本申請要求于2015年12月21日提交的、序列號為62/270,473的美國臨時申請的權(quán)益，其全部公開內(nèi)容在此通過引用而全部并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請總體涉及具有專用廢氣再循環(huán)(“EGR”)汽缸的內(nèi)燃機，且更具體地，涉及汽油壓縮點火發(fā)動機，該汽油壓縮點火發(fā)動機具有專用于提供廢氣的一個或多個汽缸，用于再循環(huán)到內(nèi)燃機的進(jìn)氣歧管。

背景技術(shù)：

柴油發(fā)動機通常被認(rèn)為具有巨大的扭矩，并且給人深刻印象的燃料經(jīng)濟(jì)性，然而，提供給這些發(fā)動機的柴油燃料具有數(shù)個缺點。柴油燃料通常數(shù)倍貴于諸如汽油和乙醇基燃料這樣的替代燃料。此外，雖然柴油燃料在體積上比汽油包括大約15％的更大勢能，然而柴油燃料的固有特性也提出管理污染物形成和控制的獨特挑戰(zhàn)。通常，用于發(fā)動機操作的柴油燃料的進(jìn)一步噴射、氧化以及隨后的燃燒要求使用昂貴的發(fā)動機部件，諸如高壓燃料泵、微粒過濾器、以及包含復(fù)雜高壓燃料噴射器的尿素噴射(urea-injection)系統(tǒng)。如果提供進(jìn)一步的優(yōu)勢，關(guān)于，例如在低發(fā)動機載荷操作狀況期間噴射到一個或多個汽缸內(nèi)的汽油的受控點火，作為對柴油發(fā)動機的替代，汽油壓縮點火發(fā)動機可提供柴油類似的性能。將一個或多個汽缸作為專用EGR汽缸而操作的發(fā)動機享有極大簡化的控制以及壓力管理，更少的硬件裝置，以及其他優(yōu)點。另外，如果研發(fā)一種系統(tǒng)以利用這個機會，則具有至少一個專用EGR汽缸的汽油壓縮點火發(fā)動機，提供對在進(jìn)氣歧管處的氣體溫度和燃燒的更大控制的機會。因此，在這個領(lǐng)域需要進(jìn)一步的技術(shù)發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在本發(fā)明的一個實施例中，提供了一種方法，該方法包括如下步驟：調(diào)節(jié)如下各項中的至少一個以產(chǎn)生包括一定量氫氣的廢氣：提供給第一汽缸的空氣與燃料的比例，以及發(fā)動機的第一汽缸點火火花特征；并將廢氣從第一汽缸提供給發(fā)動機的第二汽缸，其中，包括氫氣的廢氣響應(yīng)于壓縮事件而點燃第一燃料類型。

在本發(fā)明的另一實施例中，提供了一種裝置，該裝置包括：發(fā)動機，該發(fā)動機具有至少第一汽缸和第二汽缸，第一汽缸為專用EGR汽缸，第一汽缸使用火花點火、送入燃料預(yù)燃室點火、激光點火、電暈放電點火、或等離子體點火中的至少一個，第一汽缸被配置成提供廢氣；而第二汽缸是使用壓縮點火的非專用EGR汽缸。

在本發(fā)明的另一實施例中，提供了一種裝置，該裝置包括：發(fā)動機，該發(fā)動機具有至少第一汽缸和第二汽缸；第一發(fā)動機是使用火花點火的專用EGR發(fā)動機，而第二汽缸是使用壓縮點火的汽油壓縮點火汽缸；第一汽缸被配置成響應(yīng)于火花點火的發(fā)生而燃燒空氣和燃料混合物，并提供包括一定量氫氣的廢氣；廢氣再循環(huán)(EGR)回路，其被配置成將給廢氣從第一汽缸提供給第二汽缸；且其中，包括氫氣的廢氣響應(yīng)于壓縮活動而點燃一燃料類型。

附圖說明

本發(fā)明的上述和其他特征以及得到它們的方法，通過結(jié)合附圖參考下面的對本發(fā)明實施例的說明而將更加明顯，且將更好地理解本發(fā)明自身，其中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的具有專用廢氣再循環(huán)的示例汽油壓縮點火發(fā)動機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

