用于控制專用egr發(fā)動機的技術的制作方法
【專利說明】用于控制專用EGR發(fā)動機的技術
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請涉及并要求于2012年6月28日提交的、標題為“用于控制專用EGR發(fā)動機的技術”的第61/665，679號美國臨時申請的優(yōu)先權，該申請通過引用整體地并入本文。
【背景技術】
[0003]利用一個或多個缸作為專用EGR缸進行操作的發(fā)動機具有大大簡化的控制和壓力管理、更少的硬件裝置以及其他優(yōu)點。然而，這些簡化的代價是對系統(tǒng)控制的損失，包括對EGR分數(shù)控制的損失。當標稱缸專用于提供EGR并且采用標準燃料供給和控制時，由該缸提供的EGR分數(shù)被限制為EGR缸的數(shù)目與總缸數(shù)的簡單比值。例如，如果所有缸均以相同方式進行操作，那么總共具有4個缸且一個為EGR專用缸的發(fā)動機將以25%的EGR分數(shù)操作。此外，具有專用EGR缸的發(fā)動機提供了在進氣歧管處更好地控制氣體的溫度和組成的機會，前提是能夠開發(fā)一種系統(tǒng)來利用這個機會。因此，期望在該領域進行進一步的技術開發(fā)。

【發(fā)明內容】

[0004]一個實施方式是用于控制分開的排氣發(fā)動機的獨特的系統(tǒng)。其它實施方式包括用于控制分開的排氣發(fā)動機的獨特的方法、系統(tǒng)和設備。提供本概述以引入在以下說明性實施方式中進一步進行描述的概念的選擇。該概述并不旨在標識所要求保護的主題的關鍵特征或必要特征，也并不旨在用于協(xié)助限制所要求保護的主題的范圍。其他實施方式、形式、目的、特征、優(yōu)點、方面以及益處將在以下描述和附圖中變得顯而易見。
【附圖說明】
[0005]圖1是具有帶選擇性專用EGR缸的發(fā)動機的示意圖。
[0006]圖2是具有專用EGR缸的系統(tǒng)的示意圖。
[0007]圖3是具有帶可變入口控制部的專用EGR缸的系統(tǒng)的示意圖。
[0008]圖4是具有帶可變入口控制部的多個選擇性專用EGR缸的系統(tǒng)的示意圖。
[0009]圖5是具有帶可變入口控制部的選擇性專用EGR缸的系統(tǒng)的示意圖。
【具體實施方式】
[0010]為了促進對本發(fā)明的原理的理解，以下將參照附圖所示的實施方式，并且將使用具體語言來描述這些實施方式。然而，應理解的是，并不旨在對本發(fā)明的范圍進行限制，本發(fā)明相關的領域中的技術人員通常會想到的在所述實施方式中的任何變化和進一步的修改、以及如本文中所述的本發(fā)明的原理的任何進一步的應用均在本文中進行了設想。
[0011]參照圖1，系統(tǒng)100被示出為具有發(fā)動機102。發(fā)動機102是任何類型的內燃機，并且可包括化學計量發(fā)動機、汽油發(fā)動機和/或天然氣發(fā)動機。在某些實施方式中，發(fā)動機102包括稀薄燃燒發(fā)動機，諸如稀薄燃燒汽油發(fā)動機或稀薄燃燒柴油循環(huán)發(fā)動機。在某些實施方式中，發(fā)動機102可以是產(chǎn)生排放的任何類型的發(fā)動機，其可包括廢氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)，例如用于減少來自發(fā)動機102的呢的排放。發(fā)動機102包括多個缸a、b。缸的數(shù)量可以是任何數(shù)量，并且其布置可以是任何布置。系統(tǒng)100包括用于說明的內聯(lián)6缸布置。
[0012]發(fā)動機102包括專用EGR缸b以及不專用于EGR的缸a。如本文中所使用的，應對術語“專用EGR”進行寬泛的解讀。在任何EGR布置中，在至少某些操作條件下，如果某些缸的全部排氣輸出再次循環(huán)至發(fā)動機進氣部，那么該缸即為專用EGR缸。專用EGR缸通常至少在專用的EGR操作期間包括從不是專用EGR缸的其余缸中的一個或多個缸分開的排氣。
[0013]在系統(tǒng)100中，EGR氣體108再循環(huán)，并且在進氣歧管104的上游位置處與進入氣體118相結合。EGR氣體108可在混合器(未示出)處或通過任何其他裝置與進入氣體118相結合。在某些實施方式中，EGR氣體108直接返回至進氣歧管。EGR系統(tǒng)可以是例如在壓縮機(未示出)的上游位置處返回進氣部的低壓回路，或者可以是在壓縮機的下游位置處和/或在進氣歧管處返回進氣部的高壓回路。在某些實施方式中，系統(tǒng)100不包括壓縮機或其它任何類型的增壓壓力產(chǎn)生裝置。示例性系統(tǒng)100包括EGR回路108中的EGR冷卻器112以及選擇性地允許EGR流繞過EGR冷卻器112的EGR冷卻器旁通閥110。EGR冷卻器112和/或EGR冷卻器旁通閥110的存在是可選且非限制性的。
