用于控制车辆发动机的装置及其方法制造方法及图纸

根据本发明专利技术的用于控制车辆发动机的装置可包括：具有多个燃烧室并且通过燃烧喷入燃烧室的燃料提供驱动转矩的共轨式发动机；通过使从燃烧室排出的部分废气再循环而将废气提供至燃烧室的EGR装置；置于排气管道中并净化从燃烧室排出的废气的SCR催化剂；以及根据SCR催化剂的温度控制共轨式发动机的控制参数的控制器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于控制车辆发动机的装置及其方法。更具体地，本专利技术涉及用于控制车辆发动机的装置及能够改善燃料消耗并且减少诸如氮氧化合物的废气的量的方法。
技术介绍
本部分的陈述仅用于提供与本专利技术相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。有关车辆排出的废气中的有害物质的环境法规在许多国家已经日益加强。因此，在这些有关废气的法规规定之下，车辆安装有各种类型的用于除去包含在废气中的有害物质例如NOx、CO以及THC的催化剂设备。作为各种类型的催化剂设备的示例，已经使用的有柴油氧化催化剂(DOC)、柴油微粒过滤器(DPF)、稀燃氮氧化物捕集(LNT)以及选择性催化还原单元(SCR)。安装用于减少有害物质的废气后处理系统，例如DOC、LNT、SCR需要化学反应的基本温度(活化温度)。总体而言，在发动机冷却状态下的废气温度较低，并且废气后处理系统在冷却状态下并未激活。因此，废气后处理系统的废气净化率将降低，并且废气量，例如氮氧化合物的量将会增加。如此，利用用于提高废气再循环(EGR)率的方法来减少废气量。然而，当使用该方法时，车辆的燃料消耗将会恶化。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于控制车辆发动机的装置，其能够在废气后处理单元的温度未达到活化温度时改善车辆的燃料消耗并且减少废气量。根据本专利技术的示例性实施例，用于控制发动机的装置可包括：具有多个燃烧室并且通过燃烧喷入燃烧室中的燃料提供驱动转矩的共轨式(common rail)发动机；通过使从燃烧室排出的部分废气再循环而将废气提供至燃烧室的EGR装置；置于排气管道中并净化从燃烧室排出的废气的SCR催化剂；以及根据SCR催化剂的温度控制共轨式发动机的控制参数的控制器。所述控制器可在SCR催化剂的温度大于或等于活化温度时进入催化剂活化燃烧模式，并且可在SCR催化剂的温度小于活化温度时进入催化剂失活燃烧模式。当进入催化剂活化燃烧模式时，控制器可使燃料喷入燃烧室的时刻提前，增加共轨式发动机的共轨的压力，并且减少EGR装置的废气再循环量。当进入催化剂失活燃烧模式时，控制器可使燃料喷入燃烧室的时刻延迟，减小共轨式发动机的共轨的压力，并且增加EGR装置的废气再循环量。根据本专利技术的另一示例性实施例，用于控制车辆发动机的方法可包括：检测净化废气的SCR催化剂的温度；将SCR催化剂的温度与活化温度进行比较；以及根据SCR催化剂的温度控制共轨式发动机的控制参数。控制共轨式发动机的控制参数可包括：当SCR催化剂的温度大于或等于活化温度时，进入催化剂活化燃烧模式；以及当SCR催化剂的温度小于活化温度时，进入催化剂失活燃烧模式。当进入催化剂活化燃烧模式时，可使燃料喷入燃烧室的时刻提前，可增加共轨式发动机的共轨的压力，并且可减少EGR装置的废气再循环量。当进入催化剂失活燃烧模式时，可使燃料喷入燃烧室的时刻延迟，可减少共轨式发动机的共轨的压力，并且可增加EGR装置的废气再循环量。根据本专利技术的示例性实施例，通过根据废气后处理单元的催化剂的温度调整发动机的控制参数，能够改善车辆的燃料消耗并且减少诸如氮氧化合物的废气的量。进一步地，当SCR催化剂的温度大于或等于活化温度时，通过进入催化剂活化燃烧模式能够减少燃料消耗，并且，当SCR催化剂的温度小于活化温度时，通过进入催化剂失活燃烧模式，能够减少诸如氮氧化合物的废气的量。通过本文描述，本专利技术的更多的适用范围将显而易见。应当理解是，本文的描述和特定示例仅用于阐述目的，而并不在于表示本专利技术的范围。附图说明为了使本专利技术更易于理解，现将参考附图对本专利技术的各种形式进行描述，其以示例方式给出，其中：附图是用以参考来解释本专利技术的示例性实施例，本专利技术的精神不应解释为仅限于附图。图1是示出根据本专利技术示例性实施例的用于控制车辆发动机的装置的示意图；图2是示出根据本专利技术示例性实施例的共轨式发动机的示意图；图3是示出根据本专利技术示例性实施例的用于控制车辆发动机的装置的方框图；并且图4是示出根据本专利技术示例性实施例的用于控制车辆发动机的方法的流程图；此处所述的附图仅用于例示的目的，并非用于以任何方式限制本专利技术的范围。附图标记说明100：共轨式发动机110：燃烧室130：进气歧管150：燃料箱152：高压燃料泵154：压力控制阀156：共轨158：压力传感器160：喷嘴200：EGR装置210：EGR阀220：EGR冷却器300：SCR催化剂310：温度传感器400：涡轮增压器500：控制器具体实施方式下文描述实际仅为实施例，并且不旨在限制本专利技术及其应用或者用途。应当理解的是，所有附图中对应的附图标记表示类似或对应的元件和特征。如本领域的技术人员会意识到的，在不背离本专利技术的实质或范围的情况下，所述实施例可以各种不同的方式修改。此外，为了更好地理解和简化描述，附图中每个配置的尺寸和厚度都将不定地示出，但是本专利技术不限于此。在附图中，层、膜、板、区域等的厚度，为了清晰显示而进行了放大。图1是示出根据本专利技术示例性实施例的用于控制车辆发动机的装置的示意图；如图1所示，根据本专利技术示例性实施例的用于控制车辆发动机的装置包括：具有多个燃烧室110并且通过燃烧喷入燃烧室110中的燃料来提供驱动转矩的共轨式发动机100；通过使从燃烧室110排出的部分废气再循环而将废气提供至燃烧室110的EGR装置200；置于废气管道中并净化从燃烧室110排出的废气的SCR催化剂300；以及图2中根据SCR催化剂300的温度控制共轨式发动机100的参数的控制器500。所述共轨式发动机100不同于现有的通过混合器将空气和燃料提供至燃烧室110的方案而运行的发动机，其通过将燃料直接喷入燃烧室110的方案而运行。例如，迄今为止所使用的柴油机燃料喷射设备通过这样的方案来
运行，其使用凸轮驱动设备以获得喷射压力，其原理是，喷射压力伴随着速率的增加而增加，并且因此喷射的燃料量将增加。然而，根据本专利技术的共轨式发动机方案的优势在于，喷射压力的产生和喷射过程彼此分离，这样，在设计发动机时，能够分别地考虑压力的产生以及燃料的喷射，并且因此，燃烧和喷入过程可以自由地设计。即是说，在共轨式柴油机中，由于燃料压力和燃料喷入时间可根据发动机运行条件使用发动机特性图(Map)进行调整，即使在发动机每分钟转速(rpm)较低时，也能够高压喷射，因此，完全燃烧得以实现，排气与噪声将减少，且燃料效率将会显著提高。参考图2，根据共轨式发动机100，燃料箱150中的燃料通过高压燃料泵152被抽送提供至共轨156。在维持预设压力的同时提供至共轨156的燃料通过燃料喷嘴160喷入燃烧室110。高压燃料泵152在通过凸轮轴(未示出)驱动的同时操用以抽送燃料，并且共轨156中的压力通过压力传感器158进行检测。控制器500根据发动机的每分钟转速和负载控制置于高压燃料泵152出口的压力控制阀154，从而在旋转发动机的同时，无需高压压缩燃料而将燃料持续控制至设定值。参考图1，EGR装置200从供应经涡轮增压的空气至发动机的涡轮增压器400的前端提取废气，并且将废气再循环至发动机。本领域的技术人员应当认识到，废气也能在其他节点进行采集以用以进行再循环。EGR装置200包括调整废气再循环量的EGR阀210、冷却通过EGR阀210再循环的高温废气的EGR冷却器210。废气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制车辆发动机的装置，包括：共轨式发动机，其具有多个燃烧室，并且通过燃烧喷入燃烧室的燃料提供驱动转矩；EGR装置，其通过使从燃烧室排出的部分废气再循环而将废气提供至燃烧室；SCR催化剂，其置于排气管道中，并且被配置成净化从燃烧室排出的废气；以及控制器，其根据SCR催化剂的温度控制共轨式发动机的控制参数。

【技术特征摘要】
2015.05.21 KR 10-2015-00710801.一种用于控制车辆发动机的装置，包括：共轨式发动机，其具有多个燃烧室，并且通过燃烧喷入燃烧室的燃料提供驱动转矩；EGR装置，其通过使从燃烧室排出的部分废气再循环而将废气提供至燃烧室；SCR催化剂，其置于排气管道中，并且被配置成净化从燃烧室排出的废气；以及控制器，其根据SCR催化剂的温度控制共轨式发动机的控制参数。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器被配置成，当所述SCR催化剂的温度大于或等于活化温度时，进入催化剂活化燃烧模式，并且当所述SCR催化剂的温度小于所述活化温度时，进入催化剂失活燃烧模式。3.根据权利要求2所述的装置，其中当进入所述催化剂活化燃烧模式时，所述控制器被配置成，使燃料喷入所述燃烧室的时刻提前，增加所述共轨式发动机的共轨的压力，并且减少所述EGR装置的废气再循环量。4.根据权利要求2所述的装置，其中当进入所述催化剂失活燃烧模式时，所述控制器被...

【专利技术属性】
技术研发人员：李泰成，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR