CN102575592A - 用于柴油空气处理系统的egr流补偿 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于响应当前充气流和目标EGR分数而调整目标EGR质量流的方法。所述方法还包括解释充气流和目标EGR分数。所述方法还包括基于所述空燃比、目标空燃比、充气流和目标EGR分数确定调整的目标EGR质量流。所述方法还包括基于所述调整的目标EGR质量流控制致动器。

Description

用于柴油空气处理系统的EGR流补偿
相关专利的交叉引用
本申请要求于2009年9月25日提交的美国专利申请No.12/567,225的优先权，所述专利以引用的方式全文合并于此。
技术领域
所述技术领域概括地涉及控制内燃机气流，更具体地，涉及在具有废气再循环的发动机中控制气流。
背景技术
具有废气再循环(EGR)的内燃机基于当前运行状况流过指定数量的EGR。但是，EGR经常用多重耦合的手段控制，例如用可变几何涡轮增压器(VGT)和EGR阀。存在允许EGR系统在设计运行点达到平衡的解耦算法。但是，所述手段可能具有各不相同的响应时间和饱和点，在诸如高海拔运行的某些运行状况里在过渡期间和甚至在一些稳定状态点引起偏离设计运行点。因此，需要在此技术领域内进一步改进。
发明内容
一个实施例是一种独特的EGR流控制技术。其它实施例包括独特的方法、系统以及设备以控制发动机空气处理系统。其他实施例、形式、对象、特性、优点、方面以及益处将会从下面的描述和附图中变得明显起来。
附图说明
图1是用于EGR流补偿的系统的示意性方框图；
图2是用于EGR流补偿的处理子系统的示意性方框图；
图3是用于EGR流补偿技术的示意性流程图；
图4是用于EGR流补偿程序的示意性流程图。
具体实施方式
为了增进对本发明原理的理解，现在将参考附图中例示的实施例并且使用具体的语言描述这些实施例。然而，应该理解的是这样做并不是意欲限制本发明的范围，本发明相关领域的技术人员对本发明说明性的实施例正常做出的这种替代和修改以及这种对在此说明的本发明原理的进一步正常应用，在此都考虑在内并且受到保护。
在此描述的某些功能单元已经被称为模块以便于更特别地强调它们实现的独立性。这些模块可以实施为由处理器处理的可执行的指令或者逻辑，并且存储在计算机可读介质上。例如，模块可以实现为包括晶体管、逻辑芯片的硬件电路，或者其它构造成能执行所述模块操作的其他离散部件。在某些实施例中，模块可以实施为可编程硬件设备上的指令。一个具体的模块可以包括一个或者多个物理的或者逻辑的计算机指令块，这些指令块可以存在于一起或者存在于不同的位置，当将这些指令块逻辑上联接在一起时包括所述模块并且达到所述目的。
图1是用于废气再循环(EGR)流补偿的系统100的示意性方框图。系统100包括内燃机102，内燃机102具有充气流104、废气流106以及将部分废气流106混合到充气流104中的EGR流路径108。内燃机102可以是兼容EGR流路径108的任何类型的内燃机，至少包括点燃式发动机、压缩发动机、柴油发动机、汽油发动机和/或转子式发动机。如图所示的EGR流路径108的路径安排到涡轮增压器116之前并且进入到进气歧管120中，但是EGR流路径108的任何路径安排都被考虑在本发明中，包括“气缸内”EGR流路径，其中，一些以前燃烧事件的气体被收集在气缸内以包括在随后的燃烧事件中。
在某些实施例中，系统100包括布置在EGR流路径108上的EGR阀114。如前所述，EGR阀114可以是内燃机102的废气阀，收集燃烧室(未显示)中的燃烧气体。在某些实施例中，涡轮增压器116可以是可变几何涡轮增压器(VGT)，所述可变几何涡轮增压器布置在废气流106中并且具有排出流112，排出流112经过后处理部件(未显示)可能传输到大气中。在某些实施例中，涡轮增压器116可以是受控制的废气门、旋转叶片VGT、滑动喷嘴VGT，或者是本领域理解的任何其它类型的可构造的几何形状的涡轮增压器。
系统100还可以包括其它空气处理设备，例如进气节流阀和/或废气节流阀(未显示)。具有致动器的其它空气处理设备能够经历饱和(或者是物理饱和，处于物理饱和的设备不能在特定方向上进一步移动，或者是有效饱和，处于有效饱和的系统限制阻止设备进一步移动或者为了有效地控制气体流流动而阻止进一步运动)，并且在此描述的确定处于饱和的这些设备可以探测到其它空气处理设备的饱和并且控制其它致动器以便达到所述EGR流目标。
