專利名稱：排放氣體冷凝物控制方法及其排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使排放氣體再循環(huán)到發(fā)動(dòng)機(jī)的排放氣體再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)，并且更特別地，本發(fā)明涉及一種排放氣體冷凝物控制方法以及利用該方法的排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)，該方法通過防止從流經(jīng)EGR管線的排放氣體產(chǎn)生冷凝物的可能性，從而能夠保持EGR系統(tǒng)的各部件的安全，使其免受腐蝕的危險(xiǎn)。
背景技術(shù)：
通常而言，當(dāng)使用排放氣體再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)時(shí)，供應(yīng)到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣通過使渦輪增壓器運(yùn)行而被壓縮，其中排放氣體從發(fā)動(dòng)機(jī)排出到外部，同時(shí)部分排放氣體被供應(yīng)回到發(fā)動(dòng)機(jī)，從而能夠提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能。EGR系統(tǒng)可以分為HP (高壓)-EGR類型和LP (低壓)-EGR類型，HP-EGR類型在渦輪增壓器之前取出并使用排放氣體(或稱為EGR氣體)，LP-EGR類型在渦輪增壓器之后取出并使用排放氣體。通常而言，EGR系統(tǒng)按照HP-EGR和LP-EGR相結(jié)合的方式應(yīng)用到車輛。HP-EGR所屬的類型在排放氣體流動(dòng)到渦輪增壓器內(nèi)之前從排氣歧管取出部分排放氣體并且直接將排放氣體供應(yīng)到進(jìn)氣歧管，而LP-EGR所屬的類型將排出排氣歧管之后的已經(jīng)穿過渦輪增壓器和柴油機(jī)微粒過濾器(DPF，催化過濾器)的排放氣體的一部分運(yùn)送到渦輪增壓器的壓縮機(jī)的前端部，然后允許排放氣體與進(jìn)氣混合，并流動(dòng)到進(jìn)氣歧管。因此，與HP-EGR不同的是，LP-EGR能夠通過利用相對(duì)清潔的排放氣體(其中在低壓/低溫下使污染物通過DPF而進(jìn)行過濾)而減少氮氧化物的產(chǎn)生，并且排放氣體被供應(yīng)到渦輪增壓器的壓縮機(jī)的前端部，從而使排放氣體的分布性能能夠得到很大程度的改善。具體而言，當(dāng)EGR系統(tǒng)僅實(shí)施LP-EGR而沒有HP-EGR時(shí)，在渦輪增壓器中能夠使用所有排放氣體，從而使渦輪增壓器的效率能夠得到顯著的提高。盡管EGR系統(tǒng)具有如上所述的各種優(yōu)點(diǎn)，但是其必須配備EGR氣門、EGR冷卻器、渦輪增壓器和中間冷卻器，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)室的配置必然變得復(fù)雜。這些必要的部件，特別是用于壓縮進(jìn)氣的渦輪增壓器和用于降低過多氣體混合物的溫度的中間冷卻器，其必然會(huì)引起排放氣體的相態(tài)改變，排放氣體的相態(tài)改變必然導(dǎo)致冷凝。在EGR系統(tǒng)中產(chǎn)生的冷凝物在渦輪增壓器和中間冷卻器中累積，渦輪增壓器和中間冷卻器會(huì)受到腐蝕，從而特別是在渦輪增壓器的壓縮機(jī)處和中間冷卻器的出口處，腐蝕必然加速。與HP-EGR不同的是，對(duì)于必然配備渦輪增壓器和中間冷卻器的LP-EGR類型的EGR系統(tǒng)來(lái)說，在渦輪增壓器和中間冷卻器中的腐蝕的加速更為嚴(yán)重，這可能是極大地降低了LP-EGR類型的EGR系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用到車輛的因素。公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在加深對(duì)本發(fā)明的一般背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各個(gè)方面已經(jīng)致力于提供一種排放氣體冷凝物控制方法以及一種利用該方法的排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)，該方法通過根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)和EGR系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)來(lái)計(jì)算排出發(fā)動(dòng)機(jī)外并與經(jīng)過排放氣體再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)的外部空氣 一起流動(dòng)的排放氣體的相對(duì)濕度，并且通過利用算得的相對(duì)濕度值作為控制變量而對(duì)EGR系統(tǒng)的各部件進(jìn)行反饋控制，從而能夠排除由于排放氣體中包含的水而產(chǎn)生冷凝物的可能性。本發(fā)明的各個(gè)方面致力于提供一種排放氣體冷凝物控制方法，包括設(shè)定條件的步驟，其設(shè)定在從發(fā)動(dòng)機(jī)排出之后在EGR(排放氣體再循環(huán))系統(tǒng)中流動(dòng)的排放氣體的容許相對(duì)濕度界限K1，并且通過發(fā)動(dòng)機(jī)和所述EGR系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)當(dāng)前相對(duì)濕度值K3 ;計(jì)算濕度因數(shù)的步驟，其在所述EGR系統(tǒng)中分配排放氣體，選擇用于計(jì)算估計(jì)因數(shù)W和移除因數(shù)Va和Vb的建模對(duì)象，計(jì)算所述估計(jì)因數(shù)W和所述移除因數(shù)Va和Vb，并且計(jì)算在所述EGR系統(tǒng)中流動(dòng)的排放氣體的估計(jì)相對(duì)濕度值K2 ;執(zhí)行濕度移除的步驟，其通過所述容許相對(duì)濕度界限K1、所述當(dāng)前相對(duì)濕度值K3和所述估計(jì)相對(duì)濕度值K2的關(guān)系將用于所述EGR系統(tǒng)的預(yù)期相對(duì)濕度值K5確定為預(yù)期相對(duì)濕度值K5 = +或-，并且對(duì)于所述預(yù)期相對(duì)濕度值K5 = +執(zhí)行EGR控制邏輯運(yùn)算，或者對(duì)于所述預(yù)期相對(duì)濕度值K5 =-執(zhí)行反饋控制的可拓邏輯運(yùn)算(extension logic),所述EGR控制邏輯運(yùn)算利用進(jìn)氣流量控制對(duì)所述EGR系統(tǒng)進(jìn)行控制；以及控制待命模式的步驟，其在發(fā)動(dòng)機(jī)停車時(shí)進(jìn)行初始化以返回到所述設(shè)定條件的步驟。理想氣體和等熵絕熱可逆過程(isentropicadiabatic reversible process)的條件應(yīng)用到流入部段(section)，恒定壓力、對(duì)流熱量傳遞和由于完全燃燒而產(chǎn)生燃料水蒸氣的條件應(yīng)用于流動(dòng)部段，均勻熱力學(xué)狀態(tài)、防止墻壁熱量傳遞/質(zhì)量傳遞、理想氣體和恒定能量的條件應(yīng)用到混合部段，從外部流動(dòng)到內(nèi)部的進(jìn)氣的恒定相對(duì)濕度(不考慮溫度和壓力)和由于完全燃燒而產(chǎn)生燃料水蒸氣的條件應(yīng)用到連續(xù)流動(dòng)部段，并且利用所應(yīng)用的各條件來(lái)推知所述估計(jì)因數(shù)和所述移除因數(shù)。所述估計(jì)因數(shù)是轉(zhuǎn)向并流動(dòng)到EGR管線的排放氣體通過質(zhì)量Na、流經(jīng)所述EGR管線的排放氣體的溫度Tout和壓力Pout、以及由排放氣體通過質(zhì)量Na和從外部流動(dòng)到內(nèi)部并流動(dòng)到進(jìn)氣歧管內(nèi)的進(jìn)氣構(gòu)成的氣體混合物的氣體混合物溫度Mt和氣體混合物質(zhì)量Mm的函數(shù)，并且所述移除因數(shù)是來(lái)自流經(jīng)所述EGR管線的排放氣體的排放氣體的絕對(duì)濕度Hal、相對(duì)濕度Hrl和部分水蒸氣壓力Spl的函數(shù)，并且是部分水蒸氣壓力Sp2、飽和水蒸氣壓力Hp2以及由從外部流動(dòng)到內(nèi)部的進(jìn)氣和排放氣體構(gòu)成的氣體混合物的絕對(duì)濕度Ha2、相對(duì)濕度Hr2的函數(shù)。所述排放氣體通過質(zhì)量Na是由補(bǔ)償因數(shù)Nac乘以理論通過流量Nai而獲得的值，其中采用了考慮入口壓力Pf和出口壓力Pa的噴嘴的整個(gè)流動(dòng)區(qū)域中的噴嘴有效流動(dòng)區(qū)域(EFA)。
