[发明专利]废气再循环估算系统

说明书

技术领域

本发明涉及柴油机，尤其涉及保持柴油机的稳定排放。

背景技术

柴油机运行包括产生废气的燃烧。在燃烧过程中，空气经由进气门 输入气缸，且燃油喷入气缸中，形成空气/燃油混合物。空气/燃油混合 物在其中进行燃烧。输入气缸的空气流量能用质量空气流的流量 (MAF)传感器进行测量。MAF传感器测量经过进气系统的新鲜空气 流的总进气量。燃烧之后，活塞迫使气缸中的废气进入排气系统。排气 可包含各种废气成分，包括柴油微粒或碳烟。

发动机系统通常包括废气再循环(EGR)系统以降低发动机排放和 燃烧噪声以及改善燃油经济性。EGR包括再循环废气流回气缸，这些废 气减少燃烧可用的氧的含量并且降低气缸温度。因为废气流回进气歧 管，排气压力一定比进气歧管压力大(即，增压状况)。EGR系统能够 使点火正时保持在一个优化点，这就改善了燃油经济性和/或性能。

用于减低排放先进的燃烧方法，例如预混合充气压燃点火(PCCI)， 需要大水平的EGR。目前，从在EGR阀启动时发生的气流变化来估算 EGR率。这种EGR率估算方法在稳态工况下是准确的。估算的准确度 在瞬态工况下倾向于变差。

在瞬态操作过程中，不同负载转速状况和不同EGR水平之间的转 变会导致高排放、噪声水平和燃油消耗量。另外，估算EGR水平的当 前方法取决于当空气和EGR通道清洁时实施的校准。当EGR系统被堵 塞时(例如，EGR冷却器结垢)，这些估算值是不准确的。

发明内容

通过下文的详细描述更加明白本发明应用的更多方面。应当理解， 详细描述和特定例子，尽管显示了本发明的优选实施例，但只作为示例 的目的而不意图限制本发明的范围。

一种用于发动机废气再循环(EGR)系统的控制系统和方法，包括 第一传感器，用于检测新鲜质量空气流量；第二传感器，用于检测充气 空气流量，其中充气空气流量基于新鲜质量空气流量和EGR废气流； 和计算模块，用于确定新鲜质量空气流量与充气空气流量之间的差值并 且根据该差值产生EGR阀控制信号。

在其它特征中，系统还包括控制器，其基于EGR阀控制信号和发 动机工作点中的至少一个控制EGR阀。发动机工作点基于发动机速度 和发动机供油率中的至少一个。

在其它特征中，该系统还包括旁通模块，用于根据代表发动机冷却 剂温度的发动机冷却剂温度(Tcool)信号与代表EGR废气温度的EGR 废气温度(Texhaust)信号中的至少一者控制旁通阀，其中，旁通阀选 择性地引导部分EGR废气通过旁通管。该系统还包括用于产生Tcool 信号的Tcool传感器和用于产生Texhaust信号的Texhaust传感器。 Texhaust传感器在EGR废气流过废气处理装置之前产生Texhaust信号。

在其它特征中，旁通模块根据由旁通模块存储的启动图谱确定旁通 阀开启的程度。旁通阀开启的程度基于Tcool和Texhaust中的至少一 者。

用于发动机废气再循环(EGR)系统的控制系统，包括发动机冷却 剂温度传感器，用于检测发动机冷却剂的温度(Tcool)；EGR温度传感 器，用于检测EGR废气的温度(Texhaust)；和旁通模块，用于根据Tcool 与Texhaust中的至少一者控制选择性地引导部分EGR废气通过旁通管 的旁通阀。

在其它特征中，控制系统还包括计算模块，用于确定质量空气流量 与充气空气流量之间的差值并且根据该差值产生EGR阀控制信号。控 制系统还包括控制器，用于根据EGR阀控制信号与发动机工作点中的 至少一者控制EGR阀。控制系统还包括第一传感器，用于产生代表质 量空气流量的质量空气流量信号；和第二传感器，用于产生代表充气空 气流量的充气空气流量信号。

附图说明

从详细描述和附图中可以更好地理解本发明，其中：

图1是本发明的一种典型柴油机系统的原理框图；

图2是原理框图，描述本发明的计算模块；

图3是原理框图，描述本发明的旁通模块；

图4是流程图，示出本发明的EGR估算系统执行的典型步骤；和

图5是流程图，示出本发明的旁通模块执行的典型步骤。

具体实施方式