用于增强驾驶性能的egr操作方法和系统的制作方法_2

文档序号:9259056阅读:来源:国知局
备170接收燃料给车辆推进系统100加燃料。在一些实施例中,燃料箱144可被配置为储存从燃料分配设备170接收的燃料,直到燃料被供给发动机110用于燃烧。
[0026]如关于车辆推进系统100所述,这种插电式混合动力电动车辆可被配置为利用从不属于车辆一部分的能量源周期性接收的二次形态能量(例如,电能)。
[0027]车辆推进系统100也可包括消息中心196、环境温度/湿度传感器198和侧倾稳定性控制传感器,诸如横向传感器和/或纵向传感器和/或偏航率传感器199。消息中心可包括(多个)指示灯和/或基于文本的显示器,消息在显示器中显示给操作者,诸如,如以下所讨论的,请求操作者输入以启动发动机的消息。消息中心也可包括用于接收操作者输入的各种输入部分,诸如按钮、触摸屏、语音输入/识别等。在替换实施例中,消息中心可在没有显示器的情况下向操作者传达音频消息。进一步地,(多个)传感器199可包括垂直加速计用于指示路面粗糙度。这些设备可被连接到控制系统190。在一个示例中,响应于(多个)传感器199,控制系统可调节发动机输出功率和/或车轮制动器,以增强车辆稳定性。
[0028]现在参考图2,其示出了包括多个汽缸的内燃发动机110,在图2中示出了多个汽缸中的一个汽缸,并且该汽缸由控制系统190控制,控制系统190包括电子发动机控制器212。发动机110包括燃烧室230和汽缸壁232,其中活塞236放置在汽缸壁232中并且被连接到曲轴240。所示燃烧室230经由相应的进气门252和排气门254与进气歧管244和排气歧管248连通。每个进气门和排气门均可由进气凸轮251和排气凸轮253操作。进气凸轮251的位置可由进气凸轮传感器255确定。排气凸轮253的位置可由排气凸轮传感器257确定。
[0029]所示燃料喷射器266被放置以将燃料直接喷射到燃烧室230中,其为本领域的技术人员已知的直接喷射。燃料喷射器266可与来自控制器212的信号FPW的脉冲宽度成比例地输送燃料。燃料可通过图1所示的燃料系统140被输送到燃料喷射器266。通过改变进气口计量阀和燃料导轨压力控制阀,可调节由燃料系统输送的燃料压力,其中进气口计量阀调节到燃料泵(未示出)的流量。所示第二燃料喷射器261被放置以从燃烧室230的下游将燃料喷射到排气歧管248中,其为本领域技术人员已知的后喷射。燃料喷射器261可与来自控制器212的信号成比例地输送燃料。燃料可由图1所示的燃料系统140输送到燃料喷射器261。通过改变进气口计量阀和燃料导轨压力控制阀,可调节由燃料系统输送的燃料压力,其中进气口计量阀调节到燃料泵(未示出)的流量。
[0030]所示进气歧管244与可选的电子节流阀262连通,电子节流阀262调节节流板264的位置,以控制来自进气增压室246的气流。压缩机222从进气口 242吸取空气用于供给增压室246。排气旋转涡轮224经由轴221联接到压缩机222。在一些示例中,还可提供增压空气或进气空气冷却器。经由调节可变叶片控制226或压缩机旁通阀228的位置,可调节压缩机速度。在替换的示例中,废气门234可取代可变叶片控制226,或除了可变叶片控制226之外可使用废气门234。可变叶片控制226调节可变几何涡轮叶片的位置。当叶片处于打开位置时,排气可穿过涡轮224,从而供给少量能量使涡轮224转动。当叶片处于关闭位置时,排气可穿过涡轮224并且在涡轮224上施加增强的力。可替换地,废气门234允许排气围绕涡轮224流动,以便减少供给涡轮的能量的量。此外,涡轮224可以为具有固定几何形状的涡轮。压缩机旁通阀228允许在压缩机222出口处的压缩空气返回到压缩机22的输入。以这种方式,压缩机222的效率可减少,从而影响压缩机222的流量并且减少压缩机喘振的可能性。
[0031]随着活塞236接近上止点压缩冲程并且汽缸压力增加,当燃料在无诸如火花塞的专用火花源的情况下点燃时,燃烧在燃烧室230开始。在一些示例中,通用排气氧气(UEGO)传感器286可被联接到在排气后处理设备290上游的排气歧管248。在其他示例中,UEGO传感器286可位于一个或多个排气后处理设备的下游。进一步地,在一些示例中,UEGO传感器286可由具有NOx和氧气传感元件两者的NOx传感器取代。在较低发动机温度下,电热塞268可将电能转化成热能,以便使在燃烧室230中的温度升高。通过升高燃烧室230的温度,可以经由压缩较容易地点燃汽缸的空气燃料混合物。
[0032]在一个示例中,排气后处理设备290可包括微粒过滤器和催化剂块砖。在另一个示例中,可使用多个排气后处理设备,每个排气后处理设备均具有多块砖。在一个示例中,排气后处理设备290可包括氧化催化剂。在其他示例中,排气后处理设备可包括稀NOx捕集器、碳氢化合物捕集器、CO捕集器、选择性催化还原(SCR)催化剂和/或柴油微粒过滤器(DPF) ο
