在升壓發(fā)動機系統(tǒng)中稀操作期間egr閥的控制的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及在升壓車輛發(fā)動機系統(tǒng)中稀操作(lean operat1n)期間EGR閥的控制。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動機系統(tǒng)可配置有排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)，經(jīng)由EGR系統(tǒng)排氣的至少一部分被再循環(huán)至發(fā)動機進氣裝置。各種傳感器可耦接在發(fā)動機系統(tǒng)中，以估計輸送到發(fā)動機的EGR量。這些可包括例如，耦接到發(fā)動機進氣歧管和/或排氣歧管的各種溫度傳感器、壓力傳感器、氧傳感器和濕度傳感器。
[0003]因此，EGR水平可基于各種狀況(諸如燃燒空燃比和排氣排放水平)而調(diào)整。這種調(diào)整的一個示例由Schilling等人在US 2013/0104544中示出。其中，在稀操作期間，增加再循環(huán)的EGR量，以便改善排氣排放。
[0004]然而，發(fā)明人在此已經(jīng)認識到了利用這種方法的潛在問題。作為一個示例，發(fā)動機控制可由于不正確的EGR估計而劣化。具體地，在稀至非常稀的發(fā)動機操作期間，在排氣中且因此在EGR中存在顯著量的新鮮空氣。如果EGR輸送由EGR閥兩端或者EGR系統(tǒng)的固定孔兩端的德爾塔(delta)壓力傳感器(或EGR MAF傳感器)估計，該傳感器可以將新鮮空氣流不正確地解釋為排氣殘余物，并且EGR可被高估。因此，基于此EGR估計對火花正時、節(jié)氣門位置和其他致動器的調(diào)整可被不正確地安排，導(dǎo)致潛在燃燒和轉(zhuǎn)矩控制問題。作為另一個示例，在其中EGR由進氣氧傳感器估計的發(fā)動機系統(tǒng)中，新鮮空氣可導(dǎo)致EGR測量誤差，該EGR測量誤差可被誤解為降低的發(fā)動機稀釋，并且EGR可被低估。除不正確的發(fā)動機控制以外，這也可由于EGR監(jiān)視器注意到預(yù)期EGR閥流量對由進氣氧傳感器測量的EGR之間的差異導(dǎo)致OBD問題。在其他系統(tǒng)(諸如MAF系統(tǒng))中，通過EGR系統(tǒng)的新鮮空氣可以不被考慮，導(dǎo)致空氣充氣計算誤差，該空氣充氣計算誤差可導(dǎo)致供燃料和轉(zhuǎn)矩誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明人在此已經(jīng)認識到在排氣裝置中存在大量新鮮空氣的稀操作期間，會更有效的是不輸送任何EGR，而不是輸送不正確的EGR量。換句話說，EGR對排放和燃料效率的好處可能不比由不正確的EGR估計和輸送而引起的燃料損失和性能損失更重要。因此，在一個示例中，上述的一些問題可至少部分由一種用于發(fā)動機的方法來解決，該方法包括:當利用經(jīng)調(diào)整為比化學(xué)計量(stoich1metry)更稀的空燃比操作發(fā)動機時，響應(yīng)排氣空燃比比閾值更稀，關(guān)閉EGR閥。
[0006]作為一個示例，在稀發(fā)動機操作期間，閾值可基于發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負載被設(shè)定。該閾值可以基于可被容許的最大的EGR誤差的量。該可容許的EGR誤差可用于計算可接受的稀度。響應(yīng)排氣空燃比比閾值更稀，EGR輸送可通過關(guān)閉EGR閥而停用。此處，EGR可以是低壓EGR，并且EGR閥可以是耦接在低壓EGR系統(tǒng)中的EGR閥。該閥可保持閉合，至少直到發(fā)動機操作已經(jīng)返回到比稀的閾值更濃(諸如當發(fā)動機操作恢復(fù)到化學(xué)計量時)。此后，可啟用 EGR。
[0007]以這種方式，可以減少與由EGR監(jiān)視器進行的EGR系統(tǒng)的不正確EGR估計和誤判斷相關(guān)聯(lián)的問題。因此，這不僅減少與不正確火花和轉(zhuǎn)矩控制相關(guān)的燃燒問題，而且降低與故障EGR監(jiān)視器相關(guān)聯(lián)的成本。通過去除能夠引起EGR測量的錯誤讀數(shù)的狀況，改善了可驅(qū)動性和燃料經(jīng)濟性。
[0008]應(yīng)該理解，提供上述概要是以簡化形式介紹一些概念，其在【具體實施方式】中進一步描述。這并不意在確定所要求保護的主題的關(guān)鍵或基本特征，所要求保護的主題的范圍由【具體實施方式】之后的權(quán)利要求唯一地限定。此外，所要求保護的主題并不限于解決上述或在本公開的任何部分中所提及的任何缺點的實施方式。
【附圖說明】
[0009]圖1示出包括進氣濕度傳感器的示例發(fā)動機系統(tǒng)的示意圖。
[0010]圖2示出響應(yīng)排氣空燃比變得比閾值更稀而停用EGR的高級流程圖。
