排气再循环系统技术方案

本发明专利技术描述了用于连接至车辆中的发动机的排气再循环（EGR）系统的多种系统和方法。一个示例方法包含根据相应于第一位置处的温度的第一EGR量和相应于第二位置处的冷凝物的第二EGR量中的最小者控制EGR量。

【技术实现步骤摘要】
排气再循环系统
本专利技术总体上涉及在机动车辆内连接至发动机的排气再循环系统。
技术介绍
可能希望发动机包括涡轮增压器和排气再循环（EGR）以减少NOx、CO和其它气体的排放并且改善燃料经济性。然而，低压排气再循环（LP-EGR）能够导致在LP-EGR气体的路径内的部件上的较高温度。例如，涡轮增压器压缩机进口会由于热LP-EGR气体而被加热至不希望的温度。EGR冷却器可降低气体温度，但是冷却器也能够冷凝出水。这在任何EGR系统内都会出现问题，但是在低压EGR回路内形成的水滴尤其能够劣化以高速运转的涡轮增压器的铝质压缩机叶轮。类似地，高压排气再循环（HP-EGR）路径内的部件能够被加热至不希望的温度或暴露于可劣化部件的冷凝物。一个解决方案在于维持“基准”（base）EGR表格，并且根据需要全局修改该表格以维持温度和冷凝物水平低于阈值水平。然而，全局方案可能会过度保守而导致EGR率会比所希望的低。
技术实现思路
本专利技术人已经认识到上述问题并且已经设计出方法以至少部分解决它们。例如，一些发动机部件的温度和冷凝物约束可总体上独立并且仅在EGR工作范围的有限的和独特区域内受影响。在一个示例中，公开了一种用于在发动机运转期间控制车辆中的发动机的方法。该发动机具有进气道和排气再循环（EGR）系统。该方法包含根据相应于第一位置处的温度的第一EGR量和相应于第二位置处的冷凝物形成的第二EGR量中的最小者控制EGR量。这些位置可例如均处于LP-EGR系统内，或者一个可在LP-EGR系统中而另一个在HP-EGR系统内。此外，第一位置可相应于具有最严格的温度限制的特定位置（例如EGR阀），而第二位置可相应于最有可能形成冷凝物的位置（例如在充气冷却器处或压缩机进口处）。例如，在第一工作点，例如在低转速和高负荷下，在压缩机上游的LP-EGR系统的输出处的冷凝物约束会限制EGR。在第二工作点，例如在中等转速和负荷下，在HP-EGR系统内的阀门处的温度约束会限制EGR。通过这种方法，可将EGR率维持在所需水平同时发动机部件仍然运转在阈值温度之下以及减少冷凝物形成。应理解提供上面的概述用于以简化的形式引入将在详细描述中进一步描述的选择的概念。不意味着确认所保护的本专利技术主题的关键的或基本的特征，本专利技术的范围将由本申请的权利要求唯一地界定。此外，所保护的主题不限于克服上文或本公开的任何部分中所述的任何缺点的实施方式。附图说明图1显示了带有涡轮增压器和排气再循环系统的发动机的示意图，其中排气再循环系统包括低压排气再循环系统和高压排气再循环系统。图2显示了示例排气再循环系统控制方法的流程图。图3显示了说明用于包括低压排气再循环系统和高压排气再循环系统的排气再循环系统的控制程序的流程图。具体实施方式本专利技术涉及用于机动车辆中连接至涡轮增压发动机的排气再循环（EGR）系统的方法。在一个非限制性示例中，发动机可配置为图1中所说明的系统的部分。图1中的系统可通过例如图2中说明的示例的方法来运转。例如，通过根据相应于在第一位置处的温度的第一EGR量和相应于第二位置处的冷凝物产生的第二EGR量中的最小者控制EGR的量可将EGR率维持在所需总的EGR率。对于包括HP-EGR系统和LP-EGR系统的系统，图3中说明的示例方法可用于维持所需总EGR率。例如，可根据发动机的第一部件的温度和发动机的第二部件的冷凝物形成来控制HP-EGR量。可根据发动机的第三部件的温度和发动机的第四部件的冷凝物形成来控制LP-EGR量。可根据发动机的第五部件的温度和发动机的第六部件的冷凝物形成来控制EGR总量。以这样的方法，EGR率可维持在所需水平同时发动机部件仍然运转在阈值温度和冷凝物水平之下。现参考图1，其显示多缸发动机10的一个汽缸的示意图，其可包括在车辆的驱动系统中。可至少部分由包括控制器12的控制系统和由车辆操作者132经过输入装置130的输入控制发动机10。在这个例子中，输入装置130包括加速器踏板和用于成比例地产生踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧室（即汽缸）30可包括带有定位于其内的活塞36的燃烧室壁32。在一些实施例中，汽缸30内的活塞36的表面可具有凹腔（bowl）。活塞36可连接至曲轴40以便使活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动。曲轴40可经由中间传动系统连接至车辆的至少一个驱动轮。此外，起动马达可经由飞轮连接至曲轴40以开始发动机10的起动运转。燃烧室30可经由进气道42从进气歧管44接收进气并且可经由排气道48排出燃烧气体。进气歧管44和排气道48可经由各自的进气门52和排气门54选择性地与燃烧室30连通。在一些实施例中，燃烧室30可包括两个或更多的进气门和/或两个或更多的排气门。可经由电动气门驱动器（EVA）51通过控制器12控制进气门52。类似地，可经由EVA53通过控制器12控制排气门54。可替代地，可变气门驱动器可为电动液压或能够使得气门驱动的任何其它可想到的机构。在一些状况期间，控制器12可改变提供至驱动器51和53的信号以控制各自进气门和排气门的开启和闭合。进气门52和排气门54的位置可分别由位置传感器55和57确定。在可替代实施例中，可由一个或多个凸轮驱动一个或多个进气门和排气门，并且可利用凸轮廓线变换（CPS）、可变凸轮正时（VCT）、可变气门正时（VVT）和/或可变气门升程（VVL）系统中的一个或多个改变气门运转。例如，汽缸30可替代地包括经由电动阀门驱动控制的进气门和由包括CPS和/或VCT系统的凸轮驱动控制的排气门。燃料喷射器66显示为直接地连接至燃烧室30用于将燃料与经由电子驱动器68从控制器12接收的FPW信号的脉冲宽度成比例地喷射进燃烧室内。这样，燃料喷射器66将燃料以称为燃料直接喷射的方式提供至燃烧室30内。燃料喷射器可安装在例如燃烧室内的侧面或者在燃烧室顶部。可通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的燃料系统（未显示）将燃料输送至燃料喷射器66。在选定运转模式下，点火系统88可响应来自控制器12的火花提前信号SA经由火花塞92将点火火花提供至燃烧室30。尽管显示了火花点火部件，在一些实施例中，无论有无点火火花，燃烧室30或发动机10的一个或多个其他燃烧室可以压缩点火模式运转。进气道42可包括分别具有节流板64和65的节气门62和63。在这个具体例子中，控制器12经由提供至包括有节气门62和63的电动马达或电动驱动器的信号改变节流板64和65的位置（一种通常称之为电子节气门控制（ETC）的配置）。以这种方法，可运转节气门62和63以改变提供至除了其它发动机汽缸外的燃烧室30内的进气。通过节气门位置信号TP可将节流板64和65的位置提供至控制器12。进气道42可包括质量空气流量传感器120和歧管空气压力传感器122用于提供各自的MAF和MAP信号至控制器12。此外，在公开的实施例中，排气再循环（EGR）系统可经由高压EGR（HP-EGR）通道140和/或低压EGR（LP-EGR）通道150将所需部分的排气从排气道48传送至进气道44内。可通过控制器12经由HP-EGR阀门142或LP-EGR阀门152改变提供至进气道44的EGR量。在一些实施例中，节气门可包括在排气内以辅助驱动EGR。此外，EGR传感器144可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在发动机运转期间控制车辆中的发动机的方法，所述发动机具有进气道和排气再循环（EGR）系统，所述方法包含：根据相应于第一位置处的温度的第一EGR量和相应于第二位置处的冷凝物形成的第二EGR量中的最小者控制EGR量。

