CN106677911B - 用于排气再循环系统的开环和闭环控制的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开用于排气再循环系统的开环和闭环控制的方法和系统。提供用于估计包含排气再循环(EGR)系统的发动机中的EGR流量的方法和系统。在一个实例中，一种方法包含基于进气二氧化碳传感器输出高于阈值发动机负荷和/或当歧管绝对压力(MAP)高于阈值压力时，在开环前馈模式中运转EGR系统，以及当发动机负荷降低低于阈值负荷时和/或当MAP降低低于阈值压力时，基于差压传感器输出，在闭环反馈模式中运转EGR系统。

Description

用于排气再循环系统的开环和闭环控制的方法和系统
技术领域
本描述大体涉及用于控制车辆发动机的排气再循环系统的方法和系统。
背景技术
发动机控制系统使用排气再循环(EGR)机构来调节排气排放和改善燃料经济性。EGR机构可包含EGR系统，其经由EGR通道将排气的一部分从排气通道再循环到进气通道。EGR系统使用跨位于EGR通道中的EGR阀下游的孔口的差量压力(DP)传感器来提供EGR质量流量的估计。估计的EGR质量流量接着用于确定火花提前的程度。
然而，在某些发动机工况下(例如，在高负荷状况下)和/或当歧管绝对压力(MAP)大于阈值压力时，由于排气的脉动流动，调制孔口两端的差压。因此，由于排气脉动的均方根值，DP传感器可能输出较高电压。换句话说，排气脉动可能使DP传感器输出比实际高的电压。结果，在高负荷状况期间，可能将EGR质量流量估计为比实际流量高。由于火花提前基于估计的EGR质量流量(例如，通常对于每一百分比的估计的EGR，火花提前一个程度)，EGR质量的过高估计可能导致潜在火花爆震(由于过于提前的火花正时)。结果，可能有必要延迟火花正时以减少爆震，这可能导致降低的燃料经济性和性能。
发明内容
本文中的发明人已认识到以上所提到的问题。因此，在一个实例中，以上问题中的一些可至少部分由一种用于发动机的方法解决，该方法包括：当发动机负荷低于阈值时，基于差压传感器输出估计排气再循环(EGR)质量流量；当发动机负荷高于所述阈值，基于进气二氧化碳传感器输出且独立于差压传感器输出，估计EGR质量流量；以及基于所估计的EGR质量流量调整火花正时。以此方式，可以在各种负荷状况中执行更准确的EGR流动估计。因此，可以安排(schedule)更准确的火花提前，这减小了火花爆震的可能性。
作为一个实例，在某些发动机工况期间，例如，当发动机负荷高于阈值负荷和/或当MAP高于阈值压力时，可以在开环控制模式中运转EGR系统。在开环控制模式中，独立于DP传感器输出但基于前馈映射的进气二氧化碳数据(基于发动机转速和负荷)来估计EGR质量流量；且根据基于进气二氧化碳值估计的EGR质量流量来安排火花提前的程度。进一步，在开环模式期间，EGR阀未基于DP传感器输出来控制，而相反地，被维持在全开位置中或被维持在基于阈值负荷的几乎全开位置中。
在低于阈值的发动机运转状况期间，可以在闭环控制模式中运转EGR系统。在闭环控制模式中，基于DP传感器输出估计EGR质量流量，且根据基于DP传感器的EGR质量流量估计来安排火花提前的程度。进一步，在闭环控制模式期间，基于DP传感器输出控制EGR阀。例如，基于实际DP传感器输出与期望DP传感器输出之间的误差调整EGR阀。
以此方式，通过在EGR系统的开环控制与闭环控制之间切换，可以执行更准确的EGR流量估计。因此，可以安排更准确的火花提前，这可以减少火花爆震。结果，可以减小无故的火花延迟，从而获得改善的燃料经济性和性能。因此，通过基于负荷和进气歧管压力利用EGR系统的开环控制和闭环控制，可以实现更准确的EGR流量估计、更准确的火花提前和减少的火花爆震的技术效果，且因此可以改善燃料经济性。
应理解，提供以上概述以简化形式介绍在详细描述中进一步描述的概念的选择。它并非意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题由具体实施方式之后的权利要求唯一限定。此外，所要求保护的主题并不限于解决以上或在本发明的任何部分中所提到的任何缺点的实施方案。
附图说明
图1展示包含高压EGR系统的双涡轮增压发动机系统的示意图。
图2展示描绘开环和闭环EGR控制模式的一种实例转速-负荷图。
图3展示说明实例开环和闭环EGR控制的一个实例控制框图。
图4展示说明一种用于在闭环与开环EGR控制模式之间切换的实例方法的流程图。
图5展示说明一种用于闭环EGR控制的实例方法的流程图。
图6说明根据本发明的一个实例EGR系统运转。
具体实施方式
以下描述涉及用于基于负荷和/或进气歧管压力进行发动机系统(例如，图1的发动机系统)中的EGR系统的开环和闭环控制以改善高排气脉动区域中的EGR质量流量估计的系统和方法。具体地，如在图2展示，在低于阈值负荷的发动机工况下，可以在闭环反馈模式中运转EGR系统，且当发动机正在高于阈值负荷的负荷下运转时，可以在开环前馈模式中运转EGR系统。在一些实例中，附加或替代地，当歧管绝对压力(MAP)低于阈值压力时，可以在闭环反馈模式中运转EGR系统，且当MAP高于阈值压力时，可以在闭环前馈模式中运转EGR系统。开环前馈模式和闭环反馈模式的一个实例在图3的框图中示出。控制器(例如，图1的控制器)可以被配置以执行控制例程，例如，用于在开环与闭环模式之间切换EGR系统运转的图4的实例例程，和用于在闭环模式中运转EGR系统的图5的实例例程。根据本发明的EGR系统的一个实例开环和闭环控制在图6中示出。
转到图1，其展示包含多缸内燃发动机10和可以是相同的双涡轮增压器120、130的一个实例涡轮增压发动机系统100的示意性描绘。作为一个非限制性实例，发动机系统100能够包含作为客车的推进系统的部分。本文中虽未描绘，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以使用例如具有单个涡轮增压器的发动机或不具有涡轮增压器的发动机的其它发动机配置。
发动机系统100可以至少部分由控制器12和经由输入装置192的来自车辆操作员190的输入来控制。在此实例中，输入装置192包含加速器踏板和用于产生比例踏板位置信号PP的踏板位置传感器194。控制器12可以为包含以下项的微型计算机：微处理器单元、输入/输出端口、用于可执行程序和校准值的电子存储介质(例如，只读存储器芯片)、随机存取存储器、保活存储器和数据总线。存储介质只读存储器可以用表示由微处理器可执行以执行本文描述的例程以及想到但未具体列出的其它变体的非暂时性指令的计算机可读数据编程。控制器12可以被配置以接收来自多个传感器165的信息和将控制信号发送到多个致动器175(其各种实例在本文中描述)。其它致动器(例如，多种额外阀和节流阀)可以耦合到发动机系统100的各种位置。控制器12可以接收来自各种传感器的输入数据、处理输入数据且基于对应于一个或多个例程在其中编程的指令或代码，响应于处理的输入数据触发致动器。换句话说，控制器12接收来自图1的各种传感器(包含DP传感器217、进气二氧化碳传感器220、歧管空气压力(MAP)传感器182和进气氧传感器168)的信号且使用图1的各种致动器(例如，用于高压EGR阀210、火花正时等的马达致动器)，基于接收的信号和存储于控制器的存储器上的指令调整发动机运转。实例控制例程在本文中关于图3-图5描述。
发动机系统100可以经由进气通道140接收进气空气。如图1展示，进气通道140可以包含空气过滤器156和进气系统(AIS)节流阀115。AIS节流阀115的位置可以由控制系统经由通信耦合到控制器12的节流阀致动器117调整。
进气空气的至少一部分可以经由进气通道140的第一分支(如指示于142)引到涡轮增压器120的压缩机122，且进气空气的至少一部分可以经由进气通道140的第二分支(如指示于144)引到涡轮增压器130的压缩机132。因此，发动机系统100包含压缩机122、132上游的低压AIS系统(LP AIS)191，和压缩机122、132下游的高压AIS系统(HPAIS)193。
曲轴箱强制通风装置(PCV)管道198可以将曲轴箱(未示出)耦接到进气通道的第二分支144，使得可以以受控方式从曲轴箱排出曲轴箱中的气体。进一步，可以通过将燃料蒸气罐(未示出)耦接到进气通道的第二分支144的燃料蒸气冲洗管道195将来自燃料蒸气罐的蒸发性排放物排出到进气通道中。
能够经由压缩机122压缩总进气空气的第一部分，在压缩机122处，可以经由进气通道146将该部分进气空气供应到进气歧管160。因此，进气通道142、146形成发动机的进气系统的第一分支。类似地，能够经由压缩机132压缩总进气空气的第二部分，在压缩机132处，可以经由进气通道148将该部分进气空气供应到进气歧管160。因此，进气通道144、148形成发动机的进气系统的第二分支。如图1展示，来自进气通道146、148的进气空气能够在到达进气歧管160前经由共同进气通道149再组合，在进气歧管160处，可以将进气空气提供到发动机。在一些实例中，进气歧管160可以包含用于估计歧管压力(MAP)的进气歧管压力传感器182和/或用于估计歧管空气温度(MCT)的进气歧管温度传感器183，每一者传感器都与控制器12通信。在所描绘的实例中，进气通道149还包含空气冷却器154和节流阀158。节流阀158的位置可以由控制系统经由通信耦合到控制器12的节流阀致动器157调整。如所展示的，节流阀158可以布置于空气冷却器154下游的进气通道149中，且可以被配置以调整进入发动机10的进气气流的流量。
