控制發(fā)動(dòng)機(jī)的方法
【專利摘要】一種控制發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，包括：確定并比較EGR氣體的實(shí)際供應(yīng)量和目標(biāo)供應(yīng)量；感測(cè)EGR閥的打開(kāi)比率，以控制供應(yīng)至進(jìn)氣管線的實(shí)際供應(yīng)量；如果實(shí)際供應(yīng)量小于目標(biāo)供應(yīng)量并且如果EGR閥的打開(kāi)比率處于最大，則將安裝在使電動(dòng)力渦輪增壓器旁通的旁通管線處的旁通閥的打開(kāi)比率固定至最小打開(kāi)比率；并且在所述旁通閥的打開(kāi)比率被固定至最小打開(kāi)比率的狀態(tài)下控制所述EGR閥的打開(kāi)比率。因此，能夠更精確和穩(wěn)定地供應(yīng)EGR氣體。
【專利說(shuō)明】控制發(fā)動(dòng)機(jī)的方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2013年2月6日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)N0.10-2013-0013416的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容以引用的形式結(jié)合于此用于通過(guò)該引用的所有目的。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及控制發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，其將排放氣體(或EGR氣體)從排氣管線再循環(huán)至進(jìn)氣管線，并且更精確地控制再循環(huán)的EGR氣體。
【背景技術(shù)】
[0004]通常，在安裝在車輛內(nèi)的大多數(shù)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和一些汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中，安裝排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)以對(duì)應(yīng)于排放氣體控制。
[0005]這樣的排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)通過(guò)將從發(fā)動(dòng)機(jī)排出的排放氣體的一部分返回至汽缸的進(jìn)氣設(shè)備而使發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒溫度下降并減少氮氧化物(NOx)的產(chǎn)生量，從而降低燃料消耗。
[0006]在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中，除了機(jī)械渦輪增壓器以外，還應(yīng)用了電動(dòng)力渦輪增壓器和LP-EGR系統(tǒng)，并且為了充分地供應(yīng)EGR氣體，應(yīng)當(dāng)在機(jī)械渦輪增壓器的前端部分內(nèi)形成負(fù)壓。
[0007]因此，為了在機(jī)械渦輪增壓器的前端部分內(nèi)形成負(fù)壓，通過(guò)打開(kāi)安裝在使EGR氣體通過(guò)的EGR管線內(nèi)的EGR閥至最大并且通過(guò)控制進(jìn)氣管線的旁通閥，而能夠控制EGR氣體的供應(yīng)量。
[0008]然而，因?yàn)橥ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)旁通閥的打開(kāi)比率難以精確地控制EGR氣體的供應(yīng)量，所以壓縮機(jī)的前端部分的壓力可能會(huì)不規(guī)律地變化。
[0009]公開(kāi)于本發(fā)明背景部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的各個(gè)方面提供一種控制發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，其具有這樣的優(yōu)點(diǎn):通過(guò)更一致地維持壓縮機(jī)的前端部分的壓力來(lái)更穩(wěn)定地供應(yīng)并精確地控制EGR氣體。
[0011]本發(fā)明的各個(gè)方面提供了一種控制發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，所述方法包括:感測(cè)或計(jì)算從排氣管線供應(yīng)至進(jìn)氣管線的EGR氣體的實(shí)際供應(yīng)量和目標(biāo)供應(yīng)量，并且比較所述實(shí)際供應(yīng)量和所述目標(biāo)供應(yīng)量的大小；感測(cè)安裝在EGR管線內(nèi)的EGR閥的打開(kāi)比率，以控制供應(yīng)至所述進(jìn)氣管線的EGR氣體的實(shí)際供應(yīng)量；如果EGR氣體的實(shí)際供應(yīng)量小于EGR氣體的目標(biāo)供應(yīng)量并且如果EGR氣體的打開(kāi)比率為最大，則將安裝在使電動(dòng)力渦輪增壓器旁通的旁通管線處的旁通閥的打開(kāi)比率固定至最小打開(kāi)比率；并且在所述旁通閥的打開(kāi)比率被固定至最小打開(kāi)比率的狀態(tài)下控制所述EGR閥的打開(kāi)比率。
