[发明专利]对外部EGR混合物的响应爆燃的调整

说明书

本申请要求于2009年3月18日提交的美国临时申请序列号61/161,227的权益。

技术领域

本披露总体上涉及的领域包括在涡轮增压的火花点火发动机系统中对排气再循环进行控制。

背景技术

涡轮增压的发动机系统包括发动机，这些发动机具有用于使燃料与氧化剂进行燃烧以便转化为机械动力的燃烧室、并且还具有进气子系统以便将进气输送到燃烧室。这样的发动机系统还具有排气子系统以便将排气从燃烧室中运走、抑制发动机排气噪音、并且减少随着发动机燃烧温度升高而趋于增加的排气颗粒以及氮氧化物(No_x)。排气通常被再循环到该排气子系统之外而进入该进气子系统以便与新鲜空气混合，并且回到发动机。排气再循环增加了惰性气体的量并附随地减少进气中氧气的量，由此降低了发动机燃烧温度并且因此减少了NO_x的形成。

发动机爆燃可以包括与氧化剂/燃料混合物的不均匀燃烧相关联的声学以及其他效应。例如，在火花点火发动机中，一个火花塞使一种氧化剂/燃料混合物的第一部分点火，由此产生一个火焰前端，这个火焰前端使得这个第一部分燃烧并且该火焰前端离开这个火花塞朝向混合物的未燃烧部分移动。在火焰前端后方的热的燃烧气体快速地压缩在火焰前端的前方的、混合物的未燃烧部分，由此来使未燃烧部分的温度迅速地升高到高于这种混合物的自燃温度。如果火焰前端移动得足够快以至于在未燃烧部分自燃之前消耗掉这些未燃烧部分的话，就会发生没有爆燃的正常燃烧。否则，这些未燃烧部分几乎瞬时地燃烧，从而在燃烧室中产生强的冲击波，这引起特征性的金属碰撞声或敲击声。

示例性实施方案的概述

一个示例性实施方案包括一种外部排气再循环(EGR)的方法，这种方法包括对在火花点火式涡轮增压发动机中的发动机爆燃进行监测，并且对到达发动机的未冷却的高压EGR以及冷却的低压EGR的流动进行控制。这种流动控制包括相对于冷却的低压EGR来调节未冷却的高压EGR，这样使得响应于不存在发动机爆燃来使未冷却的高压EGR相对于冷却的低压EGR而增加，并且响应于存在发动机爆燃，使未冷却的高压EGR相对于冷却的低压EGR而减少直至发动机爆燃停止。

另一个示例性实施方案包括一种在火花点火涡轮增压发动机中的外部排气再循环(EGR)的方法，这种方法包括对发动机的速度进行感测、确定发动机的负载、以及对发动机中的发动机爆燃进行监测。这种方法还包括根据一种排气再循环模型来对到达发动机的未冷却的高压EGR以及冷却的低压EGR的流动进行控制，这种模型是基于发动机速度和负载的，并且这种模型包括未冷却的高压EGR与冷却的低压EGR的一个混合物区域。这种流动控制包括当发动机在对应于这个EGR混合物区域的多个速度和多个负载运行时相对于冷却的低压EGR来调节未冷却的高压EGR，这样使得响应于不存在发动机爆燃来使未冷却的高压EGR相对于冷却的低压EGR而增加，并且响应于存在发动机爆燃，使未冷却的高压EGR相对于冷却的低压EGR而减少直至发动机爆燃停止。

另一个示例性实施方案包括用于涡轮增压的火花点火发动机的一种产品。这种产品包括：一个包含一台涡轮机的涡轮增压器、在这个增压器涡轮机上游的一个未冷却的高压EGR通道、在这个增压器涡轮机下游的一个冷却的低压EGR通道、以及至少一个EGR流动控制装置，这个装置与这些EGR通道中的至少一个处于联通。这种产品还包括一个控制器，这个控制器与这至少一个EGR流动控制装置联通以便对到达发动机的未冷却的高压EGR以及到达发动机的冷却的低压EGR的流动进行控制。这个控制器对这至少一个EGR流动控制装置进行控制以便相对于冷却的低压EGR来调节未冷却的高压EGR，这样在不存在发动机爆燃的情况下使得未冷却的高压EGR相对于冷却的低压EGR而增加，并且在存在发动机爆燃的情况下，使未冷却的高压EGR相对于冷却的低压EGR而减少直至发动机爆燃停止。

其他示例性实施方案将从以下提供的详细说明中变得清楚。应该理解，详细的说明和具体的实例虽然披露了示例性实施方案，但仅旨在用于说明的目的而并非旨在限定权利要求的范围。

附图简要说明

从以下详细说明以及附图中，这些示例性实施方案将得到更完全的理解，在附图中：

图1是涡轮增压的火花点火发动机系统的一个示例性实施方案的示意图，这个系统包括一个未冷却的高压排气再循环(EGR)通道以及一个冷却的低压EGR通道；并且