如图1展示，压缩机旁通阀(CBV)152可以布置于CBV通道150中，且CBV 155可以布置于CBV通道151中。在一个实例中，CBV 152、155可以为电子气动CBV(EPCBV)。可以控制CBV152、155以当发动机增压时释放进气系统中的压力。CBV通道150的上游端可以与压缩机132上游的进气通道144耦接，且CBV通道150的下游端可以与压缩机132下游的进气通道148耦接。类似地，CBV通道151的上游端可以与压缩机122上游的进气通道142耦接，且CBV通道151的下游端可以与压缩机122下游的进气通道146耦接。取决于每一个CBV的位置，由对应压缩机压缩的空气可以再循环到压缩机上游的进气通道(例如，压缩机132的进气通道144和压缩机122的进气通道142)内。例如，CBV 152可以打开以再循环压缩机132上游的压缩空气和/或CBV 155可以打开以再循环压缩机122上游的压缩空气，以在选定状况期间释放进气系统中的压力从而降低压缩机喘振负荷的影响。CBV 155、152可以由控制系统主动或被动控制。
如所展示，压缩机入口压力(CIP)传感器196布置于进气通道142中。且HPAIS压力传感器169布置于进气通道149中。然而，在其它预料到的实施例中，传感器196、169可以分别布置于LPAIS和HPAIS内的其它位置处。
发动机10可以包含多个汽缸14。在所描绘的实例中，发动机10包含按V型配置的六个汽缸。具体地说，六个汽缸布置于两个边13、15上，其中每一边包含三个汽缸。在替代实例中，发动机10能够包含两个或更多个汽缸，例如，3、4、5、8、10或更多个汽缸。这些各种汽缸能够被等分且以交替配置布置，例如，V型、同轴、方形等。每个汽缸14可以配置有燃料喷射器166。在所描绘的实例中，燃料喷射器166为直接汽缸内喷射器。然而，在其它实例中，燃料喷射器166可以被配置为基于进气道的燃料喷射器。
经由共同进气通道149供应到每一汽缸14(本文中，也被称作燃烧室14)的进气空气可以用于燃料燃烧且燃烧的产物可以接着经由具体一边的排气通道排出。在所描绘的实例中，发动机10的汽缸的第一边13能够经由共同排气通道17排出燃烧的产物，且汽缸的第二边15能够经由共同排气通道19排出燃烧的产物。
可以经由耦接到阀推杆的液压驱动挺柱或经由其中使用凸轮凸角的机械活塞调节每一汽缸14的进气阀和排气阀的位置。在此实例中，每一汽缸14的至少进气阀可以通过使用凸轮致动系统的凸轮致动来控制。具体地，进气阀凸轮致动系统25可以包含一个或更多个凸轮且可以利用可变凸轮正时或升程用于进气阀和/或排气阀。在替代性实施例中，进气阀可以通过电动阀致动来控制。类似地，排气阀可以通过凸轮致动系统或电动阀致动来控制。在再一替代性实施例中，凸轮可以是不可调整的。
由发动机10经由排气通道17排出的燃烧产物能够被引导通过涡轮增压器120的排气涡轮124，这接着能够经由轴126对压缩机122提供机械工以便对进气空气提供压缩。替代地，流过排气通道17的排气中的一些或全部能够经由如由废气门128控制的涡轮旁路通道123绕过涡轮124。废气门128的位置可以由如由控制器12命令的致动器(未示出)控制。作为一个非限制性实例，控制器12能够经由电磁阀控制的气动致动器调整废气门128的位置。例如，电磁阀可以接收信号以用于帮助基于布置于压缩机122上游的进气通道142与布置于压缩机122下游的进气通道149之间的空气压力的差、经由气动致动器的废气门128致动。在其它实例中，可以将不同于电磁阀的其它合适方法用于致动废气门128。
类似地，由发动机10经由排气通道19排出的燃烧产物能够被引导通过涡轮增压器130的排气涡轮134，这接着能够经由轴136对压缩机132提供机械工以便对流过发动机的进气系统的第二分支的进气空气提供压缩。替代地，流过排气通道19的排气中的一些或全部能够经由如由废气门138控制的涡轮旁路通道133绕过涡轮134。废气门138的位置可以由如由控制器12命令的致动器(未示出)控制。作为一个非限制性实例，控制器12能够经由控制气动致动器的电磁阀调整废气门138的位置。例如，电磁阀可以接收信号以用于帮助基于布置于压缩机132上游的进气通道144与布置于压缩机132下游的进气通道149之间的空气压力的差、经由气动致动器的废气门138致动。在其它实例中，可以将不同于电磁阀的其它合适方法用于致动废气门138。
在一些实例中，排气涡轮124、134可以被配置为可变几何形状涡轮，其中控制器12可以调整涡轮叶轮片(或叶片)的位置以改变从排气流获得且被施加到它们的相应压缩机的能量水平。替代地，排气涡轮124、134可以被配置为可变喷嘴涡轮，其中控制器12可以调整涡轮喷嘴的位置以改变从排气流获得且被施加到它们的相应压缩机的能量水平。例如，控制系统能够被配置以经由相应致动器独立改变排气涡轮124、134的叶片或喷嘴位置。
由汽缸经由排气通道19排出的燃烧产物可以经由涡轮134下游的排气通道180引导到大气，而经由排气通道17排出的燃烧产物可以经由涡轮124下游的排气通道170引导到大气。排气通道170、180可以包含一个或多个排气后处理装置(例如，催化器)和一个或更多个排气传感器。例如，如在图1展示，排气通道170可以包含布置于涡轮124下游的排放控制装置129，且排气通道180可以包含布置于涡轮134下游的排放控制装置127。排放控制装置127、129可以为选择性的催化还原(SCR)装置、三元催化器(TWC)、NOx捕集器、各种其它排放控制装置或其组合。另外，在一些实施例中，在发动机10的运转期间，排放控制装置127、129可以通过例如按具体空气/燃料比运转发动机的至少一个汽缸被周期性地再生。
发动机系统100可以进一步包含一个或多个排气再循环(EGR)系统，其用于将排气的至少一部分从排气歧管再循环到进气歧管。这些系统可以包含用于提供高压EGR(HPEGR)的一个或更多个高压EGR系统和用于提供低压EGR(LP EGR)的一个或更多个低压EGR回路(未示出)。
在所描绘的实例中，发动机系统100可以包含HP EGR系统206。在所描绘的实例中，发动机系统100可以在V型发动机的仅一个边上(on only one bank of the V engine)配备有HP EGR系统。HP EGR系统206将来自涡轮124上游的共同排气通道17的排气的期望部分传送到进气节流阀158下游的进气歧管160。替代地，HP EGR系统206可以定位于排气通道17与进气通道193之间，处于压缩机122的下游。提供到进气歧管160的HP EGR的量可以由控制器12经由耦接在HP EGR通道208中的EGR阀210来改变。例如，控制器12可以通过将控制信号(例如，电信号，例如，电压或电流)发送到EGR阀的致动器(例如，马达，其可以为dc马达)来调整EGR阀210的位置，以提供期望量的HP EGR。在图1处展示的实例实施例中，HP EGR系统206包含定位于EGR阀210上游的EGR冷却器212。例如，EGR冷却器212可以将来自再循环的排气的热量排到发动机冷却剂。
另外，差压(DP)传感器217可以布置于EGR通道内。DP传感器217可以提供排气的压力、温度和浓度中的一个或更多个的指示。在一个实例中，来自DP传感器217的输出可以与来自MAP传感器182的输出连用以估计EGR质量流量。例如，DP传感器217可以检测放置于EGR阀210下游的EGR流量控制孔口219两端的压降，当其与MAP组合时，能够提供EGR量的指示。因而，DP传感器217可以将EGR孔口两端的差压信号DP提供到控制器12。在一些实例中，传感器217可以包括歧管绝对压力(MAP)感测元件和差压(DP)感测元件以及歧管温度感测元件。在一些实例中，可以将流量控制孔口219放置于EGR阀210的上游或EGR阀210的下游(如所展示)。在一些实例中，额外传感器可以基于来自控制器12的命令感测EGR阀位置以指示EGR阀流动区改变并因此提供用于阀位置控制的反馈控制。
发动机系统100还可以包含第二高压EGR回路(未示出)，其用于将来自涡轮134上游的排气通道19的至少一些排气再循环到压缩机132下游的进气通道148或到进气节流阀158下游的进气歧管160。通过HP EGR回路208的EGR流量可以经由HP EGR阀210控制。