【技术特征摘要】
2011.06.07 US 13/155,0191.一种用于在发动机运转期间控制车辆中的发动机的方法，所述发动机具有进气道、高压排气再循环(HP-EGR)系统和低压排气再循坏(LP-EGR)系统，其特征在于所述方法包含：根据相应于第一位置处的温度的第一EGR量和相应于第二位置处的冷凝物形成的第二EGR量中的最小者控制EGR量。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述进气道的上游位置控制所述EGR量。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含根据充气的湿度按比例改变所述EGR量。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发动机包括包含压缩机的涡轮增压器，并且所述第一位置为所述压缩机的输出。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发动机包括包含压缩机的涡轮增压器，并且所述第二位置为所述压缩机的进口。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二位置为EGR传感器。7.一种用于在发动机运转期间控制车辆中的发动机的方法，所述发动机具有进气道、高压排气再循环(HP-EGR)系统和低压排气再循环(LP-EGR)系统，其特征在于所述方法包含：根据第一位置处的温度和第二位置处的冷凝物形成控制HP-EGR量；根据第三位置处的温度和第四位置处的冷凝物形成控制LP-EGR量；及根据第五位置处的温度和第六位置处的冷凝物形成控制总EGR量。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，基于相应于在所述第一位置处的所述温度的EGR量和相应于在所述第二位置处的所述冷凝物形成的EGR量中最小者控制所述HP-EGR量。9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，基于相应于在所述第三位置处的所述温度的EGR量和相应于在所述第四位置处的所述冷凝物形成的EGR量中最小者控制所述LP-EGR量。10.如权利要求7所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·A·瑞帕森，G·苏尼拉，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：