CN113279868A

CN113279868A - 用于排气再循环阀校准的系统和方法

Info

Publication number: CN113279868A
Application number: CN202110188087.XA
Authority: CN
Inventors: 兰尼·基万; 伊姆蒂亚兹·阿里; 戈皮钱德拉·苏尼拉
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2020-02-20
Filing date: 2021-02-18
Publication date: 2021-08-20
Also published as: US11143124B2; DE102021103653A1; US20210262402A1

Abstract

本公开提供了“用于排气再循环阀校准的系统和方法”。提供了用于校准与排气再循环阀和/或与排气再循环阀相关联的可变孔口相关联的有效面积的方法和系统。在一个示例中，一种方法可以包括：在排气再循环阀关闭时获得第一稳态进气压力；在排气再循环阀打开时确定第二稳态进气压力和可变孔口两端的压力差；以及基于第二稳态进气压力和压力差来估计可变孔口有效面积。通过这种方式，可以为包括排气再循环阀和可变孔口的排气再循环控制设备更新校准表，使得再循环的排气的实际量反映命令量。

Description

用于排气再循环阀校准的系统和方法

技术领域

本说明书总体上涉及用于测量和校正与排气再循环控制装置的可变孔口和/或排气再循环阀相关联的相对面积误差的方法和系统。

背景技术

排气再循环(EGR)可以通过多种方式提高燃料经济性。作为示例，通过降低低发动机负荷下的泵气损失、凭借通过缓解中到高负荷下的爆震来允许更佳的火花正时以及凭借通过降低高负荷和高速状况下的排气温度来降低对燃料富集的需要，EGR可以提高燃料经济性。

为了实现燃料经济性益处，需要准确的EGR估计。例如，发动机的进气口中的EGR含量的计算中的误差可能导致空气充气估计和不良瞬态排放控制中出现误差。在另一个示例中，在其中EGR含量被低估的情况下，此类误差可能导致部分燃烧和失火。在又一个示例中，在EGR含量被高估的情况下，此类误差可能导致发动机爆震。

在一些示例中，EGR估计可以经由推断与EGR阀相关联的固定孔口(例如，EGR阀的上游)两端的压力差来实现。然而，可能存在与出于EGR估计目的而使用固定孔口相关联的孔口大小设计相关的挑战。例如，依赖于大小被设计成将孔口两端的压力差维持在阈值以上以进行准确的流量估计的较小孔口可以限制EGR流量，并且因此在较高的发动机转速和负荷下受益。另一方面，依赖于大小被设计成在较高转速和负荷下实现期望EGR流量的较大孔口可能导致孔口两端的压力差较低，由此在较低的发动机转速和负荷下降低EGR估计准确度。

美国专利号7,743,757公开了一种孔双口双阀EGR双导管控制设备，其可以被控制以输送宽动态范围的EGR流率。其中，阀、孔口和导管的尺寸以不同方式设计成在不同的流率下提供期望控制，并且依赖于单个差压传感器来监测与EGR控制设备相关联的导管中的压力。

然而，发明人在本文中已经认识到此EGR控制设备的潜在问题。例如，依赖于两个阀和两个孔口使发动机系统面临附加的成本、复杂性和控制问题。作为另一个示例，使用单个差压传感器可能面临难以特别是响应于在孔口和/或阀中的一者或多者处发生的沉积物累积而准确地确定与孔口相关联的面积的问题。

发明内容

本文发明人已认识到上述问题，并且已在本文开发出系统和方法来至少部分地解决这些问题。在一个示例中，一种方法包括：在排气再循环阀关闭时将发动机的进气通道中的压力控制为第一稳态进气压力；命令所述排气再循环阀打开(例如，打开到预定打开位置)并确定第二稳态进气压力和与所述排气再循环阀相关联的可变孔口两端的压力差；以及基于所述第二稳态进气压力和所述压力差来估计可变孔口有效面积。通过这种方式，可以容易地为位于排气再循环通道中的排气再循环控制设备确定可变孔口的有效面积，其中排气再循环控制设备包括排气再循环阀和可变孔口两者。

在此方法的一个示例中，排气再循环阀和可变孔口中的每一者可以经由单个或公共致动器来致动。

作为此方法的另一个示例，所述方法还可以包括获得或开发一组传递函数，这组传递函数将发动机的进气口中的压力与在排气再循环阀的不同打开位置处可变孔口两端的排气再循环质量流量相关。在此示例中，基于第二稳态进气压力和压力差来估计可变孔口有效面积还可以包括依赖于从这组传递函数中选择的传递函数来推断可变孔口两端的排气再循环质量流量作为第二稳态压力的函数。可变孔口两端的排气再循环质量流量和压力差可以用于估计可变孔口有效面积。在一些示例中，此方法还可以包括基于可变孔口两端的排气再循环质量流量作为第二稳态压力和排气再循环阀两端的估计压力差的函数来估计排气再循环阀有效面积。

作为此方法的另一个示例，在不存在与排气再循环控制设备相关联的任何劣化的情况下，排气再循环阀在被命令完全关闭时可以具有零有效面积，并且可变孔口可以在其中排气再循环阀完全关闭的状况下具有正非零面积。

当单独地或结合附图来理解时，根据以下具体实施方式，本说明书的以上优点和其他优点以及特征将显而易见。

应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这不意味着识别所要求保护的主题的关键或本质特征，所要求保护的主题的范围唯一地由在具体实施方式之后的权利要求限定。另外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出了发动机的示意图；

图2A描绘了本公开的EGR控制设备处于第一配置的示意图；

图2B描绘了图2A的EGR控制设备处于第二配置的示意图；

图2C描绘了图2A的EGR控制设备处于第三配置的示意图；

图2D以图形方式描绘了用于图2A的EGR控制设备的作为气门升程的函数的可变孔口和阀面积；

图3A描绘了本公开的另一种EGR控制设备的示意图；

图3B以图形方式描绘了用于图3A的EGR控制设备的作为气门升程的函数的孔口面积；

图4描绘了用于校准本公开的EGR控制设备的EGR孔口和EGR阀的高级示例性流程图；

图5以图形方式描绘了发动机通气曲线与进入具有和不具有EGR的发动机的进气歧管中的总流量的交点的示例性图示；

图6描绘了用于进行图4的EGR孔口校准的高级示例性流程图；

图7描绘了用于进行图4的EGR阀校准的高级示例性流程图。

具体实施方式

以下描述涉及用于确定与排气再循环(EGR)控制设备相关联的面积的系统和方法，其中EGR控制设备包括EGR阀和并非EGR阀的可变孔口。因此，具体地，以下描述涉及确定EGR阀有效面积以及确定EGR可变孔口有效面积。例如，可以根据所确定的阀和孔口有效面积来控制发动机操作和EGR的使用。如本文所讨论，可以理解，EGR控制设备包括EGR阀和可变孔口两者。如本文所讨论，EGR阀和可变孔口可以分别被称为EGR阀装置和可变孔口装置。在另一个示例中，EGR阀和可变孔口可以分别被称为EGR阀方面或部分和可变孔口方面或部分。如本文所讨论，EGR控制设备可以替代地被称为EGR控制调节器或EGR控制装置。

EGR控制设备可以位于EGR通道中，所述EGR通道将发动机的排气通道联接到发动机的进气通道。因此，图1描绘了包括位于EGR通道中的EGR控制设备的示例性发动机。用于确定EGR阀有效面积和可变孔口有效面积的方法可以应用于高压(HP)EGR系统，并且因此在图1中描绘了HP-EGR系统。

在一些示例中，EGR控制设备可以由提升型阀和可变孔口组成。因此，图2A至图2C机械地示出了由提升型阀和可变孔口组成的此EGR控制设备可以如何操作。图2D以图形方式描绘了用于图2A至图2C描绘的类型的EGR控制设备的提升型阀和可变孔口中的每一者的作为气门升程的函数的有效面积。

在另一个示例中，EGR控制设备可以由蝶阀和可变孔口组成。因此，图3A描绘了此EGR控制设备。图3B以图形方式描绘了用于图3B描绘的类型的EGR控制设备的蝶阀和可变孔口中的每一者的作为气门角度的函数的有效面积。

简而言之，用于确定与本公开的EGR控制设备相关联的有效面积的方法可以包括离线地和在减速燃料切断(DFSO)状况下，生成与作为稳态进气压力的函数的稳态EGR孔口流量相关的映射图(例如，传递函数)。所述映射图可以对应于与零EGR流量相对应的某个预定节气门角度(θ)或初始进气压力(p_i,0)。在一些示例中，可以针对不同的发动机转速生成不同的映射图。然后，在给定离线生成的映射图的情况下，可以使用对DFSO状况下的进气压力(p_i)的在线测量来估计可变孔口两端的EGR质量流量。可变孔口两端的估计的EGR质量流量、可变孔口两端的测量的压力差以及EGR孔口方程可以用于估计可变孔口有效面积。因为可变孔口可以根据EGR阀开度而变化，所以可以在不同的EGR阀开度处执行校准过程。

可以理解，EGR估计可能需要可变孔口有效面积(因为压力差在可变孔口两端进行测量)。然而，如上所述，估计EGR阀有效面积也可能是有益的。为了估计EGR阀有效面积，可以使用可变孔口两端的估计的EGR质量流量、EGR阀两端的测量的压力差以及孔口方程来估计EGR阀有效面积。

因此，图4描绘了用于生成映射图以及用于确定本公开的EGR控制设备的可变孔口有效面积和EGR阀有效面积的高级示例性方法。图5以图形方式示出了进气压力与EGR质量流量之间的关系，依赖于所述关系来生成本文所讨论的映射图。图6描绘了确定本公开的EGR控制设备的可变孔口有效面积所特有的方法，并且图7描绘了确定本公开的EGR控制设备的EGR阀有效面积所特有的方法。

现在转到图1，其描绘了示出多气缸发动机10的一个气缸的示意图，所述多气缸发动机可以被包括在汽车的推进系统中。发动机10(例如，内燃发动机或ICE)可至少部分地通过包括控制器12的控制系统和通过由车辆操作员132经由输入装置130进行的输入来控制。在该示例中，输入装置130包括加速踏板和用于生成比例踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧室(即，气缸)30可以包括燃烧室壁32，其中活塞36定位在所述燃烧室壁中。活塞36可以联接到曲轴40，使得活塞的往复运动被转换成曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由中间变速器系统联接到车辆的至少一个驱动轮。此外，起动机马达可以经由飞轮联接到曲轴40，以实现发动机10的起动操作。

燃烧室30可以经由进气通道42从进气歧管44接收进气，并且可以经由排气通道48排出燃烧气体。进气歧管44和排气通道48可以经由相应的进气门52和排气门54选择性地与燃烧室30连通。在一些实施例中，燃烧室30可以包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。

进气门52可以由控制器12经由电动气门致动器(EVA)51来控制。类似地，排气门54可以由控制器12经由EVA 53来控制。替代地，可变气门致动器可为电液压或启用气门致动的任何其他可设想的机构。在一些状况期间，控制器12可以改变提供给致动器51和53的信号，从而控制相应的进气门和排气门的打开和关闭。进气门52和排气门54的位置可分别由气门位置传感器55和57来确定。在替代性实施例中，进气门和排气门中的一者或多者可由一个或多个凸轮致动，并且可利用凸轮廓线变换(CPS)系统、可变凸轮正时(VCT)系统、可变气门正时(VVT)系统和/或可变气门升程(VVL)系统中的一者或多者来改变气门操作。例如，气缸30替代地包括经由电动气门致动控制的进气门和经由包括CPS和/或VCT的凸轮致动控制的排气门。

燃料喷射器66示出为直接联接到燃烧室30以直接在其中喷射燃料。燃料喷射可以经由共轨系统或其他此类柴油燃料喷射系统而进行。燃料可以通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的高压燃料系统(未示出)输送到燃料喷射器66。尽管未明确示出，但是可以理解，在发动机10是汽油发动机的情况下，火花塞可以联接到燃烧室30以点燃燃烧室30内的空气-燃料混合物。

进气通道42可以包括具有节流板64的节气门62。在该特定示例中，节流板64的位置可通过控制器12经由被提供到与节气门62包括在一起的电动马达或致动器的信号来改变，即通常被称为电子节气门控制(ETC)的配置。通过这种方式，可操作节气门62以改变被提供到燃烧室30以及其他发动机气缸的进气。节流板64的位置可以通过节气门位置信号TP提供到控制器12。进气通道42可以包括质量空气流量传感器120和歧管空气压力传感器122，以向控制器12提供相应的信号MAF和MAP。

此外，在所公开的实施例中，排气再循环(EGR)系统可经由EGR通道140将排气的期望部分从排气通道48导引到进气通道44。可以经由EGR控制设备142由控制器12来改变提供到进气通道44的EGR量。尽管在图1中未明确示出，但是可以理解，EGR控制设备142可以包括EGR阀(未示出)和可变孔口(未示出)。图2A描绘了包括EGR阀和可变孔口的本公开的EGR控制设备142的一个示例。图3A描绘了包括EGR阀和可变孔口的本公开的EGR控制设备142的另一个示例。简而言之，EGR阀可以用于调节从排气歧管到进气歧管的排气流。例如，可以依赖于可变孔口来估计EGR流量。简而言之，差压传感器(在图1中未描绘，但是参考图2A和图3A)可以被配置为测量EGR孔口两端的压力差。控制器(例如，12)可以依赖于所测量的压力差来推断EGR流量，并且可以相应地调整/控制发动机操作。

在一些示例中，EGR传感器144可以布置在EGR通道内，并且可以提供对排气的压力、温度和浓度中的一者或多者的指示。替代地，可以通过基于来自MAF传感器(上游)、MAP(进气歧管)、MAT(歧管气体温度)和转动起动转速传感器的信号的所计算的值来控制EGR。此外，可以基于排气O2传感器和/或进气氧传感器(进气歧管)来控制EGR。在一些状况下，EGR系统可以用于调节燃烧室内的空气和燃料混合物的温度。尽管图1示出了高压EGR系统，但是另外或替代地，在其中EGR从涡轮增压器的涡轮的下游被导引到涡轮增压器的压缩机的上游的情况下可以使用低压EGR系统。

因而，发动机10还可以包括压缩装置，诸如涡轮增压器或机械增压器，所述压缩装置至少包括沿着进气歧管44布置的压缩机162。对于涡轮增压器，压缩机162可以至少部分地由沿排气通道48布置的涡轮164(例如，经由轴)驱动。对于机械增压器，压缩机162可以至少部分地由发动机和/或电机驱动，并且可以不包括涡轮。因此，经由涡轮增压器或机械增压器提供到发动机的一个或多个气缸的压缩量可以通过控制器12来改变。

排气传感器126被示出为在排放控制系统70的上游联接到排气通道48。传感器126可以是用于提供排气空燃比指示的任何合适的传感器，诸如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧)、双态氧传感器或EGO、HEGO(加热型EGO)、NOx、HC或CO传感器。

在一些示例中，发动机10可以包括排气压力传感器127。传感器127可以是用于提供对排气通道压力的指示的任何合适的传感器。如下面将进一步详细描述的，在一些示例中，排气压力传感器127可以至少部分地用于估计与EGR控制设备142的EGR阀相关联的面积。

在一些示例中，发动机10可以包括一个或多个爆震传感器82。例如，爆震传感器82可以联接到发动机10的每个气缸30以用于识别异常的气缸燃烧事件。在其他示例中，一个或多个爆震传感器82可以联接到发动机缸体的选定位置。在一个示例中，基于爆震传感器82在一个或多个限定的窗(例如，曲柄转角正时窗)中的输出，可以识别由于爆震和预点火中的一者或多者而造成的异常燃烧。

在一些示例中，发动机10可以包括一个或多个缸内压力传感器83。例如，发动机10的每个气缸可以包括缸内压力传感器83，或者发动机10的选择数量的气缸可以包括一个或多个缸内压力传感器83。一个或多个缸内压力传感器可以实现对单独气缸的实时燃烧感测，并且可以提供缸内燃烧压力信息以使得能够经由控制器12执行燃烧参数计算。

在一些示例中，发动机10可以包括扭矩传感器84。一般来讲，扭矩传感器84可以包括用于测量和记录旋转系统(诸如曲轴40(或更一般地，发动机10))的扭矩的装置。尽管未明确示出，但是在其他示例中，扭矩传感器84可以包括两个角位置传感器，由此经由两个角位置传感器测量由施加的扭矩产生的扭转相位角，并且可以根据相位角来确定(例如，曲轴40的)扭矩。

排放控制系统70被示出为沿着排气通道48布置在排气传感器126的下游。系统70可以是选择性催化还原(SCR)系统、三元催化器(TWC)、NOx捕集器、各种其他排放控制装置或它们的组合。例如，系统70可以是包括SCR催化器71和柴油微粒过滤器(DPF)72的SCR系统。在一些实施例中，DPF 72可以位于催化器的下游(如图1所示)，而在其他实施例中，DPF72可以位于催化器的上游(图1中未示出)。在一些示例中，在发动机10的操作期间，可以经由使用迟后缸内燃料喷射来周期性地再生DPF 72，以向排气提供碳氢化合物以升高DPF72的温度。类似地，可以在热模式期间(例如，在发动机起动事件时)使用迟后缸内燃料喷射，以快速升高排放控制系统70的温度。因此，排放控制系统温度传感器85可以用于确定DPF的温度例如何时处于期望温度(例如，等于或高于预定阈值温度)。此外，DPF差压传感器86可以用于监测DPF 72两端的压力。例如，当DPF 72两端的压力超过第一预定压力阈值时，可以请求DPF再生。在DPF 72再生的过程期间，可以再次监测DPF 72两端的压力，并且当DPF 72两端的压力低于第二预定压力阈值时，可以确定再生过程完成。例如，第二预定压力阈值可以低于第一预定压力阈值。

控制器12在图1中被示出为微计算机，所述微计算机包括：微处理器单元102、输入/输出端口104、用于可执行程序和校准值的电子存储介质(在该特定示例中，被示出为只读存储器芯片106)、随机存取存储器108、保活存储器110和数据总线。除了先前讨论的那些信号之外，控制器12还可以从联接到发动机10的传感器接收各种信号，包括来自质量空气流量传感器120的进气质量空气流量(MAF)的测量值；来自联接到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)；来自联接到曲轴40的霍尔效应传感器118(或其他类型)的表面点火感测信号(PIP)；来自节气门位置传感器的节气门位置(TP)；和来自传感器122的绝对歧管压力信号MAP。发动机转速信号(RPM)可以由控制器12根据信号PIP来生成。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可用于提供进气歧管中的真空或压力的指示。应当注意，可以使用上述传感器的各种组合，诸如使用MAF传感器而不使用MAP传感器，反之亦然。在化学计量操作期间，所述MAP传感器可以给出发动机扭矩的指示。另外，该传感器连同检测到的发动机转速一起可提供对引入气缸中的充气(包括空气)的估计。在一个示例中，还用作发动机转速传感器的传感器118可以在曲轴的每转中产生预定数量的等距脉冲。

存储介质只读存储器106可用表示可由处理器102执行的指令的计算机可读数据来编程，这些指令用于执行下面描述的方法以及预期但未具体地列出的其他变型。

如上所述，图1示出了多缸发动机的仅一个气缸，并且每个气缸可以类似地包括其自身的一组进气门/排气门、燃料喷射器、火花塞(如果包括)等。

在一些示例中，发动机10可以包括在混合动力电动车辆(HEV)或插电式HEV(PHEV)中，其中多个扭矩源可供一个或多个车轮198使用。在所示示例中，车辆系统100可以包括电机195。电机195可以是马达或马达/发电机。当一个或多个离合器194接合时，发动机10的曲轴40和电机195经由变速器197连接到车轮198。在所描绘示例中，第一离合器设置在曲轴199与电机195之间，并且第二离合器设置在电机195与变速器197之间。控制器12可以向每个离合器194的致动器发送信号以使离合器接合或脱离接合，以便使曲轴40与电机195和与电机连接的部件连接或断开，和/或使电机195与变速器197和与变速器连接的部件连接或断开。变速器197可以是齿轮箱、行星齿轮系统或另一类型的变速器。动力传动系统可以各种方式配置，包括被配置为并联、串联或串并联混合动力车辆。

电机195可以从牵引电池196接收电力以向车轮198提供扭矩。例如在制动操作期间，电机195也可以充当发电机以提供电力来对牵引电池196充电。

如上所述，在一些示例中，EGR估计可以经由推断与EGR阀相关联的固定孔口两端的压力差来实现。然而，如所讨论的，可能存在与使用固定孔口相关联的孔口大小设计相关的挑战。具体地，依赖于大小被设计成将孔口两端的压力差维持在阈值以上以进行准确的流量估计的较小孔口可以限制EGR流量，并且因此在较高的发动机转速和负荷下受益。另一方面，依赖于大小被设计成在较高转速和负荷下实现期望EGR流量的较大孔口可能导致孔口两端的压力差较低，由此在较低的发动机转速和负荷下降低EGR估计准确度。

为了解决这些问题，本文讨论了各自包括EGR阀和可变面积EGR孔口的两种不同的EGR控制设备。这两个不同的EGR控制设备可以在低EGR流量下实现对小面积的依赖，以确保孔口两端的压力差足够大到进行准确的EGR估计。此外，在其中需要较高EGR流量的情况下，较大的孔面积可以减少限制。

因此，现在转到图2A，描绘了EGR控制设备201的示例性图示200。可以理解，EGR控制设备201可以与上面在图1中描绘的EGR控制设备142相同。EGR控制设备201可以包括提升阀203和可变孔口205。提升阀203可以包括经由弹簧209保持抵靠在阀座207上的第一插塞206。具体地，在箭头210的方向上没有外力的情况下，弹簧209可以使第一插塞206抵靠阀座207偏置。换句话说，在没有气门致动的情况下，提升阀在其中没有气门劣化(例如，沉积物的积聚等)的状况下可以具有零面积(例如，0mm²)。如所描绘，第一插塞206为盘形，然而可以理解，在不脱离本公开的范围的情况下，插塞206可以是其他形状(例如，矩形、球形、三角形等)。例如，EGR控制设备致动器217可以用于在箭头210的方向上施加外力。EGR控制设备致动器217可以从控制器(例如，图1中的控制器12)接收命令。在一些示例中，EGR控制设备致动器217可以是马达，所述马达在被致动时导致弹簧209被压下。在其他示例中，EGR控制设备致动器217可以是螺线管式致动器，其中施加到螺线管式致动器的不同量的电流可以使得提升阀能够根据所施加的电流量而不同程度地打开。

气门杆211将致动器217联接到插塞206。气门杆211还将第一插塞206联接到第二插塞212。可以理解，如本文所讨论的，第二插塞212位于第一插塞206的上游。具体地，第二插塞212被定位成比第一插塞206更靠近排气通道48。换言之，再循环的排气可以通过首先穿过第二插塞212并且然后穿过第一插塞206从排气通道48通过EGR控制设备201，以在途中到达进气通道(例如，图1中的进气通道44)。

在箭头210的方向上没有外力施加到弹簧209的情况下，可以理解，第二插塞212如图2A所示定位。当如此定位时，可以理解，可变孔口205具有非零最小面积。具体地，间隙213存在于第二插塞212与EGR控制设备201的壁215之间。可以理解，间隙213有助于可变孔口面积，如本文所讨论的。差压传感器216可以用于监测可变孔口205两端的压力差。具体地，差压传感器216可以被配置为监测EGR控制设备的上游部分260相对于下游部分261的压力。

如本文所讨论的，上游部分260可以经由通道262连接到下游部分261。通道262可以由EGR控制设备201的壁215限定，但是可以具有比上游部分260和下游部分更小的直径或宽度或面积。通道262的直径或宽度或面积相对于第二插塞212的圆周或横截面积或周长可以被理解为限定间隙213。在一些示例中，第二插塞212的高度263和与通道262相关联的长度264可以与图2A所描绘的相同。然而，在其他示例中，在不脱离本公开的范围的情况下，第二插塞212的高度263和长度264可以是不同的。此外，可以存在将气门杆218联接到第二插塞212的锥形方面265。锥形方面265将第二插塞212联接到气门杆218的角度以及第二插塞212的高度263与长度264之间的关系可以限定可变孔口面积(参考间隙213)如何响应于第二插塞在箭头210的方向上的移位/移动而(快速)改变。

因此，2A描绘了处于第一配置的EGR控制设备201。在第一配置中，弹簧209上不存在外力(或提升阀203不存在任何致动)导致第一插塞206抵靠阀座207安置，使得提升阀203完全关闭(例如，零最小面积)。此外，在第一位置中，不存在提升阀致动导致第二插塞212如图所示定位，使得可变孔口205具有非零最小面积(例如，由于存在间隙213)。

现在转到图2B，描绘了示例性图示220，其示出了处于第二配置的EGR控制设备201。可以理解，用于描述图2A中的EGR控制设备201的附图标记与图2B相同，并且因此为了清楚和简洁起见，并非所有的附图标记都关于图2B进行再现或讨论。如图2B所描绘，在箭头210的方向上有外力(或者换句话说，提升阀203在某种程度上致动)导致第一插塞206从阀座207脱离。因此，提升阀203可以被理解为在某种程度上打开(例如，非零面积)。此外，第二插塞212从其原始位置(如图2A所描绘)移动到如图2B所描绘的第二位置。然而，第二插塞212从其在图2A处的原始位置移动到如图2B中描绘的第二位置不会大幅改变与可变孔口205相关联的面积。换句话说，当第二插塞212从其原始位置(图2A)移动到第二位置(图2B)时，间隙213不会大幅改变(例如，间隙213改变5％或更小)。换言之，当第二插塞212从其原始位置移动到第二位置时，可变孔口面积不会大幅改变。可以理解，由于第二插塞212在通道262处相对于EGR控制设备201的壁215的形状以及第一插塞206与第二插塞212之间的长度218(参考图2A)，可变孔口面积不会大幅改变。

现在转到图2C，描绘了示例性图示230，其示出了处于第三配置的EGR控制设备201。可以理解，用于描述图2A中的EGR控制设备201的附图标记与图2C相同，并且因此为了清楚和简洁起见，并非所有的附图标记都关于图2C进行再现或讨论。如图2C所描绘，在箭头210的方向上存在另一外力(例如，大于图2B所描绘的外力)(或者换句话说，提升阀203进一步致动)导致第一插塞206变得与阀座207进一步脱离，由此导致提升阀203打开到比图2B所描绘的程度更大的程度。此外，第二插塞212从第二位置(图2B)移动到如图2C所描绘的第三位置。在从第二位置转到第三位置时，可变孔口面积(参考间隙213)可以被理解为大幅改变(例如，改变大于5％)。

现在转到图2D，示例性图示250以图形方式绘制了用于上文在图2A至图2C处讨论的EGR控制设备201的作为气门升程(参考提升阀203从阀座207移位的量)的函数的面积(例如，提升阀203面积和可变孔口205面积)。气门升程在x轴箭头的方向上沿着x轴增加，并且面积在y轴箭头的方向上沿着y轴增加(参考插图251)。曲线图252描绘了与提升阀203相关联的面积，并且曲线图254描绘了与可变孔口205相关联的面积。虚线框256表示第一配置中的EGR控制设备201(参考图2A)，虚线框258表示第二配置中的EGR控制设备201(参考图2B)，并且虚线框260表示第三配置中的EGR控制设备201(参考图2C)。

如虚线框256所例示，当EGR控制设备201处于其中提升阀203未被致动打开到任何程度(例如，0气门升程)的第一配置时，与提升阀203相关联的面积是0(例如，0mm²)，如曲线图252所示。然而，与可变孔口205相关联的面积是非零量，如曲线图254所示。

如虚线框258所例示，当EGR控制设备201由于提升阀203被致动打开到某种程度而处于第二配置时，与提升阀203相关联的面积接近其最大打开面积，如曲线图252所示。然而，在EGR控制设备201被控制到第二配置时，与可变孔口205相关联的面积不会大幅改变，如曲线图254所示。

如虚线框260所例示，当EGR控制设备201由于提升阀203进一步致动而处于第三配置时，与提升阀203相关联的面积达到其最大打开面积，如曲线图252所示。此外，与可变孔口205相关联的面积显著增加(例如，大于5％的变化)，如曲线图254所示。

因此，EGR控制设备201可以被理解为通过根据需要在较低EGR流量下实现较小面积的可变孔口以便确保准确的EGR估计所需的可变孔口两端的足够大压力差而在较高EGR流量下实现更大面积的可变孔口来减少与孔口大小设计相关的问题。

可以理解，依赖于EGR控制设备201的第一配置、第二配置和第三配置用于讨论和说明性目的。然而，EGR控制设备201可以被控制到任何数量的提升阀打开面积和可变孔口打开面积，如曲线图252和254所例示。此外，如图2A至图2C所示的第一插塞206和第二插塞212的形状表示EGR控制设备的一个这样的示例。然而，任何数量的其他形状也在本公开的范围内，前提是EGR控制设备的总体行为遵循图2D处以图形方式列出的逻辑。具体地，在气门升程为零时，与提升阀相关联的面积为0(例如，mm²)，而与可变孔口相关联的面积为正非零值。此外，随着气门升程增加，与提升阀相关联的面积的增加显著快于与可变孔口相关联的面积的增加。

此外，可以理解，在图2D中描绘的示例性图示250意味着是说明性的，并且作为气门升程的函数的气门面积和可变孔口面积的其他关系在本公开的范围内。例如，尽管图2D描绘了在可变孔口面积没有大幅改变时阀面积几乎最大，但是在其他示例中，随着阀面积改变，可变孔口面积可以比图2D所描绘的更快速地改变(例如，当阀面积为最大值的50％、最大值的60％、最大值的70％、最大值的80％、最大值的90％等时，可变孔口面积开始显著变化)。此外，图2D中描绘的阀面积和可变孔口面积的变化率可以被理解为是说明性的，并且阀面积和可变孔口面积中的每一者的其他变化率(以及阀面积与可变孔口面积之间的相应变化率)在本公开的范围内。可以理解，与阀面积和/或可变孔口面积相关联的变化率可以经由改变提升阀203和可变孔口205中的一者或多者的形状和/或将第一插塞206联接到第二插塞212的气门杆的长度(例如，图2A中的长度218)而修改。

基于上述内容，可以理解，EGR控制设备包括物理联接的提升阀203和可变孔口205，使得提升阀的致动引起可变孔口的致动。

以上关于图2A至图2D的描述集中于包括提升式阀的EGR控制设备。然而，在本文中认识到，可以经由使用蝶阀来实现类似的功能操作。现在转到图3A，描绘了示例性图示300，其示出了EGR控制设备301。可以理解，EGR控制设备301可以是与上面在图1中描绘的EGR控制设备142相同的EGR控制设备。EGR控制设备301可以包括蝶阀303和可变孔口305。可以理解，可变孔口305可以是与蝶阀303类似的蝶阀装置/设计。为了使EGR控制设备301操作，EGR通道140的至少一部分可以为马掌形状，如图3A所示，使得可变孔口305位于弯曲部306的第一侧320上，并且蝶阀303位于弯曲部306的第二侧321上。与蝶阀303相关联的第一板309的大小可以被设计成使得当蝶阀303处于完全关闭状态时，第一板309的第一边缘322与EGR通道140的壁308齐平(例如，密封地接合)。随着蝶阀303逐渐打开，边缘322的至少一部分324可以保持与壁308齐平。替代地，与可变孔口305相关联的第二板310的大小可以被设计成使得第二板310的第二边缘323与EGR通道140的壁308不密封地接合。换句话说，在第二板310与EGR通道140的壁308之间可以存在间隙312。间隙312可以有助于如本文所讨论的可变孔口面积。

蝶阀303和可变孔口305可以共享公共轴314。轴314可以由例如EGR控制设备致动器315驱动。在一些示例中，EGR控制设备致动器315可以是马达。轴314经由EGR控制设备致动器315引起的旋转移动继而可能导致蝶阀303和可变孔口305两者的协调移动。替代地，在其他示例中，蝶阀303和可变孔口305可以不共享公共轴314，而是可以通过齿轮联接(例如，其中使蝶阀303旋转的第一轴联接到齿轮传动装置，所述齿轮传动装置继而联接到使可变孔口305旋转的第二轴)。可以理解，在其中蝶阀303和可变孔口305通过齿轮联接的情况下，可以避开弯曲部306。差压传感器316可以用于监测可变孔口305两端的压力。具体地，差压传感器316可以监测可变孔口305的上游(例如，可变孔口305与排气通道之间)和下游(例如，可变孔口305与蝶阀303之间)的压力，以便确定可变孔口305两端的压力差。

如所描绘的，蝶阀303和可变孔口305具有圆形形状。可以理解，图示300描绘了处于打开配置的蝶阀303和可变孔口305两者。在蝶阀303和可变孔口305中的每一者旋转90°时，可以理解，蝶阀303可以具有零面积(例如，0mm²)，而可变孔口305可以具有正非零面积，这是由于第二边缘323与EGR通道140的壁308之间存在间隙312。换言之，在其中由于蝶阀303具有零面积而控制蝶阀303以便将进气通道与排气通道封离的情况下，可变孔口305可以具有正非零面积。尽管没有明确示出，但是可以理解，在一些示例中，可以选择板(例如，309和310)的形状和/或表面以优化将马达角度与面积相关的传递函数，如至少本领域的普通技术人员可以理解的。此外，可以理解，在一些示例中，可变孔口305的相对角位置相对于蝶阀303可以是非零的。例如，可变孔口305的相对角位置可以从蝶阀303偏移1°、2°、3°、4°、5°、10°、15°、20°等，而不脱离本公开的范围。

现在转到图3B，示例性图示350以图形方式绘制了用于上文在图3A中讨论的EGR控制设备301的作为气门角度的函数的面积。气门角度在x轴箭头的方向上沿着x轴增加，并且面积在y轴箭头的方向上增加(参考插图351)。曲线图352描绘了与蝶阀303相关联的面积，并且曲线图354描绘了与可变孔口305相关联的面积。虚线框356表示处于其中蝶阀303和可变孔口305两者的气门角度为0°的配置中的EGR控制设备301。可以理解，在气门角度0°处，蝶阀303将进气通道与排气通道封离。因此，在气门角度0°处，与蝶阀303相关联的面积为0(例如，mm²)，如曲线图352所描绘。然而，在气门角度0°处，与可变孔口305相关联的面积具有正非零区域，如曲线图354所描绘。

随着气门角度增加，与蝶阀303相关联的面积以比与可变孔口305相关联的面积增加的速率更快的速率增加，如分别由曲线图352和354所描绘。因此，EGR控制设备301可以被理解为通过根据需要在较低EGR流量下实现较小面积的可变孔口以便确保准确的EGR估计所需的可变孔口两端的足够大压力差而在较高EGR流量下实现更大面积来减少与孔口大小设计相关的问题。

类似于上面关于图2D所讨论的，在图3B处以图形方式示出的阀面积与可变孔口面积之间的关系意味着是说明性的，并且可以通过对EGR控制设备301的修改来改变关系。例如，调整可变孔口305相对于蝶阀303的相对角位置可以被理解为根据气门角度改变阀面积与可变孔口面积之间的关系。其他修改在本公开的范围内，以根据需要根据气门角度改变可变孔口面积与气门面积之间的关系。作为一个示例，使用将蝶阀303的旋转联接到可变孔口305的旋转的齿轮传动装置可以容易地实现根据气门角度改变可变孔口面积与阀面积之间的关系。

如关于图2A至图3B所讨论的上述EGR控制设备可以减少与如所讨论的孔口大小设计相关的问题。对于此类EGR控制设备，可能期望周期性地执行在线校准过程，以便校正可能由于沉积物等导致的随时间变化的零件间变差和孔口面积变化。

因此，现在转到图4，示出了用于校准本公开的EGR控制设备的示例性方法400。方法400将参考在本文中描述并且在图1、图2A和图3A中示出的系统和部件进行描述，但是可以理解，在不脱离本公开的范围的情况下，类似的方法可应用于其他系统和部件。用于执行方法400和本文中包括的其余方法的指令可以由控制器(诸如图1处的控制器12)基于存储在非暂时性存储器中的指令并且结合从如关于图1所讨论的发动机的传感器接收的信号来执行。控制器可以采用致动器(诸如一个或多个燃料喷射器(例如，图1处的燃料喷射器66)、节流板(例如，图1处的节流板64)、EGR控制设备致动器(例如，图2A处的EGR控制设备致动器217或图3A的EGR控制设备致动器315)等)，以根据下文所描绘的方法来改变装置在物理世界中的状态。

方法400开始于405，并且包括生成离线映射图(例如，传递函数)，所述离线映射图将稳态EGR流量作为稳态进气压力的函数相关。例如，离线映射图可以存储在控制器处。下面将进一步详细讨论如何生成离线映射图的细节。

在生成了离线映射图时，方法400前进到410。在410处，方法400包括执行在线EGR可变孔口面积校准。简而言之，可以使用进气压力的测量来估计一个或多个气门打开位置处的EGR质量流量，然后可以使用估计的EGR流量连同可变孔口两端的测量压力差以及可变孔口方程来估计可变孔口的面积。所获得的数据可以用于根据气门位置更新与可变孔口有效面积相对应的在线校准表。可以根据图6的方法来进行在线EGR可变孔口面积校准。

在进行了在线EGR可变孔口面积校准时，方法400前进到415。在415处，方法400包括执行在线EGR阀面积校准。简而言之，可以基于所获得的EGR流量估计值、EGR阀(例如，提升阀203)两端的估计压力差和孔口方程来估计EGR阀面积。所获得的数据在一些示例中可以用于根据气门位置更新与阀有效面积相对应的另一个在线校准表。可以根据图7的方法来进行在线EGR阀面积校准。在校准完成时，方法400可以结束。

现在返回到方法400的步骤405，其包括生成离线映射图(例如，传递函数)，所述离线映射图将稳态EGR流量作为稳态进气压力的函数相关，如上文所讨论的。现在讨论用于生成此类离线映射图的方法。针对零EGR流量，所述映射图可以对应于某个预定节气门角度(θ₀)或初始进气压力(p_i,0)。在一些示例中，可以针对不同的发动机转速生成不同的映射图。为了理解用于生成离线映射图的方法，我们现在转到图5。

图5描绘了示例性图示500，其以图形方式描绘了作为进气歧管压力(p_i)的函数的质量流率

在没有EGR的稳态发动机操作(稳态p_i不具有EGR，501)处，可以理解，进入发动机的进气口的流量(节气门质量流率

在图5中由曲线图502表示)与流出进气歧管的流量(发动机流率

在图5中由曲线图504表示)平衡，使得

在图形上，这对应于

平面中介于某个给定的节气门角度和节气门前压力下发动机通气曲线(曲线图504)与节气门流量曲线(曲线图502)之间的交点506。箭头516表示扼流。

由于EGR阀被命令打开预定量而在具有EGR的稳态发动机操作(稳态p_i具有EGR，510)处，进入发动机的进气口的总流量

加上EGR质量流率

(由曲线图512示出)与流出气歧管的流量(发动机流率

)平衡，使得

(注意，这应用于HP-EGR情况，而不应用于低压(LP)-EGR情况，并且也可以适用于具有接合节气门后空气路径的EGR回路的自然进气式发动机)。在图形上，这对应于在

中介于发动机通气曲线(曲线图504)与进入进气歧管的总流量(曲线图512)之间的交点514。

因此，基于关于图5的描述，可以理解，响应于将EGR阀命令到预定打开位置而例如经由MAP传感器(例如，图1中的MAP传感器122)测量的稳态进气压力可以使得能够估计EGR质量流量，前提是已经生成适当的映射图(例如，传递函数)。

因此，可以理解，生成传递函数的离线过程可以包括在减速燃料切断(DFSO)状况下，实现了期望的初始进气压力(p_i,0)或某个预定节气门角度(θ₀)，其中EGR阀(例如，图2A中的提升阀203或图3A中的蝶阀303)关闭，然后命令EGR阀到达预定位置。在EGR阀被命令到预定位置时，可以根据进气歧管压力相对于EGR阀关闭时的进气歧管压力来确定EGR流量。此过程可以重复任何数量的次数。该过程可以使得能够生成将EGR质量流量作为给定EGR阀打开位置的进气歧管压力的函数相关的数据集。对此数据集进行的内插过程可以使得能够推断将EGR质量流量作为给定EGR阀打开位置的进气歧管压力的函数相关的任何数量的点。如所讨论的，可以针对任何数量的发动机转速进行此过程。在DFSO状况下进行此过程可以避免由于可变孔口两端的大压力差而导致的过量EGR。

如上面所讨论确定EGR质量流量可以包括使用探针计算实际EGR，所述实际EGR衡量进气歧管中的CO₂除以排气歧管中的CO₂，针对背景CO₂进行校正(在其他示例中，可以使用进气O₂传感器，其中在这种情况下，可能需要压力校正)，如本领域中已知的。然后，可以使用空气流量测量(例如，使用MAF传感器或层流元件流量计)或空气流量计算(根据燃料流量和空燃比测量值)将EGR浓度转换为EGR流量。此示例在发动机的点火状况下是可能的。

如果要在DFSO状况下执行离线校准，则可以理解，仅空气被再循环通过EGR回路，因此不能使用基于CO₂和O₂的测量值(因为在这种情况下，它们的浓度在进气口和排气口中是相同的)。因此，在这种情况下的实际EGR流量可以通过直接测量EGR流量(例如，使用EGR回路中的MAF传感器)来确定，或者根据可变孔口和/或阀(其有效面积已经使用稳态流量试验台进行了计算)两端的压力降来计算。可以理解，以上方法被参考用于说明性目的，并且在本文中认识到，确定实际EGR质量流量的其他手段也是可能的。

基于上述内容，可以理解，可以生成使进气歧管压力与EGR质量流量相关的传递函数。然后，传递函数可以用于在线校准过程，如上面所讨论的，并且将在下面进一步详细描述。在一些示例中，可以经由使用考虑影响的校正因子来提高离线生成的传递函数的准确性，所述影响包括但不限于RPM瞬态、进气温度变化、EGR冷却器出口温度变化和发动机通气变化。

因此，返回到图4，利用在405处生成的离线映射图，方法400前进到410，其中可以在车辆操作的适当时间进行在线EGR孔口面积校准。如上所述，关于图6讨论了在线EGR孔口面积校准方法。

现在转到图6，示出了用于执行本公开的在线EGR孔口面积校准的示例性方法600。将参考本文中描述并且在图1、图2A和图3A中示出的系统和部件描述方法600，但是应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，类似方法可以适用于其他系统和部件。用于执行方法600和本文中包括的其余方法的指令可以由控制器(诸如图1处的控制器12)基于存储在非暂时性存储器中的指令并且结合从如关于图1所讨论的发动机的传感器接收的信号来执行。控制器可以采用致动器(诸如一个或多个燃料喷射器(例如，图1处的燃料喷射器66)、节流板(例如，图1处的节流板64)、EGR控制设备致动器(例如，图2A处的EGR控制设备致动器217或图3A的EGR控制设备致动器315)等)，以根据下文所描绘的方法来改变装置在物理世界中的状态。

方法600开始于605并且包括指示是否满足用于进入DFSO的条件。DFSO进入条件可以基于各种车辆和发动机工况。具体地，方法600可以使用车辆速度、车辆加速度、发动机转速、发动机负荷、节气门位置、加速踏板位置、变速器挡位位置以及各种其他参数中的一者或多者的组合来在605处确定是否已经满足DFSO进入条件。在一个示例中，DFSO进入条件可以基于发动机转速低于阈值转速和/或发动机转速变化大于阈值发动机转速变化。在另一示例中，DFSO进入条件可以基于发动机负荷低于阈值发动机负荷和/或发动机负荷变化大于发动机负荷阈值变化。

如果在605处确定尚未满足DFSO进入条件，则方法600前进到610。在610处，方法600包括维持当前工况。例如，可以根据驾驶员需求来维持对发动机气缸的燃料喷射。然后，方法600可以结束。尽管被描绘为结束，但是可以理解，在驾驶循环期间，可以重复地确定是否满足DFSO进入条件，并且如果是，则方法600可以如下面进一步详细讨论的那样前进。

因此，返回到605，响应于指示满足DFSO进入条件，方法600前进到615。在615处，方法600包括通过命令燃料喷射器停止向发动机气缸喷射燃料来中断燃料供应。此外，在615处，方法600包括命令关闭EGR阀(例如，图2A处的提升阀203或图3A处的蝶阀303)。在EGR阀被命令关闭并且燃料供应中断的情况下，方法600前进到620。在620处，方法600包括将节气门开度控制到其中针对当前发动机转速达到初始进气压力的位置(θ₀)。对于零EGR流量，期望的初始进气压力可以与初始进气压力(p_i,0)相同，如上文所讨论的，以在当前速度下生成离线传递函数。作为一个示例，期望的初始进气压力可以是0.4巴。然而，在不脱离本公开的范围的情况下，期望的初始进气压力可以大于或小于0.4巴。例如，MAP传感器(例如，图1中的MAP传感器122)可以用于监测进气压力。

响应于获得期望的进气压力，方法600前进到625。在625处，方法600包括选择要确定孔口有效面积(A(x_k))时的EGR阀位置(x_k)。可以理解，EGR阀位置(x_k)可以对应于气门升程(在图2A的提升型阀的情况下)或气门角度(在图3A的蝶型阀的情况下)。例如，所述选择可以由控制器执行，并且可以基于优先考虑针对当前诊断程序测试哪个EGR阀位置(例如，哪个阀定位顺序)的预定时间表。例如，可以针对单个DFSO事件(对应于单个气门位置或不同气门位置)进行孔口有效面积的一次以上的确定。然而，在其他示例中，可以针对单个DFSO事件进行一次孔有效面积确定。在任一情况下，可能期望在后续DFSO事件期间获得附加的孔口有效面积确定(对于相同的气门位置或不同的气门位置)。

在一些示例中，可能期望获得在单个DFSO事件期间或跨一个以上的DFSO事件针对单个气门位置的多次孔口有效面积确定。这可以实现例如更高置信度孔口有效面积确定，其中针对特定气门位置的孔口有效面积确定一起求平均。

在选择EGR阀位置(x_k)时，方法600前进到630。在630处，方法600包括将节气门角度固定为与期望的进气压力相对应的节气门角度，并且将EGR阀位置命令到选定位置。

前进到635，方法600包括在达到稳态进气压力时(例如，在命令EGR阀位置(x_k)之后大约1.5秒至2秒)测量进气压力(p_i,k)。同样，可以经由如上文所讨论的MAP传感器监测进气压力。

继续到640，方法600包括估计与在步骤635处测量的选定阀位置处的进气压力(p_i,k)相对应的EGR孔口流量

具体地，可以经由控制器使用离线生成的传递函数(参考图4的步骤405)来执行估计EGR孔口流量，使得使用选定的EGR阀位置处的进气压力(p_i,k)作为传递函数的输入来使用，并且其中传递函数输出对应的EGR孔口流量。

在确定EGR孔口流量

时，方法600前进到645。在645处，方法600包括测量EGR孔口(例如，图2A处的可变孔口205或图3A处的可变孔口305)两端的压力差(ΔP)。如上面所讨论的，可以经由差压传感器(例如，差压传感器216或差压传感器316)来执行测量EGR孔口两端的压力差。在645处确定了压力差时，方法600可以包括根据以下两者来求解EGR孔口有效面积(A(x_k))：所确定的EGR口流量

和EGR孔口两端的压力差。

在645处确定EGR孔有效面积时，方法600前进到650。在650处，方法600包括确定EGR孔口有效面积(A(x_k))是否小于预定阈值EGR孔口有效面积(A_阈值((x_k))。如果是，则方法600前进到655，其中方法600包括指示堵塞的EGR孔口。所述指示可以包括在控制器处设定标志、发布诊断故障代码(DTC)，和/或亮起车辆仪表板处的故障指示灯，以向车辆操作员警示维修车辆的请求。

无论是否指示孔口堵塞，方法600都前进到660。在660处，方法600包括通过将EGR孔口有效面积(A(x_k))分配给选定的气门位置(x_k)来更新在线校准表。尽管方法600包括通过将EGR孔口有效面积分配给选定的气门位置来更新在线校准表，但是在一些示例中，不是立即将新估计的EGR孔口有效面积(A(x_k))分配给选定的气门位置(x_k)，而是可以使用一次或多次新的EGR孔口有效面积确定与一次或多次旧的EGR孔口有效面积确定的加权平均值来代替旧的EGR孔口有效面积确定，而不脱离本公开的范围。

随着在线校准表更新以包括新的EGR孔口有效面积确定作为选定的气门位置的函数，方法600可以在图7中前进到步骤665。然而，在其他示例中，方法600可以不前进到步骤665，并且可以替代地在不脱离本公开的范围的情况下结束。

现在转到图7，在步骤665处，方法600包括估计EGR阀有效面积(A*(x_k))。具体地，尽管出于EGR估计目的(由于EGR控制设备的孔口两端测量ΔP)需要EGR孔口有效面积(如上所讨论的那样确定)，但是在本文中认识到，还可能期望估计EGR阀面积(例如，以检测堵塞)。

因此，EGR阀面积可以被估计为如上文确定的EGR孔口流量

和EGR阀两端的压力差的估计值(ΔP*)的函数。具体地，可以基于排气压力(p_e)减去进气压力(p_i)减去EGR孔口两端的压力差(ΔP)来确定EGR阀两端的压力差的估计值(ΔP*＝p_e-p_i-ΔP)。换句话说，控制器可以根据EGR孔口流量和EGR阀两端的压力差的估计值来求解EGR阀面积。

利用在665处估计的EGR阀有效面积(A*(x_k))，方法600前进到670。在670处，方法600包括指示估计的EGR孔口有效面积(A*(x_k))是否小于预定阈值EGR孔口有效面积(A*_阈值(x_k))。如果是，则方法600前进到675，并且包括指示堵塞的EGR阀。类似于上文针对EGR孔口所讨论的，所述指示可以包括在控制器处设定标志、发布诊断故障代码(DTC)，和/或亮起车辆仪表板处的故障指示灯，以向车辆操作员警示维修车辆的请求。

无论是否指示EGR阀堵塞，方法600都前进到680。在680处，方法600包括通过将EGR阀有效面积(A*(x_k))分配给选定的EGR阀位置(x_k)来更新在线校准表。尽管方法600包括通过将EGR阀有效面积分配给选定的气门位置来更新在线校准表，但是在一些示例中，不是立即将新估计的EGR阀有效面积(A*(x_k))分配给选定的气门位置(x_k)，而是可以使用一次或多次新的EGR阀有效面积确定与一次或多次旧的EGR阀有效面积确定的加权平均值来代替旧的EGR阀有效面积确定，而不脱离本公开的范围。

在680处更新了在线校准表时，方法600前进到685。在685处，方法600包括经由控制器指示是否存在针对确定另一个EGR阀位置处的孔口和/或阀有效面积的请求。如果是，则方法600前进到688，其中方法600返回到方法600的步骤625。替代地，在不存在此请求的情况下，方法600前进到690。

在690处，方法600包括查询是否满足DFSO退出条件。DFSO退出条件可以包括车辆操作员在给定车辆工况和/或其他相关参数的情况下将加速踏板压下大于阈值量。如果尚未满足DFSO退出条件，则方法600前进到692，其中维持当前工况。换句话说，车辆继续在DFSO状况下操作，但是不追求进一步的EGR阀和/或EGR孔口有效面积确定。

替代地，响应于在690处满足DFSO退出条件，方法600包括前进到694。在694处，方法600包括发起DFSO退出，其中至少燃料喷射器被命令根据驾驶员需求恢复向发动机气缸提供燃料。其他相关参数可以返回到正常工况，包括但不限于节气门控制。然后，方法600可以结束。

基于以上描述，可以理解，可以基于更新的校准表来控制发动机操作，所述校准表经由图4的方法(其包括与图6至图7相对应的方法)来更新。例如，为了实现期望量的EGR流量，发动机控制策略可以依赖于一个或多个更新的校准表，以便推断打开EGR阀以实现期望量的EGR流量的量。

通过这种方式，可以基于进气歧管压力和可变孔口两端的压力差的测量值(以及在一些示例中，EGR阀两端的压力差的估计值)来确定与用于本公开的一个或多个EGR控制调节器的EGR阀和可变孔口相关联的有效面积。

确定与和本公开的EGR控制调节器相关联的EGR阀和/或可变孔口相关联的面积的技术效果是实现对EGR控制调节器的准确EGR控制，所述EGR控制调节器允许在较低EGR流量下具有较小孔口面积，而在较高EGR流量下具有较大孔口面积。因此，在较低EGR流量下，较小孔口面积可以实现可变孔口两端的足够大的压力差以实现准确EGR估计，同时还防止在请求较高EGR流量时限制较高EGR流量。

在另一个实施例中，EGR控制调节器包括提升阀和可变孔口，所述提升阀由第一插塞组成，并且所述可变孔口由第二插塞组成，其中所述提升阀在完全关闭时具有零有效面积，并且其中当所述提升阀完全关闭时所述可变孔口具有正非零最小有效面积。在一个示例中，所述第一插塞和所述第二插塞经由气门杆物理地联接，所述气门杆响应于单个致动器的致动而移动。在另一个示例中，当与所述提升阀相关联的第二面积接近最大打开位置时，与所述可变孔口相关联的第一面积保持基本不变。例如，当所述第二面积超过最大打开面积的60％时，所述第一面积可以改变小于阈值(例如，小于5％)。在其他示例中，当所述第二面积超过最大开口面积的65％、70％、75％、80％、85％、90％或95％时，所述第一面积的变化可以小于阈值。

在另一个实施例中，EGR控制调节器包括蝶阀和可变孔口，所述蝶阀由第一板组成，并且所述可变孔口由第二板组成，其中所述蝶阀在完全关闭时具有零有效面积，并且其中当所述蝶阀完全关闭时所述可变孔口具有正非零最小有效面积。在一个示例中，所述第一板和所述第二板经由公共轴物理地联接，所述公共轴响应于单个致动器的致动而旋转。在其他示例中，所述第一板的旋转通过齿轮传动装置联接到所述第二板的旋转。所述第一板可以位于包括所述EGR控制调节器的EGR通道中的弯曲部的第一侧上，并且所述第二板可以位于所述EGR通道中的弯曲部的第二侧上。在一个示例中，当与所述蝶阀相关联的第二面积接近最大打开位置时，与所述可变孔口相关联的第一面积保持基本不变。例如，当所述第二面积超过最大打开面积的60％时，所述第一面积可以改变小于阈值(例如，小于5％)。在其他示例中，当所述第二面积超过最大开口面积的65％、70％、75％、80％、85％、90％或95％时，所述第一面积的变化可以小于阈值。

应当注意，本文所包括的示例性控制和估计程序可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。本文所述的具体程序可以表示任何数目的处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的等)中的一种或多种。因此，所示的各种动作、操作和/或功能可以按所示的顺序执行、并行执行，或者在一些情况下被省略。同样地，处理次序不一定是实现本文描述的示例性实施例的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述而提供的。所示的动作、操作和/或功能中的一者或多者可以根据所使用的特定策略而重复地执行。另外，所描述的动作、操作和/或功能可图形地表示将被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中的代码，其中所描述的动作通过结合电子控制器在包括各种发动机硬件部件的系统中执行指令来实施。

应当理解，本文中公开的配置和程序本质上是示例性的，并且这些特定的实施例不应被视为具有限制意义，因为众多变化是可能的。例如，以上技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸以及其他发动机类型。本公开的主题包括本文中公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖的且非明显的组合和子组合。

如本文所使用，除非另有指定，否则术语“约”被解释为表示所述范围的±5％。

所附权利要求特别地指出被视为新颖的且非明显的某些组合和子组合。这些权利要求可指代“一个”要素或“第一”要素或其等同物。这些权利要求应当理解为包括一个或多个此类要素的结合，既不要求也不排除两个或更多个此类要素。所公开特征、功能、元件和/或性质的其他组合和子组合可通过修正本权利要求或通过在此申请或相关申请中呈现新的权利要求来要求保护。此类权利要求与原始权利要求相比无论在范围上更宽、更窄、等同或不同都被视为包括在本公开的主题内。

Claims

1.一种方法，其包括：

在排气再循环阀关闭时将发动机的进气口中的压力控制为第一稳态进气压力；

命令所述排气再循环阀打开并确定第二稳态进气压力和与所述排气再循环阀相关联的可变孔口两端的压力差；以及

基于所述第二稳态进气压力和所述压力差来估计可变孔口有效面积。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述排气再循环阀和所述可变孔口被包括作为位于排气再循环通道中的排气再循环控制设备的一部分；并且

其中所述排气再循环阀和所述可变孔口是不同的。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述排气再循环阀和所述可变孔口中的每一者经由公共致动器来致动。

4.根据权利要求1所述的方法，其还包括获得一组传递函数，这组传递函数将所述发动机的所述进气口中的所述压力与在所述排气再循环阀的不同打开位置处所述可变孔口两端的排气再循环质量流量相关；并且

其中基于所述第二稳态进气压力和所述压力差来估计所述可变孔口有效面积还包括依赖于从这组传递函数中选择的传递函数来推断所述可变孔口两端的所述排气再循环质量流量作为所述第二稳态压力的函数，并且使用所述可变孔口两端的所述排气再循环质量流量和所述压力差来估计所述可变孔口有效面积。

5.根据权利要求4所述的方法，其还包括：

基于所述可变孔口两端的所述排气再循环质量流量作为所述第二稳态压力和所述排气再循环阀两端的估计压力差的函数来估计排气再循环阀有效面积。

6.根据权利要求1所述的方法，其中命令所述排气再循环阀打开还包括命令所述排气再循环阀到达预定打开位置；并且

响应于估计了所述可变孔口有效面积，通过将所述可变孔口有效面积分配给所述排气再循环阀的所述预定打开位置来更新第一校准表。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述排气再循环阀在被命令完全关闭时具有零有效面积；并且

其中所述可变孔口在其中所述排气再循环阀完全关闭的状况下具有正非零面积。

8.根据权利要求1所述的方法，其还包括在所述排气再循环阀关闭时将所述进气口中的所述压力控制为所述第一稳态压力，并且命令所述排气再循环阀打开并确定所述发动机的减速燃料切断状况期间的所述第二稳态进气压力和所述压力差。

9.一种用于车辆的系统，其包括：

排气再循环通道，所述排气再循环通道将发动机的排气通道联接到所述发动机的进气通道，所述排气再循环通道包括排气再循环控制设备，所述排气再循环控制设备包括排气再循环阀和可变孔口两者；以及

控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时使所述控制器：

基于所述排气再循环阀被命令到预定打开位置时所述进气通道中的测试压力来推断所述可变孔口两端的排气再循环质量流率；并且

基于所述排气再循环质量流率和所述可变孔口两端的测量压力差来估计可变孔口有效面积，并且基于所述排气再循环质量流量和所述排气再循环阀两端的估计压力差来估计排气再循环阀有效面积。

10.根据权利要求9所述的系统，其还包括位于所述进气通道中的歧管绝对压力传感器；并且

其中所述控制器存储其他指令以基于来自所述歧管压力传感器的输出来确定所述测试压力。

11.根据权利要求9所述的系统，其还包括差压传感器，所述差压传感器用于监测所述可变孔口两端的压力；并且

其中所述控制器存储其他指令以基于来自所述差压传感器的输出来获得所述可变孔口两端的所述测量压力差。

12.根据权利要求9所述的系统，

其中所述控制器存储其他指令以基于估计的或测量的排气压力、所述测试压力与所述可变孔口两端的所述测量压力差之间的差值来估计所述排气再循环阀两端的所述压力差。

13.根据权利要求9所述的系统，其中所述可变孔口位于比所述排气再循环阀更靠近所述排气通道的位置处。

14.根据权利要求9所述的系统，其中所述排气再循环阀在处于完全关闭配置时具有零面积；并且

其中所述可变孔口在所述排气再循环阀处于所述完全关闭配置时具有正非零最小面积。

15.根据权利要求9所述的系统，其中所述控制器存储其他指令以基于使用所述测试压力作为输入并且作为回应输出所述排气再循环质量流率的传递函数来推断所述排气再循环质量流率。