預(yù)期相對(duì)濕度值K5通過所述容許相對(duì)濕度界限Kl減去相對(duì)濕度控制值K4而計(jì)算得到，其中所述相對(duì)濕度控制值K4是通過所述估計(jì)相對(duì)濕度值K2減去所述當(dāng)前相對(duì)濕度值K3而獲得的值，并且所述預(yù)期相對(duì)濕度值賦值為K5 = +或_，以便指示冷凝的可能性。所述排放氣體冷凝物控制方法在所述可拓邏輯運(yùn)算中包括以下步驟通過在渦輪增壓器的轉(zhuǎn)數(shù)和入口溫度改變圖表的基礎(chǔ)上應(yīng)用補(bǔ)償映射圖(compensation map)來(lái)計(jì)算控制補(bǔ)償值Wc，其中根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪增壓器的規(guī)格，在通過測(cè)試獲得的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上構(gòu)建所述補(bǔ)償映射圖；在算得的控制補(bǔ)償值Wc的基礎(chǔ)上確定在O和I之間的補(bǔ)償因數(shù)CF ;由在根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的曲線圖上校準(zhǔn)的對(duì)應(yīng)值Crpm乘以所述補(bǔ)償因數(shù)CF來(lái)計(jì)算最終補(bǔ)償值CFf;并且通過利用基本映射圖的匹配關(guān)系來(lái)計(jì)算所應(yīng)用的控制值Cad，并且取代用于所述預(yù)期相對(duì)濕度值K5的所述控制值Cad作為控制變量，以便對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行優(yōu)化。補(bǔ)償因數(shù)CF通過利用斜坡函數(shù)進(jìn)行確定，對(duì)于所述預(yù)期相對(duì)濕度值K5或更小時(shí)，所述補(bǔ)償因數(shù)CF = 0，對(duì)于所述預(yù)期相對(duì)濕度值K5之上時(shí)，所述補(bǔ)償因數(shù)CF = I。在所述可拓邏輯運(yùn)算的建模對(duì)象中的多個(gè)控制對(duì)象是對(duì)來(lái)自所述排氣管線的排放氣體進(jìn)行分配的部件、從外部吸取進(jìn)氣以與排放氣體混合為氣體混合物的部件、以及產(chǎn)生增壓壓力的部件，并且這些部件受到單獨(dú)控制方法的控制從而使這些部件中的每一個(gè)都單獨(dú)地受到控制，或者這些部件受到協(xié)同控制方法的控制從而由一個(gè)控制單元協(xié)同地控制這些部件。本發(fā)明的其它各個(gè)方面致力于提供一種排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)，包括=LP-EGR管線，所述LP-EGR管線與渦輪增壓器的渦輪連接，從連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣歧管的排氣管線分叉，并且允許排放氣體流動(dòng)；混合管道線，所述混合管道線在所述渦輪增壓器的前端部處與所述LP-EGR管線連接，使從外部抽取到內(nèi)部的進(jìn)氣與流出所述LP-EGR管線的排放氣體相混合以形成氣體混合物，并且將該氣體混合物運(yùn)送到所述渦輪增壓器；進(jìn)氣管道線，所述進(jìn)氣管道線將所述混合管道線連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管；以及ECU (電子控制單元)，所述ECU執(zhí)行濕度控制邏輯運(yùn)算，所述濕度控制邏輯運(yùn)算包括EGR控制邏輯運(yùn)算和可拓邏輯運(yùn)算，所述EGR控制邏輯運(yùn)算通過匹配基本映射圖利用進(jìn)氣流量控制對(duì)所述LP-EGR管線中的LP-EGR氣門和LP-EGR冷卻器以及所述進(jìn)氣管道線中的中間冷卻器進(jìn)行控制，所述可拓邏輯運(yùn)算對(duì)所述LP-EGR管線中的所述LP-EGR氣門和所述LP-EGR冷卻器以及所述進(jìn)氣管線中的所述中間冷卻器進(jìn)行控制，以便移除所述EGR系統(tǒng)中的冷凝物。所述可拓邏輯運(yùn)算所需的容許相對(duì)濕度界限Kl通過由在所述EGR系統(tǒng)中流動(dòng)的排放氣體和從外部吸取的進(jìn)氣構(gòu)成的氣體混合物進(jìn)行計(jì)算，估計(jì)相對(duì)濕度值K2通過算得的或測(cè)得的因數(shù)進(jìn)行計(jì)算，這些因數(shù)包括=LP-EGR氣門的排放氣體通過質(zhì)量Na，所述LP-EGR冷卻器的溫度Tout、壓力Pout、絕對(duì)濕度Hal、相對(duì)濕度Hrl和部分水蒸氣壓力Spl，所述混合管道線中的氣體混合物的溫度Mt和質(zhì)量Mm，所述中間冷卻器的絕對(duì)濕度Ha2、相對(duì)濕度Hr2、部分水蒸氣壓力Sp2和飽和水蒸氣壓力Hp2，當(dāng)前相對(duì)濕度值K3通過從所述LP-EGR氣門流動(dòng)到所述EGR管線內(nèi)并穿過所述LP-EGR冷卻器的排放氣體進(jìn)行計(jì)算，并且在所述濕度控制邏輯運(yùn)算中執(zhí)行的所述可拓邏輯運(yùn)算的多個(gè)控制對(duì)象是所述混合管道線，其中的待抽取進(jìn)氣的量受到控制；所述LP-EGR氣門，其中的分配到所述LP-EGR管線的排放氣體的流量通過控制所述氣門的開口量而受到控制；以及增壓壓力，該增壓壓力通過發(fā)動(dòng)機(jī)和所述EGR系統(tǒng)的運(yùn)行而進(jìn)行改變。
所述控制對(duì)象由單獨(dú)控制方法進(jìn)行控制從而使這些部件中的每一個(gè)都單獨(dú)受到控制，或者由協(xié)同控制方法進(jìn)行控制從而由一個(gè)控制單元協(xié)同地控制這些部件。所述E⑶可以進(jìn)一步包括執(zhí)行所述濕度控制邏輯運(yùn)算的ETK E⑶(內(nèi)嵌工具包(embedded toolkit)電子控制單元)，所述ETK EQJ連接到ETK接口電纜，以便控制所述LP-EGR氣門的開口量、所述混合管道線中的進(jìn)氣流量、以及所述增壓壓力。所述排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括事故備用過濾器(emergency filter)以及壓力傳感器和濕度傳感器，所述事故備用過濾器設(shè)置在所述LP-EGR氣門和所述LP-EGR冷卻器之間的所述LP-EGR管線中，所述壓力傳感器設(shè)置在所述LP-EGR氣門中并且檢測(cè)排放氣體的壓力，所述濕度傳感器設(shè)置在所述混合管道線中并且檢測(cè)排放氣體和進(jìn)氣的濕度。所述排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括HP (高壓)-EGR管線以及HP-EGR氣門和HP-EGR冷卻器，所述HP-EGR管線從所述排氣歧管分叉并連接到所述進(jìn)氣歧管，所述 HP-EGR氣門和所述HP-EGR冷卻器設(shè)置在所述HP-EGR管線上，以便允許排放氣體從所述排氣歧管流動(dòng)到所述進(jìn)氣歧管。根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)特征，可以通過在根本上去除排放氣體的濕度(其是在EGR (排放氣體再循環(huán))系統(tǒng)(其是排放氣體再循環(huán)系統(tǒng))中產(chǎn)生冷凝物的原因)而使各部件免受腐蝕的危險(xiǎn)，并且特別地，可以通過確保渦輪增壓器和中間冷卻器(其更易受到由于冷凝物而被腐蝕的可能性的危險(xiǎn))的安全性而顯著地提高LP-EGR類型的EGR系統(tǒng)的車輛的實(shí)際應(yīng)用性。另外，根據(jù)本發(fā)明的其它各個(gè)特征，可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)和所述EGR系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，通過實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)從排放氣體中是否產(chǎn)生了冷凝物而執(zhí)行用于隨后情況的估計(jì)控制。此外，根據(jù)本發(fā)明的其它特征，當(dāng)與使用濕度傳感器時(shí)相比，可以降低成本，這是因?yàn)榇_定從排放氣體中是否產(chǎn)生了冷凝物并不需要濕度傳感器，并且防止了冷凝物的產(chǎn)生。而且，根據(jù)本發(fā)明的其它特征，由于排放氣體濕度控制邏輯運(yùn)算通過利用ETKE⑶而執(zhí)行，所以除了使用于開發(fā)所述ECU邏輯運(yùn)算的成本最小化之外，還可以顯著地提高所述E⑶的可用性和通用性，所述ETK E⑶通過中斷用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的E⑶中的邏輯運(yùn)算而實(shí)施附加功能。通過納入本文的附圖以及隨后與附圖一起用于說明本發(fā)明的某些原理的具體實(shí)施方式
，本發(fā)明的方法和裝置所具有的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將更為具體地變得清楚或得以闡明。


圖I是顯示了示例性排放氣體冷凝物控制方法的流程圖，該方法用于排除從流經(jīng)根據(jù)本發(fā)明的排放氣體再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)的排放氣體中產(chǎn)生冷凝物。圖2是顯示了根據(jù)本發(fā)明的示例性控制因數(shù)的單元和定義的圖表。圖3是用于根據(jù)本發(fā)明的示例性排放氣體冷凝物控制方法推知估計(jì)因數(shù)的流程圖。圖4是顯示了 LP-EGR類型的EGR系統(tǒng)的示例性配置的視圖，該LP-EGR類型的EGR系統(tǒng)用于應(yīng)用圖3所示的示例性方法。圖5是用于根據(jù)本發(fā)明的示例性排放氣體冷凝物控制方法推知移除因數(shù)的流程圖。圖6是顯示了 LP-EGR+HP-EGR類型的EGR系統(tǒng)的示例性配置的視圖，該LP-EGR+HP-EGR類型的EGR系統(tǒng)用于應(yīng)用圖5所示的示例性方法。圖7和8是用于通過利用本發(fā)明的示例性可拓邏輯運(yùn)算來(lái)排除在EGR系統(tǒng)中產(chǎn)生冷凝物的控制流程圖。
圖9是顯示了利用本發(fā)明的示例性排放氣體冷凝物控制方法的LP-EGR類型的EGR系統(tǒng)的示例性配置的視圖。圖10是顯示了利用本發(fā)明的示例性排放氣體冷凝物控制方法的LP-EGR+HP-EGR類型的EGR系統(tǒng)的示例性配置的視圖。應(yīng)當(dāng)了解，所附附圖并非按比例地顯示了本發(fā)明的基本原理的圖示性的各種特征的略微簡(jiǎn)化的畫法。本文所公開的本發(fā)明的具體設(shè)計(jì)特征包括例如具體尺寸、方向、位置和外形將部分地由具體所要應(yīng)用和使用的環(huán)境來(lái)確定。在這些圖形中，貫穿附圖的多幅圖形，附圖標(biāo)記引用本發(fā)明的同樣的或等同的部分。
