CN104033263B - 排出气体再循环控制系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种车辆的燃料控制系统包括喷射控制模块和命令模块。所述喷射控制模块确定用于发动机燃烧事件的燃料的第一目标量。在扭矩请求减小时，命令模块选择性地命令所述喷射控制模块提供两个燃料喷射。响应于所述命令，所述喷射控制模块：基于所述第一目标量来确定燃料的第二和第三目标量；基于所述第二目标量在所述燃烧事件期间提供第一燃料喷射；以及基于所述第三目标量在所述燃烧事件的压缩冲程期间提供第二燃料喷射。

Description

排出气体再循环控制系统和方法
技术领域
本公开涉及内燃发动机，更具体地涉及排出气体再循环控制系统和方法。
背景技术
在此提供的背景描述用于总体上介绍本公开的背景之目的。在本背景技术部分描述的范围内，当前署名的发明人的成果，以及在提交时可能不另外地构成为现有技术的本描述的方面，既非明示也非暗示地被承认作为对抗本公开的现有技术。
发动机燃烧空气和燃料来生成扭矩。空气通过进气系统流动到发动机中。进气系统可包括节气门和进气歧管。燃料是通过一个或多个燃料喷射器提供的。发动机输出扭矩到变速器。变速器将扭矩传送到一个或多个车轮。由燃烧产生的排出物从发动机排放到排出系统。
排出气体再循环(EGR)系统使排出物再循环回到进气系统。对于流回到进气系统的排出物，排出系统内的压力必须大于排出物进入进气系统处的压力。可以控制EGR系统使得排出物、空气和燃料的目标混合物提供到每个气缸。当未保持目标混合物时，发动机可以不按照预期运行。
发明内容
一种车辆的燃料控制系统包括喷射控制模块和命令模块。所述喷射控制模块确定用于发动机燃烧事件的燃料的第一目标量。在扭矩请求减小时，命令模块选择性地命令所述喷射控制模块提供两个燃料喷射。响应于所述命令，所述喷射控制模块：基于所述第一目标量来确定燃料的第二和第三目标量；基于所述第二目标量在所述燃烧事件期间提供第一燃料喷射；以及基于所述第三目标量在所述燃烧事件的压缩冲程期间提供第二燃料喷射。
在进一步的特征中，所述燃料控制系统还包括启用/禁用模块，所述启用/禁用模块当所述扭矩请求的减小量小于预定值时禁用所述命令模块。
在又进一步的特征中，所述燃料控制系统还包括启用/禁用模块，所述启用/禁用模块当再循环排出物的目标质量分数的减小量小于预定值时禁用所述命令模块。
在再进一步的特征中，所述命令模块基于所述燃烧事件的气体装载物中再循环排出物的估算质量分数与对于所述燃烧事件的再循环排出物的目标质量分数之间的差值来确定是否命令所述喷射控制模块提供两个燃料喷射。
在进一步的特征中，所述命令模块在所述差值大于预定值时命令所述喷射控制模块提供两个燃料喷射。
在又进一步的特征中，所述燃料控制系统还包括阈值确定模块，所述阈值确定模块基于发动机速度确定所述预定值。
在再进一步的特征中，所述燃料控制系统还包括阈值确定模块，所述阈值确定模块基于发动机负载确定所述预定值。
在进一步的特征中，所述喷射控制模块在所述燃烧事件的压缩冲程期间开始和终止所述第二燃料喷射。
在又进一步的特征中，所述喷射控制模块还基于预定百分数确定所述第二和第三目标量。
在再进一步的特征中，所述喷射控制模块基于发动机速度和发动机负载中的至少一个来确定所述预定百分数。
一种用于车辆的燃料控制方法，包括：确定用于发动机燃烧事件的燃料的第一目标量；以及在扭矩请求减小时选择性地命令提供两个燃料喷射。所述燃料控制方法还包括，响应于所述命令：基于所述第一目标量确定燃料的第二和第三目标量；基于所述第二目标量在所述燃烧事件期间提供第一燃料喷射；以及基于所述第三目标量在所述燃烧事件的压缩冲程期间提供第二燃料喷射。
在进一步的特征中，所述燃料控制方法还包括当所述扭矩请求的减小量小于预定值时阻止所述命令。
在再进一步的特征中，所述燃料控制方法还包括当再循环排出物的目标质量分数的减小量小于预定值时阻止所述命令。
在又进一步的特征中，所述燃料控制方法还包括基于所述燃烧事件的气体装载物中再循环排出物的估算质量分数与对于所述燃烧事件的再循环排出物的目标质量分数之间的差值来确定是否命令提供两个燃料喷射。
在进一步的特征中，所述燃料控制方法还包括在所述差值大于预定值时命令提供两个燃料喷射。
在再进一步的特征中，所述燃料控制方法还包括基于发动机速度确定所述预定值。
