用于专用排放气体再循环和控制的系统及方法_3

文档序号:9221336阅读:来源:国知局
某些操作以控制发动机操作和发动机排放气体的再循环。在某些实施方式中,控制器100构成处理子系统的一部分,该处理子系统包括具有记忆、处理和通信硬件的一个或多个计算装置。控制器100可为单个装置或分布式装置,并且控制器100的功能可通过硬件或软件来执行。控制器100可包括在、部分包括在发动机控制器(未示出)内部,或者与发动机控制器分离。控制器100通过以下方式与整个系统200的任何传感器或致动器进行通信,包括通过直接通信、数据链路通信、和/或通过与其他控制器或向控制器100提供传感器和/或致动器信息的处理子系统的部分进行通信。
[0027]本文所述的某些操作包括解译一个或多个参数的操作。如本文所使用的,解译包括通过本领域已知的任何方法来接收值,至少包括通过本领域已知的任何方法、和/或通过接收可计算所解译的参数的值、和/或通过参考被解译为参数值的默认值,来接收来自数据链路或网络通信的数值、接收表示数值的电信号(例如电压、频率、电流、或PWM信号)、接收表示数值的软件参数、读取来自非瞬态计算机可读存储媒介上的存储器位置的数值、接收作为运行时间参数的值。
[0028]以下示意性流程描述提供了执行用于提供专用EGR系统与低压EGR系统结合的组合反馈控制的程序的示例性实施方式。除非文中明确地指示为相反,否则所述操作仅理解为示例性的,而且操作可结合或分开、可添加或去除、并且可全部或部分重新排序。示出的某些操作可通过执行非瞬态计算机可读存储媒介上的计算机程序产品的计算机来实现,其中,计算机程序产品包括使计算机执行一个或多个操作的指令、或向其他装置发布命令以执行一个或多个操作的指令。
[0029]在图2中,公开了用于操作具有专用EGR系统21和低压EGR系统41的发动机21的流程图的实施方式。例如,在启动发动机30后,程序200开始于202。在条件204处,判定是否满足EGR条件。EGR条件是否满足的判定可包括,例如,发动机操作条件和/或排放气体中的污染物水平的考虑。如果不满足EGR条件,程序200保持在步骤204处,以监测EGR条件直至发动机30的操作被终止。
[0030]如果满足EGR条件,程序200继续操作206,在操作206中确定EGR率。EGR率可以为,例如,所期望的量或将包含于发动机30的增压流中的再循环排放气体的部分,以满足预定的操作标准。例如,EGR率在增压流中可从EGR流的0%至50%变化。此外,EGR率可包括多个分量。例如,在某些条件下,可期望由专用EGR系统21提供的全部或部分EGR率满足发动机30的某些操作条件。
[0031]程序200从操作206继续到条件208处,在条件208处判定目标EGR率是否能单独满足专用EGR系统21。如若满足,程序200继续操作210,在操作210中,利用受控的EGR阀36操作专用EGR系统21,以提供满足目标EGR率的EGR流。例如,在专用EGR系统21在六汽缸发动机中包括单个提供专用EGR流的汽缸的布置中,专用EGR系统21可利用EGR阀36进行操作和控制,以满足高达约16%的EGR率。如果期望的EGR率或目标EGR率高于16%,然后根据以上所述,条件208是否定的并且程序200继续操作212,在操作212中,可操作低压EGR系统41以补充由专用EGR系统21所供应的EGR率。因此,所供应的EGR率可增加至多于由专用EGR系统21所供应的那部分目标EGR率。例如,如果目标EGR率为50%,而专用EGR系统21可供应16%的EGR流,可操作低压EGR系统41以提供34%的EGR流,从而满足50%的EGR率。
