控制传递到发动机汽缸的清洗流体量的系统和方法_3

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4的示例性实施包括发动机转速模块202、发动机真空模块 204 W及扭矩请求模块206。发动机转速模块202确定发动机转速。发动机转速模块202可 W基于来自CKP传感器180的曲轴位置来确定发动机转速。例如,发动机转速模块202可 W基于当曲轴完成一次或多次旋转时经过的周期来计算发动机转速。发动机转速模块202 输出发动机转速。
[0058] 发动机真空模块204确定发动机真空。发动机真空模块204可W基于来自ΙΑΡ传 感器183的大气压力和来自MAP传感器184的歧管压力来确定发动机真空。当歧管压力小 于大气压力时,大气压力与歧管压力之间的差异可W称为发动机真空。当歧管压力大于大 气压力时,歧管压力与大气压力之间的差异可W称为升压。发动机真空模块204输出发动 机真空(或升压)。
[0059] 扭矩请求模块206基于来自驾驶者输入模块104的驾驶者输入来确定扭矩请求。 例如,扭矩请求模块206可W存储加速踏板位置与所需扭矩的一个或多个映射并且基于所 述映射中的选定一个来确定扭矩请求。扭矩请求模块206可W基于发动机转速和/或车辆 速度来选择映射中的一个。扭矩请求模块206输出扭矩请求。
[0060] 节气口控制模块208通过指示节气口致动器模块116实现所需节气口面积来控制 节气口阀112。燃料控制模块210通过指示燃料致动器模块214实现所需喷射量和/或所 需喷射正时来控制燃料喷射器125。火花控制模块212通过指示火花致动器模块126实现 所需火花正时来控制火花塞128。
[0061] 节气口控制模块208和火花控制模块212可W基于来自扭矩请求模块206的扭矩 请求来分别调整所需节气口面积和所需火花正时。例如,当扭矩请求增加或减少时,节气口 控制模块208可W分别增加或减少所需节气口面积。在另一个实例中,当扭矩请求增加或 减少时,火花控制模块212可W分别提前或拖延火花正时。
[0062] 燃料控制模块210可W调整所需喷射量和/或所需喷射正时,W实现所需空气/ 燃料比,诸如化学计量的空气/燃料比。例如,燃料控制模块210可W调整所需喷射量和/ 或所需喷射正时,W最小化实际空气/燃料比与所需空气/燃料比之间的差异。燃料控制 模块210可W基于来自02传感器196的氧气水平确定实际空气/燃料比。W此方式控制 空气/燃料比可W称为空气/燃料比的闭环控制。
[0063] 当02传感器196的溫度小于启动溫度时,诸如当在发动机102已经关闭一段时间 之后最初起动发动机102时,由02传感器196测量出的氧气水平可能不精确。因此,燃料 控制模块210可W与由02传感器196测量出的氧气水平无关地调整所需喷射量和/或所 需喷射正时。例如,燃料控制模块210可W基于来自MAF传感器186的进气空气的质量流 率调整所需喷射量和/或所需喷射正时,W实现所需空气/燃料比。W此方式控制空气/ 燃料比可W称为空气/燃料比的开环控制。
[0064] 所需清洗流模块214确定所需清洗流率。所需清洗流模块214可W基于发动机真 空和/或发动机转速来确定所需清洗流率。所需清洗流模块214输出所需清洗流率。
[0065] 累操作参数模块216确定清洗累174的一个或多个操作参数并且输出操作参数。 操作参数可W包括清洗累174的速度、供应到清洗累174的电流的量和/或供应到清洗累 174的功率的量。累操作参数模块216可W从累致动器模块179接收累速度和累电流。累 操作参数模块216可W确定累电流与累电压的乘积W获得累功率。累电压可W是预定值。 累致动器模块179可W输出累速度和累电流的测量值和/或累速度和累电流的目标值。
[0066] 清洗流率模块218确定流过清洗累174的清洗流体的第一流率并且输出该第一流 率。清洗流率模块218可W将累功率除W横跨清洗累174的压差W获得第一流率。横跨清 洗累174的压差是清洗累174上游的第一压力与清洗累174下游的第二压力之间的差。清 洗流率模块218可W确定并输出横跨清洗累174的压差。清洗流率模块218可W假定第一 压力近似等于周围压力,该周围压力可W从周围压力传感器接收或者大致基于来自ΙΑΡ传 感器183的进气空气压力。清洗流率模块218可W从PFP传感器194接收第二压力。
[0067] 清洗流率模块218还确定流过清洗阀176的清洗流体的第二流率并且输出该第二 流率。清洗流率模块218可W将流过清洗阀176的清洗流体的质量流率除W清洗流体的密 度W获得第二流率。清洗流率模块218可W假定清洗流体的密度等于可W预先确定的空气 的密度。清洗流率模块218可W基于诸如W下的关系来确定流过清洗阀176的清洗流体的 质量流率