EGR阀210可以被配置以调整通过对应EGR通道转向的排气的量和/或速率，以实现期望EGR稀释百分比的进气充气进入发动机。作为一个具体实例，在低于阈值负荷的较低负荷状况下的发动机运转期间，可以基于闭环反馈机制控制EGR阀210以实现期望EGR质量流量。例如，当发动机负荷低于阈值时，可以利用来自DP传感器217的输出估计实际EGR质量流量(即，给定时间的EGR质量流量)。基于发动机工况(例如，发动机转速和发动机负荷)，可以确定期望EGR质量流量。发动机控制器可以接着确定实际与期望EGR质量流量之间的误差并基于误差调整EGR阀210。另外，根据基于DP传感器输出确定的实际EGR质量流量，可以安排火花提前的程度。在一些实例中，实际(或测量的)DP传感器输出与期望DP传感器输出之间的误差可以由控制器用于调整EGR阀210。
以此方式，当在低于阈值负荷的负荷下运转时，可以利用来自DP传感器的反馈控制EGR阀以提供期望EGR质量流量。换句话说，低于阈值负荷的发动机运转期间，在闭环模式中利用来自DP传感器的反馈运转EGR系统。
然而，当在高于阈值负荷的较高负荷下运转时，脉动排气流可能使DP传感器指示比实际EGR质量流量高的EGR质量流量。例如，由于排气脉动的均方根值，DP传感器可能输出比实际电压高的电压。因此，DP传感器可能指示比实际高的EGR质量流量。因此，为了改善EGR流量估计的准确性，当在高于阈值的较高负荷下运转发动机时，给定时间的实际EGR质量流量可以独立于DP传感器输出确定，但根据进气二氧化碳传感器220的输出推断。例如，将各种转速和负荷状况下的进气二氧化碳含量与EGR百分比相关的映射图被存储在控制器的存储器内。接着，基于由进气二氧化碳传感器测量的进气二氧化碳浓度和由MAF传感器测量的发动机空气流量，可以确定EGR质量流量。接着，根据基于进气二氧化碳传感器估计的EGR流量，确定火花提前的程度。
另外，在高于阈值的负荷下的发动机运转期间，由于如上文所论述的破坏DP传感器输出的排气脉动，发动机控制器可以基于DP传感器输出不调整EGR阀，而相反地，可以使用EGR系统的开环控制机制。即，当发动机正在高于阈值负荷下运转时，可以将EGR阀维持在开环位置，且基于进气二氧化碳传感器估计实际EGR质量流量。在一个实例中，开环位置可以为EGR阀210的全开位置。在另一实例中，开环位置可以基于阈值负荷。例如，在阈值负荷下，控制器可以调整EGR阀处于阈值负荷位置以提供期望EGR流量。接着，只要负荷保持在阈值负荷或高于阈值负荷，那么可以将EGR阀维持在阈值负荷位置，且可以基于映射的进气二氧化碳值估计实际EGR质量流量。
在一些实例中，阈值负荷可以基于EGR阀210的全开位置。在此类情况下，阈值负荷位置可以为全开位置。在一些实例中，阈值负荷位置可以为几乎全开位置。
在所描绘的实例中，进气二氧化碳传感器定位于进气通道149与HP EGR通道208的结合处。然而，在其它实施例中，进气二氧化碳传感器可以定位在节流阀158下游的进气通道149内。进气二氧化碳传感器可以为提供进气充气中的二氧化碳浓度的指示的任意合适传感器。
以此方式，当在阈值或高于阈值的负荷下运转时，可以不利用来自DP传感器的反馈控制EGR阀；而是可以将EGR阀维持在对应于阈值负荷的具体位置或EGR阀可以全开，且用于安排火花的EGR流量估计可以基于映射的进气二氧化碳值。换句话说，在低于阈值负荷的发动机运转期间，在没有来自DP传感器的反馈的情况下，而是基于进气二氧化碳传感器输出，在开环模式中运转EGR系统。
虽然以上实例描述EGR系统的开环与闭环运转之间响应于负荷的切换，但本文中的发明人已进一步认识到，当基于MAP传感器182确定的歧管绝对压力(MAP)高于阈值压力(例如，26英寸Hg)时，排气脉动造成DP传感器测量误差。因此，EGR系统运转可以响应于MAP在闭环与开环运转之间切换。因此，在一个实例中，在低于阈值负荷的发动机运转期间和/或当MAP低于阈值压力时，可以在闭环模式中运转EGR系统；且在高于阈值负荷的发动机运转期间和/或当MAP高于阈值压力时，可以在开环模式中运转EGR系统。
因此，通过在EGR系统的开环与闭环运转模式之间切换，可以减小排气脉动对EGR流量估计的影响。因此，可以获得更准确的EGR流量估计，从而获得更准确的火花提前安排。结果，可以减少火花爆震，这实现改善的燃料经济性和性能。
另外，虽然本文中描绘的实例展示增压发动机系统，但必须注意，在不脱离本发明的范围的情况下，可以在其它发动机配置(例如，自然进气式发动机)中应用EGR系统的开环与闭环运转之间的切换以减少排气脉动对EGR流量估计的影响。
描绘沿着X轴线的发动机转速和沿着Y轴线的发动机负荷以及指示EGR系统的开环和闭环运转区域的实例曲线图展示于图2。具体地，图2展示EGR系统在高于阈值202的负荷下的开环模式的运转和EGR系统在低于阈值202的负荷下的闭环模式的运转。虽然图2中展示的实例以转速-负荷映射图指示开环和闭环EGR系统控制的区域，但必须注意，EGR系统运转可以附加或替代地基于MAP，如上文简要论述的。例如，当发动机负荷高于阈值负荷202时和/或当MAP(例如，基于MAP传感器182确定)高于阈值压力时，可以在开环模式中运转EGR系统；否则，可以在闭环模式中运转EGR系统。以下关于图3到图6进一步描述在开环模式和闭环模式中运转EGR系统以及在两个模式之间切换的细节。
虽然以上实例说明基于进气二氧化碳传感器估计开环控制模式期间的EGR质量流量，但应了解，在一些实例中，进气氧传感器168可以用于EGR质量流量估计。在所描绘的实例中，进气氧传感器定位于空气冷却器154的下游。然而，在其它实施例中，传感器168可以布置于进气通道146、148、149与空气冷却器154上游的接合点处，或沿着进气通道149的另一位置(例如，节流阀158的下游)处。进气氧传感器(IAO2)168可以为用于提供进气充气的氧浓度的指示的任意合适传感器，例如，线性氧传感器、进气UEGO(通用或宽域排气氧)传感器、双态氧传感器等。控制器12可以基于来自进气氧传感器168的反馈估计EGR流量稀释百分比。在一些实例中，控制器可以接着调整EGR阀121、AIS节流阀115或其它致动器中的一个或更多个以实现期望的进气充气的EGR稀释百分比。
除了以上提到的传感器之外，发动机系统100还可以包含各种传感器165。如图1中所展示，共同进气通道149可以包含用于估计节流阀入口压力(TIP)的节流阀入口压力(TIP)传感器172和/或用于估计节流阀空气温度(TCT)的节流阀入口温度传感器173，每一个传感器都与控制器12通信。另外，虽然本文中未示出，进气通道142、144中的每一个能够包含质量空气流量传感器，或替代地，质量空气流量传感器能够位于共同管道140中。
转到图3，以框图形式展示用于EGR系统(例如，图1处的EGR系统206)的闭环和开环运转的一个实例方法300。具体地，方法300包含在高于阈值的负荷下，在开环模式330中运转EGR系统，其中EGR流量估计基于映射的进气二氧化碳值；以及在低于阈值的负荷下，通过经PID控制器控制EGR阀，基于用于EGR流量控制的压力反馈机制，在闭环模式320中运转EGR系统。
当发动机负荷低于阈值时，控制器基于发动机转速和负荷确定新鲜气流的期望EGR百分比(％EGR)。接着，基于发动机空气质量流量(如根据MAP和转速密度计算或质量空气流量传感器确定)，在306，控制器确定期望EGR质量流量(DES EM)。
接下来，在308，可以基于期望EGR质量流量和测量的MAP(来自块310)确定期望差压(DES DP)。块310可以含有基于由位于进气歧管处的DP传感器(例如，图1处的传感器217)检测的压力的计算的MAP。接下来，在312，可以基于DES DP计算期望DP传感器电压(DESVOLTAGE)。接着，在313，可以基于来自块312的DES VOLTAGE和来自DP传感器的实际DP传感器电压(块314)计算误差信号(ERROR)。在块316展示的PID控制器可以接着基于计算的ERROR信号确定致动信号。致动信号可以用于通过经PID控制器控制EGR阀(例如，EGR阀210)来调整EGR流量。例如，通过将致动信号供应到马达致动器(例如，致动器340)，可以将EGR阀的位置调整到期望位置以将期望EGR质量流量(DES EM)提供到发动机。致动信号例如可以为占空比或电压信号。
进一步，在闭环控制期间，可以基于实际DP传感器电压估计实际EGR流量，且可以根据基于实际DP传感器电压估计的实际EGR流量安排火花提前的程度。
以此方式，在闭环模式期间，可以基于来自DP传感器的压力反馈机制调整EGR流量，这包含基于期望传感器电压与实际传感器电压之间的计算的误差控制通过EGR阀的EGR流量。在一些实例中，基于实际传感器电压确定的实际EGR质量流量与期望EGR质量流量(DESEM)之间的误差可以用于提供EGR阀的反馈控制。
当发动机负荷高于阈值时，可以在开环控制模式中运转EGR系统，在330处指示。在开环模式期间，控制器可以将EGR阀调整到全开位置，且如在332处指示，可以基于位于进气歧管内的二氧化碳传感器/分析器(例如，图1处展示的传感器220)测量的进气二氧化碳含量来估计实际EGR质量流量。例如，进气二氧化碳含量可以与各种转速和负荷状况下的EGR百分比映射，且存储在控制器的存储器中的查找表或映射图中。接着，基于测量/估计的进气二氧化碳含量，可以计算EGR百分比。随后，可以根据EGR百分比和发动机空气质量流量确定实际EGR质量流量。接着，在334，基于实际EGR质量流量，可以安排火花提前的程度。
