CN103225562B - 用于调节空气质量的控制*** - Google Patents
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Abstract
提供一种用于内燃发动机的控制***,包括排气管道、氧化催化剂(OC)装置、温度传感器、进气空气质量流量传感器、发动机空气进气机构和控制模块。所述排气管道与排气流体连通且配置成接收排气。所述OC装置与排气管道流体连通。OC装置具有OC起燃温度。OC装置选择性地激活至起燃温度以引起排气的氧化。温度传感器位于OC装置上游的排气流中。温度传感器监测排气温度。所述进气空气质量流量传感器测量进入内燃发动机的空气质量。所述发动机空气进气机构被选择性地激活以调节进入内燃发动机的空气质量。
Description
技术领域
本发明的示例性实施例涉及用于车辆的内燃发动机的控制***,且更具体地涉及具有发动机空气进气机构的控制***,所述发动机空气进气机构调节进入内燃发动机的空气质量。
背景技术
从内燃发动机(尤其是柴油发动机)排放的排气是不均匀混合物,其包含气体排放物(如一氧化碳(CO)、未燃烃(HC)和氮氧化物(NOX))以及组成颗粒物质(PM)的凝相材料(液态和固态)。催化剂组分,通常布置在催化剂载体或者基底上,设置在发动机排气***中,以将这些排气组分中的某些或全部转化为未管制的排气组分。
用于减少CO和HC排放物的一种排气处理技术是氧化催化剂装置(OC)。OC装置包括流通式基底和涂覆到基底上的催化剂化合物。一旦OC装置达到阈值或起燃温度,OC的催化剂化合物引起排气的氧化反应。用于减少NOx排放物的一种排气处理技术是选择性催化还原(SCR)装置,其可位于OC装置的下游。用于高水平的颗粒物质减少的排气处理技术可包括颗粒过滤器(PF)装置,其捕获颗粒物质,可位于OC装置和SCR装置的下游。再生是从PF装置去除所积聚颗粒物质的过程。
在排气处理***的典型设置中,OC装置位于SCR装置和PF装置的上游。因而,在OC装置和PF装置之间损失的热量可能是显著的,尤其是在具有相对长的排气管的排气处理***中或者在排气流量相对低时。在OC装置和SCR装置之间损失的热量也可能是显著的。在增加SCR和PF装置的热量的一种方法中,OC装置的温度持续增加。然而,该方法在快速增加排气温度时可引起排气处理***的热冲击。此外,该方法还可能将OC装置加热到OC装置预期能够承受的阈值温度以上。
在另一种方法中,排气流量增加以将热量从OC装置驱动到SCR装置和PF装置。这导致增加的PF温度。然而,随着排气处理***中的排气流量增加,OC装置的温度继而将降低。具体地,OC装置的温度将最终下降低于起燃温度。这导致OC装置不能减少排气中的CO和HC。因此,需要这样一种排气处理***,其具有供应给SCR装置和PF装置的增加热量,同时仍保持OC装置处于相应起燃温度。
发明内容
在本发明的一个示例性实施例中,提供一种用于内燃发动机的控制***,包括排气管道、氧化催化剂(OC)装置、温度传感器、进气空气质量流量传感器、发动机空气进气机构和控制模块。所述排气管道与排气流体连通且配置成接收排气。所述OC装置与排气管道流体连通。OC装置具有OC起燃温度。OC装置选择性地激活至起燃温度以引起排气的氧化。温度传感器位于OC装置上游的排气流中。温度传感器监测排气温度。所述进气空气质量流量传感器测量进入内燃发动机的空气质量。所述发动机空气进气机构被选择性地激活以调节进入内燃发动机的空气质量。所述控制模块与温度传感器、进气空气质量流量传感器、和发动机空气进气机构连通。所述控制模块具有用于存储阈值排气流率的存储器。所述控制模块包括用于监测进气空气质量流量传感器且基于空气质量计算排气流率的控制逻辑。所述控制模块包括用于监测温度传感器的排气温度且基于OC装置处的排气温度计算OC装置的温度的控制逻辑。所述控制模块包括用于确定OC装置的温度是否为高于OC装置的起燃温度的阈值量的控制逻辑。所述控制模块包括用于在排气流率低于阈值排气流率时且在OC装置处于高于OC装置的起燃温度的阈值量时激活发动机空气进气机构以调节空气质量的控制逻辑。
