用于爆震控制的方法和系统技术方案

本申请涉及用于爆震控制的方法和系统。提供了用于改善发动机爆震容限，特别当LP‑EGR从低水平的EGR快速突变的方法和系统。直到达到希望的LP‑EGR，燃料可以以至少具有进气冲程喷射和压缩冲程喷射的多次喷射的方式输送，以补偿填充进气系统的EGR的输送延迟。之后可以重新开始单一燃料喷射。

Method and System for Detonation Control

This application relates to methods and systems for detonation control. A method and system for improving engine detonation tolerance, especially when LP EGR mutates rapidly from low level EGR, are provided. Until the desired LP EGR is achieved, the fuel can be transported in a multiple injection mode with at least an intake stroke injection and a compression stroke injection to compensate for the delivery delay of the EGR filled in the intake system. Single fuel injection can then be restarted.

【技术实现步骤摘要】
用于爆震控制的方法和系统本申请为申请日为2014年08月22日、专利技术名称为“用于爆震控制的方法和系统”的中国专利申请201410419590.1的分案申请。
本申请涉及用于改善机动车辆中的发动机爆震容限的方法和系统。
技术介绍
排气再循环(EGR)系统使一部分排气转向返回到进气装置以冷却燃烧温度并且减少节流损耗，因此改善车辆排放物和燃料经济性。在涡轮增压发动机中，EGR系统可以包括冷却的低压EGR(LP-EGR)回路，其中在气体通过涡轮增压器的涡轮之后该排气被转向并且在通过EGR冷却器时在压缩机之前被喷射。在发动机运行期间通过EGR系统路由的LP-EGR的量被测量并且基于发动机转速和负荷来调节，以保持发动机的希望的燃烧稳定性并提供排放物和燃料经济性益处。一种示例EGR系统由Styles等人在US201200023937中示出。其中，在发动机图的大范围内，包括从中等负荷下降到最小的发动机负荷，甚至当发动机负荷变化时，LP-EGR以新鲜空气流的固定的EGR百分比比率提供。在较高的发动机负荷下，EGR百分比比率基于发动机工况而改变。此外，在非常低的发动机负荷和/或发动机怠速状态下，无EGR(0％EGR)可以被输送。这种方法在工况的宽范围内改善瞬态控制并且扩大EGR的使用。然而，本文的专利技术人已经认识到用这种方法的潜在问题。具体说，可能有诸如加速或节流给油(tip-in)的瞬时调遣，其中发动机可以从低或0％EGR的区域进入高负荷运行区。在本文中，发动机可以足够快进入高负荷运行区，使得填充进气系统的EGR的输送延迟能够延迟EGR以足够的浓度进入燃烧室以提供所要求的爆震减轻。因此，能够发生过量的发动机爆震或预点火。为了减轻爆震或预点火，可以要求火花延迟或燃烧混合物变浓的低效率使用，从而使燃料经济性变差，并且补偿在先的EGR使用的燃料经济性益处。不正常的燃烧事件也可以减少行驶周期燃料效率并潜在地损害发动机。
技术实现思路
在一个例子中，上面的一些问题可以至少通过一种用于发动机的方法部分地解决，该方法包括：响应在较低EGR情况下运行时增加负荷，增加EGR，并且在每个循环多次燃料喷射(splitfuelinjection)的情况下为发动机供燃料直到EGR高于阈值。以这种方式，能够较好地减轻在瞬时给油期间的爆震和预点火。作为例子，发动机系统可以经配置有低压EGR(LP-EGR)系统，其经配置以再循环经由EGR阀从排气涡轮下游的排气歧管到进气压缩机上游的进气歧管的一部分排气。当输送至进气装置之前通过EGR冷却器的通道，该排气可以被冷却。基于发动机工况，例如发动机转速-负荷条件，可以确定目标EGR比率，并且可以调节包括EGR阀的各种发动机致动器以提供目标EGR比率。如果具有输送希望的发动机稀释的输送延迟，该发动机可能成为爆震限制的。为了改进对任何这种将发动机转变成爆震限制的体系的机动的爆震控制，其中当EGR比率增加到阈值比率时，实际的EGR比率小于用于适当的爆震减轻所希望的EGR比率，发动机可以在多次燃料喷射情况下瞬时地运行。具体说，直到EGR比率达到目标EGR比率，燃料可以至少以第一进气冲程喷射和第二压缩冲程喷射的形式输送。该第一进气冲程喷射可以调节到稀并且处在火花正时或其周围，以便减少汽缸爆震或预点火的倾向。然后该第二压缩冲程喷射可以调节到浓并且在火花正时之后，以便使总的燃烧空气-燃料比处在化学计量比或其附近。多次燃料喷射可以继续直到达到该阈值EGR比率，其后可以重新开始单一燃料喷射。