專利名稱：針對煙霧和NOx的發(fā)動機(jī)排放物控制策略的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及推進(jìn)機(jī)動車輛的內(nèi)燃機(jī)(特別是壓燃(B卩，柴油)發(fā)動機(jī))，更具體地涉及用于在發(fā)動機(jī)瞬變期間相關(guān)地分配發(fā)動機(jī)排出的煙霧和發(fā)動機(jī)排出的NOx兩者的排放物控制策略。
背景技術(shù)：
對機(jī)動車輛發(fā)動機(jī)的扭矩輸出的主要控制是通過發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)的加速器輸入來進(jìn)行的。加速器輸入可來自加速器踏板操作的加速器位置傳感器(APS)?？刂葡到y(tǒng)處理加速器輸入作為發(fā)動機(jī)輸出扭矩請求，該發(fā)動機(jī)輸出扭矩請求是加速器踏板位置的函數(shù)。按壓踏板越多，扭矩請求越大。
扭矩請求由作為整個發(fā)動機(jī)控制策略的一個元件的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)處理，該發(fā)動機(jī)控制策略包括按照使發(fā)動機(jī)能夠符合尾管排放物標(biāo)準(zhǔn)的方式控制發(fā)動機(jī)操作。換句話說，當(dāng)控制策略尋求根據(jù)扭矩請求操作發(fā)動機(jī)吋，與尾管排放物控制策略協(xié)調(diào)地控制操作。煙霧和NOx是發(fā)動機(jī)尾氣的組分?！鞍l(fā)動機(jī)排出的”尾氣是來自發(fā)動機(jī)氣缸且在進(jìn)入發(fā)動機(jī)排氣系統(tǒng)之前進(jìn)入排氣歧管的尾氣。“尾管排出的”尾氣是在通過排氣系統(tǒng)之后進(jìn)入周圍大氣的尾氣。出于各種原因之一，尾管排出的尾氣中的各種組分的量可與發(fā)動機(jī)排出的尾氣中不同。例如，排氣系統(tǒng)可包括后處理，并且發(fā)動機(jī)排出的尾氣可包括在排氣系統(tǒng)中燃燒的ー些未燃的燃料以供尾氣后處理。NOx通常通過控制尾氣再循環(huán)來控制。主要包括顆粒物質(zhì)的煙霧通常通過控制空氣/燃料比來控制。機(jī)動車輛發(fā)動機(jī)操作的動態(tài)性質(zhì)(即，加速和減速)導(dǎo)致瞬變，這些瞬變影響發(fā)動機(jī)控制策略，并且可按照影響與尾管排放物規(guī)則的一致性的方式來改變發(fā)動機(jī)排出的尾氣中的組分比例。

發(fā)明內(nèi)容
本公開涉及一種用于重新計算新鮮空氣質(zhì)量流的設(shè)定點(diǎn)以及適當(dāng)?shù)馗淖儼l(fā)動機(jī)加料以相關(guān)地分配發(fā)動機(jī)排出的尾氣中的煙霧或NOx而不產(chǎn)生過量的煙霧或NOx的策略，該策略在發(fā)動機(jī)瞬變期間是有效的。該策略可適當(dāng)?shù)匦?zhǔn)，從而在煙霧和NOx的最大限值內(nèi)相關(guān)地分配煙霧和NOx的量而不產(chǎn)生過量的煙霧或NOx。例如，可以略微多的煙霧為代價略微地減少NOx，反之亦然。本公開的通用方面涉及ー種壓燃發(fā)動機(jī)，該壓燃發(fā)動機(jī)包括燃料在其內(nèi)進(jìn)行燃燒以操作發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)氣缸；用于將新鮮空氣導(dǎo)入發(fā)動機(jī)氣缸的進(jìn)氣系統(tǒng)；用于將燃料導(dǎo)入發(fā)動機(jī)氣缸從而與新鮮空氣一起燃燒的加料系統(tǒng)；發(fā)動機(jī)氣缸將因燃料在發(fā)動機(jī)氣缸中燃燒所產(chǎn)生的尾氣傳送到其中的排氣歧管；用于將來自排氣歧管的尾氣輸送到大氣的排氣系統(tǒng)；用于轉(zhuǎn)移來自排氣歧管的一些尾氣從而與來自進(jìn)氣系統(tǒng)的新鮮空氣混合并形成通過進(jìn)氣歧管進(jìn)入發(fā)動機(jī)氣缸的空氣/尾氣混合物的EGR系統(tǒng)；以及用于處理數(shù)據(jù)以控制發(fā)動機(jī)操作的特定方面的控制系統(tǒng)。