在一个实例中，响应于从低于阈值的第一负荷到大于阈值的第二负荷的负荷改变，从闭环EGR流量控制转变到开环EGR流量控制，其中在过渡期间，EGR阀斜变(ramp)打开到全开位置。进一步，在转变期间，随着EGR阀斜变打开，可以假定EGR阀在全开位置中且可以基于如由位于进气歧管内的二氧化碳传感器测量的进气二氧化碳含量来估计EGR质量流量。例如，映射针对开环控制的进气二氧化碳含量与EGR百分比的查找表可以存储于控制器的存储器中。在估计进气二氧化碳含量时，控制器可以基于查找表估计EGR百分比。接着可以基于估计的EGR百分比计算估计的EGR质量流量，且可以基于估计的EGR质量流量来安排火花提前的程度。以此方式，在高负荷状况期间，通过基于进气二氧化碳含量且独立于DP传感器输出估计EGR流量，可以减小由于影响DP传感器输出的排气脉动造成的EGR流量估计的误差。
进一步，响应于从高于阈值的第二负荷到低于阈值的第一负荷的负荷改变，从开环EGR流量控制转变到闭环EGR流量控制，其中在到闭环EGR流量控制的转变期间，EGR阀从全开位置斜变到较多闭合的位置。用于将EGR阀调整到较多闭合的位置的致动信号基于期望EGR流量，基于当前转速和负荷状况确定该期望EGR流量。然而，为了在转变时间段期间安排火花提前，当EGR阀斜变到较多闭合的位置时，可以基于进气二氧化碳含量确定EGR流量，且可以基于进气二氧化碳含量调整火花提前。在完成转变后，可以根据基于DP传感器输出确定的EGR质量流量速率安排火花提前。
以此方式，可以基于负荷在开环模式与闭环模式之间切换EGR系统的运转以获得EGR质量流量的更准确估计。
虽然以上实例说明仅基于负荷的EGR系统运转，但在一个实例中，当负荷低于阈值时和/或当MAP(基于来自例如图1处的传感器182的MAP传感器的输出)低于阈值压力时，可以在闭环模式中运转EGR系统；以及当负荷高于阈值时和/或当MAP高于阈值压力时，可以在开环模式中运转EGR系统。在一个实例中，阈值压力可以为26英寸Hg。
转到图4，展示说明一种用于运转发动机(例如，图1处的发动机10)中的包含EGR阀(例如，图1处的阀210)的EGR系统(例如，图1处的EGR系统206)的实例方法400的流程图。具体地，方法400说明在EGR系统的闭环与开环运转之间的切换。虽然方法400针对图1处描绘的增压发动机系统描述EGR系统的闭环和开环运转，但必须注意，在不脱离本发明的范围的情况下，方法400和本文中包含的方法的其余部分可以适用于其它发动机系统(例如，自然进气式发动机)。另外，用于执行方法400和本文中包含的方法的其余部分的指令可以由控制器(例如，图1处展示的控制器12)基于存储于控制器的存储器上的指令且结合从发动机系统的传感器(例如，以上参看图1描述的传感器)接收的信号执行。控制器可以使用发动机系统的发动机致动器根据以下描述的方法调整发动机运转。
方法400开始于402。在402，方法400包含估计和/或测量发动机工况。这些工况可以包含(例如)发动机转速和负荷、驾驶员扭矩需求(基于加速器踏板位置)、升压、MAP、MAF、BP、发动机温度、EGR质量流量、空燃比等。基于发动机工况和扭矩需求，车辆控制器可以调整一个或更多个发动机致动器设定。调整的致动器设定可以包含(例如)火花正时、EGR阀开度、可变凸轮正时(VCT)、AFR、节流阀开度等。
接下来，在404，方法400包含确定发动机负荷是否大于阈值负荷。在一些实例中，附加或替代地，可以确定MAP大于阈值压力。在一个实例中，阈值可以对应于较高负荷范围中的负荷。例如，阈值负荷可以为9巴平均有效制动压力(BMEP)。在另一实例中，阈值可以基于EGR阀的全开位置。在阈值负荷和高于阈值负荷时，由于涡轮增压发动机中的排气脉动，用于估计EGR质量流量的差压(DP)传感器(例如，图1处的传感器217)可能输出较高电压，从而导致比实际EGR流量高的EGR流量估计。因此，当发动机正在阈值发动机负荷或高于阈值发动机负荷下运转时，可以在开环模式中运转EGR系统，这不依赖于用于EGR流量估计的DP传感器输出，而是基于进气二氧化碳传感器(例如，图1处的传感器220)估计EGR流量，如下文所论述。另外，在本文中论述的实例方法400中，当在开环模式中运转时，可以将EGR阀维持在全开位置中。
相应地，如果发动机负荷大于阈值，那么方法400进行到406。在406，方法400包含确定EGR阀是否全开。例如，当在低于阈值的第一发动机负荷下运转时，在从第一发动机负荷转变到处于或高于阈值的第二发动机负荷前，发动机可以正在用于EGR流量控制的闭环模式中运转。因此，在转变前，可以基于来自DP传感器的反馈调整EGR阀位置以提供期望EGR流量。因此，在转变前，EGR阀可以不全开，且当负荷从第一负荷改变到第二负荷时，EGR阀可以不全开。因此，如果确定在负荷高于阈值时EGR阀未全开，那么方法400进行到408。
在408，方法400包含将EGR阀斜变到全开位置。例如，将EGR阀斜变到全开位置可以包含将EGR阀从较少打开位置调整到中间较多打开位置，且最后，到全开位置。从较少打开位置到全开位置的转变可以包含一个或更多个中间较多打开位置。在一些实例中，例如，当在较少打开位置处的EGR阀打开量大于阈值打开量时，EGR阀可以从较少打开位置转变到全开位置，而无任何中间较多打开位置。另外，在斜变期间，可以根据基于映射的进气二氧化碳值估计的EGR流量安排火花。在将EGR阀斜变打开到全开位置后，方法400进行到412。
返回到406，如果确定EGR阀全开，那么方法400进行到410。在410，方法400包含将EGR阀维持在全开位置。只要负荷保持在阈值或大于阈值，那么就可以将EGR阀维持在全开位置。
虽然在此实例方法400中将EGR阀斜变打开到全开位置，但必须注意，在一些实例中，当负荷增大高于阈值时，可以将EGR阀斜变打开到阈值负荷位置，该位置可以不是全开位置，且只要负荷保持高于阈值，那么就将其维持在阈值负荷位置。例如，阈值负荷位置可以为几乎全开位置。
接下来，方法400进行到412。在412，方法400包含基于映射的进气二氧化碳值且独立于DP传感器输出估计EGR质量流量(414)，同时将EGR阀维持在全开位置。即，在开环模式前馈模式中运转EGR系统，其中，将EGR阀维持在全开位置，直到负荷降低到阈值以下，且当EGR阀为全开位置时，基于来自二氧化碳传感器的输出、发动机负荷和发动机转速以及质量空气流量来估计EGR质量流量。例如，可以基于将进气二氧化碳值映射到EGR百分比(基于发动机转速和发动机负荷)的查找表来估计EGR质量流量。基于来自映射的二氧化碳值的估计的EGR百分比和质量空气流量，可以估计EGR质量流量。另外，在414，方法400包含在开环模式的EGR运转期间关闭EGR系统诊断(416)。
在估计EGR质量流量后，方法400进行到418。在418，方法400包含基于估计的EGR质量流量安排火花。以此方式，通过在发动机正在负荷阈值下或高于负荷阈值运转时切换到EGR流量的开环前馈控制，且基于来自映射的进气二氧化碳值的估计的EGR流量而非DP传感器输出安排火花，可以减少潜在火花爆震。因此，可以减小无故的火花延迟，这可以获得改善的燃料经济性和性能。
在一个实例中，可以响应于MAP达到或增大高于阈值压力来执行从EGR流量的闭环反馈控制到开环前馈控制的切换。在一个实例中，阈值压力可以基于EGR阀全开时的MAP。在另一实例中，阈值压力可以为预定值，例如，26英寸Hg。
返回到404，如果确定负荷不大于阈值，那么方法400进行到420。在420，方法400包含确定是否在开环模式中运转EGR流量控制。例如，如果响应于DP传感器输出不调整EGR阀且如果EGR流量估计基于映射的进气二氧化碳值而不是DP传感器输出，那么可以确定将EGR流量控制运转在开环模式中。在一些实例中，附加或替代地，如果设定了开环指示符标记，那么可以确定将EGR流量控制运转在开环模式中。
如果420处的回答为是，那么方法400进行到422。例如，当在处于或高于阈值的第三发动机负荷下运转时，在从第三发动机负荷转变到低于阈值的第四发动机负荷前，发动机可以在用于EGR流量控制的开环模式中运转。因此，当负荷从第三负荷改变到第四负荷时，EGR流量控制可以在开环模式中。因此，如果确定当负荷低于阈值时，EGR流量控制在开环模式中运转，那么方法400进行到422。在422，方法400包含基于当前发动机转速和发动机负荷确定期望EGR流量。
在确定了期望EGR流量后，方法400进行到424。在424，方法400包含将EGR阀从全开位置斜变到期望打开位置，期望打开位置基于期望EGR流量。例如，期望打开位置可以为较少打开位置，且因此，可以将EGR阀从全开位置斜变关闭到较少打开位置。在斜变期间，直到达到期望EGR阀位置，EGR系统可以继续在开环模式中运转。相应地，在斜变期间，可以基于来自映射的进气二氧化碳含量的EGR估计来安排火花。
接下来，在将EGR阀调整到期望位置后，方法400进行到426。在426，在闭环反馈模式中运转EGR流量控制。在闭环反馈模式中运转包含基于来自DP传感器的反馈调整EGR阀以提供实际EGR流量的估计，和基于来自DP传感器输出的实际EGR流量估计调整火花。将进一步关于图5阐述在闭环配置中运转EGR系统的细节。
