氮氧化物排放估算方法及装置制造方法及图纸

用于柴油机的、用于估算在柴油机的燃烧室中产生的氮氧化物量的氮氧化物排放估算方法及装置。该方法包括步骤：通过测量发动机转速和燃料喷射量提供转速和负荷的值；根据发动机转速-负荷解析基准氮氧化物映射提供基本氮氧化物值；通过测量相对应的信号值来限定和提供排放影响输入参数；计算至少一个排放影响输入参数与用于至少一个排放影响输入参数的转速-负荷解析基准值之间的偏差；将计算的偏差与来自用于至少一个排放影响输入参数的各转速-负荷解析加权映射的各值相乘，从而产生用于至少一个排放影响输入参数的排放影响输入参数相关校正；将至少一个排放影响输入参数相关校正与基本氮氧化物值相加及加总，由此获得估算氮氧化物质量流值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及氮氧化物排放估算领域，并且更特别地，涉及用于车辆中的发动机的氮氧化物排放估算方法及装置。
技术介绍
现代柴油发动机由发动机燃烧产生氮氧化物，需要使用后处理系统来处理该氮氧化物，并且作为这种控制策略的一部分，需要估算在柴油发动机燃烧中产生了多少氮氧化物。由于测量氮氧化物排放的难度及重现结果的难度，柴油发动机氮氧化物排放估算是有挑战性的
另外，柴油发动机氮氧化物排放估算也是在柴油发动机开发的后期阶段期间需要相对较多的校准工作的
现今，存在估算从柴油发动机排出的氮氧化物的各种示例。然而，这些示例没有使用根本原因作用物理参数来估算从柴油发动机排出的氮氧化物。另外，这些已知示例缺乏关于直接或间接影响这些物理参数的内部过程和外部过程的鲁棒性。因此，这些示例提供相对低的准确性。因而存在对于消除上述缺点的改善的氮氧化物排放估算方法及装置的需要。
技术实现思路
本专利技术涉及用于车辆中的柴油发动机的氮氧化物排放估算领域。本专利技术估算从柴油发动机排出的氮氧化物排放，因此能够对后处理系统如柴油微粒过滤器(DPF)、稀薄氮氧化物捕集器(LNT)或者选择性催化还原(SCR)进行进一步模型化和控制。本专利技术的目的在于提出如下改进的且易于实施的方法及装置S卩，所述方法及装置提高氮氧化物估算的 准确性并因此实现对后处理系统的改进的且优化的控制。本专利技术由所附独立权利要求限定。本专利技术的各种示例由所附从属权利要求以及由以下描述和附图来阐述。考虑到以上描述，本专利技术的一方面在于提供估算从柴油发动机排出的氮氧化物排放并由此使后处理系统的控制策略优化的改进的解决方案，该解决方案力图单独或者以任意组合方式缓和、减轻或者消除现有技术中的一个或多个上述缺陷和缺点。本专利技术基于在燃烧期间有助于氮氧化物形成过程的物理参数。因而，本专利技术对于直接或间接影响这些物理参数的内部过程和外部过程来说是稳健的。本专利技术的实际结果在于大大减少了校准工作。本专利技术抓住了真正的氮氧化物形成依据，因而更为准确且更为稳健，实现后处理系统的更准确且稳健的控制。由权利要求1的特征来达到目的，其中，用于柴油发动机的、用于估算在柴油发动机的燃烧室中产生的氮氧化物的量的氮氧化物排放估算方法的特征在于该方法包括如下步骤通过测量发动机转速和燃料喷射量来提供用于转速和负荷的值；根据发动机转速-负荷解析基准氮氧化物映射来提供基本氮氧化物值；通过测量相对应的信号值来限定和提供排放影响输入参数；计算至少一个排放影响输入参数与用于所述至少一个排放影响输入参数的转速-负荷解析基准值之间的偏差；将计算出的偏差与来自用于所述至少一个排放影响输入参数的各个转速-负荷解析加权映射的各个值相乘，从而产生用于所述至少一个排放影响输入参数的排放影响输入参数相关校正；将所述至少一个排放影响输入参数相关校正与所述基本氮氧化物值相加及加总，并由此获得估算的氮氧化物质量流的值。因而，本专利技术提供了具有用于与其标称值相偏离的信号的附加校正项的用于氮氧化物排放的发动机转速-负荷解析基准氮氧化物映射。