[发明专利]用于EGR平衡的气门正时调制

说明书

本公开提供了“用于EGR平衡的气门正时调制”。提供了用于增加输送到发动机的EGR的方法和系统。在一个示例中，一种方法可以包括基于逆模型并行地确定EVO正时设定点和外部EGR设定点。可以基于EVO正时设定点与EGR气缸平衡反馈环路的组合来调整EVO正时，由此改变到达发动机的内部EGR以补充外部EGR。

技术领域

本说明书总体上涉及用于排气再循环的方法和系统。

背景技术

排气再循环(EGR)可以在车辆中实施以缓解不期望的燃烧副产物(诸如NO_x)的排放。可以通过外部EGR系统减少释放NO_x到大气，由此允许NO_x在低于峰值气缸温度和稀释氧环境下在发动机中重新燃烧。近年来，排放标准变得越来越严格，从而要求更高的EGR输送以进一步缓解NO_x排放。然而，外部EGR系统可能无法在不变得越来越大且越来越昂贵的情况下满足需求。

在一些示例中，可以通过致动节流板以减小进气歧管压力来抵消EGR缺点。结果，在排气歧管与进气歧管压力之间产生更大压力差，从而将更高EGR流量汲取到进气歧管压力中。然而，特别是在柴油发动机中致动节流板可能会增加泵气损失，降低燃料经济性，并且可能会推动涡轮增压器压缩机的操作点接近喘振极限。

用于增加EGR的其他尝试包括用专用EGR气缸来配置发动机。Ku等人在U.S.9,534,542中示出了一种示例性方法。其中，发动机的EGR系统包括将专用外部EGR气缸的排气门配置为选择性地打开以将排气再循环到发动机中的不同位置，诸如在进气节气门下游的发动机进气口、压缩机前的位置以及压缩机后的位置处。发动机的其余气缸可以通过调整进气门/排气门正时来提供内部EGR。EGR经由外部EGR到达不同位置的输送和速率可以基于工况进行调整，并且能够在例如扭矩需求变化期间维持发动机性能。与固定EGR系统相比，在较高发动机负荷期间以较高速率向压缩机前的位置引入EGR，并且改善了气缸间平衡。

然而，本文的发明人已经认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，虽然改变外部EGR到不同位置的分配可以使得更多EGR能够被输送到选定的发动机区域以提高燃烧稳定性和性能，但是经由单个气缸提供外部EGR不允许增加总体EGR流量。包括专用气缸中的外部EGR和其余气缸处的内部EGR的EGR总量可能是恒定的，并且因此无法适应对EGR的增长需求。此外，Ku等人的EGR系统可能仅在具有配备有多个排气门的至少一个气缸的发动机中实施。因此，由Ku等人描述的方法可能不容易适应各种发动机类型。

发明内容

在一个示例中，上述问题可以通过一种方法来解决，所述方法：用于基于逆模型确定发动机处的排气门打开(EVO)正时设定点，所述逆模型基于排气NO_x测量值而连续地更新；基于所述逆模型来确定外部排气再循环(EGR)设定点，所述外部EGR设定点与所述EVO正时设定点并行地确定；以及基于所述EVO正时设定点与EGR气缸平衡反馈环路的组合来调整所述EVO正时。通过这种方式，减少了用于增加EGR的节气门致动以及对外部EGR的依赖性。