CN104179601A - 用于确定在内燃机的高压-废气再循环系统中的质量流量的方法和控制单元 - Google Patents

用于确定在内燃机的高压-废气再循环系统中的质量流量的方法和控制单元 Download PDF

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Abstract

用于确定在内燃机的高压-废气再循环系统中的废气再循环质量流量的方法，其中在涡轮增压器的废气涡轮机之前获取排气系中的废气，且将其通过高压-废气再循环系统在涡轮增压器的压缩机之后输送给内燃机的进气管，其中确定在内燃机之前进气管中的进气管压力以及在内燃机之后且在高压-废气再循环系统之前排气系中的废气背压。在此规定，由进气管压力和所喷射的燃料量确定总废气质量流量，至少由废气背压推断出流经涡轮增压器的废气涡轮机的废气质量流量，且由在总废气质量流量与流经废气涡轮机的废气质量流量之间的差确定废气再循环质量流量。用于实施该方法的控制单元。该方法和控制单元能够确定流经内燃机的高压-废气再循环系统的质量流量。

Description

用于确定在内燃机的高压-废气再循环系统中的质量流量的方法和控制单元
技术领域
本发明涉及一种用于确定在内燃机的高压-废气再循环系统中的废气再循环质量流量的方法，其中在涡轮增压器的废气涡轮机之前获取排气系中的废气，并且将其通过所述高压-废气再循环系统在所述涡轮增压器的压缩机之后输送给所述内燃机的进气管，并且其中确定在所述内燃机之前的进气管中的进气管压力以及在所述内燃机之后并且在所述高压-废气再循环系统之前的排气系中的废气背压。
此外，本发明涉及内燃机的、用于确定在所述内燃机的高压-废气再循环系统中的废气再循环质量流量的控制单元，其中所述控制单元与用于测定在所述内燃机之前的进气管中的进气管压力的第一压力传感器并且与用于测定在所述内燃机之后的排气系中的废气背压的第二压力传感器相连接。
背景技术
为了遵守关于内燃机的废气组成部分的规定，已知通过所谓的废气再循环系统来将废气的一部分与所述内燃机的输入空气相混合。在此已知：高压系统，其中在内燃机的附近获取并且输入废气；和低压-废气再循环系统，其中在贯穿流过废气涡轮机之后获取所述废气并且在压缩机之前将其混入到进气支路中。
已知借助于热膜空气流量计（HFM）来确定所导回的废气质量流量。但是所述热膜空气流量计比较昂贵并且特别是通常不能用在载货车领域内，因为它在那里很快受到污染并且由于载货车的较高的行驶功率而可能必须在车辆的使用寿命周期内多次更换。如果在不同的应用情况中、例如在载重汽车领域内并且在船舶上使用所述内燃机，则由于不同的吸气路径产生另一个缺点。对于不同的吸气路径来说，必须为每种应用情况对HFM的基础适用性进行检查和调整。
对于无HFM的系统来说，用关于安装在废气再循环系统中的AGR阀的节流模型来确定废气再循环质量流量（AGR质量流量），为此使用在所述AGR阀上的压差。如果进气管压力相对于废气背压的比例大于0.9，那么所述节流模型就非常不精确。但是，为了在运行内燃机时降低NOx的未处理排放需要压力比大于0.9。因此，为了在压力比大于0.9时精确地计算所述AGR质量流量，当前需要HFM。
DE 10 2008 039 287 A1公开了一种具有废气涡轮增压器、吸气系统和排气系的内燃机，其中用于吸入新鲜空气并对其进行压缩的压缩机定位在所述吸气系统中。在此规定，在压缩机的压缩机轮的下游并且在内燃机的进气口系统的上游在吸气系统的增压空气管路中构造了排气背压探针，该排气背压探针构造用于检测至少在所述增压空气管路中的总压力。在本发明的一种实施方式中为此要求：排气背压探针构造用于检测总压力和在流动通道中的静态的压力，并且控制单元由所检测到的总压力和所检测到的静态的压力确定在压缩机的流动通道中的压差并且由此确定由内燃机吸入的空气量。这能够放弃用于确定由内燃机吸入的空气量的HFM。
DE 199 12 317 C9介绍了一种用于对导回给内燃机的废气量的、在总体上输送给内燃机的、通过所导回的废气量与新鲜空气量构成的混合气量中所占的份额进行调节的方法，其中所导回的废气量（R）的、在整个输送给所述内燃机的混合气量（G）中所占的实际份额（AR实际）借助于传感器由对所输送的新鲜空气量（L）的温度（TL）、所导回的废气量（R）的温度（TR）和整个输送的混合气量（G）的温度（TG）的测量来求得，并且使所导回的废气量（R）的这个实际份额（AR实际）与预先确定的额定份额（AR额定）相适应。其中规定，所述新鲜空气量（L）借助于增压空气冷却器并且所导回的废气量（R）借助于废气再循环冷却器来分别冷却到预先确定的温度（TL或者TR），并且测量整个输送的混合气量（G）的温度（TG）。在所要求的方法中，在按图1和3的实施方式中在新鲜空气输送管路中不需要空气量传感器用于对在废气再循环系统中的质量流量进行调节。在这些实施方式中使用温度传感器。
