发动机对外排放控制的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本申请总体上涉及内燃发动机的控制。
【背景技术】
[0002]已付出许多努力来降低内燃发动机的排放。对于柴油发动机来说，氮氧化物(NOx)和颗粒物排放是令人关注的重要领域。由于来自传感器测量的变化、柴油颗粒过滤器(DPF)的负载中的差异引起的回压改变，以及环境条件的不确定性和变化，在类似的运行条件(例如，速度-燃料加注条件)下柴油发动机的发动机对外NOx排放能够显著地不同。发动机对外NOx排放的显著变化可能是由空气处理系统部件引起的变化所致，这些变化可以包括EGR回路、空气回路及排气回压变化。发动机对外排放的变化能够导致发动机后排放控制或减少系统的操作低效或操作不当，并且可能导致诸如对于颗粒物过滤器的再生事件的数量或频率的增加、诸如柴油机废液的还原剂的消耗的增加，和/或不希望的排放增加。排放控制方面的现有尝试存在许多缺点和局限。仍然存在对于本文所公开的独特装置、控制、方法及系统的迫切需要。
【发明内容】
[0003]公开内容
为了清楚、简明并且精确地描述本发明的示例性实施例、制造及使用该示例性实施例的方式和方法，并且使得能够实践、制造及使用该示例性实施例，现将参考某些示例性实施例，包括附图中所示出的那些，并且将使用专用语言来描述这些示例性实施例。然而，应当理解的是，不会由此形成对本发明的范围的限制，并且本发明包括并且保护本领域技术人员将想到的这些示例性实施例的替代、改型及进一步应用。
[0004]概述
公开了包括发动机对外排放控制的独特装置、方法及系统。一个实施例是一种控制内燃发动机系统的方法，该内燃发动机系统包括至少一个燃料加注致动器和至少一个空气处理致动器。该方法可以利用电子控制器来确定多个燃烧基准的初始值;基于多个燃烧基准确定多个目标排放值或范围；确定排放目标值或范围与感测的排放信息之间的误差;确定燃烧基准的校正因子和权重因子，所述权重因子至少部分地基于所述排放目标值或范围与感测的排放信息之间的误差;基于所述校正因子和所述权重因子可选择地确定所述燃烧基准的修改值；以及基于所述修改值控制所述至少一个燃料加注致动器和至少一个空气处理致动器的运行。进一步的实施例、形式、目的、特征、优势、方面及益处将从以下描述和附图中变得显而易见。
【附图说明】
[0005]图1是包括发动机和排气后处理系统的示例性系统的示意性图示。
[0006]图2是示例性控制系统的示意性图示。
[0007]图3是示出示例性控制过程的流程图。
[0008]图4是示出示例性控制逻辑的图。
【具体实施方式】
[0009]参考图1，示出了示例性系统100，该系统100包括发动机102、使充入空气通过其进入系统100的进气系统104以及使由燃烧产生的废气通过其离开系统100的排气系统106。进气系统104包括涡轮增压压缩机101，该压缩机向进气歧管103提供压缩的增压空气，并且然后提供给发动机102的气缸。排气系统106包括排气歧管105，该排气歧管接收来自发动机102的气缸的燃烧废气并且提供废气以驱动涡轮增压器涡轮机107，其相应地驱动压缩机101。在所示实施例中，涡轮机107是一种可变几何构造的涡轮机，其包括被构造成改变穿过涡轮机和/或涡轮机进口的流径的几何构造的致动器。在其它实施例中，涡轮机107可以属于其它类型，例如固定几何构造的涡轮机或废气旁通涡轮机。废气排出涡轮机107被提供给排气后处理系统109，其被构造成减轻一种或多种不希望的废气成分。在一种形式中，排气后处理系统109包括被构造成减轻烃排放的氧化催化剂、被构造成减轻颗粒物排放的颗粒物过滤器，以及被构造成减轻氮氧化物(NOx)排放的SCR催化剂。
[0010]系统100还包括燃料加注系统108，该系统被构造成控制向发动机102的气缸内引入燃料。在所示实施例中，燃料加注系统108被构造为高压共轨式喷射系统，其包括在共轨中对燃料加压的高压栗，以及被构造成可选择地将燃料直接喷射入发动机102的相应气缸的多个可控制的喷射器。系统100还包括EGR阀112，提供该阀以便控制再循环的废气从排气系统106通过EGR管道110流至进气系统104的流动。
