用于控制NOx的系統(tǒng)和方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)涉及用于控制NOx的系統(tǒng)和方法，可包括通過使用虛擬傳感器預(yù)測(cè)NOx生成量；比較NOx預(yù)測(cè)量與預(yù)定的NOx目標(biāo)量；和控制NOx生成量從而使得NOx預(yù)測(cè)量遵循NOx目標(biāo)量。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
用于控制NOx的系統(tǒng)和方法相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求2011年11月22日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第10-2011-0122438號(hào)的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容并入此處作為參考用于所有目的。
本專利技術(shù)涉及用于控制NOx的系統(tǒng)和方法。更特別地，本專利技術(shù)涉及用于控制NOx的系統(tǒng)和方法，所述系統(tǒng)和方法能夠在沒有額外的NOx傳感器的情況下預(yù)測(cè)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)中生成的NOx量，并能通過使用預(yù)測(cè)的NOx量控制NOx。
技術(shù)介紹
由于對(duì)具有內(nèi)燃機(jī)的車輛的排氣規(guī)范變得越來越嚴(yán)格，所以要求在內(nèi)燃機(jī)的操作過程中減少排放。一種減少排放的方法是，在空氣/燃料混合物的燃燒過程中，減少在內(nèi)燃機(jī)的每個(gè)氣缸中生成的排放。另一種減少排放的方法是，在內(nèi)燃機(jī)中使用排放氣體的后處理系統(tǒng)。排放氣體的后處理系統(tǒng)適用于將在空氣/燃料混合物的燃燒過程中在每個(gè)氣缸生成的有毒材料轉(zhuǎn)化為無害材料。為了這個(gè)目的，使用催化轉(zhuǎn)化器以將一氧化碳、碳?xì)浠衔锖偷趸镛D(zhuǎn)化為無害材料。為了有效地通過使用排放氣體的催化轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化有毒材料，用于控制NOx的技術(shù)是必須的。為了控制NOx，必須精確地預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)中生成的NOx量。根據(jù)常規(guī)技術(shù)，使用用于分析排放氣體的裝置或用于檢測(cè)NOx量的傳感器以精確地預(yù)測(cè)NOx量。如果使用用于分析排放氣體的裝置或用于檢測(cè)NOx量的傳感器，成本可能增加。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)排放氣體中的組合物可能污染用于分析排放氣體的裝置或用于檢測(cè)NOx量的傳感器，且傳感器自身會(huì)發(fā)生故障。為了解決上述問題，開發(fā)了用于預(yù)測(cè)NOx量的技術(shù)。然而，根據(jù)該技術(shù)由于非常復(fù)雜的計(jì)算過程和非常簡(jiǎn)化的假定（為了簡(jiǎn)化計(jì)算過程），可靠性可能下降。因?yàn)?span style='display:none'>根據(jù)該技術(shù)難以得到精確的和可靠的NOx量，因而不可依靠基于預(yù)測(cè)的NOx量的用于控制NOx的方法。公開于此
技術(shù)介紹
部分的信息僅僅旨在加深對(duì)本專利技術(shù)的一般
技術(shù)介紹
的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的多個(gè)方面提供用于控制NOx的系統(tǒng)和方法，所述系統(tǒng)和方法具有通過使用發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)變量而不使用用于額外的分析排放氣體的裝置或用于檢測(cè)NOx量的傳感器，而精確地預(yù)測(cè)NOx量的優(yōu)點(diǎn)，以及通過使用精確地預(yù)測(cè)的NOx量提高NOx控制可靠性的優(yōu)點(diǎn)。本專利技術(shù)的多個(gè)方面提供用于控制NOx的方法，所述方法可包括通過使用虛擬傳感器預(yù)測(cè)NOx生成量；比較NOx預(yù)測(cè)量與預(yù)定的NOx目標(biāo)量；和控制NOx生成量從而使得NOx預(yù)測(cè)量遵循NOx目標(biāo)量。本方法可在車輛行駛過程中連續(xù)地重復(fù)?？煽刂芅Ox生成量，使得當(dāng)NOx預(yù)測(cè)量小于NOx目標(biāo)量時(shí)控制車輛進(jìn)入燃料消耗模式或輸出提高模式，而當(dāng)NOx預(yù)測(cè)量大于NOx目標(biāo)量時(shí)，控制車輛進(jìn)入排放模式。NOx生成量的控制可通過控制燃料量、燃料噴射正時(shí)、EGR率、和增壓壓力中的至少一種進(jìn)行。