对不同偏差的影响取决于用于柴油发动机的转速/负荷工作点。通过使用根据本专利技术的氮氧化物排放估算方法，能够使在柴油发动机和车辆开发期间的校准工作从车辆向上游朝向发动机试验台转移。根据本专利技术的氮氧化物排放估算方法能够补偿基本校准中的、即当通过改变在燃烧期间对氮氧化物形成有影响的参数来使诸如排放、动力和声音之类的性能优化时的变化。根据本专利技术的氮氧化物排放估算方法不依赖驱动模式，从而使得氮氧化物排放校准工作量能够移至柴油发动机开发的早期阶段。通过使用根据本专利技术的氮氧化物排放估算方法，能够减少校准工作量。根据本专利技术的另外有利的方面，该方法包括如下步骤将估算出的用于柴油发动机的氮氧化物质量流的值用作为使后处理系统的控制策略优化、即使用于软件管理后处理系统的控制策略优化的输入。这对油稀释危险和燃料消耗有影响。因而，本专利技术能够使油稀释的危险减小并能够减少燃料消耗。通过提供对从柴油发动机排出的氮氧化物的准确的估算，能够优化控制策略，使得后处理系统能够以优化的方式工作并且实现高的转换效率。根据本专利技术的另外有利的方面，该方法包括如下步骤延迟用于至少一个排放影响输入参数的信号值，使得所述至少一个排放影响输入参数分别延迟为与排气X传感器的检测在时间上同步，由此对燃烧室中的每个单独燃烧的性能的测量的延迟进行补偿。根据本专利技术的另外有利的方面，通过如下方式获得估算的氮氧化物质量流将基本氮氧化物的值与所述至少一个排放影响输入参数加总并且产生数学多项式，其中，基本氮氧化物的值和所述至少一个排放影响输入参数为提供估算的氮氧化物质量流的对数变量。根据本专利技术的另外有利的方面，该方法适于使用燃烧影响性能，其中，排气\值、进气歧管氧气质量比率、进气歧管气体温度、燃料轨压力、主喷射正时、燃烧操作模式、进气歧管压力、活塞冷却以及后喷射量及后喷射正时为所述排放影响输入参数。通过用于柴油发动机的、用于估算在柴油发动机的燃烧室中产生的氮氧化物的量的氮氧化物排放估算装置来进一步达到目的，其中，所述装置包括存储器和控制单元，其特征在于所述存储器被编码有指令，所述指令在被执行时使控制单元接收用于转速、负荷的输入值以及用于至少一个排放影响输入参数的输入值，其中，该装置能够根据发动机转速-负荷解析基准氮氧化物映射来提供基本氮氧化物的值；计算至少一个排放影响输入参数与用于所述至少一个排放影响输入参数的转速-负荷解析基准值之间的偏差；将计算出的偏差与来自用于所述至少一个排放影响输入参数的各个转速-负荷解析加权映射的各个值相乘，从而产生用于所述至少一个排放影响输入参数的排放影响输入参数相关校正；将所述至少一个排放影响输入参数相关校正与所述基本氮氧化物的值相加和加总，并因此获得估算出的氮氧化物的质量流。在该创造性的氮氧化物估算装置中不需要额外的部件或者空间以估算在柴油发动机的燃烧室中产生的氮氧化物的量。通过使用根据本专利技术的氮氧化物排放估算装置，能够使在柴油发动机和车辆开发期间的校准工作从车辆向上游朝向发动机试验台转移。根据本专利技术的氮氧化物排放估算装置能够补偿基本校准中的变化并且不依赖于驱动模式，使得氮氧化物排放校准工作量能够移至柴油发动机开发的早期阶段。通过使用根据本专利技术的氮氧化物排放估算装置，能够减少校准工作量。根据本专利技术的另外有利的方面，该装置能够将估算出的用于柴油发动机的氮氧化物质量流的值用作为用于使后处理系统的控制策略优化的输入。根据本专利技术的另外有利的方面，该装置能够延迟用于至少一个排放影响输入参数的信号值，使得所述至少一个排放影响输入参数被分别延迟为与排气X传感器的检测在时间上同步，由此对燃烧室中的每个单独燃烧的性能的测量的延迟进行补偿。根据本专利技术的另外有利的方面，通过如下方式获得估算的氮氧化物质量流将基本氮氧化物的值与所述至少一个排放影响输入参数加总并且产生数学多项式，其中，基本氮氧化物的值和所述至少一个排放影响输入参数是提供估算的氮氧化物质量流的值的对数变量。