方案1.一种用于内燃发动机的控制***,包括:
排气管道,所述排气管道与内燃发动机流体连通且配置成从内燃发动机接收排气;
氧化催化剂(OC)装置,所述OC装置与排气管道流体连通,其中,所述OC装置具有OC起燃温度,且其中,所述OC装置被选择性地激活至起燃温度以引起排气的氧化;
温度传感器,所述温度传感器位于OC装置上游的排气管道中,温度传感器监测排气温度;
进气空气质量流量传感器,用于测量进入内燃发动机的空气质量;
发动机空气进气机构,所述发动机空气进气机构被选择性地激活以调节进入内燃发动机的空气质量;和
控制模块,所述控制模块与温度传感器、进气空气质量流量传感器、和发动机空气进气机构连通,所述控制模块具有用于存储阈值排气流率的存储器,且包括:
用于监测进气空气质量流量传感器且基于空气质量计算排气流率的控制逻辑;
用于监测温度传感器的排气温度且基于OC装置处的排气温度计算OC装置的温度的控制逻辑;
用于确定OC装置的温度是否为高于OC装置的起燃温度的阈值量的控制逻辑;以及
用于在排气流率低于阈值排气流率时且在OC装置处于高于OC装置的起燃温度的阈值量时激活发动机空气进气机构以调节空气质量的控制逻辑。
方案2.根据方案1所述的控制***,其中,所述发动机空气进气机构是排气再循环(EGR)阀和节气门阀中的一个。
方案3.根据方案1所述的控制***,其中,所述控制模块包括用于基于空气质量的当前值来激活发动机空气进气机构的控制逻辑。
方案4.根据方案1所述的控制***,其中,所述控制模块包括用于基于特定占空比来激活发动机空气进气机构的控制逻辑。
方案5.根据方案1所述的控制***,其中,所述控制模块与车辆速度传感器连通,且其中,所述控制模块包括用于基于从车辆速度传感器发送的信号来确定车辆速度的控制逻辑。
方案6.根据方案5所述的控制***,其中,所述控制模块包括用于确定车辆速度是否低于阈值车辆速度的控制逻辑,且其中,所述控制模块包括在车辆速度低于阈值车辆速度时激活发动机空气进气机构以调节空气质量的控制逻辑。
方案7.根据方案1所述的控制***,其中,所述控制模块包括用于监测内燃发动机的发动机RPM和发动机燃料供应的控制逻辑,其中,所述控制模块包括在发动机燃料供应低于阈值燃料供应值时激活发动机空气进气机构以调节空气质量的控制逻辑。
方案8.根据方案1所述的控制***,其中,所述控制模块包括用于监测内燃发动机的发动机RPM和发动机扭矩的控制逻辑,其中,所述控制模块包括在发动机扭矩低于阈值扭矩值时激活发动机空气进气机构以调节空气质量的控制逻辑。
方案9.根据方案1所述的控制***,还包括与排气管道流体连通的氧气传感器,控制模块与氧气传感器连通,且其中,所述控制模块包括用于监测氧气传感器的排气中的氧气浓度的控制逻辑。
方案10.根据方案9所述的控制***,其中,所述控制模块包括用于基于排气中的氧气浓度来计算内燃发动机的进气空气质量的控制逻辑,且其中,所述控制模块包括基于从氧气浓度计算的进气空气质量来调节发动机空气进气机构的控制逻辑。
方案11.根据方案1所述的控制***,其中,所述控制模块包括用于基于排气温度来计算内燃发动机的进气空气质量的控制逻辑。
方案12.根据方案11所述的控制***,其中,所述控制模块包括基于从排气温度计算的内燃发动机的进气空气质量来激活发动机空气进气机构以调节空气质量的控制逻辑。
方案13.一种控制内燃发动机的方法,包括:
提供氧化催化剂(OC)装置,所述OC装置与排气管道流体连通,其中,所述OC装置具有OC起燃温度,且其中,所述OC装置被选择性地激活至起燃温度以引起排气的氧化;
通过温度传感器监测排气温度,所述温度传感器位于OC装置上游的排气管道中;
