確定熱力發(fā)動機(jī)的排氣再循環(huán)率的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及熱力發(fā)動機(jī)的ERG( "re巧clage des gaz d'6chappement"，排氣再循 環(huán)）率的測量，也稱為EGR(英文為"exhaust gas reirculation")率，熱力發(fā)動機(jī)的入口 被連接到進(jìn)氣回路W及熱力發(fā)動機(jī)的出口被連接到排氣回路。該EGR率對應(yīng)于呈現(xiàn)在進(jìn)氣 中的排氣的比例，該進(jìn)氣借助在排氣回路入口和進(jìn)氣回路出口之間延伸的再循環(huán)流路進(jìn)入 發(fā)動機(jī)進(jìn)氣分配器。
[0002] 在本發(fā)明的范圍內(nèi)，"發(fā)動機(jī)的EGR率"表示"進(jìn)入發(fā)動機(jī)進(jìn)氣分配器的EGR率"。
【背景技術(shù)】
[000引希望估算熱力發(fā)動機(jī)中的EGR率，該是因?yàn)樵撀手挡糠譀Q定要應(yīng)用于發(fā)動機(jī)的設(shè) 置，例如熱力發(fā)動機(jī)的提前點(diǎn)火、燃油率或閥口位置或蝶形空氣回路。申請人已在專利申請 W0 2012/038639中描述了一種利用St Venant公式確定進(jìn)入熱力發(fā)動機(jī)進(jìn)氣分配器的EGR 質(zhì)量流的方法。該公式考慮了設(shè)置在再循環(huán)流路中的閥口的上游和下游的壓力值且控制 該流路中的氣體流量，為了應(yīng)用該公式，需要兩個壓力值之間的差值足夠大。否則，利用St Venant公式得到的質(zhì)量流的值不夠準(zhǔn)確。
[0004] 如專利申請W0 2010/010246所教導(dǎo)的，一種用于保證在寬操作范圍發(fā)動機(jī)的閥 口端口有足夠壓力差的解決方法是使用附加定量給料器，該附加定量給料器設(shè)置在再循環(huán) 流路入口下游處的排氣回路中。然而，由于需要添加專用構(gòu)件，該種解決方法成本較高。
[0005] 存在能夠W可靠和低成本的方式確定熱力發(fā)動機(jī)EGR率的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對該需求，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，利用確定組件的發(fā)動機(jī)中的EGR率的方法 來實(shí)現(xiàn)所述目的，包括：
[0007] -所述發(fā)動機(jī)為熱力發(fā)動機(jī)，該熱力發(fā)動機(jī)具有連接于進(jìn)氣回路的入口和連接于 排氣回路的出口，和，
[000引-再循環(huán)流路在排氣回路的入口和進(jìn)氣回路的出口之間延伸，W能夠使在排氣回 路中循環(huán)的全部或部分排氣被回注到進(jìn)氣回路中，所述流路包括至少一個閥n，該閥口配 置用于從防止排氣回注到進(jìn)氣回路的閉合位置通向能夠回注排氣的至少一個開啟位置，
[0009] 在所述方法中：
[0010] -測量再循環(huán)流路的閥口的端口壓力差值，
[0011] -比較所述測量的壓力差值與預(yù)設(shè)值，和
[0012] -當(dāng)所述測量的壓力差值大于預(yù)設(shè)值時，利用所述壓力差值來確定發(fā)動機(jī)的EGR 率，和當(dāng)所述測量的壓力差值小于預(yù)設(shè)值時，利用再循環(huán)流路的閥口的位置來確定發(fā)動機(jī) 的EGR率，而無需使用所述測量的壓力差值。
[0013] 根據(jù)上述方法，僅在所述值大于預(yù)設(shè)值時執(zhí)行通過使用閥口端口的壓力差值對熱 力發(fā)動機(jī)的EGR率的確定。在其它情況下，不采用閥口端口的壓力差值而使用閥口位置來 確定EGR率。
[0014] 而且，不需要利用上面提及的附加構(gòu)件人為地保證再循環(huán)流路的閥口端口的最小 壓力差值，該是因?yàn)樵谠搲毫Σ钪递^小時，W不同方式計(jì)算EGR率。
[0015] 所述方法能夠保證發(fā)動機(jī)的EGR率值具有的不精確度的絕對值在發(fā)動機(jī)穩(wěn)定狀 態(tài)下最多2%且在發(fā)動機(jī)瞬間狀態(tài)下最多3%。該種精確度能夠保證例如對提前點(diǎn)火控制 該樣的發(fā)動機(jī)控制與呈現(xiàn)在熱力發(fā)動機(jī)中的實(shí)時EGR率相匹配。
[0016] 用于選擇將要確定發(fā)動機(jī)中EGR率的某種方式而使用的預(yù)定值在5mbar和25mbar 之間，尤其為15mbar。所述預(yù)定值取決于用于測量再循環(huán)流路閥口端口壓力差值的傳感器 的精確度。使用該種預(yù)定值，在加載熱力發(fā)動機(jī)時，例如在空檔加速時，可利用再循環(huán)流路 閥口端口壓力差值確定EGR率，W及在正常行駛而沒有明顯加載熱力發(fā)動機(jī)的情況下，可 利用所述閥口位置而無需使用所述壓力差值來確定EGR率。
[0017] 當(dāng)利用在再循環(huán)流路閥口端口測量的壓力差來確定發(fā)動機(jī)EGR率時，使用在再循 環(huán)流路的EGR的質(zhì)量流值，利用St Venant公式計(jì)算該流量；
[001 引
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種確定組件（1)的發(fā)動機(jī)（M)的EGR率（tEeK)的方法，包括： -所述發(fā)動機(jī)為熱力發(fā)動機(jī)（M)，該熱力發(fā)動機(jī)具有連接于進(jìn)氣回路（3)的入口和連接 于排氣回路（4)的出口，和， -再循環(huán)流路（20)在排氣回路（4)的入口（22)和進(jìn)氣回路（4)的出口（23)之間延 伸，以能夠使在排氣回路（4)中循環(huán)的全部或部分排氣被回注到進(jìn)氣回路（3)中，所述流路 (20)包括至少一個閥門（29)，配置用于從防止排氣回注到進(jìn)氣回路（3)的閉合位置通向能 夠回注排氣的至少一個開啟位置， 其中： -測量再循環(huán)流路（20)的閥門（29)的端口壓力差值， -比較所述測量的壓力差值與預(yù)設(shè)值，和 -當(dāng)所述測量的壓力差值大于預(yù)設(shè)值時，利用所述壓力差值確定發(fā)動機(jī)（M)的EGR率， 和當(dāng)所述測量的壓力差值小于預(yù)設(shè)值時，利用再循環(huán)流路（20)的閥門（29)的位置確定發(fā) 動機(jī)（M)的EGR率，而無需使用所述測量的壓力差值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述預(yù)定值在5mbar和25mbar之間，尤其大于 15mbar〇
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，當(dāng)利用在再循環(huán)流路（20)的閥門（29)的端 口測量的壓力差來確定發(fā)動機(jī)的EGR率時，使用在再循環(huán)流路（20)的排氣（QE(；K)的質(zhì)量流 的值，利用如下公式計(jì)算該質(zhì)量流：
TEeK表示在所述閥門（29)上游的再循環(huán)流路（20)中的排氣溫度， SEeK表示在所述閥門（29)位置處的再循環(huán)流路（20)中的排氣通道截面面積， Pe為所述閥門（29)上游的排氣壓力， Pf為所述閥門（29)下游的排氣壓力，r為氣體常數(shù)，值為287,和 Y為氣體絕熱指數(shù)，值為1. 37。
4. 根據(jù)前面任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，當(dāng)利用再循環(huán)流路（20)的閥門（29) 的位置來確定發(fā)動機(jī)（M)的EGR率時，使用等式
tEeK表示發(fā)動機(jī)的EGR率， SEeK表示在所述閥門（29)位置處的再循環(huán)流路（20)中的排氣通道截面面積， T&表示再循環(huán)流路（20)的出口（23)上游的進(jìn)氣回路（3)中的空氣溫度，和S&表示再循環(huán)流路（20)的出口（23)上游的進(jìn)氣回路（3)中的空氣通道截面面積。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求所述的方法，其中，利用所述閥門（29)的位置確定所述閥門（29) 位置處的再循環(huán)流路（20)中的排氣通道截面面積（SKK)值。
6. 根據(jù)前面任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，所述再循環(huán)流路（20)為低壓流路。
7. 根據(jù)前面任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，所述熱力發(fā)動機(jī)（M)為汽油發(fā)動機(jī)。
8. 根據(jù)前面任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，所述熱力發(fā)動機(jī)為機(jī)動車輛的發(fā)動 機(jī)。
9. 一種裝置（35)，用于實(shí)施根據(jù)前面任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，配置所述裝置用 于： -比較所述再循環(huán)流路（20)的所述閥門（29)的端口壓力差值與預(yù)設(shè)值，和， -當(dāng)所述測量的壓力差值大于預(yù)設(shè)值時，利用所述壓力差值確定發(fā)動機(jī)（M)的EGR率， 和當(dāng)所述測量的壓力差值小于預(yù)設(shè)值時，利用再循環(huán)流路（20)的閥門（29)的位置來確定 發(fā)動機(jī)（M)的EGR率，而無需使用所述測量的壓力差值。
【專利摘要】一種確定發(fā)動機(jī)(M)中EGR率(τEGR)的方法，包括：-發(fā)動機(jī)為熱力發(fā)動機(jī)(M)，其具有連接于進(jìn)氣回路(3)的入口和連接于排氣回路(4)的出口，和，-再循環(huán)流路(20)在排氣回路(4)的入口(22)和進(jìn)氣回路(4)的出口(23)之間延伸，以能夠使在排氣回路(4)中流通的排氣被回注到進(jìn)氣回路(3)中，流路(20)包括至少一個閥門(29)，其中：-測量再循環(huán)流路(20)的閥門(29)的端口壓力差值，-比較測量的壓力差值與預(yù)設(shè)值，和-當(dāng)測量的壓力差值大于預(yù)設(shè)值時，利用壓力差值確定發(fā)動機(jī)(M)的EGR率，和當(dāng)測量的壓力差值小于預(yù)設(shè)值時，利用再循環(huán)流路(20)的閥門(29)的位置來確定發(fā)動機(jī)(M)的EGR率，而無需使用測量的壓力差值。
【IPC分類】F02M25-07, F02D21-08
【公開號】CN104564379
【申請?zhí)枴緾N201410810595
【發(fā)明人】P·盧茨, S·波特奧
【申請人】法雷奧電機(jī)控制系統(tǒng)公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年9月26日
【公告號】EP2853723A1