[发明专利]用于估计内燃机的排气温度的方法和设备

说明书

技术领域

本发明总体上涉及内燃机，且更具体地涉及确定内燃机 的排气温度。

背景技术

该部分的内容仅提供与本发明有关的背景信息，且可能 不构成现有技术。

现代内燃机配有精密的系统用以在进行操作期间监测并 控制发动机性能的各个方面，从而满足操作者对性能的需求(包括转 矩和燃料经济性)以及符合与排放、安全及燃料经济性有关的政府规 定。这种系统包括被连接到一个或多个控制模块的感测装置和执行器， 控制模块执行计算机程序以在进行操作期间监测并控制发动机操作。

排气温度是发动机系统设计者所用的重要参数。作为需 要准确确定排气温度的例证，排放要求已导致实施与后处理系统相结 合的废气再循环(EGR)系统以减少发动机排放。废气再循环的控制 要求准确确定EGR质量流量。这种方法包括根据气流方程计算经过孔 口的EGR流量以及确定充气空气质量流量和新鲜空气质量流量之间的 差。这种计算把发动机排气压力用作输入变量之一。一些发动机制造 商采用了排气压力传感器以确定排气压力，而其它制造商已经考虑排 气压力估计。EGR流量的典型计算如方程1：

m·egr=C*A*PexR*Tegrf(PimPex)---(1)]]>

其中，P_ex包括排气压力，P_im包括进气歧管压力，T_egr是 从EGR冷却器排出的EGR气体温度；C是排放系数，A包括阀影响的 面积。通过估计确定排气压力P_ex需要排气温度输入的一些知识以进行 估计。

此外，柴油发动机的诊断调节需要在EGR气体冷却器使 得发动机排放增加时检测EGR气体冷却器的结垢或堵塞。为了监测 EGR冷却器的结垢，通常需要知道进出EGR冷却器的EGR气体温度。 进入EGR冷却器的EGR气体温度是排气温度。

排气温度监测能够用于提供其它操作。这些包括用于保 护排气部件(包括用于涡轮增压系统的涡轮)的反馈控制系统。排气 温度监测也能够用于管理在车辆上使用的各种排放装置的排气供应流 温度。

可能优选的是，估算排气温度以降低系统成本，包括传 感器和线束的成本。此外，需要采用物理传感器来测量排气温度的系 统以监测传感器的操作故障，从而进一步增加了系统的复杂性。

确定和估计排气温度的当前算法模型包括非线性模型， 这需要大量的计算资源且影响车载控制模块的处理量。此外，常规燃 烧系统的经验模型不易于适合于与采用预混合充气点火(PCI)燃烧的 系统一起运行，所述系统具有高的EGR流率。

因而，需要估计内燃机的排气温度，从而解决上述问题。

发明内容

根据本发明的一个实施例，提供一种在发动机进行操作 期间估计内燃机的排气温度的方法和制造物品。这包括确定进气燃烧 充气的多个参数状态。据此估计燃烧充气的放热，基于所估计的放热 来估计排气温度。燃烧充气的示例性参数包括发动机转速、空气质量 流率、发动机燃料供应和燃料喷射定时、和再循环废气比例。

本领域技术人员在阅读和理解实施例的以下详细说明之 后将清楚本发明的这些和其它方面。

附图说明

本发明可以在某些部件和部件设置中采用物理形式，本 发明的优选实施例被详细描述且在形成本发明一部分的附图中示出， 且在附图中：