[发明专利]用于确定发动机排气成分的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于确定排气流中氧化氮量的系统。

背景技术

选择性催化还原(Selective catalytic reduction：SCR)系统优势被用在压缩点火式发动机中，以将排气流中的氮氧化物进行还原。SCR系统需要在排气流中使用还原剂，如无水氨、氢氧化铵、或尿素。控制系统基于排气流中氧化氮(NOx)的水平对喷射到排气流中的还原剂的量进行调节。通常，控制系统采用传感器，该传感器测量排气流中的NOx的水平，以确定有多少还原剂要被喷射。

发明内容

一种发动机组件，包括：发动机，配置为该发动机选择性地产生排出气体，且其特征在于发动机速度、当量比和可变运行状态，所述发动机速度具有选择性可变发动机速度值，所述当量比具有选择性可变当量比值，所述可变运行状态每一个具有相应的选择性可变运行状态值。数据存储介质存储第一数据库，针对发动机速度值和当量比值的多种不同组合，该第一数据库具有用于当可变运行状态处于预定参考值时的排出气体中氮氧化物(NO_X)的相应估计量。控制器，操作性地连接到发动机并配置为监测发动机速度、当量比和可变运行状态，以获得经测量的发动机速度值、经测量的当量比值和经测量的可变运行状态值。控制器被配置为从数据库获得参考NO_X值，该值对应于经测量的发动机速度值和经测量的当量比值。控制器配置为使用可变运行状态值来修改该参考NO_X值，以对经测量的可变运行状态值和预定参考值之间的变化做出补偿。

发动机系统在NO_X传感器没有准备好或没有准确地发挥功能的情况下提供准确的输入用于为SCR催化器进行定量给料。其还可以用作NO_X传感器的诊断合理性测试。发动机系统可以优化SCR催化器的效率并提供更鲁棒的诊断。还提供了相应的方法。

在下文结合附图进行的对实施本发明的较佳模式做出的详尽描述中能容易地理解上述的本发明的特征和优点以及其他的特征和优点。

附图说明

图1是发动机组件的示意性显示；

图2是对图1的发动机组件的NO_X估计进行建模的方法的示意图；

图3是显示图2的方法的流程图；

图4是显示了图2的方法的另一流程图；

图5是修正因数和喷射正时之间关系的曲线图；

图6是使用图5曲线的方法的流程图；

图7是图1发动机组件的燃料喷射事件的图示显示；

图8在560示意性地显示了步骤260的替换例。

具体实施方式

参见图1，示意性地显示了压缩点火式发动机10。该发动机10包括发动机机体14(engine block)，其限定了多个气缸，其中仅有一个气缸以18示出。发动机10还包括多个活塞，其中仅一个活塞以32示出。每个活塞32定位在相应一个气缸18中，用于在其中在上死点中心(top dead center)位置和下死点中心(bottom dead center)位置之间往复平移运动，如本领域技术人员可理解的那样。

每个活塞32操作性地经由相应的连杆30连接到曲柄轴26，从而每个活塞32的往复平移运动使得曲柄轴26旋转，且反之亦然。每个气缸18包括通过气缸盖形成的相应进气口34和相应排气口38。每个进气口34经由相应的流道(runner)46与空气进入系统的进气充气室(plenum)或进气歧管42选择性地流体连通，以接收包括空气47以及可选的再循环排出气体(exhaust gas：EGR)48在内的进入充气。每个排气口38经由相应的流道54与排气歧管50选择性地流体连通，如本领域技术人员所理解的那样。

每个气缸18具有与之关联的相应进气阀58。每个进气阀58可在打开位置和关闭位置之间运动，在打开位置与进气阀58关联气缸18经由其相应的进气口34与充气室42流体连通，在关闭位置进气阀58阻断进气口34中相应的一个，由此防止与进气阀关联的气缸18与充气室42之间的流体连通。

类似地，每个气缸18具有与之关联的相应排气阀62。每个排气阀62可在打开位置和关闭位置之间运动，在打开位置与排气阀关联的气缸经由其相应的排气口38与排气歧管50流体连通，且在关闭位置排气阀62阻断排气口38中相应的一个，以由此防止与排气阀关联的气缸18与排气歧管50之间的流体连通。