在又进一步的特征中，所述燃料控制方法还包括基于发动机负载确定所述预定值。
在进一步的特征中，所述燃料控制方法还包括在所述燃烧事件的压缩冲程期间开始和终止所述第二燃料喷射。
在再进一步的特征中，所述燃料控制方法还包括还基于预定百分数确定所述第二和第三目标量。
在又进一步的特征中，所述燃料控制方法还包括基于发动机速度和发动机负载中的至少一个来确定所述预定百分数。
本公开还存在如下方案：
1. 一种车辆的燃料控制系统，包括：
喷射控制模块，所述喷射控制模块确定用于发动机燃烧事件的燃料的第一目标量；以及
命令模块，所述命令模块在扭矩请求减小时选择性地命令所述喷射控制模块提供两个燃料喷射；
其中，响应于所述命令，所述喷射控制模块：
基于所述第一目标量来确定燃料的第二和第三目标量；
基于所述第二目标量在所述燃烧事件期间提供第一燃料喷射；以及
基于所述第三目标量在所述燃烧事件的压缩冲程期间提供第二燃料喷射。
2. 如方案1所述的燃料控制系统，还包括启用/禁用模块，所述启用/禁用模块当所述扭矩请求的减小量小于预定值时禁用所述命令模块。
3. 如方案1所述的燃料控制系统，还包括启用/禁用模块，所述启用/禁用模块当再循环排出物的目标质量分数的减小量小于预定值时禁用所述命令模块。
4. 如方案1所述的燃料控制系统，其中，所述命令模块基于在所述燃烧事件的气体装载物中再循环排出物的估算质量分数与对于所述燃烧事件的再循环排出物的目标质量分数之间的差值来确定是否命令所述喷射控制模块提供两个燃料喷射。
5. 如方案4所述的燃料控制系统，其中，所述命令模块在所述差值大于预定值时命令所述喷射控制模块提供两个燃料喷射。
6. 如方案5所述的燃料控制系统，还包括阈值确定模块，所述阈值确定模块基于发动机速度确定所述预定值。
7. 如方案5所述的燃料控制系统，还包括阈值确定模块，所述阈值确定模块基于发动机负载确定所述预定值。
8. 如方案1所述的燃料控制系统，其中，所述喷射控制模块在所述燃烧事件的压缩冲程期间开始和终止所述第二燃料喷射。
9. 如方案1所述的燃料控制系统，其中，所述喷射控制模块还基于预定百分数确定所述第二和第三目标量。
10. 如方案9所述的燃料控制系统，其中所述喷射控制模块基于发动机速度和发动机负载中的至少一个来确定所述预定百分数。
11. 一种用于车辆的燃料控制方法，包括：
确定用于发动机燃烧事件的燃料的第一目标量；
在扭矩请求减小时选择性地命令提供两个燃料喷射；以及
响应于所述命令：
基于所述第一目标量确定燃料的第二和第三目标量；
基于所述第二目标量在所述燃烧事件期间提供第一燃料喷射；以及
基于所述第三目标量在所述燃烧事件的压缩冲程期间提供第二燃料喷射。
12. 如方案11所述的燃料控制方法，还包括当所述扭矩请求上的减小量小于预定值时阻止所述命令。
13. 如方案11所述的燃料控制方法，还包括当再循环排出物的目标质量分数的减小量小于预定值时阻止所述命令。
14. 如方案11所述的燃料控制方法，还包括基于在所述燃烧事件的气体装载物中再循环排出物的估算质量分数与对于所述燃烧事件的再循环排出物的目标质量分数之间的差值来确定是否命令提供两个燃料喷射。
15. 如方案14所述的燃料控制方法，还包括在所述差值大于预定值时命令提供两个燃料喷射。
16. 如方案15所述的燃料控制方法，还包括基于发动机速度确定所述预定值。
17. 如方案15所述的燃料控制方法，还包括基于发动机负载确定所述预定值。
18. 如方案11所述的燃料控制方法，还包括在所述燃烧事件的压缩冲程期间开始和终止所述第二燃料喷射。
19. 如方案11所述的燃料控制方法，还包括还基于预定百分数确定所述第二和第三目标量。
20. 如方案19所述的燃料控制方法，还包括基于发动机速度和发动机负载中的至少一个来确定所述预定百分数。
通过详细描述、权利要求和附图，本公开应用的另外领域将变得清楚。详细描述和具体示例仅用于阐释的目的，而并非旨在限制本公开的范围。
附图说明
通过详细说明和附图将会更充分地理解本公开，附图中：
图1A和1B是根据本公开的示例性发动机系统的功能框图；
图2是根据本公开的示例性发动机控制系统的功能框图；
图3A-3B是根据本公开的示例性燃料控制模块的功能框图；以及
图4-5是描绘根据本公开控制燃料的示例性方法的流程图。
在附图中，附图标记可重复利用以标识类似和/或相同的元件。
具体实施方式
