CN101501317A - 将离子电流用于柴油发动机中的缸内NOx检测 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及将离子电流用于柴油发动机中的缸内NOx检测。其中本发明提出了一种技术，其以传统石油基燃料、其它代用燃料或可更新燃料燃烧期间的循环为基础利用离子电流来确定柴油发动机的燃烧室中产生的氮氧化物(NOx)的浓度。该技术使用连接到发动机控制单元(ECU)的离子电流测量装置、校准装置和信号处理装置。该离子电流感测装置设置在发动机的腔室中，以测量燃烧过程期间产生的离子电流。该校准装置利用发动机的排气口或歧管中测量的NOx值来校准离子电流信号。校准后的离子电流信号被馈送给连接到ECU的处理器中以调整各种运行参数，以便改善NOx与其它排放物、燃料经济性和功率输出之间的权衡。
Description
背景技术
柴油发动机及其它压燃式发动机被用来为轻型和重型车辆、机车、非公路设备、海船和许多工业应用供电。政府法规要求发动机达到这些应用中的每一种应用的废气排放的某些标准。目前，该排放标准是针对氮氧化物NOx、碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)，以及微粒物质(PM)。政府机构和行业标准设定协会正在减少柴油发动机中允许的排放量以力图减少环境中的污染物。这些发动机的环境排放规章正在变得更加严格且难以满足要求，特别是对于NOx和PM排放而言。为了应对这一挑战，企业已开发了除应用后处理设备之外的许多技术来控制缸内燃烧过程以处理发动机排出的废气并减少尾气管排放。新生产的发动机的排放目标甚至低于规定的排放标准以考虑到设备在现场的长期运行之后在发动机的使用期限期间的预期磨损。例如，用于新重型发动机的试行条例要求另外将NOx和柴油机微粒排放从现有的排放限值降低百分之七十以上。这些排放减少量由于与大部分排放减少策略相关的NOx柴油机微粒排放和燃料经济性权衡而对发动机设计提出持续的挑战。对于公路和非公路在用车，也需要减少排放。
传统上，已有两种主要形式的往复活塞式或旋转式内燃机。这些形式是柴油发动机和火花点火式发动机。虽然这些发动机类型具有相似的结构和机械运行方式，但是每个发动机彼此却具有截然不同的独特运行特性。柴油发动机通过燃油喷射的定时来控制燃烧始点(SOC)。火花点火式发动机通过火花定时来控制SOC。因此，柴油发动机和火花点火式发动机的优点和缺点存在重大区别。预混合装料(charge)火花点火天然气或汽油发动机(诸如客车汽油发动机和稀薄燃烧天然气发动机)相对于柴油发动机具有的主要优点是能够实现低NOx和微粒排放水平。柴油发动机相对于预混合装料火花点火式发动机具有的主要优点是较高的热效率。
柴油发动机的效率较高的一个原因是能够使用比火花点火式发动机更高的压缩比，因为火花点火式发动机中的压缩比必须保持相对较低以避免爆震。然而，典型的柴油发动机不能实现用预混合装料火花点火式发动机可以实现的非常低的NOx和微粒排放水平。由于柴油机内燃烧的混合受控性，一大部分的燃料以非常富燃料的当量比存在，已知这会导致微粒排放。第二个因素是在燃料和空气以接近导致高温的化学计量当量比存在时，在柴油发动机中发生燃烧。该高温转而引起较高的NOx排放。因此，存在对燃烧过程进行控制的迫切需要，不仅需要减少发动机排出的排放物，而且需要产生加强后处理设备的运行并改善其效率的废气组成和温度。
对缸内燃烧过程的控制可以通过优化发动机设计和运行参数来实现。发动机设计参数包括但不限于发动机压缩比、行程缸径比、喷射系统设计、燃烧室设计(例如碗式设计(bowldesign)、再进入几何结构、挤压面积)、进气口和排气口设计、进气阀和排气阀的数量、阀定时，以及涡轮增压器几何结构。对于任何特定的发动机设计，还可以对运行变量进行优化。这些变量包括但不限于喷射压力、喷射定时、喷射事件的数量(预喷射、主喷射、分裂主喷射、后喷射或其组合)、每个事件中的喷射率、每个事件的持续时间、喷射事件之间的间歇、EGR(废气再循环)比、EGR冷却、涡流比和涡轮增压器运行参数。
已开发或仍正在开发许多类型的后处理设备以减少柴油发动机中诸如NOx和PM的发动机排出的排放物。每个后处理设备的效率主要取决于废气特性，诸如温度和包括诸如NOx、碳氢化合物和碳(煤烟)等不同种类之间的比的组成。此外，这里该废气特性主要取决于燃烧过程。
