[发明专利]预测NOx生成量的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年11月22日提交的韩国专利申请号10-2011-0122437的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种预测NOx生成量的方法。更特别地，本发明涉及一种预测NOx生成量的方法，其可预测在没有附加NOx传感器的车辆发动机内产生的NOx量。

背景技术

由于具有内燃机的车辆的排放法规变得越来越严格，需要减少内燃机的操作过程中的排放。一种减少排放的方法是在空气/燃料混合物的燃烧过程中减少内燃机的每个气缸中产生的排放。

减少排放的另一种方法是在内燃机中使用废气后处理系统。该废气后处理系统适于将在空气/燃料混合物的燃烧过程中在每个气缸处产生的有毒物质转化成无害物质。为此目的，催化转化器用于将一氧化碳、碳氢化合物和氧化氮转化成无害物质。

为了通过使用废气的催化转化器有效地转化有毒物质，准确地预测发动机内产生的NOx量是必要的。

根据传统技术，用于分析废气的设备或用于检测NOx量的传感器被用来精确预测NOx量。如果使用用于分析废气的设备或用于检测NOx量的传感器，成本可能会增加。此外，发动机的废气成分可能污染用于分析废气的设备或用于检测NOx量的传感器，并导致传感器本身出故障。

为了解决上述问题，开发了用于预测NOx量的技术。然而，由于过于复杂的计算过程以及为简化该计算过程而进行的过于简化的假设的技术，可能会使可靠性降低。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面提供了一种预测NOx生成量的方法，其优点在于通过使用发动机的燃烧压力和驱动变量以实时地准确预测NOx量，而无需额外的用于分析废气的设备或用于检测NOx量的传感器。

本发明的各个方面提供了一种预测NOx生成量的方法，其包括通过使用发动机的燃烧压力和发动机的驱动变量来计算NO生成速率，通过使用发动机的燃烧压力来获得NO生成周期，基于NO生成速率和NO生成周期来计算NO生成量，和根据NO生成量和发动机的驱动条件通过基于NO和NO₂之间的比率获得NO₂生成量来预测NOx生成量。

发动机的驱动变量可包括燃料量、发动机转速(RPM)、空气/燃料比率(AF)和EGR信息中的至少一个。

NO生成速率可通过使用燃烧室内的经燃烧气体温度和燃烧室内的氧气浓度和氮气浓度而计算。

NO生成速率可由以下计算：

d[NO]dt=AT1/2exp(BT)[O2]1/2[N2]]]>

其中d[NO]/dt是某一时间的NO生成速率，T是经燃烧气体温度，[O₂]是燃烧室内的氧气浓度，[N₂]是燃烧室内的氮气浓度，且A和B是常数。

经燃烧气体温度(T＝T_burnedgas)可通过考虑绝热火焰温度(T_ad)和由于燃烧时压力上升造成的燃烧室内的经燃烧气体的温度上升而计算。

经燃烧气体温度(T＝T_burnedgas)由以下计算：