用于控制排气再循环的系统和方法技术方案

本发明专利技术提供用于控制内燃发动机中的排气再循环(EGR)的各种系统以及方法。在一个实例中，一种方法包括向汽缸数量少于第一汽缸组中所有汽缸总数的汽缸子组喷射燃料以获得目标EGR率。所述第一汽缸组提供排气以穿过在所述第一汽缸组与进气通道结构之间流体连通的排气再循环(EGR)通道。所述方法进一步包括向第二汽缸组中的至少一个汽缸喷射燃料。所述第二汽缸组大体上不提供排气穿过所述EGR通道结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制排气再循环的系统和方法
本说明书公开的主题的实施例涉及排气再循环(ExhaustGasRecirculation；简称EGR)系统和方法。
技术介绍
一些发动机利用排气从发动机排气系统到发动机进气系统的再循环来降低燃烧温度和减少常规排放，这一过程称为排气再循环。在一些实例中，第一组一个或多个汽缸提供被引导穿过在第一组汽缸与进气歧管之间连通的EGR通道结构的排气以便提供EGR，而第二组一个或多个汽缸大体上不向EGR通道结构提供排气。在这种配置中，EGR率典型地通过操作位于EGR通道中的阀来控制。阀位置被控制以改变向进气歧管提供的EGR的质量流速。
技术实现思路
在本专利技术的实施例中，在一些情况下，以不同于通过调整/控制EGR阀来控制EGR质量流速的方式来控制排气再循环组成。这是因为调整EGR质量流速可能是较不准确的，或可具有较宽松的误差，从而导致较大NOx排放。因此，在一个实施例中，一种用于控制发动机的方法包括：向汽缸数量少于第一汽缸组中所有汽缸总数的气缸子组喷射燃料以获得目标排气再循环率。第一汽缸组提供排气穿过在第一汽缸组与进气通道结构之间流体连通的EGR通道结构。所述方法进一步包括向第二汽缸组中的至少一个汽缸喷射燃料。第二汽缸组大体上不提供排气穿过EGR通道结构。所述方法进一步包括：调整所述第一汽缸组的所述汽缸子组中的至少一个汽缸的第一燃料喷射量以获得所述目标EGR率。所述方法进一步包括：根据所述第一汽缸组的第一燃料喷射量调整来调整所述第二汽缸组中的所述至少一个汽缸的第二燃料喷射量，以便达到或维持由所述第一汽缸组和所述第二汽缸组提供的目标扭力输出。其中，向所述第一汽缸组的所述汽缸子组喷射燃料包括：在第一燃烧循环期间向所述第一汽缸组的所述汽缸子组喷射燃料并且在第二燃烧循环期间向所述第一汽缸组中的每个汽缸喷射燃料，以便获得所述目标EGR率。所述方法进一步包括：响应于确定的运转状态，向所述第一汽缸组的所述汽缸子组中的部分汽缸喷射燃料，以便获得比所述目标EGR率具有更高氧浓度的第二EGR率。所述方法进一步包括：响应于所述确定的运转状态，向所述第一汽缸组的所述汽缸子组中的部分汽缸喷射燃料以获得目标功率水平。所述方法进一步包括：响应于周围温度大于温度阈值或周围空气压力小于压力阈值，向所述第一汽缸组的所述汽缸子组中的部分汽缸中喷射燃料，以便获得比所述目标EGR率具有更高氧浓度的第二EGR率。其中，基于发动机负载、发动机速度、燃烧稳定性、微粒物质浓度、进气歧管氧浓度或NOx排放中的一项或多项来确定所述目标EGR率。在另一个实施例中，一种系统包括发动机、多个燃料喷射器、进气通道结构、EGR通道结构、排气通道结构以及控制器。所述多个燃料喷射器可操作以向所述发动机的第一汽缸组中的汽缸和第二汽缸组中的汽缸中喷射燃料。所述进气通道结构连接到所述第一汽缸组和所述第二汽缸组。所述EGR通道结构连接在所述第一汽缸组与所述进气通道结构之间。所述排气通道结构连接到所述第二汽缸组。所述控制器配置用于控制向汽缸数量少于所述第一汽缸组中所有汽缸总数的汽缸子组喷射燃料以获得目标EGR率，其中所述控制器进一步配置用于控制向所述第二汽缸组中的至少一个汽缸喷射燃料。其中，所述控制器配置用于调整所述第一汽缸组的所述汽缸子组中的至少一个汽缸的第一燃料喷射量以获得所述目标EGR率。其中，所述控制器配置用于根据所述第一汽缸燃料喷射调整来调整所述第二汽缸组中的所述至少一个汽缸的第二燃料喷射量，以便达到或维持由所述第一汽缸组和所述第二汽缸组提供的目标扭力输出。