统：其中，所述气缸中的每一个均包括燃料喷射器，所述燃料喷射器被构造成将燃料引入相应的气缸中供燃烧；其中，当所述阀处于第二位置时，所述第一传感器测量第二排放产物中空气和燃料的量；以及进一步包括控制器，其与所述第一传感器和相应的燃料喷射器电通信，其中当所述阀处于第二位置时，所述控制器向相应的燃料喷射器发送信号，以根据所述第二排放产物中重整气、空气、以及燃料的量来调节引入到相应的气缸中的燃料的量。 4.根据权利要求1所述的车辆系统，其中：所述气缸中的每一个均包括燃料喷射器，所述燃料喷射器被构造成将燃料引入相应的气缸中供燃烧；以及在燃烧过程中，通过相应的燃料喷射器将额外的燃料添加到所述多个气缸的第二子集中，以增大第二排放产物中的重整气的量，从而当所述第二排放产物在输送通过EGR系统后到达所述气缸时恢复燃烧稳定性。 5.根据权利要求1所述的车辆系统，其中：所述气缸中的每一个均包括燃料喷射器，所述燃料喷射器被构造成将燃料引入相应的气缸中供燃烧；以及所述EGR系统包括设置在所述第一传感器和进气系统之间的EGR冷却器，并且所述EGR冷却器被构造成输出预定温度的第二排放产物，所述第二排放产物降低所述气缸处的燃烧温度，并且其中额外的燃料经由相应的燃料喷射器被添加到所述多个气缸的第二子集中，以增大通过所述EGR系统输送的重整气的量，从而稳定所述气缸处的燃烧。 6.根据权利要求1所述的车辆系统：其中，所述进气系统包括空气冷却器，所述空气冷却器被构造成输出预定温度的新鲜空气；其中，所述EGR系统包括设置在所述第一传感器和进气系统之间的EGR冷却器，并且所述EGR冷却器被构造成输出预定温度的第二排放产物；以及其中，所述新鲜空气和第二排放产物的预定温度降低了气缸处的燃烧温度。 7.根据权利要求1所述的车辆系统，进一步包括：与排放系统流体连通的涡轮增压器，并且其中，所述涡轮增压器排出第一排放产物，并且当所述阀处于绕过EGR系统的第一位置时排出第二排放产物；与所述涡轮增压器耦合的后处理装置，所述后处理装置被构造成在排放产物排出排放系统之前移除所述排放产物的副产物；以及设置在所述涡轮增压器和后处理装置之间的第二传感器，以测量进入所述后处理装置的副产物的量。 8.根据权利要求1所述的车辆系统：其中，所述气缸中的每一个均包括燃料喷射器，所述燃料喷射器被构造成将燃料引入相应的气缸中供燃烧；其中，所述进气系统设置在发动机的上游，并且所述进气系统包括空气冷却器，所述空气冷却器被构造成输出预定温度的新鲜空气；其中，所述进气系统包括设置在所述发动机上游的EGR混合器，并且所述EGR混合器被构造成当所述阀处于第二位置时混合来自空气冷却器的新鲜空气和第二排放产物，以向所述气缸中的每一个输出新鲜空气和包括预定量重整气的第二排放产物；其中，所述EGR系统包括设置在所述第一传感器和EGR混合器之间的EGR冷却器，并且所述EGR冷却器被构造成输出预定温度的第二排放产物；其中，所述第一传感器设置在所述EGR冷却器和阀之间；其中，所述新鲜空气和第二排放产物的预定温度降低了所述气缸处的燃烧温度。其中，通过相应的燃料喷射器将额外的燃料添加到所述多个气缸的第二子集，以增大通过所述EGR系统输送的重整气的量，从而稳定所述气缸中的燃烧；进一步包括与所述排放系统流体连通的涡轮增压器，并且其中，所述涡轮增压器排出第一排放产物，并且当所述阀处于绕过EGR系统的第一位置时排出第二排放产物；进一步包括与所述涡轮增压器耦合的后处理装置，所述后处理装置被构造成在排放产物排出所述排放系统之前移除所述排放产物的副产物；进一步包括设置在所述涡轮增压器和后处理装置之间的第二传感器，以测量进入所述后处理装置的副产物的量；进一步包括控制器，所述控制器与第一传感器电通信，以在所述阀处于第二位置时汇编关于第二排放产物中重整气的量的信息，并且所述控制器与第二传感器电通信，以在排放产物进入后处理装置之前汇编关于副产物的量的信息；以及其中，所述控制器与相应的燃料喷射器电通信，其中，所述控制器向相应的燃料喷射器发送信号，以根据通过第一传感器收集的关于当所述阀处于第二位置时在第二排放产物中检测到的重整气的量的信息来调节被引入到相应气缸中的燃料的量。 9.一种提高发动机效率的方法，所述方法包括：控制由相应的燃料喷射器喷射到发动机的多个气缸中的燃料的量；在多个气缸的第一子集中燃烧燃料以产生第一排放产物；在所述多个气缸的第二子集中燃烧额外的燃料，以产生具有额外量重整气的第二排放产物；将所述第一排放产物从所述多个气缸的第一子集中经排放系统排出；当阀处于预定位置时，将所述第二排放产物从所述多个气缸的第二子集中经并通过排气再循环(EGR)系统排出；当所述第二排放产物被引导通过所述EGR系统时，通过第一传感器测量所述第二排放产物中重整气的量；以及确定是否因重整气的测量量而调整通过相应的燃料喷射器喷射到气缸中的燃料的量。 