[发明专利]发动机排放控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种发动机排放控制系统，更具体而言，涉及一种 具有NO_X传感器和进气密度检测系统的发动机排放控制系统。

背景技术

发动机，包括柴油发动机、汽油发动机、天然气发动机，和现 有技术中公知的其他发动机，会排出空气污染物的复杂混合物。空 气污染物可能既有气态材料，也有固体物质，例如，氮氧化物(NO_X)。

由于日益严峻的环境问题，废气排放标准已经变得更加严格。 从发动机排出的颗粒物和气态污染物的数量可以根据发动机的类 型、尺寸，和/或级别进行管制。为了满足这些排放标准，发动机制 造商已经对多种不同的发动机技术进行了改进，例如燃料喷射、发 动机管理，和进气技术等等。另外，发动机制造商已经开发出用于 在发动机废气离开发动机后对其进行处理的装置。

发动机制造商已经在使用可以检测废气成分水平的废气传感 器，例如氧气传感器和NO_X传感器，可以以此为基础进行发动机控 制。例如，已经开发出包括氧气传感器的系统，该系统可以检测废 气中的氧气含量。废气中的氧气水平可以指示空燃比(AFR)是否 处于期望的规格内。发动机控制参数，例如那些影响AFR的参数， 可以基于由氧气传感器测量的氧气水平而改变。

其他的系统可以使用NO_X传感器用于测量废气中NO_X水平。已 经开发出基于由NO_X传感器进行的测量来控制发动机参数的系统。 例如，2002年4月9日授予Yasui等人的美国专利No.6,370,473公 开(′473专利)了这样一种系统。′473专利公开了一种系统，其中 NO_X传感器被用于测量废气中的NO_X含量。′473专利还公开了可以 通过基于由NO_X传感器进行的测量控制燃料供给来控制燃烧混合物 的空燃比(AFR)。

尽管′473专利中的系统可以包括NO_X传感器并且可以被构造为 基于由NO_X传感器进行的测量来控制一个或多个发动机参数，但是 NO_X水平可能取决于多个不同的操作参数。除了空燃比以外，′473 专利中的系统并不基于NO_X的测量来控制这些不同的操作参数中的 任何一个。在由于除空燃比之外的某个操作参数导致不期望的NO_X水平的情况下，′473专利中的系统可能无法校正该不期望的NO_X水 平。例如，′473专利并不测量可能对NO_X水平具有明显影响的进气 密度。因此，如果不期望的NO_X水平是由于进气密度的变化导致的， 那么′473专利中的系统将无法检测到问题的来源，并因此将不能校 正该问题。

发明内容

本发明涉及解决上述的一个或多个问题。

在一个方面中，本发明涉及一种发动机排放控制系统。该系统 可以包括产生废气的发动机和由发动机产生的废气可以从中流过的 排气系统。该系统还可以包括被构造用于在由发动机产生的废气中 获取NO_X含量的NO_X测量值的NO_X传感器。该系统还可以包括被构 造用于测量发动机的燃烧混合物的进气密度的进气密度检测系统。 另外，该系统可以包括被构造用于接收与NO_X含量的测量值相关的 信息的控制器。该控制器还可以被构造用于控制燃烧混合物的进气 密度，使得发动机基于NO_X的测量值和由进气密度检测系统测量的 进气密度运行。

在另一个方面中，本发明涉及一种发动机排放控制系统。该系 统可以包括产生废气的气态燃料燃烧式发动机和由发动机产生的废 气可以从中流过的排气系统。该系统可以包括能够在由发动机产生 的废气中获取NO_X含量的NO_X测量值的NO_X传感器。该系统还可以 包括能够接收与NO_X测量值相关的信息的控制器。该控制器还可以 控制进气密度，使得发动机基于NO_X测量值运行。