具體實(shí)施例方式下面將對(duì)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式詳細(xì)地作出引用，這些實(shí)施方式的實(shí)例被顯示在附圖中并描述如下。盡管本發(fā)明將與示例性實(shí)施方式相結(jié)合進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實(shí)施方式。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實(shí)施方式，而且覆蓋可以被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的各種選擇形式、修改形式、等價(jià)形式及其它實(shí)施方式。包括圖I (A)和圖I⑶的圖I是顯示了示例性方法的流程圖，該方法對(duì)從流經(jīng)根據(jù)本發(fā)明的排放氣體再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)的排放氣體中的冷凝物進(jìn)行控制。如圖I所示，當(dāng)在步驟SI中發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí),通過步驟S2對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)和負(fù)載相繼進(jìn)行測(cè)量，并且在步驟3中，在測(cè)得的因數(shù)的基本上檢查處于運(yùn)行中的發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)。在示例性實(shí)施方式中，發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載表示供應(yīng)到發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料的量。當(dāng)對(duì)處于運(yùn)行中的發(fā)動(dòng)機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，對(duì)流動(dòng)到處于運(yùn)行中的EGR系統(tǒng)的EGR管線的排放氣體中的水含量程度進(jìn)行測(cè)量，接著在步驟S4中，基于測(cè)得的水含量程度來(lái)設(shè)定在不產(chǎn)生冷凝物的條件下可容許的容許相對(duì)濕度界限Kl。容許相對(duì)濕度界限Kl通過在從發(fā)動(dòng)機(jī)排出之后的EGR系統(tǒng)中流動(dòng)的排放氣體和從外部吸取的進(jìn)氣的氣體混合物而獲得。步驟4a顯示了，容許相對(duì)濕度界限Kl被細(xì)分為數(shù)個(gè)值，并且細(xì)分的程度可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)和EGR系統(tǒng)的規(guī)格而適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選擇。如上所述地設(shè)置的容許相對(duì)濕度界限Kl存儲(chǔ)在邏輯映射圖中，并且對(duì)于該邏輯映射圖可以使用用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)的特定控制器或電子控制單元(ECU)。在示例性實(shí)施方式中，ECU用于存儲(chǔ)數(shù)值。
在利用處于運(yùn)行中的發(fā)動(dòng)機(jī)和EGR系統(tǒng)而計(jì)算得到用于排放氣體的容許相對(duì)濕度界限Kl之后，如步驟S5中所示，在隨后的步驟中執(zhí)行濕度控制邏輯運(yùn)算，從而排除由于流經(jīng)EGR管線的排放氣體而產(chǎn)生冷凝物。用于執(zhí)行濕度控制邏輯運(yùn)算的前置條件是假設(shè)排放氣體的相對(duì)濕度為100%或更大。在中間冷卻器的后端部處對(duì)相對(duì)濕度進(jìn)行測(cè)量或計(jì)算，該中間冷卻器是EGR系統(tǒng)的部件，氣體混合物(排放氣體+進(jìn)氣)穿過該部件。濕度控制邏輯運(yùn)算具有通用性，從而用于所有HP-EGR類型的EGR系統(tǒng)、LP-EGR類型的EGR系統(tǒng)或者HP-EGR+LP-EGR類型的EGR系統(tǒng)。濕度控制邏輯運(yùn)算由用于估計(jì)濕度的邏輯運(yùn)算、用于移除濕度的邏輯運(yùn)算、用于控制EGR系統(tǒng)的控制值計(jì)算邏輯運(yùn)算以及用于防止從排放氣體中產(chǎn)生冷凝物的執(zhí)行邏輯運(yùn)算構(gòu)成。步驟SlO是濕度估計(jì)邏輯運(yùn)算，如步驟IOa中所示，該濕度估計(jì)邏輯運(yùn)算通過執(zhí)行 濕度估計(jì)邏輯運(yùn)算而推知用于估計(jì)排放氣體的相對(duì)濕度的估計(jì)因數(shù)W。估計(jì)因數(shù)通過對(duì)EGR系統(tǒng)的各部件進(jìn)行建模而進(jìn)行計(jì)算。參考圖3和4，能夠選擇不同部件來(lái)對(duì)估計(jì)因數(shù)W進(jìn)行建模。在示例性實(shí)施方式中，選擇各部件，使得通過選得的各部件能夠獲得流經(jīng)EGR系統(tǒng)的EGR管線的排放氣體通過質(zhì)量Na、流經(jīng)EGR管線的排放氣體的溫度Tout和壓力Pout、以及由從外部流動(dòng)到內(nèi)部的進(jìn)氣和排放氣體構(gòu)成的并供應(yīng)到進(jìn)氣歧管的氣體混合物的溫度Mt和質(zhì)量Mm。在推知估計(jì)因數(shù)W之后將Na、Tout、Pout、Mt和Mm存儲(chǔ)在邏輯映射圖中。參考圖I⑶，步驟S20是用于移除排放氣體的濕度的濕度移除邏輯運(yùn)算，其在推知估計(jì)因數(shù)W之后進(jìn)行執(zhí)行，其中如步驟S20a中所示，通過執(zhí)行濕度移除邏輯運(yùn)算而從估計(jì)因數(shù)W新推知移除因數(shù)Va和Vb。移除因數(shù)Va和Vb通過對(duì)EGR系統(tǒng)的各部件進(jìn)行建模而進(jìn)行計(jì)算。參考圖I (B)和圖6，能夠選擇不同部件來(lái)對(duì)移除因數(shù)Va和Vb進(jìn)行建模。在示例性實(shí)施方式中，選擇部件，使得通過選得的各部件能夠獲得流經(jīng)EGR系統(tǒng)的EGR管線的排放氣體的絕對(duì)濕度Hal、相對(duì)濕度Hrl、部分水蒸氣壓力(partial water vapor pressure) Spl以及經(jīng)過EGR管線流動(dòng)到進(jìn)氣歧管的氣體混合物的絕對(duì)濕度Ha2、相對(duì)濕度Hr2、部分水蒸氣壓力Sp2和飽和水蒸氣壓力Hp2。在推知移除因數(shù)Va和Vb之后，將Hal、Hrl、Spl、Ha2、Hr2、Sp2和Hp2存儲(chǔ)在邏輯映射圖中。在EGR系統(tǒng)中流動(dòng)的排放氣體的估計(jì)相對(duì)濕度值K2通過估計(jì)因數(shù)W和移除因數(shù)Va和Vb進(jìn)行計(jì)算。在示例性實(shí)施方式中，計(jì)算估計(jì)因數(shù)的過程限定為濕度估計(jì)步驟，通過利用移除因數(shù)計(jì)算在EGR系統(tǒng)中流動(dòng)的排放氣體的估計(jì)相對(duì)濕度值K2的過程限定為濕度移除步驟，并且濕度估計(jì)步驟和濕度移除步驟稱為濕度因數(shù)計(jì)算步驟。步驟S30為用于通過利用估計(jì)因數(shù)W和移除因數(shù)Va和Vb來(lái)計(jì)算控制值的控制值計(jì)算邏輯運(yùn)算，該控制值用于對(duì)EGR系統(tǒng)進(jìn)行控制，其中用于控制EGR系統(tǒng)的各部件的控制值能夠通過執(zhí)行該控制值計(jì)算邏輯運(yùn)算來(lái)進(jìn)行計(jì)算。步驟S34確定預(yù)期相對(duì)濕度值K5，其中預(yù)期相對(duì)濕度值K5通過利用算得的容許相對(duì)濕度界限Kl和估計(jì)相對(duì)濕度值K2進(jìn)行計(jì)算。
步驟S35顯示了預(yù)期相對(duì)濕度值K5 = +，且步驟S36顯示了預(yù)期相對(duì)濕度值K5=_，為預(yù)期相對(duì)濕度值K5給出的符號(hào)+或-指示冷凝的可能性。因此，在示例性實(shí)施方式中，通過將預(yù)期相對(duì)濕度值K5分為兩種類型來(lái)應(yīng)用不同的執(zhí)行邏輯運(yùn)算。執(zhí)行邏輯運(yùn)算包括步驟S40的EGR控制邏輯運(yùn)算和步驟S50的可拓邏輯運(yùn)算。在示例性實(shí)施方式中，在步驟S40中執(zhí)行的EGR控制邏輯運(yùn)算用于進(jìn)氣流量控制，其通過匹配在ECU中提前設(shè)定的基本映射圖而進(jìn)行實(shí)施，而在步驟S50中執(zhí)行的可拓邏輯運(yùn)算按照由排放氣體的濕度控制邏輯運(yùn)算指定的類型而用于EGR系統(tǒng)控制。也就是說，EGR控制邏輯運(yùn)算是使EGR系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)必須實(shí)施的基本邏輯運(yùn)算，而可拓邏輯運(yùn)算是對(duì)EGR系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化的高級(jí)邏輯運(yùn)算，該優(yōu)化通過選擇EGR系統(tǒng)中的某些部件作為控制對(duì)象并且在預(yù)期相對(duì)濕度值K5 = _之外對(duì)其進(jìn)行反饋控制而得以實(shí)現(xiàn)。在示例性實(shí)施方式中，執(zhí)行EGR控制邏輯運(yùn)算和可拓邏輯運(yùn)算的過程稱為濕度移除執(zhí)行步驟。 