充气流104包括所有进入内燃机102用来燃烧的气体，包括从上一次燃烧循环残留在内燃机102内的气体。充气流104可以由进气歧管120供给，新鲜空气流110与来自EGR流路径108的EGR流在进气歧管120结合以产生充气流104。在某些实施例中，当新鲜空气流110与残留在燃烧室中的废气流结合以产生充气流104时，充气流104在气缸内产生。
系统100还包括处理子系统118，所述处理子系统构造成执行用于EGR流补偿的操作。处理子系统118可以用控制器、模块、传感器、致动器、通信链路以及本领域已知的用来执行在此描述的操作的其它设备构造。在某些实施例中，处理子系统118解释指示新鲜空气流速122、EGR流速124、充气流速126、各种发动机参数128和废气流速130的信息。在某些实施例中，处理子系统118提供EGR阀命令214和/或VGT命令216。所有命令和信息可以以交替的方式提供，一些信息可以不出现在某些实施例中，另外的信息可以出现在某些实施例中。可以解释来自传感器输入、数据链通信、存储在计算机可读的存储介质上的参数的信息，或者通过本领域理解的其它信息收集设备。在某些实施例中，解释信息可以包括接收相关信息和计算从所述相关信息中解释的信息。
在某些实施例中，处理子系统118构造成解释充气流、空燃比(AFR)、目标EGR分数和目标AFR。在某些进一步的实施例中，处理子系统118还构造成基于所述AFR、目标AFR、充气流和目标EGR分数确定调整的目标EGR质量流。在某些实施例中，处理子系统118还构造成将所述调整的目标EGR质量流提供给空气处理控制器。所述空气处理控制器可以是处理子系统118的一部分，并且在某些实施例中，所述空气处理控制器构造成控制响应所述调整的目标EGR质量流的EGR阀114和VGT 116。在某些实施例中，所述空气处理控制器用所述调整的目标EGR质量流替换所述额定目标EGR质量流。在某些实施例中，所述空气处理控制器构造成响应饱和的EGR阀114、饱和的VGT 116致动器，和/或响应经历过渡操作的内燃机102，用所述调整的目标EGR质量流替换所述额定目标EGR质量流。
当用于EGR阀114的致动器在设计限制(例如，完全打开或者完全关闭)运行并且处理子系统118具有超过所述设计限制的EGR阀114的目标值时，EGR阀114是饱和的。如果处理子系统118具有将会超过所述设计限制的目标值，如果处理子系统118不限制EGR阀114的致动器命令，EGR阀114也是饱和的。如果一个系统限制阻止EGR阀114进一步打开或者关闭，即使EGR阀114具有运行空间以进一步打开或者关闭，例如进一步关闭(或者打开)可能由排放标准、凝结考虑因素、压力限制、诊断性容差或者其它考虑因素限制，EGR阀114致动器也是饱和的。如果EGR阀114响应是饱和的，EGR阀114致动器也是饱和的，例如当EGR阀114打开(例如，在提升阀中，在相对高的阀打开位置的一般状况)时，如果EGR阀114只是部分地打开但是通过EGR阀114的流量没有增加(或者只是名义上增加)，那么EGR阀114是饱和的。
当所述致动器在设计限制(例如，完全打开或者完全关闭)运行并且处理子系统具有用于VGT 116致动器超过所述设计限制的目标值时，VGT 116致动器是饱和的。如果处理子系统118具有将要超过所述设计限制的目标值，如果处理子系统118不限制VGT 116致动器命令，VGT 116致动器也是饱和的。即使VGT 116具有进一步打开或者关闭的运行空间，例如进一步关闭(或者打开)可能由排放标准、凝结考虑因素、压力限制、诊断性容差或者其它考虑因素限制，如果系统限制阻止VGT 116进一步打开或者关闭，VGT 116致动器也是饱和的。在实例中，VGT 116致动器是饱和的并且在某些实施例中，处理系统118用调整的目标EGR质量流替换额定目标EGR质量流。
