专利名称：排气再循环系统的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及在机动车辆内连接至发动机的排气再循环系统。
背景技术：
可能希望发动机包括涡轮增压器和排气再循环(EGR)以减少NOx、CO和其它气体的排放并且改善燃料经济性。然而，低压排气再循环(LP-EGR)能够导致在LP-EGR气体的路径内的部件上的较高温度。例如，涡轮增压器压缩机进口会由于热LP-EGR气体而被加热至不希望的温度。EGR冷却器可降低气体温度，但是冷却器也能够冷凝出水。这在任何EGR系统内都会出现问题，但是在低压EGR回路内形成的水滴尤其能够劣化以高速运转的涡轮增压器的铝质压缩机叶轮。类似地，高压排气再循环(HP-EGR)路径内的部件能够被加热至不希望的温度或暴露于可劣化部件的冷凝物。
—个解决方案在于维持“基准”(base)EGR表格,并且根据需要全局修改该表格以维持温度和冷凝物水平低于阈值水平。然而，全局方案可能会过度保守而导致EGR率会比所希望的低。
发明内容
本发明人已经认识到上述问题并且已经设计出方法以至少部分解决它们。例如，一些发动机部件的温度和冷凝物约束可总体上独立并且仅在EGR工作范围的有限的和独特区域内受影响。在一个示例中，公开了一种用于在发动机运转期间控制车辆中的发动机的方法。该发动机具有进气道和排气再循环(EGR)系统。该方法包含根据相应于第一位置处的温度的第一 EGR量和相应于第二位置处的冷凝物形成的第二 EGR量中的最小者控制EGR量。这些位置可例如均处于LP-EGR系统内，或者一个可在LP-EGR系统中而另一个在HP-EGR系统内。此外，第一位置可相应于具有最严格的温度限制的特定位置(例如EGR阀)，而第二位置可相应于最有可能形成冷凝物的位置(例如在充气冷却器处或压缩机进口处)。例如，在第一工作点，例如在低转速和高负荷下，在压缩机上游的LP-EGR系统的输出处的冷凝物约束会限制EGR。在第二工作点，例如在中等转速和负荷下，在HP-EGR系统内的阀门处的温度约束会限制EGR。通过这种方法，可将EGR率维持在所需水平同时发动机部件仍然运转在阈值温度之下以及减少冷凝物形成。应理解提供上面的概述用于以简化的形式引入将在详细描述中进一步描述的选择的概念。不意味着确认所保护的本发明主题的关键的或基本的特征，本发明的范围将由本申请的权利要求唯一地界定。此外，所保护的主题不限于克服上文或本公开的任何部分中所述的任何缺点的实施方式。
图I显示了带有涡轮增压器和排气再循环系统的发动机的示意图，其中排气再循环系统包括低压排气再循环系统和高压排气再循环系统。图2显示了示例排气再循环系统控制方法的流程图。图3显示了说明用于包括低压排气再循环系统和高压排气再循环系统的排气再循环系统的控制程序的流程图。
具体实施例方式本发明涉及用于机动车辆中连接至涡轮增压发动机的排气再循环(EGR)系统的方法。在一个非限制性示例中，发动机可配置为图I中所说明的系统的部分。图I中的系统可通过例如图2中说明的示例的方法来运转。例如，通过根据相应于在第一位置处的温度的第一 EGR量和相应于第二位置处的冷凝物产生的第二 EGR量中的最小者控制EGR的量可将EGR率维持在所需总的EGR率。对于包括HP-EGR系统和LP-EGR系统的系统，图3中说明的示例方法可用于维持所需总EGR率。例如，可根据发动机的第一部件的温度和发动机的第二部件的冷凝物形成来控制HP-EGR量。可根据发动机的第三部件的温度和发动机的 第四部件的冷凝物形成来控制LP-EGR量。可根据发动机的第五部件的温度和发动机的第六部件的冷凝物形成来控制EGR总量。以这样的方法，EGR率可维持在所需水平同时发动机部件仍然运转在阈值温度和冷凝物水平之下。现参考图1，其显示多缸发动机10的一个汽缸的示意图，其可包括在车辆的驱动系统中。可至少部分由包括控制器12的控制系统和由车辆操作者132经过输入装置130的输入控制发动机10。在这个例子中，输入装置130包括加速器踏板和用于成比例地产生踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧室(即汽缸)30可包括带有定位于其内的活塞36的燃烧室壁32。