步驟S70顯示了當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停車時(shí)的情形，其中隨著發(fā)動(dòng)機(jī)停車，根據(jù)示例性實(shí)施方式的所有控制邏輯運(yùn)算被初始化，并且切換到待命狀態(tài)(standby state)，直到發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)。在示例性實(shí)施方式中，初始化的過程稱為控制待命模式步驟。如上所述，在示例性實(shí)施方式中，由于可拓邏輯運(yùn)算在除了 EGR控制邏輯運(yùn)算之夕卜另外實(shí)施，所以可以從流經(jīng)EGR管線的排放氣體中排除冷凝物的產(chǎn)生，并且特別地，可以確保EGR系統(tǒng)的渦輪增壓器和中間冷卻器免受腐蝕危險(xiǎn)的安全性。盡管EGR控制邏輯運(yùn)算和可拓邏輯運(yùn)算能夠通過用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制的特定控制器或ECU進(jìn)行實(shí)施，但是在示例性實(shí)施方式中，可拓邏輯運(yùn)算通過實(shí)施ECU的附加功能的內(nèi)嵌工具包電子控制單元(ETK ECU)進(jìn)行實(shí)施，從而使用于開發(fā)ECU的特定成本最小化。ETK E⑶是控制邏輯運(yùn)算，該控制邏輯運(yùn)算通過中斷E⑶中的某些邏輯運(yùn)算而在稱為ASCET的程序中執(zhí)行，這是在E⑶的主控制區(qū)域之外的條件下控制發(fā)動(dòng)機(jī)的函數(shù)的通用術(shù)語(yǔ)。圖2是定義用于根據(jù)示例性實(shí)施方式的控制因數(shù)的命名和單位的圖表。如圖2所示，可以看到，在示例性實(shí)施方式中使用的所有控制因數(shù)都涉及驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)且起動(dòng)所有類型的EGR系統(tǒng)，并且所有控制因數(shù)的單位和定義遵從物理/化學(xué)規(guī)律，同時(shí)在示例性實(shí)施方式中未陳述的控制值通過從必要地設(shè)置在EGR系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)等中的傳感器獲取的測(cè)得值而進(jìn)行計(jì)算。包括圖3(A)和3(B)的圖3是顯示根據(jù)示例性實(shí)施方式推知估計(jì)因數(shù)W的流程圖，該估計(jì)因數(shù)W用于估計(jì)排放氣體的濕度。如在步驟Sll中應(yīng)用到EGR系統(tǒng)以計(jì)算估計(jì)因數(shù)W的建模對(duì)象應(yīng)用到一個(gè)部段(Section)，在該部段處能夠容易地計(jì)算或測(cè)得排放氣體的排放氣體通過質(zhì)量Na、溫度Tout和壓力Pout以及氣體混合物的溫度Mt和質(zhì)量Mm。因此，從當(dāng)排放氣體開始流動(dòng)到從排放管線分叉的EGR管線內(nèi)時(shí)到當(dāng)排放氣體與從外部供應(yīng)的進(jìn)氣混合并一起流動(dòng)時(shí)，對(duì)建模對(duì)象進(jìn)行應(yīng)用。步驟S12、步驟S13和步驟S14顯示了建模對(duì)象。步驟S12顯示了排放氣體流入到EGR管線的排放氣體流入?yún)^(qū)域，步驟S13顯示了在步驟S13中已經(jīng)流動(dòng)到內(nèi)部的排放氣體保持流動(dòng)的排放氣體流動(dòng)區(qū)域，并且步驟S14顯示了排放氣體與從外部抽取到內(nèi)部的進(jìn)氣混合并一起流動(dòng)的排放氣體混合區(qū)域。圖4顯示了用于指定根據(jù)示例性實(shí)施方式的建模對(duì)象的LP-EGR類型的EGR系統(tǒng)的配置。如圖4所示，根據(jù)LP-EGR類型的EGR系統(tǒng)，與渦輪增壓器9的渦輪連接并且具有柴油微粒過濾器(DPF)或其它適合的過濾器4的排放管線3連接到發(fā)動(dòng)機(jī)I的排氣歧管2，從過濾器4的后端部分叉的LP-EGR管線6連接到在渦輪增壓器9的前端部處吸取外部空氣的混合管道線8，并且連接到混合管道線8并具有中間冷卻器11的進(jìn)氣管道線10連接到發(fā)動(dòng)機(jī)I的進(jìn)氣歧管12。LP-EGR氣門5和LP-EGR冷卻器7相繼設(shè)置在LP-EGR管線6中。在LP-EGR類型的EGR系統(tǒng)中的排放氣體流入?yún)^(qū)域?qū)?yīng)于在步驟S121中陳述的EGR控制氣門(LP-EGR氣門5)，排放氣體流動(dòng)區(qū)域?qū)?yīng)于在步驟S131中陳述的EGR冷卻器 (LP-EGR冷卻器7)，并且排放氣體混合區(qū)域?qū)?yīng)于連接在步驟S141中陳述的LP-EGR管線6和進(jìn)氣管線10的位置處的混合管道線8。對(duì)于如上所述地選擇作為建模對(duì)象的EGR控制氣門(LP-EGR氣門5)、EGR冷卻器(LP-EGR冷卻器7)和混合管道線8不同地設(shè)定用于計(jì)算估計(jì)因數(shù)W的前置條件，并且這些前置條件被設(shè)定為使得物理和化學(xué)分析更為容易，而不會(huì)降低數(shù)據(jù)的可靠性。在示例性實(shí)施方式中，如步驟S122中所示，對(duì)于EGR控制氣門(LP-EGR氣門5)設(shè)定諸如理想氣體、等熵絕熱可逆過程的前置條件，如步驟S132中所示，對(duì)于EGR冷卻器(LP-EGR冷卻器7)設(shè)定諸如恒定壓力和對(duì)流熱量傳遞的前置條件，并且在步驟S142中，對(duì)于混合管道線8設(shè)定諸如均勻熱力學(xué)狀態(tài)、阻止經(jīng)過墻壁的熱量傳遞/質(zhì)量傳遞、理想氣體和恒定能量前置條件。具體而言，用于混合管道線8的前置條件假設(shè)排放氣體和進(jìn)氣的質(zhì)量改變比的總和與供應(yīng)到渦輪增壓器的壓縮機(jī)的氣流的質(zhì)量改變比相同，從而能夠更為容易地計(jì)算或測(cè)得進(jìn)氣的流量Qa、相對(duì)濕度Hq和大氣溫度Ta以及從混合管道線8獲得的氣體混合物的溫度Mt和質(zhì)量Mm。對(duì)于所應(yīng)用的前置條件，在供應(yīng)到LP-EGR管線6的EGR控制氣門(LP-EGR氣門5)處的排放氣體通過流量Na通過步驟S123至步驟S125來(lái)進(jìn)行計(jì)算，其中如圖4所示，排放氣體通過流量Na通過LP-EGR氣門5來(lái)進(jìn)行計(jì)算，從而應(yīng)用考慮到LP-EGR氣門5的噴嘴5a的補(bǔ)償值。 因此，如步驟S124中所示，排放氣體通過流量Na =理論通過流量Nai X補(bǔ)償因數(shù)Nac，其中補(bǔ)償因數(shù)Nac通過考慮LP-EGR氣門5的入口壓力Pf和出口壓力Pa而在噴嘴5a的整個(gè)流動(dòng)區(qū)域中應(yīng)用噴嘴的有效流動(dòng)區(qū)域(EFA)來(lái)進(jìn)行計(jì)算。如步驟S125中所示，排放氣體通過流量Na限定為排放氣體通過質(zhì)量。如步驟S133中所示，利用所應(yīng)用的前置條件，排放氣體通過流量Na過去的位置處的LP-EGR冷卻器7的后端部溫度Tout和后端部壓力Pout在EGR冷卻器(LP-EGR冷卻器7)中進(jìn)行計(jì)算。后端部溫度Tout和后端部壓力Pout通過參考LP-EGR冷卻器7的前端部溫度Tin和前端部壓力Pin而提高了數(shù)據(jù)的可靠性。
利用所應(yīng)用的前置條件，當(dāng)如步驟S143中所示的氣體混合物(排放氣體+來(lái)自外部的進(jìn)氣)在混合管道線8中產(chǎn)生并流動(dòng)出混合管道線8之外時(shí)，對(duì)氣體混合物溫度Mt和氣體混合物質(zhì)量Mm進(jìn)行計(jì)算。如圖4所示，混合管道線8將排放氣體通過流量Na (其流經(jīng)LP-EGR管線6并流動(dòng)出LP-EGR冷卻器7之外)與從外部供應(yīng)的進(jìn)氣流量Qa進(jìn)行混合。氣體混合物隨后被送出到渦輪增壓器9的壓縮機(jī)9b并經(jīng)過進(jìn)氣管道線10。在示例性實(shí)施方式中，通過參考進(jìn)氣流量Qa、相對(duì)速度Hq和大氣溫度Ta測(cè)得的值而計(jì)算氣體混合物溫度Mt和氣體混合物質(zhì)量Mm來(lái)提高數(shù)據(jù)的可靠性。如步驟S15中所示,如上所述地算得或測(cè)得的Na、Tin、Tout、Pout、Mt和Mm全部用于計(jì)算估計(jì)因數(shù)W并被存儲(chǔ)在邏輯映射圖中，并且還用作計(jì)算估計(jì)相對(duì)濕度值K2的變量。
包括圖5㈧和5(B)的圖5是顯示根據(jù)示例性實(shí)施方式推知移除因數(shù)的流程圖，該移除因數(shù)用于移除排放氣體的濕度。如步驟S21中所示，供應(yīng)到EGR系統(tǒng)以計(jì)算移除因數(shù)Va和Vb的建模對(duì)象是溫度在EGR管線中溫度改變處的部段，并且用于在該部段中進(jìn)行計(jì)算的排放氣體和氣體混合物的狀態(tài)值還通過利用已經(jīng)算得的估計(jì)因數(shù)W進(jìn)行計(jì)算。如步驟S23中所示，應(yīng)用到如上所述選得的建模對(duì)象的前置條件是來(lái)自外部的進(jìn)氣的相對(duì)濕度恒定(不考慮溫度和壓力)且由于完全燃燒而產(chǎn)生燃料水蒸氣，并且所述前置條件設(shè)定為使得物理和化學(xué)分析更為容易，而不會(huì)降低數(shù)據(jù)的可靠性。圖6為顯示HP-EGR+LP-EGR類型的EGR系統(tǒng)的配置的視圖，其具有用于計(jì)算圖5的移除因數(shù)的建模對(duì)象，并且如圖6所示，EGR系統(tǒng)通過將HP-EGR增加到LP-EGR類型而進(jìn)行實(shí)施。這顯示了可擴(kuò)展性由示例性實(shí)施方式實(shí)施的冷凝物控制方法并不限于LP-EGR類型的EGR系統(tǒng)，而是還可以應(yīng)用于HP-EGR類型的EGR系統(tǒng)。