发动机使气缸内的空气和燃料燃烧来产生用于车辆的驱动扭矩。发动机将由燃烧产生的排出物输出到排出系统。排出气体再循环(EGR)系统使排出物从排出系统再循环回到进气系统。
对于发动机的每个燃烧事件，气体装载物被吸入到发动机的气缸中。气体装载物可包括通过节气门吸入的空气、通过EGR系统再循环的排出物、以及一种或多种其他气体，例如来自蒸汽吹扫系统的燃料蒸汽。
发动机控制模块(ECM)生成对于燃烧事件的空气、EGR和燃料蒸汽的目标质量分数，并且基于所述目标控制致动器。然而，在某些情形下，EGR质量分数目标可以降低并且实际EGR质量分数可以增加。仅举例来说，当驾驶员在车辆移动时释放加速器踏板的时候，ECM可以降低EGR质量分数目标。然而，在驾驶员释放加速器踏板之后EGR的实际质量分数可以增加。
当EGR质量分数目标降低并且EGR的实际质量分数可能增加时，本公开的ECM将燃料分成两个独立喷射。两个燃料喷射中的后一个在燃烧事件的压缩冲程期间执行以便执行分级装载。提供两个独立燃料喷射(其中后一个喷射在压缩冲程期间执行)与使用单个燃料喷射运行相比可以提供更平稳的发动机运行。
现参阅图1A和1B，图中示出了发动机系统10的示例的功能框图。虽然发动机系统10将以火花点火发动机系统方式论述，但是本公开还适用于其他类型的发动机系统，包括压缩点火发动机系统和混合（hybrid）发动机系统。
发动机8通过进气系统吸入空气。进气系统可包括节气门12和进气歧管14。空气可通过节气门12和进气歧管14流动到发动机8中。节气门12调整进入到进气歧管14中的空气流。节气门致动器模块16控制节气门12的致动。发动机8使所述发动机8的气缸内的空气/燃料混合物燃烧。燃料系统17将燃料选择性地喷射到发动机8中。点火系统19选择性地提供火花到发动机8以便燃烧。
空气/燃料混合物的燃烧驱动曲轴并且产生排出物。发动机8将排出物输出到排出歧管18。催化剂20接收来自排出歧管18的排出物并且与排出物的各种成分反应。仅举例来说，催化剂20可包括三元催化剂(TWC)、催化转换器、或者其他适当类型的催化剂。
EGR系统使排出物的一部分选择性地再循环回到进气系统。虽然示出并将论述排出物再循环回到进气歧管14，但是排出物可以再循环回到进气系统中的其他位置。EGR系统包括EGR阀24和EGR导管26。发动机8的运行在进气歧管14内形成真空(相对于环境压力的低压)。打开EGR阀24允许排出物再循环回到进气歧管14。EGR致动器模块27可以控制EGR阀24的致动。
EGR系统还可包括EGR冷却器28，所述EGR冷却器28使排出物冷却(随着排出物在其回到进气歧管14的路径上流动通过所述EGR冷却器28)。在各种实施方式中，EGR系统还可包括冷却器旁通系统，可以控制所述冷却器旁通系统来允许排出物在其回到进气歧管14的路径上绕过EGR冷却器28。如图1A所示，排出物可以从催化剂20的下游再循环回到进气歧管14。如图1B所示，排出物可以备选地从催化剂20的上游再循环回到进气歧管14。
虽然在自然吸气式发动机的背景下示出了本公开，但是本公开还适用于具有一个或多个升压装置(例如，涡轮增压器、机械增压器或者它们的组合)的发动机。具有一个或多个升压装置的发动机可包括使用不同位置的不同EGR系统，其中排出气体从所述不同位置(例如，从排出歧管或涡轮增压器涡轮的下游)吸入和/或排出气体在所述不同位置(例如，进气歧管的上游或者涡轮增压器压缩器的上游)提供到进气系统。
发动机控制模块(ECM)34调整发动机系统10的运行。例如，ECM 34可以通过节气门致动器模块16控制节气门12的打开，通过EGR致动器模块27控制EGR阀24的打开，通过燃料系统17控制喷射量和正时（timing），以及通过点火系统19控制火花正时。ECM 34还可控制进气和排出的门致动器、升压装置和/或一个或多个其他适当发动机致动器的运行。
ECM 34与各种传感器（例如歧管绝对压力（MAP)传感器36、发动机速度传感器42、质量空气流（MAF)传感器44和/或一个或多个其他适当传感器）通讯。MAP传感器36生成MAP信号，所述MAP信号指示进气歧管14中的绝对压力。发动机速度传感器42基于曲轴的旋转生成信号。发动机速度（每分钟转数(RPM)）可以基于曲轴的旋转确定。MAF传感器44生成MAF信号，所述MAF信号指示空气进入进气歧管14的质量流率。
