[发明专利]用于控制排气再循环的方法和装置

说明书

用于控制排气再循环的方法和装置。提供了一种方法、燃烧发动机控制器、以及结合该控制器实现该方法的燃烧发动机。该方法包括以下步骤：确定与燃烧发动机的第一专用排气再循环(D‑EGR)气缸相关联的第一D‑EGR气缸参数的第一D‑EGR气缸参数值；以及响应于指示炭积累水平的所述第一D‑EGR气缸参数值满足阈值，再生所述第一D‑EGR气缸。

技术领域

本发明总体上涉及用于燃烧发动机的排气再循环领域。更具体地说，本发明涉及用于控制专用排气再循环的燃烧气缸的操作的方法和装置。

背景技术

燃烧发动机包括多个气缸。针对每一个气缸，可以相同或不同地控制点火定时和燃料喷射。但是，制造和使用的变化导致气缸之间的燃烧差异。可以改变点火定时以平衡由气缸产生的转矩。还可以通过控制燃烧气缸中的燃料喷射来控制空燃比。

燃烧发动机可以包括用于接收排气并接着再循环排气以缩减排放的系统。一些气缸可以专用于排气再循环(EGR)，而来自其它气缸(非专用气缸)的排气则不被再循环。EGR通过将一部分排气再循环回到气缸来进行工作。再循环气体与新鲜气体充量(charge)混合并稀释该新鲜气体充量中的氧气，同时提供对燃烧呈惰性的气体以充当燃烧热的吸收剂，从而降低气缸内峰值温度。可以控制燃烧发动机或特定气缸的空燃比(“AFR”)和EGR分数(fraction)或比率，以实现期望的燃烧和排放目标。

由于燃烧气缸的壁、活塞或阀门被操作的条件，使得专用EGR气缸能在燃烧气缸的壁、活塞或阀门中形成炭。即使该条件正确，积炭也可能在1000英里以内形成。大量的冷启动和预热循环以及过度怠速是导致快速积炭的一些条件。炭积累降低了效率并产生额外的操作问题。鉴于具有EGR系统的燃烧发动机的复杂性，期望提供至少克服燃烧发动机中的前述局限性的控制机构。

发明内容

本发明的实施方式提供了一种用于控制包括专用EGR气缸的燃烧发动机的方法、包括被构造成实现该方法的控制逻辑的发动机控制器，以及包括该发动机控制器并且执行该方法的燃烧发动机。在下述各个实施方式中，专用EGR气缸的操作条件被控制成通过再生专用EGR气缸来缩减炭积累量。再生可以在一个专用EGT气缸中执行，同时另一专用EGR气缸的操作条件被调节成补偿这种再生。

在一些实施方式中，一种操作燃烧发动机的方法，该方法包括以下步骤：确定与所述燃烧发动机的第一专用排气再循环(D-EGR)气缸相关联的第一D-EGR气缸参数的第一D-EGR气缸参数值；并且响应于指示炭积累水平的所述第一D-EGR气缸参数值满足阈值，再生所述第一D-EGR气缸。可以使所述阈值与期望的炭积累量相关联。

在一些实施方式中，一种操作燃烧发动机的方法，该方法包括以下步骤：确定与所述燃烧发动机的第一专用排气再循环(D-EGR)气缸相关联的第一D-EGR气缸参数的第一D-EGR气缸参数值；响应于所述第一D-EGR气缸参数值满足阈值，确定所述第一D-EGR气缸中的炭积累水平过多，或者如果所述第一D-EGR气缸参数值不满足所述阈值，则确定所述第一D-EGR气缸中的炭积累水平不过多；以及响应于所述第一D-EGR气缸参数值满足所述阈值的所述确定，再生所述第一D-EGR气缸，以减小所述第一D-EGR气缸中的所述炭积累水平。

有利的是，气缸再生可以增加所述燃烧气缸的效率并减少其排放。而且，以不同的方式操作不同的EGR气缸使得能够以逐个气缸为基础发生这样的再生，同时保持所述燃烧发动机的期望EGR参数。这样的参数可以包括所述EGR分数或比率以及由所述专用EGR气缸产生的气体的压力或温度。