在一些实施例中，汽缸30内的活塞36的表面可具有凹腔(bowl)。活塞36可连接至曲轴40以便使活塞的往复运动转换成曲轴的旋转运动。曲轴40可经由中间传动系统连接至车辆的至少一个驱动轮。此外，起动马达可经由飞轮连接至曲轴40以开始发动机10的起动运转。燃烧室30可经由进气道42从进气歧管44接收进气并且可经由排气道48排出燃烧气体。进气歧管44和排气道48可经由各自的进气门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可包括两个或更多的进气门和/或两个或更多的排气门。可经由电动气门驱动器(EVA) 51通过控制器12控制进气门52。类似地，可经由EVA 53通过控制器12控制排气门54。可替代地，可变气门驱动器可为电动液压或能够使得气门驱动的任何其它可想到的机构。在一些状况期间，控制器12可改变提供至驱动器51和53的信号以控制各自进气门和排气门的开启和闭合。进气门52和排气门54的位置可分别由位置传感器55和57确定。在可替代实施例中，可由一个或多个凸轮驱动一个或多个进气门和排气门，并且可利用凸轮廓线变换(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统中的一个或多个改变气门运转。例如，汽缸30可替代地包括经由电动阀门驱动控制的进气门和由包括CPS和/或VCT系统的凸轮驱动控制的排气门。燃料喷射器66显示为直接地连接至燃烧室30用于将燃料与经由电子驱动器68从控制器12接收的FPW信号的脉冲宽度成比例地喷射进燃烧室内。这样，燃料喷射器66将燃料以称为燃料直接喷射的方式提供至燃烧室30内。燃料喷射器可安装在例如燃烧室内的侧面或者在燃烧室顶部。可通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的燃料系统(未显示)将燃料输送至燃料喷射器66。在选定运转模式下，点火系统88可响应来自控制器12的火花提前信号SA经由火花塞92将点火火花提供至燃烧室30。尽管显示了火花点火部件，在一些实施例中，无论有无点火火花，燃烧室30或发动机10的一个或多个其他燃烧室可以压缩点火模式运转。进气道42可包括分别具有节流板64和65的节气门62和63。在这个具体例子中，控制器12经由提供至包括有节气门62和63的电动马达或电动驱动器的信号改变节流板64和65的位置(一种通常称之为电子节气门控制(ETC)的配置)。以这种方法，可运转节气门62和63以改变提供至除了其它发动机汽缸外的燃烧室30内的进气。通过节气门位置信号TP可将节流板64和65的位置提供至控制器12。进气道42可包括质量空气流量传感器120和歧管空气压力传感器122用于提供各自的MAF和MAP信号至控制器12。此外，在公开的实施例中，排气再循环(EGR)系统可经由高压EGR (HP-EGR)通道 140和/或低压EGR(LP-EGR)通道150将所需部分的排气从排气道48传送至进气道44内。可通过控制器12经由HP-EGR阀门142或LP-EGR阀门152改变提供至进气道44的EGR量。在一些实施例中，节气门可包括在排气内以辅助驱动EGR。此外，EGR传感器144可设置在EGR通道内并且可提供压力、温度和排气浓度中一个或多个指示。可替代地，可通过基于来自质量空气流量(MAF)传感器(上游)、歧管绝对压力(MAP)(进气歧管)、(歧管进气温度)MAT和曲轴速度传感器的计算值控制EGR。此外，可基于排气氧传感器和/或进气氧传感器(进气歧管)控制EGR。在一些情况下，EGR系统可用于调节燃烧室内的空气和燃料混合物的温度。图I显示了高压EGR系统(其中EGR从涡轮增压器的涡轮164的上游传送至涡轮增压器的压缩机162的下游)和低压EGR系统(其中EGR从涡轮增压器的涡轮164的下游传送至涡轮增压器的压缩机162的上游)。此外，如图I中所示，HP-EGR系统可例如包括HP-EGR冷却器146并且LP-EGR系统可包括LP-EGR冷却器158以将热量从EGR气体排出至发动机冷却剂。在可替代实施例中，发动机10可包括仅HP-EGR或仅LP-EGR系统。