现参阅图2，图中示出了ECM 34的示例性实施方式的功能框图。扭矩请求模块202可以基于一个或多个驾驶员输入208（例如加速器踏板位置、制动器踏板位置、巡航控制输入和/或一个或多个其他适当驾驶员输入）来确定扭矩请求204。扭矩请求模块202可以另外或备选地基于一个或多个其他扭矩请求确定扭矩请求204，所述一个或多个其他扭矩请求是例如由ECM 34生成的扭矩请求和/或从车辆的其他模块（例如变速器控制模块、混合控制模块、底盘控制模块等）接收的扭矩请求。一个或多个发动机致动器可以基于扭矩请求204和/或一个或多个其他车辆运行参数来控制。
例如，节气门控制模块212可以基于扭矩请求204确定目标节气门打开216。节气门致动器模块16可以基于目标节气门打开216来调节节气门12的打开。火花控制模块220可以基于扭矩请求204确定目标火花正时224。点火系统19可以基于目标火花正时224生成火花。燃料控制模块228可以基于扭矩请求204确定一个或多个目标燃料参数232。例如，目标燃料参数232可以包括(每个燃烧事件的)燃料喷射脉冲的数量、对于每个脉冲的正时以及对于每个脉冲的量。燃料系统17可以基于目标燃料参数232喷射燃料。
扭矩估算模块236可以估算发动机8的扭矩输出。发动机8的估算扭矩输出将被称为估算扭矩240。节气门控制模块212可以基于估算扭矩240选择性地调节目标节气门打开216。例如，节气门控制模块212可以使用估算扭矩240来执行一个或多个发动机空气流参数（诸如节气门面积、MAP和/或一个或多个其他适当空气流参数）的闭环控制。
扭矩估算模块236可以使用扭矩关系确定估算扭矩240。例如，扭矩估算模块236可以使用下述关系来确定估算扭矩240：
其中扭矩(T)是估算扭矩240，并且是每个气缸的空气(APC)242、火花提前/正时(S)、进气打开正时和持续时间(I)、排出打开正时和持续时间(E)、空气/燃料比率(AF)、油温度(OT)、激活的气缸的数量(#)和EGR质量分数(EGR)244的函数。这种关系可具体表达为公式和/或映射(例如，查询表)。
APC模块246可以例如基于MAF 248和发动机速度250确定APC 242。MAF 248可以使用MAF传感器44测量。发动机速度250可以使用发动机速度传感器42测量。APC 242可以与对于燃烧事件预计受困于气缸内的空气的质量相对应。
如下面进一步论述的，EGR确定模块252确定EGR质量分数244。EGR质量分数244可与EGR对于发动机8的下一个燃烧事件的气体装载物的(总)质量的预计质量分数对应。
火花控制模块220可以使用火花关系确定目标火花正时224。火花关系可以基于上面的扭矩关系，其倒过来用以解决目标火花正时。仅举例来说，对于给定扭矩请求(TReq),火花控制模块220可以使用下述关系来确定目标火花正时224：
火花关系可具体表达为公式和/或查询表。空气/燃料比率(AF)可以是实际空气/燃料比率，例如，如由燃料控制模块228所报告的。
一个或多个其他发动机致动器可以另外或备选地基于EGR质量分数244控制。例如，EGR控制模块272可以基于EGR质量分数244和目标EGR质量分数280确定目标EGR打开276。EGR控制模块272可以例如基于扭矩请求204和/或一个或多个其他适当参数来确定目标EGR质量分数280。EGR致动器模块27可以基于目标EGR打开276控制EGR阀24的打开。如下面进一步论述的，燃料控制模块228基于EGR质量分数244选择性地调节目标燃料参数232中的一个或多个。
EGR确定模块252可以确定稳定状态(SS)EGR流率。SS EGR流率与在SS EGR条件下回到进气歧管14的EGR的质量流率对应。SS EGR条件可涉及SS EGR流率跨过预定时段而改变小于预定量的时期。
EGR确定模块252可以使用下述关系确定SS EGR流率：
其中是通过EGR系统回到发动机8的EGR的（当前）质量流率(即，SS EGR流率)，并且是EGR阀24的打开面积(AT)、EGR阀24上游的压力(PO)、温度(TO)、EGR阀24下游的压力(PT)(例如，进气歧管14内的压力)和各种常数(CD,R,γ)的函数。这种关系可具体表达为公式，例如上面的公式，或者具体表达为使上面的参数与SS EGR流率相关的映射(例如，查询表)。进气歧管14内的压力可以是使用MAP传感器36测量的MAP 284。EGR位置传感器可以测量EGR阀24的位置，并且EGR阀24的打开面积288可以基于所述EGR阀24的位置来确定。
