控制内燃机系统的制作方法
未命名
08-23
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控制内燃机系统
优先权声明
1.本技术要求于2020年12月15提交的美国专利申请第17/122,154号的优先权,该文件的全部内容以参见的方式纳入本文。
技术领域
2.本公开涉及内燃系统的控制。
背景技术:
3.当控制内燃机时,确定进入发动机的精确的空气流量和/或空气压力,以精确地计算目标空燃比(afr)所需的燃料。在某些情况下,发动机设计成在化学当量afr、贫afr(过量空气)或富afr(过量燃料)的afr下运行。确定这种空气流量和/或空气压力的常见方式包括使用质量空气流量传感器(maf)、歧管绝对压力传感器(map)或两者的组合。精确地添加燃料以实现目标afr对于减少nox排放是有用的。
技术实现要素:
4.本公开描述了与控制内燃系统有关的技术。
5.在第一示例中,描述了一种控制内燃机系统的方法,该方法包括:接收节气门上游的第一压力的值;接收节气门上游的温度的值;接收节气门位置的值;接收位于节气门下游的会聚喷嘴的会聚端处的第二压力的值;以及基于所接收的第一压力、所接收的温度、所接收的节气门位置和所接收的第二压力来估计空气流量,其中,估计空气流量包括:基于所述节气门位置确定用于计算空气流量的一个或多个模型,所述模型包括节气门流量模型、会聚喷嘴流量模型或两者。
6.在第二示例中,有根据示例1的方法,其中,估计空气流量包括:使用所接收的第一压力、所接收的温度和所接收的节气门位置基于节气门流量模型计算空气流量。
7.在第三示例中,有根据示例1的方法,其中,估计空气流量包括:使用所接收的第一压力、所接收的温度、所接收的第二压力和所接收的节气门位置基于会聚喷嘴流量模型计算空气流量。
8.在第四示例中,有根据示例1至3中任一个的方法,其中,确定使用的模型包括:基于节气门位置确定节气门流量模型与会聚喷嘴流量模型的比率。
9.在第五示例中,有根据示例4的方法,其中,估计空气流量包括:使用所接收的第一压力和所接收的温度基于节气门流量模型计算空气流量;使用所接收的第一压力和所接收的温度基于会聚喷嘴流量模型计算空气流量;基于所确定的比率混合节气门流量模型和会聚喷嘴流量模型的算得空气流量;以及基于混合的算得空气流量确定估得空气流量。
10.在第六示例中,有根据示例1至5中任一个的方法,还包括:接收第三压力的值,第三压力对应于会聚-发散喷嘴的处于会聚喷嘴的下游的喉部处的压力;接收第四压力的值,其对应于会聚-发散喷嘴的下游的压力;以及基于第三压力和第四压力确定组合空气
流量、再循环排气气体流量和燃料流量。
11.在第七示例中,有根据示例6的方法,包括将一定量的燃料喷射到进气流体流中,燃料量基于估得空气流量、组合空气流量和再循环排气气体流量、目标空燃比或其组合。
12.在第八示例中,有根据示例1至7中任一个的方法,包括将一定量的再循环排气气体喷射到进气流体流中,再循环排气气体的量至少部分地基于估得空气流量来确定。
13.在第九示例中,有根据示例1至8中任一个的方法,还包括基于所接收的第一压力、所接收的温度和所接收的节气门位置来计算节气门两侧的压差。
14.在第十示例中,发动机系统包括:进气歧管,其构造成接收构造成在燃烧室内燃烧的可燃混合物;节气门,其位于进气歧管的上游,并构造成至少部分地调节进入进气歧管的空气流量;排气歧管,其构造成接收来自燃烧室的燃烧产物;以及在节气门的下游和进气歧管的上游的排气气体再循环混合器系统,该排气气体再循环混合器包括:排气气体壳体,其包括进入排气气体壳体内部的排气气体入口;混合器壳体;会聚喷嘴,其处于混合器壳体中并且在从混合器的空气入口到混合器的出口的流路中,会聚喷嘴朝向混合器的出口会聚;定位在节气门的上游的第一压力端口,第一压力端口提供感测节气门的上游的第一压力的位置;以及定位在会聚喷嘴的会聚端处的第二压力端口,该第二压力端口提供感测会聚喷嘴的会聚端处的第二压力的位置;控制器,其构造成:从处于第一压力端口处的第一压力传感器接收第一压力流,第一压力流对应于节气门上游的第一压力;从处于第一压力端口处的温度传感器接收温度流,温度流对应于节气门的上游的温度;从联接到节气门的编码器接收节气门位置流,该节气门位置流对应于节气门位置;从处于第二压力端口处的第二压力传感器接收第二压力流,该第二压力流对应于会聚喷嘴的会聚端处的第二压力;以及基于第一压力流、温度流、节气门位置流和第二压力流来估计空气流量。
15.在第七示例中,有根据权利要求10的示例的发动机,其中,控制器还构造成以以下步骤估计空气流量:基于节气门位置流确定节气门流量模型与会聚喷嘴流量模型的混合比率;使用第一压力流、节气门位置流和温度流基于节气门流量模型计算空气流量;使用第一压力流、第二压力流和温度流基于会聚喷嘴流量模型计算空气流量;基于所确定的混合比率混合节气门流量模型和会聚喷嘴流量模型的算得空气流量;以及基于所混合的算得空气流量确定估得空气流量。
16.在第十二示例中,有根据示例10至11中任一个的发动机系统,其中,温度流是第一温度流,控制器进一步构造为:接收第五压力流,第五压力流对应于排气气体入口上游的压力;接收第二温度流,第二温度流对应于排气气体入口的上游的温度;以及向排气气体再循环阀发送信号,该信号对应于要喷射到进气流体流中的再循环排气气体的量,该再循环排气气体的量至少部分地基于估得空气流量来确定。
17.在第十三示例中,有示例10至12中任一个的方法,还包括:会聚-发散喷嘴,其处于混合器壳体中并且包括流体连通的空气-排气入口以接收来自会聚喷嘴和排气气体壳体内部的流体流量;定位在会聚-发散喷嘴的喉部中的第三压力端口,该第三压力端口提供感测会聚-发散喷嘴的喉部内的第三压力的位置;以及定位在会聚-发散喷嘴的下游的第四压力端口,第四压力端口提供感测会聚-发散喷嘴的下游的第三压力的位置;控制器还构造成:从位于第三压力端口处的第三压力传感器接收第三压力流,该第三压力流对应于会聚-发散喷嘴的喉部处的第三压力;从位于第四压力端口处的第四压力传感器接收第
四压力流,该第四压力流对应于会聚-发散喷嘴的下游的第四压力;以及基于第三压力流和第四压力流确定组合空气流量、再循环排气气体流量和燃料流量。