转到图5，展示说明一种用于在闭环模式中运转EGR系统的实例方法500的流程图。
在502，方法500包含基于发动机转速和负荷确定期望排气再循环百分比(EGR％)。接下来，在504，方法500包含基于期望EGR百分比和发动机空气流量(如从MAP和速度密度计算或质量空气流量传感器确定)计算期望EGR流量(DESEM)。可以根据以下等式计算期望EGR流量：
期望EGR流量(DESEM)＝发动机空气流量*EGR％/(1-EGR％)
接下来，在506，方法500包含基于来自DP传感器(例如，图1处的传感器217)的输出测量或估计实际EGR流量。例如，从DP传感器输出确定EGR流量控制孔口(例如，图1处的孔口219)两端的差压。接着，可以根据差压和MAP确定实际EGR流量，例如，基于积的平方根。接着，基于实际EGR流量安排火花。
接下来，在510，方法500包含确定实际EGR流量与期望EGR流量之间的误差。在一个实例中，可以利用比例-积分-微分(PID)控制器计算误差。能够使用各种其它控制架构，例如，比例控制器，或比例积分控制器，或包含反馈与前馈组合控制动作的各种其它控制器。
接下来，在512，方法500包含基于误差调整EGR阀，例如，图1处的阀210。例如，致动信号基于计算的ERROR信号。致动信号可以用于通过控制EGR阀来调整EGR流量。具体地，致动信号可以由控制器发送到控制EGR阀的DC马达致动器(例如，图3处的致动器340)。
以此方式，可以在低于阈值的负荷下的发动机运转期间，在闭环反馈模式中运转EGR系统。
转到图6，展示说明实例EGR流量控制的实例图600。具体地，图6说明根据本发明响应于负荷在包含EGR阀(例如，图1处的EGR阀210)的EGR系统(例如，图1处的EGR系统206)的开环控制与闭环控制之间切换。
可以通过根据图4的方法结合图5的方法执行图1的系统中的指令来提供图6的序列。时间t0到t4的竖直标记表示序列期间的关注的时间。
具体地，从图6的顶部的第一曲线描绘负荷随时间的变化，且负荷在Y轴线箭头的方向上增加。迹线602描绘负荷的改变，且水平线604描绘阈值负荷。
从图6的顶部的第二曲线描绘EGR系统控制模式。迹线606描绘在开环模式或闭环模式中的EGR系统的运转。
从图6的顶部的第三曲线描绘EGR阀位置随时间的变化，且EGR阀开度在Y轴线箭头的方向上增大。迹线608描绘EGR阀开度的实际改变。
从图6的顶部的第四曲线描绘EGR系统诊断状态。迹线610描绘EGR系统诊断状态。
在t0以及t0与t1之间，发动机可以在低于阈值的负荷下运转。因此，EGR系统可以在闭环模式中运转。因此，可以基于来自DP传感器(例如，图1处的传感器217)的反馈调整EGR阀。即，如图3处所论述，在闭环控制期间，可以基于实际DP传感器电压与期望DP传感器电压之间的误差调整EGR阀，其中期望DP传感器电压根据基于当前转速和负荷状况下的发动机质量空气流量和期望EGR百分比估计的期望EGR流量。另外，当负荷低于阈值且EGR系统在闭环模式中运转时，可以基于实际DP传感器电压计算实际EGR流量，且可以基于确定的实际EGR流量安排火花。另外，在t0以及t0与t1之间的时间期间，如果符合进入条件，那么可以执行EGR系统诊断。
在t1，发动机负荷达到阈值。响应于负荷达到阈值，在t1和t2之间，EGR系统运转可以从闭环控制模式切换到开环控制模式。切换到开环控制包含将EGR阀从较少打开位置斜变到全开位置。在一些实例中，切换到开环控制包含将EGR阀斜变到阈值负荷位置，阈值负荷位置可以是或可以不是全开位置。切换到开环控制进一步包含基于进气二氧化碳含量而非DP传感器输出(例如，DP传感器电压)估计实际EGR流量。具体地，在切换期间，随着EGR阀斜变打开，可以基于使各种发动机转速和负荷下的进气二氧化碳含量与EGR百分比相关的映射图来估计EGR流量。可以基于来自二氧化碳传感器(例如，图1处的传感器220)的输出测量进气二氧化碳含量。另外，在切换到开环控制模式期间，随着EGR阀斜变打开到全开位置，可以根据基于映射的进气二氧化碳含量估计的实际EGR流量安排火花。
在t2以及t2与t3之间，发动机负荷保持高于阈值。结果，基于开环控制运转EGR系统。在开环控制模式中运转EGR系统包含将EGR阀维持在全开位置，以及基于映射的进气二氧化碳含量估计实际EGR流量。在一些实例中，可以将EGR阀维持在阈值负荷位置。另外，在开环控制期间，根据基于映射的进气二氧化碳含量估计的实际EGR流量安排火花。
以此方式，在高负荷状况(例如，高于9巴BMEP)下，通过基于进气二氧化碳含量且不基于DP传感器输出估计实际EGR流量，可以减小实际EGR流量估计的误差(由于使DP传感器输出比实际电压高的电压的排气脉动引起所述误差)。因此，可以减少由于DP传感器输出导致的实际EGR流量的过高估计的过多火花提前。结果，可以减少火花爆震。
在t3，发动机负荷降低低于阈值。响应于发动机负荷降低低于阈值，EGR系统运转被切换到闭环控制。因此，在t3以及t3与t4之间，基于发动机转速和负荷状况计算期望EGR流量，且将EGR阀调整到第一期望位置以提供期望EGR流量。例如，如上关于图3所论述，第一期望位置可以根据基于期望差压确定的期望传感器电压，其中期望差压通过使用来自期望EGR流量的图形表示确定。可以根据期望EGR百分比和发动机空气流量计算期望EGR流量，其中期望EGR百分比基于发动机转速和负荷。在计算了期望传感器电压后，将控制信号发送到EGR阀的致动器，以将EGR阀从全开位置调整到第一期望位置。控制信号可以为例如电压电平或占空比。
进一步，将EGR阀从全开位置调整到第一期望位置包含将EGR阀从全开位置斜变到期望位置。例如，如果第一期望位置为较多闭合的位置，那么EGR阀可以从全开位置斜变到中间较少闭合位置且接着斜变到较多闭合位置。从全开位置到较多闭合(或较少打开)位置的转变可以包含一个或更多个中间较少闭合(或较多打开)位置。另外，在从全开位置斜变到第一期望位置期间，直到达到第一期望位置，基于进气二氧化碳含量计算实际EGR流量且根据基于进气二氧化碳含量计算的实际EGR流量来安排火花。
合起来看，在从开环控制模式到闭环控制模式的切换期间，将EGR阀从全开位置调整到第一期望位置，其中第一期望位置基于当前转速和负荷状况下针对期望EGR流量的期望差压传感器电压来估计。另外，在切换期间，直到将EGR阀调整到第一期望位置，从进气二氧化碳含量估计实际EGR流量，且基于从进气二氧化碳含量估计的实际EGR流量安排火花。
另外，在t1与t4之间，当EGR流量估计基于进气二氧化碳传感器且在开环模式中运转EGR系统时，可以不执行EGR系统诊断(例如，可以不执行EGR阀、DP传感器或EGR冷却器诊断)。
接下来，在t4，EGR阀处于第一期望位置。另外，在t4和超过t4，发动机负荷保持低于阈值。因此，在t4和超过t4，在闭环控制模式中运转EGR系统，且因此，基于DP传感器输出计算实际EGR流量，且根据基于DP传感器输出计算的EGR流量安排火花。另外，在t4与超过之间，基于实际DP传感器电压与期望DP传感器电压之间的误差调整EGR阀的位置，其中期望DP传感器电压基于当前转速和负荷状况下的期望EGR流量。换句话说，在闭环控制期间，来自DP传感器的反馈用于EGR阀位置的控制。
以此方式，通过根据发动机负荷状况在开环控制模式与闭环控制模式之间切换EGR系统的运转，可以执行更准确的EGR流量估计。因此，可以执行更准确的火花安排。结果，可以减少(例如)由于来自过多EGR流量估计的过多火花提前导致的火花爆震。因此，可以减少火花延迟测量以抵消火花爆震，从而改善燃料经济性和效率。
虽然本实例说明响应于负荷在EGR系统的开环与闭环运转之间切换，但EGR系统运转可以响应于歧管绝对压力(MAP)在闭环与开环运转之间切换。因此，在一个实例中，在低于阈值负荷的发动机运转期间和/或当MAP低于阈值压力时，可以在闭环模式中运转EGR系统；且在高于阈值负荷的发动机运转期间和/或当MAP高于阈值压力时，可以在开环模式中运转EGR系统。另外，如本文中所论述的在闭环模式和开环模式中的EGR系统运转和在这两个模式之间的转变可以应用于各种发动机配置，例如，具有高压力和/或低压力EGR的增压发动机和自然进气式发动机。
在一个实例中，一种用于发动机的方法包含当发动机负荷低于阈值时，基于差压传感器输出估计排气再循环(EGR)质量流量；当发动机负荷高于阈值时，基于进气二氧化碳传感器输出且独立于差压传感器输出，估计EGR质量流量；以及基于所估计的EGR质量流量调整火花正时。在所述方法的第一实例中，当发动机负荷高于阈值时，EGR阀处于全开位置。所述方法的第二实例任选地包含第一实例，且进一步包含当发动机负荷高于阈值时，关闭EGR系统诊断。所述方法的第三实例任选地包含第一、第二实例中的一个或更多个，且进一步包含在从低于阈值的第一负荷到高于阈值的第二负荷的第一转变期间，独立于差压传感器输出且基于进气二氧化碳传感器输出来估计排气再循环质量流量。所述方法的第四实例任选地包含第一到第三实例中的一个或更多个，且进一步包含其中在转变期间，将EGR阀斜变打开到全开位置。所述方法的第五实例任选地包含第一到第四实例中的一个或更多个，且进一步包含在从高于阈值的第二负荷到低于阈值的第一负荷的第二转变期间，独立于差压传感器输出且基于进气二氧化碳传感器输出估计排气再循环质量流量。所述方法的第六实例任选地包含第一到第五实例中的一个或更多个，且进一步包含其中将EGR阀从全开位置斜变关闭到较少打开位置，所述较少打开位置基于第二负荷下的期望EGR流量。所述方法的第七实例任选地包含第一到第六实例中的一个或更多个，且进一步包含其中EGR为高压EGR(HP EGR)。所述方法的第八实例任选地包含第一到第七实例中的一个或更多个，且进一步包含其中发动机为V型发动机；且其中HP EGR在发动机的仅一边上。