通过进气空气质量流量传感器测量进入内燃发动机的空气质量;
提供发动机空气进气机构,所述发动机空气进气机构被选择性地激活以调节进入内燃发动机的空气质量;
通过控制模块监测进气空气质量流量传感器且基于空气质量计算排气流率;
通过控制模块基于OC装置处的排气温度计算OC装置的温度;
通过控制模块确定OC装置的温度是否为高于OC装置的起燃温度的阈值量;以及
在排气流率低于存储在控制模块的存储器中的阈值排气流率时且在OC装置的温度高于OC装置的起燃温度的阈值量时,激活发动机空气进气机构以调节空气质量。
方案14.根据方案13所述的方法,其中,所述发动机空气进气机构是排气再循环(EGR)阀和节气门阀中的一个。
方案15.根据方案13所述的方法,包括:通过控制模块基于空气质量的当前值来激活发动机空气进气机构。
方案16.根据方案13所述的方法,包括:通过控制模块基于特定占空比来控制发动机空气进气机构。
方案17.根据方案13所述的方法,包括:通过控制模块基于从车辆速度传感器发送的信号来确定车辆速度。
方案18.根据方案18所述的方法,包括:通过控制模块确定车辆速度是否低于阈值车辆速度,且其中,所述控制模块包括在车辆速度低于阈值车辆速度时激活发动机空气进气机构以调节空气质量的控制逻辑。
方案19.根据方案13所述的方法,包括:通过控制模块监测内燃发动机的发动机RPM和发动机燃料供应,其中,所述控制模块包括在发动机燃料供应低于阈值燃料供应值时激活发动机空气进气机构以调节空气质量的控制逻辑。
方案20.根据方案13所述的方法,包括:通过控制模块监测内燃发动机的发动机RPM和发动机扭矩,其中,所述控制模块包括在发动机扭矩低于阈值扭矩值时激活发动机空气进气机构以调节空气质量的控制逻辑。
本发明的上述特点和优点以及其它特点和优点从本发明的以下详细描述结合附图显而易见。
附图说明
其它特点、优点和细节将在实施例的以下详细描述中仅通过示例的方式显现,详细描述参考附图,在附图中:
图1是发动机的控制***的示意图;和
图2是图示激活图1所示的控制***的热调节模式(TMM)的方法的过程流图。
具体实施方式
以下描述本质上仅仅是示例性的且不旨在限制本公开、应用或使用。应当理解的是在附图中,相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。如在此所使用的,术语模块指的是专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或更多软件或固件程序的处理器(共享的、专用的、或组)和存储器、组合逻辑电路、和/或提供所述功能的其他合适的部件。
现在参考图1,示例性实施例涉及车辆(图1未示出)的内燃(IC)发动机12的控制***10。发动机12配置成从空气进气通道22接收进气空气20。空气进气通道22包括进气空气质量流量传感器24,用于确定发动机12的进气空气质量。在一个实施例中,进气空气质量流量传感器24可以是叶轮流速计或热线式进气空气质量流量传感器,然而要理解的是,还可以使用其它类型的传感器。发动机12连接到进气歧管30和排气歧管32。进气歧管30流体地连接到空气进气通道22和节气门阀36。节气门阀35调整或调节进入发动机12的进气空气20的量。在一个示例性实施例中,节气门阀36可以是蝶形阀,然而要理解的是,还可以使用其它类型的阀。排气歧管32连接到排气管道14,排气管道14是排气处理***40的一部分。在图1中,排气管道14可以包括多个部段,且将排气15从IC发动机12传输给排气处理***40的各个排气处理装置。
控制***10还可以包括用于发动机12的增压装置,例如涡轮增压器44。涡轮增压器44包括压缩机46,压缩机46设置在空气进气通道22中且与空气进气通道22流体连通。压缩机46可以由设置在排气管道14中的涡轮48驱动。轴50将压缩机46与涡轮48连接,其中,涡轮48驱动轴50。控制***10还可以包括一个或多个发动机气体再循环(EGR)通道52,用于将排气15的至少一部分再循环到空气进气通道22。在所示示例性实施例中,EGR通道52显示在涡轮48的上游,然而要理解的是,EGR通道52还可以位于涡轮48的下游。进入空气进气通道22的排气15的量或速率可以由EGR阀60控制或调节。