[0011]圖3示出在選定的稀工況期間EGR的示例停用。
【具體實施方式】
[0012]提供了用于在發(fā)動機系統(tǒng)(諸如圖1的系統(tǒng))中在選定的稀發(fā)動機工況期間停用EGR的方法和系統(tǒng)。發(fā)動機控制器可經(jīng)配置以執(zhí)行控制程序(諸如圖2的程序)，以當確定發(fā)動機燃燒比閾值更稀時停用EGR，其中該閾值基于發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負載而調(diào)整。參照圖3示出了示例調(diào)整。以這種方式，減少EGR的誤判斷和誤計算。
[0013]圖1示出包括多缸內(nèi)燃發(fā)動機10和雙渦輪增壓器120和130的示例渦輪增壓發(fā)動機系統(tǒng)100的示意圖。作為一個非限制性示例，發(fā)動機系統(tǒng)100可被包括作為用于客車的推進系統(tǒng)的一部分。發(fā)動機系統(tǒng)100可經(jīng)由進氣通道140接收進氣空氣。進氣通道140可以包括空氣過濾器156和EGR節(jié)氣閥230。發(fā)動機系統(tǒng)100可以是分體式發(fā)動機系統(tǒng)，其中進氣通道140在EGR節(jié)氣閥230的下游被分支為第一和第二并行進氣通道，其中每個進氣通道包括渦輪增壓器壓縮機。具體地，進氣空氣的至少一部分經(jīng)由第一并行進氣通道142被引導(dǎo)至渦輪增壓器120的壓縮機122，并且進氣空氣的至少另一部分經(jīng)由進氣通道140的第二并行進氣通道144被引導(dǎo)至渦輪增壓器130的壓縮機132。
[0014]由壓縮機122壓縮的總進氣空氣的第一部分可經(jīng)由第一并行分支的進氣通道146供給至進氣歧管160。以這種方式，進氣通道142和146形成該發(fā)動機的空氣進氣系統(tǒng)的第一并行分支。類似地，總進氣空氣的第二部分可以經(jīng)由壓縮機132壓縮，其中第二部分可經(jīng)由第二并行分支的進氣通道148供給至進氣歧管160。因此，進氣通道144和148形成該發(fā)動機的空氣進氣系統(tǒng)的第二并行分支。如圖1中所示，來自進氣通道146和148的進氣空氣可以在到達進氣歧管160之前經(jīng)由共同進氣通道149重新組合，其中進氣空氣可提供給發(fā)動機。
[0015]第一 EGR節(jié)氣閥230可定位在第一并行進氣通道142和第二并行進氣通道144上游的發(fā)動機進氣裝置中，而第二進氣節(jié)氣閥158可定位在第一并行進氣通道142和第二并行進氣通道144下游且在第一并行分支的進氣通道146和第二并行分支的進氣通道148下游的發(fā)動機進氣裝置中，例如，其在共同進氣通道149中。
[0016]在一些示例中，進氣歧管160可包括用于估計歧管壓力(MAP)的進氣歧管壓力傳感器182和/或用于估計歧管空氣溫度(MCT)的進氣歧管溫度傳感器183，其每個與控制器12連通。進氣通道149能夠包括增壓空氣冷卻器(CAC) 154和/或節(jié)氣門(諸如第二節(jié)氣閥158)。節(jié)氣閥158的位置可以由控制系統(tǒng)經(jīng)由連通地耦接到控制器12的節(jié)氣門致動器(未示出)調(diào)整。可提供抗喘振閥152，以經(jīng)由再循環(huán)通道150選擇性地將流體再循環(huán)通過渦輪增壓器120和130的壓縮機階段。作為一個示例，當在壓縮機上游的進氣空氣壓力達到閾值時，抗喘振閥152能夠打開以使流體通過再循環(huán)通道150。
[0017]空氣導(dǎo)管149可進一步包括進氣氧傳感器172。在一個示例中，氧傳感器是UEGO傳感器。如本文所詳述，該進氣氧傳感器可經(jīng)配置以提供關(guān)于在進氣歧管中所接收的新鮮空氣中的氧含量的估計值。另外，當EGR在流動時，該傳感器處氧濃度的變化可用來推斷EGR量且用于精確的EGR流量控制。在所述的示例中，氧傳感器172布置在節(jié)氣門158的上游且增壓空氣冷卻器154的下游。然而，在替代實施例中，氧傳感器可布置在CAC的上游。壓力傳感器174可布置在氧傳感器的旁邊用于估計接收氧傳感器的輸出所處的進氣壓力。由于氧傳感器的輸出受進氣壓力的影響，所以參考氧傳感器輸出可在參考進氣壓力下獲悉。在一個示例中，該參考進氣壓力是節(jié)氣門入口壓力(TIP)，其中壓力傳感器174是TIP傳感器。在替代示例中，該參考進氣壓力是如由MAP傳感器182感測的歧管壓力(MAP)。
[0018]發(fā)動機10可包括多個汽缸14。在所述的示例中，發(fā)動機10包括以V型配置布置的六個汽缸。具體地，六個汽缸布置在兩組(bank) 13和15上，每組包括三個汽缸。在替代示例中，發(fā)動機10能夠包括兩個或更多個汽缸(諸如3、4、5、8、10或更多個汽缸)。這些不同的汽缸可以等分并布置在替代配置中(諸如V型、直列式、箱型等)。每個汽缸14可配置有燃料噴射器166。在所述的不例中，燃料噴射器166是直接缸內(nèi)噴射器。然而，在其他不例中，燃料噴射器166能夠配置為基于氣道的燃料噴射器。
[0019]經(jīng)由共