在另一实例中，一种用于发动机的方法包含响应于歧管绝对压力增加高于阈值压力，将EGR阀斜变到全开位置；和基于进气二氧化碳传感器输出调整火花。在所述方法的第一实例中，基于进气二氧化碳传感器输出调整火花包含基于映射的数据确定EGR百分比，所述映射的数据使各种发动机转速和负荷状况下的EGR百分比与进气二氧化碳传感器输出相关；基于EGR百分比和发动机空气质量流量确定EGR流量；以及基于EGR流量安排火花提前的程度。所述方法的第二实例任选地包含所述第一实例，且进一步包含响应于MAP降低低于阈值压力，将EGR阀从全开位置斜变到期望位置，所述期望位置基于发动机转速和负荷；以及基于来自测量EGR通道中的孔口两端的差压的差压(DP)传感器的输出，调整火花。所述方法的第三实例任选地包含第一和第二实例中的一个或更多个，且进一步包含其中所述期望位置为较多闭合的位置；且其中处于较多闭合的位置中的EGR阀的打开程度基于发动机转速和负荷。所述方法的第四实例任选地包含第一到第三实例中的一个或更多个，且进一步包含其中基于差压(DP)传感器输出调整火花包括：基于差压传感器输出确定EGR流量；和基于EGR流量安排火花提前的程度。所述方法的第五实例任选地包含第一到第四实例中的一个或更多个，且进一步包含当MAP高于阈值压力时，将EGR阀维持于全开位置中；和当MAP低于阈值压力时，基于DP传感器输出与期望传感器输出之间的误差，控制EGR阀，所述期望传感器输出基于当前发动机转速和负荷下的期望EGR流量。
在另一实例中，一种用于发动机的方法包含在第一状况期间，基于期望DP传感器输出与测量的DP传感器输出之间的误差来运转EGR阀，和基于测量的DP传感器输出来调整火花正时；和在第二状况期间，独立于DP传感器输出运转EGR阀，和基于进气二氧化碳传感器电压来调整火花正时。在所述方法的第一实例中，第一状况包含发动机负荷低于阈值，且第二状况包含发动机负荷高于阈值，所述阈值负荷基于EGR阀在全开位置。所述方法的第二实例任选地包含所述第一实例，且进一步包含在从第一状况到第二状况的第一转变事件期间，将EGR阀斜变到全开位置，同时基于假定的全开EGR阀位置和进气二氧化碳传感器电压来调整火花正时；且其中独立于DP传感器输出运转EGR阀包含将EGR阀运转在全开位置。所述方法的第三实例任选地包含第一和第二实例中的一个或更多个，且进一步包含在从第二状况到第一状况的第二转变事件期间，基于期望EGR，将EGR阀从全开位置斜变到较少打开位置，同时基于假定的全开EGR阀位置和进气二氧化碳传感器电压来调整火花正时；和在第二状况期间以及第一和第二转变事件期间，关闭EGR系统诊断。所述方法的第四实例任选地包含第一到第三实例中的一个或更多个，且进一步包含其中第一状况包含歧管绝对压力(MAP)低于阈值压力，且第二状况包含MAP高于阈值压力。
注意，本文所包括的示例控制和估计程序能够与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文所公开的控制方法和程序可被存储为非暂时存储器中的可执行指令，并且可由包括与各种传感器、致动器和其他发动机硬件组合的控制器的控制系统实施。本文所述的特定程序可表示任何数目的处理策略中的一种或多种，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所说明的各种动作、操作和/或功能可按说明的顺序执行、并行执行或在一些情况下省略。同样，处理的顺序不是实现本文所述的示例性实施例的特征和优点所必需的，而是为易于说明和描述提供。根据所使用的具体策略，可重复执行所说明的动作、操作和/或功能中的一种或多种。进一步地，所述动作、操作和/或功能可用图形表示待编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器内的代码，其中所述动作通过执行包括与电子控制器组合的各种发动机硬件部件的系统中的指令实施。
应当理解，因为许多变化是可能的，所以本文所公开的配置和程序实际上是示例性的，并且这些具体实施例不应被视为具有限制意义。例如，上述技术可应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文所公开的各种系统和配置，以及其它特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。
随附权利要求特别指出被视为新颖的和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可指“一个”元件或“第一”元件或其等效物。此类权利要求应被理解成包括一个或多个此类元件的结合，既不要求也不排除两个或更多此类元件。所公开的特征、功能、元件和/或性质的其他组合和子组合可通过本权利要求的修正或通过在本申请或相关申请中呈现的新权利要求加以要求。此类权利要求，无论比原始权利要求范围更宽、更窄、相同或不同，仍被视为包括在本公开的主题内。

Claims (20)

1.一种用于发动机的方法，包括：
当发动机负荷低于阈值时，基于差压传感器输出，估计排气再循环质量流量，即估计EGR质量流量；
当所述发动机负荷高于所述阈值时基于进气二氧化碳传感器输出且独立于所述差压传感器输出，估计所述EGR质量流量；以及
基于所估计的EGR质量流量调整火花正时。
2.根据权利要求1所述的方法，其中当所述发动机负荷高于所述阈值时，EGR阀处于全开位置中。
3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：当所述发动机负荷高于所述阈值时，关闭EGR系统诊断。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在从低于所述阈值的第一负荷到高于所述阈值的第二负荷的第一转变期间，独立于所述差压传感器输出且基于所述进气二氧化碳传感器输出估计所述EGR质量流量。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，在所述转变期间，将EGR阀斜变打开到全开位置。
6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在从高于所述阈值的第二负荷到低于所述阈值的第一负荷的第二转变期间，独立于所述差压传感器输出且基于所述进气二氧化碳传感器输出估计所述EGR质量流量。
7.根据权利要求6所述的方法，其中将EGR阀从全开位置斜变关闭到较少打开位置，所述较少打开位置基于所述第二负荷下的期望EGR流量。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述EGR为高压EGR即HP EGR。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述发动机为V型发动机；且其中所述HP EGR在所述发动机的仅一边上。
10.一种用于发动机的方法，包括：
响应于歧管绝对压力即MAP增大高于阈值压力，
将EGR阀斜变到全开位置；以及
基于进气二氧化碳传感器输出估计EGR流量以调整火花。
11.根据权利要求10所述的方法，其中基于所述进气二氧化碳传感器输出估计所述EGR流量以调整火花包括：
基于映射的数据确定EGR百分比，所述映射的数据使各种不同的发动机转速和负荷状况下的所述EGR百分比与进气二氧化碳传感器输出相关；
基于所述EGR百分比和发动机空气质量流量确定所述EGR流量；以及
基于所述EGR流量安排火花提前的程度。
12.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：
响应于所述MAP降低低于所述阈值压力，
将所述EGR阀从所述全开位置斜变到期望位置，所述期望位置基于发动机转速和负荷；以及
基于来自测量EGR通道中的孔口两端的差压的差压传感器即DP传感器的输出，调整火花。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述期望位置为较多闭合的位置；且其中在所述较多闭合的位置中的所述EGR阀的打开程度基于所述发动机转速和负荷。
14.根据权利要求12所述的方法，其中基于所述差压传感器即DP传感器输出调整火花包括：
基于所述差压传感器输出确定所述EGR流量；以及
基于所述EGR流量安排火花提前的程度。
