[发明专利]用于低压排气再循环的方法和系统

说明书

本发明涉及用于低压排气再循环的方法和系统。一种用于控制流过压缩机再循环通道的空气流的方法包括：在第一条件期间：基于裕度减少流过压缩机再循环通道的空气流，该裕度基于在压缩机入口处的空气流的速率、流过压缩机再循环通道的空气流的速率和EGR流的速率。以此方式，CRV再循环流可以被控制为小于可能潜在地回流到放置在进气通道中的空气过滤器的量，从而防止包含在CRV再循环流中的EGR以烟灰、油和水污染空气过滤器。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年9月11日提交的题为“METHODS AND SYSTEMS FOR LOW-PRESSURE EXHAUST GAS RECIRCULATION”的美国临时专利申请61/876,595的优先权，其全部内容出于所有目的通过引用并入此处。

技术领域

本申请涉及用于低压排气再循环的方法和系统。

背景技术

内燃机可以利用从发动机排气系统到发动机进气系统的排气再循环(称为排气再循环(EGR)的过程)以减少受调整的排放。在包括涡轮和压缩机的涡轮增压发动机中，排气可以通过高压(HP)EGR系统和/或低压(LP)EGR系统再循环。在HP EGR系统中，排气从涡轮的上游抽取并与压缩机下游的进气混合。在LP EGR系统中，排气从涡轮的下游抽取并与压缩机上游的进气混合。

EGR系统可以配备有容纳在CRV通道内的压缩机再循环阀(CRV)。当打开时，CRV可以用于在某些状况期间通过将压缩机下游的进气混合物再循环回到压缩机上游的进气通道来减少压缩机喘振。

然而，在配备有LP-EGR系统、CRV的发动机中，压缩机旁通流将包含EGR，并因此包含碳烟灰、油和水。通过CRV通道的大量回流会使包含空气的EGR到达进气过滤器，从而污染空气过滤器并导致其过早失效，对于在空气过滤器和压缩机之间容量较小的系统而言尤其如此。由于配备有LP-EGR系统的发动机可能接近压缩机喘振条件操作，在加速或紧跟着突然减速的高负载的状况期间要求大量回流，因此这是特别关注的。

发明内容

发明人在此已经认识到以上问题，并且已经设计了至少部分解决它们的许多途径。在一个示例中，用于控制流过压缩机再循环通道的空气流的方法包括：在第一条件期间：基于裕度(margin)减少流过压缩机再循环通道的空气流，该裕度基于在压缩机入口处的空气流的速率、流过压缩机再循环通道的空气流的速率和EGR流的速率。以此方式，CRV再循环流可以被控制为小于可能潜在地回流到放置在进气通道中的空气过滤器中的量，从而防止包含在CRV再循环流中的EGR以烟灰、油和水污染空气过滤器。

在另一个示例中，用于发动机的系统包括：涡轮增压器，其包括布置在进气通道中的压缩机和布置在排气通道中的涡轮；低压排气再循环(EGR)系统，其包括将排气通道与压缩机上游的进气通道耦接的EGR通道；压缩机再循环通道，其将压缩机下游的进气通道与压缩机上游的进气通道耦接；控制器，其保存基于裕度减少流过压缩机再循环通道的空气流，该裕度基于在压缩机入口处的空气流的速率减去流过压缩机再循环通道的空气流的速率，并进一步减去流过EGR通道的EGR流的速率。以此方式，尽管发动机隔舱限制限制了进气体积，但系统将减少包含可能进入进气通道的CRV再循环流的EGR量。减少该量可以允许使用EGR系统，同时限制可能污染放置在进气通道中的空气过滤器的污染物浓度。

在又一个示例中，用于发动机的方法包括：在压缩机再循环阀打开的第一条件期间：测量在压缩机入口处的空气流的速率；测量流过压缩机再循环通道的空气流的速率；测量流过低压EGR通道的EGR流的速率；基于在压缩机入口处的空气流的速率、流过压缩机再循环通道的空气流的速率和流过低压EGR通道的EGR流的速率的当前值，确定裕度值；当裕度值低于阈值时关闭压缩机再循环阀。以此方式，可以基于发动机工况连续监测并调节发动机的进气和EGR系统中的空气压力和空气/气体流速，以防止可能导致包含污染放置在进气系统中的部件(例如，空气过滤器)的气体的EGR的大体积回流事件。