确定热力发动机的排气再循环率的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及热力发动机的ERG( "re巧clage des gaz d'6chappement"，排气再循 环）率的测量，也称为EGR(英文为"exhaust gas reirculation")率，热力发动机的入口 被连接到进气回路W及热力发动机的出口被连接到排气回路。该EGR率对应于呈现在进气 中的排气的比例，该进气借助在排气回路入口和进气回路出口之间延伸的再循环流路进入 发动机进气分配器。
[0002] 在本发明的范围内，"发动机的EGR率"表示"进入发动机进气分配器的EGR率"。
【背景技术】
[000引希望估算热力发动机中的EGR率，该是因为该率值部分决定要应用于发动机的设 置，例如热力发动机的提前点火、燃油率或阀口位置或蝶形空气回路。申请人已在专利申请 W0 2012/038639中描述了一种利用St Venant公式确定进入热力发动机进气分配器的EGR 质量流的方法。该公式考虑了设置在再循环流路中的阀口的上游和下游的压力值且控制 该流路中的气体流量，为了应用该公式，需要两个压力值之间的差值足够大。否则，利用St Venant公式得到的质量流的值不够准确。
[0004] 如专利申请W0 2010/010246所教导的，一种用于保证在宽操作范围发动机的阀 口端口有足够压力差的解决方法是使用附加定量给料器，该附加定量给料器设置在再循环 流路入口下游处的排气回路中。然而，由于需要添加专用构件，该种解决方法成本较高。
[0005] 存在能够W可靠和低成本的方式确定热力发动机EGR率的需求。
【发明内容】
[0006] 针对该需求，根据本发明的一个方面，利用确定组件的发动机中的EGR率的方法 来实现所述目的，包括：
[0007] -所述发动机为热力发动机，该热力发动机具有连接于进气回路的入口和连接于 排气回路的出口，和，
[000引-再循环流路在排气回路的入口和进气回路的出口之间延伸，W能够使在排气回 路中循环的全部或部分排气被回注到进气回路中，所述流路包括至少一个阀n，该阀口配 置用于从防止排气回注到进气回路的闭合位置通向能够回注排气的至少一个开启位置，
[0009] 在所述方法中：
[0010] -测量再循环流路的阀口的端口压力差值，
[0011] -比较所述测量的压力差值与预设值，和
[0012] -当所述测量的压力差值大于预设值时，利用所述压力差值来确定发动机的EGR 率，和当所述测量的压力差值小于预设值时，利用再循环流路的阀口的位置来确定发动机 的EGR率，而无需使用所述测量的压力差值。
[0013] 根据上述方法，仅在所述值大于预设值时执行通过使用阀口端口的压力差值对热 力发动机的EGR率的确定。在其它情况下，不采用阀口端口的压力差值而使用阀口位置来 确定EGR率。
[0014] 而且，不需要利用上面提及的附加构件人为地保证再循环流路的阀口端口的最小 压力差值，该是因为在该压力差值较小时，W不同方式计算EGR率。
[0015] 所述方法能够保证发动机的EGR率值具有的不精确度的绝对值在发动机稳定状 态下最多2%且在发动机瞬间状态下最多3%。该种精确度能够保证例如对提前点火控制 该样的发动机控制与呈现在热力发动机中的实时EGR率相匹配。
[0016] 用于选择将要确定发动机中EGR率的某种方式而使用的预定值在5mbar和25mbar 之间，尤其为15mbar。所述预定值取决于用于测量再循环流路阀口端口压力差值的传感器 的精确度。使用该种预定值，在加载热力发动机时，例如在空档加速时，可利用再循环流路 阀口端口压力差值确定EGR率，W及在正常行驶而没有明显加载热力发动机的情况下，可 利用所述阀口位置而无需使用所述压力差值来确定EGR率。
[0017] 当利用在再循环流路阀口端口测量的压力差来确定发动机EGR率时，使用在再循 环流路的EGR的质量流值，利用St Venant公式计算该流量；
[001 引
【主权项】