其中，所述控制器进一步配置用于：在第一燃烧循环期间控制向所述第一汽缸组的所述汽缸子组喷射燃料，并且在第二燃烧循环期间控制向所述第一汽缸组中的每个汽缸喷射燃料，以便获得所述目标EGR率。其中，所述控制器配置用于响应于隧道状态以：确定比所述目标EGR率具有更高氧浓度的第二EGR率；并且控制向所述第一汽缸组的所述汽缸子组中的部分汽缸喷射燃料以获得所述第二EGR率。其中，所述控制器配置用于响应于所述隧道状态以：确定目标功率水平；并且控制向所述第一汽缸组的所述汽缸子组中的部分汽缸喷射燃料以获得所述目标功率水平。其中，所述控制器配置用于响应于周围温度大于温度阈值或周围空气压力小于压力阈值，控制向所述第一汽缸组的所述汽缸子组中的部分汽缸喷射燃料，以便获得比所述目标EGR率具有更高氧浓度的第二EGR率。其中，所述控制器配置用于基于发动机负载、发动机速度、燃烧稳定性、微粒物质浓度、进气歧管氧浓度或NOx排放中的一项或多项来确定所述目标EGR率。其中，所述EGR通道结构不包括可操作以控制排气流动到所述进气通道结构的控制装置。在再一个实施例中，一种方法包括：在第一状态期间，向第一汽缸组中的每个汽缸喷射燃料，其中所述第一汽缸组提供排气以穿过在所述第一汽缸组与进气通道结构之间流体连通的排气再循环(EGR)通道结构；向第二汽缸组中的每个汽缸喷射燃料，其中所述第二汽缸组大体上不提供排气以穿过所述EGR通道结构；并且调整所述第一汽缸组中的至少一个汽缸的燃料喷射量，以便获得第一EGR率；以及在第二状态期间，向汽缸数量少于所述第一汽缸组中所有汽缸总数的汽缸子组喷射燃料；向所述第二汽缸组中的每个汽缸喷射燃料；并且调整所述第一汽缸组的所述汽缸子组中的至少一个汽缸的燃料喷射量，以便获得比所述第一EGR率具有更高氧浓度的第二EGR率。其中，所述第一状态包括发动机速度大于速度阈值，并且所述第二状态包括隧道状态、周围温度大于温度阈值或周围空气压力小于压力阈值中的至少一种。其中，所述方法进一步包括：在所述第二状态期间，根据在所述第二状态期间做出的对所述第一汽缸组的所述汽缸子组中的所述至少一个汽缸的燃料喷射调整，调整所述第二汽缸组中的至少一个汽缸的燃料喷射量，以便达到或维持由所述第一汽缸组和所述第二汽缸组提供的目标扭力输出。在又一个实施例中，一种方法包括：使第一汽缸组跳过点火，其中所述第一汽缸组提供排气以穿过在所述第一汽缸组与进气通道结构之间流体连通的排气再循环(EGR)通道结构；以及在第二汽缸组中的至少一个汽缸中燃烧燃料，其中所述第二汽缸组大体上不提供排气以穿过所述EGR通道结构，并且其中所述第一汽缸组排除所述第二汽缸组。其中所述跳过点火的步骤包括：在第一燃烧循环中，专门在所述第一汽缸组的第一子组中燃烧燃料，所述第一子组的汽缸数量少于所述第一汽缸组中所有汽缸总数；以及在后续的第二燃烧循环中，专门在所述第一汽缸组的第二子组中燃烧燃料，所述第二子组的汽缸数量少于所述第一汽缸组中所有汽缸总数，其中所述第二子组至少部分地不同于所述第一子组。操作一些汽缸在无燃烧的情况下完成燃烧循环在本说明书中称为“跳过点火”。例如，通过使提供EGR的汽缸组中的汽缸跳过点火同时向另一汽缸组中的至少一个汽缸喷射燃料，将EGR调整成满足目标EGR率，同时相对于控制EGR质量流速获得更小的关于NOx和微粒物质(PM)排放的误差。此外，通过凭借提供EGR的汽缸的跳过点火来控制EGR，可从发动机消除位于那些汽缸下游以用于控制EGR的流量的任何阀或其他控制元件。以这种方式，降低了发动机的生产成本。更进一步，优先于大体上不提供EGR的汽缸使提供EGR的汽缸跳过点火便利于将EGR降本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，所述方法包括：向汽缸数量少于第一汽缸组中所有汽缸总数的汽缸子组喷射燃料以获得目标排气再循环(EGR)率，其中所述第一汽缸组提供排气以穿过在所述第一汽缸组与进气通道结构之间流体连通的EGR通道结构；以及向第二汽缸组中的至少一个汽缸喷射燃料，其中所述第二汽缸组大体上不提供排气以穿过所述EGR通道结构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.31 US 13/5623561.