本文所述的排气处理***40可以在各个发动机***中实施,可包括但不限于,柴油发动机***、汽油直喷式***、以及均质充气压缩点火发动机***。在所示实施例中,排气处理***装置包括氧化催化剂装置(OC)62、选择性催化还原装置(SCR)64和颗粒过滤器装置(PF)66。可以理解,本公开的排气处理***可包括图1所示的排气处理装置中的一个或多个的各种组合和/或其它排气处理装置(未示出),且不限于该示例。
OC装置62可包括例如流通式金属或陶瓷整料基底,基底包装在不锈钢外壳或罐中,其具有与排气管道14流体连通的入口和出口。基底可包括设置在其上的氧化催化剂化合物。氧化催化剂化合物可作为涂层涂覆且可包括铂族金属,例如铂(Pt)、钯(Pd)、铑(Rh)或其它合适的氧化催化剂或其组合。OC装置62用于处理未燃气体和非挥发性HC和CO,其被氧化以形成二氧化碳和水。OC装置62包括起燃温度,起燃温度表示OC装置62氧化未燃气体和非挥发性HC和CO且形成二氧化碳和水的温度。在一个示例性实施例中,OC装置62的起燃温度是大约250℃。
SCR装置64可以设置在OC装置62的下游。以类似于OC装置62的方式,SCR装置64可包括例如流通式金属或陶瓷整料基底,基底包装在不锈钢外壳或罐中,其具有与排气管道14流体连通的入口和出口。基底可包括涂覆在其上的SCR催化剂组分。SCR催化剂组分可包含沸石和一种或多种贱金属组分,如:铁(Fe)、钴(Co)、铜(Cu)或者钒(V),其可以在存在还原剂(例如氨(NH3))的情况下有效地操作以转化排气15中的NOX组分。SCR装置64也可以包括相应起燃温度,其表示SCR装置64将排气15中的NOX组分转换为氮的温度。在一个示例性实施例中,SCR装置64的起燃温度是大约200℃。
PF装置66可以设置在SCR装置64的下游。PF装置66操作以过滤排气15中的碳和其它颗粒。在各个实施例中,PF装置66可以使用陶瓷壁流式整料过滤器70构造,其可以包装在例如不锈钢制成的外壳或罐中,具有与排气管道14流体连通的入口和出口。陶瓷壁流式整料过滤器70可以具有由纵向延伸壁限定的多个纵向延伸通道。所述通道包括具有开口入口端部和封闭出口端部的入口通道子组和具有封闭入口端部和开口出口端部的出口通道子组。通过入口通道的入口端部进入过滤器70的排气15被强制迁移通过相邻的纵向延伸壁至出口通道。通过该壁流式机构,排气15被过滤碳和其它颗粒。过滤的颗粒沉积在入口通道的纵向延伸壁上,且随着时间的经过将具有增加IC发动机12经受的排气背压的影响。应当理解的是,陶瓷壁流式整料过滤器本质上仅仅是示例性的,且PF66可以包括其它过滤器装置,例如缠绕或者填充纤维的过滤器、开孔泡沫、烧结金属纤维等等。由颗粒物质积聚在整料过滤器70中引起的排气背压的增加通常需要PF装置66被定期地清洗或再生。再生包括在通常高温(>600℃)环境中氧化或燃烧所积聚的碳和其它颗粒。
控制模块80操作性地连接到发动机12和控制***10且通过多个传感器监测发动机12和控制***10。具体地,图1图示了控制模块80与氧气传感器82、温度传感器84、车辆速度传感器86、进气空气质量流量传感器24、节气门阀36和EGR阀60连通。氧气传感器82位于OC装置62的上游且处于涡轮48的出口90处。氧气传感器82配置成将表示排气15中的氧气浓度的信号发送给控制模块80。温度传感器84将表示涡轮48的出口90处的排气管道14中的温度的电信号发送给控制模块80。即,温度传感器84指示OC装置62上游温度。车辆速度传感器86指示车辆(图1未示出)的速度。例如,在一个实施例中,车辆速度传感器86确定驱动轴(未示出)的旋转速度,其中,变速器(未示出)将发动机扭矩传输给驱动车辆车轮的驱动轴。
控制模块80可以是发动机控制单元(ECU)或动力系控制模块(PCU),其包括计算位于OC装置62上游的排气管道14内的排气流率的控制逻辑。排气流率基于发动机12的进气空气质量(由进气空气质量流量传感器24测量)以及发动机12的燃料质量流量。具体地,发动机12的排气流量通过将发动机12的进气空气质量与发动机12的燃料质量流量相加来计算。燃料质量流量通过将在给定时间段内喷射到发动机12中的总燃料量求和来测量。燃料质量流量与空气质量流率相加以计算发动机12的排气流率。排气流率表示OC装置62的入口92处的排气流率。
控制模块80包括用于基于温度传感器84确定OC装置62的温度的控制逻辑。控制模块80还包括确定OC装置62的温度是否为高于OC装置62的相应起燃温度的阈值量的控制逻辑。具体地,例如,在一个实施例中,如果OC装置62的起燃温度是大约250℃,那么高于OC装置62的相应起燃温度的阈值量将是大约30℃。OC装置62高于起燃温度确保调节排气管道14内的排气流率将不会使得OC装置62下降低于起燃温度。
控制模块80包括用于基于至少在OC装置62的入口92处计算的排气流率和OC装置62上游温度来调节排气管道14内的排气流率的控制逻辑。排气流率的调节可以称为热调节模式(TMM)。具体地,控制模块80包括用于在计算排气流率低于阈值排气流率值的情况下且在OC装置62处于高于起燃温度的阈值量时调节排气流率的控制逻辑。控制模块80的存储器存储相应阈值排气流率和OC装置62的起燃温度的值。在一个示例性实施例中,阈值排气流率处于或低于大约200kg/hr以激活热调节模式。
控制模块80可使用发动机空气进气机构来调节排气管道14内的排气流率。发动机空气进气机构可以是节气门阀36或EGR阀60。节气门阀36调整或调节进入发动机12的进气空气20的量。即,节气门阀36选择性地调节或振荡从空气进气通道22进入发动机12的进气空气20,继而形成排气15的流率的振荡。在另一种方法中,排气流率通过是EGR阀60的发动机空气进气机构来调节。即,EGR阀60选择性地调节再循环回到发动机12的排气15的量。
排气15的调节可以使用多种不同方法来完成。在一种方法中,排气流率可以使用进气空气质量流量传感器24调节。具体地,在使用进气空气质量流量传感器24的闭环方法中,控制模块80包括用于监测进气空气质量流量传感器24的控制逻辑。控制模块80包括用于基于进气空气质量流量传感器24来确定发动机12的进气空气质量的控制逻辑。控制模块80还包括用于激活发动机空气进气机构(即,节气门阀36或EGR阀60)以调节进气空气质量的控制逻辑,其中,调节基于发动机12的进气空气质量的当前值。例如,在一个实施例中,控制模块80可包括用于使得进气空气质量在400mg/Hub和500mg/Hub之间周期性地振荡的控制逻辑。
在另一种方法中,控制模块80包括基于特定占空比来控制发动机空气进气机构(即,节气门阀36或EGR阀60)的控制逻辑。例如,在一个实施例中,控制模块80可包括用于基于节气门阀36或EGR阀60以大约50%的时间打开的占空比来调节空气流量的控制逻辑。
在又一种方法中,排气流率使用氧气传感器82或温度传感器84借助于闭环方法来调节。具体地,在使用氧气传感器82的一种方法中,控制模块80包括用于监测氧气传感器82的排气15中的氧气浓度的控制逻辑。控制模块80还包括用于基于排气15中的氧气浓度来计算发动机12的进气空气质量的控制逻辑。控制模块80还包括用于基于从氧气浓度计算的发动机12的进气空气质量来调节发动机空气进气机构(即,节气门阀36或EGR阀60)的控制逻辑。可选地,在另一个实施例中,控制模块包括用于监测温度传感器84的排气15中的排气温度的控制逻辑。控制模块80于是基于排气温度来计算发动机12的进气空气质量。控制模块80基于发动机12的进气空气质量来调节发动机空气进气机构,其中,发动机12的进气空气质量基于排气15的温度。