圖2為描述操作圖1的發(fā)動機系統(tǒng)的示例方法的流程圖。

具體實施方式

這里公開的實施例不意在窮舉或?qū)⒈景l(fā)明限定于下面詳細(xì)說明中公開的精確方式。相反，選擇并描述這些實施例，這樣本領(lǐng)域技術(shù)人員可利用它們的教導(dǎo)。

現(xiàn)在參考圖1，示出發(fā)動機系統(tǒng)100的框圖，其包括根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的、具有一個或多個專用廢氣再循環(huán)汽缸的汽油壓縮點火發(fā)動機。下面的說明僅是示例性的原理，且不在任何方面限制本發(fā)明、其應(yīng)用、或使用。當(dāng)在這里使用時，詞組A、B或C中的至少一個應(yīng)理解成，意指邏輯(A或B或C)，使用非排他邏輯OR。應(yīng)當(dāng)理解，一個方法中的步驟在不改變本發(fā)明的原理的情況下，可以以不同的順序執(zhí)行。當(dāng)在這里使用時，術(shù)語控制器、確定器、或翻譯器指專用集成電路(“ASIC”)、電子電路、處理器(共用、專用、或組)以及執(zhí)行一個或多個軟件或固件程序的存儲器、組合邏輯電路、和/或提供所描述的功能的其他合適的部件。

如在圖1的示例實施例中所示的，發(fā)動機系統(tǒng)100通常包括：汽油壓縮點火發(fā)動機102(下面稱“發(fā)動機102”)、廢氣歧管104、以及進(jìn)氣歧管106。系統(tǒng)100進(jìn)一步包括：控制器122、后處理設(shè)備118、發(fā)動機排氣裝置120、以及空氣處理系統(tǒng)108，該空氣處理系統(tǒng)108包括廢氣再循環(huán)冷卻器110、增壓空氣冷卻器(charge air cooler)111、混合裝置112、進(jìn)氣節(jié)流閥114、以及渦輪增壓器116。在一些實施例中，發(fā)動機102可以是成行汽缸發(fā)動機或V結(jié)構(gòu)汽缸發(fā)動機。如下面更詳細(xì)描述的，不管發(fā)動機102是否包括成行汽缸發(fā)動機或V汽缸結(jié)構(gòu)，發(fā)動機102的一個或多個汽缸可以為專用廢氣再循環(huán)汽缸(下面稱“專用EGR”)。在圖1的示例實施例中，發(fā)動機102包括成行6汽缸內(nèi)燃機，具有兩個專用EGR汽缸和四個汽油壓縮點火(下面稱“GCI”)汽缸。本發(fā)明進(jìn)一步包括如下實施例，其中，6汽缸成行或V結(jié)構(gòu)發(fā)動機可以具有一個或多個專用EGR汽缸或3個或更少專用EGR汽缸。相似的，在這樣的實施例中，剩余的非專用EGR汽缸可以為GCI發(fā)動機。此外，在一些實施例中，發(fā)動機102可以為4汽缸發(fā)動機或8汽缸發(fā)動機。更進(jìn)一步，發(fā)動機102可包括少于6個汽缸，或替代地，發(fā)動機102可包括6個或更多個汽缸。

