專利名稱：估計內燃機進氣充量溫度的系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及內燃機的控制。
背景技術：
本節(jié)陳述只是提供與本發(fā)明相關的背景信息。因此，這些陳述不意圖構成對現(xiàn)有技術的認可。發(fā)動機能夠包括增壓系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括渦輪增壓器或增壓器裝置以提供增壓的進氣給發(fā)動機，改善發(fā)動機的性能。增壓系統(tǒng)壓縮進氣或新鮮空氣流，并且在壓縮空氣的過程中，還升高進氣的溫度。離開增壓系統(tǒng)的進氣的升高溫度包括比環(huán)境溫度下的空氣更低的密度。充量空氣冷卻器是用于冷卻增壓進氣的換熱器，增大進氣的密度。排氣再循環(huán)(EGR)回路用來提供耗盡了氧的EGR流給進氣歧管，其中，進氣流 與EGR流混合形成用于在發(fā)動機氣缸中燃燒的進氣充量流。EGR回路能夠包括EGR冷卻器，是用于降低EGR流溫度的換熱器。發(fā)動機的運轉取決于進氣充量流的性質。控制進氣流、EGR流和進氣充量流的溫度對發(fā)動機的有效和高效率控制很重要。能夠用行業(yè)中公知的傳感器測量氣流的溫度。
發(fā)明內容
一種發(fā)動機包括混合進氣流與排氣再循環(huán)流以提供進氣充量流的進氣歧管。一種估計進氣充量的進氣充量溫度的方法包括監(jiān)測發(fā)動機的系統(tǒng)狀態(tài)、基于監(jiān)測的系統(tǒng)狀態(tài)確定混合對進氣充量流的比熱系數(shù)的影響、基于混合對進氣充量流的比熱系數(shù)的影響和監(jiān)測的系統(tǒng)狀態(tài)估計進氣充量溫度以及基于估計的進氣充量溫度控制發(fā)動機。本發(fā)明還提供了以下方案
I.一種估計從內燃機的進氣歧管流向發(fā)動機氣缸的進氣充量流的進氣充量溫度的方法，所述進氣充量流包括在所述進氣歧管中與排氣再循環(huán)流混合的進氣流，所述方法包括
監(jiān)測所述發(fā)動機的系統(tǒng)狀態(tài)；
基于所述系統(tǒng)狀態(tài)確定所述混合對所述進氣充量流的比熱系數(shù)的影響；
基于所述混合對所述進氣充量流的比熱系數(shù)的所述影響和所述系統(tǒng)狀態(tài)估計所述進氣充量溫度；以及
基于所述進氣充量溫度控制所述發(fā)動機。2.如方案I所述的方法，其中，監(jiān)測所述系統(tǒng)狀態(tài)包括監(jiān)測排氣再循環(huán)；并且 其中，確定所述混合對所述進氣充量流的比熱系數(shù)的影響包括
基于所述排氣再循環(huán)確定所述進氣流的比熱系數(shù)與所述進氣充量流的比熱系數(shù)的比率。3.如方案2所述的方法，其中，監(jiān)測所述系統(tǒng)狀態(tài)進一步地包括監(jiān)測當量比；并且其中，確定所述進氣流的比熱系數(shù)與所述進氣充量流的比熱系數(shù)的比率進一步地基于所述當量比。4.如方案2所述的方法，其中，監(jiān)測所述系統(tǒng)狀態(tài)進一步地包括
監(jiān)測排氣再循環(huán)溫度與充量空氣冷卻器溫度的比率；和
監(jiān)測當量比；
其中，確定所述混合對所述進氣充量流的比熱系數(shù)的影響進一步地包括
基于排氣再循環(huán)溫度與充量空氣冷卻器溫度的所述比率和所述當量比確定排氣再循環(huán)流的比熱系數(shù)與進氣流的比熱系數(shù)的比率。5.如方案4所述的方法，其中，監(jiān)測所述系統(tǒng)狀態(tài)進一步地包括
監(jiān)測空氣分數(shù)；
監(jiān)測所述充量空氣冷卻器溫度；
監(jiān)測所述排氣再循環(huán)溫度；
監(jiān)測所述進氣充量流的流率；和 監(jiān)測歧管絕對壓力相對于時間的導數(shù)；
其中，估計所述進氣充量溫度運用下列關系
權利要求
1.一種估計從內燃機的進氣歧管流向發(fā)動機氣缸的進氣充量流的進氣充量溫度的方法，所述進氣充量流包括在所述進氣歧管中與排氣再循環(huán)流混合的進氣流，所述方法包括 監(jiān)測所述發(fā)動機的系統(tǒng)狀態(tài)； 基于所述系統(tǒng)狀態(tài)確定所述混合對所述進氣充量流的比熱系數(shù)的影響； 基于所述混合對所述進氣充量流的比熱系數(shù)的所述影響和所述系統(tǒng)狀態(tài)估計所述進氣充量溫度；以及 基于所述進氣充量溫度控制所述發(fā)動機。
2.如權利要求I所述的方法，其中，監(jiān)測所述系統(tǒng)狀態(tài)包括監(jiān)測排氣再循環(huán)；并且 其中，確定所述混合對所述進氣充量流的比熱系數(shù)的影響包括 基于所述排氣再循環(huán)確定所述進氣流的比熱系數(shù)與所述進氣充量流的比熱系數(shù)的比率。