10.根据权利要求9所述的方法，其中：进一步包括经由所述EGR系统的EGR冷却器冷却第二排放产物，以输出预定温度的所述第二排放产物，并且其中所述EGR冷却器设置在所述第一传感器的下游；进一步包括从进气系统的空气冷却器中输出预定温度的新鲜空气；进一步包括通过被引导到气缸的新鲜空气和第二排放产物的预定温度，降低所述气缸处的燃烧温度；进一步包括通过相应的燃料喷射器向所述多个气缸的第二子集添加额外的燃料，以增大通过所述EGR系统输送的重整气的量，从而稳定所述气缸处的燃烧；其中，确定是否因测量的重整气的量而调整通过相应的燃料喷射器喷射到气缸中的燃料的量包括通过控制器汇编关于通过第一传感器检测到的第二排放产物中重整气的测量量的信息；以及其中，控制喷射到气缸中的燃料的量包括通过所述控制器向相应的燃料喷射器发送信号，根据通过所述控制器汇编的关于在通过EGR系统排出的第二排放产物中检测到的重整气的测量量的信息，调节被引入到相应气缸中的燃料的量。
说明书全文	提高发动机效率的方法和车辆系统技术领域 [0001] 本公开涉及提高发动机效率的方法和车辆系统背景技术 [0002] 内燃发动机(ICE)在一个或多个燃烧室中燃烧空气和燃料的混合物以产生机械输出。在燃烧过程中，会产生各种排气。在一些情况下，一部分排气可以再循环回到发动机气缸中(通过排气再循环(EGR)系统)。在汽油发动机中，这种惰性排气可以取代气缸中可燃混合物的一定量的新鲜空气，从而提高发动机效率。已再循环排气或EGR可降低气缸中的燃烧温度，这会减少热传递损失和/或可减少某些气体副产物的产生。取代新鲜空气可以减少泵送损失。 [0003] 在内燃发动机的启动或初始预热期间，可能不希望一部分排气再循环回到发动机气缸，并且因此，阀可以通过后处理装置将这种排气转移出去。一旦内燃发动机预热，三通阀可以将一部分排气转移回发动机，以将该排气再循环到发动机气缸中。 [0004] 内燃发动机经常被要求可靠地长时间产生相当大的功率。许多这样的内燃发动机总成采用增压装置，例如排气涡轮驱动的涡轮增压器，以在气流进入发动机的进气歧管之前压缩气流，从而提高功率和效率。具体来说，涡轮增压器是一种离心式气体压缩机，它迫使更多的空气，从而使更多的氧气进入内燃发动机的燃烧室，这是用环境大气压力所不能达到的。被压入内燃发动机的额外的含氧空气量提高了发动机的容积效率，允许它在给定的循环中燃烧更多的燃料，从而产生更多的功率。通常，涡轮增压器设置在后处理装置的上游。 [0005] 典型的涡轮增压器包括由一个或多个轴承支撑的中心轴，该中心轴在排气驱动涡轮叶轮和空气压缩机叶轮之间传递旋转运动。涡轮叶轮和压缩机叶轮都固定在轴上，轴与各种轴承部件一起构成涡轮增压器的旋转总成。发明内容 [0006] 本公开提供了一种车辆系统，该车辆系统包括限定多个气缸并被构造成燃烧燃料的发动机。车辆系统还包括设置在发动机上游的进气系统，并且每个气缸都联接到进气系统。燃料的燃烧发生在多个气缸的第一子集内，第一子集会产生第一排放产物。燃料的燃烧还发生在多个气缸的第二子集内，第二子集会产生第二排放产物。车辆系统进一步包括设置在发动机下游的排放系统。排放系统与多个气缸的第一子集流体连通。车辆系统还包括排气再循环(EGR)系统，其与多个气缸的第二子集和进气系统选择性地流体连通，以将第二排放产物从多个气缸的第二子集输送到进气系统。另外，车辆系统还包括联接到EGR系统和排放系统的阀。该阀包括将第二排放产物直接输送到排放系统并绕过EGR系统的第一位置，并且该阀包括将第二排放产物直接输送到EGR系统的第二位置。EGR系统包括设置在阀和进气系统之间的第一传感器。当阀处于第二位置时，第一传感器测量第二排放产物中重整气的量。 [0007] 车辆系统可选地包括以下各项中的一项或多项： [0008] A)每个气缸都包括燃料喷射器，燃料喷射器构造成将燃料引入相应气缸中用于燃烧； [0009] B)控制器，其与第一传感器和相应的燃料喷射器电通信，其中当阀处于第二位置时，控制器向相应的燃料喷射器发信号，以根据第二排放产物中重整气的量来调节引入到相应气缸的燃料的量； [0010] C)当阀处于第二位置时，第一传感器测量第二排放产物中空气和燃料的量； [0011] D)控制器，其与第一传感器和相应的燃料喷射器电连通，其中当阀处于第二位置时，控制器向相应的燃料喷射器发信号，以根据第二排放产物中重整气、空气和燃料的量来调节引入到相应气缸的燃料的量； [0012] E)在燃烧过程中，通过相应的燃料喷射器将额外的燃料添加到多个气缸的第二子集，以增大第二排放产物中的重整气的量，从而当第二排放产物在通过EGR系统路由后到达气缸时恢复燃烧稳定性； [0013] F)EGR系统包括设置在第一传感器和进气系统之间的EGR冷却器，并且EGR冷却器被构造成在降低