用于增强驾驶性能的egr操作方法和系统的制作方法_4

文档序号:9259056阅读:来源:国知局
游的排气歧管中的UEGO 286)来测量。以这种方式,具有大于第二阈值氧浓度的氧含量的排气可被准许进入高压EGR管道270和/或低压EGR管道272,可至少部分取代并且从而抽取具有小于第一阈值氧浓度的氧浓度的排气。第二阈值氧浓度可大于或等于第一阈值氧浓度。因此,当EGR阀打开时,进入高压EGR管道270和/或低压EGR管道272的排气增加在EGR管道270中的氧浓度。在一些示例中,由于当在EGR上游的排气氧浓度小于第二阈值氧浓度时,抽取EGR系统不可以增加氧浓度并且抽取EGR系统在重新开始EGR流时不会帮助减少发动机熄火和发动机受阻,并且不会帮助维持车辆驾驶性能,所以仅当在EGR上游的排气氧浓度大于第二阈值氧浓度时,才可执行通过打开EGR阀来抽取EGR系统。此外,仅当在EGR上游的排气氧浓度大于在EGR管道(高压EGR管道270和/或低压EGR管道272)中的氧浓度时,才可执行通过打开EGR阀来抽取EGR系统。
[0048]抽取EGR系统也可包括,在当进气氧浓度大于第三阈值氧浓度时的发动机事件期间打开EGR阀。进气氧浓度可由放置在升压室246或进气歧管244处的氧传感器确定。第三阈值氧浓度可对应于大于第三阈值氧浓度的进气氧浓度,结合燃料喷射速率和发动机燃烧速率,在EGR上游的排气氧浓度就可大于第一阈值氧浓度。因此,打开EGR阀抽取EGR系统可帮助增加EGR氧浓度高于第一阈值氧浓度。在一些实施例中,仅当进气氧浓度大于第三阈值氧浓度时,才可打开EGR阀以抽取EGR系统。
[0049]此外,当抽取EGR系统时,可将EGR阀打开为小于阈值阀开度和/或达小于阈值时间。以这种方式,由于可将氧浓度低于第一阈值氧浓度的较少体积的EGR以较慢并且更平缓的流速引入进气室,所以在抽取EGR系统时对发动机燃烧和车辆驾驶性能的干扰就可减少。在一个示例中,阈值阀开度可包括100%全开。在其他示例中,阈值阀开度可包括小于50%全开的阀开度。阈值阀开度可进一步包括小于25%全开的阀开度。小于100%全开的阈值阀开度的优点在于,可减少由于抽取EGR系统引起的对发动机操作和燃烧的干扰。然而,在一些情况下,通过以较小的脉冲宽度和/或较小的脉冲频率来脉动(pulsing)EGR阀100%全开和EGR阀关闭而抽取EGR系统可减少由于在发动机操作和燃烧中抽取EGR系统引起的对发动机操作和燃烧的干扰。阈值时间可包括短时间隔,其中EGR阀可被脉动打开并关闭一次,或重复地被脉动打开并关闭,诸如在短脉冲串中,每个短脉冲(例如,阀门打开和关闭循环)打开时间是小于阈值时间的持续时间,并且在每次重复打开期间的打开量小于阈值阀开度。当EGR氧浓度和阈值浓度之间的差异较小时,脉冲串或阀门打开和关闭循环的次数就较小。另一方面,当EGR氧浓度和阈值浓度之间的差异较大时,脉冲串或阀门打开和关闭循环的次数就较大。可使用打开EGR阀的其他方法来抽取EGR系统。例如,可以阈值阀开度速率将EGR阀缓慢倾斜打开至阈值阀开度。此外,当EGR氧浓度和阈值浓度之间的差异较小时,EGR阀的打开和关闭循环的幅度和/或脉冲宽度在EGR系统的抽取期间就较小。另一方面,当EGR氧浓度和阈值浓度之间的差异较大时,EGR阀的打开和关闭循环的幅度和/或脉冲宽度在EGR系统的抽取期间就较大。更进一步,当在EGR氧浓度和阈值浓度之间的差异较小时,EGR阀的打开和关闭循环的频率在EGR系统的抽取期间就可更慢。另一方面,当在EGR氧浓度和阈值浓度之间的差异较大时,EGR阀的打开和关闭循环的频率在EGR系统的抽取期间就可更高。以这种方式,对于在其中EGR氧浓度和阈值浓度之间的差异较小的情况,和对于在其中EGR氧浓度和阈值浓度之间的差异较大的情况,EGR系统的抽取均可迅速地被执行。
[0050]抽取EGR系统可进一步包括,在418,当EGR阀将以其他方式通常被关闭时打开EGR阀。例如,EGR阀在零踏板状况(诸如减速燃料切断(DFSO)、或在达到山坡顶点后或者在车辆可以靠惯性滑行时松加速器踏板、或制动)期间可被打开以抽取EGR系统。在EGR系统的抽取期间,由于EGR阀被打开小于阈值阀开度达小于阈值时间,所以在零踏板状况期间抽取EGR系统可避免导致不平稳的发动机空转,和/或不稳定的发动机燃料燃烧。作为另一个示例,EGR阀在发动机温度或发动机汽缸温度Tmgim大于阈值发动机温度T engine,TH时可被打开以抽取EGR系统,在Tmgim大于T mgim,TH期间,出于温度保护,EGR阀通常会被关闭。例如,当EGR阀由于Tmgim接近发动机操作温度极限(例如,T mgiM接近高于其发动机液体冷却液就可沸腾的发动机操作温度)通常会被关闭时,EGR阀可被打开以抽取EGR系统。作为另一个示例,EGR阀在Tmgim接近发动机操作温度极限时可被打开以抽取EGR系统,其中发动机冷却液用于经由EGR冷却器278将热量从EGR系统移除,并且其中EGR阀门通常可被关闭以减少到冷却液的排热。更进一步,EGR阀在TmgiJt近发动机操作温度极限时可被打开以抽取EGR系统,其中发动机冷却液被用于经由EGR冷却器278将热量从EGR系统移除,并且其中发动机冷却液被用于向发动机机油提供冷却,并且EGR通常被关闭。
