二次空气与直吹空气输送的协调的制作方法_4

文档序号:9597493阅读:来源:国知局
轮机转速增加至期望涡轮机转速。进一步地,在发动机通过二次空气喷射操作期间,可调节VCT系统以便增加初始转矩输出。关于图4将会进一步描述通过二次空气喷射的发动机操作的细节。
[0061]在一个实例中,在检测给油事件时,当实际涡轮机转速小于期望值时,不管进气歧管压力与排气歧管压力之间的差值是多少,发动机均可通过二次空气喷射操作直到其达到阈值涡轮机转速为止,以提高初始转矩输出。在达到阈值涡轮机转速之后,发动机操作可转换为同时通过二次空气喷射和直吹操作,或者单独通过直吹操作。
[0062]转到308,如果回答为是,程序可进入312。S卩,如果确定发动机操作条件适合直吹操作,那么程序进入312。在312,程序可包括确定是否二次空气栗是启用的。如果在312处的答案为是,程序可进入314。S卩,如果当对于直吹而言可得到充足的增压并且涡轮机转速小于期望值时确定二次空气栗是启用的,那么程序可进入314。在314,程序可包括确定是否实际增压压力大于阈值增压压力。在此实例中,增压压力可为相对于环境压力而言的进气歧管压力。阈值增压压力可基于进气歧管压力与排气歧管压力之间的差值大于阈值压力差值,以及进一步基于转矩需求、发动机转速、排气温度、发动机温度,等等其中的一个或多个。例如,在确定充足的增压可用于直吹时,发动机操作可继续仅通过二次空气喷射操作,直到增压压力增加到阈值压力以上为止。进一步地,当转矩需求增加时,阈值增压压力可增加。
[0063]因此,如果在314处的答案为否,程序可进入318。在318,当确定实际增压压力小于阈值增压压力时,程序可包括发动机继续仅通过二次空气喷射操作。
[0064]如果在314处的答案为是,程序可进入322。在确定实际增压压力大于阈值增压压力时,可以以组合模式操作发动机,在组合模式中,可同时地执行二次空气喷射和直吹,或以直吹模式操作发动机,在直吹模式中,可停止二次空气喷射并且仅提供直吹。像这样,可执行(当实际增压压力大于阈值增压压力时)的发动机类型可基于实际二次空气流速。因此,在322,程序可包括确定是否二次空气流速小于阈值速率。
[0065]如果在322,二次空气流速低于阈值速度,程序可进入324。在324,程序可包括停用二次空气栗以及仅通过直吹提供二次空气。即,如果确定二次空气流速低于阈值流速,那么发动机操作可以转换到直吹模式。直吹的量可基于期望涡轮机转速。例如,随着期望涡轮机转速增加,直吹的量可增加。关于图5将会进一步详细描述通过直吹的发动机操作的细节。
[0066]转到322,如果二次空气流速不小于阈值速率,程序可进入326。在326,程序可包括减少二次空气流速同时增加直吹的量。直吹的量可基于期望涡轮转速以及实际二次空气流速。在图6中将会进一步详细描述通过二次空气喷射和直吹的发动机操作的细节。
[0067]转到312,如果二次空气栗未启用,程序进入320。在320,程序可包括通过直吹操作发动机,以在排气中提供二次空气从而减少涡轮延迟。直吹量可基于期望涡轮机转速。直吹模式的发动机操作将会关于图5进一步地详细描述。
[0068]在一个实例中,当期望二次空气喷射量超过二次空气栗容量时,发动机操作可从二次空气喷射模式转换到直吹模式。例如,可监控实际二次空气喷射量。如果期望二次空气喷射量与实际二次空气喷射量之间的差值大于阈值差值时,可确定二次空气栗未输送期望的二次空气喷射量。例如,由二次空气栗输送的二次空气喷射量可基于环境压力和排气压力。在高海拔处,当环境压力降低时,由二次空气栗输送的二次空气喷射的量可减小。因此,二次空气栗可在更高转速运行以输送期望的二次空气喷射量。然而,栗会很快达到最大转速,二次空气栗无法输送期望的二次空气喷射量。因此,当期望的二次空气喷射量与实际二次空气喷射量之间的差值大于阈值差值时,可停止二次空气栗,并且可通过直吹在排气中输送用于氧化作用的额外的空气。例如,当环境压力降低时,可更早地提供直吹。即,随着海拔升高,环境压力减小,并且相应地,可更早地提供直吹。在一个实例中,可响应于环境压力减小到阈值环境压力以下更早地停止二次空气栗。
[0069]在另一个实例中,可基于排气道温度停用二次空气栗。例如,如果排气道温度低于阈值温度,那么排气道温度可能太低而不能支持充足的氧化作用以产生热量。因此,可停止二次空气喷射,并且通过直吹操作发动机。
[0070]在又一个实例中,当在涡轮机之前的排气歧管中的氧化速率低于阈值速率时,可停用二次空气栗。
[0071]以这种方式,在给油期间,可协调发动机操作以在提供直吹之前提供二次空气喷射,以减少涡轮延迟并且提高初始转矩输出。通过在给油初期提供二次空气喷射,可增大初始转矩输出。进一步地,通过在直吹之前使用二次空气喷射,可产生用于随后的直吹操作的充足的增压。因此,可提高发动机性能。
