[發(fā)明專利]NOx控制

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310039921.4
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN103225560A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: C·巴沙姆;M·J·米勒;M·J·塞伯利希;J·R·波普;S·C·懷亞特;M·J·曼克努爾蒂;J·A·羅德里格斯;J·G·施普
• 申請（專利權(quán)）人: 萬國引擎知識產(chǎn)權(quán)有限責(zé)任公司
• 主分類號: F02D41/00
• 分類號: F02D41/00;F02D21/08
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及對很多個用于內(nèi)燃機中燃燒的發(fā)動機運行參數(shù)的控制，且更具體地涉及通過使用發(fā)動機的數(shù)個設(shè)定點來控制該發(fā)動機的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

包括環(huán)境責(zé)任努力和對發(fā)動機廢氣排放的現(xiàn)代環(huán)境法規(guī)在內(nèi)的許多因素已經(jīng)降低了在礦物燃料燃燒后進入大氣的特定污染物的允許接受的水平。越來越多更加嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)可能需要對燃料的燃燒和排氣的燃燒后處理中的一項或兩項進行更大的控制。例如，氮氧化物（NOx）和顆粒物質(zhì)的允許水平在過去幾年中已被顯著降低。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，燃料噴射定時和要被噴射的燃料的量與諸如排氣再循環(huán)（EGR）、可變幾何形狀渦輪增壓器（VTG）的葉片設(shè)置、進氣歧管溫度和進氣閥定時之類的其它方面一起是排放形成中的重要的因素。

為了使發(fā)動機提供理想的性能，同時還滿足所要求的排放限制，電子發(fā)動機控制系統(tǒng)由此可能變得非常復(fù)雜。隨著發(fā)動機可能會遇到各種各樣不同的運行任務(wù)和運行條件，控制各種各樣的發(fā)動機運行參數(shù)，諸如燃料噴射定時、燃料噴射量、燃料噴射壓力、進氣閥定時、排氣閥定時、EGR閥設(shè)置、渦輪增壓器設(shè)置等。然而，調(diào)節(jié)一個發(fā)動機參數(shù)可能抵消對另一個發(fā)動機參數(shù)所作的調(diào)節(jié)，或可能造成對發(fā)動機運行的比當(dāng)對另一個發(fā)動機參數(shù)作調(diào)節(jié)時所預(yù)期的變化更大的改變。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對于給定的發(fā)動機運行條件，可將數(shù)個發(fā)動機運行參數(shù)協(xié)調(diào)至該給定發(fā)動機運行條件的設(shè)定點，從而使得該設(shè)定點允許發(fā)動機產(chǎn)生所要求的功率輸出，同時還產(chǎn)生可接受水平的NOx和顆粒物質(zhì)。存在對這樣一種發(fā)動機控制系統(tǒng)的需要，該發(fā)動機控制系統(tǒng)使得對于各種發(fā)動機運行條件的多個設(shè)定點基于發(fā)動機運行條件被應(yīng)用至發(fā)動機。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)一個過程，提供一種基于氣流對發(fā)動機進行控制的方法。接收對所述發(fā)動機的理想轉(zhuǎn)矩輸出的請求。從存儲器獲取產(chǎn)生該理想轉(zhuǎn)矩所需要的第一燃料量。對以預(yù)定空氣/燃料比率燃燒產(chǎn)生所述理想轉(zhuǎn)矩所需要的燃料所需的氣流的量進行計算。對產(chǎn)生預(yù)定NOx排放量所需要的第一EGR量進行計算。將所需要的氣流的量與所需要的第一EGR量相加。將氣流和第一EGR量的總和與汽缸中所能提供的容量進行比較。當(dāng)該氣流和EGR的總和超過汽缸中所能提供的總?cè)萘繒r，對所輸送的第一燃料量和所提供的第一EGR量中的至少一個作修改。

根據(jù)另一個過程，提供一種控制發(fā)動機的方法。接收理想的轉(zhuǎn)矩輸出。將該理想的轉(zhuǎn)矩輸出與在存儲器中存儲的最大轉(zhuǎn)矩輸出進行比較。該最大的轉(zhuǎn)矩輸出基于第一表，該第一表具有發(fā)動機速度、進氣歧管中的流速和進氣歧管中的氧氣含量。當(dāng)所述理想的轉(zhuǎn)矩輸出小于該第一表的最大轉(zhuǎn)矩輸出時，向發(fā)動機提供第一加燃料速率以產(chǎn)生理想的轉(zhuǎn)矩輸出。

根據(jù)還有一個過程，提供一種控制發(fā)動機的方法。接收理想的轉(zhuǎn)矩輸出。將該理想的轉(zhuǎn)矩輸出與存儲在基于第一進氣歧管氧氣含量設(shè)置的第一表中的預(yù)定第一最大轉(zhuǎn)矩輸出進行比較。當(dāng)該理想的轉(zhuǎn)矩輸出超過存儲在所述第一表中的第一最大轉(zhuǎn)矩輸出時，將該理想的轉(zhuǎn)矩輸出與基于第二進氣歧管氧氣含量設(shè)置的第二表的預(yù)定第二最大轉(zhuǎn)矩輸出進行比較。當(dāng)所述理想的轉(zhuǎn)矩輸出小于所述第一表和第二表之一的最大轉(zhuǎn)矩輸出時，向發(fā)動機提供第一加燃料速率以產(chǎn)生理想的轉(zhuǎn)矩輸出。當(dāng)所述理想的轉(zhuǎn)矩輸出大于該第二表的最大輸出時，向發(fā)動機提供第二加燃料速率以產(chǎn)生小于所述理想轉(zhuǎn)矩輸出的最大轉(zhuǎn)矩輸出。

附圖說明

圖1是根據(jù)一個實施例的設(shè)定點庫控制系統(tǒng)的框圖。

圖2是根據(jù)另一個實施例的設(shè)定點庫控制系統(tǒng)的框圖。

圖3是示出顆粒物質(zhì)累積的圖表。

圖4是示出發(fā)動機汽缸的容量的示意性視圖。

具體實施方式

圖1示出指示設(shè)定點庫發(fā)動機控制方法10的框圖。方法10具有設(shè)定點選擇部分12。該設(shè)定點選擇部分可利用各種輸入以確定關(guān)于發(fā)動機的運行狀態(tài)和在發(fā)動機周圍的環(huán)境條件的信息。舉例而言，設(shè)定點選擇部分12可接收輸入，該輸入包括發(fā)動機冷卻劑溫度、進氣歧管溫度、環(huán)境壓力或高度測量、發(fā)動機速度、發(fā)動機轉(zhuǎn)矩輸出、表示發(fā)動機正被使用以運行動力輸出（“PTO”）的信號、從啟動發(fā)動機開始對顆粒物質(zhì)產(chǎn)生的估算、以及表示發(fā)動機運行和發(fā)動機運行條件的各種其它信號。

設(shè)定點選擇部分12利用這些輸入來確定發(fā)動機正在工作的模式和狀態(tài)。該模式表示發(fā)動機正執(zhí)行的功能或任務(wù)。舉例而言，發(fā)動機模式可以是正常運行、PTO運行、延長空轉(zhuǎn)的停止及運轉(zhuǎn)運行、高輸出運行以及其它模式。