控制模块80还可以包括监测温度传感器84且确定OC装置62的温度的保护特征。控制模块80包括用于确保OC装置62的温度不会下降低于相应起燃温度的控制逻辑。具体地,在控制模块80确定OC装置62的温度处于起燃温度的特定范围内的情况下,那么控制模块80可以停用热调节模式且排气15不再调节或振荡。
除了OC装置62的温度和排气流率之外,控制模块80还可以包括用于还基于其它变量来调节排气流量的控制逻辑。例如,控制模块80包括用于监测确定车辆速度的车辆速度传感器86的控制逻辑。在车辆速度下降低于阈值速度的情况下,那么控制模块80可包括用于激活热调节模式的控制逻辑。例如,在一个实施例中,控制模块80包括用于在车辆速度处于或低于大约16km/hr(大约10mph)时激活热调节模式的控制逻辑。
在另一个示例中,控制模块80包括用于监测发动机12的发动机燃料供应的控制逻辑。具体地,控制模块80包括用于监测发动机12的发动机RPM和燃料供应的控制逻辑。发动机12的燃料供应是通过燃料喷射器(图1未示出)引入发动机12中的燃料量。在一个实施例中,发动机的燃料供应可以根据立方厘米每Hub(其中,Hub表示做功冲程每转)来度量。控制模块80的存储器包括发动机标定表,包括发动机速度(RPM)对比发动机燃料供应(cc/Hub)。在一个示例性实施例中,控制模块80包括在发动机燃料供应低于阈值(可以处于或低于30cc/Hub)时激活热调节模式的控制逻辑。
在又一个示例中,控制模块80包括用于监测发动机12的发动机扭矩的控制逻辑。具体地,控制模块80包括用于监测发动机12的发动机RPM和发动机扭矩的控制逻辑。控制模块80的存储器可包括发动机扭矩对比发动机RPM的标定表。在一个示例性实施例中,控制模块80包括在发动机扭矩低于阈值(例如50Nm)时激活热调节模式的控制逻辑。
控制模块80可以由于各种不同原因来调节排气管道14中的排气流率。例如,在一个实施例中,热调节模式可以在再生期间激活以有助于在PF装置66中形成升高温度。即,在一个实施例中,控制模块80包括用于在PF装置66的再生期间激活热调节模式的控制逻辑。增加的排气流率还在排气15中形成较高水平的氧气,这继而还增加再生期间PF装置66中的积聚碳和其它颗粒的氧化或燃烧量。这继而改进发动机12的燃料经济性和排放,因为排气流率的调节转换为PF装置再生所需的时间更少。在另一个实施例中,控制模块80包括在SCR装置64未达到或获得相应起燃或阈值温度时激活热调节模式的控制逻辑。热调节模式被激活以在SCR装置64中形成升高温度,这继而有助于SCR装置64更快地达到起燃。
现在将阐述操作控制***10的方法。参考图2,图示操作控制***10的示例性过程的示例性过程流图总体上由附图标记200表示。过程200在步骤202开始,其中,控制模块50包括监测温度传感器84以确定OC装置62的上游温度的控制逻辑。过程200然后可前进到步骤204。
在步骤204,控制模块包括用于基于温度传感器84确定OC装置62的温度的控制逻辑。控制模块80还包括确定OC装置62的温度是否为高于OC装置62的相应起燃温度的阈值量的控制逻辑。具体地,例如,在一个实施例中,如果OC装置62的起燃温度是大约250℃,那么高于OC装置62的相应起燃温度的阈值量将是大约30℃。在OC装置62未高于阈值量的情况下,那么过程200返回步骤202。在OC装置62高于阈值量的情况下,那么过程200可前进到步骤206。
在步骤206,控制模块80包括用于监测进气空气质量流量传感器24的控制逻辑。控制模块80还包括用于计算位于OC装置62上游的排气管道14内的排气流率的控制逻辑。排气流率基于发动机12的进气空气质量(由进气空气质量流量传感器24测量)以及发动机12的燃料质量流量。在另一个实施例中,过程200然后可前进到步骤208。