3.如權利要求2所述的方法，其中，監(jiān)測所述系統(tǒng)狀態(tài)進一步地包括監(jiān)測當量比；并且 其中，確定所述進氣流的比熱系數(shù)與所述進氣充量流的比熱系數(shù)的比率進一步地基于所述當量比。
4.如權利要求2所述的方法，其中，監(jiān)測所述系統(tǒng)狀態(tài)進一步地包括 監(jiān)測排氣再循環(huán)溫度與充量空氣冷卻器溫度的比率；和 監(jiān)測當量比； 其中，確定所述混合對所述進氣充量流的比熱系數(shù)的影響進一步地包括 基于排氣再循環(huán)溫度與充量空氣冷卻器溫度的所述比率和所述當量比確定排氣再循環(huán)流的比熱系數(shù)與進氣流的比熱系數(shù)的比率。
5.如權利要求4所述的方法，其中，監(jiān)測所述系統(tǒng)狀態(tài)進一步地包括 監(jiān)測空氣分數(shù)； 監(jiān)測所述充量空氣冷卻器溫度； 監(jiān)測所述排氣再循環(huán)溫度； 監(jiān)測所述進氣充量流的流率；和 監(jiān)測歧管絕對壓力相對于時間的導數(shù)； 其中，估計所述進氣充量溫度運用下列關系
6.如權利要求5所述的方法，其中，監(jiān)測所述進氣充量流的所述流率包括 基于前一估計的進氣充量溫度確定所述進氣充量流的所述流率。
7.如權利要求2所述的方法，其中，監(jiān)測所述系統(tǒng)狀態(tài)進一步地包括 監(jiān)測充量空氣冷卻器溫度； 監(jiān)測當量比；和 監(jiān)測排氣再循環(huán)溫度； 其中，確定所述混合對所述進氣充量流的比熱系數(shù)的影響進一步地包括 基于所述充量空氣冷卻器溫度確定所述進氣流的比熱系數(shù)； 基于所述排氣再循環(huán)溫度在等容下確定化學計量燃料空氣混合物的比熱； 基于所述排氣再循環(huán)溫度在等容下確定空氣的比熱； 運用下列關系確定所述排氣再循環(huán)流的比熱系數(shù)
8.如權利要求7所述的方法，其中，監(jiān)測所述系統(tǒng)狀態(tài)進一步地包括 監(jiān)測空氣分數(shù)； 監(jiān)測所述進氣充量流的流率；和 監(jiān)測歧管絕對壓力相對于時間的導數(shù)； 其中，運用下列關系估計所述進氣充量溫度
9.一種估計從內燃機的進氣歧管流向發(fā)動機氣缸的進氣充量流的進氣充量溫度的方法，所述進氣充量流包括在所述進氣歧管中與排氣再循環(huán)流混合的進氣流，所述方法包括 監(jiān)測所述發(fā)動機的系統(tǒng)狀態(tài)； 基于所述系統(tǒng)狀態(tài)確定所述進氣流的比熱系數(shù)與所述進氣充量流的比熱系數(shù)的比率； 基于所述系統(tǒng)狀態(tài)確定所述排氣再循環(huán)流的比熱系數(shù)與所述進氣流的比熱系數(shù)的比率； 基于所述進氣流的比熱系數(shù)與所述進氣充量流的比熱系數(shù)的比率、所述排氣再循環(huán)流的比熱系數(shù)與所述進氣流的比熱系數(shù)的比率和所述系統(tǒng)狀態(tài)估計所述進氣充量溫度；以及基于所述估計的進氣充量溫度控制所述發(fā)動機。
10.一種估計包含提供進氣流的增壓系統(tǒng)和提供排氣再循環(huán)流的排氣再循環(huán)回路的內燃機的進氣歧管的進氣充量溫度的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 進氣歧管，其混合所述進氣流和所述排氣再循環(huán)流以向所述發(fā)動機的氣缸提供進氣充量流；和 控制模塊 監(jiān)測所述發(fā)動機的系統(tǒng)狀態(tài)； 基于所述系統(tǒng)狀態(tài)確定所述混合對所述進氣充量流的比熱系數(shù)的影響； 基于所述混合對所述進氣充量流的比熱系數(shù)的所述影響和所述系統(tǒng)狀態(tài)估計所述進氣充量溫度；以及 基于所述估計的進氣充量溫度控制所述發(fā)動機。
全文摘要
本發(fā)明涉及估計內燃機進氣充量溫度的系統(tǒng)和方法。具體地，一種發(fā)動機包括混合進氣流與排氣再循環(huán)流以提供進氣充量流的進氣歧管。一種估計進氣充量的進氣充量溫度的方法包括監(jiān)測發(fā)動機的系統(tǒng)狀態(tài)、基于監(jiān)測的系統(tǒng)狀態(tài)確定混合對進氣充量流的比熱系數(shù)的影響、基于混合對進氣充量流的比熱系數(shù)的影響和監(jiān)測的系統(tǒng)狀態(tài)估計進氣充量溫度以及基于估計的進氣充量溫度控制發(fā)動機。
文檔編號F02B77/08GK102889124SQ20121025239
公開日2013年1月23日 申請日期2012年7月20日 優(yōu)先權日2011年7月20日
發(fā)明者Y-Y.王, I.哈斯卡拉, P.葛 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司