发明内容
本发明的目的是，提供一种可靠并且成本低廉的、用于确定在内燃机的高压-废气再循环系统中的废气质量流量的方法。
此外，本发明的目的是，提供一种用于实施所述方法的装置。
本发明的、与所述方法有关的目的通过以下方式来实现：由所述进气管压力和所喷射的燃料量来确定总废气质量流量，至少由所述废气背压推断出流经所述涡轮增压器的废气涡轮机的废气质量流量，并且由在所述总废气质量流量与流经废气涡轮机的废气质量流量之间的差来确定所述废气再循环质量流量。由此，所述方法能够精确地确定通过高压-废气再循环系统导回的废气质量流量。在此，取代昂贵的热膜空气流量计（HFM）而使用成本低廉的并且寿命长的压力传感器的信号，所述压力传感器在许多内燃机中本来就已经设置在所需要的安装位置上。所述方法即使在所述进气管压力相对于所述废气背压的比例大于0.9时也能够精确地确定所导回的废气质量流量，从而可以放弃HFM并且尽管如此也可以遵守关于降低NOx未处理排放的法律规定。
所述总废气质量流量可以根据已知的方法通过由总气缸填充量构成的总和来计算，所述总气缸填充量则借助于所述进气管压力和所喷射的燃料量来确定。有待确定的废气再循环质量流量由所述总废气质量流量与流经废气涡轮机的废气质量流量的差得出。因此，所述方法的一个要点是精确地确定通过所述废气涡轮机排出的废气流。这可以通过以下方式来实现：作为所述废气背压或者在废气涡轮机之前的废气温度或者相对于所述废气涡轮机的旁路的孔径或者所述废气涡轮机的可变的涡轮机几何形状的位置（VTG位置）的函数，相应地就本身而言或者在所述特征参量的组合中确定流经废气涡轮机的废气质量流量。相对于废气涡轮机的旁路连同布置在其中的旁通阀经常也被称为排气气门并且用于进行增压压力调节。通过打开所述旁通阀，将所述废气的一部分从所述废气涡轮机的旁边导送到接下来的排气道中。
可以通过以下方式来容易地确定流经废气涡轮机的废气质量流量：借助于第一综合特性曲线由所提到的特征参量或者所述特征参量的一部分来确定流经废气涡轮机的废气质量流量。在所述第一综合特性曲线中保存了在所述特征参量与流经废气涡轮机的废气质量流量之间的关联。
在确定流经废气涡轮机的废气质量流量以及由此所述废气再循环质量流量方面的精度可以通过以下方式得到改进：在以较低的空气压力运行所述内燃机时在考虑到环境压力的情况下对所确定的、流经废气涡轮机的废气质量流量进行校正。其中例如可以在所述内燃机运行时在数额方面对减小的空气压力进行平衡。
根据本发明的一种实施变型方案，可以通过以下方式对环境压力加以考虑：在更低的空气压力时运行所述内燃机时为了校正所确定的、流经废气涡轮机的废气质量流量，由所述特征参量或者所述特征参量的一部分借助于第二综合特性曲线来确定第二废气质量流量，在借助于所述第一综合特性曲线和所述第二综合特性曲线求得的废气质量流量之间求差，并且将该差与由所述环境压力形成的因数相乘，并且将如此得到的校正加数加到用所述第一综合特性曲线求得的、流经废气涡轮机的废气质量流量上。
为了在所述进气管压力的和所述废气背压的、整个可能的压力范围内改进所述方法的精度，可以规定，根据所述进气管压力和废气背压的比例由废气再循环阀的节流模型或者由在所述总废气质量流量与流经废气涡轮机的废气质量流量之间的差来确定所述废气再循环质量流量。
在此尤其可以规定，在所述进气管压力与所述废气背压之间的比例大于0.9时，由在所述总废气质量流量与流经废气涡轮机的废气质量流量之间的差来确定所述废气再循环质量流量，并且在所述进气管压力与所述废气背压之间的比例小于0.9时，则由所述废气再循环阀的节流模型来确定所述废气再循环质量流量。在超过0.9的比例的范围内，通过所述总废气质量流量与流经废气涡轮机的废气质量流量的差来得到更加精确的、用于所述废气再循环质量流量的结果，而在0.9的比例之下所述节流模型则提供更加精确的数值。
通过所述总废气质量流量与流经废气涡轮机的废气质量流量的差来确定所述废气再循环质量流量的能够获得的精度取决于所述环境压力、所述废气背压和相对于废气涡轮机的旁路的孔径。可以通过以下方式对所述精度进行监控：将环境压力和废气背压的比例以及相对于所述废气涡轮机的旁路的孔径输送给第三综合特性曲线，并且从中借助于所述综合特性曲线来确定用于所述废气再循环质量流量的精度的量度。
