[发明专利]用于估计发动机排出的氮氧化物的方法和设备

权利要求书

1.一种用于估计发动机排出的氮氧化物的系统，所述系统包括：

燃料模块，所述燃料模块被设置为基于发动机的曲轴角产生第一值，所述第一值表明（i）在发动机的汽缸中已燃燃料的量或（ii）汽缸中已燃燃料的量的变化；

放热模块，所述放热模块被设置为基于第一值确定在汽缸的燃烧事件期间被释放的热的量；

压力模块，所述压力模块被设置为基于被释放的热的量估计汽缸中的压力；

温度模块，所述温度模块被设置为基于所述压力估计汽缸中的温度；

浓度模块，所述浓度模块被设置为基于所述压力或所述温度估计汽缸中的氮氧化物浓度水平；

输出模块，所述输出模块被设置为基于所述氮氧化物浓度水平、（i）汽缸中的并且不是在平衡状态中的氮氧化物的浓度水平和（ii）汽缸中的并且是在平衡状态中的氮氧化物的浓度水平之比、以及多个反应速率，估计汽缸排出的氮氧化物的量；以及

控制模块，所述控制模块被设置为基于汽缸排出的氮氧化物的量控制发动机或发动机的排气系统的运行。

2.根据权利要求1所述的系统，其中：

燃料模块被设置为基于Wiebe函数和被供给至汽缸以用于汽缸的燃烧循环的燃料的量和多个预先校准的变量而确定在汽缸中已燃燃料的量；以及

燃料模块被设置为基于发动机的类型和发动机的运行条件而确定所述多个预先校准的变量。

3.根据权利要求1所述的系统，其中：

第一值是在汽缸中已燃燃料的量的变化相对于发动机的曲轴角的变化；以及

第一值大于0并且小于或等于1。

4.根据权利要求1所述的系统，其中输出模块被设置为在没有在先产生来自汽缸的缸内压力传感器或缸内温度传感器的信号的情况下确定氮氧化物的量。

5.根据权利要求1所述的系统，其中放热模块被设置为基于在汽缸中已燃燃料的量的变化相对于发动机的曲轴角的变化而确定被释放的热的量。

6.根据权利要求1所述的系统，其中放热模块被设置为基于在汽缸中已燃燃料的量和燃料热值的乘积而确定被释放的热的量。

7.根据权利要求1所述的系统，其中压力模块被设置为基于被释放的热的量、汽缸中的体积、比热比和曲轴角而估计压力。

8.根据权利要求1所述的系统，其中温度模块被设置为基于汽缸中的压力和体积而估计所述温度。

9.根据权利要求1所述的系统，其中浓度模块被设置为基于所述温度和将多个汽缸中的温度关联至多个氮氧化物浓度水平的预定的表而估计氮氧化物浓度水平。

10.根据权利要求1所述的系统，还包括积分模块，所述积分模块被设置为将多个估计的汽缸排出的氮氧化物的量求和，其中：

输出模块被设置为针对多个时间步长提供多个估计的氮氧化物的量；以及

控制模块被设置为基于多个估计的汽缸排出的氮氧化物的量之和而控制发动机或发动机的排气系统的运行。

11.根据权利要求1所述的系统，还包括：

致动模块，所述致动模块被设置为产生多个请求信号；

空气控制模块，所述空气控制模块被设置为基于汽缸排出的氮氧化物的量而控制流向发动机的空气流；

火花模块，所述火花模块被设置为基于汽缸排出的氮氧化物的量而控制发动机的点火正时；

燃料控制模块，所述燃料控制模块被设置为基于汽缸排出的氮氧化物的量而控制发动机的燃料喷射；以及

排气系统模块，所述排气系统模块被设置为基于汽缸排出的氮氧化物的量而控制排气系统。