[發(fā)明專利]用于排氣再循環(huán)控制的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910058477.8
• 申請日: 2015-09-22
• 公開（公告）號: CN110094271B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: L.M.亨利;J.R.米施勒;D.齊林斯基;S.L.黑曾;R.惠蘭
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F02D21/08
• 分類號: F02D21/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 吳俊;金飛

提供了用于排氣再循環(huán)控制的各種方法和系統(tǒng)。在一個示例中，一種系統(tǒng)包括具有進氣歧管(115)以接收新鮮進氣空氣的發(fā)動機(104)和排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)(160)以供應(yīng)EGR至進氣歧管(115)，其中穿過EGR系統(tǒng)(160)的EGR的流由一個或更多個排氣閥(170)控制。系統(tǒng)進一步地包括控制器(180)，其構(gòu)造成在第一運行模式期間，基于容積效率估計來估計至發(fā)動機的第一新鮮進氣空氣流率，并且在第二運行模式期間，基于針對新鮮進氣空氣流的瞬態(tài)流估計和穩(wěn)態(tài)流估計的組合來估計至發(fā)動機的第二新鮮進氣空氣流率，其中穩(wěn)態(tài)流估計是從多個不同的穩(wěn)態(tài)流估計中進行選擇的，并且多個不同的穩(wěn)態(tài)流估計在用來計算各個相應(yīng)的穩(wěn)態(tài)流估計的至少一個或更多個輸入中不同。

技術(shù)領(lǐng)域

本文中公開的主題的實施例涉及排氣再循環(huán)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

排氣再循環(huán)(EGR)降低了燃燒溫度峰值并由此降低了NOx的生成，并因此發(fā)動機系統(tǒng)可以構(gòu)造成嚴(yán)密地控制EGR以便將排放維持在指定限制之下。供應(yīng)至發(fā)動機的EGR的量的精確控制依賴于對至發(fā)動機的總體和/或新鮮進氣空氣流的認(rèn)識。尤其是在缺少進氣空氣流傳感器的發(fā)動機系統(tǒng)中，在某些運行狀態(tài)期間用于確定進氣空氣流速的機構(gòu)可能是不精確的、緩慢的和/或有干擾的，因而妨礙了精確的EGR控制。

發(fā)明內(nèi)容

在一個實施例中，系統(tǒng)包括具有進氣歧管以接收新鮮進氣空氣的發(fā)動機和排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)(160)以供應(yīng)EGR至進氣歧管，其中穿過EGR系統(tǒng)的EGR的流由一個或更多個排氣閥控制。系統(tǒng)進一步包括控制器，其構(gòu)造成基于估計的新鮮進氣空氣流率調(diào)整一個或更多個排氣閥的位置，其中在第一組運行狀態(tài)期間，新鮮進氣空氣流率基于進入發(fā)動機的總氣體流率并進一步基于一個或更多個排氣閥的當(dāng)前位置、進氣歧管壓力、空氣-燃料比、以及至發(fā)動機的一個或更多個氣缸的燃料流來估計。

本發(fā)明的第一技術(shù)方案提供了一種系統(tǒng)，包括：發(fā)動機，其具有進氣歧管以接收新鮮進氣空氣；排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)以供應(yīng)EGR至進氣歧管，穿過EGR系統(tǒng)的EGR的流由一個或更多個排氣閥控制；以及控制器，其構(gòu)造成基于估計的新鮮進氣空氣流率調(diào)整一個或更多個排氣閥的位置，其中控制器進一步構(gòu)造成在第一組運行狀態(tài)期間基于進入發(fā)動機的總氣體流率并進一步基于一個或更多個排氣閥的當(dāng)前位置、進氣歧管壓力、空氣-燃料比、以及至發(fā)動機的一個或更多個氣缸的燃料流來估計新鮮進氣空氣流率。

本發(fā)明的第二技術(shù)方案是在第一技術(shù)方案中，控制器構(gòu)造成通過以下來估計新鮮進氣空氣流率：基于進入發(fā)動機的總氣體流率、一個或更多個排氣閥的當(dāng)前位置、以及進氣歧管壓力來確定第一新鮮進氣空氣流率；基于空氣-燃料比、以及燃料流確定第二新鮮進氣空氣流率；以及估計新鮮進氣空氣流率為通過第二新鮮進氣空氣流率修正的第一新鮮進氣空氣流率。

本發(fā)明的第三技術(shù)方案是在第一技術(shù)方案中，第一組運行狀態(tài)包括在空氣-燃料比低于閾值的非冷啟動發(fā)動機運行。

本發(fā)明的第四技術(shù)方案是在第三技術(shù)方案中，控制器構(gòu)造成在第二組運行狀態(tài)期間基于進入發(fā)動機的總氣體流率并進一步基于一個或更多個排氣閥的當(dāng)前位置和進氣歧管壓力估計新鮮進氣空氣流率，第二組運行狀態(tài)包括冷發(fā)動機啟動運行和閾值之上的空氣-燃料比。

本發(fā)明的第五技術(shù)方案是在第一技術(shù)方案中，控制器構(gòu)造成在第三組運行狀態(tài)期間僅基于進入發(fā)動機的總氣體流率估計新鮮進氣空氣流率，第三組運行狀態(tài)包括當(dāng)一個或更多個排氣閥中的一個或更多個的當(dāng)前位置不可得到時的運行。

本發(fā)明的第六技術(shù)方案是在第一技術(shù)方案中，控制器構(gòu)造成基于發(fā)動機轉(zhuǎn)速、排氣壓力、進氣歧管壓力、以及進氣歧管溫度確定至發(fā)動機的總氣體流率。

本發(fā)明的第七技術(shù)方案是在第一技術(shù)方案中，控制器構(gòu)造成當(dāng)一個或更多個排氣閥的當(dāng)前位置的確定是不可得到的時基于隨著越過渦輪增壓器的壓縮機的壓力比變化的壓縮機空氣流的特性圖估計給定的渦輪增壓器轉(zhuǎn)速下的新鮮進氣空氣流率。