[發(fā)明專利]改善的稀釋吹掃的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410640643.2
• 申請日: 2014-11-13
• 公開（公告）號: CN104653313B
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: D·J·斯泰爾斯;S·L·鮑爾;J·A·海蒂奇;R·R·埃奧里奧;G·蘇妮拉
• 申請（專利權(quán)）人: 福特環(huán)球技術(shù)公司
• 主分類號: F02D41/00
• 分類號: F02D41/00;F02D41/04
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

本發(fā)明涉及改善的稀釋吹掃的方法和系統(tǒng)。提供了用于在瞬態(tài)操作期間諸如松油門至較低負荷工況期間加快混合動力車輛內(nèi)的EGR吹掃的方法和系統(tǒng)。響應(yīng)降低的發(fā)動機扭矩需求，禁止發(fā)動機加燃料，并且馬達被用于旋轉(zhuǎn)未加燃料的發(fā)動機，直到實現(xiàn)所期望的LP?EGR速率。可替代地，在禁用EGR的情況下維持發(fā)動機操作，直到實現(xiàn)期望的LP?EGR速率，并且生成的過量發(fā)動機扭矩被存儲在系統(tǒng)電池內(nèi)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及用于改善在輕負荷操作期間從發(fā)動機吹掃(purging)低壓EGR的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)將一部分排氣從發(fā)動機排氣裝置再循環(huán)到發(fā)動機進氣系統(tǒng)，以通過降低節(jié)流損失和燃燒溫度改善燃料經(jīng)濟性和車輛排放。在渦輪增壓的直接噴射式發(fā)動機中，可以實施低壓EGR(LP-EGR)回路。LP-EGR回路將排氣從渦輪下游的排氣通道再循環(huán)到渦輪增壓器壓縮機上游的進氣通道。

然而，由于EGR傳送的預壓縮機位置，在EGR閥和燃燒室之間會存在顯著的傳輸延遲。具體地，排氣殘留物在到達燃燒室之前會需要行經(jīng)渦輪增壓器壓縮機、高壓空氣引入管道、增壓空氣冷卻器和進氣歧管。由于傳輸延遲的結(jié)果，在當EGR需要迅速減少的工況期間，諸如在松油門至低負荷工況期間，進氣裝置內(nèi)會存在比期望的更多的稀釋。在低負荷下增加的進氣空氣稀釋的存在可增加燃燒穩(wěn)定性問題和發(fā)動機失火的傾向。

Ma等人在US 6,014,959中示出解決額外殘留物的一種示例途徑。其中，在EGR節(jié)氣門和主空氣進氣節(jié)氣門之間提供剛性連接，從而根據(jù)主節(jié)氣門的移動聯(lián)系EGR節(jié)氣門的移動。這允許總是提供與進氣空氣流成固定比例的EGR稀釋。

發(fā)明內(nèi)容

然而，本發(fā)明人在此已認識到這種途徑的潛在問題。作為示例，在LP-EGR的燃料經(jīng)濟性效益受限時，會沒有充分解決傳輸延遲。例如，EGR稀釋與進氣空氣流的聯(lián)系可導致在一些低負荷點處提供LP-EGR，其中在這些點處沒有實現(xiàn)來自EGR的燃料經(jīng)濟性效益。在一些情況下，甚至可以有與在低負荷點處的LP-EGR的傳送相關(guān)聯(lián)的燃料消耗。這樣，可能不能迅速吹掃此類系統(tǒng)中來自進氣裝置的LP-EGR而不影響空氣流。作為另一個示例，因為較低負荷點是其中燃燒系統(tǒng)是受限最稀釋的點，所以它們可以限制在較高負荷點處的EGR傳送。這樣，其能夠限制在高負荷期間可實現(xiàn)的峰值EGR速率。發(fā)動機進氣系統(tǒng)內(nèi)過量稀釋的存在也能夠使壓縮機易受來自存留EGR的腐蝕和冷凝。另外，增加的冷凝可以由于通過冷卻器的EGR的流而發(fā)生在升壓發(fā)動機系統(tǒng)的增壓空氣冷卻器處。增加的冷凝會需要額外的反冷凝措施。

本發(fā)明人已認識到上述問題中的至少一些可以通過使用混合動力車輛系統(tǒng)的馬達/發(fā)電機以迅速吹掃LP-EGR來解決。在一個示例中，這是通過一種混合動力車輛系統(tǒng)的方法實現(xiàn)的，該方法包括：響應(yīng)降低的發(fā)動機負荷同時在有EGR的情況下操作發(fā)動機，禁止燃料至發(fā)動機同時使用馬達扭矩以推進該車輛；以及經(jīng)由發(fā)電機旋轉(zhuǎn)未加燃料的發(fā)動機直到進氣裝置的EGR小于閾值。以這種方式，能夠迅速吹掃LP-EGR而不影響至輪子的扭矩。