在此可以规定，直至用于精度的量度（Ma?）的、预先确定的数值为止，由所述废气再循环阀的节流模型来确定所述废气再循环质量流量，并且自用于精度的量度的、预先确定的数值起，由在所述总废气质量流量与流经废气涡轮机的废气质量流量之间的差来确定所述废气再循环质量流量。
本发明的、与控制单元相关的目的通过以下方式得到解决：所述控制单元包含综合特性曲线以及具有以下功能的程序流程：
-由所述进气管压力和所喷射的燃料质量来确定总废气质量流量；
-确定流经涡轮增压器的废气涡轮机的废气质量流量；
-由在所述总废气质量流量与流经废气涡轮机的废气质量流量之间的差来确定所述废气再循环质量流量。
所述控制单元因而能够实施所描述的方法。
为了确定流经废气涡轮机的废气质量流量，可以规定，将废气温度和相对于所述废气涡轮机的旁路的孔径（?ffnung）和环境压力输送给所述控制单元。因为在现代的内燃机中在为运行内燃机而设置的控制单元中，大多可能已经存在为实施所述方法所必需的传感器数据，所以所述方法可以通过简单的软件扩展而成本低廉地在所述控制单元中得到实现。
附图说明
下面借助于在附图中示出的实施例来对本发明进行详细解释。附图示出：
图1示出了具有涡轮增压器和高压-废气再循环系统的内燃机的示意图；并且
图2示出了用于确定废气再循环质量流量的流程图。
具体实施方式
图1以示意图示出了具有涡轮增压器20和高压-废气再循环系统15的内燃机10。图示在此局限于对说明本发明来说重要的部件。沿着进气通道14，通过涡轮增压器20的压缩机22和进气管13将新鲜空气输送给所述内燃机10。进气结构被划分为在压缩机22之前的低压区域和沿着流动方向在所述压缩机22之后的高压区域。在所述进气管13中设置了第一压力传感器17。
内燃机10的废气通过排气系12从内燃机10经由涡轮增压器20的废气涡轮机21和作为相对于废气涡轮机21的支路的排气气门23来排放给未示出的废气后处理系统。排气结构也被划分为在废气涡轮机21之前的高压区域和在废气涡轮机21之后的低压区域。在所述高压-废气再循环系统16分支之前，在所述排气系12中布置了第二压力传感器11。
高压-废气再循环系统16将所述排气道13的高压区域通过废气再循环阀15与所述进气通道14的、在所述压缩机22之后的高压区域连接起来。
由所述内燃机10排出的总废气质量流量32被划分为流经所述废气涡轮机21的第一废气质量流量30以及废气再循环质量流量31。流经废气涡轮机21的废气质量流量30在此也包括通过所述排气气门23导送的废气质量流量。
在运行中，通过涡轮增压器20的压缩机22对新鲜空气进行压缩，并且将其输送给内燃机10。在内燃机10中进行燃烧时产生的废气通过废气涡轮机21来驱动涡轮增压器20并且在此降低到较低的压力水平。
通过高压-废气再循环系统16，将废气的、能够用废气再循环阀15来调节的份额掺和到进气通道14内的新鲜空气中。该措施用于降低所述内燃机10的排放。
为了确定废气再循环质量流量31，按照本发明查明总废气质量流量32dm废气和流经废气涡轮机21的废气质量流量30dm涡轮机，并且计算所述废气再循环质量流量31dmAGR作为在总废气质量流量32dm废气与流经废气涡轮机21的废气质量流量30dm涡轮机之间的差：
dmAGR=dm废气-dm涡轮机
在所示出的实施例中，由总气缸填充来确定总废气质量流量32，所述总气缸填充则由借助于第一压力传感器17检测的进气管压力和喷射到气缸中的燃料量中得出。
流经废气涡轮机21的废气质量流量30由借助于所述第二压力传感器11测定的废气背压中确定。除了所述废气背压之外，要考虑到废气温度、环境压力以及必要时相对于废气涡轮机21的旁路的孔径（排气气门23的位置）或者非旋转的导向叶片在废气涡轮机21之前或之后的可变的涡轮机-几何形状-位置（VTG位置）。
图2示出了用于确定废气再循环质量流量31的流程图。
流程图的输入参量是总废气质量流量32、因数-废气背压33、因数-废气温度34、排气气门位置35、环境压力36以及废气背压37。所述因数-废气背压33在此代表着一种与所测量的废气背压相关联的特征参量，而所述因数-废气温度34则根据所测量的废气温度来确定。
将总废气质量流量32输送给第一减法函数45。将因数-废气背压33和因数-废气温度34输送给第一乘法函数40，该第一乘法函数将在其中形成的乘积输送给第一综合特性曲线50和第二综合特性曲线51。将排气气门位置35传送给第一综合特性曲线50、第二综合特性曲线51以及第三综合特性曲线53。将环境压力36输送给特性曲线52并且与废气背压37一起输送给除法函数41。将由除法函数41形成的商数传送给所述第三综合特性曲线53。