當(dāng)在這里使用時，術(shù)語“專用EGR”應(yīng)當(dāng)寬泛解讀。任意EGR裝置，其中，在至少某些發(fā)動機操作條件下，某些汽缸的廢氣排放的一些或全部被再循環(huán)到發(fā)動機進(jìn)氣歧管106的，為專用EGR汽缸。在圖1的示例實施例中，系統(tǒng)100包括汽缸3以及汽缸4作為兩個火花點火專用EGR汽缸。如圖1所示，EGR氣體124再循環(huán)，并在進(jìn)氣歧管106上游的一位置與進(jìn)氣126(之前部分廢氣128)結(jié)合或混合。EGR氣體124可在混合器112處或通過任意其他布置與進(jìn)氣126結(jié)合。在一個實施例中，EGR氣體124直接回到進(jìn)氣歧管106。在另一實施例中，EGR氣體124可與經(jīng)由壓縮器116下游而進(jìn)氣歧管106上游的高壓流體流道流向混合器112的壓縮且冷卻的空氣結(jié)合。在這個實施例中，高壓空氣可由增壓空氣冷卻器111冷卻。在一些實施例中，系統(tǒng)100可不包括壓縮器或任意其他類型的增壓產(chǎn)生裝置。在圖1的實施例中，系統(tǒng)100在EGR回路中可包括EGR冷卻器110和進(jìn)氣節(jié)流閥114，其中進(jìn)氣節(jié)流閥114選擇性地節(jié)流或調(diào)節(jié)自混合器112退出的混合EGR和進(jìn)氣的流速。在替代實施例中，再循環(huán)EGR氣體經(jīng)由旁通閥，或者專用EGR回路中的EGR冷卻器110或在EGR/過濾新鮮空氣回路中的增壓空氣冷卻器111，而可在周圍路由。在又另外的實施例中，進(jìn)氣節(jié)流閥114可就緊鄰定位在增壓空氣冷卻器111的上游。

在一些實施例中，系統(tǒng)100可使用空氣處理系統(tǒng)構(gòu)架，該空氣處理系統(tǒng)構(gòu)架包括單個或多個渦輪增壓器，例如，廢氣門渦輪、可變噴嘴渦輪、純電子渦輪、或可變幾何結(jié)構(gòu)渦輪(“VGT”)。在一個實施例中，系統(tǒng)100可利用單個或多個增壓器代替單個或多個渦輪增壓器。在一個實施例中，系統(tǒng)100可包括：至少一個渦輪增壓器以及至少一個增壓器或至少一個第一類型的渦輪(例如VGT)以及至少一個第二類型的渦輪增壓器(例如純電子)。另外，在一些實施例中，系統(tǒng)100可利用空氣處理構(gòu)架，該空氣處理構(gòu)架進(jìn)一步包括一個或多個進(jìn)氣和/或排氣節(jié)流閥。相似地，空氣處理構(gòu)架可進(jìn)一步包括：一個或多個EGR冷卻器110以及一個或多個增壓空氣冷卻器111。在一些實施例中，可變閥啟動(“VVA”)系統(tǒng)可在專用EGR和/或GCI汽缸上使用。如本領(lǐng)域通常所知，通過使可變閥事件能夠定時、持久和/或提升，VVA技術(shù)可用于增加發(fā)動機102的氣閥機構(gòu)(valve train)的柔性。示例VVA技術(shù)包括閥定時控制(VTC)、可變閥提升(VVL)以及無凸輪氣閥機構(gòu)。

在本發(fā)明的多個實施例中，專用EGR汽缸可利用下列點火系統(tǒng)的任意組合：火花點火、送入燃料預(yù)燃室點火(fuel-fed pre-chamber)、被動預(yù)燃室點火(passive pre-chamber ignition)、激光點火、電暈放電點火、或等離子體點火。在一個實施例中，系統(tǒng)100的示例GCI汽缸被配置成，在壓縮通過示例燃料噴射裝置遞送給汽缸的燃料源(例如汽油、乙醇燃料、酒精基燃料)時點火。在這個實施例中，一個或多個專用EGR汽缸可被配置成，包括：示例火花輔助設(shè)備(例如，電熱塞(glow-plug))，或其他示例性加熱裝置(諸如進(jìn)氣加熱器(電子或燃料燃燒器)或火花塞)，該其他示例性加熱裝置被配置成幫助內(nèi)燃機點火和燃燒。在另一實施例中，一個或多個GCI汽缸或非專用EGR汽缸可被配置成包括：示例火花輔助設(shè)備(例如，電熱塞)，或被配置成幫助內(nèi)燃機點火和燃燒過程的其他示例加熱裝置(例如進(jìn)氣加熱器(電子或燃料燃燒器)或火花塞)。在本發(fā)明更另一實施例中，可變能量點火系統(tǒng)可用于一個或多個GCI汽缸。被配置成和火花點火系統(tǒng)一起使用的示例可變能量點火系統(tǒng)可包括：由Altronic LLC生產(chǎn)的CPU-XL可變火花點火系統(tǒng)。由發(fā)動機102內(nèi)的可變火花點火系統(tǒng)提供的功能在下面更詳細(xì)地討論。