[0051]抽取EGR系统可进一步包括,在EGR阀会以其他方式被关闭的其他发动机工况期间打开EGR阀。例如,EGR阀可被打开以抽取EGR系统,同时执行发动机制动。此外,EGR阀在启动发动机之后并且在发动机已经被升温之前发动机是冷却的时(例如,发动机温度小于阈值发动机温度,和/或排气温度小于阈值排气温度)可被打开以抽取EGR系统。因此,即使当发动机冷却(发动机温度小于阈值发动机温度)时,EGR氧浓度仍可升高至高于第一阈值氧浓度,使得在EGR操作重新开始时,发动机操作性和车辆驾驶性能可以被维持,同时减少发动机熄火和发动机受阻,其中EGR阀被打开大于阈值阀开度和/或至长于阈值时间。
[0052]作为另一个示例,在混合动力电动车辆中,EGR阀可被打开以抽取EGR系统,同时发动机关闭。以这种方式,即使当发动机关闭并且混合动力电动车辆由电动马达推进时,EGR系统氧浓度仍可维持高于第一阈值氧浓度。因此,EGR氧浓度可升高至高于第一阈值氧浓度,使得当发动机切换到开启时,打开EGR阀可维持车辆驾驶性能并且减少由于在EGR中的低氧浓度引起的发动机受阻和熄火。
[0053]作为另一个示例,EGR阀在发动机负载大于阈值发动机负载1adra时可被打开以抽取EGR系统。当发动机负载大于1adra时,EGR阀可被打开至小于阈值阀开度和/或小于阈值时间以抽取EGR系统,同时维持更高的进气和氧流入发动机,并且维持更高的发动机功率输出。因此,EGR氧浓度可被升高至高于第一阈值氧浓度,使得当发动机负载恢复到低于1adra时,EGR阀可被打开(例如,大于阈值阀开度和/或长于阈值时间),以使排气再循环到发动机进气管,同时维持发动机操作性、车辆驾驶性能并且减少发动机受阻和熄火。
[0054]作为另一个示例,即使当排气歧管反压小于阈值压力时,EGR阀仍可被打开以抽取EGR系统。排气歧管反压可由传感器292测量。反压可从在EGR下游的后处理设备290中生成。尽管反压可以很低(例如,低于阈值压力),但EGR阀仍可被打开小于阈值阀开度和/或少于阈值时间,以便抽取EGR系统。因此,EGR氧浓度可被逐渐增加高于第一阈值氧浓度,使得在EGR操作重新开始时,其中EGR阀被打开大于阈值阀开度达长于阈值时间,发动机操作性和车辆驾驶性能可被维持。
[0055]接下来,方法400在420处继续,在420处,方法400确定EGR氧浓度是否大于第一阈值氧浓度。如上所述,如果EGR氧浓度低于第一阈值氧浓度,则方法400返回到410以继续抽取EGR系统,以便使EGR氧浓度升高。另一方面,如果EGR氧浓度高于第一阈值氧浓度,EGR操作可重新开始,同时维持发动机操作性和车辆驾驶性能,并且减少发动机受阻和熄火,然后方法400结束。
[0056]以这种方式,用于发动机的方法可包括,当EGR氧含量少于阈值氧含量时抽取EGR系统,EGR氧含量响应于EGR阀关闭而确定。抽取EGR系统可包括,打开EGR阀至小于阈值阀开度。此外,抽取EGR系统可包括,打开EGR阀至小于第一阈值时间。更进一步,抽取EGR系统可包括,当进气氧水平大于阈值上限氧水平时,关闭EGR阀。更进一步,抽取EGR系统在EGR含量大于阈值氧含量时可被停止。更进一步,EGR阀关闭可包括,关闭EGR阀达长于第一阈值时间。更进一步,抽取EGR系统可包括,仅当进气氧水平大于阈值进气氧水平时,打开EGR阀。
[0057]以这种方式,用于车辆发动机的方法可包括:基于EGR系统的测量的氧浓度小于阈值氧浓度,当EGR阀会以其他方式被关闭时抽取EGR系统,包括打开EGR阀。测量的氧浓度可在关闭EGR阀之后被测量。此外,打开EGR阀可包括,打开EGR阀至阈值阀开度,并且然后在阈值时间之后关闭EGR阀。更进一步,打开EGR阀可包括,打开EGR阀至阈值阀开度并且然后在阈值时间之后关闭EGR阀达预定的循环次数。当在测量的氧浓度与阈值氧浓度之间的差异较小时,预定的循环次数就可较小,并且当在所测氧浓度与阈值氧浓度之间的差异较大时,预定的循环次数就可较大。此外,抽取EGR系统可包括以下中的一个或多个:在零踏板状况期间打开EGR阀;在发动机制动状况期间打开EGR阀;当排气温度小于阈值排气温度时打开EGR阀;当混合动力车辆中的发动机关闭时打开EGR阀;当发动机负载大于阈值负载时打开EGR阀;以及当发动机汽缸温度大于
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