[发明专利]在压缩机喘振工况期间保持燃烧稳定性

说明书

技术领域

本申请涉及机动车辆工程领域，并且更具体地涉及避免发动机进气空气充气的过度稀释。

背景技术

与具有相似输出功率的自然吸气发动机相比，增压发动机提供更佳的燃料经济性。然而，增压会导致发动机内不期望的高燃烧温度。排气再循环（EGR）可以用于解决该问题，并且提供其它益处。在汽油发动机中，例如，冷却的EGR能够提高燃料经济性。在中等负荷和高负荷时，由于爆震缓解的原因会提高燃料经济性，从而允许更高效的燃烧相位、减少发动机冷却剂的热损耗以及降低排气温度，这继而降低对冷却排气部件的需求。在低负荷时，EGR提供了降低节流损失的附加益处。

在配备有被连接到排气驱动的涡轮的进气空气压缩机的增压发动机系统中，排气可以通过高压（HP）EGR回路和/或低压（LP）EGR回路再循环。在LP EGR回路中，排气来自涡轮下游并在压缩机上游与进气空气混合。与排气来自涡轮上游并输送到压缩机下游的HP EGR不同，LP EGR提供了从中等发动机负荷到高发动机负荷的适度流量、更容易被冷却以及更加独立于节气门和废气门被控制。

关于LP EGR，由压缩机入口处的压力和通过压缩机的质量流量确定稀释率。增压发动机的问题是，当质量流量速率对于当前增压水平而言变得过低时，压缩机会发生喘振。本发明人已观察到，在压缩机喘振期间，发动机的空气引入系统（AIS）上的压力振荡和流量振荡也会引起稀释率振荡。在汽油发动机系统中，稀释率的振荡会导致燃烧不稳定性，即，当供应到发动机的氧气太少时。此外，LP EGR稀释率的前沿技术的反馈控制可以放大振荡，从而导致持续的燃烧不稳定，这对驾驶性会有显著影响。在柴油发动机系统中，稀释率的振荡可以削弱EGR的排放控制的益处。

发明内容

因此，本公开的一个实施例提供避免发动机的进气空气充气的过度稀释的方法。在该方法中，在第一工况期间，至少一些反馈控制被施加到可调节地允许排气进入进气空气充气的阀的打开和关闭。在预测到压缩机喘振的第二工况期间，没有反馈控制被施加到阀的打开和关闭。而是，前馈控制被施加到阀的关闭。这样，即使在喘振工况期间，仍维持发动机内的燃烧稳定性。

提供上述陈述是为了以简化形式介绍本公开所选择的一部分，而不是指明关键或必要特征。由权利要求限定的所要求保护的主题既不限于上述内容，也不限于解决本文解决的问题和缺点的实施方式。

附图说明

图1和图2示出根据本公开实施例的示例性发动机系统的方面。

图3是根据本公开实施例的示例性压缩机出口与入口压力比与通过压缩机的经校正质量空气流速关系的图表。

图4示出根据本公开实施例的避免发动机进气充气过度稀释的示例性方法。

具体实施方式

现将通过示例并结合上述所示实施例描述本发明的方面。在一个或更多个实施例中大体上相同的部件、过程步骤以及其它元素被一致地标识并以最少的重复被描述。然而，应当注意的是，被一致标识的元件在一定程度上也可以不同。还应注意的是，本公开包括的附图是示意性的并且通常未按比例绘制。而是，图中所示的部件的各种绘图比例、高宽比以及标号可以被有意地扭曲以使某些特征或关系更容易被看清。

图1示意性地示出机动车辆的示例性发动机系统10的各方面。在发动机系统10中，新鲜空气被引入空气滤清器12并流向压缩机14。压缩机可以是任何合适的进气空气压缩机，例如马达驱动或驱动轴驱动的机械增压器压缩机。然而，在发动机系统10中，压缩机被机械地连接到涡轮增压器18中的涡轮16，该涡轮16是通过膨胀来自排气歧管20的发动机排气被驱动的。

压缩机14经由充气空气冷却器（CAC）24和节气门26被流体地连接到进气歧管22。来自压缩机的压缩空气通过CAC和途中的节气门流到进气歧管。在所示的实施例中，压缩机再循环阀（CRV）28被连接在压缩机的入口和出口之间。压缩机旁通阀可以是经配置在选定工况下打开以释放过多的增压压力的常闭阀。

排气歧管20和进气歧管22分别通过一系列排气门32和进气门34被连接到一系列汽缸30。在一个实施例中，排气门和/或进气门可以被电子致动。在另一实施例中，排气门和/或进气门可以被凸轮致动。无论电子致动还是凸轮致动，均可以针对所需的燃烧和排放控制性能，根据需要调节排气门和进气门打开和关闭正时。