用于控制氧气浓度的方法_2

文档序号:9543139阅读:来源:国知局
括内燃机和电子控制设备,其中,发动机包括具有至少一个氧气传感器的后处理系统,其中,电子控制设备被设置用于执行根据上述实施例其中之一的计算机程序。
[0041]按所述观点其中之一,所述方法可以借助计算机程序实施,所述计算机程序包括用于实施上述方法的所有步骤的程序代码,并且以包括所述计算机程序的计算机程序产品的形式。
[0042]计算机程序产品可以置入用于内燃机的控制装置中,所述控制装置包括电子控制单元(ECU)、与ECU相连的数据载体和存储在数据载体中的计算机程序,从而使控制装置以和所述方法同样的方式定义所述实施例。当控制装置实施计算机程序时,实施上述方法的所有步骤。
【附图说明】
[0043]以下结合附图示例性地描述不同的实施例。在附图中:
[0044]图1示出汽车系统;
[0045]图2示出内燃机的横截面图,所述内燃机属于图1的汽车系统;
[0046]图3示出后处理设备的示意图;
[0047]图4示出根据本发明一种实施例的计算机程序的流程图;
[0048]图5示出用于显示根据图4的实施例的氧气传感器理论值的特性的曲线图;
[0049]图6a和6b示出用于显示根据图4的实施例的氧气浓度控制结果的曲线图;
[0050]图7示出根据本发明另一种实施例的计算机程序的流程图;
[0051]图8a和8b示出用于显示本发明对诊断结果的影响的图表。
【具体实施方式】
[0052]—些实施例可以包括如图1和2所示的汽车系统100,并且所述汽车系统包括具有发动机缸体120的内燃机(ICE) 110,发动机缸体限定了至少一个配有连接在曲轴145上的活塞140的气缸125。气缸盖130与活塞140配合作用,以便限定出燃烧室150。
[0053]燃料和空气混合物(未示出)被输入燃烧室150中并且被点火,这产生热的膨胀气体,所述膨胀气体引起活塞140的往复运动。燃料通过至少一个燃料喷射器160提供,并且空气通过至少一个进气口 210提供。燃料在高压下从燃料管道170供给至燃料喷射器160,该燃料管道与高压油栗180流体连通,该高压油栗180提高来自燃料源190的燃料的压力。
[0054]每个气缸125具有至少两个气门215,所述气门由与曲轴145同步转动的凸轮轴135驱动。气门215选择性地允许空气从进气口 210进入燃烧室150并且交替地允许废气流出排气口 220。在一些实施例中,凸轮轴调整系统155被用于选择性地改变凸轮轴135和曲轴145之间的时间顺序。
[0055]空气可通过进气歧管200导引至进气口 210。管205可以将周围环境中的空气导引至进气歧管200。在其他实施例中,可以选用节流阀300,用于调节进入歧管200的空气流。在另一实施例中安装了用于压缩空气的系统、例如具有压缩机240的涡轮增压机230,所述压缩机与涡轮机250共同旋转。压缩机240的旋转增加了管205和进气歧管200中的空气的压力和温度。包含在管205中的中冷器260可以降低空气的温度。涡轮机250在来自排气歧管225的废气流入时发生旋转,所述废气从出口 220被导引穿过一系列的导向叶片,随后通过涡轮机250膨胀。废气流出涡轮机250并且被引导至排气系统270。该实施例示出具有VGT执行器290的可变截面涡轮增压器(VGT),该VGT执行器设置用于移动叶片或翼片以改变通过涡轮机250的废气的流动。在其它实施例中,所述涡轮增压器230可以具有固定截面和/或带有放气阀。
[0056]排气系统270可以具有排气管275,其具有一个或多个废气后处理设备280。废气后处理系统可以是任意用于改变废气的组成的装置。后处理系统的一些例子是催化(二元或三元)转化器、氧化催化器、稀燃氮氧化物捕捉器(贫混合气NOx阱装置)、烃类吸收器、选择性催化还原(SCR)系统和颗粒过滤器。其他实施例可以包括耦合在排气歧管225和进气管200之间的废气再循环(EGR)系统。EGR系统300可以包括EGR冷却器310用于降低EGR系统300中废气的温度。EGR阀320调节EGR系统300中的废气流。
