[发明专利]用于气流控制的方法和系统

说明书

本发明提供了用于控制排放物的各种方法和系统。在一个示例中，所述方法包括：基于发动机操作的相应特性图执行喷射正时和进气氧气浓度目标的第一调节；基于进气歧管温度执行喷射正时和进气氧气浓度目标的第二调节；基于NOx传感器反馈执行所述进气氧气浓度目标的第三调节；以及基于氧气传感器反馈执行排放气体再循环EGR量的第四调节。

技术领域

本文公开的主题的实施例涉及控制发动机排放气体再循环流。

背景技术

发动机系统可配置成将排放物维持在规定的极限内，同时提供最优的燃料经济性。环境条件可影响排放物，并且因而发动机系统可配置成在一系列的环境条件范围上维持排放物。例如，穿过涡轮增压器的空气流量和通过中间冷却器的排热可各自受环境温度和压力影响。气流上的变化可影响空气-燃料比率和进气歧管氧气浓度，这继而可影响颗粒物质和NOx产生。同样，来自中间冷却器的排热上的变化可影响歧管空气温度，这继而可影响NOx和颗粒物质产生。

发明内容

在一个实施例中，控制器配置成通过改变排气再循环(EGR)量而响应于进气歧管空气温度(MAT)、进气空气流率或感测的或估计的进气氧气分数中的一个或更多个以将颗粒物质(PM)和NOx维持在范围内，且然后进一步基于NOx传感器反馈而调节EGR量。

本发明的第一技术方案提供了一种控制器，其配置成响应于进气歧管空气温度(MAT)、进气空气流率、或者感测的或估计的进气氧气分数中的一个或更多个，通过改变排放气体再循环(EGR)量来将颗粒物质(PM)和NOx维持在范围内，并且然后基于NOx传感器反馈进一步调节EGR量。

本发明的第二技术方案是在第一技术方案中，控制器配置成确定基准进气氧气浓度和基于基准进气氧气浓度和感测的或估计的进气氧气分数之间的差改变EGR量。

本发明的第三技术方案是在第二技术方案中，基准进气氧气浓度从特性图输出，该特性图将基准进气氧气量映射至发动机速度和负载。

本发明的第四技术方案是在第三技术方案中，特性图基于环境温度和压力从多个特性图之间选择。

本发明的第五技术方案是在第三技术方案中，基于MAT调节基准进气氧气浓度。

本发明的第六技术方案是在第一技术方案中，控制器配置成通过基于NOx传感器反馈确定NOx比排放浓度并基于NOx比排放浓度和基准NOx浓度之间的差调节EGR量，来基于NOx反馈进一步调节EGR量。

本发明的第七技术方案是在第六技术方案中，NOx比排放浓度进一步基于湿度、排气氧气浓度、燃料量和发动机功率而确定，并且其中基准NOx浓度从将NOx浓度映射到发动机速度和负载的特性图输出，其中特性图基于环境压力和环境温度从多个特性图之间选择。

本发明的第八技术方案是在第一技术方案中，控制器进一步配置成调节燃料喷射正时以将PM维持在范围内，燃料喷射正时基于由特性图输出的基准喷射正时而确定，并基于MAT而调节，特性图基于环境温度和压力从多个特性图之间选择。

本发明的第九技术方案提供了一种控制器，其配置成确定排气颗粒物质(PM)和排气NOx浓度，并且如果NOx浓度高于NOx阈值，则降低进气空气流率，以及如果颗粒物质浓度高于PM阈值，则增加进气空气流率。

本发明的第十技术方案是在第九技术方案中，控制器配置成通过增加排放气体再循环(EGR)流率来降低进气空气流率，以及通过降低EGR流率来增加进气空气流率。

本发明的第十一技术方案是在第十技术方案中，控制器配置成基于环境压力、环境温度、发动机速度、发动机负载、湿度、排气氧气浓度、燃料量或NOx传感器反馈中的一个或更多个来确定排气PM和NOx浓度。

本发明的第十二技术方案是在第十一技术方案中，控制器配置成从特性图选择进气氧气浓度基准，特性图基于所确定的排气PM和NOx浓度从多个特性图之间选择，并且基于进气氧气浓度基准调节EGR流率。