同样，发动机10可进一步包括压缩装置例如包括沿进气歧管44设置的压缩机162的涡轮增压器或机械增压器。对于涡轮增压器，压缩机162可至少部分由沿着排气道48设置的涡轮164 (例如经由轴)驱动。对于机械增压器，压缩机162可至少部分由发动机和/或电机驱动，并且可不包括涡轮。因此，可通过控制器12改变经由涡轮增压器或机械增压器提供至发动机的一个或多个汽缸的压缩量。在一个可替代实施例中，充气冷却器可包括在压缩机162的下游以及进气门52的上游。排气传感器126显示为连接至排放控制系统70上游以及涡轮164下游的排气道48。传感器126可为用于提供排气空燃比指示的任何适合的传感器，例如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧传感器)、两态氧传感器或EG0(排气氧传感器)、HEG0(加热型EG0)、氮氧化物、碳氢化合物或一氧化碳传感器。排放控制装置71和72显示为沿排气传感器126下游的排气道48设置。装置71和72可为选择性催化还原(SCR)系统、三元催化剂(TWC)、NOx捕集器、多种其他排放控制装置或其组合。例如，装置71可为TWC并且装置72可为微粒过滤器(PF)。在一些实施例中，PF 72可设置在TWC 71的下游(如图I所示)，而在其它实施例中，PF 72可位于TWC 71的上游(未在图I中显示)。此外，在一些实施例中，在发动机10运转期间，可通过在特定的空燃比内操作发动机的至少一个汽缸周期性地重置排放控制装置71和72。图I中控制器12显示为微型计算机，包括微处理器单元102、输入/输出端口104、用于可执行的程序和校准值的电子存储介质(在本具体例子中显示为只读存储器芯片106)、随机存取存储器108、不失效(ke印alive)存储器110和数据总线。控制器12可从连接至发动机10的传感器接收多种信号，除了之前论述的那些信号，还包括来自质量空气流量传感器120的引入质量空气流量(MAF)测量值、来自连接至冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)、来自连接至曲轴40霍尔效应传感器118 (或其他类型)的脉冲点火感测信号(PIP)、来自节气门位置传感器120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可由控制器12从脉冲点火感测PIP信号生成。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内的真空或压力指示。注意的是可使用上述传感器的多种组合，例如不具有MAP传感器的MAF传感器，反之亦然。在化学计量运转期间，MAP传感器可给出发动机扭矩的指示。此外，该传感器与检测到的发动机转速一起可提供进入汽缸内的充气(包括空气)的估算。在一个例子中，也可用 作为发动机转速传感器的传感器118可在曲轴每转产生预定数目的等距脉冲。存储介质只读存储器106能够被编程有计算机可读数据表示的指令，可由处理器102执行该指令用于执行上述方法以及可以预期的但没有具体列出的其它变形。如上如述，图I仅显示了多个汽缸发动机的一个汽缸，并且每个汽缸可类似地包括其自有组进气门/排气门、燃料喷射器、火花塞等。参考图2，方法200可通过发动机控制器(例如12)执行，用于控制发动机10的EGR率。在一个不例中，通过控制根据相应于第一位置处的温度的第一 EGR量和相应于第二位置处的冷凝物形成的第二 EGR量中最小者控制EGR量可将EGR率维持在所需总EGR率。继续参考图2，在210处，该方法包括确定相应于基准EGR量或基准EGR率的实现所需燃料经济性或排放目标的EGR计划。例如，可选择EGR计划用于标准温度和压力下的最佳燃料经济性和稳定燃烧。在一个实施例中，EGR计划可基于根据发动机转速和负荷的“基准”EGR表格。可从传感器118测量出发动机转速并且可从来自多种传感器的组合(例如MAF传感器或MAP传感器)得到的发动机参数计算出发动机负荷。在212处,可计算用于燃烧稳定性的EGR计划修改量(modifier)。