專利名稱：用于減少內(nèi)燃機(jī)煙塵排放的方法
用于減少內(nèi)燃機(jī)煙塵排放的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于減少內(nèi)燃機(jī)煙塵排放的方法。
由文獻(xiàn)DE 19750496 Al 了解到用于確定由內(nèi)燃機(jī)中吸入的空氣 的確定方法和用于內(nèi)燃機(jī)的傳感器。其所述的方法改進(jìn)了傳統(tǒng)的方 法，其中內(nèi)燃機(jī)中吸入的空氣量借助于空氣量傳感器獲取。在傳統(tǒng)的
方法中，獲取的空氣量和其它燃燒過(guò)程相關(guān)的數(shù)據(jù)例如溫度或用于計(jì) 算噴射時(shí)間的吸氣管線壓力等等一起在電機(jī)控制機(jī)構(gòu)中處理。
這種方法的缺點(diǎn)在于，在空氣量大小確定時(shí)不能獲取到影響空氣 量的變量。例如空氣濕度就是該改變空氣量的變量中的一種。由此在 環(huán)境空氣非常潮濕的情況下，根據(jù)由空氣量傳感器獲得的空氣量流量 而得到的空氣濕度就會(huì)出現(xiàn)以下錯(cuò)誤，那就是除了內(nèi)燃機(jī)中的燃燒空 氣同時(shí)還會(huì)獲取到不會(huì)燃燒的水蒸氣而因此導(dǎo)致非常不利的排氣值 變化。
此外DE 19750496 Al建議對(duì)吸入空氣的濕度進(jìn)行另外的獲取和 評(píng)估，其中引入空氣濕度傳感器。因此吸入的氣化水的質(zhì)量流量與內(nèi) 燃機(jī)中燃燒空氣的流量區(qū)別開來(lái)。其效果在于為內(nèi)燃機(jī)的控制電路提 供精確的輸出數(shù)據(jù)，以及計(jì)算出并輸出基本上精確的負(fù)載信號(hào)和隨后 更多的確定燃燒過(guò)程的信號(hào)。
出自于US 6,647,972 B2的用于廢氣循環(huán)系統(tǒng)狀態(tài)確定的裝置全 部都設(shè)有廢氣循環(huán)濾管用于廢氣循環(huán)系統(tǒng)狀態(tài)的準(zhǔn)確確定。該用于狀 態(tài)確定的裝置包括安裝在廢氣循環(huán)濾管上的濕度傳感器用于廢氣循 環(huán)濾管內(nèi)部濕度的獲取。采用該裝置獲: 又到循環(huán)廢氣的濕度，其中根 絕獲取到的濕度完全表示出廢氣循環(huán)系統(tǒng)的狀態(tài)。通過(guò)濕度傳感器間 接地獲取到廢氣循環(huán)系統(tǒng)的缺失，例如廢氣循環(huán)濾管上泄漏及類似。
4采用這種濕度獲取裝置比采用同樣引入用于泄漏探測(cè)的溫度傳感器 實(shí)現(xiàn)更好的可靠性。具有優(yōu)點(diǎn)的該裝置特別適用于基于特別長(zhǎng)的廢氣 循環(huán)管道由于水合作用而可能發(fā)生裂縫的地方，特別是在裝有碳?xì)浠?合物排放裝置的循環(huán)系統(tǒng)。
根據(jù)官方的要求，現(xiàn)在汽車的排放量一直在下降。由此提出了新 車必須遵守的廢氣參考。由此不僅涉及到氣體形式的排放，而且還涉 及到炭黑顆粒的排放，這些炭黑顆粒在總的粉塵顆粒負(fù)荷中占有一定 的分量。
然而煙塵排放還很大程度上依賴于環(huán)境條件。在應(yīng)用中總系統(tǒng)上
還裝有備用品(Reserve)，從而系統(tǒng)在面對(duì)環(huán)境條件變化的情況依然保 持耐用。例如為了減少氧化氮，在EU4應(yīng)用或者EU4系統(tǒng)中廢氣循 環(huán)率(EGR率)沒(méi)有大幅度的提升，從而在區(qū)域內(nèi)的吸入空氣的濕度升 高的情況下，煙塵排放沒(méi)有顯著地提高。在對(duì)汽車排放的要求期望更 加嚴(yán)格的情況下，特別是EU5排放參考下，更加有必要減少這些迄今 為止足夠的備用品。為了減少氧化氮的排放，因而將會(huì)變得更加必要 的就是廢棄循環(huán)率接近邊界值而即便如此保持顆粒排放沒(méi)有明顯的 升高。
本發(fā)明的任務(wù)就是保持汽車煙塵排放度不依賴于區(qū)域環(huán)境條件， 以在系統(tǒng)中無(wú)微粒過(guò)濾器的情況下不超過(guò)界限值.
另 一任務(wù)在于，在帶煙塵微粒過(guò)濾器的系統(tǒng)中減少過(guò)濾器再生的 頻率，以最終減少損耗。
任務(wù)通過(guò)具有權(quán)利要求1所述特征的方法實(shí)現(xiàn)。
有利的改型在從屬權(quán)利要求中表述。
根據(jù)本發(fā)明的任務(wù)如下實(shí)現(xiàn)，那就是獲得濕度和吸入空氣溫度和 /或環(huán)境溫度而在控制中考慮廢氣循環(huán)。
濕度的信息可以來(lái)自于傳感器(例如在空調(diào)設(shè)備，組合儀表或者導(dǎo)
5航系統(tǒng)或其他傳感器)。由獲得的或者計(jì)算出的濕度和吸入空氣的溫度 就計(jì)算出吸入空氣中水部分。依賴于吸入空氣中的水分比例對(duì)基本廢 氣循環(huán)率進(jìn)行修正，從而在保持氧化氮排放值的情況下，顆粒排放在 濕度變化時(shí)就不會(huì)上升。在應(yīng)用中，在每個(gè)工作點(diǎn)(轉(zhuǎn)數(shù)和燃料量)和 參考水分比例(參考濕度和參考吸入空氣溫度)下給出并應(yīng)用一廢氣循 環(huán)率。如果水分比例通過(guò)濕度相對(duì)于參考值提高了，根據(jù)寫入特性曲 線的數(shù)學(xué)模型降低基本廢氣循環(huán)率。如果水分比例通過(guò)濕度相對(duì)于參 考值降低了 ，則根據(jù)特性曲線模型提高基本廢氣循環(huán)率。
在本發(fā)明有利的改型中，如果系統(tǒng)中存在Lambda傳感器，在高 負(fù)載和低Lambda值的情況下運(yùn)用Lamda值用于適配測(cè)量到的空氣量 和/或廢氣循環(huán)流量和/或燃料量。在修正中通過(guò)與濕度和吸入空氣溫 度相關(guān)信息考慮水分比例。在匹配中，測(cè)量到的Lambda值Lam—real 和計(jì)算出的Lambda值Lam—cal相比較而兩者的比例或者差值用作匹
配的llr入。
在這Lambda值可以如下計(jì)算 Lam—cal = MAF/ (Lst承MFF)
其中
MAF=氣缸中測(cè)量到的空氣量 Lst=化學(xué)計(jì)算比例系數(shù) MFF=噴入的燃料量 如果濕度變化，Lam—cal如下計(jì)算 Lam—cal = MAF/ (Lst*K—hum*MFF)
其中
K—hum =依賴于水分比例的系數(shù)(從而依賴于濕度和吸入空氣 溫度)
濕度增加K一hum就會(huì)變大，而濕度減小K一hum就會(huì)變小。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)就在于，在空氣噴射階段通過(guò)包含與空氣濕度相關(guān) 的信息顯著提高了排放的穩(wěn)固性和匹配的精確性。因此在低顆粒排放的同時(shí)保持了氧化氮的排放且減少了用于過(guò)濾器再生的燃料消耗。
相應(yīng)的濕度傳感器既可以遠(yuǎn)離內(nèi)燃機(jī)，又可以安裝在內(nèi)燃機(jī)吸氣 區(qū)域內(nèi)、吸氣側(cè)前或者吸氣側(cè)中。
權(quán)利要求
1. 一種用于減少內(nèi)燃機(jī)煙塵排放的方法，其中，確定吸入空氣的濕度和溫度并由此計(jì)算出吸入空氣的水所占的比例，而在吸氣管線中存在基本廢氣循環(huán)率，且對(duì)于參考濕度和參考吸入空氣溫度預(yù)先給定用于各工況(轉(zhuǎn)速和燃料量)的廢氣循環(huán)率，而對(duì)于吸入空氣中含水量相對(duì)于參考值的偏差，所述廢氣循環(huán)率的變化會(huì)寫入到特性曲線，而在吸入空氣含水量相對(duì)于參考值增加了的情況下，根據(jù)特性曲線減小所述廢氣循環(huán)率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，如果水分比例相對(duì)于參考值比較低，則根據(jù)特性曲線模型提高所述廢氣循環(huán)率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1和/或2所述的方法，其特征在于，在所述系 統(tǒng)中存在Lambda傳感器時(shí)，在高負(fù)載和較低Lambda值的情況下， 運(yùn)用Lamda值以適配測(cè)量到的空氣量和/或廢氣循環(huán)流量和/或燃料 量。
4. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 在匹配中，把測(cè)量到的Lambda值和計(jì)算出的Lambda值相比較，而 兩者的比例或者差值用作匹配的輸入。
5. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 所述Lambda值可以計(jì)算如下Lam—cal = MAF/ (Lst*MFF)其中MAF=氣缸中測(cè)量到的空氣量 Lst=用于化學(xué)計(jì)算比例的系數(shù) MFF=噴入的燃料量
6. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 在濕度變化時(shí)，Lambda值計(jì)算如下Lam—cal = MAF/ (Lst*K—hum*MFF)其中K—hum =依賴于水分比例的系數(shù)(由此依賴于濕度和吸入空氣溫度)
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 釆用相應(yīng)的濕度傳感器進(jìn)行測(cè)量，所述濕度傳感器既可以遠(yuǎn)離內(nèi)燃 機(jī)，又可以安裝在內(nèi)燃機(jī)吸氣區(qū)域內(nèi)、吸氣側(cè)前或者吸氣側(cè)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于減少內(nèi)燃機(jī)煙塵排放的方法，其中確定吸入空氣的濕度和溫度由此計(jì)算出吸入空氣中的水所占的比例，而在吸氣管線中存在基本廢氣循環(huán)率，且對(duì)于參考濕度和參考吸入空氣溫度預(yù)先給定每次運(yùn)轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)速和燃料量)的廢氣循環(huán)率，并且，對(duì)于吸入空氣中含水量相對(duì)于參考值的偏差，廢氣循環(huán)率的變化會(huì)寫入到特性曲線，在吸入空氣含水量相對(duì)于參考值增加了的情況下，根據(jù)特性曲線減小廢氣循環(huán)率。
文檔編號(hào)F02D41/00GK101466931SQ200780020679
公開日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2007年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月5日
發(fā)明者H·張 申請(qǐng)人:歐陸汽車有限責(zé)任公司