控制系統(tǒng)包括ー種策略，用于計算進(jìn)入發(fā)動機(jī)氣缸的空氣/尾氣混合物的實際質(zhì)量流與控制系統(tǒng)計算的新鮮空氣質(zhì)量流的設(shè)定點(diǎn)之間的差值，隨后將該差值除以進(jìn)入發(fā)動機(jī)氣缸的空氣/尾氣混合物的實際質(zhì)量流以得到空氣/尾氣混合物中尾氣的目標(biāo)百分比、同時對空氣/尾氣混合物中尾氣的目標(biāo)百分比施加最大限值和最小限值兩者；將發(fā)動機(jī)輸出扭矩請求與作為發(fā)動機(jī)速度和發(fā)動機(jī)輸出扭矩請求的函數(shù)的最小空氣/燃料比的乘積除以進(jìn)入發(fā)動機(jī)氣缸的空氣/尾氣混合物的實際質(zhì)量流以得到空氣/尾氣混合物中新鮮空氣的目標(biāo)百分比；因變于新鮮空氣的目標(biāo)百分比和尾氣的目標(biāo)百分比來校正新鮮空氣的目標(biāo)百分比和尾氣的目標(biāo)百分比，從而相關(guān)地分配從排氣歧管進(jìn)入排氣系統(tǒng)的尾氣中的煙霧和NOx ;以及使用新鮮空氣的經(jīng)校正目標(biāo)百分比來重新計算新鮮空氣質(zhì)量流的設(shè)定點(diǎn)。本公開的另一通用方面涉及ー種用于分配來自壓燃發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)排出的尾氣中的煙霧和NOx的方法。
該方法包括計算進(jìn)入發(fā)動機(jī)氣缸的空氣/尾氣混合物的實際質(zhì)量流與所計算的新鮮空氣質(zhì)量流的設(shè)定點(diǎn)之間的差值，隨后將差值除以進(jìn)入氣缸的空氣/尾氣混合物的實際質(zhì)量流以得到空氣/尾氣混合物中尾氣的目標(biāo)百分比、同時對空氣/尾氣混合物中尾氣的目標(biāo)百分比施加最大限值和最小限值兩者；將發(fā)動機(jī)輸出扭矩請求與作為發(fā)動機(jī)速度和發(fā)動機(jī)輸出扭矩請求的函數(shù)的最小空氣/燃料比的乘積除以進(jìn)入氣缸的空氣/尾氣混合物的實際質(zhì)量流以得到空氣/尾氣混合物中新鮮空氣的目標(biāo)百分比；因變于新鮮空氣的目標(biāo)百分比和尾氣的目標(biāo)百分比來校正新鮮空氣的目標(biāo)百分比和尾氣的目標(biāo)百分比，從而相關(guān)地分配發(fā)動機(jī)排出的尾氣中的煙霧和NOx;以及使用新鮮空氣的經(jīng)校正目標(biāo)百分比來重新計算新鮮空氣質(zhì)量流的設(shè)定點(diǎn)。伴隨著本公開的進(jìn)一步細(xì)節(jié)的上述發(fā)明內(nèi)容將在下文中參考作為本公開一部分的附圖在具體實施方式
中呈現(xiàn)。


圖I是根據(jù)本公開的柴油機(jī)的各部分的示意圖。圖2A和2B共同形成在圖I的示圖所示的控制系統(tǒng)中呈現(xiàn)的軟件策略的示意圖。
具體實施例方式圖I示出渦輪增壓柴油機(jī)10，該柴油機(jī)10包括燃料在其內(nèi)燃燒導(dǎo)致活塞(未示出)往復(fù)的發(fā)動機(jī)氣缸12。姆ー活塞通過相應(yīng)連桿(未示出)I禹合到曲軸的對應(yīng)拐部(throw)(未示出)。發(fā)動機(jī)10還包括新鮮空氣通過其進(jìn)入發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管16的進(jìn)氣系統(tǒng)14 ;用于收集因燃料在發(fā)動機(jī)氣缸12中燃燒產(chǎn)生的尾氣以確保其通過發(fā)動機(jī)排氣系統(tǒng)20到達(dá)尾管22從而使氣體從中排出至周圍大氣的發(fā)動機(jī)排氣歧管18 ;以及包括用于將燃料導(dǎo)入發(fā)動機(jī)氣缸12以與新鮮空氣一起燃燒的燃料噴射器的加料系統(tǒng)24。發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)14包括其他元件,這些元件包括在圖I中未具體示出的潤輪增壓器壓縮機(jī)、進(jìn)氣節(jié)流閥、增壓空氣冷卻器、以及進(jìn)氣過濾器。發(fā)動機(jī)排氣系統(tǒng)20包括其他元件，這些元件包括在圖I中也沒有具體示出的用于操作進(jìn)氣系統(tǒng)壓縮機(jī)的渦輪增壓器渦輪、以及ー個或多個后處理設(shè)備。