根据本专利技术的另外有利的方面，该装置能够适于使用燃烧影响性能，其中，排气入值、进气歧管氧气质量比率、进气歧管气体温度、燃料轨压力、主喷射正时、燃烧操作模式、进气歧管压力、活塞冷却以及后喷射量及后喷射正时为所述排放影响输入参本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于柴油发动机（32）的、用于估算在所述柴油发动机（32）的燃烧室中产生的氮氧化物的量的氮氧化物排放估算方法，其特征在于，所述方法包括：通过测量发动机转速和燃料喷射量来提供用于转速和负荷的值（10）；根据发动机转速?负荷解析基准氮氧化物映射来提供基本氮氧化物值（11）；通过测量相对应的信号值来限定和提供排放影响输入参数（12）；计算至少一个排放影响输入参数与用于所述至少一个排放影响输入参数的转速?负荷解析基准值之间的偏差（13）；将计算出的偏差与来自用于所述至少一个排放影响输入参数的各个转速?负荷解析加权映射的各个值相乘，从而产生用于所述至少一个排放影响输入参数的排放影响输入参数相关校正（14）；将所述至少一个排放影响输入参数相关校正与所述基本氮氧化物值相加及加总，并由此获得估算的氮氧化物质量流的值（15）。

【技术特征摘要】
2011.09.30 EP 11183562.51.一种用于柴油发动机(32)的、用于估算在所述柴油发动机(32)的燃烧室中产生的氮氧化物的量的氮氧化物排放估算方法，其特征在于，所述方法包括 通过测量发动机转速和燃料喷射量来提供用于转速和负荷的值(10); 根据发动机转速-负荷解析基准氮氧化物映射来提供基本氮氧化物值(11); 通过测量相对应的信号值来限定和提供排放影响输入参数(12); 计算至少一个排放影响输入参数与用于所述至少一个排放影响输入参数的转速-负荷解析基准值之间的偏差(13)； 将计算出的偏差与来自用于所述至少一个排放影响输入参数的各个转速-负荷解析加权映射的各个值相乘，从而产生用于所述至少一个排放影响输入参数的排放影响输入参数相关校正(14)； 将所述至少一个排放影响输入参数相关校正与所述基本氮氧化物值相加及加总，并由此获得估算的氮氧化物质量流的值(15)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括 将用于所述柴油发动机(32)的所述估算的氮氧化物质量流的值用作为用于使后处理系统(31)的控制策略优化的输入。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法包括 延迟用于所述至少一个排放影响输入参数的信号值，使得所述至少一个排放影响输入参数被分别延迟为与排气λ传感器的检测在时间上同步，由此对所述燃烧室中的每个单独燃烧的性能测量中的延迟进行补偿。4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，通过以下方式获得所述估算的氮氧化物质量流 将所述基本氮氧化物值与所述至少一个排放影响输入参数校正加总并且产生数学多项式，其中，所述基本氮氧化物值和所述至少一个排放影响输入参数是提供所述估算的氮氧化物质量流的值的对数变量。5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述方法适于使用燃烧影响性能，其中，排气λ值、进气歧管氧气质量比率、进气歧管气体温度、燃料轨压力、主喷射正时、燃烧操作模式、进气歧管压力、活塞冷却以及后喷射量及后喷射正时为所述排放影响输入参数。6.一种用于柴油发动机(32)的、用于估算在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安·瓦尔蒂亚，克里斯特·约翰逊，
申请(专利权)人：沃尔沃汽车公司，
类型：发明
国别省市：