当内燃机102的特性曲线在内燃机102阈值的变化率之上变化时，内燃机102经历过渡运行。在某些实施例中，内燃机102的负荷和/或速度可以变化以表示发动机的过渡运行。在某些实施例中，处理子系统118可以探测表示过渡运行的其它参数，例如加速器踏板位置的迅速变化，它并没有反映在内燃机102的速度或者负荷变化。在某些实施例中，数据值可以被解释以便确定内燃机102是否在过渡运行，例如α参数表示表明稳定状态VS过渡运行，表示内燃机102正在经历一种新的运行模式的参数和/或表示后处理组件正在请求诸如再生模式的特殊运行模式的参数。本领域理解的对内燃机102的过渡运行的任何描述或者解释都在本申请的考虑范围之内。
图2是用于EGR流补偿的处理子系统118的示意性方框图。在某些实施例中，处理子系统118包括发动机控制模块(ECM)202，用于执行处理子系统118的一些操作。ECM 202包括空气处理控制器204和EGR调整控制器228。在某些实施例中，空气处理控制器204包括提供目标AFR 210和目标EGR分数212的额定控制模块206。目标AFR 210和目标EGR分数212可以从本领域理解的内燃机102的当前性能和排放要求推导出来。在某些实施例中，空气处理控制器204还包括致动模块208，所述致动模块响应目标AFR 210和目标EGR分数212，提供EGR阀命令214和VGT命令216以便操作EGR阀114和VGT 116。
在某些实施例中，EGR调整控制器228包括解释充气流224和AFR 226的输入模块218。EGR调整控制器228还包括EGR校正模块222，EGR校正模块202基于AFR 226、目标AFR 210、充气流224和目标EGR分数212确定调整的目标EGR质量流。EGR调整控制器228还包括将调整的目标EGR质量流230提供给空气处理控制器204的输出模块220。在某些实施例中，额定控制模块206确定额定目标EGR质量流232，例如基于目标EGR流212和充气流224。在某些进一步的实施例中，额定控制模块206用调整的目标EGR质量流230替换额定目标EGR质量流232。在某些进一步的实施例中，额定控制模块206响应饱和的VGT 116致动器和/或响应经历过渡运行的内燃机102，用调整的目标EGR质量流230替换额定目标EGR质量流232。
在某些实施例中，额定控制模块206解释氧气分数目标236，例如，基于内燃机102的性能和/或排放目标。在某些进一步的实施例中，输入模块218根据如下等式确定例如充气流224的氧气分数目标238：
Figure BDA0000146335880000071
等式1。
在等式1中，
Figure BDA0000146335880000072
是氧气分数估量，C0是大气中氧气质量分数，YEGR包括EGR分数，其中A/F实际包括AFR 226，C1包括基于燃烧的燃料氧气消耗的氧气损耗项。在容纳于湿度可探测的系统100内的忽略湿度的标准大气中，C0项是大约0.232。例如，标准大气中湿度约占质量的5％时，C0项是大约0.226。C1项说明在来自EGR流108的再循环气体中氧气的消耗。C1可应用的值取决于燃料的成分，燃烧是否充分等等，但是典型地提供的可接受的结果是柴油燃料的值是大约-0.36，天燃气燃料的值是大约-4.2。EGR分数可以定义为
Figure BDA0000146335880000081
Figure BDA0000146335880000082
或者是本领域内理解的任何其它方法。AFR266可以定义为注入内燃机102的每单位质量燃料的进入空气110的质量，其中，AFR值接近14.5，是柴油燃料的典型化学计量值，天燃气燃料的AFR266的典型化学计量值接近17.3。
在某些实施例中，通过应用等式1的关系以便以达到氧气分数目标236的EGR流108分数为目标，EGR校正模块222基于AFR 266、充气流224确定调整的EGR质量流230。
如下，可以进一步利用等式1产生支持氧气分数目标236的控制参数。等式2说明等式1的氧气分数估量，设定所达到的分数等于所述目标(参考)分数。
Figure BDA0000146335880000083
等式2。
参考EGR分数可以假设等于
Figure BDA0000146335880000084
如果系统延时、流体压缩系数和类似系统100的特性忽略为近似值。通过代替参数EGR分数、放弃一般项和解出EGR质量流，得到如下等式3所示的调整的目标EGR流230。
Figure BDA0000146335880000085
等式3。