一种用于控制排气再循环的方法，所述方法包括：向汽缸数量少于第一汽缸组中所有汽缸总数的第一汽缸组的汽缸子组喷射燃料以获得目标排气再循环(EGR)率，其中所述第一汽缸组提供排气以穿过在所述第一汽缸组与进气通道结构之间流体连通的EGR通道结构；以及向第二汽缸组中的至少一个汽缸喷射燃料，其中所述第二汽缸组大体上不提供穿过所述EGR通道结构的排气。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：调整所述第一汽缸组的所述汽缸子组中的至少一个汽缸的第一燃料喷射量以获得所述目标EGR率。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：根据所述第一汽缸组的第一燃料喷射量调整来调整所述第二汽缸组中的所述至少一个汽缸的第二燃料喷射量，以便达到或维持由所述第一汽缸组和所述第二汽缸组提供的目标扭力输出。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，向所述第一汽缸组的所述汽缸子组喷射燃料包括：在第一燃烧循环期间向所述第一汽缸组的所述汽缸子组喷射燃料并且在第二燃烧循环期间向所述第一汽缸组中的每个汽缸喷射燃料，以便获得所述目标EGR率。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：响应于确定的运转状态，向所述第一汽缸组的所述汽缸子组中的部分汽缸喷射燃料，以便获得比所述目标EGR率具有更高氧浓度的第二EGR率。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：响应于所述确定的运转状态，向所述第一汽缸组的所述汽缸子组中的部分汽缸喷射燃料以获得目标功率水平。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：响应于周围温度大于温度阈值或周围空气压力小于压力阈值，向所述第一汽缸组的所述汽缸子组中的部分汽缸中喷射燃料，以便获得比所述目标EGR率具有更高氧浓度的第二EGR率。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于发动机负载、发动机速度、燃烧稳定性、微粒物质浓度、进气歧管氧浓度或NOx排放中的一项或多项来确定所述目标EGR率。9.一种用于控制排气再循环的系统，所述系统包括：发动机；多个燃料喷射器，所述多个燃料喷射器可操作以向所述发动机的第一汽缸组中的汽缸和第二汽缸组中的汽缸中喷射燃料；连接到所述第一汽缸组和所述第二汽缸组的进气通道结构；连接在所述第一汽缸组与所述进气通道结构之间的EGR通道结构；连接到所述第二汽缸组的排气通道结构；控制器，所述控制器配置用于控制向汽缸数量少于所述第一汽缸组中所有汽缸总数的所述第一汽缸组的汽缸子组喷射燃料以获得目标EGR率，其中所述控制器进一步配置用于控制向所述第二汽缸组中的至少一个汽缸喷射燃料。10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述控制器配置用于调整所述第一汽缸组的所述汽缸子组中的至少一个汽缸的第一燃料喷射量以获得所述目标EGR率。11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述控制器配置用于根据所述第一汽缸燃料喷射调整来调整所述第二汽缸组中的所述至少一个汽缸的第二燃料喷射量，以便达到或维持由所述第一汽缸组和所述第二汽缸组提供的目标扭力输出。12.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述控制器进一步配置用于：在第一燃烧循环期间控制向所述第一汽缸组的所述汽缸...

【专利技术属性】
技术研发人员：NX布利瑟，SM加拉赫，JR米施勒，L亨利，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US