对于发动机8的每个燃烧事件，气体装载物吸入到气缸中。气体装载物可包括：通过节气门12吸入的环境空气；以及通过EGR系统再循环回来的排出气体。气体装载物还可包括一种或多种其他气体，例如由燃料蒸汽吹扫系统(未示出)提供的燃料蒸汽。
EGR确定模块252确定对于发动机8的下一个燃烧事件的SS EGR分数。SS EGR分数与在SS EGR条件下的EGR对于发动机8的下一个燃烧事件的气体装载物的质量的质量分数对应。EGR确定模块252基于SS EGR流率和MAF248来确定下一个燃烧事件的SS EGR分数。EGR确定模块252可以例如使用下述公式确定对于下一个燃烧事件的SS EGR分数：
SS分数
其中SS分数是SS EGR分数，并且是SS EGR流率和MAF 248的函数。
EGR确定模块252可包括环形缓冲器、先进先出(FIFO)缓冲器、移位寄存器等。每次SS EGR分数确定时，EGR确定模块252存储SS EGR分数并且移除SS EGR分数的最早存储值。EGR确定模块252包括SS 预定数量的EGR分数的最近确定值。
EGR确定模块252基于SS EGR分数的多个存储值来确定发动机8的下一个燃烧事件的EGR质量分数244。EGR确定模块252可以基于平均值（例如SS EGR分数的多个存储值的加权平均值）来确定下一个燃烧事件的EGR质量分数244。用于确定EGR质量分数244的SS EGR分数的值可以是最近确定/存储的值。
EGR确定模块252可以例如使用下述公式确定对于下一个燃烧事件的EGR质量分数244：
EGR分数
其中EGR分数是EGR质量分数244，t是在发动机8的燃烧事件与EGR质量分数244在瞬态EGR条件发生之后将达到SS(并且因此等于SS EGR分数)的随后燃烧事件之间的燃烧事件的数量，d是当做出将导致瞬态EGR条件的命令时的燃烧事件与当EGR质量分数244将开始响应于所述命令变化时的随后燃烧事件之间的燃烧事件的数量，并且SSFrac涉及对于在t-1-i个燃烧事件之前燃烧事件的SS EGR分数的存储值中的一个。t和d是整数且d小于t。EGR瞬态条件可以例如响应于下述项而发生：节气门12的打开的改变、EGR阀24的打开的改变、进气歧管14内的压力的改变，或者导致在再循环回到进气歧管14的排出气体的质量流率上的改变的其他适当事件。
在各种实施方式中，t和d可以是基于物理因数校准的常数值，所述物理因数是例如气缸容积、进气歧管14的容积以及当再循环时排出气体所流动通过的EGR系统的容积。在各种实施方式中，t和/或d可以是可变值并且可以通过EGR确定模块252设定。EGR确定模块252可以例如使用一个或多个函数或者映射而设定t和/或d，所述一个或多个函数或者映射使发动机负载参数（例如APC 242）和/或发动机速度250与t和/或d相关。所述一个或多个函数或者映射是基于物理因数（例如气缸容积、进气歧管14的容积以及EGR系统的容积）来校准的。
在某些情形下，燃料控制模块228设定目标燃料参数232来为燃烧事件提供两个独立燃料喷射。两个燃料喷射中的后一个(第二个)是在燃烧事件的压缩冲程期间执行的，从而在气缸内为燃烧事件提供分级装载。提供两个独立燃料喷射(其中后一个喷射在压缩冲程期间执行)与使用单个燃料喷射运行相比可以提供发动机8的更平稳的运行。提供两个独立燃料喷射(其中后一个喷射在压缩冲程期间执行)可以另外或备选地降低制动专门燃料消耗(BSFC)。
现参阅图3A，图中示出了燃料控制模块228的示例性实施方式的功能框图。喷射控制模块304设定对于气缸的燃烧事件的目标燃料参数232。通常，喷射控制模块304可以将对于燃烧事件的目标燃料参数232设定成使得在单个燃料喷射中为燃烧事件提供燃料。
喷射控制模块304可以基于对于燃烧事件的APC 242和/或一个或多个其他适当参数来确定对于燃烧事件将喷射的燃料的目标量。例如，喷射控制模块304可以基于APC 242以及目标空气/燃料混合物（例如化学计量的空气/燃料混合物）来设定燃料的目标量。