15.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：当所述MAP高于所述阈值时，将所述EGR阀维持在所述全开位置；以及当所述MAP低于所述阈值时，基于所述DP传感器输出与期望传感器输出之间的误差控制所述EGR阀，所述期望传感器输出基于当前发动机转速和负荷下的期望EGR流量。
16.一种用于发动机的方法，包括：
在第一状况期间，基于期望DP传感器输出与测量的DP传感器输出之间的误差运转EGR阀，并基于所述测量的DP传感器输出确定EGR流量以调整火花正时；以及
在第二状况期间，独立于所述DP传感器输出运转所述EGR阀，并基于进气二氧化碳传感器电压估计所述EGR流量以调整火花正时。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述第一状况包含发动机负荷低于阈值负荷，且第二状况包含所述发动机负荷高于所述阈值负荷，所述阈值负荷基于所述EGR阀处于全开位置。
18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括：在从所述第一状况到所述第二状况的第一转变事件期间，将所述EGR阀斜变到所述全开位置同时基于假定的全开EGR阀位置和所述进气二氧化碳传感器电压估计所述EGR流量以调整火花正时；且其中独立于所述DP传感器输出运转所述EGR阀包含将所述EGR阀运转在所述全开位置。
19.根据权利要求18所述的方法，进一步包括：在从所述第二状况到所述第一状况的第二转变事件期间，基于期望EGR，将所述EGR阀从所述全开位置斜变到较少打开位置，同时基于所述假定的全开EGR阀位置和所述进气二氧化碳传感器电压估计所述EGR流量以调整火花正时；且在所述第二状况期间以及所述第一转变事件和所述第二转变事件期间关闭EGR系统诊断。
20.根据权利要求16所述的方法，其中所述第一状况包含歧管绝对压力即MAP低于阈值压力，且所述第二状况包含所述MAP高于所述阈值压力。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9835100B2 (en) * 2015-11-05 2017-12-05 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for open loop and closed loop control of an exhaust gas recirculation system
CN107063677B (zh) * 2017-06-27 2023-04-18 眉山中车制动科技股份有限公司 一种称重阀性能试验台
US10247119B1 (en) * 2017-10-23 2019-04-02 GM Global Technology Operations LLC Bypass actuation detection during low-efficiency indication of exhaust gas recirculation system
US11187176B2 (en) * 2019-09-03 2021-11-30 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for increasing engine power output under globally stoichiometric operation
US11187168B2 (en) * 2019-09-03 2021-11-30 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for increasing engine power output under globally stoichiometric operation
US11248554B2 (en) * 2019-09-03 2022-02-15 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for increasing engine power output under globally stoichiometric operation
US11208972B2 (en) * 2019-12-04 2021-12-28 Kyle O Klanow Detection and control of intake system noise during low pressure exhaust gas recirculation operation
CN113027626A (zh) * 2019-12-24 2021-06-25 一汽解放汽车有限公司 一种egr阀控制系统及其控制方法
CN111007717A (zh) * 2019-12-24 2020-04-14 天津雷沃发动机有限公司 一种非道路国四发动机tva标定方法
CN113882959A (zh) * 2021-10-18 2022-01-04 潍柴动力股份有限公司 一种tv阀控制方法、装置及存储介质
WO2024035571A1 (en) * 2022-08-08 2024-02-15 Leslie Bromberg Enhanced operation of hydrogen and ammonia engines

Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06336956A (ja) * 1993-05-31 1994-12-06 Nissan Motor Co Ltd ディーゼルエンジンのｅｇｒ制御装置
JP2001003775A (ja) * 1999-06-21 2001-01-09 Osaka Gas Co Ltd エンジンのｅｇｒ制御装置
KR20020052402A (ko) * 2000-12-26 2002-07-04 이계안 디젤 엔진의 배기가스 재순환장치
US6850833B1 (en) * 2003-11-03 2005-02-01 Cummins, Inc. System for diagnosing delta pressure sensor operation
JP2008175194A (ja) * 2007-01-22 2008-07-31 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
WO2010035554A1 (ja) * 2008-09-29 2010-04-01 ヤンマー株式会社 エンジン
JP2010203281A (ja) * 2009-03-02 2010-09-16 Bosch Corp Ｅｇｒ制御装置
CN101845994A (zh) * 2009-01-16 2010-09-29 通用电气公司 用于增加燃气轮机排气中二氧化碳含量的方法及其系统
JP2011075177A (ja) * 2009-09-30 2011-04-14 Hitachi Ltd 酸素燃焼ボイラシステム及びその起動方法
JP2012062883A (ja) * 2010-09-20 2012-03-29 Denso Corp 内燃機関用制御装置、および内燃機関用制御方法
CN102828840A (zh) * 2011-06-13 2012-12-19 现代自动车株式会社 低压egr系统和低压egr冷却器的效率检测方法
JP2013204454A (ja) * 2012-03-27 2013-10-07 Yanmar Co Ltd 外部ｅｇｒガスの質量流量の算出方法、外部ｅｇｒガスの質量流量の算出装置、及びエンジン
KR101406636B1 (ko) * 2012-12-13 2014-06-11 기아자동차주식회사 Ｅｇｒ시스템
CN104564315A (zh) * 2013-10-29 2015-04-29 曼柴油机欧洲股份公司曼柴油机德国分公司 大型低速运行的涡轮增压二冲程内燃机及其操作方法
CN104632469A (zh) * 2013-11-08 2015-05-20 福特环球技术公司 使用dpov传感器确定排气再循环冷却器结垢
CN104747307A (zh) * 2015-02-13 2015-07-01 长城汽车股份有限公司 应用egr系统的增压汽油机的控制方法、系统及车辆
JP2015124675A (ja) * 2013-12-26 2015-07-06 いすゞ自動車株式会社 エンジンのポンピング制御方法及びポンピング制御装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3780577B2 (ja) 1996-09-10 2006-05-31 日産自動車株式会社 エンジンの点火時期制御装置
JP4069361B2 (ja) 2002-06-11 2008-04-02 三菱自動車工業株式会社 内燃機関の点火時期制御装置
