用于专用egr汽缸气门控制的系统和方法_3

文档序号:9543193阅读:来源:国知局
缸(比如,非专用EGR(DEGR)汽缸,例如图3的汽缸1-3)的IVC正时比DEGR汽缸的IVC正时被更多地提前。
[0038]在时间T1,驾驶员需求扭矩响应于驾驶员输入的加速器踏板方位的增加而增加(比如,踩加速器踏板)。发动机转速响应于驾驶员需求扭矩的增加而开始增加,并且进气歧管压力由于进气歧管填充至大气压力而开始增加,并且由于涡轮增压器涡轮使压缩机加速而继续增加。DEGR汽缸的IVC被进一步延迟以减小进入发动机汽缸内的EGR流。通过减小进入除了 DEGR汽缸之外的发动机汽缸内的EGR流,可以通过在踩加速器踏板事件期间增加汽缸进气来减小涡轮增压器迟滞。非专用EGR汽缸的IVC被提前以进一步增加被引导到非专用EGR汽缸内的空气量。额外的进气可以帮助加速涡轮和压缩机。
[0039]在时间T2,进气歧管压力达到了阈值增压压力402。驾驶员需求扭矩已经趋于稳定并且仅仅缓慢地增加。发动机转速已经增加并且处于升高的水平。DEGR汽缸的IVC响应于增压达到阈值水平而被提前。DEGR汽缸的IVC被提前以增加到发动机汽缸的EGR流,从而改进在涡轮转速已经达到几乎瞬时生成增压的期望水平的条件下的发动机效率。非DEGR汽缸IVC被提前少量并且开始保持更加提前的状态。
[0040]在时间T2和时间T3之间,驾驶员需求扭矩仅稍微地增加,同时发动机转速增加并且车辆通过变速器齿轮换档。进气歧管压力仍然处于升高水平并且DEGR汽缸和非专用EGR汽缸的IVC正时仍然处于几乎不变。
[0041]在时间T3,驾驶员释放加速器踏板(比如,松加速器踏板)并且驾驶员需求扭矩下降到零。因为驾驶员需求小发动机扭矩,所以发动机转速开始减速。当发动机汽缸从发动机进气歧管中抽吸空气时,进气歧管压力开始被减小。DEGR汽缸IVC正时被提前从而进气歧管的内容物可以被更快地排空以避免压缩机喘振的可能性。DEGR汽缸的内容物被导向到压缩机的上游并且一小点空气可以被从发动机进气中移除。进一步地,DEGR汽缸的进气门和排气门打开时间重叠(未显示)可以被增加,从而受压空气直吹汽缸并且被返回到压缩机上游处的进气,进而增加了通过压缩机的质量流量并且减小了压缩机喘振的可能性。当进气歧管压力和发动机转速被减小时,增加DEGR汽缸的IVC延迟。当发动机转速和进气歧管压力被减小时,增加非专用EGR汽缸的IVC延迟。
[0042]因此,DEGR汽缸的气门正时可以被调整以减小涡轮增压器迟滞并且以减小压缩机喘振的可能性。特别地,气门正时和/或升程可以在踩加速器踏板期间被调整以减小来自DEGR汽缸的EGR流,进而减小涡轮增压器迟滞。另一方面,气门正时和/或升程可以在松加速器踏板期间被调整以减小压缩机喘振的可能性。
[0043]现在参考图5和图6,其显示了用于操作包含DEGR汽缸的发动机的方法。图5和图6中的方法可以被存储为图1中所示的控制器12的非临时存储器内的可执行指令。
[0044]在502,方法500确定发动机工况。发动机工况可以包含但不限于,发动机转速、驾驶员需求扭矩、环境空气温度、车辆速度、进气歧管压力以及环境空气压力。在确定发动机工况后,方法500继续进行到504。
[0045]在504,方法500判断是否具有DEGR汽缸旁通阀(比如,图2中的阀205)。在一个示例中,存储器内的位或变量可以被编程或设置为指示DEGR汽缸旁通阀存在的数值(比如,1)。如果位或变量指示DEGR汽缸旁通阀是存在的,则答复为是并且方法500继续进行到506。否则,答复是否并且方法500继续进行到550。
[0046]在550,方法500判断期望扭矩(比如,期望发动机扭矩或驾驶员需求扭矩)是否从发动机处于怠速条件时的条件中增加。在其他示例中,方法500可以判断期望扭矩是否在经受了涡轮增压器迟滞的发动机工况下(比如,在阈值发动机转速和发动机扭矩以下)被增加。如果期望扭矩在怠速或者在经受涡轮增压器迟滞的条件中被增加,则答复为是并且方法500继续进行到552。否则,答复为否并且方法500继续进行到560。