在一些實施例中，控制器122形成處理子系統(tǒng)的一部分，該子系統(tǒng)包括一個或多個計算裝置，所述一個或多個計算裝置具有存儲、處理、以及通訊硬件?？刂破?22可以為單個裝置或分布式裝置，且該控制器的功能可由硬件或作為在非暫時計算機可讀存儲介質(zhì)上的計算機指令來實施?？刂破?22通常包括邏輯/處理器以及存儲器。在一個實施例中，控制器122的邏輯/處理器為微處理器，該微處理器包括一個或多個控制算法或邏輯，控制算法或邏輯通常可操作以控制和管理發(fā)動機102和包括系統(tǒng)100的多個上述子系統(tǒng)的整體操作。在一個實施例中，處理器可包括：一個或多個微處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器(“DSP”)、其組合、和/或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的可被配置成處理一個或多個數(shù)據(jù)和/或參數(shù)信號以提供一個或多個控制信號的這種其他裝置。

在一些實施例中，控制器122可包括：一個或多個翻譯器，例如一個或多個界面裝置，其構(gòu)造成接收并翻譯數(shù)據(jù)信號；以及一個或多個確定器，例如，上述處理器，其功能性執(zhí)行控制器的操作。這里包括翻譯器以及確定器的描述強調(diào)了，控制器122的某些方面的結(jié)構(gòu)性獨立，并示出一分組操作以及控制器的責(zé)任。執(zhí)行類似整體操作的其他分組可被理解為落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。翻譯器以及確定器可在硬件中和/或作為在非暫時計算機可讀存儲介質(zhì)上的計算機指令而執(zhí)行，并可跨多個硬件或基于計算機的部件上部署。功能地執(zhí)行控制器的操作的示例及非限定執(zhí)行元件包括：提供這里確定的任意數(shù)值的傳感器；向這里確定的值提供作為先導(dǎo)器的任意值的傳感器；和/或網(wǎng)絡(luò)硬件，包括通訊芯片、振蕩晶體、通信線路、電纜、雙絞線配線、共軸配線、屏蔽配線、發(fā)送器、接收器、和/或收發(fā)器、邏輯電路、硬接線邏輯電路、根據(jù)規(guī)格構(gòu)造的處于特定非暫時狀態(tài)的可重構(gòu)邏輯線路、任意致動器(包括至少電子、液壓、或氣壓致動器的)、螺線管、運算放大器、模擬控制元件(彈簧、過濾器、積分器、加法器、除法器、增益元件)、和/或數(shù)字控制元件。

控制器122可包括一定數(shù)量的輸入和輸出，用于和聯(lián)接到發(fā)動機102的多個傳感器和系統(tǒng)連接。在一個實施例中，控制器122可以是已知的控制單元，其通常被本領(lǐng)域技術(shù)人員稱為電子或發(fā)動機控制模塊(“ECM”)，電子或發(fā)動機控制單元(“ECU”)或類似，或可替代地是能夠如這里描述地操作的控制電路。在一個實施例中，上述存儲器包括隨機存取存儲器(“RAM”)、動態(tài)隨機存取存儲器(“DRAM”)、和/或只讀存儲器(“ROM”)或其等同物，其存儲數(shù)據(jù)以及可被處理器執(zhí)行的程序并允許控制器122與上述部件通訊以促使系統(tǒng)100執(zhí)行這里描述的功能。在一個實施例中，存儲器的一個或多個區(qū)可包括：非易失的存儲區(qū)，其構(gòu)造成在存儲器處于斷電狀態(tài)時保持?jǐn)?shù)據(jù)。這里描述的一些操作包括：翻譯和/或確定一個或多個參數(shù)或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的操作。當(dāng)在這里使用時，翻譯或確定包括：以本領(lǐng)域已知的任意方式接收數(shù)值，包括至少從數(shù)據(jù)鏈路或網(wǎng)絡(luò)通訊接收值，接收表示值的電子信號(例如電壓、頻率、電流、或脈沖寬度調(diào)整(“PWM”信號))，接收表示值的計算機產(chǎn)生的參數(shù)，從位于非暫時計算機可讀存儲介質(zhì)上的存儲器位置讀取數(shù)值，通過如下方式來接收值作為運行參數(shù)：本領(lǐng)域已知的任意方式；和/或通過接收如下值，通過該值可計算所翻譯的參數(shù)；和/或通過參照被翻譯成參數(shù)值的缺省值。