将暂时的、流经所述废气涡轮机21的输出质量流量作为所述第一综合特性曲线50的输出信号传送给加法函数44和第二减法函数42，也将所述第二综合特性曲线51的输出信号传送给所述第二减法函数。将在所述第二减法函数42中形成的差和所述特性曲线52的输出信号传送给第二乘法函数43并且将在那里形成的乘积传送给所述加法函数44。在所述加法函数44中，由所述乘积和暂时的、流经废气涡轮机21的输出质量流量形成流经废气涡轮机21的废气质量流量30，将其输送给所述第一减法函数45。通过所述第一减法函数45，按照本发明作为在所述总废气质量流量32与流经废气涡轮机21的废气质量流量30之间的差来计算所述废气再循环质量流量31。
作为所述第三综合特性曲线53的输出信号，计算用于所求得的废气再循环质量流量31的精度的量度38。
所述方法的一个要点是精确地求得流经废气涡轮机21和排气气门23的废气质量流量30。为了精确地确定所述废气质量流量，利用第一综合特性曲线50在考虑到因数-废气背压33、因数-废气温度34和排气气门位置35的情况下来求得暂时的、流经废气涡轮机21的废气质量流量。所述第二综合特性曲线51在数额方面求得在废气涡轮机21之前的废气质量流量用于运行内燃机，由此在接下来的函数中在考虑到由特性曲线52转换的环境压力36的情况下计算校正加数。将这个校正加数在所述加法函数44中加到暂时的、流经废气涡轮机21的废气质量流量上并且就这样得到正确的、流经废气涡轮机21的废气质量流量30。
在所述第三综合特性曲线53中提供一种用于所求得的废气再循环质量流量31的精度的量度38。借助于所述精度来判断，所述废气再循环质量流量31如前面所描述的那样是通过所述废气质量流量30、31、32的对照来确定还是通过关于所述废气再循环阀15的节流模型来确定。

Claims (11)

1. 用于确定在内燃机（10）的高压-废气再循环系统（16）中的废气再循环质量流量（31）的方法，其中在涡轮增压器（20）的废气涡轮机（21）之前获取排气系（12）中的废气，并且将废气通过所述高压-废气再循环系统（16）在所述涡轮增压器（20）的压缩机（22）之后输送给所述内燃机（10）的进气管（13），并且其中确定在所述内燃机（10）之前的进气管（13）中的进气管压力以及在所述内燃机（10）之后并且在所述高压-废气再循环系统（16）之前的排气系（12）中的废气背压（37），其特征在于，由所述进气管压力和所喷射的燃料量确定总废气质量流量（32），至少由所述废气背压（37）推断出流经所述涡轮增压器（20）的废气涡轮机（21）的废气质量流量（30），并且由在所述总废气质量流量（32）与流经所述废气涡轮机（21）的废气质量流量（30）之间的差来确定所述废气再循环质量流量（31）。
2. 按权利要求1所述的方法，其特征在于，作为所述废气背压（37）的或者在所述废气涡轮机（21）之前的废气温度的或者相对于所述废气涡轮机（21）的旁路的孔径的或者所述废气涡轮机（21）的可变的涡轮机几何形状的位置（VTG位置）的函数，相应地就本身而言或者在所述特征参量的组合中确定流经所述废气涡轮机（21）的废气质量流量（30）。
3. 按权利要求2所述的方法，其特征在于，借助于第一综合特性曲线（50）由所述特征参量或者所述特征参量的一部分来确定流经所述废气涡轮机（21）的废气质量流量（30）。
4. 按权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在以较低的空气压力运行所述内燃机（10）时在考虑到环境压力（36）的情况下对所确定的、流经所述废气涡轮机（21）的废气质量流量（30）进行校正。
5. 按权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在更低的空气压力时运行所述内燃机（10）时为了校正所确定的、流经所述废气涡轮机（21）的废气质量流量，由所述特征参量或者所述特征参量的一部分借助于第二综合特性曲线（52）来确定第二废气质量流量，在借助于所述第一综合特性曲线和所述第二综合特性曲线求得的废气质量流量之间求差，并且将所述差与由所述环境压力（36）形成的因数相乘，并且将如此得到的校正加数加到用所述第一综合特性曲线（50）求得的、流经废气涡轮机（21）的废气质量流量上。
6. 按权利要求1到5中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述进气管压力和废气背压（37）的比例由废气再循环阀（15）的节流模型或者由在所述总废气质量流量（32）与流经所述废气涡轮机（21）的废气质量流量（30）之间的差来确定所述废气再循环质量流量（31）。
