[發(fā)明專(zhuān)利]用于EGR平衡的氣門(mén)正時(shí)調(diào)制

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210240755.3
• 申請(qǐng)日: 2022-03-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115111068A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 布萊恩·勞埃德·富爾頓;米希爾·J·范尼烏斯塔特
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 福特全球技術(shù)公司
• 主分類(lèi)號(hào): F02D13/02
• 分類(lèi)號(hào): F02D13/02;F02D41/00;F02D9/02
• 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: 董巍

本公開(kāi)提供了“用于EGR平衡的氣門(mén)正時(shí)調(diào)制”。提供了用于增加輸送到發(fā)動(dòng)機(jī)的EGR的方法和系統(tǒng)。在一個(gè)示例中，一種方法可以包括基于逆模型并行地確定EVO正時(shí)設(shè)定點(diǎn)和外部EGR設(shè)定點(diǎn)。可以基于EVO正時(shí)設(shè)定點(diǎn)與EGR氣缸平衡反饋環(huán)路的組合來(lái)調(diào)整EVO正時(shí)，由此改變到達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部EGR以補(bǔ)充外部EGR。

技術(shù)領(lǐng)域

本說(shuō)明書(shū)總體上涉及用于排氣再循環(huán)的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

排氣再循環(huán)(EGR)可以在車(chē)輛中實(shí)施以緩解不期望的燃燒副產(chǎn)物(諸如NO_x)的排放。可以通過(guò)外部EGR系統(tǒng)減少釋放NO_x到大氣，由此允許NO_x在低于峰值氣缸溫度和稀釋氧環(huán)境下在發(fā)動(dòng)機(jī)中重新燃燒。近年來(lái)，排放標(biāo)準(zhǔn)變得越來(lái)越嚴(yán)格，從而要求更高的EGR輸送以進(jìn)一步緩解NO_x排放。然而，外部EGR系統(tǒng)可能無(wú)法在不變得越來(lái)越大且越來(lái)越昂貴的情況下滿(mǎn)足需求。

在一些示例中，可以通過(guò)致動(dòng)節(jié)流板以減小進(jìn)氣歧管壓力來(lái)抵消EGR缺點(diǎn)。結(jié)果，在排氣歧管與進(jìn)氣歧管壓力之間產(chǎn)生更大壓力差，從而將更高EGR流量汲取到進(jìn)氣歧管壓力中。然而，特別是在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中致動(dòng)節(jié)流板可能會(huì)增加泵氣損失，降低燃料經(jīng)濟(jì)性，并且可能會(huì)推動(dòng)渦輪增壓器壓縮機(jī)的操作點(diǎn)接近喘振極限。

用于增加EGR的其他嘗試包括用專(zhuān)用EGR氣缸來(lái)配置發(fā)動(dòng)機(jī)。Ku等人在U.S.9,534,542中示出了一種示例性方法。其中，發(fā)動(dòng)機(jī)的EGR系統(tǒng)包括將專(zhuān)用外部EGR氣缸的排氣門(mén)配置為選擇性地打開(kāi)以將排氣再循環(huán)到發(fā)動(dòng)機(jī)中的不同位置，諸如在進(jìn)氣節(jié)氣門(mén)下游的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口、壓縮機(jī)前的位置以及壓縮機(jī)后的位置處。發(fā)動(dòng)機(jī)的其余氣缸可以通過(guò)調(diào)整進(jìn)氣門(mén)/排氣門(mén)正時(shí)來(lái)提供內(nèi)部EGR。EGR經(jīng)由外部EGR到達(dá)不同位置的輸送和速率可以基于工況進(jìn)行調(diào)整，并且能夠在例如扭矩需求變化期間維持發(fā)動(dòng)機(jī)性能。與固定EGR系統(tǒng)相比，在較高發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷期間以較高速率向壓縮機(jī)前的位置引入EGR，并且改善了氣缸間平衡。

然而，本文的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到此類(lèi)系統(tǒng)的潛在問(wèn)題。作為一個(gè)示例，雖然改變外部EGR到不同位置的分配可以使得更多EGR能夠被輸送到選定的發(fā)動(dòng)機(jī)區(qū)域以提高燃燒穩(wěn)定性和性能，但是經(jīng)由單個(gè)氣缸提供外部EGR不允許增加總體EGR流量。包括專(zhuān)用氣缸中的外部EGR和其余氣缸處的內(nèi)部EGR的EGR總量可能是恒定的，并且因此無(wú)法適應(yīng)對(duì)EGR的增長(zhǎng)需求。此外，Ku等人的EGR系統(tǒng)可能僅在具有配備有多個(gè)排氣門(mén)的至少一個(gè)氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī)中實(shí)施。因此，由Ku等人描述的方法可能不容易適應(yīng)各種發(fā)動(dòng)機(jī)類(lèi)型。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)示例中，上述問(wèn)題可以通過(guò)一種方法來(lái)解決，所述方法：用于基于逆模型確定發(fā)動(dòng)機(jī)處的排氣門(mén)打開(kāi)(EVO)正時(shí)設(shè)定點(diǎn)，所述逆模型基于排氣NO_x測(cè)量值而連續(xù)地更新；基于所述逆模型來(lái)確定外部排氣再循環(huán)(EGR)設(shè)定點(diǎn)，所述外部EGR設(shè)定點(diǎn)與所述EVO正時(shí)設(shè)定點(diǎn)并行地確定；以及基于所述EVO正時(shí)設(shè)定點(diǎn)與EGR氣缸平衡反饋環(huán)路的組合來(lái)調(diào)整所述EVO正時(shí)。通過(guò)這種方式，減少了用于增加EGR的節(jié)氣門(mén)致動(dòng)以及對(duì)外部EGR的依賴(lài)性。