發(fā)動機(jī)10還包括作為示例示出的EGR (尾氣再循環(huán))系統(tǒng)26，該EGR系統(tǒng)26包括EGR冷卻器28和EGR閥30。當(dāng)EGR閥30打開時，來自排氣歧管18的ー些尾氣從排氣系統(tǒng)20轉(zhuǎn)移，從而與來自進(jìn)氣系統(tǒng)14的新鮮空氣混合并形成通過進(jìn)氣歧管16進(jìn)入發(fā)動機(jī)氣缸12的空氣/尾氣混合物。基于處理器的發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)包括E⑶(發(fā)動機(jī)控制單元)32，該E⑶32處理來自各個源的數(shù)據(jù)以產(chǎn)生關(guān)于用來控制發(fā)動機(jī)操作(諸如EGR閥30和加料系統(tǒng)24)的各方面的各個參數(shù)的數(shù)據(jù)。ECU 32所處理的數(shù)據(jù)可源自諸如各個傳感器之類的外部源、和/或在內(nèi)部生成。E⑶32的ー個輸入是加速器踏板36操作以請求發(fā)動機(jī)輸出扭矩的加速器位置傳感器(APS)34。另ー輸入是發(fā)動機(jī)速度N。E⑶32關(guān)于其產(chǎn)生數(shù)據(jù)的ー個參數(shù)是參數(shù)MAF_SP_MMV所指定的新鮮空氣質(zhì)量流的設(shè)定點(diǎn)。MAF_SP_MMV的值可按照任何合適的方式計算，諸如通過對若干最近的計算求平均以產(chǎn)生該參數(shù)的平均活動值(_w)。
當(dāng)發(fā)動機(jī)10正在基本穩(wěn)定態(tài)狀況(即，發(fā)動機(jī)速度和發(fā)動機(jī)負(fù)載兩者都基本恒定)下運(yùn)行時，設(shè)定點(diǎn)MAF_SP_MMV基本恒定。發(fā)動機(jī)加料也基本恒定。發(fā)動機(jī)10的若干不同輸入中的任一個的變化可發(fā)起瞬變，該瞬變在結(jié)束時導(dǎo)致MAF_SP_MMV的新且不同的數(shù)據(jù)值、以及加料的相應(yīng)變化。在瞬變期間，數(shù)據(jù)的處理將持續(xù)地更新MAF_SP_MMV，但是取決于瞬變的嚴(yán)重性，在瞬變發(fā)生時發(fā)動機(jī)組件無法足夠快地響應(yīng)可產(chǎn)生所計算的MAF_SP_MMV的數(shù)據(jù)值與可提供給出事件本質(zhì)的更適當(dāng)值之間的一定程度的差異。發(fā)動機(jī)瞬變可具有關(guān)于發(fā)動機(jī)性能的各方面的含意。例如，這些發(fā)動機(jī)瞬變可具有引起差的加速、特定尾氣排放組分的峰值、發(fā)動機(jī)不點(diǎn)火、和/或非期望噪聲的可能性?？砂l(fā)起發(fā)動機(jī)瞬變的輸入的ー個示例是加速器踏板位置。當(dāng)駕駛員經(jīng)由APS 34的操作來按壓加速器踏板36以請求加速吋，ECU 32通過增加推進(jìn)由此増加新鮮空氣質(zhì)量流來作出響應(yīng)。當(dāng)駕駛員釋放加速器踏板36吋，ECU 32通過減少推進(jìn)由此降低新鮮空氣質(zhì)量流來作出響應(yīng)。由于發(fā)動機(jī)10無法對輸入變化即時地作出響應(yīng)，因此該發(fā)動機(jī)10瞬時地作出響應(yīng)。可發(fā)起瞬變的輸入的另ー示例是發(fā)動機(jī)負(fù)載的變化。發(fā)動機(jī)負(fù)載的變化可例如在發(fā)動機(jī)驅(qū)動的附件對發(fā)動機(jī)施加的負(fù)載變化時源自車輛內(nèi)、或者源自車輛外部。例如，如果正在水平路面上以恒定速度運(yùn)行且其發(fā)動機(jī)在基本穩(wěn)定態(tài)狀況下操作的車輛遇到突發(fā)的逆風(fēng)或山丘,則發(fā)動機(jī)負(fù)載將增加,從而發(fā)起瞬變。圖2A和2B公開了在發(fā)動機(jī)瞬變期間有效的策略38，該策略用于重新計算設(shè)定點(diǎn)MAF_SP_MMV并將發(fā)動機(jī)加料適當(dāng)?shù)馗淖兊皆O(shè)定點(diǎn)，而在發(fā)動機(jī)排出的尾氣中不產(chǎn)生過量的煙霧或NOx。參數(shù)TQI_MAX表示作為發(fā)動機(jī)扭矩限值的扭矩。參數(shù)TQI_DRIV表示基于踏板36的駕駛員操作的來自APS 34的駕駛員扭矩請求。當(dāng)任ー給定量的發(fā)動機(jī)加料產(chǎn)生相應(yīng)發(fā)動機(jī)扭矩時，參數(shù)RATI0_TQ_MF_GRD表示扭矩與發(fā)動機(jī)加料的比率，該比率說明用于產(chǎn)生所請求的發(fā)動機(jī)輸出扭矩的燃料的量，所導(dǎo)入的燃料的總量比其大在發(fā)動機(jī)排出的尾氣中保持未燃、但是隨后在發(fā)動機(jī)排氣系統(tǒng)20中燃燒以進(jìn)行尾氣后處理的量。函數(shù)40、42和44向?qū)?yīng)查找表、或者地圖46、48和50提供最大限值為TQI_MAX的發(fā)動機(jī)輸出扭矩請求(參數(shù)TQI_DRIV)。