在等式3中，项mEGR，ref项是EGR质量流，或者是调整的目标EGR流230。在某些实施例中，充气流224和空气-燃料比率226具有相对慢的响应时间，而EGR质量流具相对快的响应时间，使得在等式3原理下，操作允许在过渡运行期间空气处理控制器204更接近地匹配氧气分数目标236。
图3是用于EGR流补偿的技术300的示意性流程图。所述技术包括操作302，操作302解释空燃比和目标空燃比，并且操作解释充气流和目标EGR分数。在某些事实例中，技术300包括操作304，操作304确定VGT 116致动器是否饱和，并且如果VGT 116致动器不饱和则结束技术300。在某些事实例中，如果VGT 116致动器是饱和的，技术300包括操作306，操作306确定内燃机102是否处于过渡运行，并且如果内燃机102不处于过渡运行则结束技术300。在某些实施例中，如果内燃机102处于过渡运行，技术300包括操作308，操作308将氧气分数估算为
Figure BDA0000146335880000091
在某些实施例中，所述技术还包括操作310以基于所述空燃比、目标空燃比、充气流和目标EGR分数确定调整的目标EGR质量流。在某些实施例中，技术300还包括操作312以用调整的目标EGR质量流230替换额定目标EGR质量流232。技术300还包括操作314以基于调整的目标EGR质量流230控制致动器。所述致动器包括EGR阀致动器和可变几何涡轮增压器(VGT)致动器中的至少一个。确定所述调整的目标EGR质量流的操作310可以包括等式：
Figure BDA0000146335880000101
图3中的某些操作可以整体或者部分地忽略，可以添加图3中没有显示的某些操作，并且操作可以按照不同的顺序执行或者以交替的方式执行。
图4是用于EGR流补偿的程序400的示意性流程图。程序400包括操作402以运行内燃机，所述内燃机包括进气歧管和与所述进气歧管流体连通的EGR设备。程序400还包括操作404以从进气歧管将充气提供给所述内燃机，所述充气包括进气空气和来自EGR设备的再循环废气。程序400还包括操作406以建立燃料和空气的当前比率、燃料和空气之间的目标比率、所述充气的再循环废气分数和充气流速。程序400还包括操作408以确定作为所述当前比率、目标比、再循环废气分数和充气流速的函数的再循环废气的目标流速变化。程序400还包括操作410，操作410响应所述目标流速的变化，用EGR设备调整再循环废气流以便调节所述充气的氧气分数。
图4中的某些操作可以整体或者部分地忽略，在图4中未显示的某些操作可以被添加，并且这些操作可以按照不同的顺序执行或者以交替的方式执行。
从上面的附图和文字清楚地显示，已经考虑了根据本发明的各种实施例。某些示例性实施例包括用于提供EGR流补偿的系统、方法和设备。
一个示例性实施例包括具有内燃机和处理子系统的设备，所述内燃机包括进气歧管、与所述进气歧管流体连通的废气再循环(EGR)装置。在某些实施例中，所述处理子系统构造成解释充气流和空燃比，解释目标废气再循环(EGR)分数和目标空燃比，并且基于所述空燃比、目标空燃比、充气流和目标EGR分数确定调整的目标EGR质量流。所述处理子系统还构造成将调整的目标EGR质量流提供给空气处理控制器。
在某些进一步的实施例中，所述空气处理控制器构造成响应所述调整的目标EGR质量流而控制EGR阀和可变几何涡轮增压器(VGT)，和/或用所述调整的目标EGR质量流替换额定目标EGR质量流。在某些进一步的实施例中，所述处理子系统还构造成根据等式：
Figure BDA0000146335880000111
确定所述调整的目标EGR质量流。在某些进一步的实施例中，所述处理子系统还构造成解释氧气分数目标和根据等式：
Figure BDA0000146335880000112
估计氧气分数。
在某些进一步的实施例中，所述空气处理控制器构造成响应可变几何涡轮增压器(VGT)致动器处于饱和，和/或响应所述内燃机经历过渡运行，用所述调整的目标EGR质量流替换额定目标EGR质量流。
