[發(fā)明專利]用于操作發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410240231.X
• 申請(qǐng)日: 2014-05-30
• 公開（公告）號(hào): CN104214014A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: G·蘇爾尼拉;E·W·柯蒂斯;D·J·斯泰爾斯;S·麥卡帕迪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福特環(huán)球技術(shù)公司
• 主分類號(hào): F02D21/08
• 分類號(hào): F02D21/08;F02M26/22
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

本發(fā)明涉及用于操作發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)和方法。公開一種用于操作發(fā)動(dòng)機(jī)的方法。在一個(gè)示例中，在冷卻的EGR在減少的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載期間處于較高濃度的情況期間，內(nèi)部EGR增加，使得可以在較低發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載下起始均質(zhì)壓燃。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)案涉及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域。具體而言，涉及操作內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)并且將發(fā)動(dòng)機(jī)從較高發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載條件轉(zhuǎn)換到較低發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載條件的領(lǐng)域。

背景技術(shù)

發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)可以包含排氣再循環(huán)(EGR)以改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)操作。例如，EGR可以減少發(fā)動(dòng)機(jī)排放(例如，氮氧化物)并且通過減少發(fā)動(dòng)機(jī)泵送功提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率。在一些示例中，可以對(duì)外部EGR(例如，路由在排氣系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)之間的EGR)進(jìn)行冷卻，以進(jìn)一步減少發(fā)動(dòng)機(jī)氮氧化物并且減少在較高發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載下的發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的可能性。冷卻EGR進(jìn)一步降低汽缸著火溫度，由此減少氮氧化物的形成以及尾氣的自動(dòng)點(diǎn)火。然而，在較低發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載下，冷卻的EGR可以使燃燒穩(wěn)定性退化并且引起失火、發(fā)動(dòng)機(jī)噪音增加以及發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)增加的可能性。因此，可能需要在中間以及較高發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載下使用冷卻的EGR并且在較低發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載下減少其使用。然而，由于冷卻的EGR被供應(yīng)到發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)，因此可以采用多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)以在發(fā)動(dòng)機(jī)從較高負(fù)載條件轉(zhuǎn)換到較低負(fù)載條件時(shí)從發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)中清除冷卻的EGR。因此，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)從較高濃度的冷卻EGR被供應(yīng)到發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的操作條件變化到較低濃度的冷卻EGR被供應(yīng)到發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的條件時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)排放和燃燒穩(wěn)定性會(huì)退化。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明人在此已經(jīng)認(rèn)識(shí)到操作包含冷卻的EGR的發(fā)動(dòng)機(jī)的挑戰(zhàn)性并且已經(jīng)研發(fā)了一種用于操作包含冷卻的EGR的發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，該方法包括：將冷卻的EGR供應(yīng)到發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸；以及在減少發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載期間，響應(yīng)于供應(yīng)到發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的冷卻的EGR濃度，增加供應(yīng)到發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的內(nèi)部EGR濃度。

通過在減少發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載期間增加供應(yīng)到發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的內(nèi)部EGR濃度，可以提供在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中起始均質(zhì)充氣壓燃(HCCI)的技術(shù)結(jié)果，使得可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)于EGR的耐受性。因此，代替在減少發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩期間減少內(nèi)部EGR以減少汽缸充氣稀釋，增加的內(nèi)部EGR可以便于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換到HCCI模式，在該模式中，較高濃度的冷卻的外部EGR可以由發(fā)動(dòng)機(jī)消耗并且參與穩(wěn)定燃燒。

本描述可以提供若干優(yōu)點(diǎn)。例如，該方法可以在利用冷卻的EGR操作發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)降低發(fā)動(dòng)機(jī)失火的可能性。另外，該方法可以減少在較低發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載下的發(fā)動(dòng)機(jī)氮氧化物排放。此外，該方法可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)燃料經(jīng)濟(jì)性。

當(dāng)單獨(dú)或結(jié)合附圖考慮時(shí)，將容易從以下具體實(shí)施方式中明白本發(fā)明描述的以上優(yōu)點(diǎn)和其它優(yōu)點(diǎn)，以及特征。

應(yīng)理解，提供以上概述是為了以簡(jiǎn)化形式介紹具體實(shí)施方式中進(jìn)一步描述的概念的選擇。這并不意味著識(shí)別所要求保護(hù)主題的關(guān)鍵或必要特征，所要求保護(hù)的主題的范圍由具體實(shí)施方式之后的所附權(quán)利要求書唯一地限定。此外，所要求保護(hù)的主題并不限于解決上文或在本公開的任何部分中提出的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。

附圖說明

圖1示出汽油直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的示例的示意圖；

圖2示出用于從較高發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載條件轉(zhuǎn)換到較低發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載條件的發(fā)動(dòng)機(jī)操作順序；以及

圖3示出用于從較高發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)換到較低發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

本描述涉及在發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載之間轉(zhuǎn)換發(fā)動(dòng)機(jī)。圖1示出提供動(dòng)力以推動(dòng)車輛的一個(gè)示例系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含發(fā)動(dòng)機(jī)，取決于駕駛員需要的扭矩或期望的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，該發(fā)動(dòng)機(jī)可以在較低或較高發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載下操作。該系統(tǒng)包含控制器，該控制器具有用于在火花點(diǎn)火或均質(zhì)充氣壓燃燃燒模式下操作發(fā)動(dòng)機(jī)的非瞬時(shí)指令。圖2示出示例發(fā)動(dòng)機(jī)操作順序，其中發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒模式經(jīng)改變以減小發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中的冷卻的外部EGR濃度，使得可以提高燃燒穩(wěn)定性。圖3是用于在火花點(diǎn)火與均質(zhì)充氣壓燃燃燒模式之間轉(zhuǎn)換圖1中的發(fā)動(dòng)機(jī)的示例方法的流程圖。