CN104981598A - 废气再循环控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

用于在发动机运转的瞬态循环期间控制废气再循环阀以改进燃料消耗效率的系统和方法。该系统和方法包括：首先确定从内燃发动机的进气歧管流出的总质量流率和内燃发动机的进气歧管中废气的当前质量分数，基于从进气歧管流出的总质量流率和进气歧管中废气的当前质量分数来计算流入进气歧管中废气的质量流率，以及基于所计算出的流入进气歧管中废气的质量流率将控制阀致动到一位置。

Description

废气再循环控制方法和系统

技术领域

本公开涉及用于废气再循环的控制系统和方法，更具体地，涉及用于在发动机运转的瞬态循环期间控制废气再循环阀以改进燃料消耗效率的系统和方法。

背景技术

传统上，许多内燃发动机通常设有废气再循环(“EGR”)系统，以使废气的一部分再循环至进气通道，以控制排放并通过降低最高燃烧温度来抑制NO_x的生成，并且通过减少泵送损失来改进燃料消耗。在这种EGR系统中，用于控制再循环废气的流量的再循环控制阀通常定位在内燃发动机的气缸盖处或定位在气缸盖附近。此外，再循环废气入口形成在内燃发动机的排气歧管或排气管内，其中流过排气通道的废气的一部分被抽吸而通过入口。

最近，在一些发动机设计中，因为经冷却的EGR的补入会显著减小发动机的爆震倾向，从而提高发动机压缩比的可能性，以及改进燃烧相位和燃烧循环的效率的机会，因而经冷却的EGR可用于提高燃料效率。将先进的燃烧相位与提高的燃料-空气混合物的比热相结合，导致燃烧温度的显著降低，这减小了即使在最高功率水平下对富混合物的需求。

图1(现有技术)中示出示例性EGR系统的框图。如图所示，EGR系统包括用于机动车辆的四冲程发动机1，该四冲程发动机由包括燃料和空气的气体混合物的燃烧供以动力。具体地，进气管线2(即进气流道)连接到发动机1并设置为将空气供给至发动机1。此外，设置有进气歧管10，进气管线2从该进气歧管延伸。如对于本领域内的技术人员而言已知的那样，进气歧管10接收来自外部的由空气清洁器3(例如空气过滤器)过滤过的空气，该空气净化器用以移除外部空气中所含有的灰尘，并用于经由进气歧管10将空气供应到进气管线2。此外，设置节流阀5，用于调节供应至进气歧管10中的空气量，并且在进气管线2上设置燃料喷射器4，用于将包括汽油的燃料喷射到发动机1内。可替换地，发动机1可以具有燃料喷射器4'，该燃料喷射器定位在将燃料直接喷射至燃烧室或副燃烧室的位置处。此外，排气管线6连接到发动机1，以排出由发动机1中的燃烧所生成的废气，并且净化设备7(例如催化转换器)定位在排气管线6的相对端处，以在废气被迫离开尾管(未示出)之前对废弃进行净化。

如进一步所示，发动机1包括燃烧室1a、用于将进气管线2和燃烧室1a之间的连通通路封闭的进气阀1b、用于将排气管线6和燃烧室1a之间连通通路封闭的排气阀1c，以及在运转期间在燃烧室1a中竖直移动的活塞1d。发动机1的运转对于本领域内的技术人员而言是已知的，本文将不再对其进行重复。还应当了解，虽然仅示出了一个发动机气缸，但是本文所预期的发动机配置用于四缸发动机、V6发动机、V8发动机等，在图1中示出单个气缸仅用于示例的目的。

系统的EGR部件包括EGR阀8、废气进气管线15、EGR管线16和控制单元18。废气进气管线15从排气管线6延伸，并且设置为将废气传送到EGR管线16以使废气再循环至进气歧管10。此外，控制单元18设置为通过响应于发动机运行状态输出控制信号而控制EGR阀8。这种控制通常基于发动机运转状况，包括发动机冷却液的温度，发动机转数和喷射器的打开程度(燃料喷射量)。一旦EGR阀响应于控制信号被打开(或其位置改变)，则废气流入EGR管线16中并通过进气歧管10和进气管线2返回至发动机燃烧室1a。因此，机动车辆的四冲程发动机1中的燃烧受到返回至燃烧室1a的不易燃废气量的抑制。如上文所讨论的，一些设计包括EGR冷却器17，其可设置在废气进气管线15上，以在废气被引入进气歧管10中之前对其进行冷却。

