一种具有废气再循环系统的发动机系统，能够实现EGR气体与新鲜空气最终在进入发动机的气缸(内燃机)后仍然处于分层分布的状态。所述发动机系统包括内燃机和尾气排放管，所述废气再循环系统包括EGR气体回流管，在所述内燃机的气缸盖上具有多个进气气门和多个排气气门，其特征是，所述发动机系统的进气歧管或从所述进气歧管分岔出的进气支管与设于所述气缸盖的多个进气气门中的新鲜空气用进气气门连接，所述废气再循环系统的所述EGR气体回流管的一端连接到所述尾气排放管的中途，另一端与设于所述气缸盖的多个进气气门中的EGR气体用进气气门连接，所述EGR气体用进气气门相对于新鲜空气用进气气门提前规定的提前量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种发动机系统及其控制方法，更具体来说，涉及具有废气再循环系统(EGR系统)的发动机系统及其控制方法。
技术介绍
以往，在具有废气再循环系统的发动机系统中，通过将发动机排出的尾气(EGR气体)经由导管引入电子节气门后的进气歧管中，然后与进气歧管中的新鲜空气经过均匀混合后，再使EGR气体与新鲜空气的混合气体一起进入发动机的气缸(内燃机)中(例如参照专利文献1(CN103485937A)、专利文献2(ZL200980160751.7)等)。通过引入EGR气体，能够实现降低NOx、优化排放，同时提高燃油效率。但是，在像上述专利文献1、专利文献2这样的现有技术中，由于EGR气体与新鲜空气均匀混合，因此，存在如下问题：(1)当EGR率达到20％以上时，会存在着火困难，甚至失火现象，反而会影响排放及油耗；(2)由于在燃烧边缘(如气缸壁附近)处温度比较低，因此，存在燃烧不完全的现象，并且随着EGR率的提高，不完全燃烧的比例也随之增大，进而使尾气排放及燃油效率变差。因而，有必要使EGR气体与新鲜空气的混合气体进行分层。为了实现上述EGR气体与新鲜空气的混合气体进入发动机的气缸(内燃机)后的分层，例如在专利文献3(ZL03148289.9)、专利文献4(ZL201310711724.2)等中，采用各种不同的方式实现分层。例如，在专利文献3(ZL03148289.9)中，通过使进气歧管延伸的方式来实现分层，在专利文献4(ZL201310711724.2)中，通过导流板来实现分层。但是，无论是上述专利文献3，还是专利文献4，EGR气体与新鲜空气最终在进气气门前混合，因而，分层后的气体在进气气门前混合时仍会受到新鲜空气的影响。因此，如何实现能够实现EGR气体与新鲜空气最终在进入发动机的气缸(内燃机)后仍然处于分层分布的状态便成为亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术为解决上述技术问题而作，其目的在于提供一种具有废气再循环系统的发动机系统，该发动机系统能够实现EGR气体与新鲜空气最终在进入发动机的气缸(内燃机)后仍然处于分层分布的状态。本专利技术的另一目的在于提供一种具有废气再循环系统的发动机系统的控制方法，通过上述控制方法，能够使进入气缸后位于气缸底部的尾气比例最大、新鲜空气最少，位于气缸上层(即火花塞周围)的尾气比例最小、新鲜空气最多。为了实现上述目的，本专利技术的第一方面提供一种具有废气再循环系统的发动机系统，上述发动机系统包括内燃机和尾气排放管，上述废气再循环系统包括EGR气体回流管，在上述内燃机的气缸盖上具有多个进气气门和多个排气气门，其特征是，上述发动机系统的进气歧管或从上述进气歧管分岔出的进气支管与设于上述气缸盖的多个进气气门中的新鲜空气用进气气门连接，上述废气再循环系统的上述EGR气体回流管的一端连接到上述尾气排放管的中途，另一端与设于上述气缸盖的多个进气气门中的EGR气体用进气气门连接，上述EGR气体用进气气门相对于新鲜空气用进气气门提前规定的提前量。根据如上所述构成，不是像现有技术这样使EGR气体与新鲜空气在进气歧管中均匀混合后，再进入发动机系统的内燃机的燃烧室，而是使EGR气体与新鲜空气分别经由不同的进气气门进入内燃机的燃烧室，因而，能够避免因EGR气体与新鲜空气均匀混合后进入燃烧室而引起的现有技术所存在的(1)和(2)这两个技术问题。另外，根据如上所述构成，由于上述EGR气体用进气气门相对于新鲜空气用进气气门提前规定的提前量，因此，能够实现EGR气体与新鲜空气最终在进入发动机的气缸(内燃机)后仍然处于分层分布的状态。本专利技术第二方面的具有废气再循环系统的发动机系统是在本专利技术第一方面的具有废气再循环系统的发动机系统的基础上，其特征是，上述规定的提前量是恒定的提前量。通过如上所述构成，能在任何情况下，均保持EGR气体与新鲜空气在进入发动机的气缸(内燃机)后的分层分布状态。本专利技术第三方面的具有废气再循环系统的发动机系统是在本专利技术第一方面的具有废气再循环系统的发动机系统的基础上，其特征是，基于在上述进气歧管或上述进气支管中流动的新鲜空气的量以及在上述EGR气体回流管中流动的EGR气体的量，计算上述规定的提前量。通过如上所述构成，由于基于在上述进气歧管或上述进气支管中流动的新鲜空气的量以及在上述EGR气体回流管中流动的EGR气体的量，计算上述规定的提前量，因此，在EGR气体用进气气门基本开启到最大时(EGR气体用进气气门的升程量最大时)，将新鲜空气用进气气门开启，这样进入气缸后位于气缸底部的EGR气体的比例最大、新鲜空气最少，同时在新鲜空气用进气气门基本开启到最大时(新鲜空气用进气气门的升程量最大时)，将EGR气体用进气气门关闭，这样能使进入气缸后位于气缸上层(即火花塞周围)的EGR气体比例最小、新鲜空气最多。