[0012]所述電動(dòng)力渦輪增壓器可以安裝在比連接至所述EGR管線的點(diǎn)更遠(yuǎn)的上游側(cè)的所述進(jìn)氣管線處，以使吸入的空氣增壓并通過(guò)電動(dòng)機(jī)來(lái)操作。
[0013]在控制所述EGR閥的打開(kāi)比率時(shí)，可以一起控制設(shè)置在所述電動(dòng)力渦輪增壓器的下游側(cè)以控制進(jìn)氣流量的增壓控制閥的打開(kāi)量。
[0014]在所述排氣管線處，第一催化單元和第二催化單元可以按順序設(shè)置在排放氣體的排氣方向上，并且所述EGR管線可以從在所述第一催化單元和所述第二催化單元之間的排氣管線分支。
[0015]所述發(fā)動(dòng)機(jī)可以進(jìn)一步包括機(jī)械渦輪增壓器，所述機(jī)械渦輪增壓器單獨(dú)地壓縮來(lái)自所述電動(dòng)力渦輪增壓器的進(jìn)氣管線的吸入的空氣，其中所述機(jī)械渦輪增壓器可以包括渦輪機(jī)和壓縮機(jī)，所述渦輪機(jī)設(shè)置在所述排氣管線處的所述第一催化單元的上游側(cè)以通過(guò)排放氣體旋轉(zhuǎn)，所述壓縮機(jī)設(shè)置在所述EGR管線和所述進(jìn)氣管線連接的點(diǎn)的下游側(cè)以通過(guò)所述渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn)。
[0016]在所述壓縮機(jī)的下游側(cè)處，可以設(shè)置冷卻壓縮的吸入的空氣的中間冷卻器和調(diào)整已經(jīng)過(guò)所述中間冷卻器的吸入的空氣的流量的節(jié)流閥。
[0017]如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案的控制發(fā)動(dòng)機(jī)的方法中，當(dāng)在關(guān)閉旁通閥之前EGR氣體的實(shí)際供應(yīng)量沒(méi)有達(dá)到目標(biāo)供應(yīng)量時(shí)，通過(guò)將所述旁通閥固定至最小打開(kāi)比率(步驟I)，并且通過(guò)同時(shí)地或選擇性地調(diào)整EGR管線的EGR閥和電動(dòng)力渦輪增壓器的后端的增壓控制閥，能夠更精確和穩(wěn)定地供應(yīng)EGR氣體。
[0018]本發(fā)明的方法和裝置具有其他的特性和優(yōu)點(diǎn)，這些特性和優(yōu)點(diǎn)從并入本文中的附圖和隨后的【具體實(shí)施方式】中將是顯而易見(jiàn)的，或者將在并入本文中的附圖和隨后的【具體實(shí)施方式】中進(jìn)行詳細(xì)陳述，這些附圖和【具體實(shí)施方式】共同用于解釋本發(fā)明的特定原理。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為根據(jù)本發(fā)明的具有EGR系統(tǒng)和渦輪增壓器的示例性發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。
[0020]圖2為示出了根據(jù)本發(fā)明的控制發(fā)動(dòng)機(jī)的示例性方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]現(xiàn)在將具體參考本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案，在附圖中和以下的描述中示出了這些實(shí)施方案的實(shí)例。雖然本發(fā)明與示例性實(shí)施方案相結(jié)合進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)了解，本說(shuō)明書并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實(shí)施方案。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實(shí)施方案，而且覆蓋可以被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的各種替換、修改、等效形式以及其它實(shí)施方案。
[0022]圖1為根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案的具有EGR系統(tǒng)和渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。
[0023]參考圖1，發(fā)動(dòng)機(jī)包括進(jìn)氣管線132、進(jìn)氣歧管120、汽缸體115、排氣歧管110以及排氣管線107。
[0024]在進(jìn)氣管線132處，設(shè)置了空氣凈化器箱135、電動(dòng)力渦輪增壓器147、增壓控制閥155、壓縮機(jī)102、中間冷卻器130以及節(jié)流閥125，并且形成了使電動(dòng)力渦輪增壓器147旁通的旁通管線137。在旁通管線137處，設(shè)置了旁通閥150。
