CN103967630B - 控制发动机的方法 - Google Patents
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Abstract
一种控制发动机的方法,包括:确定并比较EGR气体的实际供应量和目标供应量;感测EGR阀的打开比率,以控制供应至进气管线的实际供应量;如果实际供应量小于目标供应量并且如果EGR阀的打开比率处于最大,则将安装在使电动涡轮增压器旁通的旁通管线处的旁通阀的打开比率固定至最小打开比率;并且在所述旁通阀的打开比率被固定至最小打开比率的状态下控制所述EGR阀的打开比率。因此,能够更精确和稳定地供应EGR气体。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年2月6日提交的韩国专利申请No.10-2013-0013416的优先权,该申请的全部内容以引用的形式结合于此用于通过该引用的所有目的。
技术领域
本发明涉及控制发动机的方法,其将排放气体(或EGR气体)从排气管线再循环至进气管线,并且更精确地控制再循环的EGR气体。
背景技术
通常,在安装在车辆内的大多数柴油发动机和一些汽油发动机中,安装排放气体再循环系统以对应于排放气体控制。
这样的排放气体再循环系统通过将从发动机排出的排放气体的一部分返回至汽缸的进气设备而使发动机的燃烧温度下降并减少氮氧化物(NOx)的产生量,从而降低燃料消耗。
在汽油发动机中,除了机械涡轮增压器以外,还应用了电动涡轮增压器和LP-EGR系统,并且为了充分地供应EGR气体,应当在机械涡轮增压器的前端部分内形成负压。
因此,为了在机械涡轮增压器的前端部分内形成负压,通过打开安装在使EGR气体通过的EGR管线内的EGR阀至最大并且通过控制进气管线的旁通阀,而能够控制EGR气体的供应量。
然而,因为通过调节旁通阀的打开比率难以精确地控制EGR气体的供应量,所以压缩机的前端部分的压力可能会不规律地变化。
公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面提供一种控制发动机的方法,其具有这样的优点:通过更一致地维持压缩机的前端部分的压力来更稳定地供应并精确地控制EGR气体。
本发明的各个方面提供了一种控制发动机的方法,所述方法包括:感测或计算从排气管线供应至进气管线的EGR气体的实际供应量和目标供应量,并且比较所述实际供应量和所述目标供应量的大小;感测安装在EGR管线内的EGR阀的打开比率,以控制供应至所述进气管线的EGR气体的实际供应量;如果EGR气体的实际供应量小于EGR气体的目标供应量并且如果EGR气体的打开比率为最大,则将安装在使电动涡轮增压器旁通的旁通管线处的旁通阀的打开比率固定至最小打开比率;并且在所述旁通阀的打开比率被固定至最小打开比率的状态下控制所述EGR阀的打开比率。
所述电动涡轮增压器可以安装在比连接至所述EGR管线的点更远的上游侧的所述进气管线处,以使吸入的空气增压并通过电机来操作。
在控制所述EGR阀的打开比率时,可以一起控制设置在所述电动涡轮增压器的下游侧以控制进气流量的增压控制阀的打开量。
在所述排气管线处,第一催化单元和第二催化单元可以按顺序设置在排放气体的排气方向上,并且所述EGR管线可以从在所述第一催化单元和所述第二催化单元之间的排气管线分支。
所述发动机可以进一步包括机械涡轮增压器,所述机械涡轮增压器单独地压缩来自所述电动涡轮增压器的进气管线的吸入的空气,其中所述机械涡轮增压器可以包括涡轮机和压缩机,所述涡轮机设置在所述排气管线处的所述第一催化单元的上游侧以通过排放气体旋转,所述压缩机设置在所述EGR管线和所述进气管线连接的点的下游侧以通过所述涡轮机旋转。
在所述压缩机的下游侧处,可以设置冷却压缩的吸入的空气的中间冷却器和调整已经过所述中间冷却器的吸入的空气的流量的节气门。
如上所述,在根据本发明的各个实施方案的控制发动机的方法中,当在关闭旁通阀之前EGR气体的实际供应量没有达到目标供应量时,通过将所述旁通阀固定至最小打开比率(步骤1),并且通过同时地或选择性地调整EGR管线的EGR阀和电动涡轮增压器的后端的增压控制阀,能够更精确和稳定地供应EGR气体。
本发明的方法和装置具有其他的特性和优点,这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的,或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述,这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
图1为根据本发明的具有EGR系统和涡轮增压器的示例性发动机的示意图。
图2为示出了根据本发明的控制发动机的示例性方法的流程图。
具体实施方式
现在将具体参考本发明的各个实施方案,在附图中和以下的描述中示出了这些实施方案的实例。虽然本发明与示例性实施方案相结合进行描述,但是应当了解,本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反,本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案,而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等效形式以及其它实施方案。
图1为根据本发明的各个实施方案的具有EGR系统和涡轮增压器的发动机的示意图。
参考图1,发动机包括进气管线132、进气歧管120、汽缸体115、排气歧管110以及排气管线107。
在进气管线132处,设置了空气净化器箱135、电动涡轮增压器147、增压控制阀155、压缩机102、中间冷却器130以及节气门125,并且形成了使电动涡轮增压器147旁通的旁通管线137。在旁通管线137处,设置了旁通阀150。
在排气管线107处,设置了涡轮机104、第一催化单元105和第二催化单元170,并且从排气管线107至进气管线132形成EGR管线167,并且在EGR管线167处,设置了低压EGR冷却器165(或EGR冷却器)和低压EGR阀160(或EGR阀)。EGR管线167在第一催化单元105的下游侧分支,以便在进气管线132和旁通管线137连接的点的下游侧连接。
从排气管线107流动至机械涡轮增压器100的排放气体使涡轮机104旋转,并且压缩机102通过涡轮机104的转矩压缩进气管线132的吸入的空气,并且将所述吸入的空气供应至汽缸。
电动涡轮增压器147包括电动涡轮机140和电机145,并且电机145具有根据驱动条件通过使电动涡轮机140旋转来选择性地压缩吸入的空气的结构。
EGR冷却器165调整在EGR管线167中流动的EGR气体的流量,增压控制阀155调整在进气管线132中流动的吸入的空气的流量,并且旁通阀150调整在旁通管线137中流动的吸入的空气的流量。
为了提高通过EGR管线167供应的EGR气体(再循环的气体)的量,可以关闭旁通阀150。
然而,在本发明的各个实施方案中,将旁通阀150固定至或调整为没有完全关闭的最小打开比率,并且为了实现EGR气体精确的目标供应量,可以控制EGR阀160的打开比率。此外,当EGR阀160的打开比率被控制时,可以一起控制增压控制阀155的打开比率.