在一个实施例中，用于燃烧稳定性的EGR计划修改量可以为发动机冷却剂温度(ECT )和充气温度(ACT )的函数。ECT可从温度传感器112测量出。ACT可从进气歧管44内的传感器测量出或者根据一组发动机运转参数计算出。在一个实施例中，用于燃烧稳定性的EGR计划修改量可为I和O之间的实数。在214处，可计算用于进入燃烧室30的充气湿度的EGR计划修改量。在一个实施例中，可通过进气歧管44内的传感器直接测量湿度。在可替代实施例中，可根据环境湿度和一组发动机运转参数计算出充气湿度。EGR量可随着湿度增加而减小以维持等同的有效稀释。类似地，EGR量可随着湿度减小而增加以维持等同的有效稀释。在一个实施例中，用于湿度的EGR计划修改量可为I和O之间的实数。在220处，可计算稳定燃烧的最大EGR率222。例如，基准EGR量可乘以用于燃烧稳定性的EGR计划修改量和用于充气湿度的EGR计划修改量。通过这样的方法，可按比例得出燃烧稳定性和湿度特性的基准EGR量。
在230处，可确定相应于第一部件的温度的EGR量。在可替代实施例中，可确定相应于第一位置处的温度的EGR量。例如，可对可能会被超过阈值温度的温度损坏的部件或位置设置温度约束。通过改变EGR量，可控制位置或部件处的温度。例如，减小EGR量可减小该位置或该部件的温度。类似地，增加EGR量可增加该位置或该部件的温度。在一个实施例中，可通过温度传感器测量压缩机162的输出处的温度。可生成将EGR量关联于压缩机162的输出处的温度的表格。通过这样的方式，可确定相应于压缩机162的输出处的温度的EGR量。可监视多个部件或多个位置处的温度并且可确定相应于每个部件或位置处的温度的EGR量。例如，在232处，可确定相应于第二部件的温度的EGR量。在一个实施例中，可通过温度传感器测量温度。在可替代实施例中，可根据一组发动机运转参数来计算温度。在240处，可比较相应于一组部件或位置的温度的EGR量。在一个实施例中，可通过取相应于该组部件或位置的温度的EGR量中的最小者来计算相应于部件温度的最大EGR量242。如果，EGR量维持低于相应于部件温度的最大EGR量242，每个部件可保持低于其阈值温度，潜在地减少对部件的损坏。 在250处，可确定相应于第一部件的冷凝物约束的EGR量。在可替代实施例中，可确定相应于第一位置处的冷凝物约束的EGR量。例如，可对可能潜在地被冷凝物损坏的部件或位置设置冷凝物约束。排气可比清洁进气包含更多的湿气并且因此减小EGR量可减小到达多种部件的湿气。如果湿气含量超过给定压力和温度的露点，随后可形成冷凝液滴。这些液滴可损坏快速旋转的压缩机叶轮或导致冷却器(例如HP-EGR冷却器146、LP-EGR冷却器158或充气冷却器)腐蚀。冷凝还可导致不精确的传感器数据，例如来自涡轮164下游的排气传感器126的数据。通过改变EGR量，可控制位置或部件处的冷凝物。例如，减小EGR量可减小位置或部件处的冷凝物。类似地，增加EGR量可增加该位置或该部件处的冷凝物。在一个实施例中，通过测量发动机10的位置处的温度、压力和湿度可监视冷凝的状况。在一个替代实施例中，通过根据多个发动机参数计算发动机10的位置处的温度、压力和湿度，可监视冷凝的状况。可监视多个部件或在多个位置处的冷凝约束并且可确定相应于每个部件或位置处的冷凝约束的EGR量。例如，在252处，可确定相应于第二部件的冷凝约束的EGR量。在260处，可比较相应于一组部件或位置处的冷凝约束的EGR量。在一个实施例中，EGR量中最小者确定相应于冷凝约束的最大EGR量262。如果EGR量维持低于相应于冷凝约束的最大EGR量262，则每个部件可保持低于其阈值冷凝约束，潜在地减小对部件的损坏。在270处，比较用于稳定燃烧的最大EGR率222、相应于部件温度的最大EGR量242和相应于冷凝约束的最大EGR量262以计算发动机10的EGR限制。在一个实施例中，发动机10的EGR限制为用于稳定燃烧的最大EGR率222、相应于部件温度的最大EGR量242和相应于冷凝约束的最大EGR量262中的最小者。通过这样的方法，EGR率可保持所需燃烧稳定性、部件温度和冷凝约束。在替代实施例中，在270处，可根据用于稳定燃烧的最大EGR率222和相应于部件温度的最大EGR量242中的最小者确定发动机10的EGR限制。