發(fā)動機(jī)速度N是每ー查找表46、48和50的另ー輸入。查找表46包含參數(shù)IP_EGR_PCT_MAX的數(shù)據(jù)值，每ー數(shù)據(jù)值與發(fā)動機(jī)速度和所請求的發(fā)動機(jī)扭矩的對應(yīng)數(shù)據(jù)值集合相關(guān)。查找表48包含參數(shù)IP_EGR_PCT_MIN的數(shù)據(jù)值，每ー數(shù)據(jù)值與發(fā)動機(jī)速度和所請求的發(fā)動機(jī)扭矩的對應(yīng)數(shù)據(jù)值集合相關(guān)。查找表50包含參數(shù)IP_ AF_RATI0_MIN的數(shù)據(jù)值，每ー數(shù)據(jù)值與發(fā)動機(jī)速度和所請求的發(fā)動機(jī)扭矩的對應(yīng)數(shù)據(jù)值集合相關(guān)?；诎l(fā)動機(jī)速度和所請求的發(fā)動機(jī)扭矩的數(shù)據(jù)值，E⑶32分別從每一查找表46、48 和 50 中選擇 IP_EGR_PCT_MAX、IP_EGR_PCT_MIN、以及 IP_AF_RATI0_MIN 的相關(guān)數(shù)據(jù)值。對應(yīng)函數(shù)52、54將IP_EGR_PCT_MAX和IP_EGR_PCT_MIN轉(zhuǎn)換成對應(yīng)EGR百分比(表達(dá)為正分?jǐn)?shù))。來自函數(shù)52的EGR百分比是最小選擇函數(shù)56的ー個輸入。來自函數(shù)54的EGR百分比是最大選擇函數(shù)58的兩個輸入之一，該最大選擇函數(shù)58的輸出是函數(shù)56的另ー輸入。來自查找表50的所選最小空氣/燃料比是乘法函數(shù)60的ー個輸入。設(shè)定點(diǎn)MAF_SP_MMV是減法函數(shù)62的ー個輸入。函數(shù)62的另ー輸入是表示進(jìn)入發(fā)動機(jī)氣缸12的空氣/尾氣混合物的質(zhì)量流的數(shù)據(jù)值，如速度/密度計算函數(shù)64基于共同用于進(jìn)行這種計算的參數(shù)所計算的。如前面所指示的，進(jìn)入氣缸12的質(zhì)量流包括兩種組分已通過進(jìn)氣系統(tǒng)14進(jìn)入的新鮮空氣；以及已通過EGR系統(tǒng)26以夾帶有新鮮空氣的尾氣。函數(shù)62所進(jìn)行的減法假設(shè)進(jìn)入氣缸12的質(zhì)量流為正而設(shè)定點(diǎn)MAF_SP_MMV為負(fù)，并且由此提供其值為兩者之差(即，可為正或負(fù)的值)的輸出。函數(shù)62的輸出是函數(shù)66的分子輸入，而函數(shù)64的輸出是函數(shù)66的分母輸入。函數(shù)66的輸出是函數(shù)58的兩個輸入中的另ー個。函數(shù)68的輸出是函數(shù)60的兩個輸入中的另ー個。函數(shù)68的輸出表示將產(chǎn)生滿足駕駛員扭矩請求的發(fā)動機(jī)輸出扭矩的燃料量。示出該數(shù)據(jù)的替換源70和72，并且函數(shù)68選擇兩者中的較小者。如果依賴于單個源，則該源可以是函數(shù)60的直接輸入。函數(shù)60的輸出是函數(shù)75的分子輸入。函數(shù)64的輸出是函數(shù)75的分母輸入。函數(shù)56的輸出是加法函數(shù)76的兩個輸入之一,而函數(shù)74的輸出是另ー輸入。函數(shù)56的輸出也是乘法函數(shù)78的兩個輸入之一。函數(shù)76的輸出是轉(zhuǎn)換函數(shù)80的輸入，而函數(shù)80的輸出是函數(shù)78的另ー輸入。函數(shù)78的輸出是減法函數(shù)82的兩個輸入之一，其另ー輸入是具有值I的常數(shù)。函數(shù)82的輸出是乘法函數(shù)84的兩個輸入之一。函數(shù)64的輸出是函數(shù)84的另ー輸入。函數(shù)66的輸出表示對進(jìn)入發(fā)動機(jī)氣缸12的混合物中再循環(huán)尾氣的實際質(zhì)量百分比的計算。如果該百分比不小于函數(shù)48、54所提供的最小百分比且不大于函數(shù)46、54所提供的最大百分比，則該百分比變成函數(shù)76和函數(shù)78兩者的輸入。如果所計算的再循環(huán)尾氣的實際百分比小于函數(shù)48、54所提供的最小百分比，則函數(shù)48、54所提供的該最小百分比變成函數(shù)76和函數(shù)78兩者的輸入。如果所計算的實際百分比大于函數(shù)46、52所提供的最大百分比，則函數(shù)46、52所提供的該最大百分比變成函數(shù)76和函數(shù)78兩者的輸入。
