用于控制机动车辆发动机的排气管线的能量回收系统的方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明总体上涉及机动车辆中能量回收的领域。
[0002]本发明具体涉及一种用于控制机动车辆发动机的排气管线的能量回收系统的方法。
【背景技术】
[0003]在机动车辆的排气管线中(具体地在用于净化这些排气的处理设备的下游)循环的排气是热的。
[0004]因此，已知的机动车辆使用安排在车辆的排气管线上方的能量回收系统，以便回收这些排气的至少一部分热能。
[0005]回收系统中的排气通路于是由安排在排气管线的排气管中的阀的取向来控制的。
[0006]文献US 2011/0067389描述了一种用于控制这种能量回收系统的方法。根据这一文献，发动机的温度、载荷和速度被考虑在内，以便致动该阀并且将其置于允许回收排气的热量的位置上。
[0007]然而，这一方法具有的缺点是忽略了能量回收系统对发动机的热运行的影响以及因此对燃料消耗以及该系统所提供的消耗节省的影响。
[0008]事实上，对发送机的排气添加能量回收系统涉及会引起燃料过量消耗的排气背压增加。
[0009]结果是，文献US 2011/0067389的控制方法不能使其可以确保燃料消耗节省同时还在发动机的所有运行条件下都维持机动车辆的发动机的性能。
【发明内容】
[0010]为了克服现有技术的前述缺点，本发明提出了一种用于控制机动车辆发动机的排气管线的能量回收系统的方法，该方法使之有可能最大化对在该排气管线中循环的排气的热能的回收同时最小化与回收系统相关联的载荷损耗。
[0011]更具体地，根据本发明提出了一种用于控制机动车辆发动机的排气管线的能量回收系统的方法，该方法使之有可能提供燃料消耗节省Srecov，该能量回收系统包括:一个旁通管，该旁通管在其两端处穿孔进入该发动机的所述排气管线的排气管并且包括一个热交换器和一个旁通阀，该旁通阀在所述旁通管的进气口处被安排在所述排气管中，所述旁通阀被设计成用于在所述排气管内采取不同的位置，针对该旁通阀的给定位置该能量回收系统会引起该排气管中的排气背压EBP，该排气背压导致所述机动车辆的发动机的燃料过量消耗Oconsu，所述控制方法包括以下步骤:
[0012]a)在时刻t确定进入所述发动机内的注入燃料流量速率Q燃料⑴的值、进入所述发动机内的进入空气流量速率Q空气(t)的值、排气温度Texh (t)的值、以及在所述排气管内循环的排气流量Qexh(t)的值；
[0013]b)在时刻t基于以下内容确定所述旁通阀的一个最佳位置:
[0014]-借助于该能量回收系统而提供的燃料消耗节省Srecov，其与在步骤a)中确定的排气温度Texh (t)的值以及排气流量Qexh (t)的值相对应，以及
[0015]-针对该旁通阀的所述最佳位置，与该能量回收系统的实施相关联的燃料过量消耗Oconsu，其与在步骤a)中确定的注入燃料流量速率Q燃料(t)的值、进入空气流量速率Q空气(t)的值、以及排气温度Texh (t)的值相对应，并且与该旁通阀的该最佳位置相对应，
[0016]c)将所述旁通阀定位在步骤b)中确定的所述最佳位置。
[0017]换言之，在步骤b)中，燃料过量消耗Oconsu与在步骤a)中确定的注入燃料流量速率Q燃料⑴的值、进入空气流量速率Q空气⑴的值、以及排气温度Texh (t)的值相对应，并且当该旁通阀在所述最佳位置时与该能量回收系统所造成的排气背压EBP的值相对应。
[0018]根据本发明的控制方法因此考虑了在机动车辆的排气管线上添加能量回收系统所造成的载荷损耗。
[0019]当机动车辆的发动机在高载荷条件下运作时，能量回收潜能(也就是说，经由能量回收系统的燃料消耗节省Srecov)是显著的。发动机的这些运行条件的特征在于导致排气背压EBP的效果显著上升的非常高的排气流量Qexh。这导致实施燃料过量消耗Oconsu，以便维持发动机的性能。
[0020]这种燃料过量消耗明显地限制了由于能量回收系统的使用所带来的燃料节省并且可能甚至变得比这种节省更显著。
[0021]根据本发明的控制方法使之有可能在任何时刻t发现与发动机的最佳运行相对应的旁通阀的最佳位置，针对该最佳位置，排气背压EBP所引起的燃料过量消耗Oconsu低于燃料消耗节省Srecov。
[0022]在特别有利的实施例中，在该控制方法的步骤b)中执行以下子步骤:
[0023]bl)在时刻t，对以下内容进行比较:
[0024]-在时刻t确定的注入燃料流量速率Q燃料⑴和在前一个时刻t-Δ t确定的燃料流量Q燃料(t-At)之间的注入燃料流量速率差值AQ燃料(t)、与注入燃料流量速率差值Δ Q燃料⑴的预先确定的阈值Δ Q燃料⑨，，和/或
[0025]-排气流量Qexh(t)与排气流量的预先确定的阈值Qexhwtt，和/或
[0026]-排气流量Qexh(t)与排气流量的预先确定的最大值Qexhmax,和/或
[0027]-排气温度Texh(t)与排气温度的预先确定的最大值Texhmax,以及
[0028]b2)基于子步骤bl)的比较结果确定出该旁通阀的所述最佳位置。
[0029]由于这些比较，在确定该旁通阀的最佳位置之前确认了车辆发动机的运行条件是否有益于能量回收系统进行的能量回收。
[0030]根据本发明的控制方法的进一步的非限制性的和有利的特征如下:
[0031]-如果子步骤bl)的比较结果显示出在时刻t确认了以下条件中的至少一个条件的话，则在子步骤b2)中确定的该旁通阀的所述最佳位置是一个打开位置，在该打开位置中，排气被完全引向该排气管，这些条件是:
[0032]-注入燃料流量速率差值ΛQ燃料(t)大于注入燃料流量速率差值的所述阈值Δ Q燃料《值，并且排气流量Qexh大于排气流量的所述阈值Qexh闺值，
[0033]-排气流量Qexh(t)低于排气流量的所述阈值Qexh阈值，
[0034]-排气流量Qexh(t)大于排气流量的所述最大值Qexhmax,
[0035]-排气温度Texh(t)大于排气温度的所述最大值Texhmax;
[0036]-在步骤a)中，基于所述注入燃料流量速率Q燃料⑴和所述进入空气流量速率Q空气(t)确定排气流量Qexh (t)；
[0037]-在步骤b)中，执行比较燃料消耗节省Srecov与燃料过量消耗Oconsu的子步骤；
[0038]-在步骤b)中，执行以下子步骤:
[0039]b3)针对该旁通阀的一个闭合位置确定一个最大燃料过量消耗0consuEBPmax，在该闭合位置中，排气被全部引向该旁通管，并且为该旁通阀的该闭合位置确定一个最大燃料消耗节省 SrecovEBPniax，
[0040]b4)对该最大燃料过量消耗该最大燃料消耗节省Srecov EBPmax进行比较，以及
[0041]b5)当前述比较的结果显示出针对该旁通阀的这一闭合位置该最大燃料过量消耗0consuEBPmax低于该最大燃料消耗节省Srecov EBPmJt，将该旁通阀的该最佳位置确定为该闭合位置；
[0042]-在子步骤b5)中，当针对该旁通阀的该闭合位置该旁通阀在其闭合位置所实现的最大燃料过量消耗000118%31)?!￡大于最大燃料消耗节省Srecov EBPmJ#，执行以下子步骤:
[0043]b6)确定以下内容:
[0044]-一个第一燃料过量消耗Oconsu-。，其对应于该旁通阀的一个第一位置，该第一燃料过量消耗于与该旁通阀的该闭合位置相对应的最大燃料消耗节省
Sre CO vEB Pmax,
[0045]-一个第二燃料过量消耗0cOnSUEBPQ/2，其对应于该旁通阀的一个第二位置，针对该第二位置，被引向该旁通管的那一部分排气小于当该旁通阀位于所述第一位置时被引向该旁通管的那一部分排气，以及
[0046]-一个第二燃料消耗节省SreCOvEBP(l/2，其是针对该旁通阀的这一第二位置获得的，
[0047]bl)对该第二燃料过量消耗0consuEBP(l/2与该第二燃料消耗节省SrecovEBP(l/2进行比较，以及
[0048]b8)基于子步骤b7)的比较结果确定该旁通阀的该最佳位置；
[0049]-在子步骤b8)中，当在子步骤b7)中的比较显示出针对该旁通阀的该第二位置该第二燃料过量消耗0consuEBP(l/2低于该第二燃料消耗节省Srecov ，将该旁通阀的该最佳位置确定为该第二位置；
[0050]-子步骤b7)的比较已经显示出该第二燃料过量消耗Oconsu./#于该第二燃料消耗节省SrecovEBP(l/2，在子步骤b8)中执行以下子步骤:
[0051]b9)确定以下内容:
[0052]-一个第一净燃料消耗节省SrecovEBP(|-0consuEBP(l，其等于当该旁通阀处于其第一位置时获得的一个第一燃料消耗节省SreC0VEBP(l与该旁通阀在该第一位置实施的所述第一燃料过量消耗0COnsuEBro之间的差值，以及
[0053]-一个第二净燃料消耗节省SrecovEBP(l/2-0consuEBP(l/2，其等于该第二燃料消耗节省5代(30￥1；131)(|/2与该第二燃料过量消耗Oconsu EBP(l/2之间的差值，
[0054]blO)对该第一净燃料消耗节省SrecovEBP(|-OconsuEBP(^该第二净燃料消耗节省SrecovEBP0/2_0consuEBP0/2进丁比^34，以及
[0055]bll)基于子步骤blO)的比较确定该旁通阀的该最佳位置；
[0056]-在子步骤bll)中，当在子步骤blO)中的比较显示出该第一净燃料消耗节省SrecovEBP(|-OconsuEBP(l 低于该第二净燃料消耗节省 Srecov EBP(l/2-0consuEBPa/;^t，将该旁通阀的该最佳位置确定为该第二位置；
[0057]-子步骤blO)的比较已经显示出该第一净燃料消耗节省SrecovEBP(|-0consuEBP(l大于该第二净燃料消耗节省SrecovEBP(l/2-0consuEBPa/2，则执行以下子步骤:
[0058]bl2)确定以下内容:
[0059]-一个第三燃料过量消耗0cOnsu3_ro/2，其对应于该旁通阀的一个第三位置，针对该第三位置，被引向该旁通管的那一部分排气大于当该旁通阀位于所述第一位置时被引向该旁通管的那一部分排气，
[0060]-针对旁通阀的该第三位置获得的第三燃料消耗节省SreCOv3_P(l/2，以及
[0061]-一个第三净燃料消耗节省Srecov3H<EBPa/2-0consu3>1<EBP(l/2，其等于该第三燃料消耗节省3代(:0%_1)(|/2与该第三燃料过量消耗Oconsu 3.Ρ(ι/2之间的差值，
[0062]bl3)对该第一净燃料消耗节省SrecovEBP(|-0consuEBP(l与该第三净燃料消耗节省Srecov3*EBpQ/2_0consu3*EBpQ/2进 1丁比$)4，以及
[0063]bl4)基于前述比较确定该最佳位置，从而使得:
[0064]-当该第一净燃料消耗节省SrecovEBP(|-0consuEBP(l低于该第三净燃料消耗节省Srecov3H<EBPa/2-0consu3>1<EBP(l/