用于改善稀释容差的方法和系统的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本申请涉及在轻载荷运行期间用于改善发动机的排气再循环稀释容差(tolerance)的方法和系统。
【背景技术】
[0002]排气再循环(EGR)系统将来自发动机排气装置的一部分排气再循环到发动机进气系统，以便通过降低节流损耗和燃烧温度来改善燃料经济性和车辆排放。在涡轮增压直喷发动机中，可以实施低压EGR(LP-EGR)回路。LP-EGR回路将来自涡轮下游的排气通道的排气再循环到涡轮增压器压缩机上游的进气通道。
[0003]为了提供在广泛工况下的EGR，LP-EGR系统可以利用专用EGR规划(schedule)。一个示例EGR规划由Fujita等人在US 20070246028中示出。其中，固定量的EGR在所有EGR状况下被输送，EGR量以一个或更多个低压EGR和高压EGR被输送。另一个示例规划由Styles等人在US 20120023937中示出。其中，LP-EGR在除高载荷以外的所有发动机载荷下以相对于新鲜空气流的固定EGR速率(或百分比)被输送。
[0004]不过，本发明人已经认识到这些规划的潜在问题。作为示例，根据Styles或Fujita的规划输送EGR会由于过量EGR稀释的存在而导致在瞬态运行期间的燃烧不稳定性和发动机失火现象。这很大程度上是由于EGR输送的预压缩机位置。具体地，在涡轮增压系统中，通过LP-EGR回路提供EGR会产生较长的传输延迟，这是由于排气在到达燃烧室之前必须行进穿过涡轮增压器压缩机、高压空气导入管路、增压空气冷却器和进气歧管。作为传送延迟的结果，在EGR需要快速下降的状况期间，例如在发动机从高载荷和高EGR速率条件变成低载荷和低EGR速率条件的松油门操作期间，EGR可能无法从进气系统足够快速地吹扫。结果，在低载荷条件期间，会有上升的进气空气EGR稀释，直到EGR被从空气进气系统吹扫。在低载荷时增加进气空气的稀释能够增加燃烧稳定性问题和发动机失火的倾向。
[0005]虽然Styles的平直规划会降低在较低发动机载荷时高EGR量的可能性，不过该规划也会限制LP-EGR的燃料经济性的好处。例如，平直EGR规划会导致在无法实现EGR的燃料经济性的好处的某些低载荷点处提供LP-EGR。在某些情况下，甚至会产生与在低载荷点处的LP-EGR输送关联的燃料性能恶化。作为另一个示例，在较低载荷点处的较低EGR会限制发动机在随后较高载荷操作期间可实现的峰值EGR速率。发动机进气系统中需要的EGR在低发动机载荷时的EGR延迟吹扫还能够使进气压缩机易受腐蚀和凝结。而且，由于EGR通过冷却器的流动，增加的凝结可能发生在升压发动机系统的增压空气冷却器处。增加的凝结可能需要额外的反凝结措施，这进一步降低发动机效率和燃料经济性。
【发明内容】
[0006]在一个示例中，上述的某些问题能够通过用于发动机的方法至少部分地解决，所述方法包括:在使低压EGR流动的同时，在所有汽缸燃烧的情况下运行发动机；并且响应于降低发动机载荷，禁用EGR并在停用一个或更多个汽缸的情况下运行发动机直到EGR低于阈值。通过这种方式，发动机在低载荷时的EGR容差得以改善。
[0007]作为示例，在中等至高发动机载荷期间，发动机可以以提供燃料经济性和排放好处的低压EGR(LP-EGR)流动来运行。LP-EGR流可以被调整为相对于空气流的固定速率。响应于发动机载荷减少到低载荷条件，例如由于驾驶员松油门踏板，空气流会下降(例如，通过调整进气节气门)，同时也减少LP-EGR流(例如，调整LP-EGR阀)。例如，EGR阀可以被调整成提供在较低载荷条件时的较低发动机稀释。不过，由于在LP-EGR系统中的传输延迟，从发动机系统吹扫EGR会比期望发生得更慢。具体地，比期望更多的EGR会存在于空气引入系统中，具体地在预压缩机位置处，从而使燃烧稳定性下降并潜在导致失火。
