描述了一种在涡轮增压内燃发动机中将具有动态跳过点火式控制的发动机与排放气体再循环系统集成的系统和方法。发动机控制系统至少部分地基于期望排放气体再循环流量来确定适当的点火模式。来自进气歧管和排气系统中的传感器的信号也可用作反馈回路的一部分以确定期望排放气体再循环流量。定期望排放气体再循环流量。定期望排放气体再循环流量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】动态跳过点火式发动机中的排放气体再循环控制
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年12月17日提交的美国申请号62/949,216的优先权，该美国申请通过引用以其全部内容结合在此。
[0003]所描述的实施例总体上涉及内燃发动机以及用于控制内燃发动机以在更低水平的有害的排放物的情况下更高效地操作的方法和布置。更特别地，描述了一种在跳过点火式控制的涡轮增压发动机中将具有动态跳过点火式控制的发动机与排放气体再循环系统集成的系统和方法。
技术介绍
[0004]许多内燃发动机的输出是通过调整递送到每个点火气缸的燃料来控制的。发动机控制单元(ECU)指导针对所命令扭矩的适当的燃料充量以及空气充量(MAC)的递送。以汽油为燃料的发动机通常以等于或接近化学计量的空燃比操作，以促进有害污染物在三元催化转化器中转化为更无害的化合物。其他发动机(诸如柴油发动机)通常不保持化学计量空燃比，而是在宽范围的稀空燃比下操作。柴油发动机经常将一部分排放气体再循环回将空气给送到发动机的气缸的进气歧管中。这种排放气体的稀释降低了峰值燃烧温度，从而减少了有害的NO
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化合物的产生和排放。
[0005]多年来，人们为了提高内燃发动机的燃料效率已做出了广泛多种努力。一种流行的方法是改变发动机的排量。大多数可商购获得的可变排量发动机在某些低负载操作条件期间有效地“停掉”或“停用”一些气缸。当气缸“被停用”时，其活塞通常仍往复运动；但是，空气和燃料都没有递送到气缸，因此活塞并不递送任何净动力。由于“被停掉”的气缸不递送任何动力，所以成比例地增加了剩余气缸上的负载，由此允许这些剩余气缸以提高的燃料效率和升高的排气温度操作。此外，泵送损失的减少提高了整体发动机效率，从而导致燃料效率进一步提高。
[0006]控制内燃发动机的另一种方法是跳过点火式控制，其中在内燃发动机操作期间跳过所选择的燃烧事件，使得其他工作循环以更好的效率和/或更高的排气温度操作。一般来说，跳过点火式发动机控制设想到在所选择的点火时机期间选择性地跳过某些气缸的点火。因此，例如，特定气缸可以在一个点火时机期间被点火并且然后可以在下一个点火时机期间被跳过，并且然后在下一个点火时机期间被选择性地跳过或点火。从整体发动机的角度来看，跳过点火式控制有时导致相继的发动机循环具有不同的跳过和点火气缸模式。这与常规可变排量发动机操作形成对照，在常规可变排量发动机操作中，在某些低负载操作条件期间固定的一组气缸被停用。通过跳过点火式控制，在跳过的工作循环期间空气不被泵送穿过气缸并且无燃料会被递送和/或燃烧的意义上，气缸也优选地在跳过的工作循环期间被停用。气缸停用需要气门停用机构以在跳过的工作循环期间停用进气门和/或排气门中的任一者或两者。本申请人之一Tula Technology有限公司已经提交了总体涉及动态
跳过点火式控制的多份专利申请。这些包括美国专利号7,849,835；7,886,715；7,954,474；8,099,224；8,131,445；8,131,447；8,336,521；8,449,743；8,511,281；8,616,181；8,869,773；9,086,020；9,528,446；9,689,327和9,399,964。
技术实现思路
[0007]在一些实施例中，描述了一种选择跳过点火式控制的内燃发动机中的点火模式的方法。该发动机具有进气歧管和排气系统。该方法确定期望排放气体再循环流量和排放气体再循环阀的位置。至少部分地基于该期望排放气体再循环流量和该排放气体再循环阀的该位置来选择点火模式。
[0008]在其他实施例中，描述了跳过点火式控制的涡轮增压内燃发动机。该发动机具有进气歧管、排放气体再循环系统和具有至少两个排气歧管的排气系统。排放气体再循环给送管线连接到该排气系统。该排放气体循环给送管线与第一排气歧管相较于与第二排气歧管，具有更直接的流体连接。发动机控制系统至少部分地基于期望排放气体再循环流量来确定点火模式。
附图说明
[0009]通过以下结合附图的详细描述将容易地理解实施例，其中相同的附图标号指定相同的结构元件，并且在附图中：
[0010]图1示意性地示出了示例性涡轮增压内燃发动机。
[0011]图2是描绘在多个发动机循环内针对1/7的点火分数的跳过和点火气缸的表。
[0012]图3是发动机控制系统的示意性流程图。
[0013]图4是示出分母等于或小于七(7)的点火分数的点火模式的表。
具体实施方式
[0014]在本专利申请中，阐述了许多具体细节以提供对所描述实施例的基本概念的透彻理解。然而，对于本领域技术人员明显的是，可在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实践所描述的实施例。在其他情况下，未详细描述众所周知的过程步骤，以免不必要地混淆基本概念。
