用于控制排气再循环的方法技术

一种方法，其包括：在第一温度以及第一发动机速度和负荷下，将第一EGR量供应至汽缸；并且在所述第一发动机速度和负荷下，随着发动机温度从所述第一温度增加至第二温度，在排气门关闭后并且在进气门打开前喷射第一燃料量，以及在进气门打开后将大于所述第一EGR量的第二EGR量供应至所述汽缸。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及。公开了涉及控制发动机中的EGR的各种实施方式。在一个实施方式中，在第一温度以及第一发动机速度和负荷下将第一EGR量供应至汽缸。此外，在第一发动机速度和负荷下，随着发动机温度从第一温度增加至第二温度，在排气门关闭后并且在进气门打开前喷射第一燃料量，同时将大于第一EGR量的第二EGR量供应至汽缸。【专利说明】
技术介绍
发动机可配置有排气再循环(EGR)系统，以将至少一些排气从发动机排气道转移至发动机进气道。通过控制EGR来提供期望的发动机稀释，可减少发动机泵气运转、发动机爆震以及NOx排放。例如，在部分节气门运行条件下，提供EGR至发动机的汽缸允许对于相同的发动机负荷使节气门更大程度地被打开。通过减少发动机的节流，可减少泵气损失，从而改进燃料效率。此外，通过提供EGR至发动机，可降低燃烧温度(特别是在其中EGR在被提供至汽缸之前冷却的实施中)。更冷的燃烧温度提供发动机抗爆震性能，并且因而增加发动机热效率。仍进一步地，EGR降低燃烧火焰温度，其减少在燃烧过程中产生的NOx的量。在一个实例中，在燃烧循环过程中，在进气门打开之后，将所有EGR和燃料提供至发动机的汽缸。但是，本文专利技术人已经确认了这种方法的潜在问题。例如，提供至发动机汽缸的EGR的量可能受到其中燃烧稳定性下降的发动机稀释极限限制。
技术实现思路
因而，在一个实例中，以上问题中的一些可至少部分地通过包括下列步骤的方法解决:在第一温度以及第一发动机速度和负荷下，供应第一 EGR量至汽缸；并且在第一发动机速度和负荷下，随着发动机温度从第一温度增加至第二温度，在排气门关闭后并且在进气门打开前喷射第一燃料量，以及在进气门打开后将大于第一 EGR量的第二 EGR量供应至汽缸。通过在排气门关闭后并且在进气门打开前喷射一定量的燃料，燃料可与汽缸内的热的/温的条件相互作用。这种相互作用使至少一些燃料转化为化学自由基。然后，那些化学自由基担当催化剂，来增强在压缩行程和作功膨胀行程期间的燃烧。换句话说，通过在排气门关闭后并且在进气门打开前喷射燃料形成的额外的化学自由基减少了发动机稀释，相对于燃料仅在进气门打开后被喷射的方法，促进了具有增加量的EGR的稳定燃烧。增加的EGR浓度可降低发动机温度，减少排放并增加效率和发动机抗爆震性能。在另一实施方式中，发动机系统包括:连接至发动机进气口和发动机排气口的汽缸；配置来将燃料直接喷射至汽缸的喷油器；用于将一定量的排气从发动机排气口再循环至发动机进气口的EGR系统；控制器，其包括处理器和保存指令的计算机可读介质，当所述指令由处理器执行时:在第一发动机温度以及第一发动机速度和负荷下，通过EGR系统将第一 EGR量供应至汽缸；并且在第一发动机速度和负荷下，随着发动机温度从第一发动机温度增加至第二发动机温度时，在排气门关闭后并且在进气门打开前通过喷油器喷射第一燃料量，同时在进气门打开后通过EGR系统将大于第一 EGR量的第二 EGR量供应至汽缸。在另一实施方式中，在排气门关闭后在20度曲轴转角内喷射第一燃料量，并且在进气门打开后在20度曲轴转角内喷射第二燃料量。在另一实施方式中，计算机可读介质进一步具这样的指令，当其由处理器执行时:在喷射第一燃料量和喷射第二燃料量之间基本上不喷射燃料。在另一实施方式中，计算机可读介质进一步具有这样的指令，当其由处理器执行时:在第一温度和第一发动机速度和负荷下，在进气门打开后喷射基本上等于第一燃料量和第二燃料量的总和的第三燃料量。在另一实施方式中，计算机可读介质进一步具有这样的指令，当其由处理器执行时:在大于第一发动机速度和负荷的第二发动机速度和负荷下，将小于第一 EGR量的第三EGR量供应至汽缸。