[0025]在排氣管線107處，設(shè)置了渦輪機(jī)104、第一催化單元105和第二催化單元170，并且從排氣管線107至進(jìn)氣管線132形成EGR管線167，并且在EGR管線167處，設(shè)置了低壓EGR冷卻器165 (或EGR冷卻器)和低壓EGR閥160 (或EGR閥)。EGR管線167在第一催化單元105的下游側(cè)分支，以便在進(jìn)氣管線132和旁通管線137連接的點(diǎn)的下游側(cè)連接。
[0026]從排氣管線107流動(dòng)至機(jī)械渦輪增壓器100的排放氣體使渦輪機(jī)104旋轉(zhuǎn)，并且壓縮機(jī)102通過(guò)渦輪機(jī)104的轉(zhuǎn)矩壓縮進(jìn)氣管線132的吸入的空氣，并且將所述吸入的空氣供應(yīng)至汽缸。
[0027]電動(dòng)力渦輪增壓器147包括電動(dòng)力渦輪機(jī)140和電動(dòng)機(jī)145，并且電動(dòng)機(jī)145具有根據(jù)驅(qū)動(dòng)條件通過(guò)使電動(dòng)力渦輪機(jī)140旋轉(zhuǎn)來(lái)選擇性地壓縮吸入的空氣的結(jié)構(gòu)。
[0028]EGR冷卻器165調(diào)整在EGR管線167中流動(dòng)的EGR氣體的流量，增壓控制閥155調(diào)整在進(jìn)氣管線132中流動(dòng)的吸入的空氣的流量，并且旁通閥150調(diào)整在旁通管線137中流動(dòng)的吸入的空氣的流量。
[0029]為了提高通過(guò)EGR管線167供應(yīng)的EGR氣體(再循環(huán)的氣體)的量，可以關(guān)閉旁通閥 150。
[0030]然而，在本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案中，將旁通閥150固定至或調(diào)整為沒(méi)有完全關(guān)閉的最小打開(kāi)比率，并且為了實(shí)現(xiàn)EGR氣體精確的目標(biāo)供應(yīng)量，可以控制EGR閥160的打開(kāi)比率。此外，當(dāng)EGR閥160的打開(kāi)比率被控制時(shí)，可以一起控制增壓控制閥155的打開(kāi)比率.[0031]在本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案中，為了獲得用于再循環(huán)EGR氣體的足夠的差分壓力，可以在單獨(dú)的控制單元(ECT)(未示出)內(nèi)計(jì)算旁通閥150沒(méi)有完全關(guān)閉的最小打開(kāi)比率，或者可以從預(yù)先設(shè)定的數(shù)據(jù)中選擇所述最小打開(kāi)比率。
[0032]在本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案中，控制單元基于驅(qū)動(dòng)條件計(jì)算或選擇從排氣管線107再循環(huán)至進(jìn)氣管線132的EGR氣體的目標(biāo)供應(yīng)量，并且確定(例如，計(jì)算或感測(cè))實(shí)際再循環(huán)的EGR氣體的實(shí)際供應(yīng)量。為了使實(shí)際供應(yīng)量遵循目標(biāo)供應(yīng)量，控制單元控制EGR閥160、增壓控制閥155和旁通閥150。這樣的一系列控制方法是公知的技術(shù)，因此其詳細(xì)的描述將被省略。
[0033]圖2為示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案的控制發(fā)動(dòng)機(jī)的方法的流程圖。
[0034]參照?qǐng)D2，控制單元將通過(guò)EGR管線167供應(yīng)的EGR氣體的目標(biāo)供應(yīng)量和實(shí)際供應(yīng)量進(jìn)行比較(S200 )。實(shí)際供應(yīng)量可以通過(guò)流量傳感器或差分壓力傳感器來(lái)計(jì)算，并且目標(biāo)供應(yīng)量可以根據(jù)驅(qū)動(dòng)條件來(lái)計(jì)算或者從預(yù)先設(shè)定的數(shù)據(jù)中選擇。
[0035]控制單元確定EGR閥160是否打開(kāi)至最大(S210)。如果EGR閥160打開(kāi)至最大，進(jìn)程在步驟S250處繼續(xù)，并且如果EGR閥160沒(méi)有打開(kāi)至最大，進(jìn)程在步驟S220處繼續(xù)。
[0036]EGR閥160和旁通閥150通常被控制(S220)，并且旁通閥150被固定在最小打開(kāi)比率(S250)。也即，旁通閥150在多個(gè)步驟操作，并且在被關(guān)閉之前被固定為步驟I的狀態(tài)(S250)。
[0037]控制單元確定EGR氣體的實(shí)際供應(yīng)量是否達(dá)到目標(biāo)供應(yīng)量(S230)，并且如果EGR氣體的實(shí)際供應(yīng)量達(dá)到目標(biāo)供應(yīng)量，則進(jìn)程在步驟S240處繼續(xù)，并且如果EGR氣體的實(shí)際供應(yīng)量沒(méi)有達(dá)到目標(biāo)供應(yīng)量，則進(jìn)程在步驟S260處繼續(xù)。
[0038]控制單元確定EGR閥160是否打開(kāi)至最大(S260)。如果EGR閥160打開(kāi)至最大，進(jìn)程在步驟S250處繼續(xù)，并且如果EGR閥160沒(méi)有打開(kāi)至最大，進(jìn)程在步驟S220處繼續(xù)。
[0039]在本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案中，即使EGR閥160被完全地打開(kāi)，如果EGR氣體的實(shí)際供應(yīng)量沒(méi)有達(dá)到目標(biāo)供應(yīng)量，則EGR閥被控制為通過(guò)機(jī)械渦輪增壓器100的上游側(cè)的壓力降低來(lái)噴射EGR氣體。出于該目的，控制旁通閥至最小打開(kāi)比率，并且控制EGR閥。
[0040]為了方便解釋和精確限定所附權(quán)利要求，術(shù)語(yǔ)上、前或后等被用于參考附圖中所顯示的這些特征的位置來(lái)描述示例性實(shí)施方式的特征。
[0041]前述對(duì)本發(fā)明的具體示例性實(shí)施方案的描述是為了說(shuō)明和例證的目的。這些描述并非想窮盡本發(fā)明，或者將本發(fā)明限定為所公開(kāi)的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，可以進(jìn)行很多改變和變化。選擇示例性實(shí)施方案并進(jìn)行描述是為了解釋本發(fā)明的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種示例性實(shí)施方案及其不同選擇形式和修改形式。本發(fā)明的范圍意在由所附的權(quán)利要求書及其等同形式所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種控制發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，所述方法包括: 確定從排氣管線供應(yīng)至進(jìn)氣管線的EGR氣體的實(shí)際供應(yīng)量和目標(biāo)供應(yīng)量，并且比較所述實(shí)際供應(yīng)量和所述目標(biāo)供應(yīng)量的大??； 感測(cè)安裝在EGR管線內(nèi)的EGR閥的打開(kāi)比率，以控制供應(yīng)至所述進(jìn)氣管線的EGR氣體的實(shí)際供應(yīng)量； 如果EGR氣體的實(shí)際供應(yīng)量小于EGR氣體的目標(biāo)供應(yīng)量并且如果EGR氣體的打開(kāi)比率為最大，則將旁通閥的打開(kāi)比率調(diào)整至最小打開(kāi)比率，其中所述旁通閥安裝在使電動(dòng)力渦輪增壓器旁通的旁通管線處；以及 在所述旁通閥的打開(kāi)比率被固定至最小打開(kāi)比率的狀態(tài)下控制所述EGR閥的打開(kāi)比率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，其中所述電動(dòng)力渦輪增壓器安裝在所述EGR管線的上游的進(jìn)氣管線內(nèi)，并且通過(guò)電動(dòng)機(jī)操作以使吸入的空氣增壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，其中所述EGR閥的打開(kāi)比率的控制進(jìn)一步包括控制設(shè)置在所述電動(dòng)力渦輪增壓器的下游的增壓控制閥的打開(kāi)量，以控制進(jìn)氣流量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，其中第一催化單元和第二催化單元按順序設(shè)置在排放氣體的排氣方向上，并且所述EGR管線從在所述第一催化單元和所述第二催化單元之間的排氣管線分支。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)一步包括機(jī)械渦輪增壓器，所述機(jī)械渦輪增壓器單獨(dú)地壓縮來(lái)自所述電動(dòng)力渦輪增壓器的進(jìn)氣管線的吸入的空氣；以及 其中所述機(jī)械渦輪增壓器包括渦輪機(jī)和壓縮機(jī)，所述渦輪機(jī)設(shè)置在所述排氣管線處的所述第一催化單元的上游以通過(guò)排放氣體旋轉(zhuǎn)，所述壓縮機(jī)通過(guò)所述渦輪機(jī)驅(qū)動(dòng)并設(shè)置在所述EGR管線和所述進(jìn)氣管線連接的點(diǎn)的下游。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，其中所述壓縮機(jī)的下游的中間冷卻器冷卻壓縮的吸入的空氣，并且所述中間冷卻器的下游的節(jié)流閥調(diào)整吸入的空氣的流量。
【文檔編號(hào)】F02D21/08GK103967630SQ201310611855
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月6日
【發(fā)明者】樸鐘一, 林賢俊, 韓東熙, 金潤(rùn)柱, 韓勝國(guó) 申請(qǐng)人:現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社