函數(shù)50設(shè)定作為駕駛員請求的發(fā)動機(jī)輸出扭矩(最大限值為TQI_MAX)和發(fā)動機(jī)速度N的函數(shù)的最小空氣/燃料比。通過使用駕駛員請求的發(fā)動機(jī)輸出扭矩來處理該比率，函數(shù)60提供新鮮空氣質(zhì)量流的數(shù)據(jù)值。函數(shù)74將該數(shù)據(jù)值除以如函數(shù)64所計算的進(jìn)入氣缸12的空氣/尾氣混合物的實際質(zhì)量流以產(chǎn)生相應(yīng)百分比(表達(dá)為分?jǐn)?shù))。函數(shù)76對該百分比和來自函數(shù)56的EGR的百分比求和以產(chǎn)生函數(shù)80的輸入。函數(shù)80提供隨后用于計算參數(shù)MAF_SP_MMV_SLM的數(shù)據(jù)值的數(shù)據(jù)值，參數(shù)MAF_SP_MMV_SLM的數(shù)據(jù)值表示經(jīng)更新且重新計算的MAF_SP_MMV的值。不管函數(shù)62所進(jìn)行的計算產(chǎn)生正、負(fù)、還是零值，函數(shù)58所進(jìn)行的選擇都不會為負(fù)，并且由此函數(shù)56所進(jìn)行的選擇也不會為負(fù)。函數(shù)56所選的值表示進(jìn)入氣缸12的混合物中的目標(biāo)EGR百分比。函數(shù)74所計 算的值表示滿足最小空氣/燃料比率目標(biāo)的進(jìn)入氣缸12的混合物中的新鮮空氣的目標(biāo)質(zhì)量百分比。函數(shù)76所進(jìn)行的加法將落入包括100%的范圍(用分?jǐn)?shù)表達(dá)為例如98/100或102/100)內(nèi)。函數(shù)80由包含與目標(biāo)EGR值和目標(biāo)空氣值之和的可能值相關(guān)的校正因子值的查找表定義。函數(shù)76所進(jìn)行的加法用于從函數(shù)80的查找表中選擇校正因子。然后，所選校正因子被函數(shù)78用來通過將函數(shù)56所提供的目標(biāo)EGR百分比乘以查找表從函數(shù)選擇的值而計算經(jīng)校正的目標(biāo)EGR百分比。以此方式，根據(jù)經(jīng)挑選用來填充查找表的值建立的所選校準(zhǔn)來校正EGR，從而相關(guān)地分配NOx和煙霧。可根據(jù)經(jīng)驗(諸如通過發(fā)動機(jī)開發(fā)期間的測力計試驗)來確定這些填充值。然后，通過從I減去經(jīng)校正的目標(biāo)EGR百分比，函數(shù)82計算經(jīng)校正的新鮮空氣質(zhì)量流百分比。實際新鮮空氣質(zhì)量流由函數(shù)84計算，而函數(shù)86將該值轉(zhuǎn)換成更新的MAF_SP_MMV_SLM 的值。通過函數(shù)84的轉(zhuǎn)換成由函數(shù)86重新計算的新鮮空氣質(zhì)量流的設(shè)定點(diǎn)的計算是查找表88的ー個輸入。發(fā)動機(jī)速度N是另ー輸入。兩個輸入從填充有最大加料限值的查找表88中選擇用于發(fā)動機(jī)加料的最大限值，每ー最大加料限值與新鮮空氣質(zhì)量流的設(shè)定點(diǎn)和發(fā)動機(jī)速度的對應(yīng)值集合相關(guān)。通過將該最大加料限值轉(zhuǎn)換成參數(shù)MF_SLM的函數(shù)90對加料系統(tǒng)24施加該最大加料限值。雖然策略38計算目標(biāo)EGR百分比，但是該目標(biāo)EGR百分比不必直接用于體現(xiàn)在控制系統(tǒng)32中的任何EGR控制策略。
權(quán)利要求
1.一種壓燃發(fā)動機(jī)，包括 燃料在其內(nèi)進(jìn)行燃燒以操作所述發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)氣缸； 用于將新鮮空氣導(dǎo)入所述發(fā)動機(jī)氣缸的進(jìn)氣系統(tǒng)； 用于將燃料導(dǎo)入所述發(fā)動機(jī)氣缸從而與所述新鮮空氣一起燃燒的加料系統(tǒng)； 所述發(fā)動機(jī)氣缸將因燃料在所述發(fā)動機(jī)氣缸中燃燒所產(chǎn)生的尾氣傳送到其中的排氣歧管； 用于將尾氣從所述排氣歧管輸送到大氣的排氣系統(tǒng)； 用于轉(zhuǎn)移來自所述排氣歧管的一些尾氣從而與來自所述進(jìn)氣系統(tǒng)的新鮮空氣混合并形成通過所述進(jìn)氣歧管進(jìn)入所述發(fā)動機(jī)氣缸的空氣/尾氣混合物的EGR系統(tǒng)；以及 用于處理數(shù)據(jù)以控制發(fā)動機(jī)操作的特定方面且包括一種策略的控制系統(tǒng)，所述策略用 于計算進(jìn)入所述發(fā)動機(jī)氣缸的空氣/尾氣混合物的實際質(zhì)量流與所述控制系統(tǒng)計算的新鮮空氣質(zhì)量流的設(shè)定點(diǎn)之間的差值，隨后將所述差值除以進(jìn)入所述發(fā)動機(jī)氣缸的空氣/尾氣混合物的實際質(zhì)量流以得到所述空氣/尾氣混合物中尾氣的目標(biāo)百分比、同時對所述空氣/尾氣混合物中尾氣的目標(biāo)百分比施加最大限值和最小限值兩者；將發(fā)動機(jī)輸出扭矩請求與作為發(fā)動機(jī)速度和發(fā)動機(jī)輸出扭矩請求的函數(shù)的最小空氣/燃料比的乘積除以進(jìn)入所述發(fā)動機(jī)氣缸的空氣/尾氣混合物的實際質(zhì)量流，以得到所述空氣/尾氣混合物中新鮮空氣的目標(biāo)百分比；因變于新鮮空氣的目標(biāo)百分比和尾氣的目標(biāo)百分比來校正新鮮空氣的目標(biāo)百分比和尾氣的目標(biāo)百分比，從而相關(guān)地分配從所述排氣歧管進(jìn)入所述排氣系統(tǒng)的尾氣中的煙霧和NOx ;以及使用新鮮空氣的經(jīng)校正目標(biāo)百分比來重新計算新鮮空氣質(zhì)量流的設(shè)定點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求I所述的壓燃發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)策略用于因變于新鮮空氣的目標(biāo)百分比和尾氣的目標(biāo)百分比來校正新鮮空氣的目標(biāo)百分比和尾氣的目標(biāo)百分t匕，從而相關(guān)地分配從所述排氣歧管進(jìn)入所述排氣系統(tǒng)的尾氣中的煙霧和NOx，所述控制系統(tǒng)策略包括對新鮮空氣的目標(biāo)百分比和尾氣的目標(biāo)百分比求和；從包含多個校正因子的查找表中選擇校正因子，每一校正因子與新鮮空氣的目標(biāo)百分比和尾氣的目標(biāo)百分比的對應(yīng)和相關(guān)；以及將所選校正因子應(yīng)用于尾氣的目標(biāo)百分比以得到尾氣的經(jīng)校正目標(biāo)百分比。
3.如權(quán)利要求2所述的壓燃發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)策略用于將所選校正因子應(yīng)用于尾氣的目標(biāo)百分比以得到尾氣的經(jīng)校正目標(biāo)百分比，所述控制系統(tǒng)策略將尾氣的目標(biāo)百分比乘以所選校正因子以得到尾氣的經(jīng)校正目標(biāo)百分比，隨后從I減去尾氣的經(jīng)校正目標(biāo)百分比以得到差值，隨后將新鮮空氣的目標(biāo)百分比乘以所述差值以得到新鮮空氣的經(jīng)校正目標(biāo)百分比。
4.如權(quán)利要求I所述的壓燃發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)策略用于對所述空氣/尾氣混合物中尾氣的目標(biāo)百分比施加最大限值和最小限值兩者，所述控制系統(tǒng)策略包括因變于發(fā)動機(jī)輸出扭矩請求和發(fā)動機(jī)速度來從填充有多個最大EGR百分比的最大EGR查找表中選擇最大EGR百分比,每一最大EGR百分比與發(fā)動機(jī)輸出扭矩和發(fā)動機(jī)速度的對應(yīng)值集合相關(guān)，并且使用所選的最大EGR百分比作為關(guān)于所述空氣/尾氣混合物中尾氣的目標(biāo)百分比的最大限值；以及因變于發(fā)動機(jī)輸出扭矩請求和發(fā)動機(jī)速度來從填充有多個最小EGR百分比的最小EGR查找表中選擇最小EGR百分比，每一最小EGR百分比與發(fā)動機(jī)輸出扭矩和發(fā)動機(jī)速度的對應(yīng)值集合相關(guān)，并且使用所選最小EGR百分比作為關(guān)于所述空氣/尾氣混合物中尾氣的目標(biāo)百分比的最小限值。
5.如權(quán)利要求4所述的壓燃發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述發(fā)動機(jī)輸出扭矩請求由感測加速器踏板的操作位置的加速器踏板位置傳感器發(fā)出。
6.如權(quán)利要求I所述的壓燃發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)策略用于將發(fā)動機(jī)輸出扭矩請求與作為發(fā)動機(jī)速度和發(fā)動機(jī)輸出扭矩請求的函數(shù)的最小空氣/燃料比的乘積除以進(jìn)入所述發(fā)動機(jī)氣缸的空氣/尾氣混合物的實際質(zhì)量流以得到所述空氣/尾氣混合物中新鮮空氣的目標(biāo)百分比，所述控制系統(tǒng)策略包括因變于發(fā)動機(jī)輸出扭矩請求和發(fā)動機(jī)速度來從填充有多個空氣/燃料比的空氣/燃料比查找表中選擇最小空氣/燃料比，每一最小空氣/燃料比與發(fā)動機(jī)輸出扭矩和發(fā)動機(jī)速度的對應(yīng)值集合相關(guān)。
7.如權(quán)利要求6所述的壓燃發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述發(fā)動機(jī)輸出扭矩請求由感測加 速器踏板的操作位置的加速器踏板位置傳感器發(fā)出。
8.如權(quán)利要求I所述的壓燃發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)策略還包括因變于重新計算的新鮮空氣質(zhì)量流的設(shè)定點(diǎn)來計算針對發(fā)動機(jī)加料的最大限值；以及向所述加料系統(tǒng)施加針對發(fā)動機(jī)加料的所述最大限值。
9.如權(quán)利要求8所述的壓燃發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)策略用于因變于重新計算的新鮮空氣質(zhì)量流的設(shè)定點(diǎn)來計算針對發(fā)動機(jī)加料的最大限值，包括因變于重新計算的新鮮空氣質(zhì)量流的設(shè)定點(diǎn)和發(fā)動機(jī)速度來從填充有最大加料限值的最大加料限值查找表中選擇針對發(fā)動機(jī)加料的最大限值，每一最大限值與新鮮空氣質(zhì)量流的設(shè)定點(diǎn)和發(fā)動機(jī)速度的對應(yīng)值集合相關(guān)。
10.一種用于分配來自壓燃發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)排出尾氣中的煙霧和NOx的方法，包括 計算進(jìn)入所述發(fā)動機(jī)氣缸的空氣/尾氣混合物的實際質(zhì)量流與所計算的進(jìn)入氣缸的新鮮空氣質(zhì)量流的設(shè)定點(diǎn)之間的差值，隨后將所述差值除以進(jìn)入所述氣缸的空氣/尾氣混合物的實際質(zhì)量流，以得到所述空氣/尾氣混合物中尾氣的目標(biāo)百分比、同時對所述空氣/尾氣混合物中尾氣的目標(biāo)百分比施加最大限值和最小限值兩者； 將發(fā)動機(jī)輸出扭矩請求與作為發(fā)動機(jī)速度和發(fā)動機(jī)輸出扭矩請求的函數(shù)的最小空氣/燃料比的乘積除以進(jìn)入所述氣缸的空氣/尾氣混合物的實際質(zhì)量流以得到所述空氣/尾氣混合物中的新鮮空氣的目標(biāo)百分比； 因變于新鮮空氣的目標(biāo)百分比和尾氣的目標(biāo)百分比來校正新鮮空氣的目標(biāo)百分比和尾氣的目標(biāo)百分比，從而相關(guān)地分配發(fā)動機(jī)排出的尾氣中的煙霧和NOx ;以及 使用新鮮空氣的經(jīng)校正目標(biāo)百分比來重新計算新鮮空氣質(zhì)量流的設(shè)定點(diǎn)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，因變于新鮮空氣的目標(biāo)百分比和尾氣的目標(biāo)百分比來校正新鮮空氣的目標(biāo)百分比和尾氣的目標(biāo)百分比、從而相關(guān)地分配從所述排氣歧管進(jìn)入所述排氣系統(tǒng)的尾氣中的煙霧和NOx包括 對新鮮空氣的目標(biāo)百分比和尾氣的目標(biāo)百分比求和；從包含多個校正因子的查找表中選擇校正因子，每一校正因子與新鮮空氣的目標(biāo)百分比和尾氣的目標(biāo)百分比的對應(yīng)和相關(guān)；以及將所選校正因子應(yīng)用于尾氣的目標(biāo)百分比以得到尾氣的經(jīng)校正目標(biāo)百分比。