[发明专利]用于预测排气再循环速率的装置和方法

说明书

本申请涉及用于预测排气再循环速率的装置和方法。描述了用于预测内燃发动机的排气再循环速率的装置，该装置包括入口系统和至少一个排气再循环阀。装置包括布置在入口系统中用于确定气体的组成的传感器、用于确定排气再循环阀的位置的传感器和评估设备。评估设备被构造用于基于经校正的对排气再循环速率的估计来确定和输出对排气再循环速率的预测，其中该估计基于排气再循环阀的位置并且是基于如使用传感器所确定的气体的组成来校正的。

相关申请的交叉参考

本申请要求于2016年4月29日提交的德国专利申请No.102016207358.3的优先权。以上参考的申请的全部内容以其全文以引用方式并入本文用于所有目的。

技术领域

本公开涉及用于预测内燃发动机的排气再循环速率并且用于确定或估计到内燃发动机的新鲜空气流量的系统和方法。

背景技术

在车辆的内燃发动机诸如柴油发动机的运行期间排气再循环(EGR)的当前控制依赖于质量空气流量(MAF)传感器，以便确定和调节再循环排气的量。在该上下文中，通过设定EGR阀的位置来调节到发动机的新鲜空气的流量。

文献DE 19628852 A1和US 5,520,161描述了用于压燃式发动机的排气再循环的系统和用于控制压燃式发动机中排气再循环的方法。在该上下文中，第一压力传感器用于感测发动机的进气聚集管路中的绝对气体压力，第二压力传感器用于感测发动机的排气聚集管路中的绝对气体压力，并且发动机旋转速度传感器、燃料速率传感器、进气聚集管路中的温度传感器和另外的部件用于控制排气再循环阀的位置。

文献US 6,944,530 B2公开了用于排气再循环的系统，在该系统中来自排气歧管的排气被引导通过控制阀并且在它到达入口歧管之前通过测量喷嘴。喷嘴上游的压力和喷嘴下游的校正压力用于测量和控制排气流量。

文献US 6,035,639描述了用于估计进入到内燃发动机中的入口空气流量的方法。这里，排气再循环流的量根据入口歧管压力、出口歧管压力、排气再循环阀的位置和流过排气再循环系统的排气的温度来确定。入口空气流量的值也用于控制排气再循环阀的位置。

文献US 6,098,602描述了用于包括由步进马达操作的排气再循环阀的内燃发动机的排气再循环系统。特别地，描述了控制发动机以便实现所期望的排气再循环质量流率。

然而，本文的发明人已经认识到此类系统的潜在问题。例如，以上提及的系统和方法没有解决例如可影响EGR流率的确定的诸如MAF传感器飘移、部件的容差和部件的老化的效应。因此，随着车辆的逐渐老化，可显著地降低用于减少NO_x排放的EGR控制的效率。

发明内容

本公开的优点为获得用于预测内燃发动机的排气再循环速率的方法和装置，特别地，其中考虑了老化过程和/或传感器差异。在一个示例中，上述问题可通过一种系统来解决，所述系统包括联接到内燃发动机的入口系统(inlet system)；联接在发动机的排气装置与入口系统之间的排气再循环(EGR)阀；以及基于入口系统中气体的组成和EGR阀的位置来预测EGR速率的装置。以此方式，可在无需MAF传感器的情况下准确地预测排气再循环速率。

作为一个示例，可响应于预测的EGR速率不同于期望的EGR速率来调整EGR阀的位置，以便实现所期望的EGR速率。因此，用于预测EGR速率的装置可用于生成用于准确的EGR控制的反馈。作为另一个示例，预测的EGR速率可用于确定EGR质量流量。更进一步地，所确定的EGR质量流量可用于确定新鲜空气质量流量。因此，可基于用于预测EGR流率的装置的输出而不是使用专用空气流量传感器来确定新鲜空气质量流量，并且可避免由于例如空气流量传感器老化而引起的退化的EGR控制。