在又一替代实施例中，可根据用于稳定燃烧的最大EGR率222和相应于冷凝约束的最大EGR量262中的最小者确定发动机10的EGR限制。相应于特定位置的温度约束的EGR量可随着发动机工作范围而改变。类似地，相应于特定位置的冷凝物约束的EGR量可随着发动机工作范围而改变。随着发动机10的转速和负荷在其工作范围改变，不同位置处的约束可潜在地限制EGR率。例如，在第一工作点，例如在低转速和高负荷下，在从LP-EGR通道150至进气道42的进口处的冷凝物约束会限制EGR。可替代地，例如在充气冷却器的输出处或EGR传感器144处冷凝物约束会限制EGR0在第二工作点，例如在中等转速和负荷下，在HP-EGR阀142处的温度约束会限制EGR。在第三工作点，例如高转速和高负荷下，LP-EGR阀152处的温度约束会限制EGR。通过比较用于稳定燃烧的最大EGR率222与当前发动机工作点的每个位置的EGR限制，在特定工作点下可能仅一个EGR限制会抑制EGR率。例如，通过在240、260和270处的每个EGR限制中取最小者，在特定工作点下可能仅一个EGR限制将限制EGR率。现在参考图3，方法300可通过发动机控制器(例如12)来执行用于控制包括进气歧管44、HP-EGR系统和LP-EGR系统的发动机的EGR率。在一个示例中，通过根据发动机的 第一部件的温度和发动机的第二部件的冷凝物形成控制进气歧管44上游位置处的HP-EGR量可将EGR率维持在所需总EGR率。可根据发动机的第三部件的温度和发动机的第四部件的冷凝物形成控制进气歧管44上游位置处的LP-EGR量。根据发动机的第五部件的温度和发动机的第六部件的冷凝物形成控制总EGR率。HP-EGR流中的发动机部件会比LP-EGR流中的发动机部件受到不同温度和冷凝物状况影响。另外，一些发动机部件可位于总EGR流(包括HP-EGR和LP-EGR流)的路径中。因此，可能希望测量并且控制在发动机的多种位置处的温度和冷凝形成状况。例如，如果HP-EGR流中的部件运转接近温度约束，则可能希望减小HP-EGR量并且增加LP-EGR量。类似地，如果LP-EGR流中的部件运转接近温度约束，则可能希望减小LP-EGR量并且增加HP-EGR量。在另一示例中，当HP-EGR流中的部件接近温度约束时，通过经由VCT、VVT、CPS或VVL系统改变一个或多个进气门和排气门可增加总EGR量。继续参考图3，在310处，方法300可包括确定相应于发动机的部件的温度约束的进气歧管44的上游位置处的HP-EGR量。在替代实施例中，可确定相应于发动机的位置处的温度约束的HP-EGR量。可通过温度传感器测量部件的温度或者可根据一组发动机工况计算该温度。在312处，可确定相应于发动机位置的冷凝约束的HP-EGR量。在替代实施例中，可确定相应于发动机的部件的冷凝物约束的HP-EGR量。通过测量该位置处的压力、温度和湿度可确定冷凝物状况。可替代地，可根据一组发动机工况计算冷凝物状况。在314处，可根据第一位置处的温度和第二位置处的冷凝物形成确定最大HP-EGR量316。例如，通过比较310处计算的HP-EGR量和312处计算的HP-EGR量可计算最大HP-EGR量316。在一个实施例中，可根据310处计算的HP-EGR量和312处计算的HP-EGR量中的最小者计算出最大HP-EGR量316。例如，位于HP-EGR流中的HP-EGR冷却器146和HP-EGR阀142可均具有相应于温度约束和冷凝物约束的HP-EGR量。最大的HP-EGR量316可为维持HP-EGR冷却器146和HP-EGR阀142处于低于它们各自温度和冷凝物约束的最大HP-EGR 量。