[0011 ]系统100包括控制器130，该控制器130被构造成执行某些操作，包括接收和处理来自系统100的系统的各种部件和传感器的信号并且提供信号以控制系统100的各种部件的运行。应当理解的是，可以以多种形式和配置提供控制器或控制模块，包括形成处理子系统的全部或一部分的一个或多个基于微处理器的控制器或控制模块，该处理子系统具有一个或多个存储计算机可执行指令的非暂时性计算机可读存储器，以及处理和通信硬件。
[0012]在所示实施例中，控制器130被构造成提供信号以控制与燃料加注系统108、可变几何构造涡轮机107、EGR阀112及后处理系统109，以及系统100的其它部件相关联的致动器。在各种实施例中，控制器130可以被构造成控制其它致动器，包括例如进气节气门、排气节气门，和/或涡轮机废气旁通等致动器。
[0013]在所示实施例中，系统100包括空气质量流量传感器142、进气温度传感器144、进气压力传感器146以及进气歧管压力(MAP)传感器140，上述传感器中的每一个都与进气系统104流体连通。应当理解的是，系统100中所描绘的各种传感器都可以定位在与所示位置不同的位置中。进气系统传感器不需要与进气系统104直接连通，并且可以位于进气系统104内提供可应用的进气系统104的读数的合适指示的任何位置处。还应当理解的是，在一些形式中，该传感器可以是虚拟传感器。
[0014]系统100包括与排气系统106流体连通并且连接到控制器130的发动机对外排出氧传感器132和发动机对外排出NOx传感器134。发动机对外排出氧传感器132可操作成在诸如后处理系统109的下游部件起作用之前提供由发动机102输出的废气中的氧的水平或量的测量。NOx传感器134可操作成在诸如后处理系统109的下游部件起作用之前提供由发动机102输出的废气中的NOx的量或水平的测量。在某些形式中，传感器132和134可以利用一个或多个对氧和NOx两者的存在都敏感的物理传感器，并且可以对这种传感器的输出进行计算以确定发动机对外排出氧的值或发动机对外排出空气燃料比(AFR)值及发动机对外排出NOx值。控制器130还可以被构造成接收来自系统100的额外的传感器的多种额外的输入，包括例如发动机速度输入、发动机负载输入、发动机对外排出颗粒物质(PM)输入、空气质量流量输入、进气温度输入、进气压力输入和/或燃料轨压输入。应当理解的是，在一些形式中，传感器可以包括一个或多个虚拟传感器。因此，预期的是可以从物理传感器和/或从虚拟传感器提供对控制器130的输入，所述虚拟传感器被构造成基于其它传感器和/或运行参数计算或估计所感测的参数。
[0015]控制器130包括存储的数据值、常数和函数，以及存储在计算机可读介质上的操作指令。本文所描述的示例性程序的任何操作都可以至少部分由控制器130执行。本文的描述，包括模块，强调了控制器130的方面的结构独立性，并且说明了控制器130的一组操作和职责。执行类似的整体操作的其它群组应理解为在本申请的范围内。模块可以在计算机可读介质上的硬件和/或软件中实现，并且模块可以在各种硬件或软件部件中分布。控制器操作的某些实施例的进一步细节将结合图2予以描述。
[0016]参看图2，示出了包括受控系统220和电子控制器230的示例性控制系统200的示意图。系统220包括多个发动机系统、致动器和传感器。在某些形式中，系统220包括上文结合图1说明和描述的发动机系统、致动器和传感器，并且电子控制器230包括上文结合图1说明和描述的电子控制器130的通信和控制互连。在其它形式中，系统220可以包括额外的或替代的发动机系统、致动器和传感器，并且控制器230可以包括额外的或替代的通信和控制互连。
[0017]如图2中示意地示出的，控制器230包括多个控制。应当理解的是，本文所描述的控制也可以结合包括本文所公开的替代性配置的多种额外的或替代的控制系统来实现。所示出的控制及其相应的功能可以再配置、再分布、补充或组合。还应理解的是，本申请中所描述的控制可以以硬件、固件和/或软件的各种组合实现，其中这些组合可以提供在基于单一微处理器的控制器或控制模块中，或基于多个微处理器的控制器或控制模块(诸如分布式控制器系统，在该系统中，多个