[发明专利]用于排气再循环控制的方法和系统

说明书

提供了用于估计新鲜进气空气流的各种方法和系统。在一个示例中，一种系统包括具有进气歧管(115)以接收新鲜进气空气的发动机(104)和排气再循环(EGR)系统(160)以供应EGR至进气歧管(115)，其中穿过EGR系统(160)的EGR的流由一个或更多个排气阀(170)控制。系统进一步地包括控制器(180)，其构造成基于估计的新鲜进气空气流率调整一个或更多个排气阀(170)的位置，其中在第一组运行状态期间，新鲜进气空气流率基于进入发动机(104)的总气体流率并进一步基于一个或更多个排气阀(170)的当前位置、进气歧管压力、空气‑燃料比和至发动机(104)的一个或更多个气缸的燃料流来估计。

技术领域

本文中公开的主题的实施例涉及排气再循环系统。

背景技术

排气再循环(EGR)降低了燃烧温度峰值并由此降低了NOx的生成，并因此发动机系统可以构造成严密地控制EGR以便将排放维持在指定限制之下。供应至发动机的EGR的量的精确控制依赖于对至发动机的总体和/或新鲜进气空气流的认识。尤其是在缺少进气空气流传感器的发动机系统中，在某些运行状态期间用于确定进气空气流速的机构可能是不精确的、缓慢的和/或有干扰的，因而妨碍了精确的EGR控制。

发明内容

在一个实施例中，系统包括具有进气歧管以接收新鲜进气空气的发动机和排气再循环(EGR)系统(160)以供应EGR至进气歧管，其中穿过EGR系统的EGR的流由一个或更多个排气阀控制。系统进一步包括控制器，其构造成基于估计的新鲜进气空气流率调整一个或更多个排气阀的位置，其中在第一组运行状态期间，新鲜进气空气流率基于进入发动机的总气体流率并进一步基于一个或更多个排气阀的当前位置、进气歧管压力、空气-燃料比、以及至发动机的一个或更多个气缸的燃料流来估计。

本发明的第一技术方案提供了一种系统，包括：发动机，其具有进气歧管以接收新鲜进气空气；排气再循环(EGR)系统以供应EGR至进气歧管，穿过EGR系统的EGR的流由一个或更多个排气阀控制；以及控制器，其构造成基于估计的新鲜进气空气流率调整一个或更多个排气阀的位置，其中控制器进一步构造成在第一组运行状态期间基于进入发动机的总气体流率并进一步基于一个或更多个排气阀的当前位置、进气歧管压力、空气-燃料比、以及至发动机的一个或更多个气缸的燃料流来估计新鲜进气空气流率。

本发明的第二技术方案是在第一技术方案中，控制器构造成通过以下来估计新鲜进气空气流率：基于进入发动机的总气体流率、一个或更多个排气阀的当前位置、以及进气歧管压力来确定第一新鲜进气空气流率；基于空气-燃料比、以及燃料流确定第二新鲜进气空气流率；以及估计新鲜进气空气流率为通过第二新鲜进气空气流率修正的第一新鲜进气空气流率。

本发明的第三技术方案是在第一技术方案中，第一组运行状态包括在空气-燃料比低于阈值的非冷启动发动机运行。

本发明的第四技术方案是在第三技术方案中，控制器构造成在第二组运行状态期间基于进入发动机的总气体流率并进一步基于一个或更多个排气阀的当前位置和进气歧管压力估计新鲜进气空气流率，第二组运行状态包括冷发动机启动运行和阈值之上的空气-燃料比。

本发明的第五技术方案是在第一技术方案中，控制器构造成在第三组运行状态期间仅基于进入发动机的总气体流率估计新鲜进气空气流率，第三组运行状态包括当一个或更多个排气阀中的一个或更多个的当前位置不可得到时的运行。

本发明的第六技术方案是在第一技术方案中，控制器构造成基于发动机转速、排气压力、进气歧管压力、以及进气歧管温度确定至发动机的总气体流率。

本发明的第七技术方案是在第一技术方案中，控制器构造成当一个或更多个排气阀的当前位置的确定是不可得到的时基于随着越过涡轮增压器的压缩机的压力比变化的压缩机空气流的特性图估计给定的涡轮增压器转速下的新鲜进气空气流率。