[0008]为了改善低载荷发动机燃烧稳定性和EGR容差，响应于减少发动机载荷，在降低EGR的同时，一个或更多个汽缸可以被选择性停用。例如，至一个或更多个汽缸的燃料可以被切断，同时进气门和排气门被停用。汽缸停用的数量可以基于发动机载荷的下降。在一个示例中，发动机可以具有两组汽缸，并且响应于减少发动机载荷，第一发动机组的所有汽缸可以被停用，而第二组的所有汽缸保持活性。结果，对于相同的发动机转矩，第二组汽缸可以以较高的平均汽缸载荷工作。活性汽缸的较高载荷运行允许在降低失火和缓慢燃烧问题的可能性的情况下发动机以存留的EGR运行。此外，通过隔离被停用汽缸组的空气容积，发动机的有效升压容积减少，并且LP-EGR的耗用被加快。发动机可以继续以停用一个或更多个汽缸的情况运行，直到LP-EGR已被耗用到阈值水平。响应于随后的踩油门，先前停用的发动机汽缸可以被再激活。此外，在再激活期间，加燃料可以被调整，以便吹扫被联结到停用汽缸组的排气催化剂。因此，从较高汽缸载荷运行获得的燃料经济性和加快的EGR吹扫会平衡或胜过与排气催化剂的吹扫关联的燃料经济性。
[0009]通过这种方式，从发动机进气装置吹扫EGR能够被加快。通过在减少发动机载荷和减少EGR条件期间选择性停用一个或更多个发动机汽缸，平均汽缸载荷能够增加，从而提高汽缸的EGR容差并提高燃烧稳定性。通过隔离被停用汽缸的空气容积，发动机的有效升压容积减少，并且LP EGR的耗用被加快。因此，这使得在空气引入系统和进气歧管中的EGR水平能够比其他可能方式更快地下降(例如，高达节约一半时间)。通过快速降低在低载荷条件时的进气EGR水平且经由汽缸停用增加在这些低发动机载荷条件的EGR稀释容差，当发动机随后重新起动时能够实现更高的EGR速率。因此，这大大提高发动机效率，尤其是在中等至高等发动机转速-载荷区中。通过用新鲜空气替换EGR，水蒸发和烃类凝结增加，从而减少它们在发动机中的浓度以及对反凝结措施的需要。此外，减少凝结降低了压缩机和增压空气冷却器的腐蚀和退化。整体上，升压发动机性能得以改善。
[0010]应当理解，上述
【发明内容】
被设置以简化形式介绍本发明的一些概念，其将在【具体实施方式】中进一步描述。这不意味着确定所要求的发明主题的关键或基本特征，所要求保护的主题的范围由随附【具体实施方式】之后的权利要求唯一地限定。而且，所要求的主题不限于解决上述或本公开任何部分中提及的任何缺点的实施方式。
【附图说明】
[0011]图1不出不例发动机和排气系统的布局。
[0012]图2示出局部发动机视图。
[0013]图3示出配置有排气再循环(EGR)性能的另一示例发动机系统。
[0014]图4示出在一个或更多个汽缸停用的情况下运行发动机以加快LP-EGR的吹扫的示例方法。
[0015]图5示出以VDE模式运行第一发动机组同时以非VDE模式运行剩余发动机组以加快从发动机吹扫LP-EGR的示例方法。
[0016]图6-7示出加快从空气引入系统吹扫LP-EGR的示例汽缸停用。
【具体实施方式】
[0017]下列【具体实施方式】涉及选择性停用发动机系统(例如图1-3的发动机系统)的一个或更多个汽缸以改善在低载荷条件时的燃烧EGR容差和加快从发动机吹扫/净化EGR的系统和方法。在以EGR流动运行发动机时，响应于减少发动机载荷，输送到发动机的EGR需要快速下降。在这类条件期间，控制器可以经配置执行控制例程，例如图4的示例例程，以便选择性停用至一个或更多个发动机汽缸的燃料以及进气门和排气门，同时以更高的平均汽缸载荷运行有效汽缸。发动机可以在一个或更多个汽缸停用的情况下运行一段时间，直到从发动机的进气歧管充分吹扫EGR。在一个不例中，发动机可以在一个发动机汽缸组的所有汽缸被停用的情况下以VDE模式运行，直到EGR被充分吹扫。示例调整参照图6-7示出。通过这种方式，发动机在低发动机载荷时的稀释容差得以改善。