其中?ν是清洗流体的质量流率,Cd是流量或排放系数,Αρν是清洗阀176的开口面积, Ρ。是滞止压力,R是理想气体常数,Τ。是滞止溫度,Ρ pf是来自PFP传感器194的清洗流体压 力,并且丫是等赌膨胀因数。排放系数、滞止压力、理想气体常数、滞止溫度W及等赌膨胀 因数可W是预先确定的。清洗阀176的开口面积可W从阀致动器模块178接收。
[0068] 清洗流功率模块220确定与流过清洗阀176的清洗流体相关的功率的量并且输出 该清洗流功率。清洗流功率模块220可W确定清洗流率与横跨清洗阀176的压差的乘积W 获得清洗流功率。横跨清洗阀176的压差可W是清洗阀176上游的第一压力与清洗阀176 下游的第二压力之间的差。清洗流功率模块220可W从PFP传感器194接收第一压力。清 洗流功率模块220可W从IAP传感器183接收第二压力。替代地,清洗流功率模块220可 W基于大气压力和来自MF传感器186的进气空气的质量流率来估计第二压力,或者假定 第二压力等于大气压力。
[0069] 燃料蒸汽含量模块222基于累功率确定流过清洗阀176的清洗流体中的燃料蒸汽 的量或含量。燃料蒸汽含量可W被表达为浓度(例如,燃料蒸汽的质量与清洗流体中燃料 蒸汽和空气的总体积的比率)或质量分数(例如,燃料蒸汽的质量与清洗流体的总质量的比 率)。燃料蒸汽含量模块222可W基于流过清洗累174的清洗流体的第一流率、流过清洗阀 176的清洗流体的第二流率W及燃料蒸汽含量之间的预定关系来确定燃料蒸汽含量。预定 关系可W实施在查找表中,该查找表可W将第一与第二流率之间的差或其比率映射到燃料 蒸汽含量。
[0070] 燃料蒸汽含量模块222可W基于清洗累174的预期效率、清洗累174的估计效率 W及燃料蒸汽含量之间的预定关系来确定燃料蒸汽含量。预定关系可W实施在查找表中。 燃料蒸汽含量模块222可W基于清洗累174的一个或多个操作条件来确定清洗累174的预 期效率。操作条件可W包括累速度、清洗流率、横跨清洗累174的压差和/或累电流。燃料 蒸汽含量模块222可W将清洗流功率除W清洗累功率W获得清洗累174的估计效率。燃料 蒸汽含量模块222输出燃料蒸汽含量。
[0071] 燃料蒸汽含量模块222可W使用查找表基于流过清洗阀176的清洗流体的质量流 率与流过清洗累174的清洗流体的质量流率之间的差异来确定燃料蒸汽含量。清洗流率模 块218可W使用诸如W下的关系来确定流过清洗累174的清洗流体的质量流率
其中rhpp是清洗累174的质量流率,μ Mt是清洗累174的估计效率,P pf是清洗流体的 密度,Ppp是累功率,并且Δ P PP是横跨清洗累174的压差。清洗流率模块218可W假定清洗 流体的密度等于可W预先确定的空气的密度。
[0072] 燃料蒸汽含量模块222可W使用查找表基于实际累电流与基于流过清洗阀176的 清洗流体的质量流率估计出的累电流之间的差异来确定燃料蒸汽含量。燃料蒸汽含量模块 222可W假定实际累电流等于目标累电流或测量出的累电流。燃料蒸汽含量模块222可W 将清洗流功率除W清洗累174的固定电压W获得估计的累电流。燃料蒸汽含量模块222可 W使用一阶滞后过滤器来过滤燃料蒸汽含量,W减少燃料蒸汽含量的突变的影响。
[0073] 清洗燃料贡献模块224确定流过清洗阀的清洗流体中的燃料对传递到发动机102 的汽缸的燃料总量的贡献。为了确定清洗燃料贡献,清洗燃料贡献模块224可W将空气的 第一质量流率除W传递到汽缸的空气的总质量流率。第一质量流率是由来自清洗流体的燃 料供应的空气的质量流率,从而产生所需空气/燃料比,诸如化学计量的空气/燃料比。清 洗燃料贡献模块224可W确定清洗流体中的燃料的质量流率与所需空气/燃料比的乘积W 获得第一质量流率。为了确定清洗流体中的燃料的质量流率,清洗燃料贡献模块224可W 确定清洗流体的质量流率与对应于燃料蒸汽含量的质量分数的乘积。
[0074] 清洗燃料贡献模块224可W确定来自MAF传感器186的进气空气的质量流率与清 洗流体中的空气的质量流率的和,W获得传递到汽缸空气的总质量流率。清洗燃料贡献模 块224可W通过将清洗流体的质量流率乘W-减去对应于燃料蒸汽含量的质量分数的结 果来确定清洗流体中的空气的质量流率。
[0075] 清洗流控制模块226控制引入到发动机102的进气系统108中的清洗流体的流 率。清洗流控制模块226可W通过指示阀控制模块228调整清洗阀176的开口面积和/或 指示累控制模块230调整清洗累174的输出来控制清洗流率。阀控制模块228通过指示阀 致动器模块178实现所需开口面积来控制清洗阀176。累控制模块230通过指示累致动器 模块179实现所需累输出来控制清洗累174。
[0076] 清洗流控制模块226可W控制清洗流率W最小化由清洗流率模块218确定的清洗 流率与由所需清洗流模块214确定的所需清洗流率之间的差异。额外地或替代地,清洗流
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