本专利技术的第二方面提供一种具有废气再循环系统的发动机系统的控制方法，其特征在于，包括：对是否导入有EGR气体进行判断的步骤；在判断为导入有EGR气体时，对EGR气体量进行计算的EGR气体量计算步骤；在上述EGR气体量计算步骤后，计算EGR气体导入时刻的提前量的提前量计算步骤；在上述EGR气体量计算步骤后，计算进气气门的开启时刻的进气气门开启时刻计算步骤；基于在上述提前量计算步骤中计算出的EGR气体导入时刻的提前量和在上述进气气门开启时刻计算步骤中计算出的上述进气气门的开启时刻，计算出EGR气体导入时刻的EGR气体导入时刻计算步骤；以及根据在上述EGR气体导入时刻计算步骤中计算出的EGR气体导入时刻，控制进气气门中的EGR气体用进气气门，以使其运动至与上述EGR气体导入时刻相应的目标位置的EGR气体用进气气门调节步骤。通过如上所述的控制方法，由于包括EGR气体导入时刻计算步骤和EGR气体用进气气门调节步骤，因此，能够调节EGR气体用进气气门的开启时刻，以使进入气缸后位于气缸底部的尾气比例最大、新鲜空气最少，位于气缸上层(即火花塞周围)的尾气比例最小、新鲜空气最多。附图说明图1是表示现有技术中的具有废气再循环系统的发动机系统的示意图。图2是表示本专利技术一实施方式的具有废气再循环系统的发动机系统的示意图。图3(a)和图3(b)是分别表示现有技术和本专利技术的发动机系统中的气缸盖周围的局部结构的示意图。图4(a)和图4(b)是分别表示现有技术和本专利技术的发动机系统中的与进气气门对应的凸轮的开启时刻的图。图5(a)和图5(b)是分别表示现有技术和本专利技术的发动机系统中的进气气门的气门升程量的图。图6是对本专利技术的具有废气再循环系统的发动机系统的控制方法进行说明的流程图。具体实施方式以下，参照附图，对本专利技术的具有废气再循环系统的发动机系统及其控制方法进行详细说明。首先，通过参照并对比图1和图2，来对本专利技术的具有废气再循环系统的发动机系统的整体结构进行说明。图1是表示现有技术中的具有废气再循环系统200’的发动机系统100’的示意图，图2是表示本专利技术一实施方式的具有废气再循环系统200的发动机系统100的示意图。在此，如图1和图2所示，以涡轮增压式的发动机系统为例进行说明，但本专利技术不局限于此，也可以是自然吸气式的发动机系统。如图1和图2所示，发动机系统100(100’)包括进气口110(本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有废气再循环系统(200)的发动机系统(100)，所述发动机系统包括内燃机(150)和尾气排放管(160)，所述废气再循环系统(200)包括EGR气体回流管(210)，在所述内燃机(150)的气缸盖(CyH)上具有多个进气气门(IntV1、IntV2)和多个排气气门(ExtV1、ExtV2)，其特征在于，所述发动机系统(100)的进气歧管(P)或从所述进气歧管(P)分岔出的进气支管与设于所述气缸盖(CyH)的多个进气气门(IntV1、IntV2)中的新鲜空气用进气气门(IntV1)连接，所述废气再循环系统(200)的所述EGR气体回流管(210)的一端连接到所述尾气排放管(160)的中途，另一端与设于所述气缸盖(CyH)的多个进气气门(IntV1、IntV2)中的EGR气体用进气气门(IntV2)连接，所述EGR气体用进气气门(IntV2)相对于新鲜空气用进气气门(IntV1)提前规定的提前量。
【技术特征摘要】
1.一种具有废气再循环系统(200)的发动机系统(100)，所述发动机系统包括内燃机(150)和尾气排放管(160)，所述废气再循环系统(200)包括EGR气体回流管(210)，在所述内燃机(150)的气缸盖(CyH)上具有多个进气气门(IntV1、IntV2)和多个排气气门(ExtV1、ExtV2)，其特征在于，所述发动机系统(100)的进气歧管(P)或从所述进气歧管(P)分岔出的进气支管与设于所述气缸盖(CyH)的多个进气气门(IntV1、IntV2)中的新鲜空气用进气气门(IntV1)连接，所述废气再循环系统(200)的所述EGR气体回流管(210)的一端连接到所述尾气排放管(160)的中途，另一端与设于所述气缸盖(CyH)的多个进气气门(IntV1、IntV2)中的EGR气体用进气气门(IntV2)连接，所述EGR气体用进气气门(IntV2)相对于新鲜空气用进气气门(IntV1)提前规定的提前量。2.如权利要求1所述的具有废气再循环系统(200)的发动机系统(100)，其特征在于，所述规定的提前量是恒定的提前量。3.如权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：裴建龙，
申请(专利权)人：日立汽车系统苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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