在步骤208,控制模块80包括用于确定排气流率是否低于阈值的控制逻辑。在排气流率高于阈值的情况下,过程200返回到步骤206。在排气流率低于阈值的情况下,过程200然后可前进到步骤210。
在步骤210,控制模块80包括用于监测发动机12的发动机燃料供应且确定发动机燃料供应是否低于阈值的控制逻辑。应当注意的是,在至少一些实施例中,步骤210是任选的且可以省去。在一个实施例中,发动机燃料供应的阈值处于或低于30cc/Hub。在发动机燃料供应不低于阈值的情况下,过程200可返回到步骤206。在发动机燃料供应低于阈值的情况下,那么过程200然后可前进到步骤212。
在步骤212,控制模块80包括用于监测发动机12的发动机扭矩且确定发动机扭矩是否低于阈值的控制逻辑。应当注意的是,在至少一些实施例中,步骤212是任选的且可以省去。在发动机扭矩不低于阈值的情况下,过程200可返回到步骤206。在发动机扭矩低于阈值的情况下,那么过程200然后可前进到步骤214。
在步骤214,控制模块包括用于监测确定车辆速度的车辆速度传感器86的控制逻辑,且包括用于确定车辆速度是否下降低于阈值速度的控制逻辑。应当注意的是,在一些实施例中,步骤214是任选的且可以省去。在车辆速度不下降低于阈值速度的情况下,过程200可返回到步骤206。在车辆速度下降低于阈值速度的情况下,那么过程200然后可前进到步骤216。
在步骤216,控制模块80包括用于使用发动机空气进气机构来调节排气管道4内的排气流率的控制逻辑。发动机空气进气机构可以是节气门阀36或EGR阀60。换句话说,激活热调节模式。然后,过程200可终止。
尽管本发明已经参考示例性实施例来描述,但是本领域技术人员可理解的是,在不偏离本发明范围的情况下,可以作出各种变化且等价物可以替代其元件。另外,在不偏离本发明本质范围的情况下,可以作出许多修改以使得具体情况或材料适合于本发明的教导。因此,本发明并不旨在限于所公开的具体实施例,而本发明将包括所有落入本申请范围内的所有实施例。
Claims (20)
1.一种用于内燃发动机的控制***,包括:
排气管道,所述排气管道与内燃发动机流体连通且配置成从内燃发动机接收排气;
氧化催化剂(OC)装置,所述氧化催化剂装置与排气管道流体连通,其中,所述氧化催化剂装置具有氧化催化剂起燃温度,且其中,所述氧化催化剂装置被选择性地激活至起燃温度以引起排气的氧化;
温度传感器,所述温度传感器位于氧化催化剂装置上游的排气管道中,温度传感器监测排气温度;
进气空气质量流量传感器,用于测量进入内燃发动机的空气质量;
发动机空气进气机构,所述发动机空气进气机构被选择性地激活以调节进入内燃发动机的空气质量;和
控制模块,所述控制模块与温度传感器、进气空气质量流量传感器、和发动机空气进气机构连通,所述控制模块具有用于存储阈值排气流率的存储器,且包括:
用于监测进气空气质量流量传感器且基于空气质量计算排气流率的控制逻辑;
用于监测温度传感器的排气温度且基于氧化催化剂装置处的排气温度计算氧化催化剂装置的温度的控制逻辑;
用于确定氧化催化剂装置的温度是否为高于氧化催化剂装置的起燃温度的阈值量的控制逻辑;以及
用于在排气流率低于阈值排气流率时且在氧化催化剂装置处于高于氧化催化剂装置的起燃温度的阈值量时激活发动机空气进气机构以调节空气质量的控制逻辑。
2.根据权利要求1所述的控制***,其中,所述发动机空气进气机构是排气再循环(EGR)阀和节气门阀中的一个。
3.根据权利要求1所述的控制***,其中,所述控制模块包括用于基于空气质量的当前值来激活发动机空气进气机构的控制逻辑。
4.根据权利要求1所述的控制***,其中,所述控制模块包括用于基于特定占空比来激活发动机空气进气机构的控制逻辑。
5.根据权利要求1所述的控制***,其中,所述控制模块与车辆速度传感器连通,且其中,所述控制模块包括用于基于从车辆速度传感器发送的信号来确定车辆速度的控制逻辑。
6.根据权利要求5所述的控制***,其中,所述控制模块包括用于确定车辆速度是否低于阈值车辆速度的控制逻辑,且其中,所述控制模块包括在车辆速度低于阈值车辆速度时激活发动机空气进气机构以调节空气质量的控制逻辑。
7.根据权利要求1所述的控制***,其中,所述控制模块包括用于监测内燃发动机的发动机RPM和发动机燃料供应的控制逻辑,其中,所述控制模块包括在发动机燃料供应低于阈值燃料供应值时激活发动机空气进气机构以调节空气质量的控制逻辑。
8.根据权利要求1所述的控制***,其中,所述控制模块包括用于监测内燃发动机的发动机RPM和发动机扭矩的控制逻辑,其中,所述控制模块包括在发动机扭矩低于阈值扭矩值时激活发动机空气进气机构以调节空气质量的控制逻辑。
9.根据权利要求1所述的控制***,还包括与排气管道流体连通的氧气传感器,控制模块与氧气传感器连通,且其中,所述控制模块包括用于监测氧气传感器的排气中的氧气浓度的控制逻辑。
10.根据权利要求9所述的控制***,其中,所述控制模块包括用于基于排气中的氧气浓度来计算内燃发动机的进气空气质量的控制逻辑,且其中,所述控制模块包括基于从氧气浓度计算的进气空气质量来调节发动机空气进气机构的控制逻辑。
11.根据权利要求1所述的控制***,其中,所述控制模块包括用于基于排气温度来计算内燃发动机的进气空气质量的控制逻辑。
12.根据权利要求11所述的控制***,其中,所述控制模块包括基于从排气温度计算的内燃发动机的进气空气质量来激活发动机空气进气机构以调节空气质量的控制逻辑。
13.一种控制内燃发动机的方法,包括:
提供氧化催化剂(OC)装置,所述氧化催化剂装置与排气管道流体连通,其中,所述氧化催化剂装置具有氧化催化剂起燃温度,且其中,所述氧化催化剂装置被选择性地激活至起燃温度以引起排气的氧化;
通过温度传感器监测排气温度,所述温度传感器位于氧化催化剂装置上游的排气管道中;
通过进气空气质量流量传感器测量进入内燃发动机的空气质量;
提供发动机空气进气机构,所述发动机空气进气机构被选择性地激活以调节进入内燃发动机的空气质量;
通过控制模块监测进气空气质量流量传感器且基于空气质量计算排气流率;
通过控制模块基于氧化催化剂装置处的排气温度计算氧化催化剂装置的温度;
通过控制模块确定氧化催化剂装置的温度是否为高于氧化催化剂装置的起燃温度的阈值量;以及
在排气流率低于存储在控制模块的存储器中的阈值排气流率时且在氧化催化剂装置的温度高于氧化催化剂装置的起燃温度的阈值量时,激活发动机空气进气机构以调节空气质量。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,所述发动机空气进气机构是排气再循环(EGR)阀和节气门阀中的一个。
15.根据权利要求13所述的方法,包括:通过控制模块基于空气质量的当前值来激活发动机空气进气机构。
16.根据权利要求13所述的方法,包括:通过控制模块基于特定占空比来控制发动机空气进气机构。
17.根据权利要求13所述的方法,包括:通过控制模块基于从车辆速度传感器发送的信号来确定车辆速度。
18.根据权利要求17所述的方法,包括:通过控制模块确定车辆速度是否低于阈值车辆速度,且其中,所述控制模块包括在车辆速度低于阈值车辆速度时激活发动机空气进气机构以调节空气质量的控制逻辑。
19.根据权利要求13所述的方法,包括:通过控制模块监测内燃发动机的发动机RPM和发动机燃料供应,其中,所述控制模块包括在发动机燃料供应低于阈值燃料供应值时激活发动机空气进气机构以调节空气质量的控制逻辑。
20.根据权利要求13所述的方法,包括:通过控制模块监测内燃发动机的发动机RPM和发动机扭矩,其中,所述控制模块包括在发动机扭矩低于阈值扭矩值时激活发动机空气进气机构以调节空气质量的控制逻辑。
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