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，通過將尾氣的目標(biāo)百分比乘以所選校正因子以得到尾氣的經(jīng)校正目標(biāo)百分比、隨后從I減去尾氣的經(jīng)校正目標(biāo)百分比以得到差值、隨后將新鮮空氣的目標(biāo)百分比乘以所述差值以得到新鮮空氣的經(jīng)校正目標(biāo)百分比，來進(jìn)行將所選校正因子應(yīng)用于尾氣的目標(biāo)百分比以得到尾氣的經(jīng)校正目標(biāo)百分比的步驟。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，對所述空氣/尾氣混合物中尾氣的目標(biāo)百分比施加最大限值和最小限值兩者包括 因變于發(fā)動機(jī)輸出扭矩請求和發(fā)動機(jī)速度而從填充有多個最大EGR百分比的最大EGR查找表中選擇最大EGR百分比，每一最大EGR百分比與發(fā)動機(jī)輸出扭矩請求和發(fā)動機(jī)速度的對應(yīng)值集合相關(guān)，并且使用所選最大EGR百分比作為關(guān)于所述空氣/尾氣混合物中尾氣的目標(biāo)百分比的最大限值；以及 因變于發(fā)動機(jī)輸出扭矩請求和發(fā)動機(jī)速度而從填充有多個最小EGR百分比的最小EGR查找表中選擇最小EGR百分比，每一最小EGR百分比與發(fā)動機(jī)輸出扭矩和發(fā)動機(jī)速度的對應(yīng)值集合相關(guān)，并且使用所選最小EGR百分比作為關(guān)于所述空氣/尾氣混合物中尾氣的目標(biāo)百分比的最小限值。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，包括通過操作加速器踏板的加速器踏板 位置傳感器來發(fā)出所述發(fā)動機(jī)輸出扭矩請求。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，將發(fā)動機(jī)輸出扭矩請求與作為發(fā)動機(jī)速度和發(fā)動機(jī)輸出扭矩請求的函數(shù)的最小空氣/燃料比的乘積除以進(jìn)入所述發(fā)動機(jī)氣缸的空氣/尾氣混合物的實際質(zhì)量流、以得到所述空氣/尾氣混合物中新鮮空氣的目標(biāo)百分比包括 因變于發(fā)動機(jī)輸出扭矩請求和發(fā)動機(jī)速度而從填充有多個空氣/燃料比的空氣/燃料比查找表中選擇最小空氣/燃料比，每一最小空氣/燃料比與發(fā)動機(jī)輸出扭矩和發(fā)動機(jī)速度的對應(yīng)值集合相關(guān)。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，包括通過操作加速器踏板的加速器踏板位置傳感器來發(fā)出所述發(fā)動機(jī)輸出扭矩請求。
17.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，還包括因變于重新計算的新鮮空氣質(zhì)量流的設(shè)定點(diǎn)而計算針對發(fā)動機(jī)加料的最大限值；以及對所述加料系統(tǒng)施加針對發(fā)動機(jī)加料的所述最大限值。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，因變于重新計算的新鮮空氣質(zhì)量流的設(shè)定點(diǎn)來計算針對發(fā)動機(jī)加料的最大限值包括 因變于重新計算的新鮮空氣質(zhì)量流的設(shè)定點(diǎn)和發(fā)動機(jī)速度來從填充有多個最大加料限值的最大加料限值查找表中選擇針對發(fā)動機(jī)加料的最大限值，每一最大限值與新鮮空氣質(zhì)量流的設(shè)定點(diǎn)和發(fā)動機(jī)速度的對應(yīng)值集合相關(guān)。
全文摘要
發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)(32)通過校正新鮮空氣的目標(biāo)百分比和尾氣的目標(biāo)百分比以重新計算新鮮空氣質(zhì)量流的設(shè)定點(diǎn)的策略(38)來分配發(fā)動機(jī)排出的尾氣中的煙霧和NOx。計算作為發(fā)動機(jī)速度(N)和發(fā)動機(jī)輸出扭矩請求(TQI_DRIV)的函數(shù)的新鮮空氣質(zhì)量流的目標(biāo)百分比。
文檔編號F02M25/07GK102859173SQ201080066372
公開日2013年1月2日 申請日期2010年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月22日
發(fā)明者M·J·塞貝里希, M·J·麥克紐爾蒂 申請人:萬國引擎知識產(chǎn)權(quán)有限責(zé)任公司