气缸处燃烧温度的预定温度下输出第二排放产物； [0014] G)通过相应的燃料喷射器将额外的燃料添加到多个气缸的第二子集，以增大通过EGR系统输送的重整气的量，从而稳定气缸中的燃烧； [0015] H)进气系统包括空气冷却器，其被构造成输出预定温度的新鲜空气； [0016] I)新鲜空气和第二排放产物的预定温度降低了气缸处的燃烧温度； [0017] J)进气系统包括EGR混合器，该混合器被构造成当阀处于第二位置时混合来自空气冷却器的新鲜空气和第二排放产物，以将预定温度下的新鲜空气和包括预定量重整气的第二排放产物引导至每个气缸； [0018] K)EGR冷却器设置在第一传感器和EGR混合器之间，并且额外的燃料通过相应的燃料喷射器添加到多个气缸的第二子集中，以增大通过EGR系统路由的重整气的量，从而稳定气缸中的燃烧； [0019] L)涡轮增压器，其与排放系统流体连通，并且其中，涡轮增压器排出第一排放产物，并且当阀处于绕过EGR系统的第一位置时排出第二排放产物； [0020] M)后处理装置，其联接到涡轮增压器，并且被构造成在排出排放系统之前移除排放产物的副产物； [0021] N)设置在涡轮增压器和后处理装置之间的第二传感器，用于测量进入后处理装置的副产物的量； [0022] O)控制器与第一传感器电通信，以在阀处于第二位置时汇编关于第二排放产物中重整气量的信息，并且控制器与第二传感器电通信，以汇编关于副产物量的信息； [0023] P)进气系统设置在发动机的上游； [0024] Q)EGR混合器设置在发动机的上游； [0025] R)EGR冷却器设置在第一传感器和EGR混合器之间； [0026] S)其中，第一传感器设置在EGR冷却器和阀之间；以及 [0027] T)控制器与相应的燃料喷射器电通信，其中，控制器向相应的燃料喷射器发信号，以根据通过第一传感器收集的关于当阀处于第二位置时在第二排放产物中检测到的重整气量的信息来调节引入到相应气缸的燃料的量。 [0028] 本公开还提供了一种提高发动机效率的方法。该方法包括控制经由相应的燃料喷射器喷射到发动机的多个气缸中的燃料的量。该方法还包括在多个气缸的第一子集中燃烧燃料以产生第一排放产物，以及在多个气缸的第二子集中燃烧额外的燃料以产生具有额外量重整气的第二排放产物。该方法进一步包括将第一排放产物排出多个气缸的第一子集并通过排放系统，以及当阀处于预定位置时，将第二排放产物排出多个气缸的第二子集并通过排气再循环(EGR)系统。此外，该方法还包括当第二排放产物被引导通过EGR系统时，通过第一传感器测量第二排放产物中重整气的量，并且根据测量的重整气的量确定是否调整通过相应的燃料喷射器喷射到气缸中的燃料的量。 [0029] 该方法可选地包括以下各项中的一项或多项： [0030] A)经由EGR系统的EGR冷却器，冷却第二排放产物，以在预定温度下输出第二排放产物，并且其中，EGR冷却器设置在第一传感器的下游； [0031] B)以预定温度从进气系统的空气冷却器输出新鲜空气； [0032] C)当第二排放产物被引导通过EGR系统时，经由EGR混合器混合来自空气冷却器的新鲜空气和第二排放产物，以将预定温度的新鲜空气和包括预定量的重整气的第二排放产物引导到每个气缸； [0033] D)由于被引导到气缸的新鲜空气和第二排放产物的预定温度，降低气缸处的燃烧温度； [0034] E)通过相应的燃料喷射器将额外的燃料添加到多个气缸的第二子集，以增大通过EGR系统路由的重整气的量，从而稳定气缸中的燃烧； [0035] F)确定是否根据重整气的所述测量量来调整通过所述相应的燃料喷射器喷射到所述气缸中的燃料的量包括通过控制器汇编关于通过所述第一传感器检测到的所述第二排放产物中重整气的所述测量量的信息；以及 [0036] G)控制喷射到气缸中的燃料的量包括通过控制器向相应的燃料喷射器发信号，根据通过控制器汇编的关于在通过EGR系统排出的第二排放产物中检测到的重整气的测量量的信息，调节被引入到相应气缸中的燃料的量。 [0037] 本文的详细描述和附图是对本公开的支持和描述，但是本公开的权利要求范围仅由权利要求限定。虽然已经详细描述了用于执行权利要求的一些最佳方式和其他构造，但是还存在用于实施所附权利要求中限定的公开内容的各种替代设计和构造。附图说明 [0038] 图1是包括具有排气再循环系统的发动机的车辆系统的示意图。具体实施方式 [0039] 本领域普通技术人员将认识到所有方向性表述(例如，上面、下面、向上、向下、顶部、底部、左侧、右侧、垂直、水平等)是描述性地针对图形使用，以帮助读者理解，并且不代表对由所附权利要求限定的本公开的范围的限制(例如，位置、方向或用途等)。 [0040] 参考附图，其中在几个视图中相同的标号表示相同或相应的部件，图1示意性地示出了机动车辆的车辆系统10，其包括发动机12、进气系统14和排放系统16。