[发明专利]预测排气温度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种预测排气温度的方法，所述排气在内燃发动机的排气线路中流动，所述内燃发动机通常是机动车的内燃发动机。该温度可被用来控制所述车辆的排气的成分，并特别地用来降低所述排气中的氮氧化物的数量。

背景技术

内燃发动机传统地配置有排气线路，以将排气从发动机引导至环境中，且配置有多个位于排气线路中的后处理设备，以降解所述排气和/或从所述排气中移除污染物质。

更特别地，柴油发动机的后处理设备通常包括用来将碳氢化物(HC)以及一氧化碳(CO)氧化成二氧化碳(CO₂)以及水(H₂O)的柴油氧化催化器(DOC)，以及沿排气线路位于DOC下游、用来从排气中移除颗粒状物质或排烟的柴油颗粒过滤器(DPF)。

为了降低NO_x排放，大多数柴油发动机还包括位于DPF下游的排气线路中的SCR催化器，以促进包含在排气中的氮氧化物(NO_x)的选择性催化还原(SCR)。

事实上，SCR催化器是一种催化器设备，在其中包含在排气中的氮氧化物(NO_x)在通常为氨气(NH₃)且被存储在所述催化器中的气态还原剂的帮助下，被转化成双原子氮(N₂)以及水(H₂O)。

氨气是由柴油机排气处理液(DEF)的热水解获得的，所述柴油机排气处理液通常为尿素(CH₄N₂O)，其被通过位于DEF以及SCR催化器之间的专用注入器注入排气线路中。

DEF注入器被发动机控制单元(ECU)控制，其管理被注入的DEF的量，以在SCR催化器中获得满意的NO_x转化率。

事实上，ECU通过一个控制步骤确定被注入的DEF的量，所述步骤通常需要确定在排气线路中流动的排气的许多物理参数，所述参数示例性地诸如SCR催化器上游的排气温度，SCR催化器下游的排气温度，SCR催化器上游的NO_x浓度，以及SCR催化器下游的NO_x浓度。

传统地，这些参数被连接至ECU的专用传感器装置测得，所述传感器包括位于DPF和SCR催化器之间的排气线路中的第一温度传感器，位于SCR催化器下游的排气线路中的第二温度传感器，位于DPF和SCR催化器之间的排气线路中的第一NO_x传感器，以及位于SCR催化器下游的排气线路中的第二NO_x传感器。

该解决方案的一个缺点是这么多传感器的使用使得排气线路的结构复杂化，且增加了其成本。

考虑到上述问题，本发明的实施例的目标是降低内燃发动机中的传感器的数量，以由此解决，或至少积极地减少上述的缺点。

另一个相关的目标是降低SCR催化器的控制过程，以及任何其他需要确定排气的温度以及NO_x含量的过程中所涉及的传感器的数量。

发明内容

通过在本发明主要方面陈述的本发明的实施例的特征来实现这些和/或其他目的。本发明其它方面陈述了本发明的所述实施例的优选和/或特别具有优势的特征。

一实施例提供了一种预测内燃发动机的排气线路中的排气的温度的设备，其中所述排气线路装备有包括加热器的NO_x传感器。所述设备包括用来确定指示由NO_x传感器的加热器释放的热量的参数的值的装置，以及用来计算作为该参数的确定的值的函数的排气的温度的值的装置。

另一个实施例提供了一种用来预测内燃发动机的排气线路中的排气的温度的方法，其中所述排气线路装备有包括加热器的NO_x传感器。此为在上述的设备的运行时可实施的方法，且其包括以下步骤：

-确定指示由NO_x传感器的加热器释放的热量的参数的值，和

-计算作为该参数的确定的值的函数的排气的温度的值。

这些实施例基于以下的考量。

大多数NO_x传感器包括传感元件，其仅在被加热至目标运行温度(约800℃)，且所述运行温度保持不变时，能够确保准确且平稳的输出信号。

传感元件被流经排气线路的排气部分地加热，但所述排气的温度，特别是柴油发动机中的排气的温度，总体地是不足以将传感元件的温度提升至目标运行温度的。