在本发明的各个实施方案中,为了获得用于再循环EGR气体的足够的压差,可以在单独的控制单元(ECU)(未示出)内计算旁通阀150没有完全关闭的最小打开比率,或者可以从预先设定的数据中选择所述最小打开比率。
在本发明的各个实施方案中,控制单元基于驱动条件计算或选择从排气管线107再循环至进气管线132的EGR气体的目标供应量,并且确定(例如,计算或感测)实际再循环的EGR气体的实际供应量。为了使实际供应量遵循目标供应量,控制单元控制EGR阀160、增压控制阀155和旁通阀150。这样的一系列控制方法是公知的技术,因此其详细的描述将被省略。
图2为示出了根据本发明的各个实施方案的控制发动机的方法的流程图。
参照图2,控制单元将通过EGR管线167供应的EGR气体的目标供应量和实际供应量进行比较(S200)。实际供应量可以通过流量传感器或压差传感器来计算,并且目标供应量可以根据驱动条件来计算或者从预先设定的数据中选择。
控制单元确定EGR阀160是否打开至最大(S210)。如果EGR阀160打开至最大,进程在步骤S250处继续,并且如果EGR阀160没有打开至最大,进程在步骤S220处继续。
EGR阀160和旁通阀150通常被控制(S220),并且旁通阀150被固定在最小打开比率(S250)。也即,旁通阀150在多个步骤操作,并且在被关闭之前被固定为步骤1的状态(S250)。
控制单元确定EGR气体的实际供应量是否达到目标供应量(S230),并且如果EGR气体的实际供应量达到目标供应量,则进程在步骤S240处继续,并且如果EGR气体的实际供应量没有达到目标供应量,则进程在步骤S260处继续。
控制单元确定EGR阀160是否打开至最大(S260)。如果EGR阀160打开至最大,进程在步骤S250处继续,并且如果EGR阀160没有打开至最大,进程在步骤S220处继续。
在本发明的各个实施方案中,即使EGR阀160被完全地打开,如果EGR气体的实际供应量没有达到目标供应量,则EGR阀被控制为通过机械涡轮增压器100的上游侧的压力降低来喷射EGR气体。出于该目的,控制旁通阀至最小打开比率,并且控制EGR阀。
为了方便解释和精确限定所附权利要求,术语上、前或后等被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想穷尽本发明,或者将本发明限定为所公开的精确形式,并且很显然,根据上述教导,可以进行很多改变和变化。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用,从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附的权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (5)
1.一种控制发动机的方法,所述方法包括:
确定从排气管线供应至进气管线的EGR气体的实际供应量和目标供应量,并且比较所述实际供应量和所述目标供应量的大小;
感测安装在EGR管线内的EGR阀的打开比率,以控制供应至所述进气管线的EGR气体的实际供应量;
如果EGR气体的实际供应量小于EGR气体的目标供应量并且如果EGR气体的打开比率为最大,则将旁通阀的打开比率调整至最小打开比率,其中所述旁通阀安装在使电动涡轮增压器旁通的旁通管线处;以及
在所述旁通阀的打开比率被固定至最小打开比率的状态下控制所述EGR阀的打开比率;
其中,所述EGR阀的打开比率的控制进一步包括控制设置在所述电动涡轮增压器的下游的增压控制阀的打开量,以控制进气流量。
2.根据权利要求1所述的控制发动机的方法,其中,所述电动涡轮增压器安装在所述EGR管线的上游的进气管线内,并且通过电机操作以使吸入的空气增压。
3.根据权利要求1所述的控制发动机的方法,其中,第一催化单元和第二催化单元按顺序设置在排放气体的排气方向上,并且所述EGR管线从在所述第一催化单元和所述第二催化单元之间的排气管线分支。
4.根据权利要求3所述的控制发动机的方法,其中,所述发动机进一步包括机械涡轮增压器,所述机械涡轮增压器单独地压缩来自所述电动涡轮增压器的进气管线的吸入的空气;以及
其中,所述机械涡轮增压器包括涡轮机和压缩机,所述涡轮机设置在所述排气管线处的所述第一催化单元的上游以通过排放气体旋转,所述压缩机通过所述涡轮机驱动并设置在所述EGR管线和所述进气管线连接的点的下游。
5.根据权利要求4所述的控制发动机的方法,其中,所述压缩机的下游的中间冷却器冷却压缩的吸入的空气,并且所述中间冷却器的下游的节气门调整吸入的空气的流量。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |