[發明專利]操作具有渦輪增壓器的內燃發動機的方法

有效

• 申請號: 201610917256.8
• 申請日: 2016-10-20
• 公開（公告）號: CN106948956B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: M.梅利斯;F.C.佩謝;J.德拉莫雷納
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F02D41/00
• 分類號: F02D41/00;F02D21/08;F02D23/00;F02M26/06
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 葛青

本文公開了一種操作具有渦輪增壓器和將排氣系統流體地連接到所述渦輪增壓器的壓縮機上游的進氣系統的排氣再循環管的內燃發動機的方法，所述方法包括以下步驟：監測指示所述進氣系統中的新鮮空氣和排氣的混合物的密度的參數的第一值，以及如果所述第一值低于其第一參考值，則中斷排氣流過所述排氣再循環管。

技術領域

本公開涉及一種操作機動車輛的具有渦輪增壓器的內燃發動機的方法，例如具有渦輪增壓器的壓燃式發動機(例如柴油機)。

背景技術

內燃發動機(ICE)通常包括：進氣系統，其包括進氣歧管和用于將新鮮空氣從環境輸送到進氣歧管中的空氣管道；排氣系統，其包括排氣歧管，用于收集排氣并將它們引導到將排氣輸送到環境的排氣管；以及渦輪增壓器，其包括位于進氣系統中的用于壓縮在其中流動的空氣流的壓縮機、和位于排氣系統中的用于驅動所述壓縮機的渦輪機。

為了減少污染排放，一些具有渦輪增壓器的內燃發動機設置有長路徑排氣再循環(EGR)系統，用于選擇性地將排氣從排氣系統引回到進氣系統的空氣管道中。

以這種方式，與新鮮空氣混合的排氣被吸入發動機汽缸中，以便在燃燒過程期間減少氮氧化物(NOx)的產生。

詳細地，長路徑EGR系統包括：EGR管，其將ICE微粒過濾器(DPF)下游的排氣系統與渦輪增壓器的壓縮機上游的空氣管道流體連接；位于EGR管中的EGR冷卻器；以及用于調節通過EGR管的排氣的流量的閥裝置。

長路徑EGR系統的缺點在于寒冷環境條件下潛在的水冷凝。實際上，在寒冷環境條件下的發動機預熱階段期間，與新鮮空氣混合的排氣會發生冷凝，從而產生流向壓縮機葉輪的水滴，由此損壞渦輪增壓器的壓縮機。

因此，本發明的目的是防止再循環排氣的冷凝，從而保護壓縮機不受可能產生的水滴的影響。

發明內容

這一目的以及其他目的通過本文所述的本發明的實施例中的特征來實現。本文還描述了本發明的次要方面。

特別地，本發明的實施例提供了一種操作內燃發動機的方法，該內燃發動機具有渦輪增壓器、和將排氣系統流體地連接到所述渦輪增壓器的壓縮機上游的進氣系統的排氣再循環管，所述方法包括以下步驟：

-監測指示所述進氣系統中的新鮮空氣和排氣的混合物的密度的參數的第一值，以及

-如果所述第一值低于其第一參考值，則中斷排氣流過所述排氣再循環管。

事實上，根據本發明的該實施例的方法提供了冷凝控制策略，其允許避免在EGR管與進氣系統之間接合處的下游的進氣系統中形成會影響渦輪增壓器的壓縮機葉輪的水滴。

根據該實施例的一方面，所述方法還包括以下步驟：

-監測指示所述進氣系統中的新鮮空氣和排氣的混合物的密度的參數的第二值，以及

-如果所述第二值低于其第二參考值，則中斷排氣流過所述排氣再循環管。

本發明的這個方面提供了一種用于確定在導入氣體(即新鮮空氣和排氣的混合物)中的潛在冷凝的更可靠的解決方案。

根據該實施例的這一方面，監測所述第一和第二值的步驟提供以下步驟：隨時間對新鮮空氣和排氣的混合物的壓力值進行采樣，執行所采樣的壓力值的快速傅立葉變換，以及在第一和第二預定頻率范圍內對快速傅里葉變換進行積分。

本發明的這個方面提供了一種用于確定導入氣體中的潛在冷凝的可靠解決方案。實際上，壓縮機上游的進氣系統中的導入氣體的壓力值的頻譜作為與聲速成比例的高頻含量的空氣密度的函數而變化。

本發明的不同實施例提供了一種具有渦輪增壓器和將排氣系統流體地連接到所述渦輪增壓器的壓縮機上游的進氣系統的排氣再循環管以及電子控制單元的內燃發動機，所述電子控制單元配置成：