如上面簡略提到的，在一些實施例中，發(fā)動機102的一個或多個汽缸包括用于加燃料的直接噴射器。當(dāng)在這里使用時，直接噴射器包括任意燃料噴射裝置，其將燃料直接噴射進(jìn)汽缸容積內(nèi)，并能夠在進(jìn)氣閥以及排氣閥關(guān)閉時將燃料傳送進(jìn)汽缸容積內(nèi)。該直接噴射器可被配置成，在汽缸的頂部噴射燃料。在一些實施例中，該直接噴射器可被配置成，將燃料噴射進(jìn)預(yù)燃燒室，盡管在一些實施例中，發(fā)動機102的一個或多個汽缸不包括預(yù)燃燒室。在一個實施例中，每一專用EGR汽缸包括一個或多個直接噴射器。直接噴射器可以是用于專用EGR汽缸的主要或僅加燃料裝置，或可替代地，直接噴射器可以是用于專用EGR汽缸的輔助或次要的加燃料裝置。

如本領(lǐng)域通常所知，發(fā)動機102燃燒空氣燃料混合物，以便為交通工具產(chǎn)生驅(qū)動扭矩。如上面指明的，本發(fā)明通常允許壓縮點火(GCI汽缸)以及火花點火(專用EGR汽缸)兩者。本發(fā)明因此提供了一種獨特的發(fā)動機構(gòu)架，其使用專用EGR汽缸幫助汽油壓縮發(fā)動機的性能/便利性。如下面更詳細(xì)地描述，被配置成向一個或多個示例GCI汽缸提供期望量的EGR組分的內(nèi)燃機，幫助減輕和/或克服在小于額定發(fā)動機載荷時，與GCI發(fā)動機的性能相關(guān)的挑戰(zhàn)。GCI發(fā)動機具有潛力以提供能與傳統(tǒng)柴油發(fā)動機具有可比性的性能、扭矩輸出和燃料經(jīng)濟(jì)特性。此外，修改已有的GCI技術(shù)，GCI發(fā)動機甚至可在某些汽車市場上替代柴油發(fā)動機銷售。因此，本發(fā)明提供了一種方法和裝置，其包括如下發(fā)動機構(gòu)架，該構(gòu)架幫助在GCI發(fā)動機的低載荷燃燒期間達(dá)到期望的性能參數(shù)。

再次參考圖1的示例實施例，發(fā)動機系統(tǒng)100通常提供以下功能。在本發(fā)明的一些實施例中，系統(tǒng)100可被配置成，向一個或多個GCI汽缸提供受控的氧氣可用性。在一個實施例中，系統(tǒng)100可被配置成，調(diào)節(jié)一個或多個專用EGR汽缸的缸內(nèi)空氣燃料比例(“AFR”)。專用EGR汽缸的缸內(nèi)AFR(lambda)可在“富”(例如lambda＜1)和“貧”(lambda＞1)燃燒條件之間變化。缸內(nèi)AFR是要求的控制機制，因為GCI汽缸內(nèi)的燃料燃燒特性主要取決于氧氣可用性。因此，系統(tǒng)100可被配置成，向一個或多個示例GCI汽缸提供期望量的EGR組分。在一個實施例中，該GCI汽缸一貫地通過使用貧AFR操作，即lambda＞1。在一些實施例中，控制器122可以向示例燃料供應(yīng)系統(tǒng)和空氣處理系統(tǒng)108提供一個或多個控制信號，以調(diào)節(jié)AFR并獲得期望的空氣和燃料混合物，以產(chǎn)生期望的EGR組分。

在GCI發(fā)動機內(nèi)可用的扭矩輸出主要根據(jù)空氣/氧氣可利用性，然而，其他因素的存在，例如，所提供的空氣燃料混合物內(nèi)的氫氣含量會影響GCI汽缸內(nèi)的燃燒過程。相應(yīng)地，通過調(diào)節(jié)專用EGR汽缸的缸內(nèi)AFR，本發(fā)明向GCI汽缸提供了控制氫氣可利用性。如上面指明的，一個或多個專用EGR汽缸的缸內(nèi)AFR的控制是要求的控制機制，因為可利用額外的氫氣可利用性來提高GCI汽缸的燃燒“爆震”極限。在一個實施例中，發(fā)動機102在專用汽缸3和4中可接收明顯“富”的AFR。該明顯富的AFR將增加提供給專用GCI汽缸的氫氣量。GCI汽缸內(nèi)的增加的氫氣量作為燃燒催化劑起作用，并將在發(fā)動機系統(tǒng)100和發(fā)動機102在低載荷發(fā)動機條件下操作時，充分減輕GCI汽缸內(nèi)內(nèi)燃機“爆震”的發(fā)生。如本領(lǐng)域已知，提供給汽缸的燃料應(yīng)當(dāng)在與發(fā)動機的操作循環(huán)合拍的連波(even wave)中燃燒。然而，當(dāng)燃料不合適地或過早地被點燃時，其可引起爆炸，該爆炸會干涉發(fā)動機的操作循環(huán)，并甚至?xí)p害內(nèi)燃機部件。另外，這些過早的爆炸是諸如發(fā)動機102這樣的示例發(fā)動機內(nèi)“乒”或“爆震”噪音的來源。因此，GCI汽缸內(nèi)氫氣的存在充分減輕過早爆炸，并提供受控的火焰?zhèn)鞑?。在一個實施例中，控制器122可包括一個或多個算法，當(dāng)算法被處理器執(zhí)行時，引起控制器122提供控制信號，以修改或影響EGR氣體情況(profile)。

在一些實施例中，系統(tǒng)100可包括：直接燃料噴射器，其被配置成提供富專用EGR汽缸操作環(huán)境以及噴射條件，其為燃燒提供有利的條件(例如產(chǎn)生H2或CO的高富操作)。在一些額外的或替代的實施例中，關(guān)于控制器122，可提供控制信號，控制信號引起遲緩的燃料噴射時機、分層的噴射時機、預(yù)定富加燃料量、和/或預(yù)定噴射時機(和/或加燃料量)，這些被確定以產(chǎn)生H2、未燃燒HC、以及CO中的一個的期望的量。在這些實施例中，上述可變火花系統(tǒng)可在系統(tǒng)100內(nèi)使用，以便調(diào)節(jié)例如在一個或多個專用EGR汽缸內(nèi)產(chǎn)生的火花的幅度、持續(xù)時間、時機、大小和/或能量。相應(yīng)地，在一些實施例中，該可變的火花系統(tǒng)允許專用EGR火花情況優(yōu)化，其進(jìn)一步允許影響EGR氣體組分的特性，該組分與進(jìn)氣126混合，并由一個或多個GCI汽缸經(jīng)由進(jìn)氣歧管106接收。

由專用EGR汽缸提供的混合物成分，以及產(chǎn)生的熱量可全部且立即地提供給發(fā)動機進(jìn)氣歧管106，用在一個或多個GCI汽缸內(nèi)。本發(fā)明因此提供了影響在低載荷、低溫和/或低壓縮情景下操作的汽油壓縮點火發(fā)動機內(nèi)的燃燒活性，在該低載荷、低溫和/或低壓縮情景情形下，例如高辛烷燃料的點火和燃燒難以控制。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，難以匹配辛烷水平與發(fā)動機壓縮比，以得到對所有發(fā)動機溫度和壓縮范圍均有效的壓縮點火特性。例如，具有較高辛烷含量的燃料通常要求更高的發(fā)動機溫度以及壓縮操作條件。相反，具有較低辛烷含量的燃料通常要求較低的發(fā)動機溫度以及壓縮操作條件。因此，由此可見，低壓縮發(fā)動機內(nèi)的高辛烷燃料將必然要求額外的因素，以影響示例低壓力/低溫GCI汽缸內(nèi)的燃料的反應(yīng)性。相應(yīng)地，本發(fā)明允許例如預(yù)定量的氫氣的受控引入，以支持例如在GCI發(fā)動機低壓縮操作狀態(tài)期間高辛烷燃料的點火。

