[发明专利]全可变气门增压柴油机及其控制方法

摘要

本发明涉及一种全可变气门增压柴油机，包括具有进气道和排气道的气缸，设置在气缸内的喷油器，在进气道上设置有节气门，在排气道上设置有尾气处理单元，在进排气道与气缸的连通处分别设置有全可变气门机构，在进气道与排气道之间连接设有使排气道中气体导入进气道内的EGR机构以及在排气道内排气驱动下对进气道中气体进行增压的涡轮增压机构，还包括可控制所述喷油器、全可变气门机构，EGR机构以及涡轮增压机构，以使发动机运转的ECU控制单元。本全可变气门增压柴油机可实现多种燃烧模式下的运行，提高了柴油发动机的综合性能。

主权项

一种全可变气门增压柴油机的控制方法，该全可变气门增压柴油机包括具有进气道和排气道的气缸，设置在气缸内的喷油器，在进气道上设置有节气门，在进气道和排气道与气缸的连通处分别设置有全可变气门机构，在进气道与排气道之间连接设有使排气道中气体导入进气道内的EGR机构以及在排气道内排气驱动下对进气道中气体进行增压的涡轮增压机构，还包括可控制所述喷油器、全可变气门机构、EGR机构以及涡轮增压机构，以使发动机运转的ECU控制单元，所述的EGR机构包括连接设于进气道末端与排气道始端间的带有高压EGR冷却器的高压EGR通道，在所述高压EGR通道内设置有高压EGR阀门，还包括连接设于排气道末端与进气道始端间的带有低压EGR冷却器的低压EGR通道，在所述低压EGR通道内设置有低压EGR阀门；所述的涡轮增压机构包括连接设于低压EGR通道与高压EGR通道之间的进排气道上的呈间隔布置的可单独或共同工作的大涡轮增压器和小涡轮增压器，所述小涡轮增压器靠近于排气道的上游布置，所述大涡轮增压器靠近于排气道的下游布置；其特征在于所述的全可变气门发动机的控制方法包括如下的步骤：a、发动机启动时，ECU控制排气门定时提前，进排气门升程降低，小涡轮增压器工作，喷油器于压缩上止点进行主喷射，经由节气门及内部EGR气体调节发动机运行；b、发动机处于启动后的低负荷区时，(1)发动机转速较低时，ECU控制排气门升程降低幅度渐小，逐步开启低压EGR阀门，关闭高压EGR阀门，小涡轮增压器和大涡轮增压器均工作，喷油器于压缩上止点进行主喷射；(2)发动机转速较高时，ECU控制进气门为固定定时，排气门定时延后，逐渐开启高压EGR阀门，逐渐关闭低压EGR阀门，大涡轮增压器工作，喷油器于压缩上止点附近进行主喷射；c、发动机处于启动后的中等负荷区时，(1)发动机转速较低时，若负荷较低，则ECU控制进气门为固定定时，排气门定时延后，逐渐开启高压EGR阀门，逐渐关闭低压EGR阀门，小涡轮增压器工作，喷油器于压缩上止点前喷射；若负荷较高，则ECU控制低压EGR阀门关闭，高压EGR阀门开启，小涡轮增压器继续工作，喷油器于压缩上止点进行主喷射；(2)发动机转速较高时，若负荷较低，则ECU控制进气门为固定定时，排气门定时延后，开启高压EGR阀门，关闭低压EGR阀门，大涡轮增压器工作，喷油器于压缩上止点前喷射；若负荷较高，则ECU控制排气门定时延后，进排气门升程增加，小涡轮增压器工作，开启高压EGR阀门，关闭低压EGR阀门，喷油器于压缩上止点进行主喷射；d、发动机处于启动后的较高负荷区时，(1)发动机转速较低时，ECU控制排气门为固定定时，高压EGR阀门和低压EGR阀门均开启且经由ECU调节两阀门开启比例，小涡轮增压器和大涡轮增压器均工作，喷油器于压缩上止点附近进行主喷射；(2)发动机转速较高时，ECU控制排气门为固定定时，关闭高压EGR阀门，逐渐关闭低压EGR阀门，大涡轮增压器工作，喷油器于压缩上止点附近及压缩上止点后进行两次相间隔的喷射；e、发动机处于启动后的高负荷区时，(1)发动机转速较低时，ECU控制进排气门为固定定时，关闭高压EGR阀门，逐渐关闭低压EGR阀门，小涡轮增压器工作，喷油器于于压缩上止点附近及压缩上止点后进行两次相间隔的喷射；(2)发动机转速中等时，ECU控制进排气门为固定定时，关闭高压EGR阀门，逐渐关闭低压EGR阀门，大涡轮增压器工作，喷油器于压缩上止点进行主喷射；(3)发动机转速较高时，ECU控制进排气门升程增加，关闭高压EGR阀门和低压EGR阀门，小涡轮增压器和大涡轮增压器均工作，喷油器于压缩上止点附近进行主喷射。