一个示例性实施例包括一种方法，所述方法包括如下操作，即解释空燃比和目标空燃比，解释充气流和目标EGR分数，基于所述空燃比、目标空燃比、充气流和目标EGR分数确定调整的目标EGR质量流，以及基于所述调整的目标EGR质量流控制至少一个致动器。在所述方法的某些进一步实施例中，所述至少一个致动器包括EGR阀致动器和可变几何涡轮增压器(VGT)致动器，并且响应所述VGT致动器处于饱和和/或所述内燃机经历过渡运行而确定执行所述调整的目标EGR质量流。
在某些进一步的实施例中，根据等式：
Figure BDA0000146335880000121
执行确定所述调整的目标EGR质量流的操作。在某些进一步的实施例中，执行解释目标氧气分数的操作，并且根据等式：
估计氧气分数。在某些进一步的实施例中，执行将所述调整的目标EGR质量流提供给空气处理控制器的操作。在某些进一步的实施例中，执行用所述调整的目标EGR质量流替换额定目标EGR质量流的操作。
在某些示例性实施例中，一种系统包括内燃机，所述内燃机具有充气流、废气流、适于将部分所述废气流混合到所述充气流中的废气再循环(EGR)流路径，所述系统还包括布置在所述EGR流路径上的EGR阀、布置在所述废气流中的可变几何涡轮增压器(VGT)和处理子系统。在某些实施例中，所述处理子系统包括空气处理控制器和EGR调整控制器。在某些进一步的实施例中，所述空气处理控制器包括额定控制模块和致动模块，所述额定控制模块构造成提供目标空燃比(AFR)和目标EGR分数，所述致动模块构造成响应所述目标AFR和目标EGR分数而操作所述EGR阀和所述VGT。在某些进一步的实施例中，所述EGR调整控制器包括输入模块、EGR校正模块和输出模块，所述输入模块构造成解释充气流和空燃比，所述校正模块构造成基于所述空燃比、目标AFR、充气流和目标EGR分数确定调整的目标EGR质量流，所述输出模块构造成将所述调整的目标EGR质量流提供给所述空气处理控制器。
在某些进一步的实施例中，所述空气处理控制器构造成用所述调整的目标EGR质量流替换额定目标EGR质量流。在某些进一步的实施例中，所述VGT包括VGT致动器，并且所述空气处理控制器还构造成响应所述VGT致动器处于饱和而用所述调整的目标EGR质量流替换额定目标EGR质量流。在某些进一步的实施例中，所述EGR校正模块还构造成根据等式：
Figure BDA0000146335880000131
确定所述调整的目标EGR质量流。在某些进一步的实施例中，所述额定控制模块还构造成解释氧气分数目标，并且其中，所述输入模块还构造成根据等式：
估计氧气分数。
在某些示例性实施例中，一种程序包括运行内燃机，所述内燃机包括进气歧管和与所述进气歧管流体连通的EGR装置，所述程序还包括将来自所述进气歧管的充气提供给所述内燃机，所述充气包括进入空气和来自所述EGR阀装置的再循环废气，所述程序还包括建立燃料和空气之间的当前比率、空气和燃料之间的目标比率、所述充气的再循环废气分数和充气流速，并且确定作为所述当前比率、目标比率、再循环废气分数和充气流速的函数的所述再循环废气的目标流速的变化。所述程序还包括响应所述目标流速变化，用所述再循环废气装置调整所述再循环废气流以便调节所述充气的氧气分数。在某些进一步的实施例中，根据等式：
执行确定在所述目标流速的变化的操作。
尽管在附图和上面的描述中已经详细地说明和描述了本发明，所述附图和描述在性质上应认为是说明性的而非限制性的，需要理解的是仅仅显示和描述了优选的实施例，并且在本发明的精神范围内对本发明作出的所有变化和修改都需要受到保护。需要理解的是，虽然在上面描述中使用了诸如优选地、优选的、优选、更优选地或者示例性的等措词表示这样描述所述特征可能是更期望的或者更具有特性的，然而可能不是必需的，并且缺少所述措词的实施例同样可以应考虑在由随后的权利要求限定的本发明的保护范围内。在阅读权利要求中，当使用诸如“一”、“一个”、“至少一个”或者“至少一部分”的这些词时，无意于将所述权利要求限制于唯一一项，除非在所述权利要求中对相反情况做了特别声明。当使用词语“至少一部分”和/或“一部分”时，所述项能够包括一部分和/或整个项，除非相反地做了特别声明。

Claims (23)

1.一种设备，包括：
内燃机，所述内燃机包括进气歧管和与所述进气歧管流体连通的废气再循环(EGR)装置；
处理子系统，所述处理子系统构造成：
解释充气流和空燃比；
解释目标废气再循环(EGR)分数和目标空燃比；
基于所述空燃比、目标空燃比、充气流和目标EGR分数确定调整的目标EGR质量流；以及
