專(zhuān)利名稱(chēng)：發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種裝有凈化在廢氣中的NOx的NOx凈化設(shè)施的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，更具體地說(shuō)，涉及一種以主噴射模式或預(yù)與主噴射模式噴射燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)。
相關(guān)技術(shù)的描述通常，在從內(nèi)燃機(jī)排放的廢氣中的NOx由一種NOx凈化設(shè)施凈化。例如，用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的一種NOx凈化設(shè)施由一個(gè)包含NOx催化劑和提供在排放系統(tǒng)中及選擇性地凈化NOx的催化劑轉(zhuǎn)換器、和一個(gè)布置在催化劑轉(zhuǎn)換器上游的尿素溶液供給源構(gòu)成。
NOx催化劑包括一種攜帶對(duì)其供給尿素溶液作為還原劑的氧化釩(V2O2)的催化劑載體，并且在填充有過(guò)多氧氣的大氣中凈化NOx。
尿素溶液的水解和熱解由如下化學(xué)式表示。水解和熱解的尿素溶液發(fā)出NH3。
(1)NH3和氧化氮通過(guò)NOx催化劑的脫氮由化學(xué)式(2)和(3)表示。
(2)(3)參照附圖的圖5，當(dāng)催化劑溫度近似為350℃時(shí)，對(duì)其添加氨水(或尿素溶液)的NOx凈化設(shè)施的凈化效率較高，但在350℃以下的溫度下突然減小，如由實(shí)線(xiàn)表示的那樣。當(dāng)在NOx中的NO∶NO2的比值是1∶1時(shí)，NOx凈化設(shè)施能最快地凈化NOx。而且，已經(jīng)知道，在近似200℃的催化劑溫度下能保持較高的NOx凈化效率，如由雙點(diǎn)劃線(xiàn)表示的那樣。
一般地講，在廢氣中的NO2∶NOx的比值是0∶1，這較小。因此，NOx凈化效率減小，如由圖5中的實(shí)線(xiàn)表示的那樣。
為了克服上述問(wèn)題，在排氣系統(tǒng)中在NOx催化劑的上游可以添加一個(gè)氧化催化劑供給源，以便把在廢氣中的NO氧化成NO2、升高NO2/NOx比值、及把NO2供給到NOx催化劑。這在把NOx凈化效率保持在高水平下方面似乎是有效的。
然而，在上述情況下，氧化催化劑供給源必須定位在排氣系統(tǒng)中在一個(gè)還原劑供給源的上游。這不可避免地?cái)U(kuò)大凈化設(shè)施。因此，難以保證一個(gè)用于氧化催化劑供給源的空間。而且，在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，氧化催化劑的NO2產(chǎn)生性能往往受到由在燃料中的硫成分生成的廢氣中的硫的不利影響。更進(jìn)一步，催化劑的凈化性能和持久性可能受硫的影響。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種即使NOx凈化效率較低也能增大在NOx中的NO2比值并且有效地凈化NOx的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)。
本發(fā)明概述本發(fā)明提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，它包括一種NOx催化劑，包含氨水作為還原劑，提供在內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)中，及選擇性地還原來(lái)自廢氣的NOx；一個(gè)還原劑供給源，把還原劑提供給到排氣系統(tǒng)，并且定位在NOx催化劑的上游；一個(gè)NOx傳感器，探測(cè)在由內(nèi)燃機(jī)排放的廢氣中的NOx量；一個(gè)燃料噴射系統(tǒng)，在進(jìn)行主噴射的主噴射模式中或在進(jìn)行預(yù)噴射與主噴射的預(yù)與主噴射模式中把燃料噴射到內(nèi)燃機(jī)，預(yù)噴射先于主噴射；及一個(gè)控制單元，當(dāng)基于排放的NOx數(shù)據(jù)確定的NOx凈化效率等于或低于一個(gè)預(yù)置NOx凈化效率時(shí)，以預(yù)與主噴射模式致動(dòng)燃料噴射系統(tǒng)。