在320处，方法300可包括相应于发动机的部件的温度约束的进气歧管44上游位置处的LP-EGR量。在替代实施例中，可确定相应于发动机的位置处的温度约束的LP-EGR量。可通过温度传感器测量部件的温度或者可根据一组发动机工况计算该温度。在322处，可确定相应于发动机的位置处的冷凝物约束的LP-EGR量。在替代实施例中，可确定相应于发动机的部件的冷凝物约束的LP-EGR量。通过测量该位置处的压力、温度和湿度可确定冷凝物状况。可替代地，可根据一组发动机工况计算冷凝物状况。在324处，可根据第一位置处的温度和第二位置处的冷凝物形成确定最大LP-EGR量316。例如，通过比较320处计算的LP-EGR量和322 处计算的LP-EGR量可计算最大LP-EGR量326。在一个实施例中，可根据320处计算的LP-EGR量和322处计算的LP-EGR量中的最小者计算出最大LP-EGR量326。例如，位于LP-EGR流中的LP-EGR冷却器158和LP-EGR阀152可均具有相应于温度约束和冷凝物约束的LP-EGR量。最大的LP-EGR量326可为维持LP-EGR冷却器158和LP-EGR阀152处于低于它们各自温度和冷凝物约束的最大LP-EGR 量。在330处，方法300可包括相应于发动机的部件的温度约束的总EGR量。在替代实施例中，可确定相应于发动机的位置处的温度约束的总EGR量。可通过温度传感器测量部件的温度或者可根据一组发动机工况计算该温度。在332处，可确定相应于发动机的位置处的冷凝物约束的总EGR量。在替代实施例中，可确定相应于发动机的部件的冷凝物约束的总EGR量。可通过测量该位置处的压力、温度和湿度确定冷凝物状况。可替代地，可根据一组发动机工况计算冷凝物状况。在334处，可根据第一位置处的温度和第二位置处的冷凝物形成确定最大EGR量336。例如，通过比较330处计算的EGR量和332处计算的EGR量可计算最大EGR量336。在一个实施例中，可根据330处计算的EGR量和332处计算的EGR量中的最小者计算出最大EGR量336。例如，充气冷却器和涡轮164可均具有相应于温度约束和冷凝物约束的EGR量。最大的EGR量336可为维持充气冷却器和涡轮164处于低于它们各自温度和冷凝物约束的最大EGR量。在340处，方法300包括确定相应于基准EGR量或基准EGR率的实现所需燃料经济性或排放目标的EGR计划。例如，可选择EGR计划用于标准温度和压力下的最佳燃料经济性和稳定燃烧。在一个实施例中，EGR计划可基于根据发动机转速和负荷的“基准”EGR表格。EGR计划可包括HP-EGR分量342、LP-EGR分量344和VCT-EGR分量346。HP-EGR分量342可不大于最大的HP-EGR量316。LP-EGR分量344可不大于最大LP-EGR量326。通过将总EGR量分为HP、LP和VCT分量，如果HP-EGR路径或LP-EGR路径中的部件处于其温度或冷凝约束，总EGR量可维持在更希望的水平。例如，如果LP-EGR量处于最大，则可增加HP-EGR量以维持总EGR量。如另一示例，如果HP-EGR量处于最大，则可调节VCT运转以增加VCT-EGR量以便维持总EGR量。在350处，通过求和HP-EGR分量342、LP-EGR分量344和VCT-EGR分量346可计算总EGR量352。在354处，可比较总EGR量352和最大EGR量336。总EGR量352和最大EGR量336中的最小者生成被允许的EGR量356。在358处，被允许的EGR量356可除以总EGR量352以生成总EGR比例因子359。在360处，可计算用于进入燃烧室30内的充气的湿度的EGR计划修改量。在一个实施例中，可通过进气歧管44内的传感器直接测量湿度。在替代实施例中，可根据环境湿度和一组发动机运转参数计算充气的湿度。可随着湿度增加而减小EGR量以维持等同的有效稀释。类似地，可随着湿度减小而增加EGR量以维持等同的有效稀释。在一个实施例中，用于湿度的EGR计划修改量362可为I和O之间的实数。在364处，可计算用于燃烧稳定性的EGR计划修改量。在一个实施例中，用于燃烧稳定性的EGR计划修改量366可为ECT和ACT的函数。ECT可从温度传感器112测量出。ACT可从进气歧管44内的传感器测量出或者根据一组发动机运转参数计算出。在一个实施例中，用于燃烧稳定性的EGR计划修改量366可为I和O之间的实数。在370处，可按比例改变HP-EGR分量342、LP-EGR分量344和VCT-EGR分量346中每一个以解决温度约束、冷凝物约束、充气湿度和燃烧稳定性中的一个或多个。在一个实施例中，比例因子可为总EGR比例因子359、用于湿度的EGR计划修改量362和用于燃烧稳定性的EGR计划修改量366中的最小者。