进气系统14和排放系统16可以分别与发动机12流体连通，并且可以通过涡轮增压器18彼此机械连通。 [0041] 发动机12可以是内燃发动机，例如火花点火内燃发动机或任何其他合适的内燃发动机。发动机12可以限定多个气缸20(也称为气缸1-4)。通常，发动机12被构造成燃烧燃料。每个气缸20都包括燃料喷射器22，燃料喷射器22构造成将燃料引入相应气缸中用于燃烧。例如，每个相应的气缸20都可以包括一个或多个燃料喷射器22，燃料喷射器22可以选择性地将液体燃料(作为气雾剂)引入每个气缸20中用于燃烧。在图1中，多个气缸20中的每一个都包括一个燃料喷射器22。 [0042] 多个气缸20中的每一个都可以选择性地与进气系统14流体连通以接收新鲜空气/含氧空气，并且多个气缸20中的每一个都可以选择性地与排放系统16流体连通以例如排出燃烧副产物。虽然图示的发动机12描绘了4缸发动机，但是本技术同样适用于直列式三缸、六缸发动机，无论是直列式发动机还是其他构造的发动机，以及V-8、V-10和V-12构造发动机等。 [0043] 在某些构造中，多个气缸20中的每一个都与进气系统14耦合。进气系统14通常可以包括新鲜空气入口24、排气再循环(EGR)混合器26、空气冷却器28或增压空气冷却器28、节气门30和进气歧管32中的一个或多个。可以理解，在发动机12运行期间，新鲜空气34或进气可以由进气系统14经由新鲜空气入口24从大气(或从相关的空气滤清器组件)中摄取。因此，进气系统14设置在发动机12的上游。上游相对于新鲜空气34进入新鲜空气入口24的方向。节气门30可包括可控挡板，该可控挡板构造成选择性地调节通过进气系统14并最终进入气缸20(经由进气歧管32)的空气总流量。 [0044] 如图1所示，空气冷却器28可以设置在EGR混合器26和节气门30的上游。例如，空气冷却器28可以设置在新鲜空气入口24和EGR混合器26之间。通常，空气冷却器28可以是散热器型热交换器，其可以使用大气或液体冷却剂流来冷却新鲜空气34。这样，空气冷却器28可以被构造成输出预定温度的新鲜空气34。 [0045] 可以理解，由于经由涡轮增压器18的压缩机36加压，气体混合物的温度可能比大气温度更高。涡轮增压器18的压缩机36设置在空气冷却器28的上游。同样，上游相对于新鲜空气34进入新鲜空气入口24的方向。更具体地，空气冷却器28可以设置在压缩机36和EGR混合器26之间。这样，空气冷却器28可以将从压缩机36输出的新鲜空气34冷却到期望的预定温度。空气冷却器28可以冷却气体混合物，以增大其密度/容积效率，同时也降低异常燃烧的可能性。 [0046] 空气冷却器28可以包括多个封闭的冷却通道，其将入口24空间与出口空间流体联接。冷却通道可以由导热材料(例如铝)形成，并且可以进一步包括多个热传递特征，例如翅片或管，其可以促进外部流动的大气或液体冷却剂和内部包含的气体混合物之间的热传递。 [0047] 排放系统16设置在发动机12的下游。下游相对于图1中箭头38的方向。因此，排放系统16可以包括排气歧管40，排气歧管40通常指引流动的排气离开发动机12。燃料的燃烧发生在多个气缸20的第一子集内，其会产生第一排放产物。例如，如图1所示，多个气缸20的第一子集可以是气缸1-3，并且第一排放产物可以是排气，这将在下面进一步讨论。排放系统16与多个气缸20的第一子集流体连通。因此，第一排放产物可以通过排放系统16排出。具体地，第一排放产物可以被指引通过排气歧管40远离发动机12。在某些构造中，可选地，来自气缸20的排气流可被分成不同的流，这些流可经由多个排气歧管40被分别路由至涡轮增压器18。 [0048] 燃料的燃烧还发生在多个气缸20的第二子集内，其会产生第二排放产物。例如，如图1所示，多个气缸20的第二子集可以是气缸4，并且第二排放产物可以是排气，这将在下面进一步讨论。第一和第二排放产物可以不同。例如，第二排放产物可以是内含燃料比第一排放产物更多的混合物。换句话说，可以向多个气缸20的第二子集比多个气缸20的第一子集更多地喷射燃料，这使得第二排放产物内含燃料更多。简而言之，在气缸20中燃烧的不同量的燃料产生不同的排气，车辆系统10可以使用这些排气来优化发动机12的效率。 [0049] 后处理装置42可以联接到涡轮增压器18，并且被构造成在排出排放系统16之前移除排放产物的副产物。通常，排气最终可以通过后处理装置42，以在经由排气管44离开排放系统16之前催化和/或去除某些副产物。后处理装置42可以包括催化剂、三元催化剂或任何其他合适的部件/催化剂等，以在离开排放系统16之前催化和/或去除各种副产物。 [0050] 传感器46，这里称为第二传感器46，可以设置在涡轮增压器18和后处理装置42之间，以测量进入后处理装置42的副产物的量。