[發(fā)明專(zhuān)利]專(zhuān)用的排氣再循環(huán)控制系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710067639.5
• 申請(qǐng)日: 2017-02-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107091163B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·P·謝佐馬克;K·納拉亞拉斯瓦米;E·J·基廷
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): F02D21/08
• 分類(lèi)號(hào): F02D21/08
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 安文森

車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)包括燃料控制模塊，燃料控制模塊基于第一目標(biāo)空燃比控制發(fā)動(dòng)機(jī)的第一汽缸的燃料噴射，并且基于第二目標(biāo)空燃比控制發(fā)動(dòng)機(jī)的第二汽缸的燃料噴射，其中第一目標(biāo)空燃比相對(duì)于化學(xué)計(jì)量空燃比是貧燃料的，第二目標(biāo)空燃比相對(duì)于化學(xué)計(jì)量是富燃料的。第一汽缸將排氣輸出至第一三元催化器(TWC)，且第二汽缸將排氣輸出至排氣再循環(huán)(EGR)閥。EGR控制模塊控制EGR閥朝向如下部件的開(kāi)度：(i)與排氣中的氮氧化物(NOx)反應(yīng)并將氨輸出至選擇性催化還原(SCR)催化器的第二TWC；以及(ii)使排氣再循環(huán)回流至發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)的導(dǎo)管。

政府權(quán)利的聲明

本發(fā)明根據(jù)美國(guó)能源部(DoE)的美國(guó)政府計(jì)劃第DE-EE00006853號(hào)開(kāi)發(fā)。美國(guó)政府在本發(fā)明中具有一定的權(quán)利。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及內(nèi)燃機(jī)，且更具體地涉及用于減少排氣中的氮氧化物(NOx)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

本文提供的背景描述是為了一般地呈現(xiàn)本公開(kāi)的上下文的目的。當(dāng)前署名的發(fā)明人的工作就其在該背景部分所描述的以及在提交時(shí)可以不另外被作為是現(xiàn)有技術(shù)的多個(gè)方面的描述而言既不明確也不隱含地被認(rèn)可為本公開(kāi)的現(xiàn)有技術(shù)。

空氣通過(guò)進(jìn)氣歧管被吸入到發(fā)動(dòng)機(jī)中。節(jié)流閥控制進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的氣流。空氣與來(lái)自一個(gè)或多個(gè)燃料噴射器的燃料混合來(lái)形成空氣/燃料混合物。空氣/燃料混合物在發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)或多個(gè)汽缸內(nèi)燃燒。空氣/燃料混合物的燃燒產(chǎn)生扭矩。

空氣/燃料混合物的燃燒所產(chǎn)生的排氣從汽缸排向排氣系統(tǒng)。排氣包括氮氧化物(NOx)(例如，一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO₂))和其他排氣成分。排氣系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)在排氣排放至大氣之前減少排氣中的NOx的組件，例如，選擇性催化還原(SCR)催化器和/或貧NOx捕集器。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)特征中，描述了一種車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)。燃料控制模塊基于相對(duì)于化學(xué)計(jì)量空燃比是貧燃料的第一目標(biāo)空燃比控制發(fā)動(dòng)機(jī)的第一汽缸的燃料噴射，并基于相對(duì)于化學(xué)計(jì)量是富燃料的第二目標(biāo)空燃比控制發(fā)動(dòng)機(jī)的第二汽缸的燃料噴射。第一汽缸將排氣輸出至第一三元催化器(TWC)，且第二汽缸將排氣輸出至排氣再循環(huán)(EGR)閥。EGR控制模塊控制EGR閥朝向如下部件的開(kāi)度：(i)與排氣中的氮氧化物(NOx)發(fā)生反應(yīng)并將氨輸出至選擇性催化還原(SCR)催化器的第二TWC；和(ii)使排氣再循環(huán)回流至發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)的導(dǎo)管。

在進(jìn)一步的特征中，當(dāng)利用SCR催化器下游處的NOx傳感器測(cè)得的NOx大于該NOx傳感器處的目標(biāo)NOx時(shí)，燃料控制模塊降低第二目標(biāo)空燃比來(lái)提高第二汽缸的燃料供給。

在進(jìn)一步的特征中，當(dāng)利用SCR催化器下游處的NOx傳感器測(cè)得的NOx小于該NOx傳感器處的目標(biāo)NOx時(shí)，燃料控制模塊提高第二目標(biāo)空燃比來(lái)降低第二汽缸的燃料供給。

在進(jìn)一步的特征中，當(dāng)利用SCR催化器下游處的NOx傳感器測(cè)得的NOx大于該NOx傳感器處的目標(biāo)NOx時(shí)，EGR控制模塊增大EGR閥朝向第二TWC的開(kāi)度以增加流向第二TWC的排氣流，并減小EGR閥朝向?qū)Ч艿拈_(kāi)度以減少再循環(huán)回流至進(jìn)氣系統(tǒng)的排氣再循環(huán)，其中該導(dǎo)管引導(dǎo)排氣回流至進(jìn)氣系統(tǒng)。

在進(jìn)一步的特征中，當(dāng)利用SCR催化器下游處的NOx傳感器測(cè)得的NOx小于該NOx傳感器處的目標(biāo)NOx時(shí)，EGR控制模塊減小EGR閥朝向第二TWC的開(kāi)度以減少流向第二TWC的排氣流，并增大EGR閥朝向?qū)Ч艿拈_(kāi)度以增加再循環(huán)回流至進(jìn)氣系統(tǒng)的排氣再循環(huán)，其中該導(dǎo)管引導(dǎo)排氣回流至進(jìn)氣系統(tǒng)。

在進(jìn)一步的特征中，當(dāng)利用導(dǎo)管中的傳感器測(cè)得的空燃比大于該傳感器處的目標(biāo)空燃比時(shí)，燃料控制模塊降低第二目標(biāo)空燃比來(lái)提高第二汽缸的燃料供給。

在進(jìn)一步的特征中，當(dāng)利用導(dǎo)管中的傳感器測(cè)得的空燃比小于該傳感器處的目標(biāo)空燃比時(shí)，燃料控制模塊提高第二目標(biāo)空燃比來(lái)降低第二汽缸的燃料供給。