7. 按权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述进气管压力与所述废气背压（37）之间的比例大于0.9时，由在所述总废气质量流量（32）与流经所述废气涡轮机（21）的废气质量流量（30）之间的差来确定所述废气再循环质量流量（31），并且在所述进气管压力与所述废气背压（37）之间的比例小于0.9时，则由所述废气再循环阀（15）的节流模型来确定所述废气再循环质量流量（31）。
8. 按权利要求1到5中任一项所述的方法，其特征在于，将环境压力（36）和废气背压（37）的比例和相对于所述废气涡轮机（21）的旁路的孔径输送给第三综合特性曲线（53），并且从中借助于所述第三综合特性曲线（53）来确定用于所述废气再循环质量流量（31）的精度的量度（38）。
9. 按权利要求8所述的方法，其特征在于，在用于精度的量度（38）的、预先确定的数值内，由所述废气再循环阀（15）的节流模型来确定所述废气再循环质量流量（31），并且自用于的精度的量度（38）的、预先确定的数值起，由在所述总废气质量流量（32）与流经所述废气涡轮机（21）的废气质量流量（30）之间的差来确定所述废气再循环质量流量（31）。
10. 内燃机（10）的、用于确定在所述内燃机（10）的高压-废气再循环系统（16）中的废气再循环质量流量（31）的控制单元，其中所述控制单元与用于确定在所述内燃机（10）之前的进气管（13）中的进气管压力的第一压力传感器（17）并且与用于确定在所述内燃机（10）之后的排气系（12）中的废气背压（37）的第二压力传感器（11）相连接，其特征在于，所述控制单元包含综合特性曲线（50、51、53）以及具有以下函数的程序流程：
-由所述进气管压力和所喷射的燃料质量来确定总废气质量流量（32）；
-确定流经涡轮增压器（20）的废气涡轮机（21）的废气质量流量（30）；
-由在所述总废气质量流量（32）与流经所述废气涡轮机（21）的废气质量流量（30）之间的差来确定所述废气再循环质量流量（31）。
11. 按权利要求10所述的控制单元，其特征在于，将废气温度和相对于所述废气涡轮机（21）的旁路的孔径以及环境压力（36）输送给所述控制单元。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105240115A (zh) * 2015-11-09 2016-01-13 康跃科技股份有限公司 一种用于复合涡轮、增压器或egr的电液执行器
CN111206995A (zh) * 2018-11-22 2020-05-29 大众汽车有限公司 用于控制增压系统的方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019210027A1 (de) * 2019-07-08 2021-01-14 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Bestimmung zumindest eines Adaptionswertes einer Abgasrückführungsrate

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1350668A (zh) * 1999-05-26 2002-05-22 赛布尔仪器科技有限责任公司 带有实时流量测量和修正的宽范围气流系统
CN101038188A (zh) * 2007-01-31 2007-09-19 长春锅炉仪表程控设备股份有限公司 联合式湿蒸汽流量、干度测量装置及其测量方法
EP1778966B8 (de) * 2004-08-18 2008-01-23 Daimler AG Brenkraftmaschine mit einem abgasturbolader und einer abgasrückfüreinrichtung
CN101769773A (zh) * 2008-12-31 2010-07-07 东北大学设计研究院（有限公司） 数字一体化质量涡街流量计
US7770392B2 (en) * 2005-04-05 2010-08-10 Continental Automotive Gmbh Apparatus for controlling an internal combustion engine having an exhaust gas turbocharger and an exhaust gas recirculation apparatus