[0072]在一个实例中,用于发动机的方法可包括在第一条件期间,仅通过二次空气栗在排气涡轮机上游输送二次空气量;在第二条件期间,通过二次空气栗输送二次空气量以及通过正气门重叠输送直吹空气量;以及第三条件期间,通过正气门重叠仅输送直吹空气量。第一条件可包括实际涡轮机转速小于期望涡轮机转速,进气歧管压力与排气歧管压力之间的差值小于阈值压力差值。第二条件可包括实际涡轮机转速小于期望涡轮转速,进气歧管压力与排气歧管压力之间的差值大于阈值压力差值,以及增压压力大于阈值增压压力。第三条件可包括实际涡轮转速小于期望涡轮转速,进气歧管压力与排气歧管压力之间的差值大于阈值压力差值,增压压力大于阈值增压压力,以及二次空气量小于阈值量。第三条件可进一步包括停用二次空气栗以停止二次空气流量。进一步地,可基于对于涡轮机上游的氧化反应可用的氧气的量调节二次空气流速。在一些实例中,随海拔的增加可更早地停用二次空气栗。
[0073]转到图4,程序400描述了一种方法,该方法用于调节发动机操作以通过二次空气栗将二次空气传输进入涡轮机上游的排气歧管中,从而在瞬时条件(例如,给油)期间减少将涡轮机转速增加到期望涡轮机转速所需的持续时间。具体地,当没有充足的增压可用于直吹操作时,在给油的初期期间可使用二次空气栗输送二次空气。图4中的方法可作为可执行的指令存储在图1至图2所示的控制器120的永久存储器中。
[0074]在402,程序400可包括确定和/或测量发动机操作条件。发动机操作条件可包括发动机温度、发动机转速、发动机负载、环境温度、大气压、排气温度、二次空气栗转速、二次空气量、油门踏板位置、电池荷电状态,等等。接下来,在404,方法400可包括确定期望涡轮机转速。例如,期望涡轮机转速可基于转矩需求,以及油门踏板位置。在确定期望涡轮机转速之后,程序可进入406。在406,程序可包括基于期望涡轮机转速确定期望二次空气喷射流速。例如,随期望涡轮机转速的增加,期望二次空气喷射流速可增加。
[0075]接下来,在408,该程序包括调节二次空气栗以输送期望的二次空气量。例如,可调节二次空气栗的转速以便输送期望的二次空气量。在调节二次空气栗之后,在410,该程序包括确定实际二次空气流速。例如,实际二次空气流速可基于二次空气栗转速,环境压力,以及排气压力。
[0076]接下来,在412,程序400包括基于实际二次空气流速调节发动机操作。例如,在414,调节发动机操作包括基于实际二次空气流速调节燃料喷射量。在一个实例中,燃料喷射量可随二次空气流速的增加而增加。进一步地,可调节燃料喷射量以使整体的发动机空气-燃料比为理想配比。因此,当使用二次空气喷射时,可以以加浓的汽缸内空气-燃料比操作发动机。进一步地,在416,调节发动机操作可包括调节VCT系统,以使容积效率得到优化。例如,可调节进气和/或排气气门正时来减少正气门重叠以及增加初始转矩输出。更进一步地,在418,调节发动机操作可包括调节火花正时。例如,在发动机以二次空气喷射模式操作期间,可延迟火花正时。火花延迟的量可基于期望转矩输出和到达涡轮机的期望排气能量中的一个或多个。然而,在二次空气喷射期间所提供的火花延迟的量可小于在直吹期间所提供的火花延迟的量。由于在二次空气喷射期间可使用更少的火花延迟,所以可发生对于立即转矩输出而言接近于最佳状态的燃烧。因此,在使用二次空气喷射时,初始转矩输出可以增加。
[0077]以这种方式,在给油期间可更早地使用二次空气喷射以增加初始转矩输出,产生用于直吹操作的充足增压,以及减少涡轮延迟。
[0078]接下来,转到图5,程序500描述了用于输送直吹以减少涡轮延迟的方法。图5的方法可作为可执行的指令存储在图1至图2所示的控制器120的永久存储器中。例如,响应于给油,可最初地通过二次空气喷射(如在图4中所讨论的)操作发动机,以产生用于直吹的增压,促进涡轮机的旋转至期望的转速,以及以增加初始转矩输出。随后地,当二次空气喷射量减小到阈值喷射量以下时,发动机操作可转换到仅提供直吹。在一些实例中,响应给油,当进气歧管压力与排气歧管压力之间的差值增加到阈值差值以上时,可提供直吹。在一些其他的实例中,响应于给油,当增压压力等于或大于阈值增压压力时,可提供直吹。在达到阈值增压压力之前,发动机可通过在图4中所讨论的二次空气喷射操作。
[0079]像这样,在直吹期间,可通过正重叠操作发动机,使得将增压直吹空气引导进入发动机排气中。进一步地,可通过加浓的汽缸空气-燃料比操作发动机。直吹空气可与排气歧管中的发动机排出的排气(由加浓燃烧产生)发生放热反应,从而增加排气的质量和焓,以将涡轮机转速增加至期望转速。
[0080]在502,方法500可包括确定和/或测量发动机操作条件。发动机操作条件可包括发动机转速、期望转矩输出、排气温度、排气催化剂温度、涡轮机转速、进气歧管压力、增压压力、大气压、排气歧管压力、踏板位置、车辆速度,等等。在确定发动机操作条件之后,程序可进入504以确定期望涡轮机转速。期望涡轮机转速可基于例如转矩需求,以及油门踏板位置。
[0081 ] 接下来,在504,程序可包括至少基于期望涡轮机转速确定期望直吹量。例如,随期望涡轮机转速增加,直吹量可增加。
[0082]确定期望直吹量之后,在508,程序500可包括基于期望直吹量调节发动机操作。例如,调节发动机操作可包括在510调节进气气门正时和排气气门正时,以便在进气气门与排气气门之间提供正气门重叠。具体地,可延迟排气气门关闭以及提前进气气门打开,以便为直吹排气提供正气门重叠。进一步地,可调节正重叠的持续时间、进气气门升程量、以及
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