18.在第十四示例中,有根据权利要求13的示例的发动机,其中,控制器还构造成向燃料喷射器发送信号,该信号对应于要喷射到进气流体流中的燃料的量,该燃料的量至少部分地基于估得空气流量、组合空气流量和再循环排气气体流量、目标空燃比或组合。
19.在第十五示例中,有一种发动机系统控制器,其构造成:接收对应于节气门的上游的第一压力的第一压力流;接收对应于节气门的上游的温度的温度流;接收对应于节气门位置的节气门位置流;接收对应于会聚喷嘴的位于节气门的下游的会聚端处的第二压力的第二压力流;基于节气门位置确定用于计算空气流量的一个或多个模型,模型包括节气门流量模型、会聚喷嘴流量模型或两者;以及基于一个或多个所确定的模型来估计空气流量。
20.在第十六示例中,有根据示例15的控制器,其中,确定用于计算空气流量的一个或多个模型包括该控制器还构造成:基于节气门位置流确定节气门流量模型与会聚喷嘴流量模型的比率;使用第一压力流、温度流和节气门位置流基于节气门流量模型计算空气流量;使用第一压力流、第二压力流和温度流基于会聚喷嘴流量模型计算空气流量;基于所确定的比率混合节气门流量模型和会聚喷嘴流量模型的算得空气流量;以及基于所混合的算得空气流量确定估得空气流量。
21.在第十七示例中,有根据示例15至16中任一个的控制器,其中,该控制器进一步构造成:从第三压力传感器接收第三压力流,第三压力流对应于会聚-发散喷嘴的处于会聚喷嘴下游的喉部处的第三压力;从第四压力传感器接收第四压力流,该第四压力流对应于会聚-发散喷嘴的下游的第四压力;以及基于第三压力流和第四压力流确定组合空气流量、再循环排气气体流量和燃料流量。
22.在第十八示例中,有根据示例17的控制器,其还构造成向燃料喷射器发送信号,该信号对应于要喷射到进气流体流中的燃料的量,该燃料量基于估得空气流量、组合空气流量和再循环排气气体流量、目标空燃比或组合。
23.在第十九示例中,有根据示例15至18中任一个的控制器,其中,温度流是第一温度流,控制器进一步构造为:接收第五压力流,该第五压力流对应于排气气体再循环阀的上游的压力;接收第二温度流,该第二温度流对应于排气气体再循环阀的上游的温度;以及向所述排气气体再循环阀发送信号,该信号对应于要喷射到进气流体流中的再循环排气气体的量,再循环排气气体的量至少部分地基于所述空气流量、第五压力流、第二温度流或组合来确定。
24.在第二十示例中,有根据示例15至19中任一个的控制器,其中,该控制器还构造成基于第一压力流、温度流和节气门位置流来计算节气门两侧的压差。
25.本公开中描述的示例实施方式是一种控制内燃机系统的方法。该方法包括以下特征。接收节气门上游的第一压力的值。接收节气门上游的温度的值。接收节气门位置的值。接收位于节气门下游的会聚喷嘴的会聚端处的第二压力的值。基于所接收的第一压力、所接收的温度、所接收的节气门位置和所接收的第二压力来估计空气流量,其中,估计空气流量包括基于节气门位置确定用于计算空气流量的一个或多个模型,模型包括节气门流量模型、会聚喷嘴流量模型或两者。
26.可以单独与示例方法组合或与其他方面组合的示例方法的一方面包括以下内容:
估计空气流量包括:使用所接收的第一压力、所接收的温度和所接收的节气门位置基于节气门流量模型计算空气力量。
27.可以单独与示例方法组合或与其他方面组合的示例方法的一方面包括以下内容:估计空气流量包括:使用所接收的第一压力、所接收的温度、所接收的第二压力和所接收的节气门位置基于会聚喷嘴流量模型计算空气流量。
28.可以单独与示例方法组合或与其他方面组合的示例方法的一方面包括以下内容:确定所使用的模型包括基于节气门位置确定节气门流量模型与会聚喷嘴流量模型的比率。
29.可以单独与示例方法组合或与其他方面组合的示例方法的一方面包括以下内容:估计空气流量包括:使用所接收的第一压力和所接收的温度基于节气门流量模型计算空气流量。估计空气流量包括:使用所接收的第一压力和所接收的温度基于会聚喷嘴流量模型计算空气流量。估计空气流量包括:基于所确定的比率混合节气门流量模型和会聚喷嘴流量模型的算得空气流量。基于混合的算得空气流量确定估得空气流量。
30.可以单独与示例方法组合或与其他方面组合的示例方法的一方面包括以下内容:接收第三压力,第三压力对应于会聚-发散喷嘴的处于会聚喷嘴的下游的喉部处的压力。接收第四压力,第四压力对应于会聚-发散喷嘴的下游的压力。基于第三压力流和第四压力流确定组合空气流量、再循环排气气体流量和燃料流量。
31.可以单独与示例方法组合或与其他方面组合的示例方法的一方面包括以下内容:一定量燃料喷射到进气流体流中。燃料量基于估得空气流量、组合空气流量和再循环排气气体流量、目标空燃比或组合。
32.可以单独与示例方法组合或与其他方面组合的示例方法的一方面包括以下内容:一定量再循环排气气体喷射到进气流体流中。再循环排气气体的量至少部分地基于估得空气流量来确定。
33.可以单独与示例方法组合或与其他方面组合的示例方法的一方面包括以下内容:基于所接收的第一压力、所接收的温度和所接收的节气门位置来计算节气门两侧的压差。
34.本公开中描述的示例实施方式是包括以下特征的发动机系统。进气歧管构造成接收构造成在燃烧室内燃烧的可燃混合物。节流件位于进气歧管的上游。节流件构造成至少部分地调节进入进气歧管的空气流。排气歧管构造成接收来自燃烧室的燃烧产物。排气气体再循环混合器系统处于节气门的下游和进气歧管的上游。排气气体再循环混合器包括排气气体壳体,该排气气体壳体具有进入排气气体壳体内部的排气气体入口。会聚喷嘴处于混合器壳体中并且处于从混合器的空气入口到混合器的出口的流路中。会聚喷嘴朝向混合器的出口会聚。第一压力端口处于节气门的上游。第一压力端口提供感测节气门上游的第一压力的位置。第二压力端口处于会聚喷嘴的会聚端处。第二压力端口提供感测会聚喷嘴的会聚端处的第二压力的位置。控制器构造成从处于第一压力端口处的第一压力传感器接收第一压力流。第一压力流对应于节气门的上游的第一压力。控制器构造成从处于第一压力端口处的温度传感器接收温度流。温度流对应于节气门的上游的温度。控制器构造成从联接到节气门的编码器接收节气门位置流。节气门位置流对应于节气门位置。控制器构造成从处于第二压力端口处的第二压力传感器接收第二压力流。第二压力流对应于会聚喷嘴的会聚端处的第二压力。控制器构造成基于第一压力流、温度流、节气门位置流和第二压力流来估计空气流量。
