[发明专利]用于控制柴油发动机的方法和设备

说明书

与相关申请的相互参照

本申请要求于2007年11月7日向韩国知识产权局提交的韩国专 利申请第10-2007-0113221号的优先权和权益，上述申请的全部内容合 并于此以作参考。

技术领域

本发明涉及柴油发动机。更加具体地说，本发明涉及用于控制装 备有涡轮增压器的柴油发动机的方法和设备。

背景技术

为了增大发动机的输出功率、降低排放或者改善燃油消耗，可以 为柴油发动机配备涡轮增压器。

当涡轮增压器过热的时候，用于润滑和冷却涡轮增压器的油可能 会着火。

柴油发动机在燃油消耗和输出扭矩上显示出优点，但在废气中其 显示出缺点。也就是说，虽然柴油发动机产生更少的一氧化碳CO和 碳氢化合物HC，但因为由其高压缩比所导致的燃烧室的高温，它产生 更多的氮氧化物(典型地，称为NOx)和颗粒物质。

典型地，能够通过燃烧控制来减少颗粒物质。然而，存在一个两 难问题，即用于减少NOx的排放控制方案可能导致颗粒物质的增加， 而用于减少颗粒物质的排放控制方案可能导致NOx的增加。因此，同 时减少NOx和颗粒物质是非常困难的。

通常，柴油发动机具有用于减少颗粒物质的柴油催化颗粒过滤器 (CPF)。

CPF收集由发动机排放的颗粒物质，当收集到超过预定量的颗粒 物质时，通过使用后喷射(post-injection)增大废气(exhaust gas)使 得在CPF中收集的颗粒物质燃烧，来使CPF再生(regenerate)。

另一方面，柴油发动机典型地具有在涡轮增压器的上游一侧感测 废气温度的废气温度传感器。这种废气温度检测对于防止涡轮增压器 过热、限制废气温度和防止CPF过热都是有用的。

另外，出于控制EGR和调节燃油喷射的目的，在涡轮增压器的下 游一侧典型地具有兰姆达(lambda)传感器以测量空燃比(air/fuel ratio)。

因此，基于位于涡轮增压器的上游和下游一侧的废气温度传感器 和兰姆达传感器所获得的数据，发动机控制单元(ECU)控制燃油喷 射和后喷射。

位于涡轮增压器的上游一侧的废气温度传感器可能具有非常短的 使用寿命(lift time)并且可能容易发生故障，因为它总是受到非常热 的废气的影响并且它可能容易聚集颗粒物质。在废气温度传感器发生 故障的情况下，废气温度可能不受控制，从而使得涡轮增压器可能过 热而着火，并且可能不能适当地控制CPF的再生。

此外，废气温度传感器在涡轮增压器的上游一侧的这种应用增加 了总的工作程序，并从而降低了制造车辆的生产率。

最近，对于不使废气温度传感器而替代性地使用一种方法来估计 废气温度进行了一些研究。

例如，日本专利提前公开第2005-351106号揭示出废气温度能够通 过空燃比传感器的发热器电阻(heater resistance)来测量。

另外，日本专利提前公开第2006-161625号揭示出废气温度能够基 于兰姆达传感器的阻抗和安装在其中的发热器的发热量来估计。

另外，日本专利提前公开第1997-049448号揭示出废气温度能够基 于进气量和目标空燃比来估计。

在背景技术这个部分中所揭示的以上信息仅用来增强对本发明背 景技术的理解，因此，可能包含这样的信息：该信息并未构成已经被 本国本领域普通技术人员所知的现有技术。

发明内容

本发明致力于提供一种用于控制柴油发动机的方法和设备，其优 点在于稳定地控制柴油发动机，包括在涡轮增压器的上游一侧没有废 气温度传感器而稳定地控制CPF的再生。

本发明的一个例示性实施方案提供一种用于控制柴油发动机的方 法，包括：检测发动机速度；检测兰姆达信号；通过使用兰姆达传感 器信号和废气温度之间的关系来估计涡轮增压器上游一侧的废气温 度；确定估计的废气温度是否超过预定的第一参考值；以及在估计的 废气温度超过第一参考值的时候对发动机输出功率和CPF的再生进行 限制。

该方法可以进一步包括：检测估计的废气温度是否低于预定的第 二参考值；以及在估计的废气温度低于预定的第二参考值的时候解除 对发动机输出功率的限制和CPF再生的中断。

第一参考值可以大于第二参考值。