[0057]汽车系统100还可以具有电子控制单元(E⑶)450,所述电子控制单元配置用于从与ICE110相连的设备接收信号或向与ICE110相连的设备发送信号。E⑶450可以从不同的与ICE110相连的传感器接收输入信号,所述传感器例如是质量流量和温度传感器340、歧管压力和温度传感器350、燃烧室压力传感器360、冷却液和机油温度和/或液位传感器380、燃料压力传感器400、凸轮轴位置传感器410、曲轴位置传感器420、废气压力和温度传感器430、EGR温度传感器440和油门踏板位置传感器445。此外E⑶450可以向各种控制设备发送输出信号,以便控制ICE110的运行,所述设备例如是喷油器160、节气门330、EGR阀320、VGT执行器290和凸轮轴调整系统155。要注意的是,虚线用于指示E⑶450和不同的传感器及设备之间的不同连接,但其它的为清楚起见被省略。
[0058]控制设备450可以具有与存储系统和总线系统数据连接的数字化的微处理单元(CPU)。CPU设置用于执行作为程序储存在存储系统中的指示、获取来自数据总线的输入信号并向数据总线发送输出信号。存储系统可以具有多种不同的存储介质,例如光学的、磁性的、固体和其他不易失性的介质。所述程序可以被这样提供,以便所述程序具体化或实施此处所述方法,从而使得CPU能执行这种方法的步骤并且由此控制ICE110。
[0059]存储在存储系统中的程序从外部借助电线或以无线方式传送。在汽车系统100之外,其通常见于计算机程序产品,其也可以称为计算机可读介质或机器可读介质,并且应该被理解为存储在载体上的计算机程序编码,所述载体在属性上可以是易失性的或不易失性的,因此计算机程序产品在属性上可以视作易失性的或不易失性的。
[0060]易失性的计算机程序产品的示例是信号,例如电磁信号如光学信号,其是计算机程序代码的易失性的载体。携带这种计算机程序代码可以通过借助传统的调制技术如用于数字数据的QPSK调制所述信号完成,因此代表所述计算机程序代码的二进制数据被外加在易失性的电磁信号上。当以无线形式借助WiFi连接传送计算机程序代码至笔记本电脑时,使用这种信号。
[0061]在不易失性的计算机程序产品的情况中,计算机程序代码在底层连接的存储介质中被具体化。该存储介质就是上述的不易失性的载体,因此计算机程序代码永久地或非永久地存储在存储介质中或存储在存储介质上。存储介质可以是计算机技术中已知的传统类型如闪存、专用集成电路、⑶或类似物。
[0062]取代E⑶450,该汽车系统100可以具有不同类型的处理器用于提供电子逻辑,例如嵌入式控制器(英文作embedded controller)、车载电脑或任何可以设置在汽车中的处理器。
[0063]图3示出了用于柴油机的后处理系统的示例性配置。所述后处理系统包括稀燃氮氧化物捕捉器(LNT) 281和柴油颗粒过滤器(DPF)282。LNT和DPF控制使用了控制所述装置的特殊模型。所述模型需要多种输入量,其中在废气管中的氧气量对于正确的功能运行来说最为重要。例如DPF282控制利用基于热动力学反应的碳烟模型来确定最优的DPF再生间隔,并且通过判断在碳烟层和基材层中的主动以及被动再生反应来确定DPF再生时长。DPF控制的效果与过滤器进口废气排放、例如02、HC、N02和碳烟的准确度有关,所述过滤器进口排放主要通过在发动机排气口的气体浓度的模型化和D0C转化反应获得。
[0064]总体来说,这种氧气量信号借助空气燃料比传感器(氧气传感器)提供。根据后处理配置的不同,可以在LNT的上游布置一个氧气传感器283或在LNT的上游和下游布置两个氧气传感器283、284,例如图3所示。
[0065]在应用稀燃氮氧化物
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