當(dāng)NOx凈化效率較低時(shí)，在預(yù)與主噴射模式中噴射燃料，這增大NO2/NOx比值，并且提高NOx凈化效率。
發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括一個(gè)探測(cè)NOx催化劑溫度的溫度傳感器。當(dāng)在等于或低于預(yù)置凈化效率的NOx凈化效率下凈化NOx時(shí)，并且當(dāng)由催化劑溫度傳感器探測(cè)的溫度低于一個(gè)催化劑活化溫度時(shí)，控制單元以預(yù)與主噴射模式致動(dòng)燃料噴射系統(tǒng)。
當(dāng)NOx凈化效率等于或低于預(yù)置值并且催化劑溫度也低于一個(gè)預(yù)置值時(shí)，將以預(yù)與主噴射模式噴射燃料。這增大NO2/NOx比值，并且可靠地提高NOx凈化效率。
附圖的簡(jiǎn)要描述

圖1是一種發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)和對(duì)其應(yīng)用該發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。
圖2(a)表示在發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的主噴射模式中燃料壓力的波形。
圖2(b)表示在發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的預(yù)與主噴射模式中燃料壓力的波形。
圖3是曲線(xiàn)圖，表示當(dāng)在預(yù)與主噴射模式中由發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)致動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)NO2/NOx比值的變化。
圖4是映象圖，用來(lái)設(shè)置在預(yù)與主噴射模式中的燃料噴射量和燃料噴射計(jì)時(shí)。
圖5是曲線(xiàn)圖，表示在圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)中在催化劑溫度與NOx催化劑的NOx凈化效率之間的關(guān)系。
圖6是在圖1中表示的發(fā)動(dòng)機(jī)的排放系統(tǒng)的ECU的主例行程序的流程圖。
圖7是發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的ECU的發(fā)動(dòng)機(jī)控制例行程序的流程圖。
本發(fā)明的詳細(xì)描述參照在圖1中表示的一種發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例將描述本發(fā)明。假定發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)包括在一個(gè)安裝在車(chē)輛(未表示)中的多缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)1(稱(chēng)作“發(fā)動(dòng)機(jī)1”)中。
發(fā)動(dòng)機(jī)1由發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元3 (稱(chēng)作“發(fā)動(dòng)機(jī)ECU3”)控制。在排氣系統(tǒng)中的一種NOx凈化設(shè)施2由一個(gè)廢氣控制單元4(稱(chēng)作“排氣ECU4”)控制。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 3和排氣系統(tǒng)ECU4經(jīng)一根通信控制線(xiàn)5彼此通信。