35.可以单独与示例发动机系统组合或与其他方面组合的示例发动机系统的一方面包括以下内容:控制器还构造成通过以下步骤估计空气流量。基于节气门位置流确定节气门流量模型与会聚喷嘴流量模型的比率。使用第一压力流、节气门位置流和温度流基于节气门流量模型计算空气流量。使用第一压力流、第二压力流和温度流基于会聚喷嘴流量模型计算空气流量。基于所确定的比率混合节气门流量模型和会聚喷嘴流量模型的算得空气流量。基于混合的算得空气流量确定估得空气流量。
36.可以单独与示例发动机系统组合或与其他方面组合的示例发动机系统的一方面包括以下内容:温度流是第一温度流。控制器还够造成接收第五压力流,该第五压力流对应于排气气体入口上游的压力。控制器还够造成接收第二温度流,该第二温度流对应于排气气体入口上游的温度。控制器还够造成向排气气体再循环阀发送信号。该信号对应于喷射到进气流体流中的再循环排气气体量。再循环排气气体的量至少部分地基于估得空气流量来确定。
37.可以单独与示例发动机系统组合或与其他方面组合的示例发动机系统的一方面包括以下内容:会聚-发散喷嘴在混合器壳体中并且包括流体连通的空气-排气入口以接收来自会聚喷嘴和排气壳体内部的流体流。第三压力端口处于会聚-发散喷嘴的喉部中。第三压力端口提供感测会聚-发散喷嘴的喉部内的第三压力的位置。第四压力端口处于会聚-发散喷嘴的下游。第四压力端口提供感测会聚-发散喷嘴下游的第四压力的位置。控制器还构造成从位于第三压力端口处的第三压力传感器接收第三压力流。第三压力流对应于会聚-发散喷嘴的喉部处的第三压力。控制器还构造成从位于第四压力端口处的第四压力传感器接收第四压力流。第四压力流对应于会聚-发散喷嘴下游的第四压力。控制器还够造成基于第三压力流和第四压力流确定组合空气流量、再循环排气气体流量和燃料流量。
38.可以单独与示例发动机系统组合或与其他方面组合的示例发动机系统的一方面包括以下内容:控制器还构造成向燃料喷射器发送信号。该信号对应于喷射到进气流体流中的燃料量。燃料量基于估得空气流量、组合空气流量和再循环排气气体流量、目标空燃比或组合。
39.本公开中的主题的一种示例实施方式是构造成执行以下步骤的发动机系统控制器。由控制器接收对应于节气门上游的第一压力的第一压力流。由控制器接收对应于节气门上游的温度的温度流。由控制器接收对应于节气门位置的节气门位置流。由控制器接收对应于会聚喷嘴的位于节气门的下游的会聚端处的第二压力的第二压力流。由控制器基于节气门位置确定用于计算空气流量的一个或多个模型。这些模型包括节气门流量模型、会聚喷嘴流量模型或两者。由控制器基于一个或多个所确定的模型估计空气流量。
40.可以单独与示例发动机系统控制器组合或与其他方面组合的示例发动机系统控制器的一方面包括以下内容:确定用于计算空气流量的一个或多个模型包括,控制器还构造成执行以下步骤。控制器基于节气门位置流确定节气门流量模型与会聚喷嘴流量模型的比率。控制器使用第一压力流、温度流和节气门位置流基于节气门流量模型计算空气流量。控制器使用第一压力流、第二压力流和温度流基于会聚喷嘴流量模型计算空气流量。控制器基于所确定的比率混合节气门流量模型和会聚喷嘴流量模型的算得空气流量。控制器基于混合的算得空气流量确定估得空气流量。
41.可以单独与示例发动机系统控制器组合或与其他方面组合的示例发动机系统控制器的一方面包括以下内容:控制器还够造成从第三压力传感器接收第三压力流。第三压力流对应于会聚-发散喷嘴的处于会聚喷嘴下游的喉部处的第三压力。控制器还够造成从第四压力传感器接收第四压力流。第四压力流对应于会聚-发散喷嘴下游的第四压力。控制器还够造成基于第三压力流和第四压力流确定组合空气流量、再循环排气气体流量和燃料流量。
42.可以单独与示例发动机系统控制器组合或与其他方面组合的示例发动机系统控制器的一方面包括以下内容:控制器还构造成向燃料喷射器发送信号。该信号对应于喷射到进气流体流中的燃料量。燃料量基于估得空气流量、组合空气流量和再循环排气气体流量、目标空燃比或组合。
43.可以单独与示例发动机系统控制器组合或与其他方面组合的示例发动机系统控制器的一方面包括以下内容:温度流是第一温度流。控制器还够造成接收第五压力流,该第五压力流对应于排气气体再循环阀上游的压力。控制器还够造成接收第二温度流,该第二温度流对应于排气气体再循环阀上游的温度。控制器还够造成向排气气体再循环阀发送信号。该信号对应于喷射到进气流体流中的再循环排气气体量。再循环排气气体量至少部分地基于估得空气流量、第五压力流、第二温度流或组合来确定。
44.可以单独与示例发动机系统控制器组合或与其他方面组合的示例发动机系统控制器的一方面包括以下内容:控制器还构造成基于第一压力流、温度流和节气门位置流来计算节气门两侧的压差。
45.在附图和以下描述中阐述了该主题的一种或多种实施方式的细节。该主题的其他特征、目的和优点将从说明书和附图以及权利要求中变得明显。
附图说明
46.图1是示例内燃机系统的示意图。
47.图2是示例排气气体再循环(egr)混合器的侧视半剖示意图。
48.图3是具有传感器和感测端口的示例egr混合器的侧视半剖示意图。
49.图4是可以与本公开的各方面一起使用的示例控制器的框图。
50.图5是可以与本公开的各方面一起使用的示例方法的流程图。
51.各个附图中的相同附图标记和标号指代相同的元件。
具体实施方式
52.在发动机瞬态运行期间,很难精确地控制进入发动机的空燃比(afr)。在所有运行状态下,控制发动机的afr对发动机性能和排放至关重要。例如,在一个典型解决方案中,通过使用具有瞬态补偿表的标准速度密度方程,利用发动机端口流量来估计节气门流量。这种方法没有利用正确的物理模型,这导致了更高的相关工程成本和对瞬态状态不那么稳健的解决方案。此外,使用这种方法也可能使后处理成本更高。有时也使用通过使用等熵流(例如,使用孔口质量流方程或该方程的椭圆近似)来寻找节气门流量的方法;然而,当阀两端的δ压力(dp)较低时,已知该解决方案不太准确且不太稳定。在某些情况下,这种问题是由压力传感器的不准确引起的。替代地或附加地,当阀在关闭位置附近运行时(例如,当节
气门处于关闭至10%打开的范围时),这种等熵流模型可能导致不准确。在一些情况下,这种问题是由对于位置小变化的有效面积大变化、结合位置传感器的不准确、当阀接近关闭位置时的部件间变化和泄漏路径、压力传感器的不准确或这些差异的任何组合而引起的。
