[發(fā)明專利]內(nèi)燃發(fā)動機的自適應(yīng)排氣再循環(huán)控制

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010242983.1
• 申請日: 2010-07-30
• 公開（公告）號: CN101988432A
• 公開（公告）日: 2011-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: F·C·蓋茨;余松平;S·法拉蒙德
• 申請（專利權(quán)）人: 福特環(huán)球技術(shù)公司
• 主分類號: F02D21/08
• 分類號: F02D21/08;F02M25/07
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及內(nèi)燃發(fā)動機排氣再循環(huán)(EGR)的自適應(yīng)控制。

背景技術(shù)

排氣再循環(huán)(EGR)是在各種類型內(nèi)燃發(fā)動機中使用的已知技術(shù)，用于減小燃燒過程中NO_x的產(chǎn)生。為了控制EGR流量，外部EGR系統(tǒng)一般使用線性螺線管或者DC電機來改變EGR閥的位置，其通過位置傳感器提供的反饋進行閉環(huán)控制。為了向發(fā)動機進氣系統(tǒng)提供期望的EGR質(zhì)量流率，閥的位置隨著對應(yīng)的位置傳感器的電壓在車輛系統(tǒng)運行期間的發(fā)動機速度/負載或者扭矩的范圍內(nèi)改變，其中位置傳感器電壓被存儲在查找表或映射表中。然而，隨著實際運行期間內(nèi)EGR流量的降低(由于在EGR閥、EGR冷卻器和/或相關(guān)管路中堆積的沉積物而造成的)，先前存儲的表示位置傳感器電壓和EGR質(zhì)量流率之間關(guān)系的映射表或者查找表變得不準確。雖然已經(jīng)研究出測量或估計實際EGR流量的多種策略，但是很多都需要額外的傳感器，這增加了成本和復(fù)雜性并且由于EGR通道內(nèi)惡劣的運行環(huán)境，可能對可靠性和持久性帶來挑戰(zhàn)。此外，很多EGR控制策略難于結(jié)合或者改裝到現(xiàn)有系統(tǒng)中。

發(fā)明內(nèi)容

用于控制具有EGR閥的內(nèi)燃發(fā)動機的系統(tǒng)和方法，其包括使用存儲的映射表確定基本閥位置來輸送目標流量并且響應(yīng)穿過孔的EGR流量的壓力差來調(diào)整基本閥位置，以將閥移動到不同于基本閥位置的位置，從而提供目標流量。

在一個實施例中，實際EGR流量基于穿過鋒利邊緣的孔的壓力差被測量或者估計，所述孔可以被定位在所述EGR閥的上游或下游。在一個實施例中，所述EGR閥的墊圈為EGR流量提供了鋒利邊緣的孔。在緊接所述孔的上游和下游的壓力差可以通過使用專門的壓力差傳感器被確定，或者通過使用已有的傳感器確定，例如發(fā)動機背壓(EBP)傳感器和歧管絕對壓力(MAP)傳感器。

在其他實施例中，一種系統(tǒng)和方法利用當前發(fā)動機速度和負載根據(jù)存儲的表格確定期望的EGR質(zhì)量流量。所期望的EGR質(zhì)量流量被用來基于先前確定的EGR質(zhì)量流量和壓力差之間的關(guān)系來確定目標EGR閥的位置。當環(huán)境和發(fā)動機運行條件適當時，自適應(yīng)或者校正閥位置被確定并且用來調(diào)整目標EGR閥位置，從而提供所期望的EGR質(zhì)量流量。

一個實施例包括EGR流量診斷監(jiān)測器，其將EGR流量的降低與預(yù)定或自適應(yīng)閾值相比較，以觸發(fā)診斷或者補救控制動作。

根據(jù)另一方面，提供了一種系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括具有進氣歧管和排氣歧管以及聯(lián)接在二者之間的排氣再循環(huán)通道的柴油燃料發(fā)動機；定位在排氣再循環(huán)通道內(nèi)的EGR閥；定位在排氣再循環(huán)通道內(nèi)的流量限制孔；定位在EGR閥上游的排氣背壓傳感器；與進氣歧管聯(lián)接的MAP傳感器；以及與EGR閥、排氣背壓傳感器和MAP傳感器通訊的控制器，所述控制器使用存儲的映射表確定基本閥位置來輸送針對當前運行條件的目標EGR質(zhì)量流量，并且響應(yīng)穿過孔的壓力差來調(diào)整基本閥位置，以將EGR閥移動到不同于基本閥位置的位置，從而提供所述目標流量。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中所述當前運行條件包括發(fā)動機扭矩。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中所述控制器基于排氣背壓和歧管絕對壓力之間的差確定壓力差。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中所述孔包括EGR閥的墊圈。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中所述孔被定位在所述EGR閥的上游。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，系統(tǒng)還包括壓力差傳感器，其用于測量緊接所述孔的上游和下游的壓力。

根據(jù)另一方面，提供了計算機可讀存儲介質(zhì)。計算機可讀存儲介質(zhì)包括表示可由發(fā)動機控制器執(zhí)行用來控制內(nèi)燃發(fā)動機中的EGR流量的指令的存儲數(shù)據(jù)。所述計算機可讀存儲介質(zhì)包括使用存儲映射表確定基本EGR閥位置來基于當前運行條件輸送目標EGR流量的指令；和響應(yīng)穿過孔的EGR流量的壓力差來調(diào)整基本閥位置，以將閥移動到不同于基本位置的位置，從而提供所述目標EGR流量的指令。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述計算機可讀存儲介質(zhì)還包括：基于所述孔兩端的壓力差確定實際EGR質(zhì)量流量的指令；確定所述實際EGR質(zhì)量流量和目標EGR質(zhì)量流量之間的差的指令；基于所述差確定EGR基本閥位置的調(diào)整的指令。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述計算機可讀存儲介質(zhì)還包括在所述差超過相應(yīng)閾值時產(chǎn)生診斷代碼的指令。本公開的實施例提供了多種優(yōu)點。例如，根據(jù)本公開的EGR流量控制可以主要以控制邏輯或軟件方式實現(xiàn)，其中具有的孔由EGR閥墊圈提供，所述EGR閥墊圈可被應(yīng)用于現(xiàn)有系統(tǒng)。本公開的實施例可被用來提供EGR流量診斷目的的流量監(jiān)測器，以檢測流量降低并且減少與位置傳感器范圍之外相關(guān)的診斷代碼的出現(xiàn)。