[发明专利]高压EGR流量模型混合策略

说明书

一种用于控制包括排气再循环(EGR)系统和充气系统的内燃机的方法包括以下步骤：(a)经由发动机控制器使用孔口模型来确定第一EGR质量流量；(b)经由所述发动机控制器使用气缸容积效率模型来确定第二EGR质量流量；(c)经由所述发动机控制器基于所述第一EGR流量和所述第二EGR流量来确定混合EGR质量流量；以及(d)基于所述混合EGR流量来控制所述充气系统。

技术领域

本发明涉及一种混合压力排气再循环EGR流量模型策略。

背景技术

EGR流量是可以由发动机控制件控制的参数。发动机的排气系统内的排气流耗尽氧气，并且基本上是惰性气体。当与燃料和空气的燃烧充量组合引入或保留在燃烧室内时，排气缓和燃烧，从而降低输出和绝热火焰温度。还可以结合先进燃烧策略((例如，包括均质充量压缩点火(HCCI)燃烧))中的其他参数来控制EGR。还可以控制EGR以改变所产生的排气流的性质。发动机控制方法控制EGR，以便控制发动机内的最终燃烧和发动机的最终输出。

用于发动机的空气处理系统管理进气和EGR进入发动机的流量。必须配备空气处理系统以满足增压空气成分目标(例如，EGR分数目标)以实现排放目标，并且满足总空气可用目标(例如，充气质量流量)以实现期望的功率和转矩目标。最强烈影响EGR流量的致动器通常影响充气流量，并且最强烈影响充气流量的致动器通常影响EGR流量。因此，具有现代空气处理系统的发动机呈现具有耦合输入-输出响应回路的多输入多输出(MIMO)系统。除了实现期望的EGR分数以满足排放和性能之外，还期望以足够的准确度知道EGR分数的量以适当地估计发动机排放。然后使用这些估计值来控制和诊断后处理系统。

发明内容

本发明涉及一种用于确定(即，估计)EGR系统的高压EGR导管中的EGR质量流量的方法。通过使用当前公开的方法，发动机控制器采用鲁棒的EGR混合流量模型策略，其结合了两个独立的流量模型。根据两种模型的鲁棒性表征进行组合，在当前操作条件下进行评估。

在某些实施例中，所述方法包括以下步骤：(a)经由发动机控制器使用孔口模型来确定第一EGR质量流量；(b)经由所述发动机控制器使用气缸容积效率模型来确定第二EGR质量流量；(c)经由所述发动机控制器基于所述第一EGR流量和所述第二EGR流量来确定混合EGR质量流量；以及(d)基于所述混合EGR流量来控制所述充气系统。

此外，所述方法还可以包括确定排气歧管温度、确定进气歧管压力、确定排气歧管压力，以及确定所述EGR系统的第一EGR阀的位置。所述第一EGR质量流量是所述第一EGR阀的所述位置、所述排气歧管温度、所述进气歧管压力和所述排气歧管压力的函数。通过使用以下方程计算所述第一EGR质量流量：

以及

其中：

是所述第一EGR质量流量；

p_x是所述排气歧管压力；

p_i是所述进气歧管压力；

T_x是所述排气歧管温度；

R是理想气体常数；并且

是作为所述第一EGR阀的所述位置的函数的变量；并且

γ是热容比。

所述方法还可以包括确定节气门质量流量和总气缸质量流量。所述第二EGR质量流量是所述节气门质量流量和所述总气缸质量流量的函数。所述第二EGR质量流量可以被表达为：

其中：

是所述第二EGR质量流量；

是所述总气缸质量流量；并且