53.本公开涉及对内燃机系统的控制。在节流阀的上游检测压力和温度。测量节气门位置本身。基于这些测量结果,在某些情况下,使用特定于节气门的节气门模型来计算节气门两侧的估计压降。节气门的下游是egr混合器,该egr混合器包括会聚喷嘴。在会聚喷嘴的会聚端检测压力。基于在节流阀上游检测到的压力和温度、检测到的节气门位置以及在会聚喷嘴的会聚端检测到的压力,在某些情况下,包括在瞬态状态期间,可以非常准确地估计空气流量。这是通过基于节气门位置确定用于计算空气流量的一个或多个模型来实现的。在某些情况下,选定的模型包括节气门流量模型、会聚喷嘴流量模型或两者。在使用这两种模型的情况下,它们是基于节气门位置或压降进行加权的。理想地,估得空气流量应该与可计算map相关,该可计算map等于由map传感器检测到的map。在一些情况下,当计算出的map和检测到的map彼此不相等时,使用补偿表或等式来校正不一致。
54.图1示出了示例发动机系统100。发动机系统100包括进气歧管104,该进气歧管104构造成接收要在发动机缸体102的燃烧室内燃烧的可燃混合物。即,进气歧管104流体联接到氧气源和燃料源。可燃混合物包括空气和任何可燃流体,如天然气、雾化汽油或雾化柴油。尽管所示的实施方式包括四缸发动机缸体102,但是也可以使用任意数量的(气)缸。此外,尽管所示的实施方式包括活塞式发动机缸体102,但是本公开的各方面可应用于其他类型的内燃机,如旋转发动机或燃气轮机。
55.节气门112位于进气歧管104和egr混合器114的上游。节气门112构造成调节从周围环境116进入进气歧管104的空气流,例如,通过改变经过节气门112的流道的横截面积。应当注意,进气歧管可能会经历增压状态。即,节气门处的压力可能大于周围环境116中的压力。在一些实施方式中,节气门112包括蝶形阀或盘形阀。减小通过节气门112的流道的横截面积会减小通过节气门112流向进气歧管104的空气的流速。组合温度及压力传感器132正好位于节气门112的上游。该组合温度及压力传感器132检测egr节流阀126上游的空气流的压力和温度。尽管在整个本公开中主要描述为组合的传感器,但是在一些实施方式中,也使用单独的、离散的传感器来代替组合的温度及压力传感器132。
56.排气歧管106构造成接收来自发动机缸体102的燃烧室的燃烧产物(排气)。即,排气歧管106流体联接到燃烧室的出口。egr流道108或导管与排气歧管106和进气歧管104流体连接。在所示的实施方式中,egr节流阀126在egr流道108内位于排气歧管106与进气歧管104之间,并且用于调节egr流量。egr节流阀126通过调整经过egr节流阀126的egr流道108的横截面积来调节egr流量。在一些实施方式中,egr节流阀126包括蝶形阀、盘形阀、针阀或另一阀类型。egr节流阀126的上游是组合温度及压力传感器134。该传感器检测egr节流阀126上游的egr气体的压力和温度。尽管在整个本公开中主要描述为组合的传感器,但是在一些实施方式中,使用单独的、离散的传感器来代替组合的温度及压力传感器134。
57.在所示的实施方式中,egr流道馈送到位于节气门112下游和进气歧管104上游的egr混合器114中。egr混合器114位于发动机进气系统中,并且流体连接到节气门112、进气歧管104和egr流道108。流体连接可以由包含允许流体流动的流道的导管制成。在一些实施方式中,egr混合器114可以被包括在将进气歧管104连接到节气门112的导管内、进气歧管
104自身内、egr流道108内、集成在节气门112内或集成在egr节流阀126内。附加的传感器和感测端口可以被包括在egr混合器114的各个部件内。有关示例egr混合器114的细节将在本公开的下文中进行描述。
58.在所示的实施方式中,排气气体冷却器110在egr流道108中位于排气歧管106与egr混合器114之间。排气气体冷却器110可以运行成在egr混合器114和egr节流阀126之前降低排气气体的温度。排气气体冷却器110是热交换器、如空气-空气交换器或空气-水交换器。可选地,一些实施方式可以省略排气气体冷却器110。
59.在一些实施方式中,发动机系统100包括位于节气门112上游的压缩机118。在具有压缩机118但没有节气门的发动机中、比如无节气门的柴油发动机中,不需要节气门,并且在一些实施方式中,混合器在压缩机的下游。在一些实施方式中,压缩机118包括离心压缩机、正排量压缩机或用于在发动机运行期间增加egr流道108内的压力的另一种类型的压缩机。在一些实施方式中,发动机系统100包括中间冷却器120,其构造成在空气进入歧管之前对压缩空气进行冷却。在所示的实施方式中,压缩机118是涡轮增压器的一部分。即,涡轮122位于排气歧管106的下游,并且随着排气气体膨胀穿过涡轮122而旋转。涡轮122例如经由轴124联接到压缩机118,并且使压缩机118旋转。尽管所示的实施方式利用涡轮增压器来增加进气歧管压力,但是在某些情况下也使用其他压缩方法、例如电动或发动机驱动的压缩机(例如,增压器)。在一些实施方式中,使用单独的控制器130或发动机控制单元(ecu)来控制和检测系统运行的各个方面。例如,控制器130可以基于当前的运行状态和由各个传感器感测的参数来调整空燃比、火花正时和egr流速。
60.图2是示例egr混合器114的侧视半剖示意图。egr混合器114由一个或多个壳体或外壳构成。外壳的端壁中的开口限定了由一个或多个外壳224限定的内部流道222的空气入口204和出口206。内部流道222将流从空气入口204引导至出口206以允许流穿过egr混合器114。在一个或多个外壳224内,egr混合器114包括在从egr混合器114的空气入口204到egr混合器114的出口206的流路中的会聚喷嘴202。会聚喷嘴202包括会聚部分203,其沿朝向会聚端208流动的方向会聚。即,会聚喷嘴202的下游端(出口)的横截面积、即流量面积比会聚喷嘴202的上游端(入口)226的横截面积小。在一些实施例中,会聚喷嘴包括不会聚但保持相对平直而不改变横截面流量面积的部分。在某些情况下,这些区段用于将会聚喷嘴202保持在egr混合器114内。egr混合器114包括排气气体接收器壳体210,并且排气气体接收器壳体210包括一个或多个排气气体入口212,这些排气气体入口212自egr流道108馈送并流体连接到egr流道108,并且进入排气气体接收器壳体210的内部接收器腔228中。在所示的实施方式中,排气气体接收器壳体210围绕会聚喷嘴202,使得会聚喷嘴202的一部分处于内部接收器腔228内。会聚喷嘴202定位成从会聚喷嘴202的会聚端208形成自由的气体射流。此外,排气气体入口212在会聚喷嘴202的会聚端208的上游。虽然所示的实施方式示出会聚喷嘴202至少部分地在排气气体接收器壳体210内,但是也可以使用其他设计。在一些实施方式中,空气入口204和出口206设有附接件或配件,以便能够连接到发动机缸体102的进气歧管104和/或egr混合器114。在一些情况下,会聚喷嘴202可以与具有不同入口面积226和/或会聚端208的喷嘴模块化地互换,从而使系统易于改变以适应多种发动机尺寸。例如,在某些情况下,会聚喷嘴202设有螺纹或到一个或多个混合器外壳224的其余部分的另一形式的可移除附接。
