的等間隔脈沖,從其中可以確定發(fā)動機轉速(RPM)。
[0037]在操作期間,發(fā)動機10中的每個汽缸一般經(jīng)歷四沖程周期:該周期包含進氣沖程、壓縮沖程、膨脹沖程和排氣沖程。通常在進氣沖程期間,排氣門154閉合并且進氣門152打開。空氣經(jīng)進氣歧管144被引入燃燒室30,并且活塞136移動至汽缸底部,以便增加燃燒室30內的容積?;钊?36接近汽缸的底部并且處于汽缸的沖程末期(例如,當燃燒室30處在其最大容積時)的位置通常被本領域技術人員稱為下止點(BDC)。在壓縮沖程期間,進氣門152和排氣門154被閉合?;钊?36向汽缸頂部移動以便壓縮燃燒室30內的空氣?;钊?36處于其沖程末期并且最接近汽缸蓋(例如,當燃燒室30處在其最小體積時)的位置通常被本領域技術人員稱為上止點(TDC)。
[0038]在下文被稱為噴射的過程中,燃料被弓I入燃燒室。在下文被稱為點火的過程中,通過已知的點火裝置例如火花塞92,噴入的燃料被點燃,從而導致燃燒。在膨脹沖程期間,膨脹氣體推動活塞136返回至BDC。曲軸40將活塞運動轉換成轉軸的旋轉扭矩。最終,在排氣沖程期間,排氣門154打開以將燃燒過的空氣燃料混合物排放到排氣歧管148,并且活塞返回至TDC。需注意的是,以上描述僅作為示例,并且進氣門和排氣門的打開和/或閉合正時可以變化,比如用以提供氣門正重疊或氣門負重疊、延遲進氣門的閉合或各種其它示例。
[0039]因此,圖1-2的組件提供了配置為執(zhí)行一種方法的發(fā)動機系統(tǒng),其方法包括:在發(fā)動機暖機條件下,停用配置為選擇性地再循環(huán)排氣到進氣歧管的專用汽缸組;并且調節(jié)剩余發(fā)動機汽缸的進氣節(jié)氣門和火花正時中的一個或多個,以首先增加汽缸扭矩輸出,然后(通過降低進氣氣流)降低汽缸扭矩輸出,以維持總發(fā)動機輸出扭矩。例如,該方法可以包括,在停用專用汽缸之前,響應于發(fā)動機負載將EGR提供到發(fā)動機進氣,響應于EGR調節(jié)剩余發(fā)動機汽缸的每個進氣節(jié)氣門開口和火花正時以增加進氣氣流,同時從MBT延遲火花正時,并且在停用之后減小進氣氣流到發(fā)動機的同時提前火花正時到MBT,進氣氣流被增加和降低以在停用期間維持發(fā)動機輸出扭矩。按照這種方式,扭矩瞬態(tài)被降低。相似的調節(jié)在專用EGR汽缸再激活期間可以用于減小然后增加進氣氣流,而火花正時同時被調節(jié),以在重新激活期間維持發(fā)動機輸出扭矩。
[0040]現(xiàn)在轉向圖3,示例方法300被示為用于基于發(fā)動機工況調節(jié)多缸發(fā)動機的專用EGR汽缸組和剩余的發(fā)動機汽缸的參數(shù),從而即使EGR速率改變也維持扭矩輸出。
[0041]在302處,程序包括估計和/或測量發(fā)動機工況,諸如發(fā)動機轉速、負載、增壓、MAP、進氣流量,環(huán)境條件,諸如環(huán)境壓力、溫度、濕度、催化劑溫度等。在304處,可以確定專用EGR汽缸組停用條件是否已經(jīng)滿足。因此,專用EGR汽缸組在在EGR需求為低的選定的條件下可以被停用。在一個示例中,專用EGR汽缸組可以在發(fā)動機暖機的條件下被停用,發(fā)動機暖機的條件可以包括發(fā)動機冷啟動和排氣催化劑溫度比閾值低中的一種條件。在另一個示例中,提供EGR到發(fā)動機進氣的專用EGR汽缸組可以響應于發(fā)動機負載被停用。具體地,(多個)專用EGR汽缸可以響應于發(fā)動機負載低于閾值負載而被停用。