多次燃料喷射可以改善爆震控制的示范性策略包括对高负荷和来自低负荷条件(例如，从零EGR状态到相对于空气流条件的固定的EGR比率)的高EGR比率条件给油，从高负荷和低EGR比率条件到高负荷和高EGR比率条件的给油，以及任何EGR输送误差和发动机运行变成爆震限制的延迟。以这种方式，在LP-EGR被突变(rampin)以减少不正常燃烧事件时，可以临时使用多次燃料喷射。通过在火花正时周围利用至少稀进气冲程喷射和浓压缩冲程喷射，可以减少爆震和预点火的可能性，同时保持燃烧空气-燃料比处在化学计量比处。通过延迟在解决爆震或预点火中对火花延迟或变浓的需要，实现燃料经济性的明显改善。应当明白，提供上面的概述是为了以简单的形式引进一些概念，其在具体实施方式中进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键的或基本的特征，所要求保护的主题范围由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。而且，所要求保护的主题不限于解决上面或在本公开的任何部分提到的任何缺点的实施方式。附图说明图1示出具有涡轮增压器和排气再循环系统的发动机的实施例的示意图。图2示出在爆震或燃烧稳定性被限制时的条件期间在多次燃料喷射的情况下操作图1的排气再循环系统的高级别流程图。图3示出说明当从0％EGR条件突变到LP-EGR时利用多次燃料喷射增加爆震容限的示范性方法的流程图。图4示出说明当从固定比率的EGR模式突变到LP-EGR之外时利用多次燃料喷射增加稀释容限的示范性方法的流程图。图5示出用于图3-4的多次燃料喷射的示范性分段比和喷射正时。图6说明根据本公开的在给油期间所用的示范性多次燃料喷射。图7说明根据本公开的在不给油期间所用的示范性多次燃料喷射。图8和图10示出说明根据本公开的在利用多次燃料喷射以改善爆震和EGR容限时突变到LP-EGR内和外的示范性曲线图。图9示出用于选择LP-EGR运行模式的示范性曲线图。具体实施方式本说明书涉及联接于机动车辆中的涡轮增压发动机的EGR系统。在一个非限制性的示例中，该发动机可以构造成图1所示系统的部件，其中该发动机包括至少一个汽缸、控制系统、涡轮增压器以及排气再循环系统，包括其他特征。发动机控制器可以经配置执行诸如图2-4的程序的控制程序，当突变到LP-EGR中时以瞬时地转变到多次燃料喷射，以减轻从延迟的EGR输送引起的爆震问题，并且当突变到LP-EGR之外时瞬时地转变到多次燃料喷射以改善发动机稀释容限。该多次燃料喷射可以至少包括进气冲程喷射和压缩冲程喷射，如图5-7所示。在突变到LP-EGR内或LP-EGR外的期间的示范性发动机调节示于图8和图10。以这种方式，用EGR可以改善的发动机运行。图1示出多个汽缸发动机10的一个汽缸的示意图，该发动机可以包括在汽车的推进系统中，如所图示。发动机10可以由包括控制器12的控制系统和经由输入装置130来自车辆操作者132的输入至少部分地控制。在这个例子中，输入装置130包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧室(即，汽缸)30可以包括具有活塞36被设置其中的燃烧室壁32。在一些实施例中，在汽缸30内部的活塞36的面可以具有凹腔。活塞36可以联接于曲轴40以便将该活塞的往复运动转变成曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由中间变速器系统联接于车辆的至少一个驱动轮。而且，起动器马达可以经由飞轮联接于曲轴40以能够起动发动机10的运行。燃烧室30可以经由进气通道42接收来自进气歧管44的进气空气并且可以经由排气通道48排出燃烧的气体。进气歧管44和排气通道48可以经由各自的进气门52和排气门54选择地与燃烧室30连通。在一些实施例中，燃烧室30可以包括两个或更多个进气门和/或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于发动机的方法，其包括：在所述发动机是爆震限制时，响应EGR误差大于阈值，转变成多次燃料喷射。

【技术特征摘要】
2013.08.23 US 13/975,0631.一种用于发动机的方法，其包括：在所述发动机是爆震限制时，响应EGR误差大于阈值，转变成多次燃料喷射。2.根据权利要求1所述的方法，其中保持所述多次燃料喷射直到所述EGR误差小于所述阈值或所述发动机移出爆震限制体系。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述EGR误差包括输送的EGR和目标EGR之间的差，所述目标EGR基于发动机转速-...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·伍尔德里奇，G·苏尼拉，B·A·博伊尔，J·A·希尔迪奇，M·H·谢尔比，C·P·格卢格拉，B·R·彼得森，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US