[0047]在552,方法500判断进气歧管压力(比如,在进气歧管或增压室内)是否大于(G.T.)阈值增压压力。阈值增压压力指示涡轮增压器迟滞可被克服。如果方法500判断进气歧管压力大于阈值增压压力,则答复为是并且方法500继续进行到556。否则,答复为否并且方法500继续进行到554。
[0048]在554,方法500调整DEGR汽缸的气门正时以便降低到发动机汽缸的外部EGR流。在一个示例中,其中DEGR汽缸IVC处于TDC和BDC压缩冲程之间,IVC被延迟从而汽缸内容物可以被推回到发动机进气歧管内,进而减小了 DEGR汽缸的容量效率。在另一示例中,EVC可以被延迟以降低DEGR汽缸的容积效率。在另一些其他的示例中,进气门打开时间和排气门打开时间重叠可以被增加以降低汽缸的容积效率,进而减小了外部EGR。在又一些其他的示例中,进气门升程可以被减小或者排气门升程可以被减小以便减小DEGR汽缸提供的外部EGR。在又一些其他的示例中,IVC可以被提前到BDC之前。此外,提到的气门正时的组合可以被用于减小外部EGR。在DEGR汽缸的气门正时被调整之后,方法500继续以退出。
[0049]注意,非DEGR汽缸的气门正时可以不同于DEGR汽缸的气门正时。例如,DEGR汽缸的气门正时可以在怠速期间提供与DEGR汽缸和非DEGR汽缸相等的流量,但是在踩变速器踏板后通过DEGR汽缸的流量可以被减小到小于非DER汽缸。由DEGR汽缸在怠速条件下提供的EGR流可以通过发动机燃烧稳定性而被确定或限制。换句话说,由DEGR汽缸提供的外部EGR可以被增加,直到发动机燃烧稳定性小于阈值燃烧稳定性。
[0050]在556,方法500调整通过DEGR汽缸的流(比如,外部EGR流速)以便向发动机汽缸提供期望的EGR流速。期望的EGR流速可以通过经验被确定并且被存储在通过发动机转速和负载来索引的表格中。在一个示例中,其中DEGR汽缸IVC处于TDC和BDC压缩冲程之间,IVC被提前从而DEGR汽缸可以引导较大的进气,进而增加了 DEGR汽缸的容积效率。在另一示例中,EVC可以被提前以便增加DEGR汽缸的容积效率。在另一些其他的示例中,进气门打开时间和排气门打开时间重叠可以被减小以便增加汽缸的容积效率,进而增加外部EGR。在又一些其他的示例中,进气门升程可以被增加或排气门升程可以被增加以便增加由DEGR汽缸提供的外部EGR。此外,已提到的气门正时的组合可以被用于增加外部EGR。在DEGR汽缸的气门正时被调整之后,方法500继续以退出。
[0051]在560,方法500判断期望扭矩降低(比如,期望发动机或驾驶员需求扭矩)是否大于(G.T.)阈值。在一个示例中,期望扭矩降低可以从加速器踏板方位中被确定,并且降低加速器命令或者方位可以被称为松加速器踏板。如果方法500判断出期望扭矩降低大于阈值,则答案为是并且方法500继续进行到562。否则,答复是否并且方法500继续进行到564。
[0052]在562,方法500增加DEGR汽缸内的直吹。通过增加直吹,进气歧管内的压力可以被以更快的速率减小,同时通过压缩机的质量流量被增加,从而涡轮增压器压缩机喘振的可能性可以被减小。在一个示例中,DEGR汽缸直吹通过增加打开进气门和打开排气门重叠而被增加。更高的进气歧管压力引导流量通过汽缸到达涡轮增压器压缩机的上游的发动机进气。DEGR汽缸的排气被输送到涡轮增压器压缩机的上游。在响应于松加速器踏板而调整DEGR汽缸的气门正时之后,方法500继续进行以退出。
[0053]在564,方法500判断发动机是否正操作在怠速。在一个示例中,当发动机转速在规定的转速范围内并且驾驶员需求扭矩为零或接近零时,发动机可以被确定为正在以怠速操作。如果方法500判断发动机正在以怠速操作,则答复为是并且方法500继续进行到566。否则,答复是否并且方法500继续进行到570。
[0054]在566,方法500调整来自DEGR的排气流以便当发动机处于怠速时,向发动机汽缸提供期望的外部EGR流速。在一个示例中,期望的外部EGR流速是在怠速条件下提供了期望水平的燃烧稳定性的流速。在一个示例中,指示平均有效汽缸压力(IMEP)的燃烧稳定性标准偏差被规定为在怠速条件下小于平均值5%。来自
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