СПОСОБ ОЦЕНКИ КОНЦЕНТРАЦИИ КИСЛОРОДА В ДВИГАТЕЛЯХ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

1. Способ оценки концентрации кислорода в двигателе внутреннего сгорания, содержащем впускной коллектор, выхлопной коллектор, систему рециркуляции выхлопных газов (РВГ), дроссельный клапан, датчик массы воздуха для измерения потока свежего воздуха (), входящего во впускной коллектор через дроссельный клапан, множество цилиндров, причем способ отличается тем, что:
оценивают полный поток газа (), входящий в цилиндры;
вычисляют поток газа РВГ ();
air_em
вычисляют долю воздуха (f_) в газе, протекающем в выхлопном коллекторе;
im_air
вычисляют массу воздуха (m), входящего в цилиндры, на основе доли воздуха (f_air_em) в выхлопном коллекторе, полного потока газа (), входящего в цилиндры, потока газа РВГ () и потока свежего воздуха ();
im
вычисляют полную массу (m) во впускном коллекторе на основе потока свежего воздуха (), потока газа РВГ () и полного потока газа (), входящего в цилиндры;
air_im
im_air
im
вычисляют долю воздуха (f) во впускном коллекторе на основе массы воздуха (m), входящего в цилиндры, и полной массы (m) во впускном коллекторе, и
2
m_im
air_im
вычисляют массовую концентрацию кислорода ([O]) во впускном коллекторе на основе доли воздуха (f) во впускном коллекторе.
2. Способ по п.1, в котором оценка полного потока газа (), входящего в цилиндры, и потока газа РВГ () заключается в том, что
im
im_sens
определяют ожидаемое давление (p) и измеренное давление (p) во впускном коллекторе, и
оценивают теоретический полный поток газа (), входящий в цилиндры.
3. Способ по п.1, в котором оценка полного потока газа (), входящего в цилиндры, и потока газа РВГ () заключается в том, что
im
im_sens
определяют ожидаемое давление (p) и измеренное давление (p) во впускном коллекторе;
оценивают теоретический поток газа РВГ () и
оценивают теоретический полный поток газа (), входящий в цилиндры.
im
im
4. Способ по п.2 или 3, дополнительно содержащий этап определения ожидаемой температуры (T) во впускном коллекторе, и при этом ожидаемое давление (p) во впускном коллекторе вычисляется согласно следующему уравнению:
im
im
где V - постоянная, характеризующая геометрический объем впускного коллектора, и R - газовая постоянная R.
im_sens
im
5. Способ по п.4, дополнительно содержащий этапы измерения температуры (T) во впускном коллекторе, и при этом ожидаемая температура (T) во впускном коллекторе вычисляется согласно следующим уравнениям:
im
im
im_obs
где V - постоянная, характеризующая геометрический объем впускного коллектора, R - газовая постоянная R, L.P.F. - заранее определенный фильтр низких частот и T - наблюдаемое значение температуры, вырабатываемое моделью фильтра низких частот с учетом постоянной времени температурного датчика.
thr
egr
im
6. Способ по п.4, дополнительно содержащий этап измерения температуры (T) газа, протекающего через дроссельный клапан, и температуру (T) газа, протекающего через клапан системы РВГ, причем ожидаемая температура (T) впускного коллектора вычисляется согласно следующему уравнению:
vim
pim
im
im
pegr
pthr
где c - удельная теплоемкость газа при постоянном объеме, c - удельная теплоемкость газа при постоянном давлении, V - постоянная, характеризующая геометрический объем впускного коллектора, R - газовая постоянная R, c - удельная теплоемкость потока газа РВГ при постоянном давлении и c - удельная теплоемкость потока воздуха через дроссельный клапан при постоянном давлении.
thr
egr
im
7. Способ по п.4, дополнительно содержащий этап измерения температуры (T) газа, протекающего через дроссельный клапан, и температуры (T) газа, протекающего через клапан системы РВГ, причем ожидаемая температура (T) впускного коллектора вычисляется по следующей формуле:
8. Способ по пп. 2 или 3, в котором теоретический полный поток газа (), входящий в цилиндры, вычисляется согласно следующему уравнению:
vol
eng
d
где η - объемный коэффициент полезного действия двигателя, N - скорость двигателя (об/мин) и V - рабочий объем цилиндров двигателя.
9. Способ по пп.2 или 3, в котором поток газа РВГ () вычисляется согласно следующему уравнению:
где P - заранее определенный коэффициент пропорциональности.
10. Способ по п.3, в котором поток газа РВГ () вычисляется согласно следующему уравнению:
где P.I. - заранее определенный пропорционально-интегральный регулятор.
11. Способ по пп.2 или 3, в котором полный поток газа (), входящий в цилиндры, вычисляется согласно следующему уравнению:
где P.I. - заранее определенный пропорционально-интегральный регулятор.
_air_em
12. Способ по пп.1, 2 или 3, в котором доля воздуха (f) в газе, протекающем в выхлопном коллекторе, вычисляется согласно следующему уравнению:
st
где (A/F) - теоретически необходимое количество воздуха к топливному коэффициенту и  - заранее определенная масса топлива, поступившая в цилиндры.
im_air
13. Способ по пп.1, 2 или 3, в котором масса воздуха (m), входящего в цилиндры, вычисляется согласно следующему уравнению:
im
14. Способ по пп.1, 2 или 3, в котором полная масса (m) вычисляется согласно следующему уравнению:
air_im
15. Способ по пп.1, 2 или 3, в котором доля воздуха (f) во впускном коллекторе вычисляется согласно следующему уравнению:
2
m_im
16. Способ по пп.1, 2 или 3, в котором массовая концентрация кислорода ([O]) во впускном коллекторе вычисляется согласно следующим уравнениям:
2
m_im
2
m_air
air_im
[O] = [O] f
2
m_air
2
v_im
N2
O2
где [O] - массовая концентрация кислорода в чистом воздухе, [O] - объемная концентрации кислорода и M и M - молекулярные массы азота и кислорода.