NOx生成量的預(yù)測(cè)可包括：通過使用發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)變量計(jì)算NO生成速率；通過使用發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒壓力得到NO生成周期；基于NO生成速率和NO生成周期計(jì)算NO生成量；以及根據(jù)NO生成量和發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)條件，基于NO和NO2之間的比例得到NO2生成量，預(yù)測(cè)NOx生成量。發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)變量可括燃料量、發(fā)動(dòng)機(jī)速度（RPM）、空氣/燃料比（AF）和EGR信息中的至少一個(gè)?？扇缦掠?jì)算NO生成速率：其中d[NO]/dt為NO生成速率對(duì)時(shí)間，T為經(jīng)燃燒的氣體溫度，[O2]為燃燒室中的氧濃度，[N2]為燃燒室中的氮濃度，且A和B是常數(shù)。可通過使用MFB40-80區(qū)域或MFB50-90區(qū)域得到NO生成周期。本專利技術(shù)的多個(gè)方面提供用于控制NOx的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)可包括適用于通過使用虛擬傳感器預(yù)測(cè)NOx生成量的測(cè)量部分；適用于比較NOx預(yù)測(cè)量與預(yù)定的NOx目標(biāo)量的確定部分；和適用于控制NOx生成量使得NOx預(yù)測(cè)量遵循NOx目標(biāo)量的控制部分?？刂撇糠挚蛇m用于當(dāng)NOx預(yù)測(cè)量小于NOx目標(biāo)量時(shí)控制車輛進(jìn)入燃料消耗模式或輸出提高模式，而當(dāng)NOx預(yù)測(cè)量大于NOx目標(biāo)量時(shí)，控制車輛進(jìn)入排放模式。控制部分可通過控制燃料量、燃料噴射正時(shí)、EGR率、和增壓壓力中的至少一種來控制NOx生成量。虛擬傳感器可適用于通過使用發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)變量計(jì)算NO生成速率，通過使用發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒壓力得到NO生成周期，基于NO生成周期計(jì)算NO生成量，以及根據(jù)NO生成量和發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)條件，基于NO和NO2之間的比例得到NO2生成量，預(yù)測(cè)NOx生成量。發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)變量可括燃料量、發(fā)動(dòng)機(jī)速度（RPM）、空氣/燃料比（AF）和EGR信息中的至少一個(gè)。可如下計(jì)算NO生成速率：其中d[NO]/dt為NO生成速率對(duì)時(shí)間，T為經(jīng)燃燒的氣體溫度，[O2]為燃燒室中的氧濃度，[N2]為燃燒室中的氮濃度，且A和B是常數(shù)。可通過使用MFB40-80區(qū)域或MFB50-90區(qū)域得到NO生成周期。通過納入本文的附圖以及隨后與附圖一起用于說明本專利技術(shù)的某些原理的具體實(shí)施方式，本專利技術(shù)的方法和裝置所具有的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將更為具體地變得清楚或得以闡明。附圖說明圖1為根據(jù)本專利技術(shù)的用于控制NOx的示例性系統(tǒng)的示意圖。圖2A和圖2B為用于顯示EGR率或噴射正時(shí)與NOx生成量之間的關(guān)系的圖。圖3為根據(jù)本專利技術(shù)的用于控制NOx的示例性方法的流程圖。圖4為根據(jù)本專利技術(shù)的預(yù)測(cè)NOx生成量的示例性流程圖。圖5為根據(jù)本專利技術(shù)的預(yù)測(cè)NOx生成量的示例性方框圖。圖6為用于顯示氧濃度、氮濃度或經(jīng)燃燒的氣體溫度與NO生成速率之間的關(guān)系的圖。圖7為用于顯示根據(jù)本專利技術(shù)的NO生成周期的示例性圖。圖8為用于顯示根據(jù)本專利技術(shù)的NO生成量的示例性圖。具體實(shí)施方式下面將對(duì)本專利技術(shù)的多個(gè)實(shí)施方案詳細(xì)地作出引用，這些實(shí)施方案的實(shí)施例被顯示在附圖中并描述如下。盡管本專利技術(shù)將與示例性實(shí)施方案相結(jié)合進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，本說明書并非旨在將本專利技術(shù)限制為那些示例性實(shí)施方案。相反，本專利技術(shù)旨在不但覆蓋這些示例性實(shí)施方案，而且覆蓋可以被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本專利技術(shù)的精神和范圍之內(nèi)的各種選擇形式、修改形式、等價(jià)形式及其它實(shí)施方案。圖1為根據(jù)本專利技術(shù)的多個(gè)實(shí)施方案的用于控制NOx的系統(tǒng)的示意圖。