使用燃烧器执行汽油发动机的λ控制的系统和方法与流程

本披露内容涉及排气控制系统和方法，更特别地涉及用于使用排气系统的燃烧器来控制排气λ(lambda)的系统和方法。

背景技术：

1、本部分中提供的信息是为了总体上呈现本披露内容的背景。当前列出的发明人在这部分所描述的范围内的工作、以及本说明书中在提交之时不会被当成现有技术的方面既没有明确地也没有默示地被承认是针对本披露内容的现有技术。

2、空气通过进气歧管被吸入发动机。节气门可以调节进入发动机的空气流。空气与来自一个或多个燃料喷射器的燃料混合以形成空气/燃料混合物。空气/燃料混合物在发动机的一个或多个气缸内燃烧。空气/燃料混合物的燃烧产生扭矩。

3、空气/燃料混合物的燃烧产生的排气从气缸排出到排气系统。排气可以包括氮氧化物(nox)(比如一氧化氮(no)和二氧化氮(no2))、碳氧化物(比如一氧化碳(co)和二氧化碳(co2))、以及其他组分。排气处理系统可以用于减少排气中的nox和pm的量。

4、排气处理系统可以包括三元催化器(twc)，三元催化器被配置为在排气被排到大气之前减少排气的一种或多种成分的量。需要在使成本最小化的同时准确地控制：(a)基于目标排气λ的发动机燃料供给和(b)基于目标twc输入λ的进入twc的排气λ。

技术实现思路

1、在特征中，一种车辆控制系统包括：燃料控制模块，该燃料控制模块被配置为基于目标发动机λ以开环方式控制发动机的汽油燃料供给；以及燃烧器控制模块，该燃烧器控制模块被配置为基于(a)输入到发动机的排气系统中的三元催化器(twc)的目标λ和(b)输入到twc的排气的λ来控制燃烧器的汽油燃料供给。燃烧器在(a)发动机的输出和(b)twc的输入之间联接到排气系统。

2、在进一步的特征中，燃料控制模块被配置为以开环方式控制发动机的汽油燃料供给。

3、在进一步的特征中，燃烧器控制模块被配置为控制燃烧器的汽油燃料供给，以将输入到twc的排气的λ调节为接近或调节到输入到twc的目标λ。

4、在进一步的特征中，燃烧器包括：空气泵，该空气泵被配置为将空气泵入该燃烧器中；燃料喷射器，该燃料喷射器被配置为将燃料喷射到燃烧器中；以及点火装置，该点火装置被配置为点燃燃烧器内的空气和燃料的混合物。

5、在进一步的特征中，燃烧器控制模块被配置为：选择性地禁用燃料喷射器并禁用进入燃烧器中的燃料供给；选择性地禁用点火装置并禁用燃烧器内的空气和燃料的点火；以及在燃料喷射器和点火装置被禁用时，基于(a)输入到发动机的排气系统中的twc的目标λ和(b)输入到twc的排气的λ来选择性地控制空气泵的操作。

6、在进一步的特征中，燃烧器控制模块被配置为，在燃料喷射器和点火装置被禁用时，基于使(a)输入到发动机的排气系统中的twc的目标λ和(b)输入到twc的排气的λ之间的差最小化来选择性地控制空气泵的操作。

7、在进一步的特征中，燃烧器控制模块被配置为，在燃料喷射器和点火装置被禁用时，基于将(b)输入到twc的排气的λ调节为接近(a)输入到发动机的排气系统中的twc的目标λ来选择性地控制空气泵的操作。

8、在进一步的特征中，燃烧器控制模块被配置为当twc的温度低于预定温度时向燃烧器提供燃料。

9、在进一步的特征中，燃烧器控制模块被配置为向燃烧器提供燃料以用于发动机的冷启动。

10、在进一步的特征中，燃烧器控制模块被配置为基于(a)输入到twc的目标λ和(b)输入到twc的排气的λ以闭环方式控制燃烧器的汽油燃料供给。

11、在进一步的特征中，燃料控制模块被配置为：当燃烧器中诊断出故障时，进一步基于(a)输入到twc的目标λ和(b)输入到twc的排气的λ来控制发动机的汽油燃料供给。

12、在进一步的特征中，燃烧器控制模块被配置为在燃烧器中诊断出故障时禁用燃烧器的汽油燃料供给。

13、在进一步的特征中：燃料控制模块在发动机控制模块内实施；并且燃料控制模块被配置为通过车辆的控制器局域网(can)从燃烧器控制模块接收在燃烧器中诊断出故障的指示。

