[發明專利]用于控制NOx的系統和方法

有效

• 申請號: 201210225729.X
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN103133100B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 俞濬;南基勛;韓景燦;閔庚德;李俊鏞;樸媛疋
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;首爾大學校產學協力團
• 主分類號: F01N9/00
• 分類號: F01N9/00
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司11314
• 代理人: 程偉,朱慧寧

相關申請的交叉引用

本申請要求2011年11月22日提交的韓國專利申請第 10-2011-0122438號的優先權，該申請的全部內容并入此處作為參考用于所有目的。

技術領域

本發明涉及用于控制NO_x的系統和方法。更特別地，本發明涉及用于控制NO_x的系統和方法，所述系統和方法能夠在沒有額外的NO_x傳感器的情況下預測車輛的發動機中生成的NO_x量，并能通過使用預測的NO_x量控制NO_x。

背景技術

由于對具有內燃機的車輛的排氣規范變得越來越嚴格，所以要求在內燃機的操作過程中減少排放。一種減少排放的方法是，在空氣/燃料混合物的燃燒過程中，減少在內燃機的每個氣缸中生成的排放。

另一種減少排放的方法是，在內燃機中使用排放氣體的后處理系統。排放氣體的后處理系統適用于將在空氣/燃料混合物的燃燒過程中在每個氣缸生成的有毒材料轉化為無害材料。為了這個目的，使用催化轉化器以將一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化物轉化為無害材料。

為了有效地通過使用排放氣體的催化轉化器轉化有毒材料，用于控制NO_x的技術是必須的。為了控制NO_x，必須精確地預測發動機中生成的NO_x量。

根據常規技術，使用用于分析排放氣體的裝置或用于檢測NO_x量的傳感器以精確地預測NO_x量。如果使用用于分析排放氣體的裝置或用于檢測NO_x量的傳感器，成本可能增加。此外，發動機排放氣體中的組合物可能污染用于分析排放氣體的裝置或用于檢測NO_x量的傳感器，且傳感器自身會發生故障。

為了解決上述問題，開發了用于預測NO_x量的技術。然而，根據該技術由于非常復雜的計算過程和非常簡化的假定（為了簡化計算過程），可靠性可能下降。

因為根據該技術難以得到精確的和可靠的NO_x量，因而不可依靠基于預測的NO_x量的用于控制NO_x的方法。

公開于此背景技術部分的信息僅僅旨在加深對本發明的一般背景技術的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的多個方面提供用于控制NO_x的系統和方法，所述系統和方法具有通過使用發動機的燃燒壓力和發動機的驅動變量而不使用用于額外的分析排放氣體的裝置或用于檢測NO_x量的傳感器，而精確地預測NO_x量的優點，以及通過使用精確地預測的NO_x量提高NO_x控制可靠性的優點。

本發明的多個方面提供用于控制NO_x的方法，所述方法可包括通過使用虛擬傳感器預測NO_x生成量；比較NO_x預測量與預定的NO_x目標量；和控制NO_x生成量從而使得NO_x預測量遵循NO_x目標量。

本方法可在車輛行駛過程中連續地重復。

可控制NO_x生成量，使得當NO_x預測量小于NO_x目標量時控制車輛進入燃料消耗模式或輸出提高模式，而當NO_x預測量大于NO_x目標量時，控制車輛進入排放模式。

NO_x生成量的控制可通過控制燃料量、燃料噴射正時、EGR率、和增壓壓力中的至少一種進行。

NO_x生成量的預測可包括：通過使用發動機的燃燒壓力和發動機的驅動變量計算NO生成速率；通過使用發動機的燃燒壓力得到NO 生成周期；基于NO生成速率和NO生成周期計算NO生成量；以及根據NO生成量和發動機的驅動條件，基于NO和NO₂之間的比例得到 NO₂生成量，預測NO_x生成量。

發動機的驅動變量可括燃料量、發動機速度（RPM）、空氣/燃料比（AF）和EGR信息中的至少一個。

可如下計算NO生成速率：