启用/禁用模块308选择性地启用和禁用分级喷射命令模块312。启用/禁用模块308可以例如基于扭矩请求204启用和禁用分级喷射命令模块312。仅举例来说，当跨过预定时段扭矩请求204上的减小量大于预定值时，启用/禁用模块308可以启用分级喷射命令模块312。相反地，当跨过预定时段扭矩请求204上的减小量小于预定值时，启用/禁用模块308可以禁用分级喷射命令模块312。仅举例来说，预定值可以是大约百分之10(10%)或者其他适当值。
另外或备选地，启用/禁用模块308可以基于目标EGR质量分数280启用和禁用分级喷射命令模块312。仅举例来说，当在预定时段目标EGR质量分数280上的减小量大于预定值时，启用/禁用模块308可以启用分级喷射命令模块312。相反地，当在预定时段目标EGR质量分数280上的减小量小于预定值时，启用/禁用模块308可以禁用分级喷射命令模块312。仅举例来说，所述预定值可以是大约10%、大于10%或者其他适当的值。虽然已经论述了基于扭矩请求204和/或目标EGR质量分数280来启用和禁用分级喷射命令模块312，但是启用/禁用模块308可以响应于其他适当事件(其中对于一个或多个燃烧事件的EGR质量分数244预计增加至大于预定值)的发生来启用分级喷射命令模块312。
当启用时，分级喷射命令模块312选择性地命令喷射控制模块304为燃烧事件提供两个独立燃料喷射。分级喷射命令模块312基于EGR质量分数244与目标EGR质量分数280之间的差值来选择性地命令喷射控制模块304。仅举例来说，当EGR质量分数244减去目标EGR质量分数280大于预定值316时，分级喷射命令模块312可以命令喷射控制模块304提供两个独立燃料喷射。相反地，当EGR质量分数244减去目标EGR质量分数280小于预定值316时，分级喷射命令模块312可以免于命令喷射控制模块304提供两个独立燃料喷射。
阈值确定模块320可以基于发动机速度250和/或诸如APC 242的发动机负载参数确定预定值316。仅举例来说，阈值确定模块320可以随着发动机速度250的增加而增加预定值316，并且反之亦然。阈值确定模块320可以随着APC 242的增加而减小预定值316，并且反之亦然。阈值确定模块320可以例如使用一个或多个函数和/或映射来确定预定值316，所述函数和/或映射使发动机速度250和APC 242与预定值316相关。
响应于所述命令，喷射控制模块304设定对于燃烧事件的目标燃料参数232以便提供两个不同燃料喷射。燃烧事件的两个不同燃料喷射将被称为第一和第二燃料喷射。
喷射控制模块304可以基于所述目标量来分别确定用于第一和第二燃料喷射的第一和第二燃料目标量。仅举例来说，喷射控制模块304可以将第一目标量设定为等于目标量与预定百分数的乘积，并且将第二目标量设定为等于目标量与100%减去所述预定百分数的值的乘积。喷射控制模块304可以例如基于发动机速度250和/或诸如APC 242的发动机负载参数来确定所述预定百分数。在各种实施方式中，所述预定值可以是固定值。
喷射控制模块304还分别确定用于第一和第二燃料喷射的第一和第二起动正时。所述第一和第二起动正时可分别对应于用以开始第一和第二燃料喷射的曲轴位置。喷射控制模块304可以基于发动机速度250和/或诸如APC 242的发动机负载参数来确定第一和第二正时。喷射控制模块304将第二正时设定成使得第二燃料喷射在燃烧事件的压缩冲程期间开始和终止。第二燃料喷射在燃烧事件的压缩冲程期间执行以便提供分级装载。
现参阅图3B，图中示出了燃料控制模块228的示例的另一个功能框图。在各种实施方式中，分级喷射命令模块312可以基于发动机速度250和/或诸如APC 242的发动机负载参数来选择性地命令喷射控制模块304为燃烧事件提供两个独立燃料喷射。
仅举例来说，分级喷射命令模块312可以确定是否命令喷射控制模块304使用映射提供两个独立燃料喷射，所述映射基于发动机速度250以及诸如APC 242的发动机负载参数来指示是否命令喷射控制模块304提供两个独立燃料喷射。映射的入口可以校准为使得当在所述发动机速度和发动机负载条件下，使用两个独立燃料喷射将减小BSFC并且所产生的排出物的组分的量将小于相应的预定值时，分级喷射命令模块312命令喷射控制模块304提供两个独立燃料喷射。
现参阅图4，图中示出了描绘控制燃料的示例性方法的流程图。控制可以从404处开始，在这里启用/禁用模块308确定是否满足一个或多个启用条件。例如，启用/禁用模块308可以确定跨过预定时段扭矩请求204上的减小量是否大于预定值和/或跨过预定时段目标EGR质量分数280上的减小量是否大于预定值。如果404的结果为是，启用/禁用模块308启用分级喷射命令模块312，并且控制继续至408。如果404的结果为否，启用/禁用模块308禁用分级喷射命令模块312，并且控制可以转移到424，这将在下面进一步论述。