[0033]当排气穿过涡轮224时,排气压力降低,排气转移能量从而使涡轮224的叶片转动。因此,在涡轮224下游的排气压力可小于在涡轮224上游的排气压力。由于当排气流过涡轮224的时候被减压并且冷却,所以排气仅可缓慢加热下游的排气后处理设备290。在冷启动的情况下,排气后处理设备290的换能效率会低至一段时间,直到排气可明显加热排气后处理设备290,在此之前,排出的排气可包含高含量的污染物(例如,C0、N0x、HC)。在一些示例中,可利用诸如格栅加热器或其他热传递装置的附加排气后处理设备,以帮助加热排气,从而减少车辆排放。
[0034]一部分排气可经由高压EGR管道270和/或低压EGR管道272回收或再循环到进气口 242。如图2所示,高压EGR管道270可被放置用于将在压缩机222上游的进气口 242与在涡轮224下游和排气后处理设备290上游的排气歧管248流体联接。在其他示例中,高压EGR管道270可被放置用于将在压缩机222下游的增压室246或进气歧管244与在涡轮224上游的排气歧管248流体联接。如图2所示,低压EGR管道272可被放置用于将进气口 242与在排气后处理设备290下游的排气歧管248流体联接。在其他示例中,低压EGR272可被放置用于将在压缩机222上游的进气口 242与在多个后处理设备290之间但在消声器之前的排气歧管248流体联接。当低压EGR气体从多个后处理设备290之间或之后转移到在压缩机222上游的进气口 242时,与所述的其他低压和高压EGR管道位置相比,排气的氧含量可以是较低的。在一个示例中,EGR阀274可由控制器212打开,以将在涡轮224下游和在排气后处理设备290上游的一部分排气转移到EGR管道270。在一些示例中,可以仅有上述高压EGR管道或低压EGR管道中的其中一个。在其他示例中,可以有包括高压EGR管道270和低压EGR管道272的串联EGR系统。
[0035]此外,一部分回收的排气可被引导通过排气再循环冷却器278。通过在排气再循环到进气口 242、增压室246和/或进气歧管244之前将排气冷却,EGR冷却器278可有助于控制EGR温度。尽管未在图2中示出,但高压EGR管道270和低压EGR管道272可包括EGR冷却器旁通控制阀,其可允许EGR流绕开EGR冷却器278。更进一步,在EGR系统包括EGR冷却器278,并且EGR阀274被放置在EGR冷却器278下游(例如,冷侧)的情况下,EGR系统的体积可包括EGR冷却器278的流体体积。
[0036]如图2所示,EGR阀274被放置在高压EGR管道270和/或低压EGR管道272的下游侧,比靠近排气后处理设备290和排气歧管248的更上游侧更接近进气口 242。以这种方式,当EGR阀274关闭时,高压EGR管道270和低压EGR管道272与进气口 242隔离。在其他示例中,EGR阀274可被放置在高压EGR管道270和/或低压EGR管道272的更上游侦U。然而,将EGR阀274放置在高压EGR管道270和/或低压EGR管道272的更下游位置,使得当EGR阀274关闭时,使更大体积的高压EGR管道270和/或低压EGR管道272与进气口 242隔离可能是有利的。
[0037]经由EGR阀274转移或再循环的排气可直接流向进气口 242,排气在进气口 242中取代空气。在一些示例中,EGR阀274可由控制器212打开以使排气再循环到进气口 242,以便降低燃烧室温度并且减少在燃料燃烧期间生成的NOx气体的量。在其他示例中,通过减少节流损失,特别是在较低发动机负载下的节流损失,并且通过减少热能损失,打开EGR阀274以使排气再循环到进气口 242可帮助增加发动机效率。此外,对于给定的发动机负载,通过在较低的燃料喷射速率下减少发动机的有效燃烧体积并且维持富燃料空气比,经由EGR阀274使排气再循环可有助于燃料经济性。相反,由于排气在燃烧期间的存在可能降低进气可燃物充量(charge)密度并且可能降低峰值发动机功率输出,所以控制器212可关闭EGR阀274,以防止在极高的发动机负载期间使排气再循环到进气口 242。控制器212也可在低速、空转、零踏板、减速燃料切断(DFSO)或零发动机负载状况期间关闭EGR阀274,以便减少燃烧不稳定性和不稳怠速。此外,控制器212在发动机在高海拔处制动期间可关闭EGR阀274,处于高海拔时,进气氧浓度由于较低的环境氧浓度是较低的。更进一步,EGR阀274在NOx的生成较少时的低发动机温度状况期间可被关闭。
[0038]传感器292可包括与控制器212连通
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