在替代实施例中，比例因子可为总EGR比例因子359、用于湿度的EGR计划修改量362和用于燃烧稳定性的EGR计划修改量366的乘积。 HP-EGR分量342和比例因子的乘积可生成HP-EGR量。LP-EGR分量344和比例因子的乘积可生成LP-EGR量。VCT-EGR分量346和比例因子的乘积可生成VCT-EGR量。通过这种方法，方法300可用于传送第一 EGR量穿过HP-EGR系统以及第二 EGR量穿过LP-EGR系统。在一个实施例中，还可通过经由VCT系统改变进气门和排气门中的一个或多个的运转来调节总EGR量。因此，总EGR量可包括第一 EGR量、第二 EGR量和由VCT系统增加的EGR量。总EGR量被输送至燃烧室30。可通过调节HP-EGR系统的阀(例如HP-EGR阀142)来控制穿过HP-EGR系统传送的第一 EGR量。可基于第一位置处的温度和第二位置处的冷凝物形成来调节HP-EGR阀142。例如，可基于相应于第一位置处的温度的EGR量和相应于第二位置处的冷凝物形成的EGR量中的最小者来调节HP-EGR阀142。可通过调节LP-EGR系统的阀(例如LP-EGR阀152)来控制传送穿过LP-EGR系统的第二 EGR量。可基于第三位置处的温度和第四位置处的冷凝物形成来调节LP-EGR阀152。例如，可基于相应于第三位置处的温度的EGR量和相应于第四位置处的冷凝物形成的EGR量中的最小者来调节LP-EGR阀142。通过这种方法，可将总EGR量维持在所需水平同时保持发动机部件处于或低于温度约束和冷凝物约束。注意的是本发明包括的示例控制和估值程序可与多种发动机和/或车辆系统配置一同使用。本发明描述的具体例程可代表任意数量处理策略(例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等)中的一个或多个。同样，可以以所说明的顺序执行、并行执行所说明的各种行为或功能，或在一些情况下有所省略。同样地，处理的顺序也并非实现此处所描述的实施例的特征和优点所必需的，而只是为了说明和描述的方便。可根据使用的具体策略，可重复执行一个或多个说明的步骤或功能。此外，所述的步骤用图形表示了编程入发动机控制系统中的计算机可读存储介质的代码。应了解，此处公开的配置与例程实际上为示例性，且这些具体实施例不应认定为是限制性，因为可能存在多种变形。例如，上述技术可应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸、和其他发动机类型。本发明的主题包括多种系统与配置以及其它特征、功能和/或此处公开的性质的所有新颖和非显而易见的组合与子组合。本申请的权利要求具体地指出某些被认为是新颖的和非显而易见的组合和次组合。这些权利要求可引用“一个”元素或“第一”元素或其等同物。这些权利要求应该理解为包括一个或多个这种元素的结合，既不要求也不排除两个或多个这种元素。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其他组合和次组合可通过修改现有权利要求或通过在这个或关联申请中提出新的权利要求得到主张。这些权利要求，无论与原始权利要求范围相比更宽、更窄、相同或不相同，也被认为包括在本发明主 题内。
权利要求
1.一种用于在发动机运转期间控制车辆中的发动机的方法，所述发动机具有进气道和排气再循环(EGR)系统，所述方法包含 根据相应于第一位置处的温度的第一 EGR量和相应于第二位置处的冷凝物形成的第ニ EGR量中的最小者控制EGR量。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，在所述进气道的上游位置控制所述EGR量。
3.如权利要求I所述的方法，其特征在于，还包含根据充气的湿度按比例改变所述EGR量。
4.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述发动机包括包含压缩机的涡轮增压器，并且所述第一位置为所述压缩机的输出。
5.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述发动机包括包含压缩机的涡轮增压器，并且所述第二位置为所述压缩机的进ロ。
6.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述第二位置为EGR传感器。
7.一种用于在发动机运转期间控制车辆中的发动机的方法，所述发动机具有进气道、高压排气再循环(HP-EGR)系统和低压排气再循环(LP-EGR)系统，所述方法包含 根据第一位置处的温度和第二位置处的冷凝物形成控制HP-EGR量； 根据第三位置处的温度和第四位置处的冷凝物形成控制LP-EGR量 '及 根据第五位置处的温度和第六位置处的冷凝物形成控制总EGR量。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在干，基于相应于在所述第一位置处的所述温度的EGR量和相应于在所述第二位置处的所述冷凝物形成的EGR量中最小者控制所述HP-EGR量。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在干，基于相应于在所述第三位置处的所述温度的EGR量和相应于在所述第四位置处的所述冷凝物形成的EGR量中最小者控制所述LP-EGR量。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在干，基于相应于在所述第五位置处的所述温度的EGR量和相应于在所述第六置处的所述冷凝物形成的EGR量中最小者控制所述总EGR量。
11.权利要求7所述的方法，其特征在于，还包含根据充气的湿度按比例改变所述总EGR 量。
12.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包含根据燃烧稳定性按比例得出所述总EGR 量。
13.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包含根据充气的湿度按比例改变所述HP-EGR 量。
14.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包含根据充气的湿度按比例改变所述LP-EGR 量。
15.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一位置为HP-EGR阀的进ロ。
16.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二位置为HP-EGR冷却器的进ロ。
17.—种用于车辆中的发动机的系统,包含 涡轮增压器； 低压排气再循环(LP-EGR)系统；高压排气再循环(HP-EGR)系统； 包含计算机可读存储介质的控制系统，所述控制系统配置用干 传送第一 EGR量穿过所述HP-EGR系统； 传送第二 EGR量穿过所述LP-EGR系统；输送总EGR量至燃烧室； 基于第一位置处的温度和第二位置处的冷凝物形成调节HP-EGR系统的阀门 '及 基于第三位置处的温度和第四位置处的冷凝物形成调节LP-EGR系统的阀门。
18.如权利要求17所述的系统，其特征在于，还包含经由VCT系统调节一个或多个进气门和排气门。
19.如权利要求17所述的系统，其特征在于，基于相应于在所述第一位置处的所述温度的EGR量和相应于在所述第二位置处的所述冷凝物形成的EGR量中最小者调节所述HP-EGR系统的阀门。
20.如权利要求17所述的系统，其特征在干，基于相应于在所述第三位置处的所述温度的EGR量和相应于在所述第四位置处的所述冷凝物形成的EGR量中最小者调节所述LP-EGR系统的阀门。
全文摘要
本发明描述了用于连接至车辆中的发动机的排气再循环(EGR)系统的多种系统和方法。一个示例方法包含根据相应于第一位置处的温度的第一EGR量和相应于第二位置处的冷凝物的第二EGR量中的最小者控制EGR量。
文档编号F02M25/07GK102817723SQ20121014172
公开日2012年12月12日 申请日期2012年5月9日 优先权日2011年6月7日
发明者T·A·瑞帕森, G·苏尼拉 申请人:福特环球技术公司