參照?qǐng)D1，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU3連接到一個(gè)油門(mén)踏板壓下傳感器6和一個(gè)曲軸角度傳感器7上。油門(mén)踏板壓下傳感器6探測(cè)油門(mén)踏板壓下量θa，而曲軸角度傳感器7探測(cè)曲軸角度并且產(chǎn)生曲軸角度數(shù)據(jù)Δθ。曲軸角度數(shù)據(jù)Δθ用于發(fā)動(dòng)機(jī)ECU3以導(dǎo)出發(fā)動(dòng)機(jī)速度Ne。
一個(gè)吸氣通道I包括一個(gè)渦輪增壓器9的一個(gè)壓縮機(jī)901。壓縮機(jī)901帶有一個(gè)連接到一個(gè)渦輪903上的旋轉(zhuǎn)軸902，由此能夠增壓廢氣。在吸氣通道I中，一個(gè)中間冷卻器20定位在渦輪增壓器9的下游，并且冷卻吸入空氣。這在提高至發(fā)動(dòng)機(jī)1的吸入空氣的容積效率、和增大發(fā)動(dòng)機(jī)輸出方面是有效的。而且，一個(gè)壓力傳感器8提供在中間冷卻器20的下游，以便探測(cè)升高壓力Pα。
發(fā)動(dòng)機(jī)ECU3在其輸入-輸出回路處帶有多個(gè)端口，接收來(lái)自壓力傳感器8、油門(mén)踏板壓下傳感器6、曲軸角度傳感器7等的信號(hào)，及把控制信號(hào)發(fā)送到一個(gè)燃料噴射系統(tǒng)。
燃料噴射系統(tǒng)包括一個(gè)燃料壓力調(diào)節(jié)部分12、和一個(gè)使用噴射器10把燃料噴射到一個(gè)燃燒室(未表示)的噴射控制部分11。這些部分12和11由發(fā)動(dòng)機(jī)ECU3控制，起一個(gè)壓力控制器n1和一個(gè)噴射控制器n2的作用。發(fā)動(dòng)機(jī)1以?xún)H進(jìn)行主噴射的主噴射模式M1或以進(jìn)行預(yù)噴射和主噴射的預(yù)與主噴射模式M2致動(dòng)噴射器10。預(yù)噴射先于主噴射。參照分別表明當(dāng)在主噴射模式和預(yù)與主噴射模式中噴射燃料時(shí)的波形中的燃料壓力的圖2(a)和2(b)。
燃料壓力調(diào)節(jié)部分12包括一個(gè)燃料壓力調(diào)節(jié)器121，后者把高壓燃料的壓力調(diào)節(jié)到一個(gè)預(yù)置壓力并且把預(yù)置壓力燃料供給到一個(gè)公用給油管122上。高壓燃料經(jīng)一個(gè)高壓泵123供給。具體地說(shuō)，燃料壓力調(diào)節(jié)器121連接到發(fā)動(dòng)機(jī)ECU3上，并且按照燃料壓力控制器n1的輸出Dp調(diào)節(jié)燃料壓力，從而把在公用給油管122中的壓力穩(wěn)定到一個(gè)預(yù)置值。
噴射控制部分11是公用油管型的，并且使用經(jīng)電磁閥Vp連接到公用給油管122上的噴射器10噴射高壓燃料。電磁閥Vp連接到發(fā)動(dòng)機(jī)ECU3上，并且響應(yīng)來(lái)自噴射控制器n2的一個(gè)輸出信號(hào)D(Gf)控制一個(gè)燃料噴射量Gf、一個(gè)主噴射計(jì)時(shí)(θ主)、及一個(gè)預(yù)噴射計(jì)時(shí)(θp)。在圖1中，只有一個(gè)電磁閥Vp表示成經(jīng)一根線(xiàn)連接到發(fā)動(dòng)機(jī)ECU3上。
噴射控制器n2根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)速度Ne和油門(mén)踏板壓下θa(即發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載)導(dǎo)出一個(gè)基本燃料噴射量INJb。通過(guò)把一個(gè)修正水溫度dt和升高壓力Pα的修正值dp添加到基本燃料噴射量INJb上導(dǎo)出燃料噴射量Gf(即，Gf＝INJb+dt+dp)。
由于以后詳細(xì)描述的原因采用預(yù)與主噴射模式M2。在這種模式中，提高由預(yù)噴射噴射的燃料質(zhì)量，即，升高NO2/NOx比值，這提高NOx凈化效率。
如果不采用預(yù)噴射，則NO2/NOx比值近似是15％，并且如在以后描述的那樣在NOx催化劑13中NOx凈化較慢。然而，隨著進(jìn)行預(yù)噴射計(jì)時(shí)θp，加速NOx凈化。例如，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)1在BETC40°與60°之間的預(yù)噴射計(jì)時(shí)θp下操作時(shí)，NO2/NOx比值升高到30％或更大。因此，加速通過(guò)NOx催化劑的NOx凈化(以后描述)，它在提高NOx凈化效率方面是有效的。
