[發(fā)明專利]配有NOx吸附還原催化轉(zhuǎn)化器的稀燃汽油機(jī)恒扭矩控制系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310147534.2
• 申請日: 2013-04-25
• 公開（公告）號: CN103244297A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李志軍;劉磊;張洪洋;侯普輝;岳東鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: F02D43/00
• 分類號: F02D43/00
• 代理公司: 天津佳盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)稀薄燃燒尾氣控制技術(shù)，具體地涉及一種實現(xiàn)配有NOx吸附還原催化轉(zhuǎn)化器的稀燃汽油機(jī)周期性交替運行在稀燃工作狀態(tài)和濃燃工作狀態(tài)時保持輸出轉(zhuǎn)速及扭矩恒定的控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

汽油機(jī)稀燃技術(shù)可以有效地提高汽油機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性，并降低HC、CO的排放，然而由于發(fā)動機(jī)排出的尾氣處于氧含量過剩的氛圍，使得傳統(tǒng)的三效催化轉(zhuǎn)化器TWC失效，無法在富氧環(huán)境下高效去除NOx。這就需要采用尾氣后處理技術(shù)來降低稀燃條件下大量產(chǎn)生的NOx排放。NOx吸附還原催化轉(zhuǎn)化器LNT（Lean-NOx-Trap）可以有效地降低稀燃汽油機(jī)NOx的排放。稀燃汽油機(jī)在采用NOx吸附還原催化轉(zhuǎn)化后處理器LNT工作時，其必須周期性地交替工作于稀燃工作狀態(tài)（NOx吸附過程）和濃燃工作狀態(tài)（NOx還原過程），以便完成LNT的在發(fā)動機(jī)稀燃狀態(tài)吸附NOx和濃燃狀態(tài)還原NOx排放物過程。如果單純地保持節(jié)氣門開度不變，僅通過燃油噴射量保持一定的混合器濃度，必然會使汽油機(jī)對外輸出扭矩產(chǎn)生較大的波動，引起發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的較大變化，使得車輛的駕駛性能惡化。因此需要一種可以保持稀燃汽油機(jī)在濃稀轉(zhuǎn)換時基本保持對外輸出轉(zhuǎn)速及扭矩不變的控制方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于在空燃比稀、濃燃或濃、稀燃之間階躍變化過程中，保證汽油機(jī)轉(zhuǎn)速及扭矩恒定輸出的控制系統(tǒng)。

配有NOx吸附還原催化轉(zhuǎn)化器的稀燃汽油機(jī)恒扭矩控制系統(tǒng)，定義：不同空燃比A/F時轉(zhuǎn)速、扭矩和節(jié)氣門開度的MAP圖為原機(jī)MAP圖；不同空燃比A/F及不同點火提前角條件下以轉(zhuǎn)速、扭矩和節(jié)氣門開度的MAP圖為輔助MAP圖；系統(tǒng)包括：

ECU主控制器1，分別于ECU主控制器相連的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速監(jiān)測模塊2、發(fā)動機(jī)扭矩監(jiān)測模塊3、原機(jī)MAP圖存儲單元4、輔助MAP圖存儲單元5。

發(fā)動機(jī)空燃比周期性的階躍變化過程中，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速監(jiān)測模塊監(jiān)測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化，發(fā)動機(jī)扭矩監(jiān)測模塊監(jiān)測扭矩輸出變化；ECU主控制器首先調(diào)用原機(jī)MAP圖存儲單元中的MAP圖調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度，直至轉(zhuǎn)速的波動絕對值小于某個設(shè)定的特定值Q，且扭矩波動絕對值小于某個設(shè)定的特定值P時，此過程為粗調(diào)節(jié)過程；

如果上述調(diào)節(jié)不能實現(xiàn)扭矩輸出與切換之前相同，ECU主控制器調(diào)用輔助MAP圖存儲單元中的MAP圖運行，直至使稀、濃燃或者濃、稀燃之間切換之后的扭矩輸出與切換之前相同；此過程為細(xì)調(diào)節(jié)過程。

若輔助MAP圖在不同點火提前角及節(jié)氣門開度條件下的轉(zhuǎn)速及扭矩曲線交叉點存在多個與原機(jī)MAP圖轉(zhuǎn)速及扭矩交叉點相同的情況，則采用與交叉點相同個數(shù)最多的點火提前角的MAP圖。

作為優(yōu)選方案：所述Q=50rpm；所述P=5N.m。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點在于：通過調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度和點火提前角，實現(xiàn)了濃、稀燃燒過程切換時，扭矩和轉(zhuǎn)速控制在駕駛者可以接受的范圍內(nèi)；既保證了LNT對NOx的處理，也保證了駕駛者或乘車者的舒適性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明系統(tǒng)示意圖。1代表ECU主控制器，2代表發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速監(jiān)測模塊，3代表發(fā)動機(jī)扭矩監(jiān)測模塊，4代表原機(jī)MAP圖存儲單元，5代表輔助MAP圖存儲單元，6代表發(fā)動機(jī)。

圖2是實施例1中改造的CA3GA2電控稀燃汽油機(jī)在空燃比A/F為12時各節(jié)氣門開度下扭矩隨轉(zhuǎn)速的變化曲線。

圖3是實施例1中改造的CA3GA2電控稀燃汽油機(jī)在空燃比A/F為20時各節(jié)氣門開度下扭矩隨轉(zhuǎn)速的變化曲線。

具體實施方式

實施例1：

配有NOx吸附還原催化轉(zhuǎn)化器的稀燃汽油機(jī)恒扭矩控制系統(tǒng)，定義：不同空燃比A/F時轉(zhuǎn)速、扭矩和節(jié)氣門開度的MAP圖為原機(jī)MAP圖；不同空燃比A/F及不同點火提前角條件下以轉(zhuǎn)速、扭矩和節(jié)氣門開度的MAP圖為輔助MAP圖；系統(tǒng)包括：

ECU主控制器1，分別于ECU主控制器相連的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速監(jiān)測模塊2、發(fā)動機(jī)扭矩監(jiān)測模塊3、原機(jī)MAP圖存儲單元4、輔助MAP圖存儲單元5。

必須對具體的發(fā)動機(jī)進(jìn)行標(biāo)定。本研究選擇CA3GA2電控汽油機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，進(jìn)行不同空燃比A/F時的轉(zhuǎn)速、扭矩和節(jié)氣門開度進(jìn)行對比實驗，從而得到發(fā)動機(jī)濃稀轉(zhuǎn)換時不同空燃比A/F時轉(zhuǎn)速、扭矩和節(jié)氣門開度的原機(jī)MAP圖，存儲于原機(jī)MAP圖存儲單元4中。