在408处，分级喷射命令模块312确定EGR质量分数244与目标EGR质量分数280之间的差值。例如，分级喷射命令模块312可以将所述差值设定为等于EGR质量分数244减去目标EGR质量分数280。在412处，阈值确定模块320确定预定值316。阈值确定模块320可以例如使用一个或多个函数和/或映射确定预定值316，所述函数和/或映射使发动机速度250以及诸如APC 242的发动机负载参数与预定值316相关。
分级喷射命令模块312确定(在EGR质量分数244与目标EGR质量分数280之间的)所述差值是否大于预定值316。如果416的结果为是，分级喷射命令模块312命令喷射控制模块304提供两个独立燃料喷射，并且控制继续至420。如果416的结果为否，分级喷射命令模块312不命令喷射控制模块304提供两个独立燃料喷射，并且控制继续至424。
在420处，喷射控制模块304对于燃烧事件分别确定对于第一和第二燃料喷射的第一和第二量以及第一和第二正时。燃烧事件的第一和第二燃料喷射分别基于第一和第二量以及第一和第二正时来执行。第二燃料喷射在燃烧事件的压缩冲程期间执行以便提供分级装载。控制可以在420之后返回到408。
在424处，喷射控制模块304可以为燃烧事件设定目标燃料参数，以便在单个燃料喷射中提供燃料。之后在单个燃料喷射中为燃烧事件喷射燃料。控制可以在424之后终止。虽然控制示出并且论述为终止，但是作为替代控制可以返回到404。
现参阅图5，图中示出了描绘控制燃料的示例性方法的流程图。控制可以从504处开始，在这里分级喷射命令模块312接收发动机速度250以及诸如APC 242的发动机负载参数。
在508处，分级喷射命令模块312确定是否命令喷射控制模块304为燃烧事件提供两个独立燃料喷射。分级喷射命令模块312可以基于发动机速度250和/或APC 242来选择性地命令喷射控制模块304为燃烧事件提供两个独立燃料喷射。仅举例来说，分级喷射命令模块312可以确定是否命令喷射控制模块304提供两个独立燃料喷射，这使用了指示是否命令喷射控制模块304的映射（基于发动机速度250和APC 242）。如果508的结果为是，控制继续至512。如果512的结果为否，控制继续至516。
在512处，喷射控制模块304对于燃烧事件分别确定对于第一和第二燃料喷射的第一和第二量以及第一和第二正时。燃烧事件的第一和第二燃料喷射分别基于第一和第二量以及第一和第二正时来为燃烧事件执行。第二燃料喷射在燃烧事件的压缩冲程期间执行以便提供分级装载。在516处，喷射控制模块304可以为燃烧事件设定目标燃料参数，以便在单个燃料喷射中提供燃料。随后在单个燃料喷射中为燃烧事件喷射燃料。控制可以在512或516之后终止。虽然控制示出并且论述为终止，但是作为替代控制可以返回到504。
前面的描述本质上仅是示例性的，决非旨在限制本公开、其应用或用途。本公开的广义教导可以各种形式实施。因此，虽然本公开包括特定示例，本公开的真实范围不应局限于这些示例，因为在对附图、详细说明和随后的权利要求书进行研究之后，其他修改将变得显而易见。如在此使用的，短语“A、B和C中的至少一个”应被解释为意指逻辑的(A或B或C)，其使用非排他性逻辑“或”。 应当理解的是，在不改变本公开的原理的情况下，方法内的一个或多个步骤可以不同的次序(或同时)执行。
在本申请中(包括下面的定义)，术语“模块”可用术语“电路”代替。术语“模块”可涉及、是下列各项的一部分、或包括：专用集成电路(ASIC)；数字、模拟或者混合模拟/数字离散电路；数字、模拟或者混合模拟/数字集成电路、组合逻辑电路；场可编程门阵列(FPGA)；执行代码的处理器(共享的、专用的或成组的)；存储由处理器执行的代码的存储器(共享的、专用的或成组的)；提供所述功能的其他适当硬件；或者上述中的某些或全部的组合（如在系统级芯片中）。