噴射控制器n2在催化劑溫度Tg較高(例如300℃或更高)時(shí)在NOx凈化效率較高的場(chǎng)合選擇主噴射模式M1，并且在主噴射計(jì)時(shí)θp下以燃料噴射量Gf噴射所有燃料。
當(dāng)催化劑溫度Tg較低(例如約200℃)時(shí)，噴射控制器n2選擇預(yù)與主噴射模式M2。噴射控制器n2具有通過(guò)試驗(yàn)為每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)操作區(qū)域en導(dǎo)出基本燃料噴射量INJb、基本噴射計(jì)時(shí)θb及基本預(yù)噴射計(jì)時(shí)θpb準(zhǔn)備的映像圖m1(在圖4中表示)。映像圖m1用來(lái)按照發(fā)動(dòng)機(jī)速度Ne和油門(mén)踏板壓下θa在發(fā)動(dòng)機(jī)操作區(qū)域中盡可能升高NOx凈化效率，并且提高NO2/NOx比值。NO2/NOx比值往往隨由預(yù)噴射而噴射的燃料量而變。例如，通過(guò)試驗(yàn)知道，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載是40％時(shí)，NO2/NOx比值在4mg/st下是36％，而在8mg/st下是44％。
通過(guò)調(diào)節(jié)基本燃料噴射量INJb、基本噴射計(jì)時(shí)θb及基本預(yù)噴射計(jì)時(shí)θpb把NO2/NOx比值設(shè)計(jì)成盡可能地大。已知當(dāng)使用映像圖m1導(dǎo)出NOx量時(shí)，NO2/NOx比值在5％與80％之間是可變的，并且根據(jù)NOx量控制預(yù)噴射計(jì)時(shí)。
參照?qǐng)D1，NOx凈化設(shè)施2包括NOx催化劑，在排氣管21中；一個(gè)尿素溶液供給源(一個(gè)還原劑供給源)14，定位在NOx催化劑13的上游，并且把尿素溶液氣動(dòng)供給到在一個(gè)供給點(diǎn)f處的排氣通道E；上游和下游NOx傳感器15和22，探測(cè)在尿素溶液供給源14的上游和下游位置處的NOx濃度Snoxf和Snoxr；一個(gè)溫度傳感器16，探測(cè)NOx催化劑13的溫度Tg；及排氣ECU4。
NOx催化劑13裝在一個(gè)在用作排氣通道E的排氣管21中的NOx轉(zhuǎn)換器18中。NOx轉(zhuǎn)換器18帶有一個(gè)裝有一種催化劑載體的殼體181。催化劑載體載有金屬催化劑(例如，氧化釩V2O5)。
NOx催化劑13通過(guò)把氨水(NH3)用作還原劑能選擇性地還原在廢氣中的NOx。尿素溶液水解以產(chǎn)生由化學(xué)式(1)表示的氨水。氨水供給到NOx催化劑13。NOx催化劑13把氨水(NH3)用作還原劑主要進(jìn)行由化學(xué)式(2)和(3)表示的反應(yīng)，并且加速在NH3與氧化氮之間的脫氮。特別是，如果催化劑溫度Tg較低，即約200℃，而NO2/NOx比值較大，則能升高NOx凈化效率η，如由在圖5中的雙點(diǎn)劃線(xiàn)表示的那樣。在這種情況下，把NO的特性轉(zhuǎn)換成NO+NO2的特性。
尿素溶液供給源14經(jīng)一個(gè)噴嘴17和一個(gè)調(diào)節(jié)閥27把尿素溶液噴灑到NOx催化轉(zhuǎn)換器18的上部進(jìn)口中。
排氣ECU4在其輸入-輸出回路中有多個(gè)端口以便接收來(lái)自上游和下游NOx傳感器15和22及催化劑溫度傳感器16的信號(hào)，并且把控制信號(hào)發(fā)送到調(diào)節(jié)閥27。而且，排氣系統(tǒng)ECU4經(jīng)控制系統(tǒng)通信線(xiàn)5把數(shù)據(jù)傳輸?shù)桨l(fā)動(dòng)機(jī)ECU3和從其接收數(shù)據(jù)。