柴油发动机中的燃烧过程的精确控制要求指示燃烧过程的反馈信号。目前，最常考虑到的信号是由石英晶体压力换能器或其它类型的压力换能器测量的气缸气体压力。气缸压力换能器的使用受限于实验室的配置，而且由于其高成本和实际运行条件下的有限耐用性而不能在生产发动机中使用。
发明内容
此外，本文描述的是燃烧过程期间压燃式发动机的气缸中的NOx的廉价的直接指示器，其不需要对气缸盖进行修改或仅需要对气缸盖进行很小的修改并给出信号，该信号可用于控制在柴油发动机等中的燃烧过程和发动机排出的废气，尤其是NOx。
在一个实施例中，通过接收指示燃烧室中的离子浓度的离子电流信号并通过基于该离子电流信号与NOx排放之间的导出关系确定NOx排放，来确定压燃式发动机的燃烧室中形成的NOx排放。部分地基于导出的NOx排放来控制该发动机。
该关系是通过接收来自离子电流传感器的离子电流信号和从NOx排放测量设备获得的NOx废气排放数据，将离子电流信号与NOx排放数据相比较，并通过NOx排放数据和离子电流数据来拟合函数而导出的。这可以通过创建NOx排放相对离子电流幅度的图并通过该图来拟合函数而实现。在一个实施例中，该函数是每单位离子电流的NOx体积分数。
在一个实施例中，对于压燃式发动机的每个腔室导出NOx排放与离子电流之间的关系。这是通过接收指示每个气缸中的离子浓度的离子电流信号和NOx排放数据并导出其关系来实现，该关系在一个实施例中是在多个气缸之一中流动的每单位离子电流的NOx体积分数。对于该关系，可以导出其它函数。对于每个气缸，基于离子电流所指示的气缸中所导出的NOx排放来调整燃料喷射、EGR(废气再循环)比等参数。
其它特征和优点将通过参照附图而进行的例示性实施例的以下详细说明而变得显而易见。
附图说明
并入本说明书并构成本说明书的一部分的附图例示了本文所描述的技术的几个方面，并连同说明书一起用于解释所述技术的原理。在附图中：
图1是所述技术可以在其中运行的代表性环境的示意图；
图2是其中可以并入所述技术的电离模块的方框图；
图3是燃烧压力和电离电流相对发动机活塞曲轴转角的图解说明；
图4是示出了NOx排放(被绘制为以百万分率为单位的体积分数)与离子电流之间的关系图的例子的图表；
图5是示出了被执行以导出NOx排放与离子电流之间的关系的步骤的流程图；
图6是示出了用于导出NOx排放与离子电流之间的关系的部件的实施例的方框示意图；
图7是示出了被执行以基于发动机运行期间的离子信号来确定NOx排放的步骤的流程图；
图8是示出了用于基于离子电流和发动机运行参数来控制发动机的部件的实施例的方框示意图；以及
图9是示出了用于在每个气缸中独立地相对NOx排放来校准离子电流和独立地控制每个气缸的实施例的方框示意图。
虽然将结合某些实施例来描述所述技术，但其意图并不在于将其限制于那些实施例。相反，本发明的意图是涵盖包括在随附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内的所有替代、修改和等价物。
具体实施方式
本文描述的装置和方法当在传统、代用或可更新柴油机燃料上运行时，基于在不同设计的压燃式发动机中的压缩过程期间产生的离子电流来确定NOx排放，而不需要使用缸内NOx传感器或废气中的NOx测量。
首先参照图1，示出了本发明的装置和方法在其中运行的示例性系统100。该系统包括电离模块102、驱动器104、发动机电子控制单元(ECU)106，以及柴油发动机。电离模块102经由例如CAN(控制器局域网络)总线108与ECU106及其它模块通信。虽然单独地示出了电离模块102、驱动器104和发动机控制单元106，但是应认识到部件102、104、106可以组合成单个模块或者作为具有其它输入端和输出端的发动机控制器的一部分。部件102和106通常包括各种计算机可读介质。计算机可读介质是能够由部件102、106访问的任何可用介质并包括易失性和非易失性介质、可移动和不可移动介质。柴油发动机包括发动机气缸110，每个气缸具有活塞、进气阀和排气阀(未示出)。进气歧管通过进气阀与气缸110连通。排气歧管经由排气阀接收来自气缸的废气。可以电子地、机械地、液压地或气动地控制进气阀和排气阀或经由凸轮轴来控制进气阀和排气阀。燃料喷射器112经由喷嘴114将燃料116喷射到气缸110中。燃料可以是传统的石油基燃料、石油基代用燃料、可更新燃料或上述燃料的任何组合。离子感测装置118被用来感测离子电流，并且还可以用来在冷启动期间点燃气缸110的燃烧室120中的空气/燃料混合物。或者，可以用电热塞来使气缸升温以改善发动机的冷启动特性并感测离子电流。
