CN110914527A - 专用egr发动机控制参数的瞬态估计和补偿技术 - Google Patents

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Abstract

一个实施方案是一种系统，所述系统包括：发动机，所述发动机包括专用EGR气缸和非专用气缸，所述专用EGR气缸被配置为经由EGR回路向所述发动机提供EGR；多个喷射器；包括多个火花塞的点火系统；进气节气门；以及电子控制系统。所述电子控制系统被配置为通过以下方式控制所述发动机的瞬态操作期间的燃烧：确定一个或多个燃烧控制参数，所述一个或多个燃烧控制参数补偿在所述发动机的瞬态操作期间由所述专用EGR气缸输出的EGR中的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料中的一者或多者的变化，以及所述EGR回路对提供给所述多个气缸的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的影响；以及响应于所述一个或多个燃烧控制参数中的至少一个，控制所述节气门、所述点火系统和所述多个喷射器中的至少一个的操作。

Description

专用EGR发动机控制参数的瞬态估计和补偿技术
背景技术
本申请涉及用于专用排气再循环(EGR)发动机的控制策略，并且更具体地但非排他地涉及用于专用EGR发动机的空气处理和燃烧控制参数的瞬态估计和补偿。此类燃烧控制参数可以被多个发动机控制系统用作输入，所述多个发动机控制系统包括空气处理、燃料加注、EGR、火花和扭矩控制子系统等。专用EGR发动机通常包括专门用于经由EGR流动回路提供EGR的一个或多个气缸以及一个或多个非专用气缸。专用EGR发动机提供了提高EGR质量的潜力，因为可以控制一个或多个专用EGR气缸的燃料加注，以提供较浓燃烧混合物，从而产生增加的可燃排气成分诸如H2、CO和未燃烧碳氢化合物。另一方面，专用EGR发动机带来了许多困难和长期的控制问题以及未解决的挑战。燃料质量的变化、传感器误差以及空气、AFR、EGR、燃料加注和其他燃烧参数的估计或确定误差导致了此类问题和挑战。此类挑战和问题可能在瞬态事件(诸如轻踩、轻松开、燃料切断、曲柄起动或其他非稳态工况)期间进一步加剧。仍然存在对本文中公开的独特设备、方法、系统和技术的显著的未满足需求。
说明性实施方案的公开内容
出于清楚、简明且准确地描述本公开的说明性实施方案、制造和使用所述实施方案的方式和过程的目的，并且为了能够实践、制造和使用所述实施方案，现在将参考某些示例性实施方案，包括图中示出的那些，并将使用特定语言来描述所述示例性实施方案。然而，应理解，不会由此产生对本发明的范围的限制，并且本发明包括并保护本领域技术人员将想到的对示例性实施方案的这种更改、修改和进一步应用。
发明内容
一个实施方案是一种系统，该系统包括：发动机，该发动机包括专用EGR气缸和非专用气缸，所述专用EGR气缸被配置为经由EGR回路向发动机提供EGR；多个喷射器，所述多个喷射器被构建为将燃料喷射到专用EGR气缸和非专用EGR气缸中；以及电子控制系统，该电子控制系统与喷射器可操作地耦合并且被构建为确定发动机的一个或多个燃烧控制参数。在某些形式中，电子控制系统响应于由专用EGR气缸产生的EGR输出中的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料中的一种或多种的变化。在某些形式中，电子控制系统响应于一个或多个EGR回路对输入到气缸的惰性质量、未燃烧空气质量和未燃烧燃料的影响。根据以下描述和附图，另外的实施方案、形式、目的、特征、优点、方面和益处将变得显而易见。
附图说明
图1和图2是示例性专用EGR发动机系统的某些方面的示意图。
图3至图5是专用EGR发动机的示例性控制件的某些方面的示意图。
图6是示出用于示例性专用EGR发动机控制件的模拟测试结果的某些方面的曲线图。
图7和图8是示出示例性专用EGR发动机控制件的测试单元测试结果的某些方面的曲线图。
图9是专用EGR发动机的示例性控制件的某些方面的示意图。
具体实施方式
参考图1，示出了包括示例性专用EGR发动机102的系统100。发动机102包括多个气缸，所述多个气缸包括被构建为向EGR回路107提供EGR的专用EGR气缸(d)，以及被构建为向排气歧管106提供排气的非专用气缸(nd)。发动机102还包括涡轮增压器，该涡轮增压器包括压缩机102a和涡轮102b。涡轮102b经由排气导管116从排气歧管106接收排气，从而有效地驱动压缩机，压缩机压缩进气并排放到进气导管103。发动机102是专用EGR发动机的一个示例，其中在至少某些工况期间，一个或多个专用EGR气缸的排气输出再循环到发动机进气口。专用EGR气缸通常被构建为在至少某些专用EGR操作模式期间提供与非专用气缸提供的排气输出分开的排气输出。
在系统100的操作期间，来自专用EGR气缸的EGR气体通过包括EGR导管115的EGR回路107再循环。然后，EGR经由例如混合器与进气流结合。在所示的实施方案中，EGR在压缩机102a的出口的下游和附近以及进气歧管104、进气节气门120和增压空气冷却器119的上游的位置处与进气导管103结合。应理解，在其他实施方案中，可以在进气系统中位于压缩机102a下游的各种其他位置引入EGR。
系统100还包括电子控制系统121，该电子控制系统包括电子控制单元122，该电子控制单元可以包括一个或多个微处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、非暂时性存储装置以及通信或网络接口。电子控制系统121与点火系统174可操作地耦合，该点火系统包括多个火花塞(用箭头示出)，该火花塞被构建为点燃专用EGR气缸和非专用气缸中的相应气缸中的增压混合物。电子控制系统121还与燃料加注系统144可操作地耦合，该燃料加注系统包括被构建为将燃料喷射到专用EGR气缸和非专用气缸中的相应气缸中的多个喷射器(用箭头示出)。在所示的实施方案中，燃料加注系统的喷射器被提供为直接喷射器，该直接喷射器将燃料直接喷射到气缸容积中并且能够在进气门和排气门关闭时将燃料输送到气缸容积中。直接喷射器可以构建来在气缸的顶部处喷射燃料。在某些实施方案中，一个或多个直接喷射器可以被构建为将燃料喷射到对应的一个或多个燃烧预燃室中或进气系统中的其他位置处。在某些实施方案中，可以提供预混合或进气道喷射系统并将其用于所有气缸，并且可以提供一个或多个直接喷射器以用于向一个或多个专用气缸提供附加的燃料，而非专用气缸仅经由预混合或进气道喷射加注燃料。另外，在某些实施方案中，预混合或进气道喷射可仅用于非专用气缸，并且一个或多个直接喷射器可仅用于一个或多个专用气缸。
在某些形式中，电子控制系统121被构建为执行控制操作，该控制操作有效地彼此独立地控制专用EGR气缸和非专用气缸的燃料加注。此类独立控制允许在第一燃烧模式下控制非专用气缸(例如，以在发动机102操作期间提供化学计量燃烧)，并且在不同于第一燃烧模式的第二燃烧模式下控制专用EGR气缸(例如，以提供有效产生排气的富燃烧，所述排气具有提高EGR质量的特性，诸如更高量的H2、CO和未燃烧碳氢化合物)。
在所示的实施方案中，电子控制系统121被构建为控制进气节气门120的位置。在另外的实施方案中，电子控制系统121被构建为控制EGR阀、废气门或可变几何形状涡轮的位置。电子控制系统121被进一步构建为控制与发动机102或系统100相关联的其他电子可控制部件的操作。电子控制系统121被进一步构建为接收来自与系统100相关联的多个传感器的输入，例如，第一λ或O2传感器可被构建为提供指示非专用气缸的排气输出的空燃比的信息，并且第二λ或O2传感器可被构建为提供指示专用EGR气缸的排气输出的空燃比的信息。
电子控制系统121被构建为实现控制件并执行结合图2至图9描述的控制操作。此类实施和操作可以包括确定本文描述的某些值或参数的动作。应理解，此类值或参数的确定可以包括许多操作，包括计算或演算、估计、浮点运算、操作查找表以及受益于本公开的本领域技术人员会想到的各种其他动作。
在图1的示例性实施方案中，系统100包括专用EGR发动机102，该专用EGR发送机被提供为具有直接缸内喷射的涡轮增压四缸火花点火(SI)发动机。应理解，发动机102可以以在许多方面不同于所示实施方案的多种替代形式提供。发动机102可以设置有附加的或可替代地配置的涡轮增压器，或者可以被设置为非涡轮增压的或自然进气式发动机。发动机102可以设置有不同数量的气缸和不同数量的专用EGR气缸，例如，作为具有两个专用EGR气缸的六缸发动机或具有不同数量的总气缸和专用EGR气缸。不管气缸的总数是多少，可以通过选择多个专用EGR气缸中的哪一个与EGR回路流动耦合，可以作为固定设计参数、作为可控制的系统操作参数或两者改变专用EGR气缸的数量。发动机102还可以被设置为压燃式发动机诸如柴油发动机或双燃料发动机。
应理解，系统100和发动机102可以以在许多方面不同于所示实施方案的多种替代形式提供。在某些形式中，EGR回路可以包括被构建为选择性地改变到EGR回路107和到排气导管116的排气供应的EGR阀或能够绕过EGR回路的旁通阀。在某些形式中，EGR回路可以包括EGR冷却器和EGR冷却器旁通阀。在某些形式中，可以将专用节气门构建为独立于非专用气缸选择性地控制到专用EGR气缸的增压空气的供应。系统100和发动机102的形式和结构的变型的多个示例的更多细节可以在2017年4月25日发布且标题为“TECHNIQUES FORCONTROLLING A DEDICATED EGR ENGINE”的共同转让的美国专利号9,631,582中找到，该专利的公开内容通过引用方式并入本文。应理解，在本文公开的实施方案的某些变型中，可经由被构建为将燃料喷射到专用气缸的排气歧管中的喷射器引入附加燃料，并且水煤气转换催化剂可设置在直接气缸排气歧管的下游，并且用于将来自气缸和附加喷射器两者的未燃烧燃料转换成氢。在另外的实施方案中，可以利用由直接喷射器到专用气缸的燃烧后喷射向气缸添加附加燃料，然后将该附加燃料提供到专用气缸排气歧管下游的水煤气转换催化剂以产生氢。
参考图2，示出了系统101，该系统包括与结合图1示出和描述的特征基本类似的多个特征，这些特征用与图1相同的附图标记来标记。系统101还包括EGR阀121。在所示的实施方案中，EGR阀121被设置为比例三通阀，该比例三通阀可由电子控制系统控制，以选择性地将排气通过EGR回路109以可变比例引导至专用EGR发动机102的进气口或引导至排气系统，诸如后处理系统和排气尾管。在某些实施方案中，来自EGR阀121的排气流可被引导至涡轮增压器的涡轮上游的位置，以有助于涡轮增压。在另外的实施方案中，EGR阀可以被设置为比例流量阀，该比例流量阀被配置为改变到专用EGR发动机的EGR的流量或分数，但是不提供到排气系统的任何直接流动路径。
参考图3，示出了用于专用EGR发动机诸如发动机102的示例性控制过程200的示意图。过程200包括可由电子控制系统诸如电子控制系统121执行的许多控制操作。过程200还包括可结合可以与包括专用EGR发动机的系统(诸如系统100)的机械和流体物理部件一起可控地发生的多个操作。
在过程200中，某些可控制的燃烧输入210被提供给发动机102的非专用气缸和专用EGR气缸(d)。可控制的燃烧输入210包括提供给发动机102的进气歧管的进气(A im )、喷射到发动机102的非专用气缸中的燃料(
Figure DEST_PATH_IMAGE002
)以及喷射到发动机102的专用EGR气缸中的燃料(
Figure DEST_PATH_IMAGE004
)。可控制的燃烧输入
Figure 245571DEST_PATH_IMAGE002
和
Figure 162712DEST_PATH_IMAGE004
可由非专用燃料加注控制器和专用燃料加注控制器控制，所述非专用燃料加注控制器和专用燃料加注控制器可在电子控制系统的一个或多个电子控制单元(诸如电子控制系统121的电子控制单元122)中实现或提供。非专用燃料加注控制器和专用燃料加注控制器可以被构建为确定燃料加注参数，诸如非专用燃料加注值和专用燃料加注值，所述燃料加注参数用于控制被配置为将燃料分别喷射到非专用气缸和专用EGR气缸中的燃料喷射器。应理解，参数诸如可控制的燃烧输入210可以用包括质量分数、质量、质量流率、喷射器启用时间和喷射器轨压等多个术语来表达、计算、操纵和存储。还应理解，本文公开的其他燃烧或增压成分以及燃烧控制参数由此可以用包括质量分数、质量和质量流率等多个术语来表达、计算、操纵和存储。
发动机102的非专用气缸和专用EGR气缸接收它们各自的可控制的燃烧输入，燃烧这些输入并经由各自的排气输出流动路径输出排气成分。非专用气缸的排气成分可被引导至包括一个或多个后处理部件的排气系统。专用EGR气缸的排气成分230可以经由EGR回路(例如，结合图1示出和描述的EGR回路107)被引导至发动机进气口。排气成分230包括存在于专用EGR气缸的排气歧管或出口处的排气成分。排气成分230包括惰性排气成分(
Figure DEST_PATH_IMAGE006
)，诸如CO2，H2O、未燃烧空气成分(
Figure DEST_PATH_IMAGE008
)如O2和N2，以及未燃烧燃料成分(
Figure DEST_PATH_IMAGE010
)例如H2、CO和碳氢化合物。当专用EGR气缸以浓模式运行时，EGR包含惰性和未燃烧燃料成分；当专用气缸按化学计量运行时，EGR仅包含惰性成分；并且当专用气缸以稀模式或燃料切断模式运行时，EGR包含未燃烧空气和惰性气体。还应理解，在燃料被切断的情况下，EGR路径可以仅包含空气。另外，在燃料切断事件期间，空气和残留排气成分的组合可能会在EGR路径中存在一段时间，此后该路径可仅包含空气。另一种情况是当没有燃烧发生或发生不完全燃烧并且未燃烧燃料蒸汽和空气被释放到排气中时，专用气缸不点火。
在操作220，排气成分230的估计值可以分别根据等式(1)、(2)和(3)由电子控制系统的一个或多个电子控制单元(诸如电子控制系统121的电子控制单元122)确定。
Figure DEST_PATH_IMAGE012
(1)
Figure DEST_PATH_IMAGE014
(2)
Figure DEST_PATH_IMAGE016
(3)
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE018
是专用EGR气缸的数量与气缸总数的比率，
Figure DEST_PATH_IMAGE020
是喷射到专用EGR气缸中的燃料，
Figure DEST_PATH_IMAGE022
是包含在经由EGR回路提供的进气中的未燃烧燃料，
Figure DEST_PATH_IMAGE024
是进气歧管空气，
Figure DEST_PATH_IMAGE026
是进气歧管惰性物质，
Figure 191716DEST_PATH_IMAGE008
是由专用EGR气缸输出到EGR回路的未燃烧空气，
Figure DEST_PATH_IMAGE028
是由专用EGR气缸输出到EGR回路的未燃烧燃料，并且
Figure DEST_PATH_IMAGE030
是化学计量空燃比。
在专用EGR发动机102的操作期间，排气成分230被提供给发动机进气，如由进气歧管处存在的进气成分250所表示的，该进气歧管通向发动机102的专用气缸和非专用气缸两者。进气成分250包括惰性进气成分(
Figure DEST_PATH_IMAGE032
)诸如CO2、未燃烧空气成分(
Figure DEST_PATH_IMAGE034
)诸如O2和N2，以及未燃烧燃料成分(
Figure DEST_PATH_IMAGE036
)诸如H2、CO和碳氢化合物。然而，在任何给定时间，排气成分230和进气成分250可彼此偏离，并且这种偏离可能是动态的，并且迄今为止是不可预测的。此类偏离可能发生在例如发动机曲柄起动、燃料切断和瞬态事件(诸如加速和减速事件)期间。此类偏离可归因于物理发动机系统的许多特性，例如，EGR回路和EGR回路下游的进气系统的组合泵送容积可在排气成分230与进气成分250之间引入传输延迟或偏离。由EGR回路的部件(例如，EGR冷却器)和/或进气系统的部件(例如，增压空气冷却器诸如增压空气冷却器119)赋予的气体混合影响可引入附加的延迟或偏离。
在操作240，可以从排气成分230和变换算子G(s)计算进气成分250的估计值。在所示的形式中，变换算子G(s)被实现为在其对角线上具有算子项G(s)的矩阵算子。应理解，矩阵对角线上的算子项G(s)不必相同，并且可以包括用于任意大小n的矩阵的不同项G(s)1、G(s)2、......、G(s)n。应理解，变换算子可以以多种其他形式实现，包括显式计算、公式、查找表和受益于本公开的本领域技术人员将想到的其他技术。还应理解，可以利用质量分数计算和其他测定诸如质量、喷射器启用时间和轨压来代替流率。不管所选择的实施方式如何，操作240都有效地确定进气成分250的估计值，该估计值被提供给操作260并由操作使用。
操作260被构建为确定可控制的燃烧输入210的控制值。如果使用增压流量传感器，则可以根据等式(4.2)确定提供给发动机102的进气歧管的进气的值(A im )，并且如果使用新鲜空气质量流量传感器，则根据等式(4.1)确定该值。
Figure DEST_PATH_IMAGE038
(4.1)
Figure DEST_PATH_IMAGE040
(4.2)
其中
Figure DEST_PATH_IMAGE042
是总进气质量流量，该总进气质量流量可以由质量流量传感器确定，该质量流量传感器可以是物理的、虚拟的或其混合，并且结合操作240确定
Figure DEST_PATH_IMAGE044
和
Figure DEST_PATH_IMAGE046
。可以使用结合图4描述的控制件或结合图5描述的控制件确定喷射到发动机102的非专用气缸中的燃料的值(
Figure 524609DEST_PATH_IMAGE002
)和喷射到发动机102的专用EGR气缸中的燃料的值(
Figure 338981DEST_PATH_IMAGE004
)。应理解，当控制过程200以在发动机102的所有气缸中提供化学计量(λ = 1)稳态燃烧时，
Figure DEST_PATH_IMAGE048
，且
Figure DEST_PATH_IMAGE050
。当控制发动机102的专用EGR气缸(d)以在浓模式下运行时(λ< 1)，诸如当提供EGR时，
Figure DEST_PATH_IMAGE052
。当控制发动机102的专用EGR气缸以在稀模式下运行时(λ> 1)，诸如在燃料减少或切断或发动机曲柄起动期间，
Figure DEST_PATH_IMAGE054
。应理解，取决于实施它们的系统的传感器配置，可以使用根据等式4.1或等式4.2的任一者的技术。
参考图4，示出了示例性控制件300的示意图，该示例性控制件包括非专用燃料加注控制件310和专用燃料加注控制件320，所述非专用燃料加注控制件和专用燃料加注控制件可以在电子控制系统的一个或多个电子控制单元(诸如电子控制系统121的电子控制单元122)中实施。虽然本文中的某些实施方案是在燃料加注或AFR控制件的背景下示出和描述的，但是受益于本公开的本领域技术人员应理解，其中公开的技术可以应用于各种其他燃烧控制参数诸如本文公开的参数。
非专用燃料加注控制件310包括被构建为确定和输出前馈值的前馈控制器312和被构建为确定并输出前馈值的前馈控制器314。非专用燃料加注控制件310还包括运算器316，运算器被构建为接收和添加由前馈控制器312和反馈控制器314确定的值，以确定和输出可控制的燃烧输入的值318
Figure 558782DEST_PATH_IMAGE002
，该值可用于控制到发动机102的非专用气缸中的燃料喷射。
前馈控制器312被构建为根据等式(5)确定并输出前馈值。
Figure DEST_PATH_IMAGE056
(5)
其中FFout是由控制器312输出的值，
Figure 825816DEST_PATH_IMAGE024
是提供给发动机102的进气歧管的进气，其可以如结合操作240所述确定，
Figure 24716DEST_PATH_IMAGE030
是化学计量空燃比，
Figure DEST_PATH_IMAGE058
是非专用气缸的λ控制参考值，其可以被设置为提供发动机102的期望操作(例如，如果期望化学计量操作，
Figure 506644DEST_PATH_IMAGE058
被设置为等于1)，并且
Figure 500008DEST_PATH_IMAGE046
是存在于进气歧管的未燃烧燃料成分，其可以结合操作240确定。
反馈控制器314被构建为根据等式(6)确定并输出反馈值。
Figure DEST_PATH_IMAGE060
(6)
其中FBout是由控制器314输出的值，
Figure DEST_PATH_IMAGE062
是由第一λ传感器或O2传感器确定的λ值，所述传感器被构建为感测从非专用气缸输出的排气的λ值，并且
Figure 316654DEST_PATH_IMAGE058
是从非专用气缸输出的排气的λ参考值，该λ参考值可以由电子控制系统设置和调节以实现非专用气缸的期望燃烧状态。应理解，反馈控制器314可以以多种反馈或闭环形式实现，包括比例积分微分(PID)控制器实施方式及其变型诸如比例积分(PI)控制器实施方式。
专用燃料加注控制件320包括被构建为确定和输出前馈值的前馈控制器322和被构建为确定并输出前馈值的前馈控制器324。专用燃料加注控制件320还包括运算器326，运算器被构建为接收和添加由前馈控制器312和反馈控制器314确定的值，以确定和输出可控制的燃烧输入的值328
Figure 53666DEST_PATH_IMAGE004
，该值可用于控制到发动机102的专用EGR气缸中的燃料喷射。
前馈控制器322被构建为根据等式(7)确定并输出前馈值。
Figure DEST_PATH_IMAGE064
(7)
其中FFout是由控制器312输出的值，
Figure 888636DEST_PATH_IMAGE024
是提供给发动机102的进气歧管的进气，其可以如结合操作240所述确定，
Figure 318480DEST_PATH_IMAGE030
是化学计量空燃比，
Figure DEST_PATH_IMAGE066
是专用EGR气缸的λ控制参考值，其可以被设置为提供发动机102的期望操作(例如，如果期望浓操作，
Figure 622422DEST_PATH_IMAGE066
被设置为小于1)，并且
Figure 897546DEST_PATH_IMAGE046
是存在于进气歧管的未燃烧燃料成分，其可以结合操作240确定。
反馈控制器324被构建为根据等式(8)确定并输出反馈值。
Figure DEST_PATH_IMAGE068
(8)
其中FBout是由控制器324输出的值，
Figure DEST_PATH_IMAGE070
是由第二λ传感器或O2传感器确定的λ值，所述传感器被构建为感测从专用EGR气缸输出的排气的λ值，并且
Figure 354066DEST_PATH_IMAGE066
是从专用EGR气缸输出的排气的λ参考值，该λ参考值可以由电子控制系统设置和调节以实现专用EGR气缸的期望燃烧状态。应理解，反馈控制器324可以以多种反馈或闭环形式实现，包括比例积分微分(PID)控制器实施方式及其变型诸如比例积分(PI)控制器实施方式。
参考图5，示出了示例性控制件400的示意图，该示例性控制件包括非专用燃料加注控制件410和专用燃料加注控制件420，所述非专用燃料加注控制件和专用燃料加注控制件可以在电子控制系统的一个或多个电子控制单元(诸如电子控制系统121的电子控制单元122)中实施。非专用燃料加注控制件410对应于且包括与非专用控制件310基本类似的操作。特别地，前馈控制器412对应于并且基本上类似于前馈控制器312，反馈控制器414对应于并且基本上类似于反馈控制器314，运算器416对应于并且基本上类似于运算器316，并且输出和值418对应于并且基本上类似于值318。
专用燃料加注控制件420包括反馈控制器422，该反馈控制器被构建为根据等式(9)确定并输出反馈控制值。
Figure DEST_PATH_IMAGE072
(9)
其中FBout是由控制器422输出的值，
Figure DEST_PATH_IMAGE074
是非专用气缸的λ目标，
Figure DEST_PATH_IMAGE076
是专用EGR气缸的λ目标，
Figure 751549DEST_PATH_IMAGE002
是喷射到非专用气缸中的燃料，并且
Figure 480471DEST_PATH_IMAGE046
是由EGR流提供给进气歧管的未燃烧燃料。
反馈控制器的输出被提供给运算器426，该运算器也被提供有值
Figure 870870DEST_PATH_IMAGE046
的输入242。运算器426从反馈控制器422接收的输入中减去输入242，并且输出可控制的燃烧输入
Figure 368847DEST_PATH_IMAGE004
的值428，该值可用于控制到发动机102的专用EGR气缸中的燃料喷射。
参考图6，示出了描绘模拟结果的曲线图500，该模拟结果示出了利用结合图3至图5示出和描述的控制件的专用EGR发动机系统的专用EGR气缸λ参数(λd)的变化，以及在专用EGR气缸中仅针对未燃烧EGR成分利用前馈校正以及在专用气缸路径中利用前馈和反馈的专用EGR发动机系统的结果。曲线图500描绘了理想化系统的标称模拟结果和系统的鲁棒模拟结果两者，其中引入了发动机转速、发动机负载、发动机进气、专用EGR气缸燃料加注、非专用气缸燃料加注和空燃比的变化或误差。数据集510描绘了仅利用专用气缸路径中的前馈控制件和非专用气缸路径中的反馈控制件的系统的结果(例如，类似于图4所示的控制件，但是没有反馈路径324)。数据集520描绘了利用图4的控制件的系统的理想化和鲁棒结果，该控制件基本上消除了λd的变化，同时要求我们使用氧传感器。数据集530描绘了利用图5的控制件的系统的理想化和鲁棒结果，该控制件包括相对于数据集510显著减少的λd的变化，而无需采用任何附加传感器。
参考图7，示出了曲线图610、620和630，所述曲线图描绘了在专用EGR发动机系统操作期间轻踩瞬态事件(例如，操作员踩下加速踏板)的测试单元结果。示出了针对利用不同类型校正以用于EGR成分变化的控制件以及针对利用本文所述补偿的控制件两者的测试单元结果。
曲线图610描绘了归一化发动机扭矩命令曲线611、不具有补偿的归一化发动机扭矩曲线612、具有补偿的归一化发动机扭矩曲线613的和归一化发动机转速曲线614。通过将曲线612和613与曲线611进行比较可以看出，包括补偿的曲线613比曲线612更快地收敛于归一化扭矩命令611，并且偏离归一化扭矩命令更小。
曲线图620描绘了专用EGR发动机的非专用气缸的燃料加注。曲线图621示出了不具有补偿的归一化总燃料加注。曲线图622示出了具有补偿的归一化总燃料加注。通过比较曲线621和622可以看出，包括补偿的曲线622的燃料加注值最初显示出比不具有补偿的曲线621的更大的增加，但是此后曲线622在较低燃料加注值处收敛，从而随着时间有效地提供降低的燃料消耗。
曲线图630描绘了非专用气缸λ参考值曲线631、不具有补偿的非专用气缸λ值曲线632和具有补偿的非专用气缸λ值曲线633。通过将曲线632和633与曲线631进行比较可以看出，包括补偿的曲线633比不具有补偿的曲线632更快地收敛于非专用气缸λ参考值631，并且偏离非专用气缸λ参考值更小。
参考图8，示出了曲线图710、720和730，所述曲线图描绘了在专用EGR发动机系统的操作期间轻松开瞬态事件(例如，操作员松开加速踏板)的测试单元结果。示出了针对利用不同类型校正以用于EGR成分变化的控制件以及针对利用结合图5所述补偿的控制件的测试单元结果。
曲线图710描绘了归一化发动机扭矩命令曲线711、具有补偿的归一化发动机扭矩曲线712、不具有补偿的归一化发动机扭矩曲线713的和归一化发动机转速曲线714。通过将曲线712和713与曲线711进行比较可以看出，包括补偿的曲线712比曲线713更快地收敛于归一化扭矩命令711，并且偏离归一化扭矩命令更小。
曲线图720描绘了专用EGR发动机的非专用气缸的燃料加注。曲线图721示出了具有补偿的归一化总燃料加注。曲线图722示出了不具有补偿的归一化总燃料加注。可以观察到，不具有补偿的λ (733)明显高于具有补偿的(732) λ，这增加了催化剂氧化导致NOx排放的可能性。曲线图730描绘了非专用气缸λ参考值曲线731、具有补偿的非专用气缸λ值曲线732和不具有补偿的非专用气缸λ值曲线733。
结合图3至图8示出和描绘的控制件是某些燃烧控制参数的说明性示例，所述燃烧控制参数提供或利用在发动机瞬态操作期间由专用EGR气缸输出的EGR中的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的变化的补偿，并且补偿EGR回路对提供给多个气缸的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的传输延迟和混合影响，所述燃烧控制参数可根据本公开确定。除了结合图3至图8描述的那些参数或代替这些参数，还可以确定和利用涉及控制点火正时、气流或分数以及EGR流或分数以及其他控制参数的多个附加控制参数。应理解，除非另外指出，否则可以单独地或结合本文公开的一个或多个其他组合控制参数确定本文公开的各种燃烧控制参数并用于控制燃烧系统部件。
图9示出了另外的示例性燃烧控制参数。控制件810和820涉及点火火花正时确定，点火火花正时确定的精度取决于增压空气和EGR的估计精度。控制件810包括查找表805，查找表在输入801处接收发动机转速值，在输入802处接收进气歧管空气值(A im )，并且在输入803处接收EGR分数值(
Figure DEST_PATH_IMAGE078
)。应理解，在另外的实施方案中，受益于本公开的本领域技术人员可以想到的显式计算、公式、查找表和其他技术可以代替查找表805或者与查找表结合使用。根据这些接收的输入，查找表805确定并输出多个点火火花正时命令809，所述点火火花正时命令可用于控制专用EGR发动机的点火系统的火花塞点火。可以使用本文公开的技术确定输入802和803的值，使得它们计入并补偿在发动机瞬态操作期间由专用EGR气缸输出的EGR中的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的变化，并且补偿EGR回路对提供给多个气缸的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的传输延迟和混合影响。因此，提供了点火火花正时，该火花正时计入并补偿了这种变化。还应理解，可以利用来自爆震传感器的反馈与闭环爆震控制相结合地提供控制件810。
控制件820包括查找表815，查找表在输入811处接收发动机转速值，并且在输入813处接收估计的发动机输出扭矩值(扭矩 est )。根据这些接收的输入，查找表815确定并输出多个点火火花正时命令819，所述点火火花正时命令可用于控制专用EGR发动机的点火系统的火花塞点火。可以使用本文公开的技术确定输入811和813的值，使得它们计入并补偿在发动机瞬态操作期间由专用EGR气缸输出的EGR中的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的变化，并且补偿EGR回路对提供给多个气缸的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的传输延迟和混合影响。因此，提供了点火火花正时，该火花正时计入并补偿了这种变化。
应理解，控制件810和820可以在电子控制系统中实现，该电子控制系统被构建为使用来自第一控制器的输入确定非专用气缸的至少一个的点火正时值以及使用来自第二控制器的输入确定专用EGR气缸的第二点火正时值，第一控制器和第二控制器响应于由专用EGR气缸输出的EGR中的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的变化，并且响应于EGR回路对输入到多个气缸的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的影响。电子控制系统可以被进一步构建为控制点火系统，以根据第一火花点火值为非专用气缸提供火花点火正时，并且根据第二火花点火值为专用EGR气缸提供火花点火正时。
控制件830涉及空气处理控制，具体地涉及进气节气门(IAT)控制的确定。控制件830包括查找表825，查找表在输入821处接收命令的增压空气值(A cmd )，并且在输入823处接收进气歧管空气值(A im )。根据这些接收的输入，查找表825确定并输出进气节气门位置命令819，该进气节气门位置命令可用于控制专用EGR发动机的进气节气门的位置。可以使用本文公开的技术确定输入821和823的值，使得它们计入并补偿在发动机瞬态操作期间由专用EGR气缸输出的EGR中的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的变化，并且补偿EGR回路对提供给多个气缸的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的传输延迟和混合影响。因此，提供了进气节气门控制，该进气节气门控制计入并补偿了这种变化。受益于本公开，本领域技术人员应理解，可以确定其他类型的空气处理命令诸如可变几何形状涡轮(VGT)致动器位置命令和废气门位置命令，并且将其用于控制专用EGR发动机(包括配备有VGT和/或废气门的涡轮增压器)的操作。类似地，可以确定EGR阀命令并将其用于控制包括EGR阀的专用EGR发动机中的EGR阀位置。还应理解，控制件830可以与用于控制进气节气门(IAT)位置的反馈控制器结合提供。
控制件840涉及命令的增压空气值(A cmd )的确定。控制件840包括空气命令计算块835，该空气命令计算块在输入831处接收发动机转速，在输入832处接收扭矩命令值(T cmd )，并且在输入833处接收EGR分数值(
Figure DEST_PATH_IMAGE080
)。根据这些接收的输入，时钟335计算增压控制命令(A cmd )，该增压空气命令可用于控制空气处理系统的各种分量，诸如涡轮增压器增压压力、节气门位置等。可以使用本文公开的技术确定输入832和833的值，使得它们计入并补偿在发动机瞬态操作期间由专用EGR气缸输出的EGR中的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的变化，并且补偿EGR回路对提供给多个气缸的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的传输延迟和混合影响。因此，提供了空气命令输出，该空气命令输出计入并补偿了这种变化。
控制件850涉及估计发动机扭矩(扭矩 est )的确定。控制件850包括扭矩估计块845，扭矩估计块在输入831处接收发动机转速，在输入832处接收进气歧管空气值(A im )，并且在输入833处接收EGR分数值(
Figure 202811DEST_PATH_IMAGE080
)。根据这些接收的输入，扭矩估计块845计算估计发动机扭矩(扭矩 est )，该估计发动机扭矩可以在控制回路中与命令发动机扭矩一起使用，以控制专用EGR发动机中的燃料加注和空气处理。可以使用本文公开的技术确定输入842和843的值，使得它们计入并补偿在发动机瞬态操作期间由专用EGR气缸输出的EGR中的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的变化，并且补偿EGR回路对提供给多个气缸的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的传输延迟和混合影响。因此，提供了发动机扭矩估计输出，该发动机扭矩估计输出计入并补偿了这种变化。
现在将进一步描述多个非限制性实施方案的某些方面。第一示例性实施方案是一种系统，该系统包括：内燃发动机，内燃发动机包括多个气缸，所述多个气缸包括至少一个专用EGR气缸和至少一个非专用气缸，所述至少一个专用EGR气缸被配置为经由EGR回路向发动机提供EGR；多个喷射器，所述多个喷射器被构建为将燃料喷射到多个气缸中的相应气缸中；以及电子控制系统，该电子控制系统与多个喷射器可操作地耦合并且包括被构建为使用第一控制器确定非专用气缸的第一燃料加注值，并且使用第二控制器确定专用EGR气缸的第二燃料加注值的电子控制系统，第一控制器和第二控制器响应于由专用EGR气缸输出的EGR中的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的变化，并且响应于EGR回路对输入到多个气缸的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的影响，并且控制多个喷射器以根据第一燃料加注值将燃料喷射到非专用气缸中，并且根据第二燃料加注值将燃料喷射到专用EGR气缸中。
在第一示例性实施方案的某些形式中，电子控制系统利用来自单个传感器的反馈来确定第一燃料加注值和第二燃料加注值，该单个传感器被配置为感测非专用气缸的排气的AFR特性。在某些形式中，第一控制器被配置为校正可归因于EGR回路和进气流路中的一者或两者的混合影响因子和传输延迟因子中的一者或两者。在某些形式中，第一控制器和第二控制器被构建为减少可归因于瞬态操作期间由EGR回路提供的未燃烧燃料的变化的误差。在某些形式中，第一控制器是前馈控制器。在某些形式中，电子控制系统利用来自第一传感器的反馈来确定第一燃料加注值，并且利用来自第二传感器的反馈来确定第二燃料加注值，该第一传感器被构建为感测非专用气缸的排气的第一AFR特性，该第二传感器被构建为感测专用EGR气缸的排气的第二AFR特性。在某些形式中，第二控制器是反馈控制器。在某些形式中，发动机是四缸发动机。在某些形式中，四缸发动机的一个气缸是专用EGR气缸。在某些形式中，发动机是火花点火发动机。
第二示例性实施方案是一种方法，该方法包括：操作发动机系统，该发动机系统包括被配置为向发动机提供EGR的至少一个专用EGR气缸和至少一个非专用气缸，被构建为向至少一个专用EGR气缸提供燃料的至少一个专用EGR气缸喷射器，被构建为向至少一个非专用EGR气缸提供燃料的至少一个非专用气缸喷射器，以及与所述多个喷射器可操作通信的电子控制系统；使用电子控制系统确定非专用气缸的第一燃料加注值和专用EGR气缸的第二燃料加注值，所述确定计入由专用EGR气缸输出的EGR中的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的变化；以及操作电子控制系统，以控制多个喷射器以根据第一燃料加注值将燃料喷射到非专用气缸中，并且根据第二燃料加注值将燃料喷射到专用EGR气缸中。
在第二示例性实施方案的某些形式中，确定动作计入至少归因于发动机系统的EGR回路的延迟和输入到多个气缸的惰性质量、未燃烧空气质量和未燃烧燃料的混合中的一者或两者。在某些形式中，指示仅非专用气缸的排气的AFR特性的单个AFR反馈被用于确定第一燃料加注值和第二燃料加注值。在某些形式中，第一燃料加注值和第二燃料加注值校正可归因于EGR回路和进气流路中的一者或两者的传输延迟影响和混合影响中的一者或两者。在某些形式中，使用第一控制器确定第一燃料加注值，并且使用第二控制器确定第二燃料加注值。在某些形式中，第一控制器是前馈控制器。在某些形式中，第二控制器是反馈控制器。在某些形式中，指示由非专用气缸输出的排气的第一AFR特性的反馈被用于确定第一燃料加注值，并且指示由专用EGR气缸输出的排气的第二AFR特性的反馈被用于确定第二燃料加注值。
第三示例性实施方案是一种设备，该设备包括：电子控制系统，该电子控制系统包括处理器和非暂时性计算机可读存储器介质，该电子控制系统被配置为执行存储在该非暂时性计算机可读存储器介质中的指令以输出控制信号，该控制信号有效地控制多个喷射器的操作，以将燃料喷射到发动机的至少一个专用EGR气缸和发动机的至少一个非专用气缸中，所述指令可由处理器执行以：确定非专用气缸的第一燃料加注值和专用EGR气缸的第二燃料加注值，所述第一燃料加注值和第二燃料加注值计入输入到多个气缸的惰性质量、未燃烧空气质量和未燃烧燃料的(由发动机的EGR回路和进气系统中的至少一个引入的)延迟和混合中的一者或两者，响应于第一燃料加注值，确定并输出有效控制到非专用气缸中的燃料喷射的第一控制信号，以及响应于第二燃料加注值，确定并输出有效控制到专用EGR气缸中的燃料喷射的第二控制信号。
在第三示例性实施方案的某些形式中，第一燃料加注值和第二燃料加注值计入由专用EGR气缸输出的EGR中的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的变化。在某些形式中，指示仅非专用气缸的排气的AFR特性的反馈被用于确定第一燃料加注值和第二燃料加注值。在某些形式中，使用第一控制器确定第一燃料加注值，并且使用第二控制器确定第二燃料加注值。在某些形式中，第一控制器是前馈控制器。在某些形式中，第二控制器是反馈控制器。在某些形式中，指示由非专用气缸输出的排气的第一AFR特性的第一反馈被用于确定第一燃料加注值，并且指示由专用EGR气缸输出的排气的第二AFR特性的第二反馈被用于确定第二燃料加注值。某些形式还包括发动机。某些形式还包括多个喷射器。
第四示例性实施方案是一种系统，该系统包括：内燃发动机，内燃发动机包括多个气缸，所述多个气缸包括至少一个专用EGR气缸和至少一个非专用气缸，所述至少一个专用EGR气缸被配置为经由EGR回路向发动机提供EGR；燃料加注系统，该燃料加注系统包括多个喷射器，所述多个喷射器被构建为将燃料喷射到多个气缸中的相应气缸中；点火系统，该点火系统包括多个火花塞，所述多个火花塞被构建为点燃所述多个气缸中的相应气缸中的增压混合物；节气门，该节气门被构建为控制流向多个气缸的气体流即增压混合物流；以及电子控制系统，该电子控制系统与燃料加注系统、点火系统和节气门可操作地耦合，电子控制系统被配置为通过以下方式控制发动机瞬态操作期间的燃烧：确定一个或多个燃烧控制参数，所述一个或多个燃烧控制参数补偿以下各项中的一者或两者：(a)在发动机瞬态操作期间由专用EGR气缸输出的EGR中的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料中的一者或多者的变化，以及(b)EGR回路对提供给多个气缸的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的一者或多者的传输延迟和混合影响中的一者或两者；以及响应于所述一个或多个燃烧控制参数中的至少一个，控制节气门、点火系统和所述多个喷射器中至少一个的操作。
在第四示例性实施方案的某些形式中，电子控制系统被构建为通过以下方式控制发动机的瞬态操作期间的燃烧：使用第一控制器确定非专用气缸的第一燃料加注值，并且使用第二控制器确定专用EGR气缸的第二燃料加注值，第一控制器和第二控制器响应于由专用EGR气缸输出的EGR中的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的变化，并且响应于EGR回路对输入到多个气缸的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的影响，并且控制多个喷射器以根据第一燃料加注值将燃料喷射到非专用气缸中，并且根据第二燃料加注值将燃料喷射到专用EGR气缸中。在某些形式中，电子控制系统利用来自单个传感器的反馈来确定第一燃料加注值和第二燃料加注值，该单个传感器被配置为感测非专用气缸的排气的AFR特性。在某些形式中，第一控制器被配置为校正可归因于EGR回路和进气流路中的一者或两者的一个或多个传输延迟因子。在某些形式中，第一控制器和第二控制器被构建为减少可归因于瞬态操作期间由EGR回路提供的未燃烧燃料的变化的误差。在某些形式中，第一控制器是前馈控制器。在某些形式中，电子控制系统利用来自第一传感器的反馈来确定第一燃料加注值，并且利用来自第二传感器的反馈来确定第二燃料加注值，该第一传感器被构建为感测非专用气缸的排气的第一AFR特性，该第二传感器被构建为感测专用EGR气缸的排气的第二AFR特性。在某些形式中，第二控制器是反馈控制器。在某些形式中，发动机是具有单个专用EGR气缸的四缸发动机和具有两个专用EGR气缸的六缸发动机中的一个。在某些形式中，电子控制系统被构建为通过以下方式控制发动机的瞬态操作期间的燃烧：响应于第一控制器的输出而确定非专用气缸中至少一个的第一火花正时值，并且响应于第二控制器的输出而确定专用EGR气缸的第二火花正时值，第一控制器和第二控制器响应于由专用EGR气缸输出的EGR中惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的变化，并且响应于EGR回路对输入到多个气缸的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的影响，以及控制点火系统以根据第一火花点火值为非专用气缸提供火花点火正时，并且根据第二火花点火值为专用EGR气缸提供火花点火正时。在某些形式中，第一火花正时值和第二火花正时值由查找表确定，该查找表接收包括发动机转速值、进气歧管空气值和进气歧管EGR分数值的输入。在某些形式中，第一火花正时值和第二火花正时值由查找表确定，该查找表接收包括发动机转速值和估计发动机扭矩值的输入。在某些形式中，电子控制系统被构建为通过以下方式控制发动机的瞬态操作期间的燃烧：响应于由专用EGR气缸输出的EGR中的未燃烧空气的变化并且响应于EGR回路对输入到多个气缸的未燃烧空气的影响，使用控制器确定专用EGR气缸和非专用气缸的进气值，响应于所确定的进气值而确定空气处理命令，并且响应于所确定的空气处理命令而控制进气处理致动器。在某些形式中，进气处理致动器是进气节气门，并且空气处理命令是进气节气门位置。在某些形式中，电子控制系统被构建为通过以下方式控制发动机的瞬态操作期间的燃烧：向空气命令计算块提供扭矩命令值、发动机转速值和EGR分数值，响应于扭矩命令、发动机转速值和EGR分数值而计算进气命令值，并且响应于进气命而令控制空气处理致动器。在某些形式中，电子控制系统被构建为通过以下方式控制发动机瞬态操作期间的燃烧：向扭矩参考计算块提供进气歧管空气值、发动机转速值和EGR分数值，响应于进气歧管、发动机转速值和EGR分数值而计算估计扭矩，并且响应于估计扭矩而控制专用EGR发动机的扭矩输出。
第五示例性实施方案是一种方法，该方法包括：操作包括多个气缸的内燃发动机，所述多个气缸包括至少一个专用EGR气缸和至少一个非专用气缸，所述至少一个专用EGR气缸被配置为经由EGR回路向发动机提供EGR；燃料加注系统，该燃料加注系统包括多个喷射器，所述多个喷射器被构建为将燃料喷射到多个气缸中的相应气缸中；点火系统，该点火系统包括多个火花塞，所述多个火花塞被构建为点燃所述多个气缸中的相应气缸中的增压混合物；节气门，该节气门被构建为控制流向多个气缸的气流；以及电子控制系统，该电子控制系统与燃料加注系统、点火系统和节气门可操作地耦合；利用电子控制系统确定一个或多个燃烧控制参数，所述一个或多个燃烧控制参数补偿以下各项中的一者或两者：(a)在发动机瞬态操作期间由专用EGR气缸输出的EGR中的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料中的至少一者的变化；以及(b)EGR回路对提供给所述多个气缸的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料中的至少一者的传输延迟和混合影响中的至少一者；以及响应于一个或多个燃烧控制参数中的至少一个，利用电子控制系统控制节气门、点火系统和多个喷射器中的至少一个的操作。
在第五示例性实施方案的某些形式中，确定和控制的动作包括：使用第一控制器确定非专用气缸的第一燃料加注值，并且使用第二控制器确定专用EGR气缸的第二燃料加注值，第一控制器和第二控制器响应于由专用EGR气缸输出的EGR中的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的变化，并且响应于EGR回路对输入到多个气缸的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的影响，并且控制多个喷射器以根据第一燃料加注值将燃料喷射到非专用气缸中，并且根据第二燃料加注值将燃料喷射到专用EGR气缸中。在某些形式中，电子控制系统利用来自单个传感器的反馈来确定第一燃料加注值和第二燃料加注值，该单个传感器被配置为感测非专用气缸的排气的AFR特性。在某些形式中，第一控制器被配置为校正可归因于EGR回路和进气流路中的一者或两者的一个或多个传输延迟因子。在某些形式中，第一控制器和第二控制器被构建为减少可归因于瞬态操作期间由EGR回路提供的未燃烧燃料的变化的误差。在某些形式中，第一控制器是前馈控制器。在某些形式中，电子控制系统利用来自第一传感器的反馈来确定第一燃料加注值，并且利用来自第二传感器的反馈来确定第二燃料加注值，该第一传感器被构建为感测非专用气缸的排气的第一AFR特性，该第二传感器被构建为感测专用EGR气缸的排气的第二AFR特性。在某些形式中，第二控制器是反馈控制器。在某些形式中，发动机是具有单个专用EGR气缸的四缸发动机和具有两个专用EGR气缸的六缸发动机中的一个。在某些形式中，电子控制系统被构建为通过以下方式控制发动机的瞬态操作期间的燃烧：使用第一控制器的输出来确定非专用气缸中至少一个的第一火花正时值，并且使用第二控制器的输出来确定专用EGR气缸的第二火花正时值，第一控制器和第二控制器响应于由专用EGR气缸输出的EGR中惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的变化，并且响应于EGR回路对输入到多个气缸的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的影响，以及控制点火系统以根据第一火花点火值为非专用气缸提供火花点火正时，并且根据第二火花点火值为专用EGR气缸提供火花点火正时。在某些形式中，第一火花正时值和第二火花正时值由查找表确定，该查找表接收包括发动机转速和估计发动机扭矩的输入。在某些形式中，第一火花正时值和第二火花正时值由查找表确定，该查找表接收包括发动机转速、进气歧管空气值和进气歧管EGR分数的输入。在某些形式中，确定和控制的动作包括：响应于由专用EGR气缸输出的EGR中的未燃烧空气的变化并且响应于EGR回路对输入到多个气缸的未燃烧空气的影响，使用控制器确定专用EGR气缸和非专用气缸的进气值，响应于所确定的进气值而确定空气处理命令，并且响应于所确定的空气处理命令而控制进气处理致动器。在某些形式中，进气处理致动器是进气节气门，并且空气处理命令是进气节气门位置。在某些形式中，确定和控制的动作包括：向空气命令计算块提供扭矩命令、发动机转速值和EGR分数值，响应于扭矩命令、发动机转速值和EGR分数值而计算进气命令值，并且响应于进气命令而控制空气处理致动器。在某些形式中，确定和控制的动作包括：向扭矩参考计算块提供进气歧管空气值、发动机转速值和EGR分数值，响应于进气歧管、发动机转速值和EGR分数值而计算估计扭矩，并且响应于估计扭矩而控制专用EGR发动机的扭矩输出。
第六示例性实施方案是一种设备，该设备包括非暂时性控制器可读介质，所述非暂时性控制器可读介质配置有可由控制器执行以执行任何前述方法及其各种形式的方法的指令。
虽然已经在附图和前面的描述中对本发明进行了详细的说明和描述，但这应被认为是说明性的而不是限制性的，应理解，仅示出和描述了某些示例性实施方案。本领域的技术人员将理解在不实质地背离本发明的情况下，在示例性实施方案中许多修改是可能的。因此，所有此类修改意图包括在如所附权利要求书所限定的本公开的范围内。
在阅读权利要求书时，当使用诸如“一个”、“一种”、“至少一个”或“至少一部分”等词语时，不意图将权利要求限制为仅一个项目，除非权利要求中有相反的明确说明。当使用语言“至少一部分”和/或“一部分”时，该项目可包括一部分和/或整个项目，除非有相反的明确说明。

Claims (33)

1.一种系统，其包括：
内燃发动机，所述内燃发动机包括多个气缸，所述多个气缸包括至少一个专用EGR气缸和至少一个非专用气缸，所述至少一个专用EGR气缸被配置为经由EGR回路向所述发动机提供EGR；
燃料加注系统，所述燃料加注系统包括多个喷射器，所述多个喷射器被构建为将燃料喷射到所述多个气缸中的相应气缸中；
点火系统，所述点火系统包括多个火花塞，所述多个火花塞被构建为点燃所述多个气缸中的相应气缸中的增压混合物；
节气门，所述节气门被构建为控制流向所述多个气缸的气体流；以及
电子控制系统，所述电子控制系统与所述燃料加注系统、所述点火系统和所述节气门可操作地耦合，所述电子控制系统被配置为通过以下方式控制所述发动机的瞬态操作期间的燃烧：
确定一个或多个燃烧控制参数，所述一个或多个燃烧控制参数补偿以下各项中的一者或两者：(a)在所述发动机瞬态操作期间由所述专用EGR气缸输出的EGR中的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料中的一者或多者的变化；以及(b)所述EGR回路对提供给所述多个气缸的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料中的一者或多者的传输延迟和混合影响中的一者或两者；以及
响应于所述一个或多个燃烧控制参数中的至少一个，控制所述节气门、所述点火系统和所述多个喷射器中的至少一个的操作。
2. 如权利要求1所述的系统，其中所述电子控制系统被构建为通过以下方式控制所述发动机的瞬态操作期间的燃烧：
使用第一控制器确定所述非专用气缸的第一燃料加注值，以及使用第二控制器确定所述专用EGR气缸的第二燃料加注值，所述第一控制器和所述第二控制器响应于由所述专用EGR气缸输出的EGR中的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的变化，并且响应于所述EGR回路对输入到所述多个气缸的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的影响；以及
控制所述多个喷射器以根据所述第一燃料加注值将燃料喷射到所述非专用气缸中，并且根据所述第二燃料加注值将燃料喷射到所述专用EGR气缸中。
3.如权利要求2所述的系统，其中所述电子控制系统利用来自单个传感器的反馈来确定所述第一燃料加注值和所述第二燃料加注值，所述单个传感器被配置为感测所述非专用气缸的排气的AFR特性。
4.如权利要求2所述的系统，其中所述第一控制器被配置为校正能够归因于所述EGR回路和所述进气流路中的一者或两者的一个或多个传输延迟因子。
5.如权利要求2所述的系统，其中所述第一控制器和所述第二控制器被构建为减少能够归因于瞬态操作期间由所述EGR回路提供的未燃烧燃料的变化的误差。
6.如权利要求2所述的系统，其中所述第一控制器是前馈控制器。
7.如权利要求2所述的系统，其中所述电子控制系统利用来自第一传感器的反馈来确定所述第一燃料加注值，并且利用来自第二传感器的反馈来确定所述第二燃料加注值，所述第一传感器被构建为感测所述非专用气缸的排气的第一AFR特性，所述第二传感器被构建为感测所述专用EGR气缸的排气的第二AFR特性。
8.如权利要求2所述的系统，其中所述第二控制器是反馈控制器。
9.如权利要求2所述的系统，其中所述发动机是具有单个专用EGR气缸的四缸发动机和具有两个专用EGR气缸的六缸发动机中的一个。
10. 如权利要求1所述的系统，其中所述电子控制系统被构建为通过以下方式控制所述发动机的瞬态操作期间的燃烧：
响应于第一控制器的输出而确定所述非专用气缸中至少一个的第一火花正时值，并且响应于第二控制器的输出而确定所述专用EGR气缸的第二火花正时值，所述第一控制器和所述第二控制器响应于由所述专用EGR气缸输出的EGR中的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的变化，并且响应于所述EGR回路对输入到所述多个气缸的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的影响；以及
控制所述点火系统，以根据所述第一火花点火值为所述非专用气缸提供火花点火正时，并且根据所述第二火花点火值为所述专用EGR气缸提供火花点火正时。
11.如权利要求10所述的系统，其中所述第一火花正时值和所述第二火花正时值由查找表确定，所述查找表接收包括发动机转速值、进气歧管空气值和进气歧管EGR分数值的输入。
12.如权利要求10所述的系统，其中所述第一火花正时值和所述第二火花正时值由查找表确定，所述查找表接收包括发动机转速值和估计发动机扭矩值的输入。
13.如权利要求1所述的系统，其中所述电子控制系统被构建为通过以下方式控制所述发动机的瞬态操作期间的燃烧：
响应于由所述专用EGR气缸输出的EGR中的未燃烧空气的变化，并且响应于所述EGR回路对输入到所述多个气缸的未燃烧空气的影响，使用控制器确定所述专用EGR气缸和所述非专用气缸的进气值；
响应于所述确定的进气值而确定空气处理命令；以及
响应于所述确定的空气处理命令而控制进气处理致动器。
14.如权利要求13所述的系统，其中所述进气处理致动器是进气节气门，并且所述空气处理命令是进气节气门位置。
15.如权利要求1所述的系统，其中所述电子控制系统被构建为通过以下方式控制所述发动机的瞬态操作期间的燃烧：
向空气命令计算块提供扭矩命令值、发动机转速值和EGR分数值；
响应于所述扭矩命令、所述发动机转速值和所述EGR分数值而计算进气命令值；以及
响应于所述进气命令而控制空气处理致动器。
16.如权利要求1所述的系统，其中所述电子控制系统被构建为通过以下方式控制所述发动机的瞬态操作期间的燃烧：
向扭矩参考计算块提供进气歧管空气值、发动机转速值和EGR分数值；
响应于所述进气歧管、所述发动机转速值和所述EGR分数值而计算估计扭矩；以及
响应于所述估计扭矩而控制所述专用EGR发动机的扭矩输出。
17.一种方法，其包括：
操作包括多个气缸的内燃发动机，所述多个气缸包括至少一个专用EGR气缸和至少一个非专用气缸，所述至少一个专用EGR气缸被配置为经由EGR回路向所述发动机提供EGR；燃料加注系统，所述燃料加注系统包括多个喷射器，所述多个喷射器被构建为将燃料喷射到所述多个气缸中的相应气缸中；点火系统，所述点火系统包括多个火花塞，所述多个火花塞被构建为点燃所述多个气缸中的相应气缸中的增压混合物；节气门，所述节气门被构建为控制流向所述多个气缸的气流；以及电子控制系统，所述电子控制系统与所述燃料加注系统、所述点火系统和所述节气门可操作地耦合；
利用所述电子控制系统确定一个或多个燃烧控制参数，所述一个或多个燃烧控制参数补偿以下各项中的一者或两者：(a)在所述发动机瞬态操作期间由所述专用EGR气缸输出的EGR中的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料中的至少一者的变化；以及(b)所述EGR回路对提供给所述多个气缸的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料中的至少一者的传输延迟和混合影响中的至少一者；以及
响应于所述一个或多个燃烧控制参数中的至少一个，利用所述电子控制系统控制所述节气门、所述点火系统和所述多个喷射器中的至少一个的操作。
18. 如权利要求17所述的方法，其中确定和控制的动作包括：
使用第一控制器确定所述非专用气缸的第一燃料加注值，以及使用第二控制器确定所述专用EGR气缸的第二燃料加注值，所述第一控制器和所述第二控制器响应于由所述专用EGR气缸输出的EGR中的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的变化，并且响应于所述EGR回路对输入到所述多个气缸的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的影响；以及
控制所述多个喷射器以根据所述第一燃料加注值将燃料喷射到所述非专用气缸中，并且根据所述第二燃料加注值将燃料喷射到所述专用EGR气缸中。
19.如权利要求18所述的方法，其中所述电子控制系统利用来自单个传感器的反馈来确定所述第一燃料加注值和所述第二燃料加注值，所述单个传感器被配置为感测所述非专用气缸的排气的AFR特性。
20.如权利要求18所述的方法，其中所述第一控制器被配置为校正能够归因于所述EGR回路和所述进气流路中的一者或两者的一个或多个传输延迟因子。
21.如权利要求18所述的方法，其中所述第一控制器和所述第二控制器被构建为减少能够归因于瞬态操作期间由所述EGR回路提供的未燃烧燃料的变化的误差。
22.如权利要求18所述的方法，其中所述第一控制器是前馈控制器。
23.如权利要求18所述的方法，其中所述电子控制系统利用来自第一传感器的反馈来确定所述第一燃料加注值，并且利用来自第二传感器的反馈来确定所述第二燃料加注值，所述第一传感器被构建为感测所述非专用气缸的排气的第一AFR特性，所述第二传感器被构建为感测所述专用EGR气缸的排气的第二AFR特性。
24.如权利要求18所述的方法，其中所述第二控制器是反馈控制器。
25.如权利要求10所述的方法，其中所述发动机是具有单个专用EGR气缸的四缸发动机和具有两个专用EGR气缸的六缸发动机中的一个。
26. 如权利要求17所述的方法，其中所述电子控制系统被构建为通过以下方式控制所述发动机的瞬态操作期间的燃烧：
使用第一控制器确定所述非专用气缸中至少一个的第一火花正时值，并且使用第二控制器确定所述专用EGR气缸的第二火花正时值，所述第一控制器和所述第二控制器响应于由所述专用EGR气缸输出的EGR中的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的变化，并且响应于所述EGR回路对输入到所述多个气缸的惰性物质、未燃烧空气和未燃烧燃料的影响；以及
控制所述点火系统，以根据所述第一火花点火值为所述非专用气缸提供火花点火正时，并且根据所述第二火花点火值为所述专用EGR气缸提供火花点火正时。
27.如权利要求26所述的方法，其中所述第一火花正时值和所述第二火花正时值由查找表确定，所述查找表接收包括发动机转速和估计发动机扭矩的输入。
28.如权利要求26所述的方法，其中所述第一火花正时值和所述第二火花正时值由查找表确定，所述查找表接收包括发动机转速、进气歧管空气值和进气歧管EGR分数的输入。
29.如权利要求17所述的方法，其中确定和控制的所述动作包括：
响应于由所述专用EGR气缸输出的EGR中的未燃烧空气的变化，并且响应于所述EGR回路对输入到所述多个气缸的未燃烧空气的影响，使用控制器确定所述专用EGR气缸和所述非专用气缸的进气值；
响应于所述确定的进气值而确定空气处理命令；以及
响应于所述确定的空气处理命令而控制进气处理致动器。
30.如权利要求29所述的方法，其中所述进气处理致动器是进气节气门，并且所述空气处理命令是进气节气门位置。
31.如权利要求17所述的方法，其中确定和控制的所述动作包括：
向空气命令计算块提供扭矩命令、发动机转速值和EGR分数值；
响应于所述扭矩命令、所述发动机转速值和所述EGR分数值而计算进气命令值；以及
响应于所述进气命令而控制空气处理致动器。
32.如权利要求17所述的方法，其中确定和控制的所述动作包括：
向扭矩参考计算块提供进气歧管空气值、发动机转速值和EGR分数值；
响应于所述进气歧管、所述发动机转速值和所述EGR分数值而计算估计扭矩；以及
响应于所述估计扭矩而控制所述专用EGR发动机的扭矩输出。
33.一种设备，其包括非暂时性控制器可读介质，所述非暂时性控制器可读介质配置有能够由控制器执行以执行如权利要求17至32中任一项所述的方法的指令。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112412637A (zh) * 2020-10-20 2021-02-26 东风汽车集团有限公司 一种发动机单缸egr控制系统及方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201900004879A1 (it) 2019-04-01 2020-10-01 Magneti Marelli Spa Metodo per il controllo della combustione di un motore a combustione interna
CN113803174B (zh) * 2020-06-16 2022-09-20 上海汽车集团股份有限公司 一种发动机控制方法和装置

Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008128029A (ja) * 2006-11-17 2008-06-05 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2009047130A (ja) * 2007-08-22 2009-03-05 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
CN101737180A (zh) * 2008-11-13 2010-06-16 福特环球技术公司 带有排气再循环的内燃发动机的残余气体组成控制
CN101965447A (zh) * 2008-05-08 2011-02-02 三菱重工业株式会社 用于柴油发动机的燃料控制系统
US20110313634A1 (en) * 2010-06-16 2011-12-22 Honda Motor Co., Ltd. Egr control apparatus for internal combustion engine
EP2581590A1 (fr) * 2011-10-12 2013-04-17 IFP Energies Nouvelles Procédé de commande d'une vanne intégrée dans un circuit de recirculation des gaz d'échappement d'un moteur
US20140142833A1 (en) * 2012-11-17 2014-05-22 Southwest Research Institute Catalyst Light-Off for Turbocharged Internal Combustion Engine Having Dedicated EGR Cylinder(s)
US20140196702A1 (en) * 2013-01-16 2014-07-17 Southwest Research Institute Ignition and Knock Tolerance in Internal Combustion Engine by Controlling EGR Composition
US20140202433A1 (en) * 2013-01-18 2014-07-24 Cummins Inc. Systems and methods for dedicated exhaust gas recirculation and control
CN104454184A (zh) * 2013-09-18 2015-03-25 福特环球技术公司 用于在燃烧气体燃料的排气行程期间控制点火能量以减少涡轮迟滞的系统和方法
US20150121851A1 (en) * 2013-11-04 2015-05-07 Cummins Inc. Transient control of exhaust gas recirculation systems through mixer control valves
US20150176513A1 (en) * 2013-12-23 2015-06-25 Cummins Inc. Control of internal combustion engines in response to exhaust gas recirculation system conditions
CN104884764A (zh) * 2012-06-28 2015-09-02 康明斯有限公司 用于控制专用egr发动机的技术
CN104981598A (zh) * 2012-12-18 2015-10-14 Fca美国有限责任公司 废气再循环控制方法和系统
US20150354477A1 (en) * 2014-06-06 2015-12-10 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for egr control
CN105275653A (zh) * 2014-07-16 2016-01-27 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于控制内燃机的操作的方法和设备
CN105317571A (zh) * 2014-06-17 2016-02-10 福特环球技术公司 用于增压控制的系统和方法
CN105526017A (zh) * 2014-10-14 2016-04-27 福特环球技术公司 用于瞬态控制的系统和方法
CN105683549A (zh) * 2013-11-04 2016-06-15 卡明斯公司 发动机对外排放控制
CN105683542A (zh) * 2013-11-04 2016-06-15 卡明斯公司 用于在瞬态状况期间控制egr流的系统和方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE602004026644D1 (de) 2004-07-02 2010-05-27 Volvo Lastvagnar Ab Anordnung zur steuerung von abgasdruckimpulsen an einem verbrennungsmotor
US7281531B1 (en) * 2006-10-18 2007-10-16 Brehon Energy Plc System and method of stoichiometric combustion for hydrogen fueled internal combustion engines
WO2008048909A2 (en) * 2006-10-18 2008-04-24 Eden Innovations Ltd. Dba/Aka Brehon Energy Plc System and method of stoichiometric combustion for hydrogen fueled internal combustion engines
GB0806110D0 (en) 2008-04-04 2008-05-14 Ma Thomas T H Method for supplying boosted EGR in IC engine
GB2473481B (en) 2009-09-14 2015-06-17 Univ Brunel Method for supplying EGR in an IC engine
US9243536B2 (en) 2012-03-14 2016-01-26 Volvo Lastvagnar Ab Method for enriching exhaust gases with unburnt hydrocarbon
US9074543B2 (en) 2012-08-07 2015-07-07 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine unburned hydrocarbon control
US9175644B2 (en) * 2013-02-08 2015-11-03 GM Global Technology Operations LLC Engine with exhaust gas recirculation system and variable geometry turbocharger
US9534567B2 (en) 2013-06-11 2017-01-03 Ford Global Technologies, Llc Dedicated EGR cylinder post combustion injection
US10595031B2 (en) 2013-07-12 2020-03-17 Qualcomm Incorporated Selection of target output layers in high efficiency video coding extensions
US9650976B2 (en) 2014-02-05 2017-05-16 Southwest Research Institute Engine fuel control for internal combustion engine having dedicated EGR
US20170218863A1 (en) * 2014-10-03 2017-08-03 Cummins Inc. Method and device to control exhaust gas recirculation
AU2015346222A1 (en) 2014-11-12 2017-06-29 Cudoquanta Florida, Inc. A method of laser polishing a connectorized optical fiber and a connectorized optical fiber formed in accordance therewith
US20190078522A1 (en) * 2017-09-12 2019-03-14 Cummins Inc. Dedicated exhaust gas recirculating (egr) system
US10815919B2 (en) * 2018-09-27 2020-10-27 Cummins Inc. Engine control based on combustion misfire of exhaust gas recirculation cylinder

Patent Citations (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008128029A (ja) * 2006-11-17 2008-06-05 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2009047130A (ja) * 2007-08-22 2009-03-05 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
CN101965447A (zh) * 2008-05-08 2011-02-02 三菱重工业株式会社 用于柴油发动机的燃料控制系统
CN101737180A (zh) * 2008-11-13 2010-06-16 福特环球技术公司 带有排气再循环的内燃发动机的残余气体组成控制
US20110313634A1 (en) * 2010-06-16 2011-12-22 Honda Motor Co., Ltd. Egr control apparatus for internal combustion engine
EP2581590A1 (fr) * 2011-10-12 2013-04-17 IFP Energies Nouvelles Procédé de commande d'une vanne intégrée dans un circuit de recirculation des gaz d'échappement d'un moteur
CN104884764A (zh) * 2012-06-28 2015-09-02 康明斯有限公司 用于控制专用egr发动机的技术
US20140142833A1 (en) * 2012-11-17 2014-05-22 Southwest Research Institute Catalyst Light-Off for Turbocharged Internal Combustion Engine Having Dedicated EGR Cylinder(s)
CN104981598A (zh) * 2012-12-18 2015-10-14 Fca美国有限责任公司 废气再循环控制方法和系统
US20140196702A1 (en) * 2013-01-16 2014-07-17 Southwest Research Institute Ignition and Knock Tolerance in Internal Combustion Engine by Controlling EGR Composition
US20140202433A1 (en) * 2013-01-18 2014-07-24 Cummins Inc. Systems and methods for dedicated exhaust gas recirculation and control
CN104937254A (zh) * 2013-01-18 2015-09-23 康明斯有限公司 用于专用排放气体再循环和控制的系统及方法
CN104454184A (zh) * 2013-09-18 2015-03-25 福特环球技术公司 用于在燃烧气体燃料的排气行程期间控制点火能量以减少涡轮迟滞的系统和方法
US20150121851A1 (en) * 2013-11-04 2015-05-07 Cummins Inc. Transient control of exhaust gas recirculation systems through mixer control valves
CN105683549A (zh) * 2013-11-04 2016-06-15 卡明斯公司 发动机对外排放控制
CN105683542A (zh) * 2013-11-04 2016-06-15 卡明斯公司 用于在瞬态状况期间控制egr流的系统和方法
US20150176513A1 (en) * 2013-12-23 2015-06-25 Cummins Inc. Control of internal combustion engines in response to exhaust gas recirculation system conditions
CN104975956A (zh) * 2013-12-23 2015-10-14 康明斯有限公司 响应于废气再循环系统条件的内燃机控制
US20150354477A1 (en) * 2014-06-06 2015-12-10 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for egr control
CN105317571A (zh) * 2014-06-17 2016-02-10 福特环球技术公司 用于增压控制的系统和方法
CN105275653A (zh) * 2014-07-16 2016-01-27 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于控制内燃机的操作的方法和设备
CN105526017A (zh) * 2014-10-14 2016-04-27 福特环球技术公司 用于瞬态控制的系统和方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘雄等: "降低双燃料发动机HC和CO排放的研究", 《内燃机学报》 *
王立群等: "EGR对柴油机燃烧影响模拟", 《科技导报》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112412637A (zh) * 2020-10-20 2021-02-26 东风汽车集团有限公司 一种发动机单缸egr控制系统及方法
CN112412637B (zh) * 2020-10-20 2021-12-28 东风汽车集团有限公司 一种发动机单缸egr控制系统及方法

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