在HP-EGR中，HP-EGR管線22從發(fā)動(dòng)機(jī)I的排氣歧管2分叉，并且連接到發(fā)動(dòng)機(jī)I的進(jìn)氣歧管12，同時(shí)HP-EGR氣門21和HP-EGR冷卻器20設(shè)置在從排氣歧管2分叉的HP-EGR管線22中。如步驟S24中所示，應(yīng)用到LP-EGR+HP-EGR類型的EGR系統(tǒng)的建模對(duì)象是EGR管線6中的排放氣體流動(dòng)部段以及進(jìn)氣管道線10中的氣體混合物流動(dòng)部段。參考圖6所示，在步驟S25中，選擇EGR冷卻器7以用于排放氣體流動(dòng)部段，并且在步驟S26中，選擇中間冷卻器11以用于氣體混合物流動(dòng)部段。步驟S27顯示了估計(jì)因數(shù)W，該估計(jì)因數(shù)W已經(jīng)被算得，并且用于計(jì)算通過EGR冷卻器7而算得的移除因數(shù)Va以及通過中間冷卻器11算得的移除因數(shù)Vb。步驟S251顯示了使用在估計(jì)因數(shù)W(其用于通過EGR冷卻器7算得的移除因數(shù)Va)中的排放氣體通過流量Na、LP-EGR冷卻器后端部溫度Tout和后端部壓力Pout，同時(shí)步驟S261顯示了使用在估計(jì)因數(shù)W(其用于通過中間冷卻器11算得的移除因數(shù)Vb)中的氣體混合物溫度Mt、氣體混合物質(zhì)量Mm、LP-EGR冷卻器后端部溫度Tout和后端部壓力Pout。步驟S252顯示了 在步驟S251中算得的移除因數(shù)Va是在LP-EGR冷卻器7的后端部處的絕對(duì)濕度Hal、相對(duì)濕度Hrl和部分水蒸氣壓力Spl的函數(shù)，并且步驟S262顯示了 在步驟S261中算得的移除因數(shù)Vb是在中間冷卻器11的后端部處的絕對(duì)濕度Ha2、相對(duì)濕度Hr2、部分水蒸氣壓力Sp2和飽和水蒸氣壓力Hp2的函數(shù)。如步驟S28中所示，用于如上所述地計(jì)算移除因數(shù)Va和Vb的Hal、Ha2、Hrl、Hr2、Spl、Sp2和Hp2全部被存儲(chǔ)在邏輯映射圖中，并且在步驟S29中，還用作計(jì)算估計(jì)相對(duì)濕度值K2的變量。因此，在示例性實(shí)施方式中，作為用于防止產(chǎn)生冷凝物的控制值的估計(jì)相對(duì)濕度值K2在理論上能夠通過用于計(jì)算估計(jì)因數(shù)W的Na、Tin、Tout、Pout、Mt和Mm以及用于計(jì)算移除因數(shù)Va和Vb的Hal、Ha2、Hrl、Hr2、Spl、Sp2和Hp2進(jìn)行計(jì)算。包括圖7(A)和7(B)的圖7是用于通過利用應(yīng)用到示例性實(shí)施方式的可拓邏輯運(yùn)算而防止在EGR系統(tǒng)中產(chǎn)生冷凝物的控制流程圖。如圖7所示，在步驟S31中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)I和EGR系統(tǒng)處于運(yùn)行中時(shí)，對(duì)當(dāng)前相對(duì)濕度值K3進(jìn)行檢測(cè)，并且在步驟S32中，通過調(diào)用已經(jīng)算得的估計(jì)相對(duì)濕度K2而對(duì)應(yīng)當(dāng)在EGR 系統(tǒng)中受到控制的相對(duì)濕度控制值K4進(jìn)行計(jì)算，其中相對(duì)濕度控制值K4 =估計(jì)相對(duì)濕度值K2-當(dāng)前相對(duì)濕度值K3。接下來(lái)，在步驟S33中，通過利用相對(duì)濕度控制值K4并調(diào)用容許相對(duì)濕度界限Kl，而對(duì)應(yīng)當(dāng)在EGR系統(tǒng)中受到控制以防止產(chǎn)生冷凝物的預(yù)期相對(duì)濕度值K5計(jì)算，其中預(yù)期相對(duì)濕度值K5 =容許相對(duì)濕度界限Kl-相對(duì)濕度控制值K4。如步驟S34中所示，當(dāng)通過上述步驟對(duì)預(yù)期相對(duì)濕度值K5進(jìn)行計(jì)算時(shí)，為預(yù)期相對(duì)濕度值K5給出符號(hào)+或_，從而選擇和應(yīng)用不同的控制邏輯運(yùn)算。步驟S35顯示了為預(yù)期相對(duì)濕度值K5給出了 +號(hào)，并且步驟S40顯示了在此情形下的EGR控制邏輯運(yùn)算。EGR控制邏輯運(yùn)算是通過匹配提前在E⑶中設(shè)定的基本映射圖而實(shí)施的進(jìn)氣流量控制，如上所述，該進(jìn)氣流量控制是用于控制EGR系統(tǒng)所必須的基本邏輯運(yùn)算。當(dāng)正如在圖I的步驟S70中確定了發(fā)動(dòng)機(jī)停車時(shí)，在執(zhí)行EGR控制邏輯運(yùn)算之后，所有控制邏輯運(yùn)算被初始化，并且被切換到待命模式，直到發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)。相反，步驟S36顯示了當(dāng)為預(yù)期相對(duì)濕度值K5給出了 -號(hào)時(shí)的情形，并且步驟S50顯示了在此情形下執(zhí)行的可拓邏輯運(yùn)算。與EGR控制邏輯運(yùn)算不同，可拓邏輯運(yùn)算是執(zhí)行根據(jù)示例性實(shí)施方式的排放氣體冷凝物控制方法的邏輯運(yùn)算，并且通過如上所述地實(shí)施E⑶的附加功能的ETK E⑶而進(jìn)行執(zhí)行。在示例性實(shí)施方式中執(zhí)行的可拓邏輯運(yùn)算通過選擇EGR系統(tǒng)的某些部件作為控制對(duì)象并且根據(jù)預(yù)期相對(duì)濕度值K5 =-的程度對(duì)這些控制對(duì)象進(jìn)行反饋控制而進(jìn)行實(shí)施，從而利用預(yù)期相對(duì)濕度值K5對(duì)這些控制對(duì)象進(jìn)行最優(yōu)化。如步驟S51中所示，在可拓邏輯運(yùn)算中需要控制補(bǔ)償值Wc。正如在步驟S52中，控制補(bǔ)償值Wc通過在入口溫度改變圖表和渦輪增壓器的轉(zhuǎn)數(shù)的基礎(chǔ)上應(yīng)用補(bǔ)償映射圖而進(jìn)行計(jì)算。補(bǔ)償映射圖在從用于發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪增壓器的規(guī)格的測(cè)試中獲得的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行構(gòu)建。當(dāng)如上所述地對(duì)控制補(bǔ)償值Wc進(jìn)行計(jì)算時(shí)，如步驟S53中所示，補(bǔ)償因數(shù)CF在算得的控制補(bǔ)償值Wc的基礎(chǔ)上產(chǎn)生。
補(bǔ)償因數(shù)CF通過斜坡函數(shù)進(jìn)行確定。在示例性實(shí)施方式中，對(duì)于預(yù)期相對(duì)濕度值K5或更小時(shí)給出CF = O，對(duì)于預(yù)期相對(duì)濕度值K5之上給出CF = I，并且通常，補(bǔ)償因數(shù)CF給出為CF = O或CF = I。步驟S54顯示了在考慮補(bǔ)償因數(shù)CF下所算得的最終補(bǔ)償值CFf。圖8顯示了在算得最終補(bǔ)償值CFf之后執(zhí)行的可拓邏輯運(yùn)算。步驟S55顯示了通過將校準(zhǔn)的在用于發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)的曲線圖上的對(duì)應(yīng)值Crpm乘以補(bǔ)償因數(shù)CF而對(duì)最終補(bǔ)償值CFf進(jìn)行計(jì)算。如步驟S56中所示，最終補(bǔ)償值CFf供作通過利用與基本映射圖的匹配關(guān)系而最終計(jì)算所應(yīng)用的 控制值Cad，并且所應(yīng)用的控制值Cad用作控制變量，該控制變量對(duì)控制對(duì)象而非預(yù)期相對(duì)濕度值K5進(jìn)行優(yōu)化。在此情形下，基本映射圖表示應(yīng)用于上述EGR控制邏輯運(yùn)算的映射圖。如步驟S57中所示，當(dāng)如上所述地對(duì)所應(yīng)用的控制值Cad進(jìn)行最終計(jì)算時(shí)，從EGR系統(tǒng)的各部件中選擇控制對(duì)象?？刂茖?duì)象是通過根據(jù)所應(yīng)用的控制值Cad進(jìn)行反饋控制和優(yōu)化而能夠防止冷凝物產(chǎn)生的對(duì)象。步驟S571顯示了所選擇的控制對(duì)象，其選擇用于控制預(yù)期進(jìn)氣量X的部件、用于控制EGR氣門的開口量Y的部件(在步驟S572中所示)，用于控制增壓壓力Z的部件(在步驟S573中所示)的所有這些作為控制對(duì)象。在步驟S58中，當(dāng)如上所述地選擇了控制對(duì)象X、Y和Z時(shí)，利用所應(yīng)用的控制值Cad作為控制變量來(lái)進(jìn)行用于控制對(duì)象X、Y和Z的反饋控制。步驟S581是對(duì)控制對(duì)象X、Y和Z獨(dú)立進(jìn)行控制的單獨(dú)控制方法，其中進(jìn)氣流量Qa、通過流量Na和增壓壓力作為單獨(dú)控制變量進(jìn)行處理。亦即，在單獨(dú)控制方法中，當(dāng)選擇了控制預(yù)期進(jìn)氣量X時(shí)，只有流動(dòng)到EGR系統(tǒng)的混合管道線8內(nèi)的進(jìn)氣流量Qa受到控制，當(dāng)選擇了控制EGR氣門的開口量Y時(shí)，只有排放氣體的通過流量Na受到EGR系統(tǒng)的EGR氣門(LP-EGR氣門或HP-EGR氣門)的開口量的控制，并且當(dāng)選擇了控制增壓壓力Z時(shí)，只有EGR系統(tǒng)的增壓壓力受到控制。相反，步驟S582是在一個(gè)控制單元中協(xié)同地控制多個(gè)所選擇的控制對(duì)象X、Y和Z的協(xié)同控制方法，其中進(jìn)氣流量Qa、通過流量Na和增壓壓力均作為控制變量同時(shí)進(jìn)行處理。從而，與單獨(dú)控制方法相比，在協(xié)同控制方法中，可以更為精確地控制所選擇的控制對(duì)象X、Y和Z，并且顯著地提高控制可靠性。