在常规的EGR系统中，假设采用瞬时响应EGR阀，则流入进气歧管10中的EGR质量流率等于从进气歧管10流出并流入发动机1中的总质量流率乘以进气歧管中的期望的质量分数。EGR质量流率可通过公式(1)数学地描述如下：

(1)   ${\stackrel{\·}{m}}_{ie}=X_{de}\·{\stackrel{\·}{m}}_{ot}$

其中：

是流入进气歧管中的EGR质量流率；

是从进气歧管流出并流入发动机气缸中的总质量流率；以及

X_de是进气歧管中的期望的EGR质量分数。

期望的EGR质量分数X_de是可变值，其由发动机制造商确定，以基于运转状况将燃料消耗效率最大化。为了获得期望的EGR质量分数X_de，由控制单元18电气致动EGR控制阀以改变预定位置，以控制经由EGR管线16再循环回到进气歧管10中的废气量。如上文所讨论的并如本领域技术人员已知的，EGR控制阀的位置将取决于发动机的运转状况而变化。

一旦EGR控制阀被致动到所限定的位置且废气被引入到进气歧管10中，则进气歧管10中的废气量(即EGR质量)与被引入通过进气管线的空气量成比例地增加或减小。进气歧管中的当前EGR质量分数可通过公式(2)表示如下：

(2)   $X_{ce}=\frac{m_e}{m_a+m_e}$

其中：

X_ce是进气歧管中的当前EGR质量分数；

m_e是进气歧管中的当前EGR质量；以及

m_a是进气歧管中的当前空气质量。

基于前述内容，应当理解，从进气歧管流出的EGR质量是当前EGR质量分数X_ce乘以总质量流率该结果可通过公式(3)表示如下：

(3)   ${\stackrel{\·}{m}}_{oe}=X_{ce}\·{\stackrel{\·}{m}}_{ot}$

其中：

是从进气歧管流出的当前EGR质量流率；

是从进气歧管流出的总质量流率；以及

X_ce是进气歧管中的当前EGR质量分数。

当发动机在稳定状态下运转时，因为流入进气歧管中的EGR流率将是恒定的并等于从进气歧管流出的EGR流率因而当前EGR质量分数X_ce将等于期望的EGR质量分数X_de。然而，在发动机的瞬态循环期间，例如，当在发动机加速或减速期间发动机负载增加或减小时，EGR流率将响应于节流阀位置的变化而变化。大体上，进气歧管中的EGR质量变化率可通过公式(4)表示如下：

(4)   $\frac{{\mathrm{dm}}_{egr}}{dt}={\stackrel{\·}{m}}_{ie}-{\stackrel{\·}{m}}_{oe}$

该公式由流入进气歧管中的EGR质量流率减去从进气歧管流出的EGR质量流率而定义。因此，在发动机加速期间，节流阀打开，这导致从进气歧管流出的质量流率增加，并且因此导致较高的EGR质量流率流入进气歧管中。可替换地，在发动机减速期间，节流阀关闭，这有效地减小从进气歧管流出的总质量流率导致较低的EGR质量流率流入进气歧管中。

接下来，进气歧管中的EGR质量变化率可通过将前述的公式(1)和(3)代入到公式(4)中以得到下面的公式来进一步使用期望的EGR质量分数X_de和实际的EGR质量分数X_ce来表示：

(5)   $\frac{{\mathrm{dm}}_{\mathrm{egr}}}{\mathrm{dt}}=(X_{\mathrm{de}}-X_{\mathrm{ce}})\·{\stackrel{\·}{m}}_{\mathrm{ot}}$