[0042]如果汽缸停用條件沒有被滿足,在306處,程序包括根據(jù)發(fā)動機工況確定需要的排氣再循環(huán)(EGR)的量。具體地,根據(jù)發(fā)動機的工況,可以確定需要的發(fā)動機稀釋的量,并且EGR速率可以根據(jù)需要的發(fā)動機稀釋而被確定。因此,EGR可以通過只從專用EGR汽缸組(例如,只從圖1-2中發(fā)動機10的汽缸4)再循環(huán)排氣到所有發(fā)動機汽缸(到所有汽缸1-4)而被提供。在308處,專用EGR汽缸組的燃料供給可以被調節(jié)以提供所需,而剩余發(fā)動機汽缸的燃料供給被調節(jié)維持發(fā)動機排氣處于化學計量或在化學計量周圍。在一個示例中,為了提供目標發(fā)動機稀釋,專用EGR汽缸可以被富集具有富燃噴射的富集度,以通過提高發(fā)動機的稀釋(EGR)容限,提供要求的排氣再循環(huán)的量到剩余發(fā)動機汽缸。如參考圖1-2討論,在再循環(huán)排氣到每個剩余的發(fā)動機汽缸之前,來自專用EGR汽缸組的排氣被輸送到連接到專用EGR汽缸組的下游的水煤氣變換催化劑。水煤氣變換催化劑使用來自富集排氣的一氧化碳和水生成額外的氫。氫富集的排氣然后再循環(huán)到發(fā)動機進氣。因此,在水煤氣變換催化劑接收的來自專用EGR汽缸組的排氣的氫濃度低于從水煤氣變換催化劑再循環(huán)到每個剩余發(fā)動機汽缸的排氣的氫的濃度。通過再循環(huán)氫富集EGR到發(fā)動機,大量的發(fā)動機稀釋可以在導致燃燒穩(wěn)定性問題之前被提供。到每個剩余發(fā)動機汽缸的燃料然后根據(jù)從專用EGR汽缸組接收的EGR的空燃比被調節(jié),以維持發(fā)動機的排氣空燃比處于化學計量或在化學計量周圍。例如,隨著從專用EGR汽缸組接收到的排氣再循環(huán)的量增加,剩余發(fā)動機汽缸可被供給的燃料比化學計量的更稀。
[0043]如果確定汽缸停用條件,那么在310處,程序包括估計在專用EGR(DEGR)汽缸的停用的時候的期望的負扭矩瞬態(tài)。因此,發(fā)動機輸出扭矩的下降由于之前燃燒汽缸的停用而是可預見的。在312處,程序包括在停用提供EGR到發(fā)動機進氣的(多個)專用汽缸之前調節(jié)剩余發(fā)動機汽缸的每個進氣節(jié)氣門的開口和火花正時,以在停用之前建立扭矩儲備。扭矩儲備被建立,以保持專用EGR汽缸被停用時瞬態(tài)期間的發(fā)動機輸出扭矩。發(fā)動機進氣氣流(和進氣節(jié)氣門開口)可以基于預期的與汽缸停用有關的負扭矩瞬態(tài)(例如,根據(jù)專用EGR汽缸組中被停用的汽缸的數(shù)量)被增加。具體地,調節(jié)包括在停用之前,增大進氣節(jié)氣門開口(增加新鮮空氣的氣流到發(fā)動機進氣),同時從MBT延遲剩余發(fā)動機汽缸的火花正時(從而維持恒定的發(fā)動機扭矩而不論進氣氣流的增加)。應用的進氣節(jié)氣門開口的增加和火花延遲在專用EGR汽缸組被停用時可以根據(jù)預期的與EGR有關的負扭矩瞬態(tài)并且可以在負扭矩瞬時顯現(xiàn)產(chǎn)生之前被執(zhí)行。那么,當預期的負扭矩瞬態(tài)發(fā)生時,火花正時可以向MBT前進(advanced toward)。因此,扭矩儲備在負扭矩瞬態(tài)之前被建立,負扭矩瞬態(tài)發(fā)生在汽缸停用的時間,并且然后應用該扭矩儲備,允許發(fā)動機輸出扭矩在汽缸停用時均勻地維持。
[0044]應該了解,雖然描述的示例建議只在剩余(非專用EGR)汽缸內延遲并且然后提前火花正時,但是在可替換的示例中,在所有的發(fā)動機汽缸內火花正時可以被延遲然后被提
、廣.
[0045]在314處,程序包括選擇性地停用配置為再循環(huán)排氣到剩余發(fā)動機汽缸的專用EGR汽缸組。停用專用EGR汽缸組包括,在315中,停用專用EGR汽缸組的燃料噴射器。另夕卜,停用包括在316中,停用專用EGR汽缸組的進氣門和排氣門。停用進氣門和排氣門包括經(jīng)由停用滾柱指輪從動件調節(jié)(例如,降低)氣門升程、凸輪位置變換機構、或其他停用進氣門和排氣門的機構。
[0046]在318處,專用EGR汽缸組停用時,至少火花正時可以立即被調節(jié)。例如,火花正時在轉變到專用EGR汽缸組的停用狀態(tài)期間可以被(從延遲正時)提前到MBT。
[0047]因此,緊隨專用EGR汽缸組的停用,進氣中的EGR速率可以開始隨著EGR被使用并且逐漸地被新鮮進氣空氣取代而降低。開始在停用處,會有負扭矩瞬態(tài)。然而,一旦充足的EGR量已經(jīng)被用完或抽取且被新鮮進氣空氣取代,那么由于在較低的EGR水平處更高的汽缸扭矩,可以經(jīng)歷正扭矩瞬態(tài)。因此,在322處,當維持火花正時在MBT時,進氣節(jié)氣門的開口可以根據(jù)EGR速率不斷地被調節(jié)。具體地,節(jié)氣門的開口可以隨著EGR速率的下降而減小,以便當EGR被抽取出發(fā)動機時汽缸進氣降低。進氣氣流的降低和由此的汽缸進氣的降低是基于停用后與發(fā)動機進氣中的(較低的)EGR有關的正扭矩瞬態(tài)的。按照這種方式,發(fā)動機扭矩輸出即使在專用EGR汽缸被停用并且EGR從發(fā)動機被抽取時被維持。
[0048]應當了解,由于節(jié)氣門是慢的扭矩致動器,而火花正時是快的扭矩致動器,盡管停用汽缸,這兩個致動器組合使用是有利地以維持發(fā)動機扭矩。
[0049]因此,控制器在停用專用EGR汽缸組之前而EGR大于閾值率時可以首先通過增加進氣節(jié)氣門的開口,同時朝著(toward)MBT延遲火花正時,而增加發(fā)動機氣流(和汽缸進氣),然后在停用專用EGR汽缸組之后,當EGR低于閾值率時,控制器可以通過降低進氣節(jié)氣門的開口,同時提前火花正時到MBT,從而降低發(fā)動機氣流(和汽缸進氣)。也就是說,進氣節(jié)氣門位置的增加和減小,和火花正時的延遲和提前可以基于汽缸轉換和EGR速率。
[0050]應當明白,在停用專用EGR汽缸組后的進氣節(jié)氣門開口的增加可進一步基于發(fā)動機轉速。因此,發(fā)動機轉速影響EGR抽取的速率。因此,進氣節(jié)氣門開口在發(fā)動機轉速較高時(也就是當EGR被抽取較快時)可以被快速減小,而當發(fā)動機轉速較慢時(也就是當EGR抽取較慢時),進氣節(jié)氣門開口可以緩慢減小。
[0051]按照這種方式,在發(fā)動機暖機的條件期間,當專用EGR汽缸組被停用時,控制器可以調節(jié)剩余發(fā)動機汽缸的進氣節(jié)氣門和火花正時的一個或多個,以首先增加進氣氣流,同時延遲火花正時(針對預期的扭矩下降),然后降低進氣氣流,同時提前火花正時(針對預期的扭矩激增),以維持總發(fā)動機輸出扭矩經(jīng)過轉換到停用狀態(tài)。如上所述,進氣節(jié)氣門和火花正時的調節(jié)是基于EGR速率的,從而允許EGR中的變化產(chǎn)生的扭矩的不均勻性好過預期以及進行的補償。
[0052]程序從322前進到324 (在圖4中),以確定是否專用EGR汽缸再激活條件已經(jīng)滿足。因此,在選定的條件下,專用EGR汽缸組在EGR需求高時的選定的條件期間可以被再激活。在一個示例中,專用EGR汽缸組在發(fā)動機暖機已經(jīng)完成時諸如在發(fā)動機冷啟動完成后或排氣催化劑溫度高于低于閾值溫度后可以被再激活。在另一個示例中,提供EGR到發(fā)動機進氣的專用EGR汽缸組可以響應于發(fā)動機負載高于閾值負載而被再激活。發(fā)明者在此已經(jīng)認識到,在為了冷啟動和催化劑暖機的目的進行專用EGR汽缸停用時,在催化劑暖機完成后的專用EGR汽缸的再激活可以引起NVH問題(concern)。例如,在暖怠速條件下,其中催化劑已經(jīng)被暖機,但是沒有從車輛駕駛員接收到輸入已經(jīng),NVH問題在專用EGR汽缸被轉換回來時會發(fā)生。因此,控制器可以維持專用EGR汽缸組停用,直到完成每個發(fā)動機暖機并且駕駛員輸入被接收到。只有在兩個標準被確認后,專用汽缸組才被再激活。作為在此使用的,駕駛員輸入可以包括加速器踏板被壓下、變速器齒輪被接合、制動器踏板被釋放、離合器被壓下中的一個。
[0053]如果專用EGR汽缸再激活條件沒有被確認,在326處,程序包括維持剩余發(fā)動機汽缸的火花正時處于MBT并且根據(jù)EGR維持進氣節(jié)氣門的開口(例如,減小開口 )。如果專用的EGR汽缸再激活條件被確認,那么在328處,程序包括選擇性地再激活專用EGR汽缸組。在329處,再激活專用EGR汽缸組包括再激活專用EGR汽缸組的燃料噴射器