如步驟S59中所示，當(dāng)通過上述過程對(duì)于控制對(duì)象X、Y和Z執(zhí)行一個(gè)循環(huán)時(shí)，預(yù)期相對(duì)濕度值Κ5的狀態(tài)被改變，并且確定了預(yù)期相對(duì)濕度值Κ5是否滿足，并且隨后該過程反饋到與所確定結(jié)果配合的適合的控制步驟。例如，步驟S60顯示了當(dāng)狀態(tài)改變到預(yù)期相對(duì)濕度值Κ5 = +(作為確定預(yù)期相對(duì)濕度值Κ5是否滿足的結(jié)果)時(shí)的情形，其中移除了產(chǎn)生冷凝物的可能性，從而使該過程返回到步驟S35，并且切換到如圖7的步驟S40中所示的執(zhí)行EGR控制邏輯運(yùn)算的過程。相反，步驟S61顯示了當(dāng)維持預(yù)期相對(duì)濕度值Κ5 = _(作為確定預(yù)期相對(duì)濕度值Κ5是否滿足的結(jié)果)時(shí)的情形，其中移除了產(chǎn)生冷凝物的可能性，從而使該過程返回到步驟S36，并且切換到如圖7的步驟S50中所示的再次執(zhí)行可拓邏輯運(yùn)算的過程。如上所述，在控制對(duì)象Χ、Υ和Z的單獨(dú)控制和協(xié)同控制的兩者中，對(duì)于預(yù)期相對(duì)濕度值K5執(zhí)行反饋控制，從而對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行部段，可以從EGR系統(tǒng)中的排放氣體中實(shí)時(shí)地排除冷凝物的產(chǎn)生。如上所述，根據(jù)示例性實(shí)施方式的排放氣體冷凝物控制方法，由于排除了從排放氣體(其從發(fā)動(dòng)機(jī)排出并流經(jīng)管道)中產(chǎn)生冷凝物，所以當(dāng)該控制方法應(yīng)用于車輛的排放系統(tǒng)時(shí)，能夠防止由于冷凝物而在排氣系統(tǒng)中的管道中發(fā)生腐蝕，并且特別地，EGR系統(tǒng)中的EGR管線中的各部件能夠安全地被保護(hù)以免受腐蝕的危險(xiǎn)，從而能夠顯著地提高LP-EGR(其具有比HP-EGR更大的優(yōu)點(diǎn))在車輛中的實(shí)際應(yīng)用性。圖9顯示了利用根據(jù)示例性實(shí)施方式的排放氣體冷凝物控制方法的LP-EGR類型的EGR系統(tǒng)的實(shí)例。如上所述，根據(jù)LP-EGR類型的EGR系統(tǒng)，與渦輪增壓器9的渦輪以及過濾器4連 接的排放管線3連接到發(fā)動(dòng)機(jī)I的排氣歧管2，從過濾器4的后端部分叉并且具有LP-EGR氣門5和LP-EGR冷卻器7的LP-EGR管線6連接到在渦輪增壓器9的前端部處吸取用于混合的外部空氣的混合管道線8，并且連接到混合管道線8和中間冷卻器11的進(jìn)氣管道線10連接到發(fā)動(dòng)機(jī)I的進(jìn)氣歧管12。LP-EGR類型的EGR系統(tǒng)通過利用控制發(fā)動(dòng)機(jī)I以及車輛V的E⑶40而進(jìn)行控制，并且對(duì)于該示例性配置，E⑶40具有ETK E⑶50，以用于根據(jù)示例性實(shí)施方式的排放氣體冷凝物控制方法，其中EGR控制邏輯運(yùn)算用于通用的進(jìn)氣流量控制。當(dāng)實(shí)施主邏輯運(yùn)算時(shí)，E⑶40從傳感器接收用于檢測(cè)LP-EGR類型的EGR系統(tǒng)的狀態(tài)的各種信息。例如，設(shè)置在LP-EGR氣門5處的壓力傳感器60提供排放氣體壓力信息,并且設(shè)置在與LP-EGR管線6和進(jìn)氣管道線10連接的混合管道線8處的濕度傳感器70提供排放氣體和進(jìn)氣中的濕度信息。壓力傳感器60和濕度傳感器70是示例性的，并且各種類型的傳感器通常被設(shè)置并將信息提供到E⑶40。當(dāng)執(zhí)行排放氣體冷凝物控制方法時(shí)，ETK ECU 50控制選擇為控制對(duì)象的LP-EGR氣門5的開口量，控制從外部流動(dòng)到混合管道線8內(nèi)的進(jìn)氣量，并且控制在排氣管線、LP-EGR管線6和進(jìn)氣管道線10中產(chǎn)生的增壓壓力，并且對(duì)于該示例性配置，形成回路以通過ETK接口電纜而與控制對(duì)象連通。如上所述，ETK E⑶50是控制邏輯運(yùn)算，該控制邏輯運(yùn)算通過中斷E⑶40中的某些邏輯運(yùn)算而在稱為ASCET的程序中執(zhí)行，其通常表示在E⑶40的主控制區(qū)域之外的條件下控制發(fā)動(dòng)機(jī)的函數(shù)。另外，LP-EGR類型的EGR系統(tǒng)可以在LP-EGR管線6中包括事故備用過濾器30，并且事故備用過濾器30設(shè)置為在過濾器4損壞時(shí)防止排放氣體流動(dòng)到發(fā)動(dòng)機(jī)I的進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)。在示例性實(shí)施方式中，從LP-EGR類型的EGR系統(tǒng)算得的信息包括從DPF類型的過濾器4的后端部分叉的到LP-EGR管線6的排放氣體通過質(zhì)量Na，經(jīng)過EGR管線而流出中間冷卻器7之外的排放氣體的溫度Tin和Tout，由排放氣體和進(jìn)氣構(gòu)成的氣體混合物的溫度Mt和質(zhì)量Mm，排放氣體的絕對(duì)濕度Hal、相對(duì)濕度Hrl和部分水蒸氣壓力Spl，以及氣體混合物的絕對(duì)濕度Ha2、相對(duì)濕度Hr2、部分水蒸氣壓力Sp2和飽和水蒸氣壓力Hp2。在控制因數(shù)中，排放氣體通過質(zhì)量Na通過LP-EGR氣門5而進(jìn)行計(jì)算，排放氣體的溫度Tout、壓力Pout、絕對(duì)濕度Hal、相對(duì)濕度Hr I、部分水蒸氣壓力Sp I通過LP-EGR冷卻器7而進(jìn)行計(jì)算，氣體混合物的溫度Mt和質(zhì)量Mm通過混合管道線8而進(jìn)行計(jì)算，并且氣體混合物的絕對(duì)濕度Ha2、相對(duì)濕度Hr2、部分水蒸氣壓力Sp2和飽和水蒸氣壓力Hp2通過中間冷卻器11而進(jìn)行計(jì)算，如上所述，這些控制因數(shù)用于計(jì)算估計(jì)因數(shù)W和移除因數(shù)Va和Vb。通過LP-EGR類型的EGR系統(tǒng)算得的估計(jì)因數(shù)W和移除因數(shù)Va和Vb用于計(jì)算估計(jì)相對(duì)濕度值K2。如上所述，當(dāng)對(duì)估計(jì)相對(duì)濕度值K2進(jìn)行計(jì)算時(shí)，對(duì)容許相對(duì)濕度界限Kl (其通過從發(fā)動(dòng)機(jī)I排出并在LP-EGR類型的EGR系統(tǒng)中流動(dòng)的排放氣體而進(jìn)行計(jì)算)和當(dāng)前相對(duì)濕度值K3 (其通過從LP-EGR氣門5流動(dòng)到EGR管線6內(nèi)并穿過LP-EGR冷卻器7的排放氣 體而進(jìn)行計(jì)算)進(jìn)行計(jì)算，然后，預(yù)期相對(duì)濕度值K5通過這些值的關(guān)系而被確定，并切換到最終應(yīng)用的控制值Cad。所應(yīng)用的控制值Cad用于通過連接到ETK接口電纜的ETK E⑶50按照單獨(dú)控制方法或協(xié)同控制方法而對(duì)LP-EGR氣門5的開口量、混合管道線8的進(jìn)氣量以及增壓壓力進(jìn)行反饋控制。如上所述，由于作為控制對(duì)象的LP-EGR氣門5的開口量、混合管道線8的進(jìn)氣量以及增壓壓力受到優(yōu)化控制，所以能夠在LP-EGR類型的EGR系統(tǒng)中排除冷凝物的產(chǎn)生。因此，作為L(zhǎng)P-EGR的部件的渦輪增壓器9和中間冷卻器11能夠免受由于冷凝物而引起的腐蝕的可能性，從而能夠顯著地提高LP-EGR類型的EGR系統(tǒng)(其與HP-EGR相比具有各種優(yōu)點(diǎn))在車輛中的實(shí)際應(yīng)用性。同時(shí)，圖10是顯示了利用根據(jù)示例性實(shí)施方式的排放氣體冷凝物控制方法的LP-EGR+HP-EGR類型的EGR系統(tǒng)的配置的視圖。如圖10所示，EGR系統(tǒng)在參考圖9的上述的LP-EGR類型的EGR系統(tǒng)中進(jìn)一步配備有HP-EGR。HP-EGR包括HP-EGR管線22以及位于HP-EGR管線22中的HP-EGR氣門21和HP-EGR冷卻器20，該HP-EGR管線22從發(fā)動(dòng)機(jī)I的排氣歧管2分叉并連接到發(fā)動(dòng)機(jī)I的進(jìn)氣歧管12。LP-EGR+HP-EGR類型的EGR系統(tǒng)中的ECU40還具有壓力傳感器60和濕度傳感器70，這些傳感器與圖9所示的LP-EGR類型的EGR系統(tǒng)中的傳感器具有同樣的功能。另外，相似地，如上所述，在LP-EGR+HP-EGR類型的EGR系統(tǒng)中，ECU40中的ETKE⑶50按照單獨(dú)控制方法或協(xié)同控制方法而對(duì)LP-EGR氣門5的開口量、混合管道線8的進(jìn)氣量以及增壓壓力進(jìn)行反饋控制，從而可以排除冷凝物的產(chǎn)生。因此，在根據(jù)示例性實(shí)施方式的LP-EGR+HP-EGR類型的EGR系統(tǒng)中，相似于圖9所示的LP-EGR類型的EGR系統(tǒng)，各部件能夠免受由于冷凝物而產(chǎn)生的腐蝕的可能性，并且在實(shí)際應(yīng)用到車輛時(shí)比HP-EGR具有各種優(yōu)點(diǎn)的LP-EGR能夠得以實(shí)施，從而可以進(jìn)一步提高EGR系統(tǒng)的功能。為了方便解釋和精確限定所附權(quán)利要求，術(shù)語(yǔ)“前”或“后”、“內(nèi)部”或“外部”等被用于參考附圖中所顯示的這些特征的位置來(lái)描述示例性實(shí)施方式的特征。前面對(duì)本發(fā)明具體示例性實(shí)施方式所呈現(xiàn)的描述是出于說明和描述的目的。前面的描述并不想要成為毫無(wú)遺漏的，也不是想要把本發(fā)明限制為所公開的精確形式，顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)很多改變和變化都是可能的。選擇示例性實(shí)施方式并進(jìn)行描述是為了解釋本發(fā)明的特定原 理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種示例性實(shí)施方式及其不同選擇形式和修改形式。本發(fā)明的范圍意在由所附權(quán)利要求書及其等價(jià)形式所限定。
權(quán)利要求
1.一種排放氣體冷凝物控制方法，包括 設(shè)定條件的步驟，其設(shè)定在從發(fā)動(dòng)機(jī)排出之后在排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)中流動(dòng)的排放氣體的容許相對(duì)濕度界限K1，并且通過發(fā)動(dòng)機(jī)和所述排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)當(dāng)前相對(duì)濕度值K3 ； 計(jì)算濕度因數(shù)的步驟，其在所述排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)中分配排放氣體，選擇用于計(jì)算估計(jì)因數(shù)W和移除因數(shù)Va和Vb的建模對(duì)象，計(jì)算所述估計(jì)因數(shù)W和所述移除因數(shù)Va和Vb,并且計(jì)算在所述排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)中流動(dòng)的排放氣體的估計(jì)相對(duì)濕度值K2 ； 執(zhí)行濕度移除的步驟，其通過所述容許相對(duì)濕度界限K1、所述當(dāng)前相對(duì)濕度值K3和所述估計(jì)相對(duì)濕度值K2的關(guān)系將用于所述排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)的預(yù)期相對(duì)濕度值K5確定為預(yù)期相對(duì)濕度值K5 = +或-，并且對(duì)于所述預(yù)期相對(duì)濕度值K5 = +執(zhí)行排放氣體再循環(huán)控制邏輯運(yùn)算，或者對(duì)于所述預(yù)期相對(duì)濕度值K5 = _執(zhí)行反饋控制的可拓邏輯運(yùn)算，所述排放氣體再循環(huán)控制邏輯運(yùn)算利用進(jìn)氣流量控制對(duì)所述排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行控制；以及控制待命模式的步驟，其在發(fā)動(dòng)機(jī)停車時(shí)進(jìn)行初始化以返回到所述設(shè)定條件的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的排放氣體冷凝物控制方法，其中在流動(dòng)到所述排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)的排放氣體再循環(huán)管線的排放氣體以及氣體混合物中測(cè)得的水含量程度的基礎(chǔ)上，對(duì)在所述設(shè)定條件的步驟設(shè)定的所述容許相對(duì)濕度界限Kl進(jìn)行設(shè)定，所述氣體混合物由從發(fā)動(dòng)機(jī)排出之后在所述排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)中流動(dòng)的排放氣體以及從外部所吸取的進(jìn)氣構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的排放氣體冷凝物控制方法，其中所述容許相對(duì)濕度界限Kl在考慮發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)和燃料負(fù)載的情況下進(jìn)行設(shè)定，并且根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)和所述排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)的規(guī)格而被細(xì)分為不同的值。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的排放氣體冷凝物控制方法，其中所述計(jì)算濕度因數(shù)的步驟由以下步驟執(zhí)行 估計(jì)濕度的步驟，其 選擇流入部段、流動(dòng)部段和混合部段作為用于所述估計(jì)因數(shù)W的建模對(duì)象，所述流入部段分配來(lái)自設(shè)置在所述排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)中的排氣管線中的過濾器的后端部的排放氣體，所述流動(dòng)部段保持排放氣體的流動(dòng)，在所述混合部段處產(chǎn)生由排放氣體和從外部抽取的進(jìn)氣構(gòu)成的氣體混合物， 從所述建模對(duì)象獲取排放氣體和氣體混合物的質(zhì)量值、溫度值和壓力值，并且在從所述建模對(duì)象獲得的排放氣體和氣體混合物的質(zhì)量值、溫度值和壓力值的基礎(chǔ)上計(jì)算所述估計(jì)因數(shù)W ;以及移除濕度的步驟，其 選擇流動(dòng)部段和連續(xù)流動(dòng)部段作為用于所述移除因數(shù)Va和Vb的另一個(gè)建模對(duì)象，該流動(dòng)部段保持從所述排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)中的過濾器的后端部分配的排放氣體的流動(dòng)，所述連續(xù)流動(dòng)部段使氣體混合物流動(dòng)到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管， 從所述另一個(gè)建模對(duì)象獲取用于排放氣體和氣體混合物的濕度值和水蒸氣值， 在從所述另一個(gè)建模對(duì)象獲得的用于排放氣體和氣體混合物的濕度值和水蒸氣值的基礎(chǔ)上計(jì)算所述移除因數(shù)Va和Vb，并且 在所述估計(jì)因數(shù)W和所述移除因數(shù)Va和Vb的基礎(chǔ)上計(jì)算在所述排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)中流動(dòng)的排放氣體的所述估計(jì)相對(duì)濕度值K2。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的排放氣體冷凝物控制方法，其中理想氣體和等熵絕熱可逆過程的條件應(yīng)用到所述流入部段，恒定壓力、對(duì)流熱量傳遞和由于完全燃燒而產(chǎn)生燃料水蒸氣的條件應(yīng)用于所述流動(dòng)部段，均勻熱力學(xué)狀態(tài)、防止墻壁熱量傳遞和質(zhì)量傳遞、理想氣體和恒定能量的條件應(yīng)用到所述混合部段，從外部抽取的進(jìn)氣的恒定相對(duì)濕度而不考慮溫度和壓力以及由于完全燃燒而產(chǎn)生燃料水蒸氣的條件應(yīng)用到所述連續(xù)流動(dòng)部段，并且利用所應(yīng)用的各條件來(lái)推知所述估計(jì)因數(shù)和所述移除因數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的排放氣體冷凝物控制方法，其中所述估計(jì)因數(shù)W是轉(zhuǎn)向并流動(dòng)到所述排放氣體再循環(huán)管線的排放氣體通過質(zhì)量Na、流經(jīng)所述排放氣體再循環(huán)管線的排放氣體的溫度Tout和壓力Pout、以及由所述排放氣體通過質(zhì)量Na和從外部抽取并流動(dòng)到所述進(jìn)氣歧管內(nèi)的進(jìn)氣構(gòu)成的氣體混合物的氣體混合物溫度Mt和氣體混合物質(zhì)量Mm的函數(shù)；并且 所述移除因數(shù)Va是流經(jīng)所述排放氣體再循環(huán)管線的排放氣體的絕對(duì)濕度Hal、相對(duì)濕度Hrl和部分水蒸氣壓力Spl的函數(shù)，并且所述移除因數(shù)Vb是部分水蒸氣壓力Sp2、飽和水蒸氣壓力Hp2以及由從外部抽取的進(jìn)氣和排放氣體構(gòu)成的氣體混合物的絕對(duì)濕度Ha2和相對(duì)濕度Hr2的函數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的排放氣體冷凝物控制方法，其中所述排放氣體通過質(zhì)量Na是由補(bǔ)償因數(shù)乘以理論通過流量而獲得的值，其中通過考慮低壓排放氣體再循環(huán)氣門的入口壓力和出口壓力而采用噴嘴的整個(gè)流動(dòng)區(qū)域中的所述噴嘴的有效流動(dòng)區(qū)域來(lái)對(duì)所述補(bǔ)償因數(shù)進(jìn)行計(jì)算。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的排放氣體冷凝物控制方法，其中在所述執(zhí)行濕度移除的步驟中執(zhí)行的所述排放氣體再循環(huán)控制邏輯運(yùn)算通過匹配預(yù)定映射圖利用進(jìn)氣流量控制而對(duì)所述排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行控制，并且所述可拓邏輯運(yùn)算對(duì)所述建模對(duì)象中的各控制對(duì)象進(jìn)行反饋控制，直到所述預(yù)期相對(duì)濕度值滿足并切換到K5 = +。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的排放氣體冷凝物控制方法，其中所述預(yù)期相對(duì)濕度值K5通過所述容許相對(duì)濕度界限Kl減去相對(duì)濕度控制值K4而計(jì)算得到，其中所述相對(duì)濕度控制值K4是通過所述估計(jì)相對(duì)濕度值K2減去所述當(dāng)前相對(duì)濕度值K3而獲得的值；并且所述預(yù)期相對(duì)濕度值賦值為K5 = +或-，以便指示冷凝的可能性。