[0014]在某些實施方式中，專用EGR缸b包括用于供給燃料的直接噴射器(未示出)。如本文所使用的直接噴射器包括將燃料直接注入缸容積的任何燃料噴射器，并且能夠在一個或多個進氣閥和一個或多個排氣閥閉合時將燃料輸送至缸容積中。直接噴射器可構造成在缸的頂部注入燃料。在某些實施方式中，直接噴射器可被構造成將燃料注入預燃燒室中，雖然在某些實施方式中專用EGR缸b不包括預燃燒室。每個專用EGR缸b均可包括一個或多個直接噴射器。直接噴射器可以是用于專用EGR缸b的主要或唯一的燃料供給裝置，或替代地，直接噴射器可以是用于專用EGR缸b的輔助或次級燃料供給裝置。在某些實施方式中，直接噴射器能夠在任何操作條件下為專用EGR缸b提供所有設計的燃料供給量。替代地，直接噴射器可能僅能夠為專用EGR缸b提供部分設計的燃料供給量，例如直接噴射器可能能夠提供用于具體目的的指定量的燃料，其中，具體目的包括本公開中的任何內容所描述的目的。
[0015]在某些實施方式中，系統(tǒng)100包括控制器122，控制器122被構造成執(zhí)行某些操作來控制專用EGR發(fā)動機。在某些實施方式中，控制器122形成處理子系統(tǒng)的一部分，該處理子系統(tǒng)包括具有存儲、處理和通信硬件的一個或多個計算設備。控制器122可以是單個裝置或分布式裝置，并且控制器122的功能可通過硬件或軟件來執(zhí)行。控制器122可包括于、部分包括于發(fā)動機控制器(未示出)內或與發(fā)動機控制器完全分離?？刂破?22與整個系統(tǒng)100中的任何傳感器或致動器通信，包括通過直接通信、在數(shù)據(jù)鏈路上通信和/或通過與其他控制器或向控制器122提供傳感器和/或致動器信息的處理子系統(tǒng)的部分的通信。
[0016]在某些實施方式中，控制器122被描述為在功能上執(zhí)行某些操作。本文中包括控制器操作的描述強調了控制器的結構獨立性，并且示出了控制器的操作的一個分組以及職責。執(zhí)行類似整體操作的其它分組應理解為在本申請的范圍內?？刂破鞯亩鄠€方面可在硬件中實施和/或通過存儲在一個或多個計算機可讀介質上非瞬態(tài)存儲器中的計算機執(zhí)行指令來實現(xiàn)，并且控制器可分布在各種硬件或基于計算機的組件上。
[0017]示例性的和非限制性的控制器執(zhí)行元件包括提供在其中確定的任何值的傳感器、通過提供對于在其中確定的值為前體的任何值的傳感器、數(shù)據(jù)鏈路和/或網(wǎng)絡硬件、任何致動器和/或數(shù)字控制元件，其中，數(shù)據(jù)鏈路和/或網(wǎng)絡硬件包括通信芯片、振蕩晶體、通信鏈路、電纜、雙絞線布線、同軸線布線、屏蔽線布線、發(fā)射器、接收器和/或收發(fā)信機、邏輯電路、硬連線邏輯電路、根據(jù)模塊規(guī)范配置的在具體非過渡狀態(tài)下可重新配置的邏輯電路，任何致動器包括至少一個電致動器、液壓致動器或氣壓致動器、螺線管、運算放大器、模擬控制元件(彈簧、濾波器、積分器、加法器、除法器、增益元件)。
[0018]本文中所列具體實施元件并不是限定性的，并且用于本文中描述的本領域技術人員可理解的任何控制器的任何實施元件均在本文中進行了設想。在對操作進行描述后，本文中的控制器就能夠進行許多基于硬件和/或計算機的實施，對于獲得本文中公開的益處以及理解通過本公開提供的控制器的操作的本領域技術人員，該控制器的很多具體實施涉及機械步驟。
[0019]本文所描述的某些操作包括用于解譯(interpret) —個或多個參數(shù)的操作。如本文中所用，解譯包括通過本領域中已知的任何方法接收值，包括至少從數(shù)據(jù)鏈路或網(wǎng)絡通信接收值、接收表明該值的電子信號(例如，電壓信號、頻率信號、電流信號或PWM信號)、接收表明該值的軟件參數(shù)、從非瞬態(tài)計算機可讀存儲介質上的存儲器位置讀取該值、通過本領域中已知的任何方式將該值作為運行時間參數(shù)進行接收，和/或通過接收可通過其計算所解譯的參數(shù)的值，和/或通過參照被解譯或為參數(shù)值的默認值。
[0020]下面將對某些系統(tǒng)進行描述，其包括在本公開的不同背景下控制器操作的示例。在某些實施方式中，控制器122解譯預熱條件，并且控制器122響應于該預熱條件提供預熱操作指令。預熱條件包括在本領域被理解為可表明發(fā)動機102和/或在發(fā)動機的下游的后處理組件(未示出)低于一個溫度值并且期望和/或要求增加溫度的任何條件。示例性的和非限定性的預熱條件包括冷啟動條件、低催化劑溫度條件、低發(fā)動機溫度條件、低發(fā)