本發(fā)明通過調(diào)節(jié)專用EGR汽缸內(nèi)的燃料噴射時機，進(jìn)一步為GCI汽缸提供了可利用的未燃燒燃料的改良。燃料噴射時機的調(diào)整是要求的控制機制，因為任意未燃燒燃料的性質(zhì)將影響GCI汽缸內(nèi)的燃燒。另外，GCI汽缸內(nèi)的燃料噴射時機也可調(diào)整，例如，基于：1)存在于GCI汽缸內(nèi)的氧氣量，2)提供給GCI汽缸的EGR氣體內(nèi)存在的氫氣量，和/或3)來自專用EGR汽缸的EGR氣體內(nèi)提供的未燃燒燃料特性。在本發(fā)明的一些實施例中，可變閥啟動(VVA)系統(tǒng)可用在專用EGR汽缸上，以調(diào)節(jié)(減小)提供給GCI汽缸的EGR氣體的量。VVA的使用允許EGR在低于專用EGR汽缸的固定比例的水平下劃分。在更另一實施例中，一個或多個旁通閥可和EGR冷卻器110以及增壓空氣冷卻器111一起使用，以影響GCI汽缸內(nèi)的氧氣可利用性、氣壓以及溫度。

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的操作汽油壓縮點火發(fā)動機系統(tǒng)100的示例方法200的流程圖。在一些實施例中，方法200可在示例發(fā)動機100內(nèi)實施和/或執(zhí)行。這樣，方法200的描述可參考發(fā)動機系統(tǒng)100的之前提到的部件和子系統(tǒng)。方法200由判定塊202開始，通過調(diào)節(jié)如下各項至少一個：提供給第一汽缸的空氣一燃料比例，或發(fā)動機第一汽缸的點火火花特征。在圖2的公開的實施例中，第一汽缸可以是專用EGR汽缸。在塊204，通過提供至少具有第一燃料百分比的第一空氣和燃料混合物，以及提供具有第二燃料百分比的第二空氣和燃料混合物，方法200調(diào)節(jié)第一示例空氣和燃料混合物的空氣與燃料的比例。在一個實施例中，燃料的第二百分比大于燃料的第一百分比。在另一實施例中，空氣和燃料混合物通過增加第二百分比的燃料而被調(diào)整，以促使空氣與燃料的比例從貧空氣和燃料混合物轉(zhuǎn)換到富空氣和燃料比例。在塊206，方法200包括產(chǎn)生包括一定量氫氣的廢氣。在一個實施例中，氫氣的量是預(yù)定的。然后方法200進(jìn)行到塊208，并將廢氣從第一專用EGR汽缸中提供給發(fā)動機的第二汽缸。在一個實施例中，第二汽缸具有第一氣壓，而當(dāng)?shù)谝粴鈮旱陀陂撝禃r，該包括氫氣的廢氣響應(yīng)于壓縮事件的發(fā)生而引起第一燃料類型的點火或點燃第一燃料類型。在圖2公開的實施例中，第二汽缸是汽油壓縮點火汽缸。

在上述說明書中，已經(jīng)描述了本發(fā)明的特定實施例。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將可意識到，在不脫離由所附的權(quán)利要求闡述的本發(fā)明的范圍的情況下，可作出多種改進(jìn)和改變。相應(yīng)地，說明書和附圖應(yīng)被視為示例性的而非限定性的。益處、優(yōu)點、解決問題的方案，以及可引起任意益處、優(yōu)點的任意元件，或?qū)l(fā)生的或變得更明確的方案，不被理解為任意或所有權(quán)利要求的關(guān)鍵的、要求的或必要的特征或元件。本發(fā)明僅由所附權(quán)利要求限定，該權(quán)利要求包括在本發(fā)明未決過程中作出的任意改正，以及如公開的那些權(quán)利要求的所有等同物。這里沒有權(quán)利要求元件被理解為在35U.S.C112(f)的規(guī)定下，除非該元件使用術(shù)語“意味著”來明確陳述。