[發(fā)明專利]發(fā)動機進氣計量單元和發(fā)動機系統(tǒng)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201410321769.3 | 申請日： | 2014-07-07 |
| 公開（公告）號： | CN105464820B | 公開（公告）日： | 2019-11-22 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 林偉青;陳曉兵;D·約翰尼斯 | 申請（專利權(quán)）人： | 博世汽車柴油系統(tǒng)有限公司 |
| 主分類號： | F02D41/00 | 分類號： | F02D41/00;F02D41/18 |
| 代理公司： | 11376 北京永新同創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 | 代理人： | 楊勝軍<國際申請>=<國際公布>=<進入 |
| 地址： | 214028 江蘇省無錫*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 發(fā)動機 計量 單元 系統(tǒng) | ||
公開了一種發(fā)動機系統(tǒng)及其進氣計量單元，所述進氣計量單元包括：進氣參數(shù)檢測器件，其連接著發(fā)動機進氣管，用于檢測進氣管進氣參數(shù)；背壓檢測器件，其連接著發(fā)動機排氣管，用于檢測排氣管背壓；以及控制器，其連接著發(fā)動機、進氣參數(shù)檢測器件和背壓檢測器件，并且包含基于發(fā)動機結(jié)構(gòu)參數(shù)和運行參數(shù)以及進氣參數(shù)檢測器件和背壓檢測器件檢測到的進氣管進氣參數(shù)和排氣管背壓的進氣量模型，所述控制器利用所述進氣量模型確定引入進氣管中的新鮮空氣量。所述發(fā)動機系統(tǒng)可被更精確地計量進氣。
技術(shù)領(lǐng)域
本申請涉及一種發(fā)動機(尤其是柴油發(fā)動機)進氣計量單元，以及采用這種進氣計量單元的發(fā)動機系統(tǒng)，其中發(fā)動機能夠被更精確地計量進氣。
背景技術(shù)
對于配備有排氣再循環(huán)裝置的發(fā)動機而言，發(fā)動機引入的新鮮空氣量對于發(fā)動機的工作性能和尾氣排放控制而言至關(guān)重要。有各種措施來產(chǎn)生新鮮空氣量信號，例如，一種常見的措施是，建立基于被中冷器冷卻后的新鮮空氣的溫度和新鮮空氣與再循環(huán)排氣混合產(chǎn)生的混合氣體的壓力的進氣量模型，并且根據(jù)該進氣量模型和發(fā)動機掃氣效率查表，來確定發(fā)動機引入的新鮮空氣量。這種措施的優(yōu)點在于成本低。
然而，這種措施存在不足之處。具體而言，對于排氣管中裝有顆粒過濾器和SCR(選擇性催化還原)催化器的發(fā)動機，隨著顆粒過濾器中的顆粒物收集量的增加，排氣管中的背壓逐漸增大，背壓的增加導(dǎo)致氣缸中的掃氣效率下降，使得該進氣量模型的誤差越來越大。其結(jié)果是，發(fā)動機的新鮮空氣計量不準確。這樣一方面導(dǎo)致基于進氣與噴油量控制的發(fā)動機煙度限制功能發(fā)生偏差，另一方面導(dǎo)致尾氣后處理系統(tǒng)中廢氣量的計算發(fā)生偏差，影響了SCR的控制精度，最終導(dǎo)致發(fā)動機尾氣排放不合格。
發(fā)明內(nèi)容
本申請旨在對發(fā)動機進氣量的計量進行改進，其中排氣管中的背壓被計入，從而更精確地計量發(fā)動機引入的新鮮空氣量。
根據(jù)本申請的一個方面，提供了一種用于配備有排氣再循環(huán)裝置的發(fā)動機、尤其是柴油發(fā)動機的進氣計量單元，包括：
進氣參數(shù)檢測器件，其連接著發(fā)動機進氣管，用于檢測進氣管進氣參數(shù)；
背壓檢測器件，其連接著發(fā)動機排氣管，用于檢測排氣管背壓；以及
控制器，其連接著發(fā)動機、進氣參數(shù)檢測器件和背壓檢測器件，并且包含基于發(fā)動機結(jié)構(gòu)參數(shù)和運行參數(shù)以及進氣參數(shù)檢測器件和背壓檢測器件檢測到的進氣管進氣參數(shù)和排氣管背壓的進氣量模型，所述控制器利用所述進氣量模型確定引入進氣管中的新鮮空氣量。
根據(jù)本申請的一種可行實施方式，發(fā)動機結(jié)構(gòu)參數(shù)包括發(fā)動機掃氣效率和發(fā)動機排量，發(fā)動機運行參數(shù)包括發(fā)動機轉(zhuǎn)速，進氣參數(shù)檢測器件包括用于檢測進氣管中的進氣溫度和壓力的溫度傳感器和壓力傳感器。
根據(jù)本申請的一種可行實施方式，所述排氣管中設(shè)有尾氣處理裝置，其兩側(cè)具有隨工作時間而變化(例如逐漸增大)的壓差，所述背壓檢測器件為壓差傳感器，所述壓差傳感器檢測尾氣處理裝置兩側(cè)的壓差，尾氣處理裝置兩側(cè)的壓差在控制裝置確定引入進氣管中的新鮮空氣量時被用作排氣管背壓。
根據(jù)本申請的一種可行實施方式，控制裝置基于下面的公式確定新鮮空氣量：
Mfresh＝λ×Fac×V×n×Pmix×C/Tfresh-ab
其中，Mfresh為新鮮空氣量；
λ為基于實時測量到的排氣管背壓確定的修正系數(shù)；
Fac為發(fā)動機掃氣效率；
V為發(fā)動機排量；
n為發(fā)動機轉(zhuǎn)速；
Pmix為發(fā)動機進氣管中的進氣壓力；
C為在實驗臺上對發(fā)動機標定的常數(shù)；
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