排气系统部件输入压力估计系统和方法
【技术领域】
[0001] 本公开涉及内燃发动机系统，更具体地涉及排气系统。
【背景技术】
[0002] 此文所提供的【背景技术】说明是以总体上展现本公开的内容为目的。目前署名的发 明人的工作（就在此【背景技术】部分中所描述的程度而言）以及说明书中可能在提交时尚未 构成现有技术的方面，无论是以明确或隐含的方式均不被视为与本公开对照的现有技术。
[0003] 发动机燃烧空气与燃料的混合物从而产生驱动扭矩并且推动车辆。空气经过节气 门被吸入发动机。由一个或多个燃料喷射器所提供的燃料与空气混合而形成空气/燃料混 合物。空气/燃料混合物在一个或多个气缸内部燃烧从而产生驱动扭矩。发动机控制模块 (ECM)控制发动机的扭矩输出。
[0004] 由空气/燃料混合物的燃烧产生的排气从发动机中被排放到排气系统。ECM可基于 来自位于排气系统中的各种传感器的信号来调节一个或多个发动机参数。仅例如，一个或 多个温度传感器和/或排气流量传感器可位于排气系统中。ECM可基于上述信号来调节例如 进入发动机的空气流量、喷射燃料的量、和/或点火正时。
[0005] 传感器为ECM提供有关于排气系统内状态的测量值，并且允许ECM调节一个或多个 发动机参数以便形成期望的排气状态。然而，当应用于排气系统中的传感器数量增加时，生 产车辆的成本也增加。增加的生产成本可归因于例如传感器自身、相关的接线和硬件、和/ 或研究和开发。此外，车辆生产商可生产多种不同车辆，并且每个不同车辆可具有不同的排 气系统。对应用于各不同车辆和排气系统中的传感器进行校准和调节也会增加车辆生产成 本。
【发明内容】
[0006] 在一个特征中，输出压力模块将车辆排气系统的第一部件的输出压力设定为等 于:位于排气系统中紧靠第一部件的下游的第二部件的输入压力、和周围空气压力中的一 个。压力降模炔基于输入到第一部件的排气的温度而确定第一部件的输入和第一部件的输 出之间的压力降。输入压力模炔基于第一部件的输出压力与第一部件输入和输出之间的压 力降的总和而确定第一部件的输入压力。致动器控制模炔基于第一部件的输入压力和输出 压力中的至少一个而选择性地控制至少一个发动机致动器。
[0007] 在其它特征中，输出压力模块还将位于排气系统中紧靠第一部件的上游的排气系 统第三部件的输出压力设定为等于第一部件的输入压力;压力降模块还基于输入到第三部 件的排气温度而确定第三部件的输入与第三部件的输出之间的压力降;并且输入压力模块 还基于第三部件的输出压力与第三部件的输入和输出之间的压力降的总和而确定第三部 件的输入压力。
[0008] 在其它特征中，粘度模炔基于输入到第一部件的排气温度而确定输入到第一部件 的排气的粘度;并且密度模炔基于输入到第一部件的排气温度而确定输入到第一部件的排 气的密度。压力降模炔基于输入到第一部件的排气的粘度和密度而确定第一部件的输入和 输出之间的压力降。
[0009] 在其它特征中，排气流量(EGF)确定模块确定经过第一部件的EGF;并且EGF归一化 模炔基于输入到第一部件的排气的EGF和粘度而确定经过第一部件的归一化EGF。压力降模 炔基于归一化EGF而确定第一部件的输入和输出之间的压力降。
[0010] 在其它特征中，第一归一化值模炔基于输入到第一部件的排气的粘度和输入到第 一部件的排气的密度而确定第一部件的第一归一化值。压力降模块还基于经过第一部件的 归一化EGF而确定第一部件的输入和输出之间的归一化压力降，并且基于归一化压力降和 第一归一化值而确定第一部件的输入和输出之间的压力降。
[0011]在其它特征中，压力降模炔基于归一化压力降除以第一归一化值而确定第一部件 的输入和输出之间的压力降。
[0012] 在其它特征中，第一归一化值模炔基于输入到第一部件的排气的粘度、输入到第 一部件的排气的归一化粘度、输入到第一部件的排气的密度、和输入到第一部件的排气的 归一化密度而确定第一部件的第一归一化值。
[0013] 在其它特征中，密度模块还基于第一部件的归一化输入压力而确定输入到第一部 件的排气的密度，并且基于归一化周围空气压力、第一部件的输入压力的以前值、周围空气 压力和第一归一化值而确定第一部件的归一化输入压力。
[0014] 在其它特征中，第二归一化值模炔基于输入到第一部件的排气的粘度而确定第一 部件的第二归一化值。EGF归一化模炔基于经过第一部件的EGF和第二归一化值而确定经过 第一部件的归一化EGF。
[0015] 在其它特征中，第二归一化值模炔基于输入到第一部件的排气的粘度和输入到第 一部件的排气的归一化粘度而确定第一部件的第二归一化值。
[0016] 在一个特征中，一种方法包括将车辆排气系统的第一部件的输出压力设定为等 于:位于排气系统中紧靠第一部件的下游的第二部件的输入压力、和周围空气压力中的一 个。该方法还包括:基于输入到第一部件的排气的温度而确定第一部件的输入与第一部件 的输出之间的压力降;基于第一部件的输出压力与第一部件的输入和输出之间的压力降的 总和而确定第一部件的输入压力;及基于第一部件的输入压力和输出压力中的至少一个压 力而选择性地控制至少一个发动机致动器。