其中：

X_de是进气歧管中的期望的EGR质量分数；

X_ce是进气歧管中的当前EGR质量分数；

是从进气歧管流出的总质量流率；以及

是进气歧管中的当前的EGR质量变化率。

如上文所讨论的，当发动机在瞬态状态下运转时，例如当发动机加速或减速时，发动机制造商通常将发动机设计成增加或减小EGR流量以使燃料消耗效率最大化。例如，如图2(现有技术)中所示，在大约17秒的标记处，发动机从低负载切换到高负载(即发动机加速)，并且期望的EGR流率EGR_des设计为从略微低于20克/秒增加至40克/秒。如上所述，这是通过调节EGR控制阀的位置以增加流入进气歧管10中的EGR流率来实现的。此外，如图2中所示在大约70秒的标记处，发动机负载切换至低负载(即发动机减速)并且期望的EGR流率EGR_des相应地降低到初始流率。

尽管期望的EGR流率EGR_des的变化几乎是瞬时的，但在常规的EGR系统中的实际运转中，实际的EGR流率EGR_act在达到40克/秒的最大期望速率之前存在显著延迟。该延迟在图2中也有示出，并且是传输延迟的结果。换言之，虽然EGR控制阀响应于发动机负载的变化而瞬时(或接近瞬时)打开，但是此时实际进气歧管10中的废气量是相对低的。因此，由于在进气歧管10充满来自EGR管线16的废气以及因此废气也从进气歧管10输送到发动机1内之前需要给定的时间量或给定的发动机循环次数，因而在废气从进气歧管10排出到进气管线2内之前存在固有延迟。图2中如对于实际的EGR流率EGR_act所示出的那样表示了该延迟。此外，应当理解，进气歧管中的EGR质量的变化dm/dt与实际的EGR流率EGR_act的导数间接成比例。因此，当实际的EGR流率EGR_act达到其期望流率40克/秒时，EGR质量的变化dm/dt为零。此外，当在发动机减速期间发动机负载切换回至低负载时，在大约70秒的标记下，进气歧管中的EGR质量变化率在缓慢回至零值之前将是一个负值。

本领域技术人员还应当理解的是，在常规的内燃发动机的运转期间，具体地在燃烧循环的排气冲程之后，残留气体(包含燃烧产物和氮气)通常被保留在气缸中。残留气体通过其对装载质量、温度和稀释度的影响而影响发动机的燃烧过程(并因此影响排放和性能)。

在常规的EGR系统中，在发动机运转的瞬态循环期间在气缸中聚集的过量残留气体的量常常会增加到超过稳定燃烧极限。例如，如图3(现有技术)中所示，当发动机在高的进气压力下以高负载运转时，因为在排气冲程的阀叠置期间，高的进气压力迫使残留气体通过排气端口，因而在气缸中聚集的残留气体量是相对低的。一旦车辆减速(即发动机负载降低)，进气压力也降低。作为该压降的结果，气缸中残留气体的浓度急剧并快速地增加。同时，通过关闭节流阀而实现的发动机负载的降低还导致流至进气歧管10的EGR流量的减小。然而，因为此时进气歧管10被相对地充满废气，因而在实现EGR从进气歧管10中流出并流入发动机燃烧室中之前存在延迟，这是由上文参照图2所讨论的传输延迟造成的。实际上，流入气缸中的EGR浓度以慢于气缸中残留气体浓度的并发峰值(concurrent spike)的速率降低。气缸中的EGR和残留气体(即已燃气体)的组合达到高于稳定燃烧极限的峰值，从而导致运转状态出现问题，诸如发动机失火。因此，需要一种EGR控制系统和方法，其减小由发动机运转状态的变化所导致的EGR流率的瞬态延迟。

发明内容

在一种形式中，本公开提供了用于在发动机运转的瞬态循环期间控制废气再循环阀的系统和方法。更具体地，该方法包括确定从进气歧管流出的总质量流率和进气歧管中废气的当前质量分数；基于从进气歧管流出的总质量流率和进气歧管中废气的当前质量分数来计算流入进气歧管中的废气质量流率；以及基于所计算出的流入进气歧管中废气的质量流率将控制阀致动到一位置。通过实施上述方法，所述控制系统和方法能够在发动机运转的瞬态循环期间获得实际的EGR流率，该实际的EGR流率与现有技术的EGR系统未能实现的期望的EGR流率非常相似。

从下文所提供的详细描述和权利要求可了解本公开的其它应用领域。应当理解是，包括所公开的实施例和附图的详细描述在本质上只是示例性的，仅意图用于例示的目的而并非意图限制本发明、其应用或用途的范围。因此，不脱离本发明主旨的变型意图处于本发明的范围之内。

附图说明

图1是示出了常规的废气再循环系统的一个实例的框图；

图2是图示了在发动机运转的瞬态循环期间用于常规的废气再循环系统的期望的和实际的EGR流率的曲线图；

图3是图示了在现有技术的EGR系统的发动机运转的瞬态循环期间发生的残留气体峰值的曲线图；

图4是图示了根据本发明的示例性实施例所实现的期望的流率和实际的EGR流率的曲线图；以及

图5图示了根据本发明示例性的实施例的EGR瞬态控制方法的流程图。

具体实施方式

本文公开的控制系统和方法设计为通过基于期望的EGR流率EGR_des和EGR质量变化率来调节EGR控制阀而改进发动机运转的瞬态循环期间的EGR控制。

如图2中所示并且如上文所讨论的，在发动机运转的瞬态循环期间，在实际的EGR流率EGR_act达到期望的EGR流率EGR_des之前存在延迟。此外，在现有技术的系统中，EGR质量变化率dm/dt与实际的EGR流率EGR_act间接成比例。因此，本文所公开的本发明的控制系统和方法预期通过将期望的EGR流率EGR_des与EGR流率的变化dm/dt相结合来确定流入进气歧管中的期望的EGR质量流率

如图4中所示，基于将期望的EGR流率EGR_des(其由发动机制造商预先确定)与EGR质量变化率dm/dt相结合而对修改后的期望的EGR流率EGR_des进行建模。如图所示，通过修改后的期望的EGR流率EGR_des与EGR质量变化率dm/dt所获得的实际EGR流率实现了实际的EGR流率EGR_act，该实际的EGR流率基本上反映了现有技术系统和图2中所示的期望的EGR流率EGR_des。

用于确定当前控制系统和方法的期望的EGR质量流率的计算方法可通过以下公式表示：

(6)   ${\stackrel{\·}{m}}_{\mathrm{de}}=K_e\·\frac{{\mathrm{dm}}_{\mathrm{egr}}}{\mathrm{dt}}+X_{\mathrm{de}}\·{\stackrel{\·}{m}}_{\mathrm{ot}}$

其中：

K_e是EGR瞬态系数；

是进气歧管中的EGR质量变化率；以及

是流入进气歧管中的EGR质量流率。

EGR瞬态系数K_e(即校准常数)在对发动机的研发和校准期间确定并且选择为调谐期望的EGR流率应当满足的快慢程度。应当理解，因为EGR质量流率将会变化并且因此EGR质量变化率为正值或负值，因而EGR瞬态系数K_e(其为恒定值)仅在发动机运转的瞬态循环期间有效。可替换地，在发动机运转的稳定状态下，当前的EGR质量变化率将包含零值，并且EGR瞬态系数K_e将不影响期望的EGR质量流率

此外，应当理解，通过将公式(5)代入到用于期望的EGR质量流率的公式(6)中，并对公式进行求解，期望的EGR质量流率还可以由下面的公式(7)表示：

(7)   $\begin{array}{cc}{\stackrel{\·}{m}}_{de}=\{(K_e+1)\·X_{de}-K_e\·X_{ce}\}\·{\stackrel{\·}{m}}_{ot}& |{\stackrel{\·}{m}}_{de}\≥0\end{array}$

因此，根据上述公式(6)或(7)，在发动机运转期间，基于从进气歧管流出的总质量流率和进气歧管中的当前EGR质量分数X_ce可以获得期望的EGR质量流率进气歧管中的当前EGR质量分数X_ce可由车辆的计算机估算或通过进气歧管中的传感器测量。如上所述，X_de是进气歧管中的期望的EGR质量分数，其由发动机制造商预先确定，并且例如通常为15％，但可以在0-40％之间。此外，K_e是EGR瞬态系数(即校准常数)，其优选在值0和1之间，但在某些实施例中可大于1。