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的排放氣體冷凝物控制方法，其中在所述可拓邏輯運(yùn)算中進(jìn)一步包括以下步驟 通過在渦輪增壓器的轉(zhuǎn)數(shù)和入口溫度改變圖表的基礎(chǔ)上應(yīng)用補(bǔ)償映射圖來(lái)計(jì)算控制補(bǔ)償值Wc，其中根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪增壓器的規(guī)格，在通過測(cè)試獲得的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上構(gòu)建所述補(bǔ)償映射圖； 在算得的控制補(bǔ)償值Wc的基礎(chǔ)上確定在O和I之間的補(bǔ)償因數(shù)CF ； 由在根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的曲線圖上校準(zhǔn)的對(duì)應(yīng)值Crpm乘以所述補(bǔ)償因數(shù)CF來(lái)計(jì)算最終補(bǔ)償值CFf;并且 通過利用與所述基本映射圖的匹配關(guān)系來(lái)計(jì)算所應(yīng)用的控制值Cad，并且取代用于所述預(yù)期相對(duì)濕度值K5的所述控制值Cad作為控制變量，以便對(duì)所述控制對(duì)象進(jìn)行優(yōu)化。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的排放氣體冷凝物控制方法，其中所述補(bǔ)償因數(shù)CF通過利用斜坡函數(shù)進(jìn)行確定，對(duì)于所述預(yù)期相對(duì)濕度值K5或更小時(shí)，所述補(bǔ)償因數(shù)CF = O，并且對(duì)于所述預(yù)期相對(duì)濕度值K5之上時(shí)，所述補(bǔ)償因數(shù)CF = I。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的排放氣體冷凝物控制方法，其中在所述可拓邏輯運(yùn)算的所述建模對(duì)象中的多個(gè)控制對(duì)象是對(duì)來(lái)自所述排氣管線的排放氣體進(jìn)行分配的部件、從外部吸取進(jìn)氣以與排放氣體混合為氣體混合物的部件、以及產(chǎn)生增壓壓力的部件，并且 這些部件受到單獨(dú)控制方法的控制從而使這些部件中的每一個(gè)都單獨(dú)地受到控制，或者這些部件受到協(xié)同控制方法的控制從而由一個(gè)控制單元協(xié)同地控制這些部件。
13.一種排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)，在所述排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)中采用了排放氣體冷凝物控制方法，所述排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)包括 低壓排放氣體再循環(huán)管線，所述低壓排放氣體再循環(huán)管線與渦輪增壓器的渦輪連接，從連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣歧管的排氣管線分叉，并且允許排放氣體流動(dòng)； 混合管道線，所述混合管道線在所述渦輪增壓器的前端部處與所述低壓排放氣體再循環(huán)管線連接，使從外部抽取到內(nèi)部的進(jìn)氣與流出所述低壓排放氣體再循環(huán)管線的排放氣體相混合以形成氣體混合物，并且將該氣體混合物運(yùn)送到所述渦輪增壓器； 進(jìn)氣管道線，所述進(jìn)氣管道線將所述混合管道線連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管；以及 電子控制單元，所述電子控制單元執(zhí)行濕度控制邏輯運(yùn)算，所述濕度控制邏輯運(yùn)算包括排放氣體再循環(huán)控制邏輯運(yùn)算和可拓邏輯運(yùn)算，所述排放氣體再循環(huán)控制邏輯運(yùn)算通過匹配基本映射圖利用進(jìn)氣流量控制對(duì)所述低壓排放氣體再循環(huán)管線中的低壓排放氣體再循環(huán)氣門和低壓排放氣體再循環(huán)冷卻器以及所述進(jìn)氣管道線中的中間冷卻器進(jìn)行控制，所述可拓邏輯運(yùn)算對(duì)所述低壓排放氣體再循環(huán)管線中的所述低壓排放氣體再循環(huán)氣門和所述低壓排放氣體再循環(huán)冷卻器以及所述進(jìn)氣管線中的所述中間冷卻器進(jìn)行控制，以便移除所述排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)中的冷凝物。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)，其中所述可拓邏輯運(yùn)算所需的容許相對(duì)濕度界限Kl通過由在所述排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)中流動(dòng)的排放氣體和從外部吸取的進(jìn)氣構(gòu)成的氣體混合物進(jìn)行計(jì)算； 估計(jì)相對(duì)濕度值K2通過算得的或測(cè)得的因數(shù)進(jìn)行計(jì)算，這些因數(shù)包括低壓排放氣體再循環(huán)氣門的排放氣體通過質(zhì)量Na，所述低壓排放氣體再循環(huán)冷卻器的溫度Tout、壓力Pout、絕對(duì)濕度Hal、相對(duì)濕度Hrl和部分水蒸氣壓力Spl，所述混合管道線中的氣體混合物的溫度Mt和質(zhì)量Mm，所述中間冷卻器的絕對(duì)濕度Ha2、相對(duì)濕度Hr2、部分水蒸氣壓力Sp2和飽和水蒸氣壓力Hp2 ； 當(dāng)前相對(duì)濕度值K3通過從所述低壓排放氣體再循環(huán)氣門流動(dòng)到所述排放氣體再循環(huán)管線內(nèi)并穿過所述低壓排放氣體再循環(huán)冷卻器的排放氣體進(jìn)行計(jì)算；并且 在所述濕度控制邏輯運(yùn)算中執(zhí)行的所述可拓邏輯運(yùn)算的多個(gè)控制對(duì)象是所述混合管道線，其中的待抽取進(jìn)氣的量受到控制；所述低壓排放氣體再循環(huán)氣門，其中的分配到所述低壓排放氣體再循環(huán)管線的排放氣體的流量通過控制所述氣門的開口量而受到控制；以及增壓壓力，該增壓壓力通過發(fā)動(dòng)機(jī)和所述排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)行而進(jìn)行改變。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)，其中所述控制對(duì)象由單獨(dú)控制方法進(jìn)行控制從而使這些部件中的每一個(gè)都單獨(dú)受到控制，或者由協(xié)同控制方法進(jìn)行控制從而由一個(gè)控制單元協(xié)同地控制這些部件。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)，其中所述電子控制單元進(jìn)一步包括執(zhí)行所述濕度控制邏輯運(yùn)算的內(nèi)嵌工具包電子控制單元，并且 所述內(nèi)嵌工具包電子控制單元連接到內(nèi)嵌工具包接口電纜，以便控制所述低壓排放氣體再循環(huán)氣門的開口量、所述混合管道線中的進(jìn)氣流量、以及所述增壓壓力。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括事故備用過濾器，所述事故備用過濾器設(shè)置在所述低壓排放氣體再循環(huán)氣門和所述低壓排放氣體再循環(huán)冷卻器之間的所述低壓排放氣體再循環(huán)管線中。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括壓力傳感器和濕度傳感器，所述壓力傳感器設(shè)置在所述低壓排放氣體再循環(huán)氣門中并且檢測(cè)排放氣體的壓力，所述濕度傳感器設(shè)置在所述混合管道線中并且檢測(cè)排放氣體和進(jìn)氣的濕度。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括 高壓排放氣體再循環(huán)管線，所述高壓排放氣體再循環(huán)管線從所述排氣歧管分叉并連接到所述進(jìn)氣歧管；以及 高壓排放氣體再循環(huán)氣門和高壓排放氣體再循環(huán)冷卻器，所述高壓排放氣體再循環(huán)氣門和所述高壓排放氣體再循環(huán)冷卻器設(shè)置在所述高壓排放氣體再循環(huán)管線上，以便允許排放氣體從所述排氣歧管流動(dòng)到所述進(jìn)氣歧管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種排放氣體冷凝物控制方法及其排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)。所述排放氣體冷凝物控制方法包括從排放氣體再循環(huán)系統(tǒng)(EGR)中選擇建模對(duì)象；從所述建模對(duì)象獲取控制因數(shù)，例如排放氣體和氣體混合物的質(zhì)量、溫度、壓力、絕對(duì)濕度、相對(duì)濕度、部分水蒸氣壓力；通過所述EGR系統(tǒng)的估計(jì)相對(duì)濕度值和容許相對(duì)濕度界限以及當(dāng)前相對(duì)濕度值來(lái)計(jì)算估計(jì)相對(duì)濕度值、預(yù)期相對(duì)濕度值；并且通過利用對(duì)所述預(yù)期相對(duì)濕度值進(jìn)行補(bǔ)償?shù)乃鶓?yīng)用的控制值，通過對(duì)混合管道線的進(jìn)氣流量、LP-EGR(低壓)氣門的開口量以及增壓壓力進(jìn)行反饋控制而在所述EGR系統(tǒng)中排除冷凝物的產(chǎn)生。EGR系統(tǒng)可以是LP-EGR類型的或者HP-EGR(高壓)+LP-EGR類型的。
文檔編號(hào)F02D21/08GK102767437SQ20111033378
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月4日
發(fā)明者南基勛, 康辰錫 申請(qǐng)人:現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社, 起亞自動(dòng)車株式會(huì)社