[0015]如上文所讨论的，跳过点火式控制的发动机在不需要气缸从发动机产生请求的扭矩输出时停用气缸。气缸停用减少了发动机泵送损失，并且通常导致点火工作循环中更高效的燃烧。气缸停用还允许更好地控制排放气体温度，这在柴油发动机中尤其重要，在该柴油发动机中，稀薄燃烧可能导致排气温度过低而无法通过后处理系统高效去除有害的排放物。
[0016]图1示出了具有排放气体再循环(EGR)系统的这种示例性涡轮增压内燃发动机100。图1中描绘的发动机具有直列6缸发动机缸体102，其中这些气缸各自标记为1至6。空气通过压缩机104引入气缸中，该压缩机将进气歧管108中的空气压力增压至高于大气压力。增压空气冷却器106可位于压缩机104与进气歧管108之间的空气流动路径中以冷却进入的压缩空气。增压空气冷却器106的输出可给送到进气歧管108中。排放气体再循环管线110也给送到进气歧管108中。驻留在进气歧管108中的空气和再循环排放气体的混合物通过一个
或多个进气门(图1中未示出)引入每个气缸中。在引入气缸中之后，空气/排放气体混合物可与气缸中的燃料混合并燃烧，从而产生排放气体。排放气体通过一个或多个排气门(图1中未示出)排入第一排气歧管112或第二排气歧管114中。第一排气歧管112接收来自气缸1至3的排气。第二排气歧管114接收来自气缸4至6的排气。分别从第一排气歧管112和第二排气歧管114延伸的排气管线116和118汇合并且将排气引导到涡轮机120。穿过涡轮机120的排放气体驱动压缩机104。在离开涡轮机120之后，排放气体可穿过一个或多个后处理元件和/或消音器(图1中未示出)，之后排向大气。任选的废气门122可通过将废气门122打开期望的量来使得受控的一部分排放气体围绕涡轮机120引导。EGR给送管线126可连接到第一排气管线116。EGR给送管线126将一部分排放气体引导到EGR阀124。EGR阀124可引导受控的一部分排放气体穿过EGR冷却器134回到排放气体再循环管线110中。EGR冷却器134在排放气体穿过EGR冷却器134时冷却排放气体。通过调整EGR阀124的位置，更本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种选择跳过点火式控制的内燃发动机中的点火模式的方法，该发动机具有进气歧管和排气系统，该方法包括：确定期望排放气体再循环流量；确定排放气体再循环阀的位置；以及至少部分地基于该期望排放气体再循环流量和该排放气体再循环阀的位置来选择点火模式。2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：确定发动机转速；确定点火模式；确定该进气歧管中的增压压力；以及至少部分地基于该发动机转速、该点火分数和该增压压力来计算最大排放气体再循环率。3.如权利要求2所述的方法，进一步包括：将该期望排放气体再循环流量与该最大排放气体再循环流量进行比较。4.如权利要求3所述的方法，进一步包括：如果该期望排放气体再循环流量超过该最大气体再循环流量，则选择新的点火模式。5.如权利要求2所述的方法，进一步包括：确定气门正时；以及至少部分地基于该气门正时来计算该最大排放气体再循环率。6.如权利要求5所述的方法，进一步包括：将该期望排放气体再循环流量与该最大排放气体再循环流量进行比较。7.如权利要求6所述的方法，进一步包括：如果该期望排放气体再循环流量超过该最大气体再循环流量，则选择新的点火模式。8.如权利要求1所述的方法，进一步包括：确定该进气歧管中的氧气水平；如果该氧气水平偏离期望氧气水平超过预定义阈值量，则调整该点火模式或该排放气体再循环阀位置。9.如权利要求1所述的方法，进一步包括：确定该排气系统中的氮氧化物水平；如果该氮氧化物水平超过预定义阈值，则调整该点火模式或该排放气体再循环阀位置。10.如权利要求1所述的方法，其中，该点火模式不导致这些点火尽可能均匀地分布。11.如权利要求1所述的方法，其中，所选择的点火模式所点火的直接排入第一排气歧管中的气缸多于并非直接排入该第一排气歧管中的气缸。12.如权利要求1所述的方法，其中，该点火模式中的至少一个跳过的工作循环是泵送工作循环。13.如权利要求1所述的方法，其中，所选择的点火模式减少就排入该第一排气歧管中的气缸点火的次数而言的发动机循环到发动机循环的波动。14.如权利要求1所述的方法，其中，所选择的点火模式具有与就排入该第一排气歧管
中的气缸点火的次数而言的波动相比更多的就排入第二排气歧管中的气缸点火的次数而言的发动机循环到发动机循环的波动。15.一种跳过点火式控制的涡轮增压内燃发动机，该发动机具有进气歧管、排放气体再循环系统和具有至少两个排气歧管的排气系统，该发动机包括：排放气体再循环给送管线，该排放气体再循环给送管线连接到该排气系统，其中该排放气体循环给送管线与第一排气歧管相较于与第二排气歧管，具有更直接的流体连接；以及发动机控制系统，该发动机控制系统至少部分地基于期望排放气体再循环流量来确定点火模式。16.如权利要求15所述的发动机，进一步包括：氧传感器，该氧传感...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁欣，师魁，
申请(专利权)人：康明斯公司，
类型：发明
国别省市：
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