在确定期望的EGR质量流率时，可通过计算用于获得期望的EGR质量流率所必要的EGR控制阀开度的所需的EGR阀流量系数面积(C_dA)_egr来确定EGR阀位置数。具体地，应用如下的公式(8)可确定流量系数和EGR流动面积(C_dA)_egr的乘积，该公式(8)确定通过EGR控制阀用以获得期望的EGR质量流率的可压缩流量：

(8)

${\stackrel{\·}{m}}_{de}={\left(c_{d}A\right)}_{egr}\·\frac{P_{exh}}{\sqrt{R_{exh}\·T_{exh}}}\·{\left(\frac{P_{in}}{P_{exh}}\right)}^{\frac{1}{\mathrm{\γ}}}\·{\left\{\frac{2\mathrm{\γ}}{\mathrm{\γ}-1}\·\[1-{\left(\frac{P_{in}}{P_{exh}}\right)}^{\frac{\mathrm{\γ}-1}{\mathrm{\γ}}}\]\right\}}^{\frac{1}{2}}$

其中：

P_exh是排气压力(EGR控制阀的上游侧)；

P_in是进气压力(EGR控制阀的下游侧)；

R_exh是废气常数；

T_exh是废气温度；以及

γ-是比热的比值。

一旦使用公式(8)来基于期望的EGR质量流率确定流量系数和EGR流动面积(C_dA)_egr的乘积，则控制系统和方法访问查找表，以确定期望的EGR阀位置。然后，控制系统使用该期望的EGR阀位置电气地(或机械地)调节EGR控制阀的位置，以实现流入进气歧管中的期望的EGR质量流率应用上述方法，在发动机运转的瞬态循环期间，可以根据上面的公式连续地调节EGR控制阀的位置，以实现期望的质量流率该期望的质量流率使得实际的EGR流量EGR_act反映现有技术系统的期望的EGR流率，例如如由图2中的EGR_des所示。

应当理解，前述控制系统和方法的处理要素由常规的动力总成控制模块(“PCM”)等来进行，该动力总成控制模块包括发动机控制系统，该发动机控制系统专门编程为除其它之外还根据前述的特征和指令以及更具体地根据公式6、7和/或8来控制EGR控制阀。例如，用于确定EGR阀位置的查找表将被存储在PCM的存储器中，并且将在发动机的瞬态循环期间对其进行访问。一旦确定期望的EGR阀位置，则PCM会将合适的电信号发送到EGR控制阀，以将阀致动到期望的位置，以获得期望的EGR质量流率通过实施上述方法，本文所公开的控制系统和方法在发动机运转的瞬态循环期间获得实际的EGR流率，该实际的EGR流率与常规的EGR系统所未能实现的期望的EGR流率非常相似。应当大体上这样理解，本文所公开的创造性的EGR控制系统和方法的机械特征与现有技术的系统相同或相似，现有技术的系统诸如由框图和图1所描述及上文所说明的EGR系统。

图5示出了根据本发明示例性实施例的EGR暂态控制方法的流程图。首先，在步骤510中，从车辆的PCM的电子存储器中获取进气歧管中废气的目标质量分数X_de。接着，在步骤515中，PCM确定从进气歧管流出的总质量的流率其中总质量优选地包括空气和废气。在步骤520中，PCM估算进气歧管中废气的当前质量分数X_ce。可替换地，废气的当前质量分数X_ce可使用定位在进气歧管中的EGR传感器测量。在任一情况下，PCM然后使用该信息计算流入进气歧管中废气的期望的质量流率(步骤525)。如上所述，可使用等式(6)和(7)来计算期望的质量流率如上所述，K_e是EGR瞬态系数，其为校准常数，在对发动机的研发期间被预先确定并且选择为调谐期望的EGR流率应当满足的快慢程度。一旦在步骤525中确定期望的质量流率则在步骤530中由PCM访问查找表，以确定期望的EGR控制阀的位置，以获得期望的质量流率如上所述，这是通过依据公式(8)计算流量系数和EGR流动面积(C_dA)_egr的乘积，并将该值应用到查找表来完成的。最后，在步骤535中，PCM将控制信号发送至EGR控制阀，以相应地设置控制阀的位置。基于该位置，控制阀能够调节流入进气歧管中废气的质量流率，以获得现有技术系统未能实现的期望的EGR流率EGR_des。最后，如图5中所示，该过程通过测量系统的变量并相应地调节阀位置而被连续地重复。

