[发明专利]发动机输出氮氧化物控制器

说明书

一种包括内燃机和废气再循环系统的车辆，该废气再循环系统将废气的一部分再循环到至少一个汽缸内。节气门体组件包括依照多个角度在打开位置和闭合位置之间可移动的节气门。节气门的角度调节废气再循环系统两侧的压力差，以修改被再循环回发动机的再循环废气的量。车辆进一步包括发动机控制器，发动机控制器配置为确定对应于车辆的给定驾驶状态的目标NOx流速。发动机控制器基于测量的NOx流速和目标NOx流速之间的比较主动地调节节气门和/或EGR阀的位置，以减少车辆所排出的NOx排放。

引言

本公开涉及机动车辆，并且更具体地，涉及机动车辆的发动机控制系统。

车辆发动机系统，比如压缩型发动机系统(例如，柴油发动机)，可以利用废弃再循环(EGR)系统，通过将发动机废气的一部分再循环回发动机新鲜空气进气口，来减少来自车辆的氮氧化物(NOx)排放。经再循环的废气降低了发动机燃烧过程期间的氧气水平，并降低了发动机吸入空气充气能够吸收热量的能力。相应地，燃烧温度被降低，这妨碍了NOx的产生，由此减少了来自车辆的总NOx输出。

尽管EGR系统包括用来控制输送至发动机新鲜空气进气口的再循环气体的量的EGR阀，车辆的节气门也可以影响流动通过EGR系统的再循环气体的量。例如，进气节气门可以影响进气歧管中的压力差，这在EGR阀两侧形成了压力差。该压力差导致废气流经由EGR再循环导管从排气歧管经过到达进气歧管。EGR系统通常依照控制节气门的位置的不同的EGR系统设定点值操作。然而，各种环境状况和/或驾驶状态可能致使EGR系统设定点不准确，由此影响车辆的总NOx输出。

发明内容

根据非限制性实施例，包含在车辆中的发动机系统包括：内燃机、NOx传感器、废气再循环系统、节气门体组件，以及电子硬件发动机控制器。内燃机包括将空气输送到至少一个汽缸的进气系统。该至少一个汽缸配置为燃烧燃料和空气的混合物，由此产生含有氮氧化物(NOx)的废气。NOx传感器配置为测量与NOx相关的NOx流速。废气再循环系统配置为将废气的一部分再循环到至少一个汽缸内。节气门体组件包括依照多个角度在打开位置和闭合位置之间可移动的节气门。节气门的角度调节了废气再循环系统两侧的压力差，其修改了通过该废气再循环系统输送的再循环废气的量。电子硬件发动机控制器与NOx传感器和节气门体组件信号连通。发动机控制器配置为确定对应于给定驾驶状况的目标NOx流速，并且基于测量的NOx流速和目标NOx流速之间的比较主动地调节节气门的位置。

发动机系统包括一个或多个附加的特征，比如，其中发动机控制器主动地调节包含在EGR系统中的EGR阀的位置和节气门的位置中的至少一个，以在车辆的给定驾驶状态下维持目标NOx流速。

根据另一个特征，发动机控制器基于正进入进气系统的空气的质量流速确定初始EGR设定点值，并且基于至少一个测量的NOx流速修改该EGR设定点值，其中电子硬件发动机控制器控制废气再循环系统，以基于修改的EGR设定点值调节输送至发动机的再循环废气的量。

根据另一方面，调节再循环废气的量包括调节EGR阀和节气门。

根据另一个特征，发动机控制器进行比较，以确定指示测量的NOx流速和目标NOx流速之间差值(ΔNOx)的NOx差值信号。

根据另一个特征，目标NOx流速是基于至少一个测量的车辆运行状态和将多个目标NOx流速值与至少一个参考车辆运行状态相互对照的NOx查找表(LUT)之间的比较。

根据另一个特征，测量的车辆运行状态为发动机速度和发动机负荷的至少一个，并且其中至少一个参考车辆运行状态为参考发动机速度和参考发动机负荷。

根据另一个特征，发动机控制器基于空气的质量流速确定空气质量设定点值，并且基于测量的NOx流速修改该空气质量设定点值。

根据又另一个特征，发动机控制器基于修改的空气质量设定点值调节节气门组件的节气门。