[0017]在其它特征中，所述方法还包括:将位于排气系统中紧靠第一部件的上游的排气 系统的第三部件的输出压力设定为等于第一部件的输入压力;基于输入到第三部件的排气 温度而确定第三部件的输入和第三部件的输出之间的压力降；及基于第三部件的输出压力 与第三部件的输入和输出之间的压力降的总和而确定第三部件的输入压力。
[0018] 在其它特征中，所述方法还包括:基于输入到第一部件的排气的温度而确定输入 到第一部件的排气的粘度;基于输入到第一部件的排气的温度而确定输入到第一部件的排 气的密度;及基于输入到第一部件的排气的粘度和密度而确定第一部件的输入和输出之间 的压力降。
[0019] 在其它特征中，所述方法还包括:确定经过第一部件的排气流量(EGF);基于输入 到第一部件的排气的EGF和粘度而确定经过第一部件的归一化EGF;及基于归一化EGF而确 定第一部件的输入和输出之间的压力降。
[0020] 在其它特征中，所述方法还包括:基于输入到第一部件的排气的粘度和输入到第 一部件的排气的密度而确定第一部件的第一归一化值;基于经过第一部件的归一化EGF而 确定第一部件的输入和输出之间的归一化压力降;及基于归一化压力降和第一归一化值而 确定第一部件的输入和输出之间的压力降。
[0021] 在其它特征中，所述方法还包括:基于归一化压力降除以第一归一化值而确定第 一部件的输入和输出之间的压力降。
[0022] 在其它特征中，所述方法还包括:基于输入到第一部件的排气的粘度、输入到第一 部件的排气的归一化粘度、输入到第一部件的排气的密度、和输入到第一部件的排气的归 一化密度而确定第一部件的第一归一化值。
[0023] 在其它特征中，所述方法还包括:还基于第一部件的归一化输入压力而确定输入 到第一部件的排气的密度;及基于归一化周围空气压力、第一部件的输入压力的以前值、周 围空气压力、和第一归一化值而确定第一部件的归一化输入压力。
[0024] 在其它特征中，所述方法还包括:基于输入到第一部件的排气的粘度而确定第一 部件的第二归一化值;及基于经过第一部件的EGF和第二归一化值而确定经过第一部件的 归一化EGF。
[0025] 在其它特征中，所述方法还包括:基于输入到第一部件的排气的粘度和输入到第 一部件的排气的归一化密度而确定第一部件的第二归一化值。
[0026 ]本发明提供以下技术方案： 1. 一种用于车辆的压力确定系统，包括： 输出压力模块，所述输出压力模块将所述车辆的排气系统的第一部件的输出压力设定 为等于以下值中的一个： 在所述排气系统中紧靠所述第一部件的下游的第二部件的输入压力;和 周围空气压力； 压力降模块，所述压力降模炔基于输入到所述第一部件的排气的温度而确定所述第一 部件的输入和所述第一部件的输出之间的压力降； 输入压力模块，所述输入压力模炔基于所述第一部件的输出压力与所述第一部件的输 入和输出之间的压力降的总和而确定所述第一部件的输入压力;和 致动器控制模块，所述致动器控制模炔基于所述第一部件的输入压力和输出压力中的 至少一个而选择性地控制至少一个发动机致动器。
[0027] 2.如方案1所述的压力确定系统，其中： 所述输出压力模块还将位于所述排气系统中紧靠所述第一部件的上游的所述排气系 统的第三部件的输出压力设定为等于第一部件的输入压力； 所述压力降模块还基于输入到所述第三部件的排气的温度而确定所述第三部件的输 入和所述第三部件的输出之间的压力降;并且 所述输入压力模块还基于所述第三部件的输出压力与所述第三部件的输入和输出之 间的压力降的总和而确定所述第三部件的输入压力。
[0028] 3.如方案1所述的压力确定系统，还包括： 粘度模块，所述粘度模炔基于输入到所述第一部件的排气的温度而确定输入到所述第 一部件的排气的粘度;和 密度模块，所述密度模炔基于输入到所述第一部件的排气的温度而确定输入到所述第 一部件的排气的密度， 其中所述压力降模炔基于输入到所述第一部件的排气的粘度和密度而确定所述第一 部件的输入和输出之间的压力降。
[0029] 4.如方案3所述的压力确定系统，还包括： 排气流量(EGiO确定模块，所述排气流量确定模块确定经过所述第一部件的EGFjP EGF归一化模块，所述EGF归一化模炔基于输入到所述第一部件的排气的EGF和粘度而 确定经过所述第一部件的归一化EGF， 其中所述压力降模炔基于所述归一化EGF而确定所述第一部件的输入和输出之间的压 力降。
[0030] 5.如方案4所述的压力确定系统，还包括： 第一归一化值模块，所述第一归一化值模炔基于输入到所述第一部件的排气的粘度和 输入到所述第一部件的排气的密度而确定所述第一部件的第一归一化值， 其中所述压力降模块还基于经过所述第一部件的归一化EGF而确定所述第一部件的输 入和输出之间的归一化压力降，并且基于所述归一化压力降和所述第一归一化值而确定所 述第一部件的输入和输出之间的压力降。
[0031] 6.如方案5所述的压力确定系统，其中，所述压力降模炔基于所述归一化压力降 除以所述第一归一化值而确定所述第一部件的输入与输出之间的压力降。
[0032] 7.如方案5所述的压力确定系统，其中，所述第一归一化值模炔基于所述输入到 所述第一部件的排气的粘度、输入到所述第一部件的