控制发动机系统的方法技术方案

本发明专利技术针对一种控制发动机系统的方法，具体地，针对一种根据不同载荷条件控制发动机系统，从而通过控制排气温度优化后处理性能的方法。发动机系统包括内燃机、机械增压器、机械增压器旁通装置和排气后处理模块。机械增压器流体地连接至内燃机，并且能够操作以压缩进气。机械增压器旁通装置能够操作以选择性地将进气引导至机械增压器或绕过机械增压器将进气引导至发动机。排气后处理模块流体地连接至发动机的出口，用于接收来自发动机的排气。所述方法包括：确定发动机载荷，并根据发动机载荷选择性地控制机械增压器和机械增压器旁通装置的操作以控制排气温度，使其保持在预定温度范围内。预定温度范围与排气后处理模块相关。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术针对一种根据不同载荷条件控制发动机系统，从而通过控制排气温度优化后处理性能并提高发动机效率的方法。
技术介绍
发动机系统可以包括涡轮增压器和/或机械增压器(supercharger)以在将进气输送至内燃机缸之前压缩进气。如此，缸内的空气密度增加，可以允许更多的燃料注入缸并有效燃烧，进而提高发动机输出功。包含涡轮增压器和/或机械增压器的发动机系统可以通过控制使发动机输出功与所需发动机载荷相匹配。US-B-4730457公开了这种控制的一个实施例，其中公开了一种包括涡轮增压器和机械增压器的发动机系统，所述涡轮增压器用于首先压缩进气，并且所述机械增压器位于所述涡轮增压器压缩器的下游。当发动机速度小于预定值N。，且油门开度小于预定值Θ。(即速度低、所需发动机输出扭矩小)时，只有涡轮增压器压缩进气。当发动机速度小于或等于预定值ΝρΚ小于N。，且油门开度大于Θ。(即速度低、所需发动机输出扭矩大)时，机械增压器和涡轮增压器都运行以压缩进气。当发动机速度从&接近N。，且油门开度大于Θ。(即，速度中等，所需发动机输出扭矩大)时，机械增压器被更多地绕过，同时涡轮增压器速度加快。一旦发动机速度超过N。，则机械增压器被完全绕过，只有涡轮增压器压缩进气。但是，这种控制方法可能无法使发动机系统在大的发动机载荷范围内以最佳效率运行。
技术实现思路
本专利技术提供一种，所述发动机系统包括:内燃机；机械增压器，其流体地连接至所述内燃机并且能够操作以压缩进气；机械增压器旁通装置，其能够操作以选择性地将进气大体引导至所述机械增压器或大体绕过所述机械增压器将进气引导至所述发动机；以及排气后处理模块，其流体地连接至所述发动机的出口以接收来自所述发动机的排气，其中，所述方法包括:确定发动机载荷；并根据所述发动机载荷选择性地控制所述机械增压器和机械增压器旁通装置的操作以控制所述排气温度，使其保持在预定温度范围内，所述预定温度范围与所述排气后处理模块相关。结合附图且如图所示，以下描述了一种控制发动机系统方法的实施方式，此描述仅作为示例。【附图说明】图1是本专利技术的一种发动机系统的示意图；以及图2示出图1中的发动机系统对所需发动机载荷的瞬态响应过程中的发动机载荷图。【具体实施方式】本专利技术整体针对一种操作发动机系统的方法，这种方法可以用于很多不同构造的内燃机。多种不同的操作模式可用于不同的发动机载荷范围。图1示出一种示例性发动机系统10，其可以适用本专利技术的所述方法。发动机系统10可以包括用于将进气，如大气，引导至涡轮增压器12的第一导管11。涡轮增压器12可以包括连接至第一导管11并设置为由涡轮机14通过轴15驱动的涡轮增压器压缩机13。涡轮增压器压缩机13可以设置为将进气压缩至更高的气压。当涡轮增压器压缩机13没有被操作(即被驱动)时，涡轮增压器压缩机13的叶片可以静止，从而使进气从叶片之间的空隙穿过，或者叶片仅在进气流的反作用下转动。可选地，涡轮增压器压缩机旁通装置(未示出)可以设置在涡轮增压器12的壳体内，并且当涡轮增压器压缩机13未运行时，进气可以被大致引导通过涡轮增压器压缩机旁通装置。发动机系统10可以进一步包括机械增压器17，其通过第二导管16接收来自涡轮增压器压缩机13的进气。机械增压器17可以包括用于压缩进气的机械增压器压缩机。当机械增压器压缩机未运行时，机械增压器压缩机的叶片可以静止，从而使进气从叶片之间的空隙穿过，或者叶片可以仅在进气流的反作用下转动。可选地，机械增压器压缩机可以以使机械增压器压缩机的压差最小化的速度被驱动。