用于控制内燃发动机的转矩模型的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开总地涉及燃气内燃发动机，并且更具体地涉及用于控制适于这种发动机的废气再循环系统的方法。
【背景技术】
[0002]废气再循环(EGR)在许多内燃(IC)发动机(尤其是汽油发动机和柴油发动机)中使用。在EGR系统中，发动机废气的一部分再循环回到发动机气缸。因此，在气缸允许燃料、氧气和其它燃烧产物进入到燃烧室内以便点火的时候，也允许车辆废气进入到燃烧室内。
[0003]车辆废气被引入到燃烧室内具有若干后果。一个后果是所引入的废气取代燃烧室内一定量的可燃物质。因为废气已经燃烧过，再循环的气体当被引入到燃烧室内时不会再燃烧。这导致化学反应减慢以及燃烧过程被冷却降低几百华氏度。因此，气缸内物质的燃烧导致施加到气缸活塞上的压力与不存在再循环废气的情况下燃烧所导致的压力相同，只是处于较低的温度下。较低的温度导致降低一氧化二氮排放物的形成速率。因此，EGR技术导致排放到发动机废气中的污染物较少。
[0004]此外，将再循环废气引入到发动机气缸内允许提高发动机性能和燃料经济性。由于燃烧室的温度降低，也降低了有害的“发动机爆震”或发动机爆燃的可能性。当气缸内的燃料和空气的混合物由于高压和高热而过早点火时发生发动机爆燃。在发动机爆燃的过程中，在气缸燃料点火时不是受到相关联的火花塞控制，而是自发地发生点火，这往往导致损坏气缸。然而，当燃烧室温度由于EGR而降低时，发动机爆燃的可能性也降低。这允许车辆制造商将更高级(aggressive)(因此更有效)的定时程序编程到相关联的点火正时程序内。因为高级的定时程序，车辆的动力控制模块(PCM)具有更长的提前通知期，因此有更多的时间来采取措施以便防止发动机爆燃。高级的定时程序也可导致较高气缸压力，而较高的气缸压力对于车辆而言导致转矩和动力输出增加。对于这些和其它原因，高水平的EGR在施加到涡轮增压发动机或增压发动机时是特别有利的。
[0005]加速踏板“收油门(tip-out) ”是一个公知的术语，其指的是驾驶员将踏板从踩下位置释放到零(即完全释放)或者接近零(即大部分释放)位置的动作。当踏板收油门时，驾驶员希望发动机的输出功率急剧减小。在踏板收油门情况下管理EGR流量是一项公知的技术挑战。
[0006]当发动机以部分负载操作时，期望具有高的EGR率以便得到更好的燃料经济性和较低的排放。然而在怠速状态下，发动机具有对于EGR流量而言的小的容许限度。当发生踏板收油门时，在进气歧管内已经与再循环废气的大部分混合的空气必须经过发动机燃烧以便离开车辆。正因为如此，在节气门完全关闭之前会存在延迟，以确保再循环废气离开车辆。然而延迟节气门关闭以便保持发动机以部分负载运行可能会导致安全问题。另一方面，节气门立即关闭将导致发动机燃烧的不稳定性。
[0007]由于这种困境，当今车辆的普遍方法是将EGR率限制到可控制水平，但是在大多数驾驶情况下，较高的EGR率将是更有益的。因此，需要和期望一种改进的EGR方案，其适用于踏板收油门过渡，同时对于正常情况(即，非踏板收油门的情况)而言也是最佳的。
【发明内容】
[0008]在一种形式下，本公开提供一种控制车辆废气再循环系统的方法。该方法包括基于车辆加速踏板的当前位置和预定的废气再循环阀关闭限度来控制废气再循环阀；以及基于在慢速路径中的驾驶员请求转矩以及在快速路径中的驾驶员请求转矩来执行主动的转矩管理。
[0009]本公开还提供一种车辆的废气再循环系统。所公开的系统包括:废气再循环阀，其连接在废气供应部和发动机进气歧管之间；以及控制器，其连接到所述废气再循环阀。该控制器适于基于车辆加速踏板的当前位置和预定的废气再循环阀关闭限度来控制废气再循环阀；以及基于在慢速路径中的驾驶员请求转矩以及在快速路径中的驾驶员请求转矩来执行主动的转矩管理。
[0010]在一个实施例中，控制废气再循环阀包括基于加速踏板的当前位置标定包括废气再循环阀关闭限度的表。在一个实施例中，当前的踏板位置是踏板收油门位置。
[0011]在另一实施例中，基于在慢速路径中的驾驶员请求转矩执行主动转矩管理的动作包括调节节气门的位置。在还一实施例中，基于在快速路径中的驾驶员请求转矩执行主动转矩管理的动作包括降低车辆的燃料消耗。
[0012]本公开的适用性的另外方面从下文中提供的详细描述、权利要求书和附图将变得显而易见。但是应当理解的是包括所公开实施例和附图的详细描述在本质上仅仅是示例性的，其意旨用于示出目的而并不意旨限制本发明的范围、其应用或用途。因此，不脱离本发明主旨的变型意旨在本发明的范围之内。
【附图说明】
[0013]图1示出适于车辆的废气再循环系统；
[0014]图2示出根据本文所公开实施例的控制车辆废气再循环系统的方法流程图；
[0015]图3示出用于收油门过渡的常规转矩管理策略；以及
[0016]图4示出了根据本文所公开实施例的适于收油门过渡的主动转矩管理策略。
【具体实施方式】
[0017]根据本文公开的原理，并且如下面所论述的那样，提供一种改进的EGR方案，其适用于踏板收油门过渡，同时对于正常情况(即，非踏板收油门情况)也是最佳的。本文所公开的方法从两个角度解决了与踏板收油门和再循环废气流量相关联的挑战:1)改进EGR致动器，其响应于驾驶员的动作来尽早关断EGR流量；以及2)主动地管理发动机转矩以满足驾驶员的请求，同时延迟节气门关闭以稳定发动机燃烧。
[0018]图1示出适于车辆的示例性EGR系统10，其可被编程以执行本文所公开的新的控制方法100 (图2)。该系统10包括连接到发动机缸体14的进气歧管12。来自发动机缸体14的废气流通通过催化转化器16、EGR冷却器18和EGR阀20。阀20由发动机控制单元(ECU) 30或其它合适控制器控制。但是应当理解的是连接到系统10内组件的必要的管道/管路和连接件出于简便的目的而示出为连接箭头，且在图1中没有用数字进行标记。在所示的EGR系统10中，来自发动机缸体14的废气的一部分(大约35% -40% )从主废气管道中分离出来，并传送通过EGR冷却器18。通过冷却器18的冷却后的废气的整个部分然后传送回到发动机进气歧管12，在进气歧管12处所述废气的整个部分与新鲜空气混合并再引入到发动机缸体14的燃烧室内。应当理解的是，图1示出了一个示例性系统10，但是本文所公开的原理并不只限于图1所示的配置。
[0019]图2示出根据本文所公开实施例的控制车辆废气再循环系统的方法100。在期望的实施例中，方法100通过存储在计算机可读介质中的软件来实施，计算机可读介质可为