[0032]一种示例性系统和方法包括具有多个汽缸的内燃机,其中,至少一个汽缸包括专用EGR汽缸。该系统还包括控制器,控制器解译与将由进气歧管28接收的总增压流中的EGR流率相对应的目标EGR率,并且响应于目标EGR率而提供来自专用EGR系统21的EGR流,以及如若必要,提供来自低压EGR系统41的EGR流。在某些实施方式中,控制器解译发动机操作条件(例如发动机速度、发动机温度、发动机载荷、发动机瞬态操作指示),并且控制器响应于发动机操作条件来选择目标EGR率。在某些情况下,该系统包括多个专用EGR汽缸,其中,一个或多个专用EGR汽缸提供全部的EGR流,以满足目标EGR率。在某些实施方式中,来自专用EGR系统21与低压EGR系统41的流的结合满足目标EGR率。在某些实施方式中,控制器调节EGR阀36和控制阀43中的一个或两个,从而提供满足目标EGR率的EGR 流。
[0033]在某些实施方式中,示例性系统还包括控制器100,其解译目标EGR率,并且响应于目标EGR率向EGR阀36和/或控制阀43提供EGR流控制命令。该系统还包括诸如EGR阀36的可变流量控制装置和诸如控制阀43的可变流量控制装置,其中,EGR阀36可操作地联接至专用EGR汽缸,控制阀43可操作地联接至非专用EGR汽缸,每个可变流量控制装置响应于EGR流控制命令。可变流量控制装置还可为本领域已知的任何类型。因此,在使用接收来自非专用汽缸的排气流的低压EGR系统以及一个或多个专用EGR汽缸的系统中,可获得对系统的实现的EGR率的控制,并具有本文公开的益处。
[0034]如以上附图和文本所示,本发明的各方面是可预期的。根据一个方面,本申请的一种方法包括:操作包括多个汽缸、排气系统和进气系统的内燃机,其中,多个汽缸中的至少一个可操作地连接以向专用排放气体再循环系统提供排气流,而多个汽缸的剩余部分可操作地连接以向排气系统提供排气流;确定操作期间包含于内燃机增压流中的再循环排放气体量;提供具有来自专用排放气体再循环系统的排气流的再循环排放气体量的第一部分;以及通过连接排气系统与进气系统的低压排放气体再循环回路,提供来自排气系统中的排放气体的再循环排放气体量的剩余部分。
[0035]在一种实施方式中,低压排放气体再循环回路在进气系统中的压缩机上游和排气系统中的涡轮下游连接至进气系统。在该实施方式的改进中,专用排放气体再循环系统在压缩机下游连接至进气系统。
[0036]在另一实施方式中,专用排放气体再循环系统包括流量控制阀,该流量控制阀可操作地控制再循环排放气体量的第一部分。在该实施方式的一种改进中,低压排放气体再循环系统包括流量控制阀,该流量控制阀可操作地控制再循环排放气体量的剩余部分。
[0037]根据另一方面,本发明的方法包括:操作具有多个汽缸的发动机;将增压流从进气系统引导至多个汽缸中;燃烧多个汽缸内的燃料和增压流的混合物,以产生动力输出和排气流;将排气流的第一部分排气流引导至专用排放气体再循环系统,以在燃烧前与进气系统中的增压流混合,其中,排气流的第一部分排气流由多个汽缸中的专用于提供排气流的第一部分排气流的至少一个汽缸中的燃烧产生;将排气流的第二部分排气流的第一分量引导至进气系统,以与增压流混合;以及将排气流的第二部分排气流的第二分量引导至排气出口,其中排气流的第二部分排气流由非专用于排放气体再循环的多个汽缸内的燃料产生。
[0038]在该方法的一种实施方式中,排气流的第二部分的第一分量在低压排放气体再循环系统中进行再循环。在该实施方式的改进中,提供了涡轮增压器,该涡轮增压器包括用于接收排气流的第二部分的涡轮和连接至进气系统的压缩机。在该实施方式的又一改进中,低压排放气体再循环系统连接涡轮的下游和压缩机的上游。
[0039]在另一实
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