而且，排氣ECU4使用一個(gè)映像圖(未表示)計(jì)算根據(jù)由催化劑溫度傳感器16探測(cè)的催化劑溫度Tg要添加的還原劑的量DNH3，并且把量DNH3輸出到調(diào)節(jié)閥27。排氣系統(tǒng)ECU4接收在尿素溶液供給源14的上游和下游位置處的NOx濃度Snoxf和Snoxr，并且計(jì)算NOx凈化效率η{(Snoxf-Snoxr)/Snoxf}。
參照在圖6和7中表示的控制例行程序描述發(fā)動(dòng)機(jī)ECU3和排氣ECU4的控制過(guò)程。
當(dāng)接通發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙以啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)1時(shí)，排氣ECU4周期地重復(fù)圖6的一個(gè)主控制例行程序。在步驟sa中，確定是否接通發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙。在步驟sb中，排氣ECU4接收來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)ECU3的催化劑溫度Tg、燃料噴射量Gf、噴射的NOx量Unox等，并且確定接收的數(shù)據(jù)是否是適當(dāng)?shù)?。如果?shù)據(jù)不是適當(dāng)?shù)模瑒t接通一個(gè)報(bào)警燈(未表示)。
一旦來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù)是適當(dāng)?shù)模瑒t過(guò)程前進(jìn)到一個(gè)步驟sc。在步驟sc中，確定催化劑溫度Tg是否等于或高于一個(gè)預(yù)置溫度Th(例如，150℃)。如果催化劑溫度Tg低于預(yù)置溫度Th，則過(guò)程前進(jìn)到步驟sd。由于NOx凈化效率較低，把一個(gè)低溫標(biāo)志FlgL設(shè)置到1，該標(biāo)志發(fā)送到發(fā)動(dòng)機(jī)ECU3。
相反，當(dāng)催化劑溫度Tg較高時(shí)，過(guò)程前進(jìn)到步驟se，其中把與要添加的還原劑的量DNH3相對(duì)應(yīng)的輸出發(fā)送到調(diào)節(jié)閥27。根據(jù)探測(cè)的催化劑溫度Tg設(shè)置量DNH3。此后，過(guò)程返回步驟sb。
發(fā)動(dòng)機(jī)ECU3執(zhí)行在圖7中表示的發(fā)動(dòng)機(jī)控制例行程序。在步驟a1中，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU3接收諸如發(fā)動(dòng)機(jī)速度Ne、油門(mén)踏板壓下量θa、單位曲軸角度Δθ及升高壓力Pα之類(lèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)操作數(shù)據(jù)。而且，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU3從排氣系統(tǒng)ECU4接收NOx凈化效率η{＝(Snoxf-Snoxr)/Snoxf}、低溫標(biāo)志FlgL(＝1或0)等。此后，過(guò)程前進(jìn)到。
在步驟a2中，確定NOx凈化效率η是否低于一個(gè)預(yù)置值ηL(即20％)，ηL用作一個(gè)確定NOx凈化效率η清楚減小的閾值。在這個(gè)實(shí)施例中，把預(yù)置值ηL設(shè)置到20％。換句話(huà)說(shuō)，如果不滿(mǎn)足這點(diǎn)，則必須提高NOx凈化效率η。
當(dāng)在步驟a2中NOx凈化效率η高于20％時(shí)，過(guò)程前進(jìn)到步驟a4，其中發(fā)動(dòng)機(jī)ECU3選擇主噴射模式M1，并且計(jì)算一個(gè)主噴射計(jì)時(shí)θmain和燃料噴射量Gf。此后，過(guò)程前進(jìn)到步驟a6。
如果NOx凈化效率η低于20％，則過(guò)程前進(jìn)到a3，其中確定催化劑溫度Tg是否低于預(yù)置溫度Th(例如，150℃)和低溫標(biāo)志FlgL是否是1。
如果低溫標(biāo)志FlgL是0并且催化劑溫度Tg等于或高于預(yù)置溫度Th，則過(guò)程前進(jìn)到步驟a4，其中選擇主噴射模式M1。