DE102004010519B4 (de) * 2004-03-04 2007-10-04 Mehnert, Jens, Dr. Ing. Verfahren zum Steuern des Luftmengenstromes von Verbrennungskraftmaschinen
DE102005013977B4 (de) * 2005-03-26 2020-09-03 Ford Global Technologies, Llc Abgasrückführsystem für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Einstellen der Abgasrückführrate in einem Gasrückführsystem
JP2009008463A (ja) * 2007-06-27 2009-01-15 Hitachi Ltd 排気ガス再循環ガス流量測定装置および測定方法
US8601811B2 (en) 2010-09-09 2013-12-10 Ford Global Technologies, Llc Method and system adjusting an exhaust heat recovery valve
US10253731B2 (en) * 2011-03-03 2019-04-09 Ge Global Sourcing Llc Method and systems for exhaust gas control
FR2981408B1 (fr) * 2011-10-12 2013-10-18 IFP Energies Nouvelles Procede de commande d'une vanne integree dans un circuit de recirculation des gaz d'echappement d'un moteur
US10066564B2 (en) * 2012-06-07 2018-09-04 GM Global Technology Operations LLC Humidity determination and compensation systems and methods using an intake oxygen sensor
JP6011161B2 (ja) * 2012-08-29 2016-10-19 マツダ株式会社 火花点火式エンジン
US9109523B2 (en) * 2013-01-18 2015-08-18 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for humidity and PCV flow detection via an exhaust gas sensor
US20140278017A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Cummins Ip, Inc. Apparatus, system, and method for reducing engine knock
US9359940B2 (en) * 2013-04-15 2016-06-07 Ford Global Technologies, Llc Direct manifold boost assist device with throttle body manifold volume isolation
US9599013B2 (en) * 2013-04-15 2017-03-21 Ford Global Technologies, Llc Direct manifold boost assist device with throttle body manifold volume isolation
US9328684B2 (en) * 2013-09-19 2016-05-03 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for an intake oxygen sensor
WO2015065593A1 (en) * 2013-11-01 2015-05-07 Cummins Inc. Engine control systems and methods for achieving a torque value
US9587617B2 (en) * 2014-12-10 2017-03-07 Cummins Inc. Method of spark timing adjustment for an internal combustion engine
US9835100B2 (en) * 2015-11-05 2017-12-05 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for open loop and closed loop control of an exhaust gas recirculation system
US9920699B1 (en) * 2016-10-19 2018-03-20 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for exhaust gas recirculation estimation via an exhaust oxygen sensor

Patent Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06336956A (ja) * 1993-05-31 1994-12-06 Nissan Motor Co Ltd ディーゼルエンジンのｅｇｒ制御装置
JP2001003775A (ja) * 1999-06-21 2001-01-09 Osaka Gas Co Ltd エンジンのｅｇｒ制御装置
KR20020052402A (ko) * 2000-12-26 2002-07-04 이계안 디젤 엔진의 배기가스 재순환장치
US6850833B1 (en) * 2003-11-03 2005-02-01 Cummins, Inc. System for diagnosing delta pressure sensor operation
JP2008175194A (ja) * 2007-01-22 2008-07-31 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
WO2010035554A1 (ja) * 2008-09-29 2010-04-01 ヤンマー株式会社 エンジン
CN101845994A (zh) * 2009-01-16 2010-09-29 通用电气公司 用于增加燃气轮机排气中二氧化碳含量的方法及其系统
JP2010203281A (ja) * 2009-03-02 2010-09-16 Bosch Corp Ｅｇｒ制御装置
JP2011075177A (ja) * 2009-09-30 2011-04-14 Hitachi Ltd 酸素燃焼ボイラシステム及びその起動方法
JP2012062883A (ja) * 2010-09-20 2012-03-29 Denso Corp 内燃機関用制御装置、および内燃機関用制御方法
CN102828840A (zh) * 2011-06-13 2012-12-19 现代自动车株式会社 低压egr系统和低压egr冷却器的效率检测方法
JP2013204454A (ja) * 2012-03-27 2013-10-07 Yanmar Co Ltd 外部ｅｇｒガスの質量流量の算出方法、外部ｅｇｒガスの質量流量の算出装置、及びエンジン
KR101406636B1 (ko) * 2012-12-13 2014-06-11 기아자동차주식회사 Ｅｇｒ시스템
CN104564315A (zh) * 2013-10-29 2015-04-29 曼柴油机欧洲股份公司曼柴油机德国分公司 大型低速运行的涡轮增压二冲程内燃机及其操作方法
CN104564435A (zh) * 2013-10-29 2015-04-29 曼柴油机欧洲股份公司曼柴油机德国分公司 大型低速运行的涡轮增压二冲程内燃机
CN104632469A (zh) * 2013-11-08 2015-05-20 福特环球技术公司 使用dpov传感器确定排气再循环冷却器结垢
JP2015124675A (ja) * 2013-12-26 2015-07-06 いすゞ自動車株式会社 エンジンのポンピング制御方法及びポンピング制御装置
CN104747307A (zh) * 2015-02-13 2015-07-01 长城汽车股份有限公司 应用egr系统的增压汽油机的控制方法、系统及车辆

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