[0018]图1示出具有第一排15a和第二排15b的示例可变排量发动机(VDE) 10。在示出的示例中，发动机10是具有第一排和第二排并且每排具有三个汽缸的V6发动机。发动机10具有带节气门20的进气歧管16以及联结到排放控制系统30的排气歧管18。排放控制系统30包括一个或更多个催化剂和空燃比传感器，例如关于图2所描述的。作为一个非限制性示例，发动机10能够被包括作为客车的推进系统的一部分。
[0019]在选定条件期间，例如当不需要发动机的全转矩能力时，第一或第二组汽缸中的一者可以被选择停用(在本文中，也被称为VDE运行模式)。具体地，可以通过切断相应的燃料喷射器同时保持进气门和排气门的运行使得空气可以继续通过汽缸泵送，从而停用选定汽缸组中的一个或更多个汽缸。虽然禁用汽缸的燃料喷射器被切断，不过剩余的被启用汽缸在燃料喷射器有效且运行的情况下继续执行燃烧。为了满足转矩需求，发动机在喷射器保持启用的那些汽缸上产生相同量的转矩。换句话说，剩余的有效汽缸以更高的平均汽缸载荷运行。这要求更高的歧管压力，从而产生下降的泵送损失和增加的发动机效率。而且，暴露于燃烧的较低的有效表面面积(仅来自于启用汽缸)降低发动机热损失，从而提高发动机的热效率。
[0020]在替代实施例中，发动机系统10可以具有带有可选择性停用的进气门和/或排气门的汽缸。其中，汽缸气门可以经由液压致动升降杆(例如，联结到气门推杆的升降杆)或经由凸轮廓线变换机构被选择性停用，其中在所述凸轮廓线变换机构中没有提升的凸轮凸角被用于停用的气门。
[0021]汽缸可以以排特定的方式被分组停用。例如，在图1中，第一组汽缸可以包括第一排15a的三个汽缸，而第二组汽缸可以包括第二排15b的三个汽缸。在替代实施例中，取代每排的一个或更多个汽缸一起被停用，V8发动机的每排中的两个汽缸可以一起被选择性停用。
[0022]发动机10可以以多种物质运行，所述多种物质可以经由燃料系统8输送。发动机10可以至少部分通过包括控制器12的控制系统进行控制。控制器12可以从联结到发动机10的传感器4接收各种信号(参照图2进一步详细描述)，并向联结到发动机和/或车辆的各种致动器22发送控制信号(也参照图2进行描述)。各种传感器可以包括例如，各种温度、压力和空燃比传感器。此外，控制器12可以从沿发动机缸体分布的一个或更多个爆震传感器接收汽缸爆震或预点火指示。当被包括时，所述多个爆震传感器可以沿发动机缸体对称或不对称分布。进一步地，所述一个或更多个爆震传感器可以包括加速计、电离传感器或汽缸内压力换能器。
[0023]燃料系统8可以被进一步联结到燃料蒸汽回收系统(未示出)，该燃料蒸汽回收系统包括用于存储加燃料和每日燃料蒸汽的一个或更多个碳罐。在选定条件期间，燃料蒸汽回收系统的一个或更多个气门可以被调整成将所存储的燃料蒸汽吹扫到发动机进气歧管，以提高燃料经济性和降低排气排放。在一种示例中，吹扫蒸汽可以被引导靠近特定汽缸的进气门。例如，在VDE运行模式期间，吹扫蒸汽可以只被引导到正点火的汽缸。这可以在针对不同汽缸组配置不同进气歧管的发动机中实现。替代性地，一个或更多个蒸汽管理气门可以被控制成确定哪个汽缸获得吹扫蒸汽。
[0024]图2示出(图1的)发动机10的燃烧室或汽缸的示例实施例。发动机10可以从包括控制器12的控制系统接收控制参数且经由