Claims (20)

1.一种用于内燃发动机的废气再循环方法，该方法包括：

从电子存储器中获取所述内燃发动机的进气歧管中废气的目标质量分数；

确定从所述进气歧管流出的总质量流率，所述总质量包括空气和废气的至少一种；

确定所述进气歧管中废气的当前质量分数；

计算流入所述进气歧管中的废气的目标质量流率，所述目标质量流率基于从所述进气歧管流出的所述总质量流率和所述进气歧管中废气的所述当前质量分数；以及

基于所计算出的流入所述进气歧管中的废气的所述目标质量流率将控制阀致动到一位置；

其中所述控制阀调节流入所述进气歧管中的废气的所述质量流率。

2.根据权利要求1所述的废气再循环方法，其中所述确定所述进气歧管中废气的所述当前质量分数的步骤进一步包括使用所述进气歧管中的传感器测量所述当前质量分数。

3.根据权利要求1所述的废气再循环方法，其中所述确定所述进气歧管中废气的所述当前质量分数的步骤进一步包括估算所述当前质量分数。

4.根据权利要求1所述的废气再循环方法，其中流入所述进气歧管中的废气的所述目标质量流率由公式计算：

其中：

K_e是校准系数；

是流入所述进气歧管中的废气的质量变化率；

X_de是所述进气歧管中废气的所述目标质量分数；以及

是从所述进气歧管流出的所述总质量流率质量。

5.根据权利要求4所述的废气再循环方法，进一步包括在发动机的校准期间定义所述校准系数K_e。

6.根据权利要求4所述的废气再循环方法，进一步包括使用以下公式、基于通过所述控制阀的压力变化和所计算出的流入所述进气歧管中的废气的所述目标质量流率来计算阀流量系数和流动面积(C_dA)_egr的乘积：

${\stackrel{\·}{m}}_{de}={\left(c_{d}A\right)}_{egr}\·\frac{P_{exh}}{\sqrt{R_{exh}\·T_{exh}}}\·{\left(\frac{P_{in}}{P_{exh}}\right)}^{\frac{1}{\mathrm{\γ}}}\·{\left\{\frac{2\mathrm{\γ}}{\mathrm{\γ}-1}\·\[1-{\left(\frac{P_{in}}{P_{exh}}\right)}^{\frac{\mathrm{\γ}-1}{\mathrm{\γ}}}\]\right\}}^{\frac{1}{2}}$

其中：

P_exh是所述内燃发动机的排气压力；

P_in是所述进气歧管的进气压力；

R_exh是废气常数；

T_exh是废气温度；以及

γ-是所述内燃发动机的比热的比值。

7.根据权利要求6所述的废气再循环方法，其中所述致动所述控制阀的步骤进一步包括基于所述阀流量系数和流动面积(C_dA)_egr的乘积来访问查找表以确定所述控制阀的位置。

8.根据权利要求1所述的废气再循环方法，其中流入所述进气歧管中的废气的所述目标质量流率由公式 $\begin{array}{cc}{\stackrel{\·}{m}}_{de}=\left\{\left(K_e+1\right)\·X_{de}-K_e\·X_{ce}\right\}\·{\stackrel{\·}{m}}_{ot}& |{\stackrel{\·}{m}}_{de}\≥0\end{array}$ 计算：

其中：

K_e是校准系数；

X_de是所述进气歧管中废气的所述目标质量分数；

x_ce是所述进气歧管中废气的所述当前质量分数；以及

是从所述进气歧管流出的所述总质量流率。

9.根据权利要求8所述的废气再循环方法，进一步包括在发动机的校准期间定义所述校准系数K_e。

10.根据权利要求8所述的废气再循环方法，进一步包括使用以下公式、基于所计算出的流入所述进气歧管中的废气的所述目标质量流率来计算阀流量系数和流动面积(C_dA)_egr的乘积：