另一方面，如果低溫標(biāo)志FlgL是1，則過(guò)程前進(jìn)到步驟a5，其中選擇預(yù)與主噴射模式M2，設(shè)置在模式M2中的主和預(yù)燃料噴射量，及計(jì)算預(yù)噴射計(jì)時(shí)θp和主噴射計(jì)時(shí)θmain。此后，過(guò)程前進(jìn)到步驟a6。
這里假定已經(jīng)選擇主噴射模式M1。在步驟a6中，在噴射控制部分11的一個(gè)噴射量驅(qū)動(dòng)器111中設(shè)置與計(jì)算的燃料噴射量Gf相對(duì)應(yīng)的輸出，而在噴射控制部分11的一個(gè)噴射計(jì)時(shí)驅(qū)動(dòng)器112中設(shè)置主噴射計(jì)時(shí)θmain。在適當(dāng)計(jì)時(shí)處致動(dòng)噴射器10，由此噴射燃料。此后，過(guò)程前進(jìn)到步驟a7。
否則，假定已經(jīng)選擇預(yù)與主噴射模式M2。在步驟a6中，在噴射量驅(qū)動(dòng)器111中設(shè)置計(jì)算的主與預(yù)噴射量Gf，而在噴射計(jì)時(shí)驅(qū)動(dòng)器112中設(shè)置在預(yù)與主噴射模式M2中的主噴射計(jì)時(shí)θmain和預(yù)噴射計(jì)時(shí)θp。噴射量驅(qū)動(dòng)器111和噴射計(jì)時(shí)驅(qū)動(dòng)器112開(kāi)始計(jì)數(shù)，從而在適當(dāng)計(jì)時(shí)處和以適當(dāng)噴射燃料致動(dòng)噴射器10。在步驟a7中，執(zhí)行其它的發(fā)動(dòng)機(jī)控制操作。然后，過(guò)程前進(jìn)到步驟a1。
當(dāng)NOx凈化效率η等于或小于預(yù)置值ηL(＝20％)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)以預(yù)與主噴射模式M2進(jìn)行燃料噴射。這允許NO2/NOx比值的增大和NOx凈化效率η的提高，如由在圖5中的雙點(diǎn)劃線(xiàn)表示的那樣。然而，當(dāng)催化劑溫度Tg是約200℃時(shí)，NOx凈化效率η通常較低，即p1，如由在圖5中實(shí)線(xiàn)表示的那樣。在這樣一種情況下，如上述那樣采用預(yù)與主噴射模式M2，從而NOx凈化效率η能增大到由雙點(diǎn)劃線(xiàn)表示的值p2。因此，在較低催化劑溫度下能迅速提高NOx凈化效率η，這在提高廢氣的脫氮方面是有效的。
在發(fā)動(dòng)機(jī)控制例行程序中，當(dāng)在步驟a2中NOx凈化效率η低于20％時(shí)，過(guò)程前進(jìn)到步驟a3。在步驟a3中，確定低溫標(biāo)志FlgL是否是1。如果FlgL是1，則過(guò)程前進(jìn)到步驟a5，其中預(yù)與主噴射模式M2由發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)3選擇。預(yù)與主噴射模式M2的選擇通過(guò)檢查以上因素(在步驟a2和a3中)確定，從而發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)能可靠地進(jìn)行燃料噴射。如果由于干擾等僅根據(jù)碰巧從預(yù)置值導(dǎo)出的一個(gè)因素選擇預(yù)與主噴射模式M2，則發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)極為頻繁地把主噴射模式M1切換到預(yù)與主噴射模式M2或者反之亦然，這會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的不穩(wěn)定操作。
要不然，如果在步驟a2中NOx凈化效率η低于20％，則過(guò)程可以直接前進(jìn)到步驟a5，以便選擇預(yù)與主噴射模式M2。這能簡(jiǎn)化發(fā)動(dòng)機(jī)ECU3的控制過(guò)程。
在上述實(shí)施例中，當(dāng)NOx凈化效率η變得較低時(shí)，假定NO2/NOx比值減小，并且選擇預(yù)與主噴射模式M2。要不然，當(dāng)由一個(gè)NO2/NOx比值傳感器直接探測(cè)到NO2/NOx比值并且發(fā)現(xiàn)減小時(shí)，可以選擇預(yù)與主噴射模式M2。