将所述调整的目标EGR质量流提供给空气处理控制器。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，
所述空气处理控制器构造成响应所述调整的目标EGR质量流，控制EGR阀和可变几何涡轮增压器(VGT)。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，
所述空气处理控制器构造成用所述调整的目标EGR质量流替换额定目标EGR质量流。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，
所述处理子系统还构造成根据等式：
Figure FDA0000146335870000021
确定所述调整的目标EGR质量流，其中，mEGR，ref是所述调整的目标EGR质量流，YEGR，ref是所述目标EGR分数，m充气是所述充气流，[A/F实际]是所述空燃比，[A/Fref]是所述目标空燃比。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，
所述处理子系统进一步构造成解释氧气分数目标和根据等式：
Figure FDA0000146335870000022
估计氧气分数，其中，包括所述氧气分数，C0包括大气中氧气质量分数，YEGR包括EGR分数，A/F实际包括空燃比，C1包括基于燃烧的燃料氧气消耗的氧气损耗项。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，
所述处理子系统进一步构造成根据等式：
Figure FDA0000146335870000024
确定所述调整的目标EGR质量流，其中，mEGR，ref是所述调整的目标EGR质量流，Yx是所述目标EGR分数，m充气是所述充气流，[A/Fref]是所述目标空燃比。
7.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，
所述空气处理子系统构造成响应EGR阀致动器和VGT致动器处于饱和中的一种，用所述调整的目标EGR质量流替换额定目标EGR质量流。
8.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，
所述空气处理控制器构造成响应所述内燃机经历过渡运行，用所述调整的目标ERG质量流替换额定目标EGR质量流。
9.一种方法，包括：
解释空燃比和目标空燃比；
解释充气流和目标EGR分数；
基于所述空燃比、目标空燃比、充气流和目标EGR分数确定调整的目标EGR质量流；以及
基于所述调整的目标EGR质量流控制至少一个致动器。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，
所述至少一个致动器包括EGR阀致动器和可变几何涡轮增压器(VGT)致动器，其中，响应所述VGT致动器处于饱和而确定所述调整的目标EGR质量流。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，
根据等式：
确定所述调整的目标EGR质量流，其中，mEGR，ref是所述调整的目标EGR质量流，YEGR，ref是所述目标EGR分数，m充气是所述充气流，[A/F实际]是所述空燃比，[A/Fref]是所述目标空燃比。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于
所述方法还包括将所述调整的目标EGR质量流提供给空气处理控制器。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，
所述方法还包括用所述调整的目标EGR质量流替换额定目标EGR质量流。
14.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，
所述方法还包括解释目标氧气分数，并且根据等式：
估计氧气分数，其中，
Figure FDA0000146335870000043
包括所述氧气分数，C0包括大气中氧气质量分数，YEGR包括EGR分数，A/F实际包括所述空燃比，C1包括基于燃烧的燃料氧气消耗的氧气损耗项。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，