14、在进一步的特征中，输入到twc的目标λ是可变的。

15、在进一步的特征中，目标模块被配置为基于车辆的一个或多个运行参数选择性地改变目标发动机λ。

16、在进一步的特征中：目标模块在发动机控制模块内实施；目标模块被配置为设置输入到twc的目标λ；并且燃烧器控制模块被配置为通过该车辆的控制器局域网(can)从目标模块接收输入到twc的目标λ。

17、在进一步的特征中，排气系统仅包括一个λ传感器，该传感器测量输入到twc的排气的λ。

18、在进一步的特征中：燃烧器控制模块被配置为从λ传感器接收输入到twc的排气的λ；并且燃料控制模块被配置为通过车辆的控制器局域网(can)从燃烧器控制模块接收输入到twc的排气的λ。

19、在进一步的特征中，twc在排气系统的四元催化器中实施为具有汽油微粒过滤器(gpf)。

20、在特征中，一种车辆控制方法包括：基于目标发动机λ以开环方式控制发动机的汽油燃料供给；以及基于(a)输入到发动机的排气系统中的三元催化器(twc)的目标λ和(b)输入到twc的排气的λ来控制燃烧器的汽油燃料供给。燃烧器在(a)发动机的输出和(b)twc的输入之间联接到排气系统。

21、从详细描述、权利要求和附图，本披露内容的进一步适用领域将变得清楚。详细描述和具体示例仅旨在用于说明的目的，而并非旨在限制本披露内容的范围。

技术特征：

1.一种车辆控制系统，该车辆控制系统包括：

2.如权利要求1所述的车辆控制系统，其中，该燃料控制模块被配置为以开环方式控制该发动机的汽油燃料供给。

3.如权利要求1所述的车辆控制系统，其中，该燃烧器控制模块被配置为控制该燃烧器的汽油燃料供给，以将输入到该twc的排气的λ调节为接近或调节到输入到该twc的目标λ。

4.如权利要求1所述的车辆控制系统，进一步包括该燃烧器，其中，该燃烧器包括：

5.如权利要求4所述的车辆控制系统，其中，该燃烧器控制模块被配置为：

6.如权利要求5所述的车辆控制系统，其中，该燃烧器控制模块被配置为，在该燃料喷射器和该点火装置被禁用时，基于使(a)输入到该发动机的排气系统中的twc的目标λ和(b)输入到该twc的排气的λ之间的差最小化来选择性地控制该空气泵的操作。

7.如权利要求5所述的车辆控制系统，其中，该燃烧器控制模块被配置为，在该燃料喷射器和该点火装置被禁用时，基于将(b)输入到该twc的排气的λ调节为接近(a)输入到该发动机的排气系统中的twc的目标λ来选择性地控制该空气泵的操作。

8.如权利要求1所述的车辆控制系统，其中，该燃烧器控制模块被配置为当该twc的温度低于预定温度时向该燃烧器提供燃料。

9.如权利要求1所述的车辆控制系统，其中，该燃烧器控制模块被配置为向该燃烧器提供燃料以用于该发动机的冷启动。

10.如权利要求1所述的车辆控制系统，其中，该燃烧器控制模块被配置为基于(a)输入到该twc的目标λ和(b)输入到该twc的排气的λ以闭环方式控制该燃烧器的汽油燃料供给。

11.如权利要求1所述的车辆控制系统，其中，该燃料控制模块被配置为：当该燃烧器中诊断出故障时，进一步基于(a)输入到该twc的目标λ和(b)输入到该twc的排气的λ来控制该发动机的汽油燃料供给。

12.如权利要求11所述的车辆控制系统，其中，该燃烧器控制模块被配置为在该燃烧器中诊断出故障时禁用该燃烧器的汽油燃料供给。

13.如权利要求12所述的车辆控制系统，其中：

14.如权利要求1所述的车辆控制系统，其中，输入到该twc的目标λ是可变的。

15.如权利要求1所述的车辆控制系统，进一步包括目标模块，该目标模块被配置为基于该车辆的一个或多个运行参数选择性地改变该目标发动机λ。

技术总结
一种车辆控制系统包括：燃料控制模块，该燃料控制模块被配置为基于目标发动机λ以开环方式控制发动机的汽油燃料供给；以及燃烧器控制模块，该燃烧器控制模块被配置为基于(a)输入到发动机的排气系统中的三元催化器(TWC)的目标λ和(b)输入到TWC的排气的λ来控制燃烧器的汽油燃料供给。燃烧器在(a)发动机的输出和(b)TWC的输入之间联接到排气系统。

技术研发人员：潘卡伊·瓦齐拉尼
受保护的技术使用者：天纳克汽车经营有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12