${\stackrel{\·}{m}}_{de}={\left(c_{d}A\right)}_{egr}\·\frac{P_{exh}}{\sqrt{R_{exh}\·T_{exh}}}\·{\left(\frac{P_{in}}{P_{exh}}\right)}^{\frac{1}{\mathrm{\γ}}}\·{\left\{\frac{2\mathrm{\γ}}{\mathrm{\γ}-1}\·\[1-{\left(\frac{P_{in}}{P_{exh}}\right)}^{\frac{\mathrm{\γ}-1}{\mathrm{\γ}}}\]\right\}}^{\frac{1}{2}}$

其中：

P_exh是所述内燃发动机的排气压力；

P_in是所述进气歧管的进气压力；

R_exh是废气常数；

T_exh是废气温度；以及

γ-是所述内燃发动机的比热的比值。

11.根据权利要求10所述的废气再循环方法，其中所述致动所述控制阀的步骤进一步包括访问查找表并应用阀流量系数和流动面积(C_dA)_egr的乘积以确定所述控制阀的位置。

12.根据权利要求1所述的废气再循环方法，其中所述进气歧管中废气的所述目标质量分数在0和40％之间。

13.根据权利要求12所述的废气再循环方法，其中所述进气歧管中废气的所述目标质量分数取决于运转状况。

14.根据权利要求1所述的废气再循环方法，还包括冷却所述废气。

15.一种用于内燃发动机的废气再循环系统，该系统包括：

电子存储器，其配置为存储所述内燃发动机的进气歧管中废气的目标质量分数；以及

控制单元，其配置为：

从所述电子存储器获取所述进气歧管中废气的所述目标质量分数；

确定从所述进气歧管流出的总质量流率，所述总质量包括空气和废气的至少一种；

确定所述进气歧管中废气的当前质量分数；

计算流入所述进气歧管中的废气的目标质量流率，所述目标质量流率基于从所述进气歧管流出的总质量流率和所述进气歧管中废气的所述当前质量分数；以及

基于所计算出的流入所述进气歧管中的废气的所述目标质量流率将控制阀致动到一位置；

其中所述控制阀调节流入所述进气歧管中的废气的所述质量流率。

16.根据权利要求15所述的废气再循环系统，其中流入所述进气歧管内废气的所述目标质量流率由公式计算：

其中：

K_e是校准系数；

是流入所述进气歧管中的废气的质量变化率；

X_de是流入所述进气歧管中的废气的所述目标质量分数；以及

是从所述进气歧管流出的所述总质量流率质量。

17.根据权利要求16所述的废气再循环系统，其中在发动机的校准期间定义所述校准系数K_e。

18.根据权利要求16所述的废气再循环系统，其中所述控制单元进一步配置为使用以下公式、基于通过所述控制阀的压力变化和所计算出的流入所述进气歧管中的废气的所述目标质量流率来计算阀流量系数和流动面积(C_dA)_egr的乘积：

${\stackrel{\·}{m}}_{de}={\left(c_{d}A\right)}_{egr}\·\frac{P_{exh}}{\sqrt{R_{exh}\·T_{exh}}}\·{\left(\frac{P_{in}}{P_{exh}}\right)}^{\frac{1}{\mathrm{\γ}}}\·{\left\{\frac{2\mathrm{\γ}}{\mathrm{\γ}-1}\·\[1-{\left(\frac{P_{in}}{P_{exh}}\right)}^{\frac{\mathrm{\γ}-1}{\mathrm{\γ}}}\]\right\}}^{\frac{1}{2}}$

其中：

P_exh是所述内燃发动机的排气压力；

P_in是所述进气歧管的进气压力；

R_exh是废气常数；

T_exh是废气温度；以及

γ-是所述内燃发动机的比热的比值。

19.根据权利要求18所述的废气再循环系统，其中所述控制单元进一步配置为基于阀流量系数和流动面积(C_dA)_egr的乘积来访问查找表以致动所述控制阀，从而确定所述控制阀的位置。

20.根据权利要求15所述的废气再循环系统方法，其中所述控制单元包括一个或多个数据处理器。