根据等式：
确定所述调整的目标EGR质量流，其中，mEGR，ref是所述调整的目标EGR质量流，YEGR，ref是所述目标EGR分数，m充气是所述充气流，[A/Fref]是所述目标空燃比。
16.一种系统，包括：
内燃机，所述内燃机具有充气流、废气流、适于将部分所述废气流混合到所述充气流中的废气再循环(EGR)流路径；
EGR阀，所述EGR阀布置在所述EGR流路径中；
可变几何涡轮增压器(VGT)，其布置在所述废气流中；
处理子系统，所述处理子系统包括：
空气处理控制器，所述空气处理控制器包括额定控制模块和致动模块，所述额定控制模块构造成提供目标空燃比(AFR)和目标EGR分数，所述致动模块构造成响应所述目标AFR和目标EGR分数而操作所述EGR阀和所述VGT；以及
EGR调整控制器，所述EGR调整控制器包括输入模块、EGR校正模块和输出模块，所述输入模块构造成解释充气流和空燃比，所述EGR校正模块构造成基于所述空燃比、目标AFR、充气流和目标EGR分数而确定调整的目标EGR质量流，所述输出模块构造成将所述调整的目标EGR质量流提供给所述空气处理控制器。
17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，
所述空气处理控制器构造成用所述调整的目标EGR质量流替换额定目标EGR质量流。
18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，
所述VGT包括VGT致动器，其中，所述空气处理控制进一步构造成响应所述VGT致动器处于饱和而用所述调整的目标EGR质量流替换额定目标EGR质量流。
19.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，
所述EGR校正模块进一步构造成根据等式：
Figure FDA0000146335870000061
确定所述调整的目标EGR质量流，其中，mEGR，ref是所述调整的目标EGR质量流，YEGR，ref是所述目标EGR分数，m充气是所述充气流，[A/Fref]是所述目标空燃比。
20.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，
所述额定控制模块进一步构造成解释氧气分数目标，并且所述输入模块进一步构造成根据等式：
Figure FDA0000146335870000071
估计氧气分数。其中，包括所述氧气分数，C0包括大气中氧气质量分数，YEGR包括EGR分数，A/F实际包括空燃比，C1包括基于燃烧的燃料氧气消耗的氧气损耗项。
21.根据权利要求20所述的系统，其特征在于，
所述EGR校正模块进一步构造成根据等式：
确定所述调整的目标EGR质量流，其中，mEGR，ref是所述目标EGR质量流，YEGR，ref是所述目标EGR分数，m充气是所述充气流，[A/Fref]是所述目标空燃比。
22.一种方法，所述方法包括：
操作内燃机，所述内燃机包括进气歧管和与所述进气歧管流体连通的废气再循环(EGR)装置；
将来自所述进气歧管的充气提供给所述内燃机，所述充气包括进入空气和来自所述EGR装置的再循环废气；
建立燃料和空气之间的当前比率、空气和燃料之间的目标比率、所述充气的再循环废气分数和充气流速；以及
确定作为所述当前比率、目标比率、再循环废气分数和充气流速的函数的所述再循环废气的目标流速的变化；以及
响应所述目标流速的变化，用所述EGR装置调整所述再循环废气流以便调节所述充气的氧气分数。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，
根据等式：
Figure FDA0000146335870000081
确定所述再循环废气的目标流速的变化，其中，mEGR，ref是所述再循环废气的变化的目标流速，YEGR，ref是所述EGR分数，m充气是所述充气流，[A/F实际]是所述空气和燃料之间的当前比率，[A/Fref]是所述空气和燃料之间的目标比率。
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