以补偿的质量流量差为基础的快速EGR流量限制测试制造技术

技术编号:2120422 阅读:187 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种监测通过发动机的废气再循环(EGR)系统的流量限制的发动机控制系统,该系统包括一个第一模块,当EGR系统处于EGR  OFF模式时,该第一模块根据第一平均EGR质量流动速率而计算一个测试EGR质量流动速率,当EGR系统处于EGR  ON模式时,该第一模块根据第二平均EGR质量流动速率而计算该测试EGR质量流动速率。一个第二模块根据该测试EGR质量流动速率而选择地产生一个失效信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及内燃机的废气再循环(EGR)系统,尤其涉及一种用于EGR系统的流量限制测试方法。
技术介绍
内燃机在气缸内燃烧空气和燃料混合物,以便在气缸内往复地驱动活塞。这些活塞可以转动地驱动一根曲轴,以便向一动力系提供驱动转矩。由该燃烧过程产生的废气经一排气歧管从发动机排出、在一排气系统中加以处理并向大气泄放。发动机系统常常包括一个废气再循环(EGR)系统,以减少发动机排放。EGR包括返回到气缸中的再循环废气,这限制了可用于燃烧的氧气量并降低气缸温度。EGR能使点火定时保持在一个最佳点,这改善燃料经济性和/或性能。但是,EGR系统内的碎屑积累限制了通过其间的废气流,并使EGR系统的效率降至最低。通过EGR系统监测流量限制的传统方法是当EGR处于ON(接通)和当EGR处于OFF(断开)时测定歧管绝对压力各(MAP)值之间的峰值MAP差。该方法存在明显的缺点,就是在不同的发动机运转条件下该MAP差可能有大的变化,并且难以校正各种发动机运转条件的补偿因素。其次,该MAP差可以归因于与该EGR系统无关的其它因素。专利技术概要因此,本专利技术提供一种通过发动机的废气再循环(EGR)系统而监测流量限制的发动机控制系统。该发动机控制系统包括一个第一模块,当该EGR系统处于EGR OFF模式时,该第一模块根据第一平均EGR质量流动速率而计算一个测试EGR质量流动速率,当该EGR系统处于EGR ON模式时,该第一模块根据第二平均EGR质量流动速率而计算该测试EGR质量流动速率。一个第二模块根据该测试EGR质量流动速率而选择地产生一个失效信号。在另一特点中,当该测试EGR质量流动速率低于一个阈值EGR质量流动速率时,该第二模块产生一个失效信号。在其它特点中,在发动机EGR OFF模式运转期间,该第一模块监测歧管绝对压力、发动机转速、歧管温度、进入进气歧管的空气质量流量和进入气缸的空气质量流量,并根据它们而计算第一平均EGR质量流动速率。在发动机以EGR OFF模式运转的整个期间,该第一模块根据歧管绝对压力、发动机转速、歧管温度、进入进气歧管的空气质量流量和进入气缸的空气质量流量的平均值而计算该第一平均EGR质量流动速率。在又一特点中,在发动机以EGR ON模式运转期间,该第一模块监测歧管绝对压力、发动机转速、歧管温度、进入进气歧管的空气质量流量和进入气缸的空气质量流量,并根据它们而计算第二平均EGR质量流动速率。在发动机以EGR ON模式运转的整个期间,该第一模块根据歧管绝对压力、发动机转速、歧管温度、进入进气歧管的空气质量流量和进入气缸的空气质量流量而计算第二平均EGR质量流动速率。在又一特点中,该发动机控制系统还包括一个选择地产生起动信号的起动模块。该第一模块根据该起动信号而计算该第一和第二平均EGR质量流动速率。从此后提供的详细描述可以清楚本专利技术的其它应用领域。应当理解,这些特定例子的详细描述虽然指出了本专利技术的优选实施例,但只是为了例示的目的而并不限制本专利技术的范围。附图简述从附图和详细描述可以更充分地理解本专利技术。附图说明图1是一种包括EGR系统的示范的发动机系统的示意图;图2是例示对EGR ON和EGR OFF条件的示范的歧管绝对压力(MAP)的曲线图;图3是例示由按照本专利技术的EGR流程限制控制执行的示范步骤的流程图;图4是例示执行本专利技术的EGR流量限制控制的示范模块的信号流动图。优选实施例详述下列优选实施例的描述在性质上仅是示范而绝不限制本专利技术、其用途或使用。为清楚起见,附图中用同一标号表示相似的部件。如此处使用的,术语“模块”指用途特定的集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共用的、专用的或成组的)和执行一个或多个软件或硬件程序、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其它合适的部件。现在参照图1的示范的发动机系统10。发动机系统10包括发动机12、进气歧管14和排气歧管16。发动机12燃烧气缸(未示出)内的空气和燃料混合物以驱动活塞(未示出),该活塞可转动地驱动一曲轴18。空气通过节流阀20而抽入进气歧管14,后者将空气分配到各气缸。从燃烧过程来的排气从气缸排放排气歧管16。该排气在一排气系统(未示出)中处理,并泄放到大气中。发动机系统10还包括一个有一EGR阀24的废气再循环(EGR)系统22。该EGR阀24被选择地驱动而将一部分废气再引回到进气歧管14中。EGR系统22在一EGR ON(接通)模式和一EGR OFF(断开)模式之一中运转。在该EGR OFF模式中,该EGR阀24被关闭而没有废气被循环而返回到进气歧管14中。在该EGR ON模式中,该EGR阀24被打开而一部分废气被循环而返回到进气歧管14中。控制模块30调节发动机运转和执行本专利技术的EGR流通限制控制。发动机转速传感器32响应发动机转速(RPM)并根据它产生一个RPM信号。歧管绝对压力(Pm)传感器34响应进气歧管内的压力并根据它产生一个Pm信号。同样地,进气歧管温度传感器36响应进气歧管内的温度(T)并根据它产生一个Tm信号。空气质量流量 传感器38进入进气歧管14的空气质量流量并根据它产生一个 信号。如下面更详细地讨论的,控制模块30接受RPM信号、Pm信号、Tm信号和 信号,并根据它们执行EGR流量限制控制。本专利技术的EGR流量限制控制根据平均EGR ON质量流动速率 和平均EGR OFF质量流动速率 之间的差异而确定一个平均或测试EGR质量流动速率 更明确地说,从下列气体状态方程式确定一个进气歧管空气质量流量 M·m=PmV·mRTm=KPm·RPMTm---(1)]]>式中 是进气歧管容积流动速率; Km是一常数;而R是气体常数。根据质量平衡定理,当EGR为ON时,进气歧管的连续方程为ddt(PmVmRTm)=M·MAF+M·EGR-M·CylAir---(2)]]>或M·m-M·REF=M·MAF+M·EGR-M·CylAir---(3)]]>式中 是处于稳定态的参考流量;而 是进入所有气缸的总空气质量流量。同样地,当EGR为OFF时,提供一个用于进气歧管的连续方程ddt(PmVmRTm)=M·MAF-M·CylAir---(4)]]>或M·m-M·REF=M·MAF-M·CylAir---(5)]]>在稳定态发动机运转期间, 等于 也可以预期, 可以根据 Pm、Tm、节流阀位置和气缸数目而计算出来,如1993年12月14日颁布的题为“带有预测/估算的空气流测定的发动机”的共同转让的美国专利No.5,270,935中公开的,其公开内容特意参考合并于此。假定对规定的监测条件该 相同,那么对一监测时期(即EGRON或EGR OFF)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过发动机的废气再循环(EGR)系统监测流量限制的发动机控制系统,包括:一个第一模块,当所述EGR系统处于EGROFF模式时,根据第一平均EGR质量流动速率计算一个测试EGR质量流动速率,当所述EGR系统处于EGRON模 式时,根据第二平均EGR质量流动速率计算一个测试EGR质量流动速率;以及一个第二模块,根据所述测试EGR质量流动速率有选择地产生一个失效信号。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:W王KD麦拉恩
申请(专利权)人:通用汽车环球科技运作公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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