[發(fā)明專利]用于預(yù)測排氣再循環(huán)速率的裝置和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710264319.9
• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN107339160B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: T·A·布魯貝克;C·W·維格德;D·勒特格;M·J·V·尼烏斯塔特
• 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
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 趙志剛;趙蓉民

本申請涉及用于預(yù)測排氣再循環(huán)速率的裝置和方法。描述了用于預(yù)測內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的排氣再循環(huán)速率的裝置，該裝置包括入口系統(tǒng)和至少一個排氣再循環(huán)閥。裝置包括布置在入口系統(tǒng)中用于確定氣體的組成的傳感器、用于確定排氣再循環(huán)閥的位置的傳感器和評估設(shè)備。評估設(shè)備被構(gòu)造用于基于經(jīng)校正的對排氣再循環(huán)速率的估計來確定和輸出對排氣再循環(huán)速率的預(yù)測，其中該估計基于排氣再循環(huán)閥的位置并且是基于如使用傳感器所確定的氣體的組成來校正的。

相關(guān)申請的交叉參考

本申請要求于2016年4月29日提交的德國專利申請No.102016207358.3的優(yōu)先權(quán)。以上參考的申請的全部內(nèi)容以其全文以引用方式并入本文用于所有目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及用于預(yù)測內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的排氣再循環(huán)速率并且用于確定或估計到內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的新鮮空氣流量的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

在車輛的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)諸如柴油發(fā)動機(jī)的運(yùn)行期間排氣再循環(huán)(EGR)的當(dāng)前控制依賴于質(zhì)量空氣流量(MAF)傳感器，以便確定和調(diào)節(jié)再循環(huán)排氣的量。在該上下文中，通過設(shè)定EGR閥的位置來調(diào)節(jié)到發(fā)動機(jī)的新鮮空氣的流量。

文獻(xiàn)DE 19628852 A1和US 5,520,161描述了用于壓燃式發(fā)動機(jī)的排氣再循環(huán)的系統(tǒng)和用于控制壓燃式發(fā)動機(jī)中排氣再循環(huán)的方法。在該上下文中，第一壓力傳感器用于感測發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣聚集管路中的絕對氣體壓力，第二壓力傳感器用于感測發(fā)動機(jī)的排氣聚集管路中的絕對氣體壓力，并且發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度傳感器、燃料速率傳感器、進(jìn)氣聚集管路中的溫度傳感器和另外的部件用于控制排氣再循環(huán)閥的位置。

文獻(xiàn)US 6,944,530 B2公開了用于排氣再循環(huán)的系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中來自排氣歧管的排氣被引導(dǎo)通過控制閥并且在它到達(dá)入口歧管之前通過測量噴嘴。噴嘴上游的壓力和噴嘴下游的校正壓力用于測量和控制排氣流量。

文獻(xiàn)US 6,035,639描述了用于估計進(jìn)入到內(nèi)燃發(fā)動機(jī)中的入口空氣流量的方法。這里，排氣再循環(huán)流的量根據(jù)入口歧管壓力、出口歧管壓力、排氣再循環(huán)閥的位置和流過排氣再循環(huán)系統(tǒng)的排氣的溫度來確定。入口空氣流量的值也用于控制排氣再循環(huán)閥的位置。

文獻(xiàn)US 6,098,602描述了用于包括由步進(jìn)馬達(dá)操作的排氣再循環(huán)閥的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的排氣再循環(huán)系統(tǒng)。特別地，描述了控制發(fā)動機(jī)以便實現(xiàn)所期望的排氣再循環(huán)質(zhì)量流率。

然而，本文的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到此類系統(tǒng)的潛在問題。例如，以上提及的系統(tǒng)和方法沒有解決例如可影響EGR流率的確定的諸如MAF傳感器飄移、部件的容差和部件的老化的效應(yīng)。因此，隨著車輛的逐漸老化，可顯著地降低用于減少NO_x排放的EGR控制的效率。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的優(yōu)點為獲得用于預(yù)測內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的排氣再循環(huán)速率的方法和裝置，特別地，其中考慮了老化過程和/或傳感器差異。在一個示例中，上述問題可通過一種系統(tǒng)來解決，所述系統(tǒng)包括聯(lián)接到內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的入口系統(tǒng)(inlet system)；聯(lián)接在發(fā)動機(jī)的排氣裝置與入口系統(tǒng)之間的排氣再循環(huán)(EGR)閥；以及基于入口系統(tǒng)中氣體的組成和EGR閥的位置來預(yù)測EGR速率的裝置。以此方式，可在無需MAF傳感器的情況下準(zhǔn)確地預(yù)測排氣再循環(huán)速率。

作為一個示例，可響應(yīng)于預(yù)測的EGR速率不同于期望的EGR速率來調(diào)整EGR閥的位置，以便實現(xiàn)所期望的EGR速率。因此，用于預(yù)測EGR速率的裝置可用于生成用于準(zhǔn)確的EGR控制的反饋。作為另一個示例，預(yù)測的EGR速率可用于確定EGR質(zhì)量流量。更進(jìn)一步地，所確定的EGR質(zhì)量流量可用于確定新鮮空氣質(zhì)量流量。因此，可基于用于預(yù)測EGR流率的裝置的輸出而不是使用專用空氣流量傳感器來確定新鮮空氣質(zhì)量流量，并且可避免由于例如空氣流量傳感器老化而引起的退化的EGR控制。