[發明專利]發動機輸出氮氧化物控制器

在審

• 申請號: 201810208100.1
• 申請日: 2018-03-13
• 公開（公告）號: CN108691672A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: G·蒙蒂納羅;G·茲法利
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F02D41/00
• 分類號: F02D41/00;F02D41/24
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 喻新學

一種包括內燃機和廢氣再循環系統的車輛，該廢氣再循環系統將廢氣的一部分再循環到至少一個汽缸內。節氣門體組件包括依照多個角度在打開位置和閉合位置之間可移動的節氣門。節氣門的角度調節廢氣再循環系統兩側的壓力差，以修改被再循環回發動機的再循環廢氣的量。車輛進一步包括發動機控制器，發動機控制器配置為確定對應于車輛的給定駕駛狀態的目標NOx流速。發動機控制器基于測量的NOx流速和目標NOx流速之間的比較主動地調節節氣門和/或EGR閥的位置，以減少車輛所排出的NOx排放。

引言

本公開涉及機動車輛，并且更具體地，涉及機動車輛的發動機控制系統。

車輛發動機系統，比如壓縮型發動機系統(例如，柴油發動機)，可以利用廢棄再循環(EGR)系統，通過將發動機廢氣的一部分再循環回發動機新鮮空氣進氣口，來減少來自車輛的氮氧化物(NOx)排放。經再循環的廢氣降低了發動機燃燒過程期間的氧氣水平，并降低了發動機吸入空氣充氣能夠吸收熱量的能力。相應地，燃燒溫度被降低，這妨礙了NOx的產生，由此減少了來自車輛的總NOx輸出。

盡管EGR系統包括用來控制輸送至發動機新鮮空氣進氣口的再循環氣體的量的EGR閥，車輛的節氣門也可以影響流動通過EGR系統的再循環氣體的量。例如，進氣節氣門可以影響進氣歧管中的壓力差，這在EGR閥兩側形成了壓力差。該壓力差導致廢氣流經由EGR再循環導管從排氣歧管經過到達進氣歧管。EGR系統通常依照控制節氣門的位置的不同的EGR系統設定點值操作。然而，各種環境狀況和/或駕駛狀態可能致使EGR系統設定點不準確，由此影響車輛的總NOx輸出。

發明內容

根據非限制性實施例，包含在車輛中的發動機系統包括：內燃機、NOx傳感器、廢氣再循環系統、節氣門體組件，以及電子硬件發動機控制器。內燃機包括將空氣輸送到至少一個汽缸的進氣系統。該至少一個汽缸配置為燃燒燃料和空氣的混合物，由此產生含有氮氧化物(NOx)的廢氣。NOx傳感器配置為測量與NOx相關的NOx流速。廢氣再循環系統配置為將廢氣的一部分再循環到至少一個汽缸內。節氣門體組件包括依照多個角度在打開位置和閉合位置之間可移動的節氣門。節氣門的角度調節了廢氣再循環系統兩側的壓力差，其修改了通過該廢氣再循環系統輸送的再循環廢氣的量。電子硬件發動機控制器與NOx傳感器和節氣門體組件信號連通。發動機控制器配置為確定對應于給定駕駛狀況的目標NOx流速，并且基于測量的NOx流速和目標NOx流速之間的比較主動地調節節氣門的位置。

發動機系統包括一個或多個附加的特征，比如，其中發動機控制器主動地調節包含在EGR系統中的EGR閥的位置和節氣門的位置中的至少一個，以在車輛的給定駕駛狀態下維持目標NOx流速。

根據另一個特征，發動機控制器基于正進入進氣系統的空氣的質量流速確定初始EGR設定點值，并且基于至少一個測量的NOx流速修改該EGR設定點值，其中電子硬件發動機控制器控制廢氣再循環系統，以基于修改的EGR設定點值調節輸送至發動機的再循環廢氣的量。

根據另一方面，調節再循環廢氣的量包括調節EGR閥和節氣門。

根據另一個特征，發動機控制器進行比較，以確定指示測量的NOx流速和目標NOx流速之間差值(ΔNOx)的NOx差值信號。

根據另一個特征，目標NOx流速是基于至少一個測量的車輛運行狀態和將多個目標NOx流速值與至少一個參考車輛運行狀態相互對照的NOx查找表(LUT)之間的比較。

根據另一個特征，測量的車輛運行狀態為發動機速度和發動機負荷的至少一個，并且其中至少一個參考車輛運行狀態為參考發動機速度和參考發動機負荷。

根據另一個特征，發動機控制器基于空氣的質量流速確定空氣質量設定點值，并且基于測量的NOx流速修改該空氣質量設定點值。

根據又另一個特征，發動機控制器基于修改的空氣質量設定點值調節節氣門組件的節氣門。