一种用于降低热力发动机燃烧不稳定性的装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种用于降低热力发动机（1）燃烧不稳定性的装置（100），该装置包括：发动机的助燃空气的进气回路（2），用于调节进入发动机的助燃气体流量的阀门（3），其安装在发动机的助燃空气进气回路上，废气的再循环回路（5），其连接到进气回路（2）并且位于用于调节助燃气体流量的阀门（3）的上游，其特征在于：设置该装置（100）以使得，至少当发动机（1）的燃料喷射被切断时，能够确保用于调节助燃气体流量的阀门（3）的最小开度以消除进气回路（2）的再循环气体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种用于降低热力发动机燃烧不稳定性的装置
本专利技术涉及一种用于降低热力发动机燃烧不稳定性的装置，该装置特别是用于机动车。
技术介绍
例如从专利US8,862,369中已知了将燃油发动机的一部分废气再循环至进气处的原理。该技术应用于增压点燃式发动机时，可以提高发动机效率，从而降低燃料消耗。废气再循环因其法语名称为RecirculationdeGazd'Echappement通常被称为RGE。接下来讨论用于发动机的RGE流量和RGE比率。为了优化发动机的运行，再循环废气的量需适应于运行条件，并且通过由车辆发动机的电子控制单元控制的电动阀门来精确地控制该再循环废气的量。当以稳定速度运行时，再循环废气流量可以是总流量的约20％。相反，在怠速阶段，因为RGE的存在会降低燃烧质量，RGE的流量通常为零。通常在进入发动机的助燃空气的计量节流阀的上游，废气被再循环。在具有高RGE比率的运行阶段，废气再循环阀门和节流阀之间存在的废气量可能很高。当驾驶员通过完全抬升油门踏板而停止加速时，节流阀几乎完全关闭以减小产生的扭矩并实现发动机制动。存在于位于废气再循环阀门下游和节流阀上游的回路部分中的再循环废气只能在被发动机消耗时排出。由于进入发动机的空气量非常低，这些再循环废气只能非常缓慢地排出。因此，即使废气再循环阀门被完全关闭，当发动机进入怠速控制时，大量的再循环废气仍可保留在进气回路中。在这些运行条件下，由于存在这些不希望存在的废气，燃烧稳定性可能会严重降低。
技术实现思路
这些燃烧不稳定性会产生对车辆乘员不适的振动，并增加污染物排放量。本专利技术的目的便是克服这些缺点。为此，本专利技术提出了一种用于降低热力发动机的燃烧不稳定性的装置，该装置包括：-发动机的助燃空气的进气回路，-用于调节进入发动机的助燃气体流量的阀门，其安装在发动机的助燃空气进气回路上，-废气的再循环回路，其连接到所述进气回路并且位于所述用于调节助燃气体流量的阀门的上游，其特征在于：设置该装置以使得，至少当所述发动机的燃料喷射被切断时，能够确保所述用于调节助燃气体流量的阀门的最小开度以消除所述进气回路的再循环气体。打开用于调节助燃气体流量的阀门会增加在每个进气阶段进入发动机的助燃空气量，从而加速去除再循环废气，并且降低进入怠速阶段时仍具有高RGE比率的风险。优选地，用于调节再循环废气流量的阀门安装在再循环回路上，并且在废气再循环阀门关闭之后确保用于调节助燃气体流量的阀门的最小开度。存在于进气回路中的再循环废气的比率变化因此更加缓慢。当进气回路中的RGE气体的浓度变得小于2％时，将认为进气回路中的再循环气体的去除已经完成。事实上，低于该阈值时，再循环废气的影响变得可以忽略不计。优选地，预定义用于调节助燃气体流量的阀门的最小开度值和维持此最小开度的持续时间值。发动机电子控制单元根据其存储器中的预设参数保证阀门的开度。根据一个实施方式，保证的最小开度是恒定的。根据一个实施方式，维持阀门的最小开度的持续时间值是恒定的。这种简单的解决方案可最大限度地减少电子控制单元所需的计算量。根据另一个实施方式，最小开度的值取决于进气回路中的估算RGE比率。处于再循环回路输出端和用于调节助燃气体流量的阀门之间的进气回路部分中的RGE比率的估算可以如专利申请FR3009020中所述来实现。估算的RGE比率越高，施加在阀门上的最小开度越大，原因在于要除去的气体量很大。优选地，进气回路中的RGE比率被连续地估算。考虑到条件的变化，阀门的最小开度可以连续地更新。根据一个实施方式，当进气回路中的估算RGE比率低于一个第一预定最小速率T1时，最小开度为零。当进气回路中存在的再循环气体的比率较低时，例如在5％和10％之间，在燃烧阶段恢复时没有造成燃烧不稳定的风险。因此没有必要增加用于调节助燃气体流量的阀门的开度。并因此优先使用较强的发动机制动。优选地，最小开度的值取决于发动机的转速。用于调节助燃气体流量的阀门的位置值可以估计每个进气阶段的进入量。发动机的转速值也可以确定进入发动机的流量。根据一个实施方式，当进气回路中的估算RGE比率大于一个第二预定阈值T2时，就保持最小开度。当估算的RGE比率下降到预定阈值以下时，可以认为再循环废气进气回路的去除已完成。因此不再需要保持阀门开度高于基础开度。用于加速排出进气回路中存在的再循环废气的额外开度可以被去除。将有助于发动机制动。通过估计进气回路中的RGE比率并在不必要时停止附加开度，可将附加开度的施加持续时间降至必要的最小值。