61.会聚-发散喷嘴214在会聚喷嘴202的会聚部分203的下游并且流体联接,以接收来自会聚端208、排气气体入口212以及(在某些情况下)燃料供应部216的流体流。换言之,会聚-发散喷嘴214可以用作进气歧管104的空气-燃料-排气气体入口。为了帮助促进混合,会聚-发散喷嘴214的入口230的面积比会聚喷嘴202的出口大。会聚-发散喷嘴214包括三个部分:入口230、喉部232和出口206。喉部232是会聚-发散喷嘴214的最窄点并且位于并流体连接在会聚-发散喷嘴214的入口230的下游。会聚-发散喷嘴214在喉部232处变窄增加了流体流随着它穿过会聚-发散喷嘴214的流速。会聚-发散喷嘴214流体连接到进气歧管104并在其上游。在喉部232与出口206之间,穿过会聚-发散喷嘴214的流道的横截面增大。横截面积的增大减慢了流速并提高了流体流的压力。在某些情况下,横截面积的增大可以将尺寸定成增大egr混合器114内的压力,使得egr混合器114两侧的压降为零、标称值或小。在一些实施方式中,会聚-发散喷嘴214在入口230、出口206或这两者处包括螺纹或另一种形式的可移除附接件,以允许会聚-发散喷嘴214安装并且流体连接到发动机系统100的进气口的其余部分。与会聚喷嘴202一样,在某些情况下,会聚-发散喷嘴214能与具有不同入口230、喉部232和出口206面积的喷嘴214模块化地互换,以使系统易于改变以适应多种发动机尺寸。
62.所示的实施方式示出了会聚喷嘴202和会聚-发散喷嘴214在同一中心轴线220处对齐,但在一些实施方式中,会聚喷嘴202和会聚-发散喷嘴214的中心轴线可能不对齐或平行。例如,空间约束可能需要egr混合器114在会聚喷嘴202和会聚-发散喷嘴214的轴线之间具有一角度。在一些实施方式中,流道可以是弯曲的,而不是如图2所示的大致平直流道。
63.如图所示,燃料供应部216包括燃料供应管218,该燃料供应管平行且居中地终止在空气流路内。燃料供应管218构造成沿流过egr混合器114的方向将燃料供应到空气流路中,并且供应到会聚喷嘴202的会聚部分203的上游。在一些实施方式中,燃料供应管218是联接到气态燃料源的气态燃料供应管。然而,由燃料供应管218输送的燃料能够供应任何可燃流体,如天然气、汽油或柴油等。虽然示出为单个管,但是在某些情况下,燃料供应管218以其他方式构造,例如作为穿过混合器的流动区域的交叉件、作为沿着流动区域的周界的燃料输送孔、或其他方式。虽然所示的实施方式示出了构造成在会聚喷嘴202的会聚部分203的上游喷射燃料的燃料供应管218,但是也可以通过在排气气体入口212上游的燃料供应端口234添加燃料。即,在某些情况下,燃料可以注入到egr流中。在一些实施方式中,这样的端口包括气体燃料供应端口。在一些情况下,燃料可以高速输送,其速度高达并包括燃料供应管218处的声波流,从而还产生燃料/空气喷射泵,其允许燃料为进入并穿过喷嘴的主空气流提供额外的动力。在这种情况下,产生更高的压力,从而产生声波射流,进一步增强了燃料和空气的混合。如果流本身就拥塞,这就减少了对燃料压力调节器的需求。此外,如果燃料射流经由焦耳-汤普森效应变冷,它将冷却空气/燃料流,从而降低空气路径增压空气冷却器的除热需求。替代地或附加地,在一些实施方式中,在节气门112的上游添加燃料。
64.所示的实施方式如下地操作。会聚喷嘴202的会聚部分203增加egr混合器114中的气流302的速度并降低其压力。响应于(例如,因为)离开会聚喷嘴202的自由喷射气流302的压力降低,排气流304通过排气气体入口212被吸入egr混合器114中。排气流304从排气歧管106最终被引导到会聚喷嘴202的会聚部分203下游的点。空气流302、排气流304和燃料流
306混合以形成燃烧混合物308,第二会聚喷嘴214a定位在会聚喷嘴202的会聚部分203的下游。通过发散喷嘴214b,燃烧混合物308的压力增加并且燃烧混合物308的速度减小。虽然第二会聚喷嘴214a和发散喷嘴214b示出为单个会聚-发散喷嘴214,但是在一些实施方式中,第二会聚喷嘴214a和发散喷嘴214b是分开的不同部件。
65.在所示的实施方式中,燃料流306被供应到空气流302中,并且燃料供应管218与空气流道的中心平行且成直线。在会聚喷嘴202的会聚部分203的上游供应燃料流306。在一些实施方式中,通过燃料供应端口将燃料流306供到排气流304中。与所使用的实施方式无关,燃料流306有时包括气态燃料流。在一些实施方式中,燃料流306的喷射速度高于空气流302的速度。如此高的速度可有助于混合空气流302、燃料流306和排气流304。
66.在一些实施方式中,会聚-发散喷嘴214的喉部232具有的横截面流量面积比会聚喷嘴202的会聚端208的横截面流量面积大。例如,在一些实施方式中,会聚-发散喷嘴214的喉部232的最小的流量面积是会聚喷嘴202的会聚端208的最小流量面积的1.1-3倍。通常,当喉部232的尺寸定为使得两个流体流能够以大致相同的速度通过喉部232时,达到高效性能。例如,在120℃下为25% egr的情况下,喉部232的面积大约是会聚喷嘴202的会聚端208的流量面积的1.5倍。