进一步可选地，机械增压器压缩机旁通装置(未示出)可以设置在机械增压器17的壳体内，并且当机械增压器压缩机未运行时，进气可以被引导通过机械增压器压缩机旁通装置。机械增压器驱动装置18可以被设置用于选择性地驱动机械增压器17。可以将发动机24设置为通过机械增压器驱动装置18机械地向机械增压器17提供动力。如图所示，机械增压器驱动装置18可以包括机械增压器传动装置19和离合器20，传动装置19的输出端连接到机械增压器17，并且离合器20的输出端连接到机械增压器传动装置19的输入端。离合器20的输入端可以设置为由连接至发动机24的带21驱动。发动机24可以包括可以附接带21的发动机输出轴30，从而在发动机输出轴30转动时，离合器20的输入端转动。因此，当离合器20接合时，机械增压器传动装置19可以接收来自发动机24的动力并旋转，从而驱动机械增压器17。机械增压器传动装置19可以设置为在连续的输出功率范围内将从发动机24接收的动力引导至机械增压器17。机械增压器传动装置19可以包括无级变速器(CVT)，其可以是本领域已知的任何一种适合的类型，并且可以提供大范围的输入-输出速度，从而匹配机械增压器17所需的速度范围。例如，所述CVT的最大输入-输出速度比可以达到8:1或6:1。机械增压器驱动装置18可以不包括上述离合器20，而是设置为可以通过控制CVT为机械增压器17提供最小动力，如果有的话，将机械增压器17 “关断”。发动机系统10可以进一步包括用于将来自机械增压器17的进气引导至冷却器23的第三导管22。冷却器23可以设置为在将进气通过第四导管25引导至发动机24之前冷却进气。冷却器23可以是本领域已知的任何一种适宜的冷却器，并且可以是，例如，气冷式增压冷却器。发动机系统10可以进一步包括机械增压器旁通装置26，其允许进气绕过机械增压器17，从而使进气可以直接从涡轮增压器压缩机13流出至冷却器23。机械增压器旁通装置26可以包括连接于第二导管16和第三导管22之间的机械增压器旁通导管27。机械增压器旁通控制阀28可以设置在机械增压器旁通导管27内用于选择性地控制穿过其中的进气流。机械增压器旁通控制阀28可以是单向止回阀并且可以是簧片阀、压力均衡阀、蝶形阀和/或手动控制阀。机械增压器旁通装置26可以使进气能够完全绕过机械增压器17，这样，由于机械增压器17周围的压力限制，当机械增压器旁通控制阀28打开时，大体所有的进气都可以穿过机械增压器旁通装置26，而非机械增压器17。发动机24可以是内燃机，例如压燃点火或火花点火发动机。发动机24 —般可以包括流体摄入装置，如进气歧管，用于将进气引导至多个发动机缸和位于发动机缸内用于通过曲柄向曲轴提供动力的多个活塞。流体摄入装置中可以设置节流阀，用于控制进入缸的进气流速。燃料，如柴油、汽油或天然气，可以选择性地提供至发动机缸以与进气一起燃烧并驱动活塞，从而转动曲轴并提供发动机输出扭矩和功率。燃烧过程中的副产品是排气，其可以例如通过排气歧管从发动机缸沿发动机系统10的第五导管29被引导。排气中可能含有不希望的气体排放物或污染物，如氮氧化物(N0X)、颗粒物(如烟尘)、硫氧化物、一氧化碳、未燃尽的碳氢化合物和/或其他有机化合物。由于燃烧过程的原因，排气的排气温度可能会相对较高。本领域熟知，排气温度可以取决于发动机载荷，并且对于压缩点火发动机来说，其温度范围可以是200°C -500°C。第五导管29可以将来自发动机24的排当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制发动机系统的方法，所述发动机系统包括：内燃机；机械增压器，其流体地连接至所述内燃机，并且能够操作以压缩进气；机械增压器旁通装置，其能够操作以选择性地将进气大体引导至所述机械增压器或大体绕过所述机械增压器将所述进气引导至所述发动机；以及排气后处理模块，其流体地连接至所述发动机的出口，以接收来自所述发动机的排气，其中，所述方法包括：确定发动机载荷；以及根据所述发动机载荷，选择性地控制所述机械增压器和机械增压器旁通装置的操作以控制所述排气的温度，使其保持在预定温度范围内，所述预定温度范围与所述排气后处理模块相关。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：P·莫尔，
申请(专利权)人：珀金斯发动机有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB