用于控制NOx的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及用于控制NOx的系统和方法，可包括通过使用虚拟传感器预测NOx生成量；比较NOx预测量与预定的NOx目标量；和控制NOx生成量从而使得NOx预测量遵循NOx目标量。

【技术实现步骤摘要】
用于控制NOx的系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求2011年11月22日提交的韩国专利申请第10-2011-0122438号的优先权，该申请的全部内容并入此处作为参考用于所有目的。
本专利技术涉及用于控制NOx的系统和方法。更特别地，本专利技术涉及用于控制NOx的系统和方法，所述系统和方法能够在没有额外的NOx传感器的情况下预测车辆的发动机中生成的NOx量，并能通过使用预测的NOx量控制NOx。
技术介绍
由于对具有内燃机的车辆的排气规范变得越来越严格，所以要求在内燃机的操作过程中减少排放。一种减少排放的方法是，在空气/燃料混合物的燃烧过程中，减少在内燃机的每个气缸中生成的排放。另一种减少排放的方法是，在内燃机中使用排放气体的后处理系统。排放气体的后处理系统适用于将在空气/燃料混合物的燃烧过程中在每个气缸生成的有毒材料转化为无害材料。为了这个目的，使用催化转化器以将一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物转化为无害材料。为了有效地通过使用排放气体的催化转化器转化有毒材料，用于控制NOx的技术是必须的。为了控制NOx，必须精确地预测发动机中生成的NOx量。根据常规技术，使用用于分析排放气体的装置或用于检测NOx量的传感器以精确地预测NOx量。如果使用用于分析排放气体的装置或用于检测NOx量的传感器，成本可能增加。此外，发动机排放气体中的组合物可能污染用于分析排放气体的装置或用于检测NOx量的传感器，且传感器自身会发生故障。为了解决上述问题，开发了用于预测NOx量的技术。然而，根据该技术由于非常复杂的计算过程和非常简化的假定（为了简化计算过程），可靠性可能下降。因为根据该技术难以得到精确的和可靠的NOx量，因而不可依靠基于预测的NOx量的用于控制NOx的方法。公开于此
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术的一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的多个方面提供用于控制NOx的系统和方法，所述系统和方法具有通过使用发动机的燃烧压力和发动机的驱动变量而不使用用于额外的分析排放气体的装置或用于检测NOx量的传感器，而精确地预测NOx量的优点，以及通过使用精确地预测的NOx量提高NOx控制可靠性的优点。本专利技术的多个方面提供用于控制NOx的方法，所述方法可包括通过使用虚拟传感器预测NOx生成量；比较NOx预测量与预定的NOx目标量；和控制NOx生成量从而使得NOx预测量遵循NOx目标量。本方法可在车辆行驶过程中连续地重复。可控制NOx生成量，使得当NOx预测量小于NOx目标量时控制车辆进入燃料消耗模式或输出提高模式，而当NOx预测量大于NOx目标量时，控制车辆进入排放模式。NOx生成量的控制可通过控制燃料量、燃料喷射正时、EGR率、和增压压力中的至少一种进行。NOx生成量的预测可包括：通过使用发动机的燃烧压力和发动机的驱动变量计算NO生成速率；通过使用发动机的燃烧压力得到NO生成周期；基于NO生成速率和NO生成周期计算NO生成量；以及根据NO生成量和发动机的驱动条件，基于NO和NO2之间的比例得到NO2生成量，预测NOx生成量。发动机的驱动变量可括燃料量、发动机速度（RPM）、空气/燃料比（AF）和EGR信息中的至少一个。可如下计算NO生成速率：其中d[NO]/dt为NO生成速率对时间，T为经燃烧的气体温度，[O2]为燃烧室中的氧浓度，[N2]为燃烧室中的氮浓度，且A和B是常数。可通过使用MFB40-80区域或MFB50-90区域得到NO生成周期。本专利技术的多个方面提供用于控制NOx的系统，所述系统可包括适用于通过使用虚拟传感器预测NOx生成量的测量部分；适用于比较NOx预测量与预定的NOx目标量的确定部分；和适用于控制NOx生成量使得NOx预测量遵循NOx目标量的控制部分。控制部分可适用于当NOx预测量小于NOx目标量时控制车辆进入燃料消耗模式或输出提高模式，而当NOx预测量大于NOx目标量时，控制车辆进入排放模式。控制部分可通过控制燃料量、燃料喷射正时、EGR率、和增压压力中的至少一种来控制NOx生成量。虚拟传感器可适用于通过使用发动机的燃烧压力和发动机的驱动变量计算NO生成速率，通过使用发动机的燃烧压力得到NO生成周期，基于NO生成周期计算NO生成量，以及根据NO生成量和发动机的驱动条件，基于NO和NO2之间的比例得到NO2生成量，预测NOx生成量。发动机的驱动变量可括燃料量、发动机速度（RPM）、空气/燃料比（AF）和EGR信息中的至少一个。可如下计算NO生成速率：其中d[NO]/dt为NO生成速率对时间，T为经燃烧的气体温度，[O2]为燃烧室中的氧浓度，[N2]为燃烧室中的氮浓度，且A和B是常数。可通过使用MFB40-80区域或MFB50-90区域得到NO生成周期。通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本专利技术的某些原理的具体实施方式，本专利技术的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。附图说明图1为根据本专利技术的用于控制NOx的示例性系统的示意图。图2A和图2B为用于显示EGR率或喷射正时与NOx生成量之间的关系的图。图3为根据本专利技术的用于控制NOx的示例性方法的流程图。图4为根据本专利技术的预测NOx生成量的示例性流程图。图5为根据本专利技术的预测NOx生成量的示例性方框图。图6为用于显示氧浓度、氮浓度或经燃烧的气体温度与NO生成速率之间的关系的图。图7为用于显示根据本专利技术的NO生成周期的示例性图。图8为用于显示根据本专利技术的NO生成量的示例性图。具体实施方式下面将对本专利技术的多个实施方案详细地作出引用，这些实施方案的实施例被显示在附图中并描述如下。尽管本专利技术将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本专利技术限制为那些示例性实施方案。相反，本专利技术旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本专利技术的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。图1为根据本专利技术的多个实施方案的用于控制NOx的系统的示意图。如图1中所示，根据本专利技术的多个实施方案的用于控制NOx的系统1包括用于通过使用虚拟传感器预测NOx生成量的测量部分10、用于比较NOx预测量与预定的NOx目标量的确定部分20、和用于控制NOx生成量使得NOx预测量遵循NOx目标量的控制部分30。测量部分10适用于预测NOx生成量。测量部分10，不同于传统技术，适用于通过使用虚拟传感器而不使用额外的用于检测NOx量的传感器来预测NOx生成量。由于本专利技术的多个实施方案通过使用虚拟传感器预测NOx生成量，排放气体中含有的组合物不会污染传感器，且传感器不会发生故障。将在后文中描述通过使用虚拟传感器预测NOx生成量的方法。同时，确定部分20实时比较由测量部分10预测的NOx生成量与预定的NOx目标量。NOx目标量可根据环境条件或车辆的驾驶状况而变化。因此，可考虑到环境条件或车辆的驾驶状况而预先存储NOx目标量。控制部分30适用于控制NOx生成量使得NOx预测量为NOx目标量。车辆的ECU（电控单元）可为控制部分30。在多个实施方案中，控制部分30可适用于当NOx预测量小于NOx目标量时控制车辆进入燃料消耗模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制氮氧化物NOx的方法，包括：使用虚拟传感器预测NOx生成量；比较预测的NOx生成量与预定的NOx目标量；和控制NOx生成从而使得预测的NOx生成量遵循NOx目标量。

【技术特征摘要】
2011.11.22 KR 10-2011-01224381.一种用于控制氮氧化物NOx的方法，包括：使用虚拟传感器预测NOx生成量；比较预测的NOx生成量与预定的NOx目标量；和控制NOx生成从而使得预测的NOx生成量遵循NOx目标量，当预测的NOx生成量小于NOx目标量时车辆进入燃料消耗模式或输出提高模式，而当预测的NOx生成量大于NOx目标量时，车辆进入排放模式；其中预测NOx生成量包括：通过使用发动机的燃烧压力和发动机的驱动变量计算NO生成速率；通过使用发动机的燃烧压力得到NO生成周期；基于NO生成速率和NO生成周期计算NO生成量；和通过根据NO生成量和发动机的驱动条件，基于NO和NO2之间的比例得到NO2生成量，预测NOx生成量。2.根据权利要求1所述的用于控制氮氧化物NOx的方法，使其在车辆行驶过程中连续地重复。3.根据权利要求1所述的用于控制氮氧化物NOx的方法，其中NOx生成量的控制通过控制燃料量、燃料喷射正时、EGR率、和增压压力中的至少一种进行。4.根据权利要求1所述的用于控制氮氧化物NOx的方法，其中发动机的驱动变量包括燃料量、发动机速度、空气/燃料比和EGR信息中的至少一个。5.根据权利要求4所述的用于控制氮氧化物NOx的方法，其中NO生成速率从如下计算：其中d[NO]/dt为NO生成速率对时间，T为经燃烧的气体温度，[O2]为燃烧室中的氧浓度，[N2]为燃烧室中的氮浓度，且A和B是常数。6.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞濬，南基勋，韩景灿，闵庚德，李俊镛，朴媛疋，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，首尔大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：