67.图3是具有传感器和感测端口的示例egr混合器114的侧视半剖示意图。第一压力端口351定位在节气门112的上游。第一压力端口351通过允许内部流道222与结合温度及压力传感器132之间的流体连通来提供感测会聚喷嘴202上游的压力和温度的位置。节气门112包括位置传感器353。位置传感器检测节气门112的位置,并且在某些情况下包括编码器、霍尔效应传感器、光学传感器或具有足够准度和精度的任何其他类型的传感器。基于由这些传感器(132和353)提供的信息或流,根据节气门流量特性的模型来计算节气门112下游的估计压降或压力。当节气门处于关闭或接近关闭位置时(例如,当节气门处于关闭至10%打开的范围时),这种方法可以产生足够准确的maf计算结果。
68.在一些实施方式中,第二压力端口352定位在会聚喷嘴202的会聚部分203的上游和节气门112的下游。第二压力端口352通过允许内部流道222与第二压力传感器357之间的流体连通来提供感测会聚喷嘴202上游和节气门112下游的压力的位置。在使用第二压力端口352和第二压力传感器357的情况下,可以将节气门112下游的压力与节气门112上游的计算压力进行比较。在这样的实施方式中,校正表可用于调整计算空气流,或者节气门112下游的计算压力可由节气门112下游的测得压力代替。
69.第三压力端口356定位在会聚喷嘴202的会聚部分203之后,例如在会聚端208处。第三压力端口356通过允许内部流道222与压力传感器354之间的流体连通来提供感测会聚喷嘴202的会聚端208处的压力的位置。如图所示,第三压力端口356被集成到会聚喷嘴202中,但是可以使用具有类似结果的单独的、离散的感测端口。基于由传感器132和354提供的信息或流,根据会聚喷嘴流量特性的模型来计算节气门112下游的估计压降或压力。当节气门112处于关闭或接近关闭位置时(例如,当节气门处于关闭至60%打开的范围时),该方法可以产生足够准确的maf计算结果。
70.在一些实施方式中,第四压力端口358定位在会聚-发散喷嘴214的喉部232中。第四压力端口358通过允许内部流道222与压力传感器360之间的流体连通来提供感测会聚-发散喷嘴214的喉部232内的压力的位置。
71.第五压力端口362定位在会聚-发散喷嘴214的喉部232下游,例如,在进气歧管104内。第五压力端口362通过允许内部流道222与压力传感器364之间的流体连通来提供感测会聚-发散喷嘴214的下游的压力的位置。在一些实施方式中,压力传感器364是map传感器。
72.第六压力端口366定位在egr节流阀126的上游。第六压力端口366通过允许egr流道108与结合温度及压力传感器134之间的流体连通来提供感测egr节流阀126上游的压力和温度的位置。在一些实施方式中,部分地基于由组合温度及压力传感器134所提供的测量值来计算egr流量。
73.除了先前描述的maf计算之外,在某些实施方式中,通过比较由压力传感器360和压力传感器364感测到的压力来确定空气-燃料-排气质量流速。在一些情况下,质量空气流速与空气-燃料-排气流速之间的差用于计算egr质量流速。在某些情况下,这样的计算由控制器130执行(图1)。在一些情况下,maf和egr流速用作控制器的输入以调整发动机系统100内的各种参数。在某些情况下,控制器130是发动机控制单元(ecu),其对发动机系统100运行的一些或全部方面、比如燃料供给、空气、点火和/或其他发动机运行参数进行控制。在某些情况下,控制器130是与发动机系统的ecu分离的控制单元。控制器130也不需要向发动机系统100发送致动和/或控制信号,而是可以替代地向ecu提供诸如maf、egr流速之类的信息,以供ecu用于控制发动机系统100。
74.图4是可以与本公开的各方面一起使用的示例控制器130的框图。控制器130主要可以监测系统的参数,并且发送信号以致动和/或调整系统的各种运行参数。如图4所示,在某些情况下,控制器130包括处理器450(例如,实施为一个或多个处理器)和存储器452(例如,实施为一个或多个存储器),存储器452包含使处理器450执行本文所述的操作的指令。处理器450联接到输入/输出(i/o)接口454,以发送和接收与系统中的部件的通信,这些部件包括例如结合温度及压力传感器132、位置传感器353以及压力传感器132和364。在某些情况下,控制器130还可以与发动机系统100的各种系统部件(包括节气门112和egr节流阀126)中的一个或多个以及设置在发动机系统100中的其他传感器(例如,压力传感器、温度传感器、爆震传感器和其他类型的传感器)通信状态,并且向其发送致动和/或控制信号。
75.图5是可以全部或部分地由控制器130执行的方法500的流程图。在502,控制器130接收对应于节气门112上游的第一压力的第一压力流。在504,控制器130接收对应于节气门上游的温度的温度流。在506,控制器130接收对应于节气门位置的节气门位置流。在508,控制器130接收对应于位于节气门112下游的会聚喷嘴202的会聚端208处的第二压力的第二压力流。在控制器130接收到流之后,在510,控制器130基于节气门位置确定用于计算空气质量流量的一个或多个模型。控制器130在节气门流量模型、会聚喷嘴流量模型或同时使用二者之间进行选择。基于一个或多个所确定的流量模型,在512,控制器130基于一个或多个确定模型来估计空气质量流量。
76.为了确定哪个模型用于计算空气质量流量,控制器130基于节气门位置流确定节气门流量模型与会聚喷嘴流量模型的比率。例如,如果节气门112处于关闭或接近关闭的位置,则节气门流量模型将比会聚喷嘴流量模型加权更重。反之,如果节气门112处于打开或接近打开的位置,则会聚喷嘴流量模型将比节气门流量模型加权更重。基于节气门流量模型,使用第一压力流、温度流和节气门位置流来计算空气流量。换言之,由控制器130基于第
一压力流、温度流和节气门位置流来计算节气门112两侧的压差。基于会聚喷嘴流量模型,使用第一压力流、第二压力流和温度流来计算空气流量。一旦控制器130已经基于两个流动模型计算出气流,控制器130就基于所确定的比率来混合节气门流量模型和会聚喷嘴流量模型的算得空气流量。然后,控制器130基于混合的算得空气流量确定估得空气流量。
77.在一些实施方式中,控制器130从第三压力传感器360接收第三压力流。第三压力流对应于会聚-发散喷嘴214的处于会聚喷嘴202下游的喉部232处的第三压力。控制器130还可以接收来自第四压力传感器364的第四压力流。第四压力流对应于会聚-发散喷嘴214下游的第四压力,例如,在进气歧管104(图1)内。在一些实施方式中,第四压力传感器364是map传感器。基于第三压力流和第四压力流,控制器130可以确定组合的空气流量、再循环排气气体流量和燃料流量。在一些情况下,控制器130可以基于算得空气流量来确定算得map值。在这种情况下,可以将算得map与测得map进行比较,并且可以通过控制器130利用补偿表来校正差异。在一些实施方式中,补偿表用于捕获系统不确定性和更复杂的系统动力学。由于保真度限制,在简单的一维中很难捕捉到这样的变量。
78.在某些情况下,控制器130可以控制内燃机系统100(图1)的许多方面。例如,控制器130可以向燃料喷射器或多个喷射器发送信号。该信号对应于喷射到进气流体流中的燃料量。燃料量基于估得空气流量、组合空气流量和再循环排气气体流量、目标空燃比或组合。在某些情况下,与各种参数相对应的目标空燃比值储存在控制器130的存储器452内的表上,或者在某些情况下,例如利用pid控制器基于发动机参数来计算这些目标空燃比值。
79.在一些实施方式中,温度流是第一温度流。控制器130可以接收与egr节流阀126上游的压力相对应的第五压力流。控制器130可以接收与egr节流阀126上游的温度相对应的第二温度流。在这样的实施方式中,控制器130向egr节流阀126发送信号。该信号对应于喷射到进气流体流中的egr量。在这种情况下,egr的量至少部分地基于估得空气流量、第五压力流、第二温度流或其组合来确定。
80.虽然本公开包含许多特定的实施细节,但这些实施细节不应被解释为对可能要求保护的范围的限制,而应被解释为针对特定主题的特定实施方式所特有的特征的描述。本公开中在不同实施方式的背景下描述的某些特征也能够在单个实施方式中组合实施。相反地,在单个实施方式的背景下描述的各种特征也能够在多个实施方式中分别实施或以任何合适的子组合来实施。此外,尽管各特征可在上文被描述为以某些组合起作用并且甚至初始要求这样保护,但是所要求保护的组合的一个或多个特征可在某些情况下从组合中去除,并且所要求保护的组合可针对子组合或子组合的变型。
81.类似地,尽管在附图中以特定的次序描述操作,但这不应被理解为需要这些操作以所示的特定次序或以依次的顺序被执行或所有所示操作都要被执行以获得期望的结果。此外,在如上所述的实施方式中,各种系统部件的分离不应当被理解为在所有实施方式中都需要这样的分离,而是应当理解,所描述的部件和系统通常能够一起集成在单个产品中,或封装到多个产品中。
82.已经描述了本主题的多个实施方式。然而,应该理解,可进行各种修改。因此,其他实施方式在以下权利要求书的范围内。
技术特征:
1.一种控制内燃机系统的方法,所述方法包括:接收节气门上游的第一压力的值;接收所述节气门上游的温度的值;接收节气门位置的值;接收位于所述节气门下游的会聚喷嘴的会聚端处的第二压力的值;以及基于所接收的第一压力、所接收的温度、所接收的节气门位置和所接收的第二压力来估计空气流量,其中,估计空气流量包括:基于所述节气门位置确定用于计算空气流量的一个或多个模型,所述模型包括节气门流量模型、会聚喷嘴流量模型或所述节气门流量模型和所述会聚喷嘴流量模型两者。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,估计空气流量包括:使用所接收的第一压力、所接收的温度和所接收的节气门位置基于所述节气门流量模型计算空气流量。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,估计空气流量包括:使用所接收的第一压力、所接收的温度、所接收的第二压力和所接收的节气门位置基于所述会聚喷嘴流量模型计算空气流量。4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的方法,其特征在于,确定要使用哪个模型包括:基于节气门位置确定节气门流量模型与会聚喷嘴流量模型的比率。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,估计空气流量包括:使用所接收的第一压力和所接收的温度基于所述节气门流量模型计算空气流量;使用所接收的第一压力和所接收的温度基于所述会聚喷嘴流量模型计算空气流量;基于所确定的比率混合所述节气门流量模型和所述会聚喷嘴流量模型的算得空气流量;以及基于混合的算得空气流量确定估得空气流量。6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的方法,其特征在于,还包括:接收第三压力的值,所述第三压力对应于会聚-发散喷嘴的处于所述会聚喷嘴的下游的喉部处的压力;接收第四压力的值,所述第四压力对应于所述会聚-发散喷嘴的下游的压力;以及基于所述第三压力和所述第四压力确定组合空气流量、再循环排气气体流量和燃料流量。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,包括:将一定量的燃料喷射到进气流体流中,所述燃料的量基于估得空气流量、组合空气流量和再循环排气气体流量、目标空燃比或组合。8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的方法,其特征在于,包括:将一定量的再循环排气气体喷射到进气流体流中,所述再循环排气气体的量至少部分地基于估得空气流量来确定。9.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的方法,其特征在于,还包括:基于所接收的第一压力、所接收的温度和所接收的节气门位置来计算所述节气门两侧的压差。10.一种发动机系统,包括:
进气歧管,所述进气歧管构造成接收构造成在燃烧室内燃烧的可燃混合物;在所述进气歧管上游的节气门,所述节气门构造成至少部分地调节进入所述进气歧管的空气流量;排气歧管,所述排气歧管构造成接收来自所述燃烧室的燃烧产物;以及在所述节气门的下游和所述进气歧管的上游的排气气体再循环混合器系统,所述排气气体再循环混合器包括:排气气体壳体,所述排气气体壳体包括进入所述排气气体壳体内部的排气气体入口;混合器壳体;会聚喷嘴,所述会聚喷嘴在所述混合器壳体中并且在从所述混合器的空气入口到所述混合器的出口的流路中,所述会聚喷嘴朝向所述混合器的出口会聚;定位在所述节气门的上游的第一压力端口,所述第一压力端口提供感测所述节气门的上游的第一压力的位置;以及定位在所述会聚喷嘴的会聚端处的第二压力端口,所述第二压力端口提供感测所述会聚喷嘴的会聚端处的第二压力的位置;控制器,所述控制器构造成:从处于所述第一压力端口处的第一压力传感器接收第一压力流,所述第一压力流对应于节气门的上游的第一压力;从处于所述第一压力端口处的温度传感器接收温度流,所述温度流对应于所述节气门的上游的温度;从联接到所述节气门的编码器接收节气门位置流,所述节气门位置流对应于节气门位置;从处于所述第二压力端口处的第二压力传感器接收第二压力流,所述第二压力流对应于所述会聚喷嘴的会聚端处的第二压力;以及基于所述第一压力流、所述温度流、所述节气门位置流和所述第二压力流来估计空气流量。11.根据权利要求10所述的发动机系统,其特征在于,所述控制器还构造成用以下步骤估计所述空气流量:基于所述节气门位置流确定节气门流量模型与会聚喷嘴流量模型的混合比率;使用所述第一压力流、所述节气门位置流和所述温度流基于所述节气门流量模型计算空气流量;使用所述第一压力流、所述第二压力流和所述温度流基于所述会聚喷嘴流量模型计算空气流量;基于所确定的混合比率混合所述节气门流量模型和所述会聚喷嘴流量模型的算得空气流量;以及基于混合的算得空气流量确定估得空气流量。12.根据权利要求10至11中任一权利要求所述的发动机系统,其特征在于,所述温度流是第一温度流,所述控制器进一步构造成:接收第五压力流,所述第五压力流对应于排气气体入口的上游的压力;接收第二温度流,所述第二温度流对应于所述排气气体入口的上游的温度;以及
向排气气体再循环阀发送信号,所述信号对应于要喷射到进气流体流中的再循环排气气体的量,所述再循环排气气体的量至少部分地基于估得空气流量来确定。13.根据权利要求10至12中任一权利要求所述的发动机系统,其特征在于,还包括:会聚-发散喷嘴,所述会聚-发散喷嘴在所述混合器壳体中并且包括流体连通的空气-排气入口以接收来自所述会聚喷嘴和所述排气气体壳体内部的流体流量;定位在所述会聚-发散喷嘴的喉部中的第三压力端口,所述第三压力端口提供感测所述会聚-发散喷嘴的喉部内的第三压力的位置;以及定位在所述会聚-发散喷嘴的下游的第四压力端口,所述第四压力端口提供感测所述会聚-发散喷嘴的下游的第四压力的位置;所述控制器还构造成:从位于所述第三压力端口处的第三压力传感器接收第三压力流,所述第三压力流对应于所述会聚-发散喷嘴的喉部处的第三压力;从位于所述第四压力端口处的第四压力传感器接收第四压力流,所述第四压力流对应于所述会聚-发散喷嘴的下游的第四压力;以及基于所述第三压力流和所述第四压力流确定组合空气流量、再循环排气气体流量和燃料流量。14.根据权利要求13所述的发动机系统,其特征在于,所述控制器还构造成向燃料喷射器发送信号,所述信号对应于要喷射到进气流体流中的燃料的量,所述燃料的量至少部分地基于估得空气流量、所述组合空气流量和所述再循环排气气体流量、目标空燃比或组合。15.一种发动机系统控制器,构造成:接收对应于节气门的上游的第一压力的第一压力流;接收对应于所述节气门的上游的温度的温度流;接收对应于节气门位置的节气门位置流;接收对应于会聚喷嘴的位于所述节气门的下游的会聚端处的第二压力的第二压力流;基于所述节气门位置确定用于计算空气流量的一个或多个模型,所述模型包括节气门流量模型、会聚喷嘴流量模型或所述节气门流量模型和所述会聚喷嘴流量模型两者;以及基于一个或多个所确定的模型来估计空气流量。16.根据权利要求15所述的发动机系统控制器,其特征在于,确定用于计算空气流量的所述一个或多个模型包括:将所述控制器进一步构造成:基于所述节气门位置流确定节气门流量模型与会聚喷嘴流量模型的比率;使用所述第一压力流、所述温度流和所述节气门位置流基于所述节气门流量模型计算空气流量;使用所述第一压力流、所述第二压力流和所述温度流基于会聚喷嘴流量模型计算空气流量;基于所确定的比率混合所述节气门流量模型和所述会聚喷嘴流量模型的算得空气流量;以及基于混合的算得空气流量确定估得空气流量。17.根据权利要求15至16中任一权利要求所述的发动机系统控制器,其特征在于,所述控制器还构造成:
从第三压力传感器接收第三压力流,所述第三压力流对应于会聚-发散喷嘴的处于所述会聚喷嘴下游的喉部处的第三压力;从第四压力传感器接收第四压力流,所述第四压力流对应于所述会聚-发散喷嘴的下游的第四压力;以及基于所述第三压力流和所述第四压力流确定组合空气流量、再循环排气气体流量和燃料流量。18.根据权利要求17所述的发动机系统控制器,其特征在于,还构造成向燃料喷射器发送信号,所述信号对应于要喷射到进气流体流中的燃料的量,所述燃料的量基于估得空气流量、所述组合空气流量和再循环排气气体流量、目标空燃比或组合。19.根据权利要求15至18中任一权利要求所述的发动机系统控制器,其特征在于,所述温度流是第一温度流,所述控制器进一步构造成:接收第五压力流,所述第五压力流对应于排气气体再循环阀的上游的压力;接收第二温度流,所述第二温度流对应于所述排气气体再循环阀的上游的温度;以及向所述排气气体再循环阀发送信号,所述信号对应于要喷射到进气流体流中的再循环排气气体的量,所述再循环排气气体的量至少部分地基于估得空气流量、所述第五压力流、所述第二温度流或组合来确定。20.根据权利要求15至19中任一权利要求所述的发动机系统控制器,其特征在于,所述控制器还构造成基于所述第一压力流、所述温度流和所述节气门位置流来计算所述节气门两侧的压差。
技术总结
接收节气门上游的第一压力。接收节气门上游的温度。接收节气门位置。接收位于节气门下游的会聚喷嘴的会聚端处的第二压力。基于所接收的第一压力、所接收的温度、所接收的节气门位置和所接收的第二压力来估计空气流量,其中,估计空气流量包括基于节气门位置确定用于计算空气流量的一个或多个模型,模型包括节气门流量模型、会聚喷嘴流量模型或这两者。会聚喷嘴流量模型或这两者。会聚喷嘴流量模型或这两者。
技术研发人员:韩毅
受保护的技术使用者:伍德沃德有限公司
技术研发日:2021.12.15
技术公布日:2023/8/21
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