1. 一种确定组件（1)的发动机（M)的EGR率（tEeK)的方法，包括： -所述发动机为热力发动机（M)，该热力发动机具有连接于进气回路（3)的入口和连接 于排气回路（4)的出口，和， -再循环流路（20)在排气回路（4)的入口（22)和进气回路（4)的出口（23)之间延 伸，以能够使在排气回路（4)中循环的全部或部分排气被回注到进气回路（3)中，所述流路 (20)包括至少一个阀门（29)，配置用于从防止排气回注到进气回路（3)的闭合位置通向能 够回注排气的至少一个开启位置， 其中： -测量再循环流路（20)的阀门（29)的端口压力差值， -比较所述测量的压力差值与预设值，和 -当所述测量的压力差值大于预设值时，利用所述压力差值确定发动机（M)的EGR率， 和当所述测量的压力差值小于预设值时，利用再循环流路（20)的阀门（29)的位置确定发 动机（M)的EGR率，而无需使用所述测量的压力差值。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述预定值在5mbar和25mbar之间，尤其大于 15mbar〇
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其中，当利用在再循环流路（20)的阀门（29)的端 口测量的压力差来确定发动机的EGR率时，使用在再循环流路（20)的排气（QE(；K)的质量流 的值，利用如下公式计算该质量流：
TEeK表示在所述阀门（29)上游的再循环流路（20)中的排气温度， SEeK表示在所述阀门（29)位置处的再循环流路（20)中的排气通道截面面积， Pe为所述阀门（29)上游的排气压力， Pf为所述阀门（29)下游的排气压力，r为气体常数，值为287,和 Y为气体绝热指数，值为1. 37。
4. 根据前面任意一项权利要求所述的方法，其中，当利用再循环流路（20)的阀门（29) 的位置来确定发动机（M)的EGR率时，使用等式
tEeK表示发动机的EGR率， SEeK表示在所述阀门（29)位置处的再循环流路（20)中的排气通道截面面积， T&表示再循环流路（20)的出口（23)上游的进气回路（3)中的空气温度，和S&表示再循环流路（20)的出口（23)上游的进气回路（3)中的空气通道截面面积。
5. 根据前述权利要求所述的方法，其中，利用所述阀门（29)的位置确定所述阀门（29) 位置处的再循环流路（20)中的排气通道截面面积（SKK)值。
6. 根据前面任意一项权利要求所述的方法，其中，所述再循环流路（20)为低压流路。
7. 根据前面任意一项权利要求所述的方法，其中，所述热力发动机（M)为汽油发动机。
8. 根据前面任意一项权利要求所述的方法，其中，所述热力发动机为机动车辆的发动 机。
9. 一种装置（35)，用于实施根据前面任意一项权利要求所述的方法，配置所述装置用 于： -比较所述再循环流路（20)的所述阀门（29)的端口压力差值与预设值，和， -当所述测量的压力差值大于预设值时，利用所述压力差值确定发动机（M)的EGR率， 和当所述测量的压力差值小于预设值时，利用再循环流路（20)的阀门（29)的位置来确定 发动机（M)的EGR率，而无需使用所述测量的压力差值。
【专利摘要】一种确定发动机(M)中EGR率(τEGR)的方法，包括：-发动机为热力发动机(M)，其具有连接于进气回路(3)的入口和连接于排气回路(4)的出口，和，-再循环流路(20)在排气回路(4)的入口(22)和进气回路(4)的出口(23)之间延伸，以能够使在排气回路(4)中流通的排气被回注到进气回路(3)中，流路(20)包括至少一个阀门(29)，其中：-测量再循环流路(20)的阀门(29)的端口压力差值，-比较测量的压力差值与预设值，和-当测量的压力差值大于预设值时，利用压力差值确定发动机(M)的EGR率，和当测量的压力差值小于预设值时，利用再循环流路(20)的阀门(29)的位置来确定发动机(M)的EGR率，而无需使用测量的压力差值。
【IPC分类】F02M25-07, F02D21-08
【公开号】CN104564379
【申请号】CN201410810595
【发明人】P·卢茨, S·波特奥
【申请人】法雷奥电机控制系统公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年9月26日
【公告号】EP2853723A1