来自第二传感器46的信息可用于调节喷射到气缸20中的燃料量，以最小化最终离开排气管44的排气中的副产物量。第二传感器46可以是空气燃料传感器、宽域氧传感器、烃传感器或测量第一排放产物副产物的任何其他合适的传感器。第二传感器46的其他可选实例可以包括催化传感器、电化学传感器、金属氧化物传感器、金属氧化物半导体场效应晶体管传感器等。 [0051] 进气系统14和排放系统16可以通过涡轮增压器18机械连通。通常，涡轮增压器18与排放系统16流体连通，并且涡轮增压器18排出第一排放产物。涡轮增压器18还在某些情况下排出绕过EGR系统48的第二排放产物，这将在下面进一步讨论。 [0052] 涡轮增压器18可以包括与排放系统16流体连通的涡轮50和与进气系统14流体连通的压缩机36。涡轮50和压缩机36可以通过旋转轴52机械联接。涡轮增压器18可以利用从发动机12流出的第一排放产物的能量来使涡轮50和压缩机36旋转。然后，压缩机36的旋转可以从入口24吸入新鲜空气34，并将空气压缩到进气系统14的其余部分。第一排放产物通过涡轮增压器18排出。一旦第一排放产物从涡轮增压器18排出，第一排放产物就流向后处理装置42。 [0053] 第一导管54设置在涡轮增压器18和后处理装置42之间，以将第一排放产物指引至后处理装置42。更具体地，第一导管54联接到涡轮增压器18的涡轮50和后处理装置42。 [0054] 车辆系统10可进一步包括EGR系统48，其可经由EGR歧管56选择性地将来自发动机12的一个或多个气缸20的第二排放产物送回进气系统14。具体地，EGR系统48与多个气缸20的第二子集和进气系统14选择性地流体连通，以将来自多个气缸20的第二子集的第二排放产物路由到进气系统14。该再循环的第二排放产物，例如排气，可以在EGR混合器26处与新鲜空气34混合，并且可以相应地稀释混合物的氧含量。EGR系统48的使用可以提高火花点火发动机12的效率，例如燃料效率。此外，EGR系统48还可以降低发动机12的燃烧温度和氮氧化物生成。使用单独的EGR歧管56将来自一个或多个气缸20的第二排放产物路由回进气系统14在这里可以被称为“增强型EGR”。 [0055] 继续参考图1，气缸20之一(例如气缸4)是EGR气缸20，其可以选择性地将所有第二排放产物供应回进气系统14。如上所述，其余三个气缸20(例如气缸1-3)的第一排放产物经由排放系统16通过后处理装置42从发动机12排出。 [0056] 例如，在发动机12的启动或初始预热期间，希望将第二排放产物从发动机12排出。换句话说，第二排放产物绕过EGR系统48，并通过后处理装置42排出。阀58联接到EGR系统48和排放系统16。阀58可用于选择性地引导第二排放产物通过EGR系统48。此外，在发动机12预热期间，阀58可以选择性地将第二排放产物从EGR系统48排出。一旦达到期望的温度，例如在发动机12或后处理装置42中，阀58然后可以引导第二排放产物通过EGR系统48。具体而言，阀58可联接至EGR系统48，以选择性地将第二排放产物路由至排放系统16，以绕过EGR系统48，或者将第二排放产物通过EGR系统48路由回进气系统14。应当理解，阀58可以是任何合适类型的阀58，合适的阀58的实例是三通阀58或旁通阀58。 [0057] 通常，阀58设置在多个气缸20的第二子集(在图1中为气缸4)和EGR系统48之间。具体而言，阀58可以联接到排气歧管40。阀58联接到EGR系统48，以选择性地路由第二排放产物通过EGR歧管56，并且联接到排放系统16，以选择性地将第二排放产物路由到排放系统16，同时绕过EGR系统。 [0058] 可以使阀58致动以改变第二排放产物的流动方向。阀58包括第一位置，该第一位置将第二排放产物直接输送到排放系统16并绕过EGR系统48。因此，当阀58处于第一位置时，阀58可以通过排气歧管40与涡轮增压器18的涡轮50流体连通。阀58还包括第二位置，该第二位置将第二排放产物直接引导至EGR系统48(并返回至进气系统14)。可以使阀58致动到第一和第二位置。因此，多个气缸20的第二子集(例如图1中的气缸4)是EGR气缸20，并且当阀58处于第二位置时，所有第二排放产物都被引导回进气系统14，并且当阀58处于第一位置时，所有第二排放产物都被引导通过涡轮增压器18并进入后处理装置42。当阀58处于绕过EGR系统48的第一位置时，涡轮增压器18排出第二排放产物。 [0059] 第二导管60可以联接到阀58和EGR冷却器62，以在阀58处于第二位置时将第二排放产物指引到EGR系统48中。因此，阀58设置在第二导管60和多个气缸20的第二子集之间。这样，当阀58处于第二位置时，阀58与EGR系统48流体连通。 [0060] 通常，EGR混合器26可以设置在发动机12的上游。EGR混合器26被构造成当阀58处于第二位置时混合来自空气冷却器28的新鲜空气34和第二排放产物，以将新鲜空气34和包括预定量重整气的第二排放产物输出到每个气缸20。更具体地，EGR混合器26被构造成当阀58处于第二位置时，将来自空气冷却器28的新鲜空气34和第二排放产物混合，以将预定温度下的新鲜空气34和包括预定量重整气的第二排放产物指引至每个气缸20。引导每个气缸 20的重整气的量，特别是例如氢气的量，稳定了燃烧，否则由于正在燃烧的空气/燃料(气体)混合物中再循环的第二排放产物的高百分比(例如再循环的排气的大约20-30％，或者再循环的排气的大约25％)，这将恶化燃烧。 [0061] 由于燃烧过程，离开气缸20的排气通常比进入进气系统14的气体混合物的温度高。因此，EGR系统48可以包括EGR冷却器62。与立即离开多个气缸20的第二子集的第二排放产物的温度相比，EGR冷却器62可以降低第二排放产物的温度。因此，EGR冷却器62可以冷却气体混合物，以增大其密度/容积效率，同时也降低异常燃烧的可能性。降低气体混合物的温度，可以减少传热损失。如果气体混合物具有高百分比的再循环的第二排放产物(例如再循环的排气的约20-30％，或再循环的排气的约25％)，这将使燃烧减慢到可能不稳定的程度，除非添加促进剂，例如重整气，特别是例如氢，这是由于向一个或多个气缸20(例如多个气缸20的第二子集)添加额外燃料以稳定燃烧而导致的，这将在下面进一步讨论。 [0062] 空气冷却器62可以包括多个封闭的冷却通道，其将入口24空间与出口空间流体联接。冷却通道可以由导热材料(例如铝)形成，并且可以进一步包括多个热传递特征，例如翅片或管，其可以促进外部流动的大气或液体冷却剂和内部包含的气体混合物之间的热传递。 [0063] EGR系统48包括设置在阀58和进气系统14之间的第一传感器64。通常，第一传感器64可以测量可再燃烧排气成分(例如氢气、碳氢化合物和/或一氧化碳以及其他成分)的量。可再燃烧的排气成分也可以称为重整气。因此，当阀58处于第二位置时，第一传感器64可以测量第二排放产物中重整气的量。例如，当阀58处于第二位置时，第一传感器64可以测量第二排放产物中的氢气量。此外，当阀58处于第二位置时，第一传感器64可以测量第二排放产物中的空气和燃料的量。第一传感器64可以直接或间接地测量重整气(例如氢气、碳氢化合物等)、空气和/或燃料的量。通过第一传感器64收集的信息用于确定是否应该调节通过燃料喷射器22喷射的燃料量，以便稳定燃烧，从而提高发动机12的效率。第一传感器64可以是空气-燃料传感器、宽域氧传感器、烃传感器或测量第二排放产物混合物的任何其他合适的传感器。第一传感器64的其他可选实例可以包括氢气传感器、重整气体传感器、催化传感器、电化学传感器、金属氧化物传感器、金属氧化物半导体场效应晶体管传感器等。 [0064] 通常，EGR冷却器62设置在第一传感器64的下游。下游相对于图1中箭头66的方向。更具体地，在某些构造中，EGR冷却器62设置在第一传感器64和进气系统14之间。更具体地，在某些构造中，EGR冷却器62设置在第一传感器64和EGR混合器26之间。此外，在某些构造中，第一传感器64设置在EGR冷却器62和阀58之间。 [0065] EGR冷却器62被构造成在预定温度下输出第二排放产物。更具体地，EGR冷却器62被构造成以预定温度输出第二排放产物，这降低了气缸20处的燃烧温度。更具体地，新鲜空气34和第二排放产物的预定温度降低了气缸20处的燃烧温度。因此，如果气体混合物具有高百分比的再循环的第二排放产物(例如再循环的排气的约20-30％，或再循环的排气的约25％)，这将使燃烧减慢到可能不稳定的程度，除非添加促进剂，例如重整气，特别是例如氢，这是由于向一个或多个气缸20(例如多个气缸20的第二子集)添加额外燃料以稳定燃烧而导致的。 [0066] 因此，额外的燃料通过相应的燃料喷射器22被添加到多个气缸20的第二子集，以增大重整气(特别是例如氢气)的量，重整气被路由通过EGR系统48，以稳定气缸20处的燃烧。更具体地说，在燃烧过程中，通过相应的燃料喷射器22将额外的燃料添加到多个气缸20的第二子集中，以增大设置在第二排放产物中的重整气的量，特别是例如氢气的量，从而当第二排放产物在路由通过EGR系统48之后到达气缸20时恢复燃烧稳定性。通过向第二排放产物中添加重整气，例如作为促进剂的氢气，燃烧稳定性得以恢复。通过改变喷射的燃料量，重整气(例如氢气)的添加量可以是发动机12的转速和发动机12上的负载的函数。在某些构造中，喷射到多个气缸20的第二子集的燃料量可以比喷射到多个气缸20的第一子集的燃料量多40％。