如上面使用的，术语“代码”可包括软件、固件和/或微代码，并且可涉及程序、例程、函数、类和/或对象。术语“共享处理器”包括执行来自多个模块的某些或全部代码的单个处理器。术语“成组处理器”包括与附加处理器组合地执行来自一个或多个模块的某些或全部代码的处理器。术语“共享存储器”包括存储来自多个模块的某些或全部代码的单个存储器。术语“成组存储器”包括与附加存储器组合地存储来自一个或多个模块的某些或全部代码的存储器。术语“存储器”可以是术语“计算机可读介质”的子集。术语“计算机可读介质”不包括传播穿过介质的临时性电气和电磁信号，并且可以因此被认为是有形和非临时性的。非临时性有形计算机可读介质的非限制性示例包括非易失性存储器、易失性存储器、磁性存储器和光学存储器。
本申请中描述的装置和方法可由一个或多个计算机程序部分或完全实施，所述一个或多个计算机程序由一个或多个处理器执行。计算机程序包括处理器可执行的指令，所述处理器可执行的指令存储于至少一个非临时性有形计算机可读介质上。计算机程序还可包括和/或依赖于所存储的数据。

Claims (18)

1.一种车辆的燃料控制系统，包括：
喷射控制模块，所述喷射控制模块确定用于发动机燃烧事件的燃料的第一目标量；以及
命令模块，所述命令模块在扭矩请求减小时选择性地命令所述喷射控制模块提供两个燃料喷射，所述命令模块基于在所述燃烧事件的气体装载物中再循环排出物的估算质量分数与对于所述燃烧事件的再循环排出物的目标质量分数之间的差值来确定是否命令所述喷射控制模块提供所述两个燃料喷射；
其中，响应于所述命令，所述喷射控制模块：
基于所述第一目标量来确定燃料的第二和第三目标量；
基于所述第二目标量在所述燃烧事件期间提供所述两个燃料喷射中的第一燃料喷射；以及
基于所述第三目标量在所述燃烧事件的压缩冲程期间提供所述两个燃料喷射中的第二燃料喷射。
2.如权利要求1所述的燃料控制系统，还包括启用/禁用模块，所述启用/禁用模块当所述扭矩请求的减小量小于预定值时禁用所述命令模块。
3.如权利要求1所述的燃料控制系统，还包括启用/禁用模块，所述启用/禁用模块当再循环排出物的目标质量分数的减小量小于预定值时禁用所述命令模块。
4.如权利要求1所述的燃料控制系统，其中，所述命令模块在所述差值大于预定值时命令所述喷射控制模块提供两个燃料喷射。
5.如权利要求4所述的燃料控制系统，还包括阈值确定模块，所述阈值确定模块基于发动机速度确定所述预定值。
6.如权利要求4所述的燃料控制系统，还包括阈值确定模块，所述阈值确定模块基于发动机负载确定所述预定值。
7.如权利要求1所述的燃料控制系统，其中，所述喷射控制模块在所述燃烧事件的压缩冲程期间开始和终止所述第二燃料喷射。
8.如权利要求1所述的燃料控制系统，其中，所述喷射控制模块还基于预定百分数确定所述第二和第三目标量。
9.如权利要求8所述的燃料控制系统，其中所述喷射控制模块基于发动机速度和发动机负载中的至少一个来确定所述预定百分数。
10.一种用于车辆的燃料控制方法，包括：
确定用于发动机燃烧事件的燃料的第一目标量；
在扭矩请求减小时选择性地命令提供两个燃料喷射，并且基于在所述燃烧事件的气体装载物中再循环排出物的估算质量分数与对于所述燃烧事件的再循环排出物的目标质量分数之间的差值来确定是否命令提供所述两个燃料喷射；以及
响应于所述命令：
基于所述第一目标量确定燃料的第二和第三目标量；
基于所述第二目标量在所述燃烧事件期间提供所述两个燃料喷射中的第一燃料喷射；以及
基于所述第三目标量在所述燃烧事件的压缩冲程期间提供所述两个燃料喷射中的第二燃料喷射。
11.如权利要求10所述的燃料控制方法，还包括当所述扭矩请求上的减小量小于预定值时阻止所述命令。
12.如权利要求10所述的燃料控制方法，还包括当再循环排出物的目标质量分数的减小量小于预定值时阻止所述命令。
13.如权利要求10所述的燃料控制方法，还包括在所述差值大于预定值时命令提供两个燃料喷射。
14.如权利要求13所述的燃料控制方法，还包括基于发动机速度确定所述预定值。
15.如权利要求13所述的燃料控制方法，还包括基于发动机负载确定所述预定值。
16.如权利要求10所述的燃料控制方法，还包括在所述燃烧事件的压缩冲程期间开始和终止所述第二燃料喷射。
17.如权利要求10所述的燃料控制方法，还包括还基于预定百分数确定所述第二和第三目标量。
18.如权利要求17所述的燃料控制方法，还包括基于发动机速度和发动机负载中的至少一个来确定所述预定百分数。
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