在另一实施方式中，计算机可读介质进一步具有这样的指令，当其由处理器执行时:在低于第一温度的第三温度下，将小于第一 EGR量的第三EGR量供应至汽缸。在另一实施方式中，第三温度低于相应于催化剂起燃温度的温度阈值，并且第三EGR量基本上是零。在另一实施方式中，方法包括:在第一发动机温度下，在进气门打开后将第一燃料量喷射至汽缸，同时将第一 EGR量供应至汽缸；并且在高于第一发动机温度的第二发动机温度下，在排气门关闭后并且在进气门打开前将第二燃料量喷射至汽缸，以及在进气门打开后将第三燃料量喷射至汽缸，同时将大于第一 EGR量的第二 EGR量供应至汽缸。在另一实施方式中，方法进一步包括在喷射第二燃料量和喷射第三燃料量之间基本上不喷射燃料。在另一实施方式中，第一燃料量基本上等于第二燃料量和第三燃料量的总和。在另一实施方式中，方法进一步包括:在低于第一温度的第三温度下，将小于第一EGR量的第三EGR量供应至汽缸。在另一实施方式中，方法包括:对于给定条件，在较低温度下，以较低的EGR量运行，并且在进气行程中在进气门打开后开始喷射单一直接燃料；并且对于给定条件，在较高温度下，以较高的EGR量运行，在排气门关闭后但是在进气门打开前开始喷射第一直接燃料，以及在进气门打开后开始喷射第二直接燃料。在另一实施方式中，给定条件是给定的发动机速度和负荷，方法进一步包括在发动机汽缸内燃烧作为混合物的第一和第二喷射物，其中较低的EGR量大于零，其中仅在进气行程过程中喷射第二直接燃料，并且其中仅在进气门和排气门打开之间负气门重叠的过程中喷射单一直接燃料，其中第一和第二喷射包括用于燃烧循环一在其中它们燃烧——的所有喷射，并且其中对于在较低温度下的给定条件，在进气门和排气门打开之间负气门重叠的过程中不直接喷射至汽缸。将理解，提供以上
技术实现思路
以简化形式介绍概念的选择——其随后在【具体实施方式】中进一步描述。不意味着确定所要求保护的主题的关键或实质特征，所述主题的范围通过所附权利要求限定。此外，所要求保护的主题不限制于解决本公开以上或任何部分指出的任何缺点的实施。附图简述图1显示了根据本公开实施方式的发动机系统。图2显示了根据本公开实施方式用于控制发动机中的燃料喷射和EGR的方法的流程图。图3显示了图解在第一发动机温度下控制燃料喷射的实例的图表。图4显示了图解在第一发动机温度下控制EGR的实例的图表。图5显示了图解在大于第一发动机温度的第二发动机温度下控制燃料喷射的实例的图表。图6显示了图解在第二发动机温度下控制EGR的实例的图表。图7显示了图解在大于第二发动机温度的第三发动机温度下控制燃料喷射的实例的图表。图8显示了图解在第三发动机温度下控制EGR的实例的图表。图9显不了图解由于不同燃料喷射事件产生的一氧化碳自由基的实例的图表。图10显示了图解由于不同燃料喷射事件产生的二氢自由基的实例的图表。【具体实施方式】本说明涉及在一些条件下控制发动机以较高的EGR浓度运行，同时维持燃烧稳定性。特别地，方法包括在可被称为负气门重叠的接近排气门关闭的时间并且在进气门打开前喷射少量的燃料，随后喷射第二更大量用于燃烧。当第一喷射的燃料量与热汽缸中的残余排气混合时，至少一些燃料转化为化学自由基，其在随后的燃烧循环中担当用于燃烧的催化剂。换句话说，由负气门重叠过程中初始喷射形成的化学自由基促进稳定燃烧，甚至当汽缸中的EGR浓度增加时。在一个实例中，该控制方法可应用至包括EGR系统的直喷式发动机、火花点火式发动机，如图1中显示的。但是，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，其包括：在第一温度以及第一发动机速度和负荷下，将第一EGR量供应至汽缸；并且在所述第一发动机速度和负荷下，随着发动机温度从所述第一温度增加至第二温度，在排气门关闭后并且在进气门打开前喷射第一燃料量，以及在进气门打开后将大于所述第一EGR量的第二EGR量供应至所述汽缸。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：易建文，S·伍尔德里奇，B·A·范德韦格，杨世友，T·A·麦卡锡，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：