CN102252723A (zh) * 2011-04-18 2011-11-23 清华大学 直接测量高温气冷堆一回路氦气总质量流量的系统和方法
CN102345535A (zh) * 2010-07-23 2012-02-08 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于内燃发动机的排气再循环系统
CN102483344A (zh) * 2009-07-24 2012-05-30 Mks仪器公司 上游体积质量流量检验系统和方法
CN102758693A (zh) * 2011-04-29 2012-10-31 罗伯特·博世有限公司 确定内燃机空气系统内低压废气再循环质量流量的方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19964362B4 (de) 1999-03-19 2010-06-17 Daimler Ag Verfahren zur Regelung des Anteils der einer Brennkraftmaschine rückgeführten Abgasmenge
DE102008039287A1 (de) 2008-08-22 2010-02-25 Daimler Ag Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1350668A (zh) * 1999-05-26 2002-05-22 赛布尔仪器科技有限责任公司 带有实时流量测量和修正的宽范围气流系统
EP1778966B8 (de) * 2004-08-18 2008-01-23 Daimler AG Brenkraftmaschine mit einem abgasturbolader und einer abgasrückfüreinrichtung
US7562529B2 (en) * 2004-08-18 2009-07-21 Daimler Ag Internal combustion engine having an exhaust gas turbocharger and an exhaust gas recirculation system
US7770392B2 (en) * 2005-04-05 2010-08-10 Continental Automotive Gmbh Apparatus for controlling an internal combustion engine having an exhaust gas turbocharger and an exhaust gas recirculation apparatus
CN101038188A (zh) * 2007-01-31 2007-09-19 长春锅炉仪表程控设备股份有限公司 联合式湿蒸汽流量、干度测量装置及其测量方法
CN101769773A (zh) * 2008-12-31 2010-07-07 东北大学设计研究院（有限公司） 数字一体化质量涡街流量计
CN102483344A (zh) * 2009-07-24 2012-05-30 Mks仪器公司 上游体积质量流量检验系统和方法
CN102345535A (zh) * 2010-07-23 2012-02-08 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于内燃发动机的排气再循环系统
CN102252723A (zh) * 2011-04-18 2011-11-23 清华大学 直接测量高温气冷堆一回路氦气总质量流量的系统和方法
CN102758693A (zh) * 2011-04-29 2012-10-31 罗伯特·博世有限公司 确定内燃机空气系统内低压废气再循环质量流量的方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105240115A (zh) * 2015-11-09 2016-01-13 康跃科技股份有限公司 一种用于复合涡轮、增压器或egr的电液执行器
CN105240115B (zh) * 2015-11-09 2018-09-18 康跃科技股份有限公司 一种用于复合涡轮、增压器或egr的电液执行器
CN111206995A (zh) * 2018-11-22 2020-05-29 大众汽车有限公司 用于控制增压系统的方法

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