[發(fā)明專利]預(yù)測NOx生成量的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210327329.X
• 申請日: 2012-07-30
• 公開（公告）號: CN103133104A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 俞濬;南基勛;韓景燦;閔庚德;李俊鏞;樸媛疋
• 申請（專利權(quán)）人: 現(xiàn)代自動車株式會社;首爾大學(xué)校產(chǎn)學(xué)協(xié)力團
• 主分類號: F01N11/00
• 分類號: F01N11/00
• 代理公司: 北京戈程知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;于高瞻

相關(guān)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?zhí)?0-2011-0122437的優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容結(jié)合于此用于通過該引用的所有目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種預(yù)測NOx生成量的方法。更特別地，本發(fā)明涉及一種預(yù)測NOx生成量的方法，其可預(yù)測在沒有附加NOx傳感器的車輛發(fā)動機內(nèi)產(chǎn)生的NOx量。

背景技術(shù)

由于具有內(nèi)燃機的車輛的排放法規(guī)變得越來越嚴格，需要減少內(nèi)燃機的操作過程中的排放。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內(nèi)燃機的每個氣缸中產(chǎn)生的排放。

減少排放的另一種方法是在內(nèi)燃機中使用廢氣后處理系統(tǒng)。該廢氣后處理系統(tǒng)適于將在空氣/燃料混合物的燃燒過程中在每個氣缸處產(chǎn)生的有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化成無害物質(zhì)。為此目的，催化轉(zhuǎn)化器用于將一氧化碳、碳氫化合物和氧化氮轉(zhuǎn)化成無害物質(zhì)。

為了通過使用廢氣的催化轉(zhuǎn)化器有效地轉(zhuǎn)化有毒物質(zhì)，準確地預(yù)測發(fā)動機內(nèi)產(chǎn)生的NOx量是必要的。

根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)，用于分析廢氣的設(shè)備或用于檢測NOx量的傳感器被用來精確預(yù)測NOx量。如果使用用于分析廢氣的設(shè)備或用于檢測NOx量的傳感器，成本可能會增加。此外，發(fā)動機的廢氣成分可能污染用于分析廢氣的設(shè)備或用于檢測NOx量的傳感器，并導(dǎo)致傳感器本身出故障。

為了解決上述問題，開發(fā)了用于預(yù)測NOx量的技術(shù)。然而，由于過于復(fù)雜的計算過程以及為簡化該計算過程而進行的過于簡化的假設(shè)的技術(shù)，可能會使可靠性降低。

公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在加深對本發(fā)明的一般背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當被視為承認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)明的各個方面提供了一種預(yù)測NOx生成量的方法，其優(yōu)點在于通過使用發(fā)動機的燃燒壓力和驅(qū)動變量以實時地準確預(yù)測NOx量，而無需額外的用于分析廢氣的設(shè)備或用于檢測NOx量的傳感器。

本發(fā)明的各個方面提供了一種預(yù)測NOx生成量的方法，其包括通過使用發(fā)動機的燃燒壓力和發(fā)動機的驅(qū)動變量來計算NO生成速率，通過使用發(fā)動機的燃燒壓力來獲得NO生成周期，基于NO生成速率和NO生成周期來計算NO生成量，和根據(jù)NO生成量和發(fā)動機的驅(qū)動條件通過基于NO和NO₂之間的比率獲得NO₂生成量來預(yù)測NOx生成量。

發(fā)動機的驅(qū)動變量可包括燃料量、發(fā)動機轉(zhuǎn)速(RPM)、空氣/燃料比率(AF)和EGR信息中的至少一個。

NO生成速率可通過使用燃燒室內(nèi)的經(jīng)燃燒氣體溫度和燃燒室內(nèi)的氧氣濃度和氮氣濃度而計算。

NO生成速率可由以下計算：

d[NO]dt=AT1/2exp(BT)[O2]1/2[N2]]]>

其中d[NO]/dt是某一時間的NO生成速率，T是經(jīng)燃燒氣體溫度，[O₂]是燃燒室內(nèi)的氧氣濃度，[N₂]是燃燒室內(nèi)的氮氣濃度，且A和B是常數(shù)。

經(jīng)燃燒氣體溫度(T＝T_burnedgas)可通過考慮絕熱火焰溫度(T_ad)和由于燃燒時壓力上升造成的燃燒室內(nèi)的經(jīng)燃燒氣體的溫度上升而計算。

經(jīng)燃燒氣體溫度(T＝T_burnedgas)由以下計算：