[发明专利]控制具有强制进气系统的柴油发动机的方法和装置

权利要求书

1.一种用于柴油发动机的控制装置，包括：

发动机主体，具有15∶1或更低的几何压缩比，并用于压缩向汽缸供应的燃料以导致压燃；

强制进气系统，用于将进气流强行吸入所述汽缸；

燃料喷射阀，其被设置成朝向所述汽缸并且用于将所述燃料直接喷射进所述汽缸，以及

喷射控制模块，用于控制通过所述燃料喷射阀向所述汽缸喷射所述燃料的模式；

其中，当所述发动机主体处于发动机转速低且发动机载荷是部分载荷的特殊运转范围内，且处于压缩冲程末期的汽缸温度低于预定温度的低温状态时，所述强制进气系统的强制进气水平被设置成高于预定水平，所述预定水平高于在所述汽缸温度高于所述预定温度的高温状态下的进气水平；以及

其中，至少在所述特殊运转范围内，所述喷射控制模块完成主喷射并完成前期喷射，所述主喷射的燃料喷射开始于所述压缩冲程的上止点或之前以产生主要包括扩散燃烧的主燃烧，所述前期喷射的燃料喷射在所述主喷射之前至少完成一次以在所述主燃烧开始前产生前期燃烧。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其中所述强制进气系统是两级涡轮增压器，包括具有相对较小体积涡轮的第一涡轮增压器和具有相对较大体积涡轮的第二涡轮增压器，所述第一和第二涡轮增压器被安装在所述发动机主体的排气通路内，并且，当所述发动机主体至少处于所述特殊运行范围内和所述低温状态下时，可以通过操作所述第一涡轮增压器得到所述预定或更高的强制进气水平。

3.根据权利要求1所述的控制装置，进一步包括用于绕过所述强制进气系统的旁通路，和用于调节所述旁通路内流速的调节阀；

其中，当所述发动机主体至少处于所述特殊运行范围内和所述低温状态下时，通过降低所述旁通路内的流速可以得到所述预定或更高的强制进气水平。

4.根据权利要求3所述的控制装置，其中所述强制进气系统是可变几何涡轮增压器，其中安装于所述发动机主体的排气通路内的涡轮具有可动叶片；

其中所述旁通路绕过所述涡轮；以及

其中，当所述发动机主体至少处于所述特殊运行范围内和所述低温状态下时，通过降低所述旁通路内的流速并通过阻塞所述叶片的开启来操作所述强制进气系统而得到所述预定或更高的强制进气水平。

5.根据权利要求3所述的控制装置，其中所述强制进气系统是两级涡轮增压器，包括具有相对较小体积涡轮的第一涡轮增压器和具有相对较大体积涡轮的第二涡轮增压器，所述第一和第二涡轮增压器安装在所述发动机主体的排气通路内；

其中所述旁通路绕过所述第一涡轮增压器的涡轮；以及

其中，当所述发动机主体至少处于所述特殊运行范围内和低温状态下时，通过降低所述旁通路内的流速得到所述预定或更高的强制进气水平。

6.一种控制具有强制进气系统的柴油发动机的方法，柴油发动机中几何压缩比被设置为15∶1或更低，并且向汽缸供应的燃料被压缩以导致压燃，所述方法包括：

当所述柴油发动机处于发动机转速低且发动机载荷是部分载荷的特殊运转范围内并处于压缩冲程末期的汽缸温度低于预定温度的低温状态下时，控制所述强制进气系统的强制进气水平高于预定水平，所述预定水平高于在所述汽缸温度高于所述预定温度的高温状态下的进气水平；

至少在所述特殊运行范围内，实现其中在预定时刻完成至少一次燃料喷射以在主要包括扩散燃烧的主燃烧开始前发生前期燃烧的前期喷射；以及

在所述前期喷射后，开始用于导致所述主燃烧发生在所述压缩冲程上止点或之前的主燃烧。

7.根据权利要求6所述的方法，其中当所述柴油发动机至少处于所述特殊运行范围内时，在每次喷射所注入的燃料到达形成在安装于所述汽缸内的活塞的上表面的腔内的时刻实施作为所述前期喷射的多次喷射。