[发明专利]内燃机排气再循环控制

说明书

本申请是申请日为2007年6月8日、申请号为200780023750.9的发明创造名称为“内燃机排气再循环控制”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及内燃机。更具体地，本发明涉及排气再循环(EGR)控制和单独气缸定相。

背景技术

现代柴油和汽油内燃(IC)机使用大量的EGR来降低氮氧化物(通常称为NOx)的排放。在一些柴油机应用中，所实现的EGR水平更重要，因为不能实现需要的EGR水平可能导致不稳定性问题，尤其是在非常规或特殊燃烧模式中，例如预混合充气压缩点火(PCCI)。某些其它的燃烧模式，例如，受控的自动点火，也对EGR浓度具有更大的敏感性。

通过对EGR阀位置使用闭环控制系统，可以实现特定水平的EGR，其中闭环系统的设定点按照空气质量流量(MAF)传感器观测到的新鲜空气流而标定。只要在MAF传感器中没有故障且如果在发动机子系统如何操作与标定值相比也没有其它差别，这种设定点就起作用。例如，升压压力、排气背压、进气歧管温度或影响发动机容积效率的其它因素(例如，大气空气温度和湿度)中的任何变化将对EGR控制系统具有不利的影响，因而实际实现的EGR将不同于标定值，从而引起不希望的NOx排放水平或燃烧过程的不稳定性。

因而，需要更准确的EGR控制。

发明内容

一种内燃机，构造成带有气缸压力感测装置和排气再循环装置。一种用于控制排气再循环的方法，包括根据预选择的排气再循环控制参数的预定设定点和反馈来闭环控制排气再循环装置。燃烧定相信息从气缸压力感测装置提供，且与预定燃烧定相目标比较。预选择的排气再循环控制参数的预定设定点根据燃烧定相信息与预定燃烧定相目标的比较而调节。

一种用于内燃机的控制装置，所述内燃机具有至少一个燃烧室，所述控制装置包括用于提供燃烧室压力信息的燃烧室压力传感器和排气再循环装置。控制模块适于：控制所述排气再循环装置，以实现预选择发动机参数的预定第一目标值；和根据源于燃烧室压力传感器的燃烧定相信息与燃烧定相信息的预定第二目标值比较而调节预定第一目标值。

一种用于内燃机的控制器，所述内燃机具有至少一个燃烧室，所述控制器包括响应于第一控制设定点的EGR控制，所述EGR控制可实现控制EGR装置设定。控制器还包括设定点调整控制，所述设定点调整控制可操作监测第一基于压力的燃烧室参数，并调节所述第一控制设定点，以实现基于压力的燃烧室参数的第二控制设定点。

根据各种实施例，燃烧信息可包括燃烧定相信息和燃烧持续时间信息。同样，根据各种实施例，预选择的排气再循环控制参数可包括例如，空气质量流量、EGR率、或进气氧气比例。排气再循环装置可包括例如EGR阀和可变气门系。

附图说明

图1是基于气缸压力的EGR控制的一个实施例的框图；

图2是基于气缸压力的EGR控制和气缸定相控制的一个实施例的框图；和

图3是基于气缸压力的EGR控制和气缸定相控制的可替换实施例的框图。

具体实施方式

现在参考图1-3，示意图描述了内燃机和控制系统，内燃机和控制系统根据对应于各个附图的本发明各个实施例构造。示范性发动机和控制系统包括常规四冲程内燃机12和电子发动机控制模块(ECM)(未单独示出)。示范性发动机包括公知的压缩点火式发动机，其具有主要是稀于化学当量比的操作工况。可替换地，发动机可包括使用操作稀于化学当量比的多个发动机控制策略中任何一种的发动机，例如，均质充气压缩点火式发动机、和稀燃火花点火式发动机。示范性发动机12包括附接到曲轴的多个往复式活塞，曲轴可操作地附接到车辆传动系统，以将牵引扭矩传输给传动系统。

控制系统优选地包括具有ECM的分布式控制模块结构。控制系统可以包括适于提供各个车辆系统的协调控制的多个控制模块，车辆系统包括在此所述的动力系统。控制系统可操作监测来自感测设备的输入，综合有关信息，并执行算法来控制各种致动器以实现某些目标，即燃料经济性、排放、性能、可驱动性、和硬件保护。车辆操作者通常控制或指导包括发动机在内的动力系统的操作，如通过加速踏板、制动踏板、变速器档位选择器、和车辆速度巡航控制装置。每个前述控制器和设备经由高速局域网络(LAN)总线(未单独示出)与其它控制器、设备、传感器和致动器通信。LAN总线允许在各个处理器、控制模块和设备之间的控制参数和指令的结构化通信。所采用的特定通信协议是专用的。LAN总线和合适的协议提供前述控制器和提供诸如防抱死制动、牵引控制、和车辆稳定性功能的其它控制器之间的稳定消息传送和多控制器接口。