因此，用于稳定燃烧的第二排放产物中重整气(例如氢气)的量可以比第一排放产物多约20％至约40％。第一传感器64的位置提供了第二排放产物(例如重整气)的混合物的精确测量值，重整气可以包括氢气、空气和/或燃料，其中控制器68可以使用该信息来提高发动机12的效率，从而提供最佳的发动机运行。 [0067] 控制器68可以与第一传感器64和相应的燃料喷射器22电通信。在某些构造中，当阀58处于第二位置时，控制器68可以向相应的燃料喷射器22发信号，以根据第二排放产物中重整气(例如氢气)的量来调节引入到相应气缸20的燃料量。在其他构造中，当阀58处于第二位置时，控制器68可以向相应的燃料喷射器22发信号，以根据第二排放产物中重整气(例如氢气)的量来调节引入到相应气缸20的燃料量。 [0068] 此外，控制器68还可以与阀58电通信，以控制和/或确定阀58处于哪个位置(第一位置或第二位置)。因此，控制器68可以发信号通知阀58移动到第一位置或第二位置。另外，控制器68还可以监控阀58以确定阀58处于哪个位置(第一位置或第二位置)。 [0069] 当阀58处于第二位置时，控制器68可以与第一传感器64电通信，以汇编关于第二排放产物中重整气量的信息。因此，当阀58处于第二位置时，控制器68可以向相应的燃料喷射器22发出信号，以根据通过第一传感器64收集的关于在第二排放产物中检测到的重整气的量的信息来调节被引入到相应气缸20的燃料量。 [0070] 控制器68还可以与发动机12电通信，以汇编关于发动机12的转速和发动机12上的负载的信息。控制器68可以利用该信息，结合来自第一传感器64的信息，向相应的燃料喷射器22发出信号，以根据通过第一传感器64收集的关于当阀58处于第二位置时在第二排放产物中检测到的重整气的量的信息来调节引入到相应气缸20的燃料量。 [0071] 控制器68可以与后处理装置42电通信，以从排放产物的空气和燃料混合物中去除各种副产物。更具体地，控制器68可以与第二传感器46电通信，以汇编关于副产物量的信息(在排放产物进入后处理装置42之前)。因此，例如，可以根据来自第二传感器46的信息来调节喷射到气缸20中的燃料量。 [0072] 控制器68可以是与车辆系统10的各种部件进行通信的电子控制模块的一部分。控制器68包括处理器70和在其上记录有指令的存储器72，它们与阀58、燃料喷射器22、涡轮增压器18、后处理装置42、第一和第二传感器64、46、节气门30、发动机12等通信。控制器68被构造成经由处理器70执行来自存储器72的指令。例如，控制器68可以是主机或分布式系统，例如诸如数字计算机或微型计算机之类的计算机，作为车辆系统控制模块和/或作为具有处理器70的比例积分微分(PID)控制器68设备，以及作为存储器72、有形的、非暂时性的计算机可读存储器，例如只读存储器(ROM)或闪存。控制器68还可以具有随机存取存储器(RAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、高速时钟、模数(A/D)和/或数模(D/A)电路、任何所需的输入/输出电路和相关设备，以及任何所需的信号调节和/或信号缓冲电路。因此，控制器68可以包括所有软件、硬件、存储器72、算法、连接、传感器64、46、其他传感器等，它们是收集信息、发信号、监控和控制阀58、燃料喷射器22、涡轮增压器18、后处理装置42、第一和第二传感器64、46、节气门30、发动机12等所必需的。这样，控制方法可以体现为与控制器68相关联的软件或固件。应当理解，控制器68还可以包括能够分析来自各种传感器(包括但不限于第一和第二传感器64、46)的数据，比较数据，做出收集信息、发信号、监控和控制阀58、燃料喷射器22、涡轮增压器18、后处理装置42、第一和第二传感器64、46、节气门30、发动机12等所需的必要决策的任何装置。控制器68可以利用算法或模型来利用来自第一传感器64、发动机12等的信息，以确定是否应该调节喷射到相应燃料喷射器22中的燃料量来提高发动机12的效率。经由控制器68使用的算法和/或模型可以基于发动机12的转速和发动机12上的负载，以及第二排放产物中重整气的量和新鲜空气34的温度和/或第二排放产物的温度来稳定燃烧，重整气可以包括氢气。 [0073] 控制器68具有处理器70和其上记录有指令的有形的非暂时性存储器72，并且控制器68被构造成控制喷射到内燃发动机12的多个气缸20中的燃料量，并且致动阀58以在期望的方向上引导第二排放产物。控制器68可被构造成致动阀58，使其处于将第二排放产物引向后处理装置42(见箭头74)并绕过EGR系统48的第一位置，以及处于将第二排放产物通过EGR系统48引回到进气系统14(见箭头76)的第二位置。 [0074] 另外，控制器68还被构造成向多个气缸20中的每一个的燃料喷射器22发出信号，以将预定量的燃料喷射到多个气缸20中的每一个中，从而产生具有一定量燃料的第一排放产物和具有额外燃料的第二排放产物。这样，第一排放产物(内含燃料较少的混合物)可以具有比第二排放产物(内含燃料更多的混合物)更少的燃料。第一排放产物通过涡轮增压器18朝向后处理装置42从排气歧管40排出。当阀58处于第一位置时，第一排放产物和第二排放产物被引导通过排气歧管40，并经由涡轮增压器18的涡轮50被引导至后处理装置42。而不管阀58处于哪种位置，涡轮增压器18排出第一排放产物。因此，当阀58处于第一位置或第二位置时，涡轮增压器18都可排出第一排放产物。控制器68也可以与涡轮增压器18进行通信。 [0075] 为了确定后处理装置42的温度，可以利用传感器、算法和/或时间来确定后处理装置42何时预热。因此，控制器68可以与后处理装置42进行通信。可替换地，或者除此之外，控制器68可以利用算法来确定后处理装置42何时预热。应当理解，可以利用任何合适的部件或方法来确定后处理装置42的温度和/或后处理装置42何时被充分预热，以有助于有效地控制从发动机12排出的排放物。 [0076] 本公开还提供了一种提高发动机12效率的方法。喷射到发动机12的多个气缸20中的燃料量通过相应的燃料喷射器22来控制。在某些构造中，控制喷射到气缸20中的燃料量包括经由控制器68向相应的燃料喷射器22发信号，以根据经由控制器68汇编的关于在通过EGR系统48排出的第二排放产物中检测到的重整气的测量量的信息来调节被引入到相应的气缸20中的燃料量。燃料在多个气缸20的第一子集中燃烧以产生第一排放产物。额外的燃料在多个气缸20的第二子集中燃烧，以产生具有额外量重整气(例如氢气)的第二排放产物。 [0077] 一旦燃料燃烧，排气就从气缸20排出。这样，当阀58处于预定位置，例如第二位置时，第一排放产物被从多个气缸20的第一子集排出，并通过排放系统16，第二排放产物被从多个气缸20的第二子集排出，并通过EGR系统48。因此，如果希望再循环第二排放产物，阀58处于第二位置以引导第二排放产物通过EGR系统。 [0078] 此外，当第二排放产物被引导通过EGR系统48时，通过第一传感器64测量第二排放产物中重整气(例如氢气)的量。第一传感器64与控制器68进行通信，并且控制器68确定是否向相应的燃料喷射器22发信号以改变喷射的燃料量。因此，该方法还包括确定是否由于重整气(例如氢气)的测量量来调整通过相应的燃料喷射器22喷射到气缸20中的燃料量。在某些构造中，确定是否由于重整气(例如氢气)的测量量来调整通过相应的燃料喷射器22喷射到气缸20中的燃料量可以包括经由控制器68汇编关于经由第一传感器64检测到的第二排放产物中重整气的测量量的信息。 [0079] 第二排放产物可以通过EGR系统48的EGR冷却器62冷却，以输出预定温度的第二排放产物。此外，从进气系统14的空气冷却器28输出的新鲜空气34也处于预定温度。第二排放产物和新鲜空气34的预定温度可以不同，也可以相同。 [0080] 该方法还可以包括当第二排放产物被引导通过EGR系统48时，通过EGR混合器26混合来自空气冷却器28的新鲜空气34和第二排放产物，以将预定温度下的新鲜空气34和包括预定量重整气的第二排放产物引导到每个气缸20。 [0081] 通过降低气缸20处的燃烧温度，减少了热传递。如果气体混合物具有高百分比的再循环的第二排放产物(例如再循环的排气的大约20-30％，或者再循环的排气的大约25％)，则这可能减缓燃烧。该方法还可以包括由于新鲜空气34和被引导至气缸20的第二排放产物的预定温度而降低气缸20处的燃烧温度。如果燃烧速度减慢到不稳定的程度，则需要添加促进剂来恢复燃烧稳定性。因此，额外的燃料可以通过相应的燃料喷射器22添加到多个气缸20的第二子集中，以增大通过EGR系统48路由的重整气(例如氢气)的量，以稳定气缸20处的燃烧，这是因为气体混合物中再循环的第二排放产物的百分比很高(例如再循环的排气的大约20-30％，或者再循环的排气的大约25％)。 [0082] 应当理解，执行该方法的顺序或序列是为了说明的目的，其他顺序或序列也在本教导的范围内。此外，还应当理解，该方法可以包括在上面对该方法的讨论中没有具体涉及的其他特征。 [0083] 虽然已经详细描述了用于执行本公开的最佳模式和其他构造，但是熟悉本公开所涉及的领域的人员将认识到在所附权利要求的范围内用于实施本公开的各种替代设计和构造。此外，附图中所示的构造或本说明书中提及的各种构造的特征不必一定理解为彼此独立的构造。相反，在构造的一个实例中描述的每个特征可以与来自其他构造的一个或多个其他期望的特征相结合，从而导致没有用文字或参考附图描述的其他构造。因此，这些其他构造落入所附权利要求的范围内。