例如，保证的最小开度取决于发动机冷却液的测量水温。燃烧稳定性特别取决于发动机的运转温度。这个运转温度与发动机冷却液的温度有关。当发动机仍然很冷并且尚未达到热平衡时，燃烧较不稳定，并且发动机对进气回路中的再循环废气的存在更加敏感。同时，在较低温度下，发动机的摩擦更大，通过用于调节助燃气体流量的阀门的额外开度，更少地减弱发动机制动。因此与发动机达到热平衡条件时的附加开度相比，应用更高的附加开度是有利的。根据一个实施方式，用于调节助燃气体流量的阀门的最小开度取决于发动机运转的余气系数。再循环废气的组成随所述余气系数的变化而变化，这些气体对燃烧稳定性的影响也随所述余气系数而变化。就前一种情况而言，考虑运转余气系数可以使最小开度适应于运转条件。根据一个实施方式，废气再循环回路使废气再循环，这些废气处在位于增压装置涡轮下游的点与位于增压装置的压缩机上游的点之间。废气再循环回路的这种结构通常被称为“低压”。根据本专利技术的一个变型例，用于降低燃烧不稳定性的装置包括能够改变发动机凸轮轴的控制阶段划分的驱动器，根据驱动器的上述作用以及节流阀门的开度，控制驱动器以增加进入发动机的助燃气体的流量。除了阀门的最小开度之外，也可以激活其他附件，这些附件也允许增加发动机在每个进气阶段吸入的助燃气体量。当发动机配备有一个或多个凸轮轴移相器时，可以控制一个或多个凸轮轴移相器以促进发动机的填充，即在每个进气阶段使吸入助燃气体的量最大化。作为变型例或补充，该装置包括能够改变发动机气门的升程幅度的驱动器，根据驱动器的上述作用以及节流阀门的开度，控制驱动器以增加进入发动机的助燃气体的流量。当发动机配备可变气门升程系统时，可以控制该可变气门升程系统以促进发动机的填充。优选地，调节进入发动机的助燃气体流量的阀门是旋转阀。这种类型的阀门能够以精确和快速的方式调节进入发动机的气体流量。该阀门由发动机电子控制单元控制。根据一个实施例，调节发动机中的再循环气体流量的阀门是旋转阀。这种类型的阀门可以在几乎不产生压降的同时获得高流量。可替代地，调节发动机中的再循环气体流量的阀门是提升阀。这种类型的阀门具有低泄漏率和良好的耐高气体温度性能。根据一个实施例，所述热力发动机为点燃式。根据本专利技术的一个方面，所述热力发动机为直喷式。本专利技术还涉及一种用于减少热力发动机的燃烧不稳定性的方法，包括以下步骤：-（步骤50）通过进气回路向发动机供应助燃气体，-（步骤51）通过设置在进气回路上的阀门来调节进入所述发动机的所述助燃气体的流量，-（步骤52）通过一个再循环回路，再循环处在所述发动机的排气和进气之间的废气，其中该循环回路连接到所述阀门上游的所述进气回路，-（步骤53）当燃料喷射被切断时，至少能够确保所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置（100），其用于降低热力发动机的燃烧不稳定性，该装置包括：‑ 发动机的助燃气体的进气回路（2），‑ 用于调节进入发动机的助燃气体流量的阀门（3），其安装在发动机的助燃气体进气回路上，‑ 废气的再循环回路（5），其连接到所述进气回路（2）并且位于所述用于调节助燃气体流量的阀门（3）的上游，其特征在于：设置该装置（100）以使得，当所述发动机（1）的燃料喷射被切断时，至少能够确保所述用于调节助燃气体流量的阀门（3）的最小开度以消除所述进气回路（2）的再循环气体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.27 FR 15571661.一种装置（100），其用于降低热力发动机的燃烧不稳定性，该装置包括：-发动机的助燃气体的进气回路（2），-用于调节进入发动机的助燃气体流量的阀门（3），其安装在发动机的助燃气体进气回路上，-废气的再循环回路（5），其连接到所述进气回路（2）并且位于所述用于调节助燃气体流量的阀门（3）的上游，其特征在于：设置该装置（100）以使得，当所述发动机（1）的燃料喷射被切断时，至少能够确保所述用于调节助燃气体流量的阀门（3）的最小开度以消除所述进气回路（2）的再循环气体。2.如权利要求1所述的装置，包括一个设置在所述再循环回路（5）上的用于调节再循环废气流量的阀门（6），其中，在所述用于调节再循环废气流量的再循环的阀门（6）关闭后，能够确保所述用于调节助燃气体流量的阀门（3）的所述最小开度。3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述用于调节助燃气体流量的阀门（3）的所述最小开度的值和维持所述最小开度的持续时间是预先定义的。4.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述最小开度的值取决于所述进气回路（2）中的估算的废气的再循环的比率。5.根据前一项权利要求所述的装置，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗洛朗·大卫，弗雷德里克·库然，达明安·弗尼高乐，
申请(专利权)人：法国大陆汽车公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR