[发明专利]节气门和EGR阀的协同控制

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及一种内燃机，更特别涉及一种协同节气门和废气再循环(EGR)阀运行的空气质量流量控制。

背景技术

[0002]内燃机燃烧空气和燃料的混合物以产生驱动扭矩。更具体的，空气吸入发动机中并且与燃料相混合。该空气和燃料混合物在气缸内燃烧以驱动曲轴，产生驱动扭矩。流入发动机的空气质量流量和喷射的燃料量确定了产生的驱动扭矩量。

[0003]一些发动机包括废气再循环(EGR)系统以改善发动机运行和减少发动机排放。该EGR系统包括调节循环返回到进气歧管以与空气和燃料混合的排气量的EGR阀。该额外的排气影响通过节气门的发动机进气的量。

[0004]一种控制发动机进气的传统的方法包括闭环EGR阀控制和开环节气门控制。所需的节气门位置基于开环查询表进行排定。EGR阀被控制以调节进入发动机中的空气质量流量。为了在不同条件下确保实现设定点，节气门必须比所需要的更多地关闭，这会因为过多的节流导致降低的燃料经济性。

[0005]另一种传统的方法采用EGR阀和节气门两者的闭环控制。EGR阀和节气门被顺序地控制。在控制权限的低端(其中EGR阀自身足以实现进气设定点)，仅仅EGR阀被激活，其调节气流到目标值同时节气门完全打开。在控制权限的高端(其中EGR阀自身不足以实现所需的空气质量流量)，EGR阀完全打开并且节气门被致动。该策略解决了不必要的节流问题，然而，其需要高精度的进气节气门和位置传感器以精确地控制空气质量流量。

发明内容

[0006]因此，本发明提供一种发动机控制系统，其包括节气门和废气再循环(EGR)阀以调节流入发动机的空气质量流量(MAF)。该发动机控制系统包括第一模块，其基于MAF误差确定MAF控制命令。第二模块基于MAF控制命令和最大EGR阀范围确定所需EGR阀位置。当MAF控制命令小于最大EGR阀范围时，该节气门完全打开并且EGR阀被调节以实现所需EGR位置。

[0007]在其它的特征中，当MAF控制命令大于最大EGR阀范围时，第二模块基于MAF控制命令确定节气门位置。第二模块基于节气门位置和MAF控制命令确定EGR位置。

[0008]在另外的特征中，第三模块基于目标MAF和实际的MAF确定MAF误差。该目标MAF是基于发动机RPM和进入发动机的燃料喷射量进行确定。

[0009]本发明进一步的应用领域将从下面提供的详细描述中变得显然。应该理解的是详细的描述和具体的例子虽然表示本发明的最佳实施例，但意图仅仅为了示例的目的而不意图去限制本发明的范围。

附图说明

[0010]本发明从详细的描述和附图中得到充分理解，其中：

[0011]图1是示例的发动机系统的功能方框图，该系统基于本发明的协同的EGR阀和节气门控制进行调节；

[0012]图2示出采用本发明协同的EGR阀和节气门控制的示例EGR阀和节气门轨迹；

[0013]图3通过比较本发明协同的EGR阀和节气门控制与传统的空气质量流量(MAF)控制，示出了示例的EGR阀和节气门轨迹；

[0014]图4是示出本发明的空气质量流量控制执行的示例步骤的流程图；和

[0015]图5是执行本发明的MAF控制的示例模块的功能方框图。

具体实施方式

[0016]优选实施例的下面描述实际上仅仅是示例，决不意图限制本发明，其应用或者使用。为了描述清楚，在附图中使用的相同的附图标记表示相同的元件。在此使用时，术语模块是指专用集成电路(ASIC)，电子电路，执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享，专用或者成组)和内存，组合逻辑电路和/或其它提供所述功能性的合适的部件。

[0017]现在参见图1，根据本发明示意地示出了示例的发动机系统10。该发动机系统10包括发动机12，进气歧管14，燃料喷射系统16和排气系统18。该示例的发动机12包括6个气缸，这些气缸以V形布置的相邻气缸组22，24进行构造。虽然图1示出了6个气缸(N＝6)，应该理解的是发动机12可包括更多或者更少的气缸20。例如，可以设想发动机具有2，4，5，8，10，12和16个气缸。还应该理解的是发动机12实际上是示例的，并且还可设想为直列式气缸构造。