如圖1中所示，根據(jù)本專利技術(shù)的多個(gè)實(shí)施方案的用于控制NOx的系統(tǒng)1包括用于通過使用虛擬傳感器預(yù)測(cè)NOx生成量的測(cè)量部分10、用于比較NOx預(yù)測(cè)量與預(yù)定的NOx目標(biāo)量的確定部分20、和用于控制NOx生成量使得NOx預(yù)測(cè)量遵循NOx目標(biāo)量的控制部分30。測(cè)量部分10適用于預(yù)測(cè)NOx生成量。測(cè)量部分10，不同于傳統(tǒng)技術(shù)，適用于通過使用虛擬傳感器而不使用額外的用于檢測(cè)NOx量的傳感器來預(yù)測(cè)NOx生成量。由于本專利技術(shù)的多個(gè)實(shí)施方案通過使用虛擬傳感器預(yù)測(cè)NOx生成量，排放氣體中含有的組合物不會(huì)污染傳感器，且傳感器不會(huì)發(fā)生故障。將在后文中描述通過使用虛擬傳感器預(yù)測(cè)NOx生成量的方法。同時(shí)，確定部分20實(shí)時(shí)比較由測(cè)量部分10預(yù)測(cè)的NOx生成量與預(yù)定的NOx目標(biāo)量。NOx目標(biāo)量可根據(jù)環(huán)境條件或車輛的駕駛狀況而變化。因此，可考慮到環(huán)境條件或車輛的駕駛狀況而預(yù)先存儲(chǔ)NOx目標(biāo)量。控制部分30適用于控制NOx生成量使得NOx預(yù)測(cè)量為NOx目標(biāo)量。車輛的ECU（電控單元）可為控制部分30。在多個(gè)實(shí)施方案中，控制部分30可適用于當(dāng)NOx預(yù)測(cè)量小于NOx目標(biāo)量時(shí)控制車輛進(jìn)入燃料消耗模本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于控制氮氧化物NOx的方法，包括：使用虛擬傳感器預(yù)測(cè)NOx生成量；比較預(yù)測(cè)的NOx生成量與預(yù)定的NOx目標(biāo)量；和控制NOx生成從而使得預(yù)測(cè)的NOx生成量遵循NOx目標(biāo)量。

【技術(shù)特征摘要】
2011.11.22 KR 10-2011-01224381.一種用于控制氮氧化物NOx的方法，包括：使用虛擬傳感器預(yù)測(cè)NOx生成量；比較預(yù)測(cè)的NOx生成量與預(yù)定的NOx目標(biāo)量；和控制NOx生成從而使得預(yù)測(cè)的NOx生成量遵循NOx目標(biāo)量，當(dāng)預(yù)測(cè)的NOx生成量小于NOx目標(biāo)量時(shí)車輛進(jìn)入燃料消耗模式或輸出提高模式，而當(dāng)預(yù)測(cè)的NOx生成量大于NOx目標(biāo)量時(shí)，車輛進(jìn)入排放模式；其中預(yù)測(cè)NOx生成量包括：通過使用發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒壓力和發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)變量計(jì)算NO生成速率；通過使用發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒壓力得到NO生成周期；基于NO生成速率和NO生成周期計(jì)算NO生成量；和通過根據(jù)NO生成量和發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)條件，基于NO和NO2之間的比例得到NO2生成量，預(yù)測(cè)NOx生成量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于控制氮氧化物NOx的方法，使其在車輛行駛過程中連續(xù)地重復(fù)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于控制氮氧化物NOx的方法，其中NOx生成量的控制通過控制燃料量、燃料噴射正時(shí)、EGR率、和增壓壓力中的至少一種進(jìn)行。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于控制氮氧化物NOx的方法，其中發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)變量包括燃料量、發(fā)動(dòng)機(jī)速度、空氣/燃料比和EGR信息中的至少一個(gè)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于控制氮氧化物NOx的方法，其中NO生成速率從如下計(jì)算：其中d[NO]/dt為NO生成速率對(duì)時(shí)間，T為經(jīng)燃燒的氣體溫度，[O2]為燃燒室中的氧濃度，[N2]為燃燒室中的氮濃度，且A和B是常數(shù)。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：俞濬，南基勛，韓景燦，閔庚德，李俊鏞，樸媛疋，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社，首爾大學(xué)校產(chǎn)學(xué)協(xié)力團(tuán)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：