現(xiàn)有的NOx傳感器對(duì)于NO和NO2往往具有不同的靈敏度級(jí)，并且對(duì)于NO2較不靈敏。因此，當(dāng)NOx傳感器按原樣測(cè)量在廢氣中的NOx時(shí)，并且它們通過(guò)完全把NOx還原或氧化成NO或NO2測(cè)量NOx時(shí)，在由其收集的數(shù)據(jù)中有差別。根據(jù)以上特征有可能制備N(xiāo)O2/NOx比值傳感器。
例如，假定把全部NOx還原成NO2。
A-B＝(1-α)×NOB/α-A＝(1-α)×NO2NO2/NO＝{(B/α)-A}/(A-B)其中A是代表由NOx傳感器按通常探測(cè)到的NOx的信號(hào)(＝NO+α×NO2)，B是代表完全氧化成NO2并且由NOx傳感器探測(cè)到NOx的信號(hào)(＝α×(NO+NO2))，及α指示在NO2與NO之間的探測(cè)靈敏度比值。
包括NO2/NOx比值傳感器的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)與在圖1中表示的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)一樣有效和便利。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，包括一種NOx催化劑，包含氨水作為還原劑，提供在內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)中，及選擇性地還原來(lái)自廢氣的NOx；一個(gè)還原劑供給源，把還原劑提供給到排氣系統(tǒng)，并且定位在NOx催化劑的上游；一個(gè)NOx傳感器，探測(cè)在由內(nèi)燃機(jī)排放的廢氣中的NOx量；一個(gè)燃料噴射系統(tǒng)，在進(jìn)行主噴射的主噴射模式中或在進(jìn)行預(yù)噴射與主噴射的預(yù)與主噴射模式中把燃料噴射到內(nèi)燃機(jī)，預(yù)噴射先于主噴射；及一個(gè)控制單元，當(dāng)基于排放的NOx數(shù)據(jù)確定的NOx凈化效率等于或低于一個(gè)預(yù)置NOx凈化效率時(shí)，以預(yù)與主噴射模式致動(dòng)燃料噴射系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，進(jìn)一步包括一個(gè)探測(cè)NOx催化劑溫度的催化劑溫度傳感器，其中當(dāng)NOx凈化效率等于或低于預(yù)置凈化效率時(shí)，并且當(dāng)由催化劑溫度傳感器探測(cè)的溫度低于一個(gè)催化劑活化溫度時(shí)，控制單元以預(yù)與主噴射模式致動(dòng)燃料噴射系統(tǒng)。
全文摘要
一種發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，包括一種NOx催化劑，選擇性地還原來(lái)自廢氣的NOx；一個(gè)還原劑供給源，把還原劑提供給到一個(gè)排氣系統(tǒng)，并且定位在NOx催化劑的上游；NOx傳感器，探測(cè)在由內(nèi)燃機(jī)排放的廢氣中的NOx量；一個(gè)燃料噴射系統(tǒng)，在主噴射模式中或在預(yù)與主噴射模式中把燃料噴射到內(nèi)燃機(jī)；及一個(gè)控制單元，當(dāng)基于排放的NOx數(shù)據(jù)確定的NOx凈化效率等于或低于一個(gè)預(yù)置凈化效率時(shí)，以預(yù)與主噴射模式致動(dòng)燃料噴射系統(tǒng)。
文檔編號(hào)F02D41/40GK1480635SQ0315234
公開(kāi)日2004年3月10日 申請(qǐng)日期2003年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月29日
發(fā)明者川谷 , 川谷聖, 小野田直樹(shù), 直, 上瀧裕史, 史, 子, 篠嵜律子, 央, 高橋嘉則, 健次, 武田好央, 二, 佐佐木健次, 一, 河合健二, 斎藤真一, 行, 高橋政行 申請(qǐng)人:三菱扶?？蛙?chē)公司