离子感测装置118具有电绝缘、间隔开并暴露于柴油发动机的气缸内的燃烧产物的两个电极。其可以是具有中心电极和一个或多个间隔开的侧电极的火花塞、与发动机机体绝缘的电热塞(其中电热塞和发动机机体两者均充当电极)、组合的等离子体发生器和离子传感器等的形式。离子感测装置118接收由两个电极之间的驱动器104提供的电压，该电压在两个电极之间存在氮氧化物及其它燃烧产物的情况下使电流在两个电极之间流动。驱动器104向离子感测装置118供电。驱动器104还提供高能放电以保持离子感测装置的离子感测检测区免受燃料污染和积碳。虽然被示为与燃料喷射器112分开，但是离子感测装置118可以与燃料喷射器112集成。
电离模块包含用于检测并分析电离信号的电路。在所示实施例中，如图2所示，电离模块102包括电离信号检测模块130、电离信号分析器132，以及电离信号控制模块134。为了检测气缸中的离子浓度，电离模块102向离子感测装置118供电并经由电离信号检测模块130测量来自离子感测装置118的电离电流。电离信号分析器132接收来自电离信号检测模块130的电离信号并确定诸如燃烧开始和燃烧持续时间等不同的燃烧参数。电离信号控制模块134控制电离信号分析器132和电离信号检测模块130。电离信号控制模块134如下所述向发动机ECU106提供指示。在一个实施例中，电离模块102向发动机系统中的其它模块发送指示。虽然单独地示出了电离信号检测模块130、电离信号分析器132以及电离信号控制模块134，但应认识到可以将它们组合成单个模块和/或作为具有其它输入端和输出端的发动机控制器的一部分。现在返回图1，ECU106接收来自电离模块的反馈并控制燃料喷射器112，且可以控制诸如空气输送系统和EGR系统等其它系统以实现改善的发动机性能、更好的燃料经济性和/或低废气排放。
离子电流信号可以与燃烧期间产生的NOx排放水平和缸内压力相关联。现在转到图3，示出了4缸、2L直喷式涡轮增压的柴油发动机中的气缸之一中测量的离子电流和气体压力的示例。运行条件是75Nm转矩、1600rpm、40％ EGR，以及13°bTDC(在上止点前)的标度喷射定时。离子电流迹线140示出了不能由火花点火式发动机中的研究结果来解释的两个峰值，其中第一峰值是由火焰前锋中的化学电离导致，在柴油发动机中不是这种情况，第二峰值是由热电离导致。气体压力迹线142清晰地示出了冷焰开始的自动点火，其导致气缸中气体压力的轻微增加。已知由冷焰释放的能量相当小并会导致燃烧气体温度的轻微增加。可以预期在此期间产生的离子的浓度相当低。在冷焰结束时，离子电流开始在大约半曲轴转角度bTDC(点144)急剧增加。
在所示例子中，离子电流在从其起始点开始的3CAD(曲轴转角度)之后达到顶点(点146)。至此，预混合的燃烧份额的装料中发生燃烧。在此期间燃耗的装料的量及相应的温升取决于许多因素，包括点火延迟和冷焰周期的总长度、燃料喷射的速率，以及燃料蒸发的速率和与装料中的新鲜氧气混合的速率。离子电流在约3个曲轴转角或约0.3ms到达相当高的峰值，在此之后下降，到达底部值(点148)，开始以较慢的速率增加并在10°aTDC(上止点后)到达第二峰值(点150)。这表明导致第二峰值的离子形成速率远远慢于导致第一峰值的离子形成速率。导致第二峰值的较慢的离子形成速率可以归因于未燃燃料与剩余装料的较慢的混合速率，由膨胀行程中的活塞运动引起的燃烧产物的温降，以及气缸壁的冷却损耗的增加。由于第二峰值中的电离遵循与混合控制和扩散控制的燃烧份额相同的特性，所以理应认为这是由该燃烧状况所导致。这里，电离是由化学电离与热电离的组合所导致。在第二峰值之后，电离信号以慢速率下降，这是由膨胀行程期间气体温度的逐渐下降而导致。在此图中，在约30～40度的曲轴转角期间检测到电离。
离子和NOx两者的形成速率都取决于许多发动机设计参数和用来使该发动机运行的燃料的特性。一个发动机的设计参数可能不同于另一发动机的设计参数，且该设计参数包括但不限于以下各项：压缩比、行程缸径比、燃烧室的表面积与体积之比、进气口和排气口及阀设计、阀定时、燃烧室设计、喷射系统设计参数和冷却系统设计参数。该喷射系统参数包括但不限于喷射压力、喷嘴几何形状、燃烧室中的侵入体、喷嘴孔的数目、其尺寸及形状和所包括的喷射角。影响燃烧过程、NOx形成和离子电流的重要燃料特性包括氢碳比、蒸馏范围、挥发性和十六烷值。因此，一个发动机与另一个发动机之间的设计参数的变化和燃料特性的变化影响气缸气体温度和压力、混合物形成，以及燃烧室中的当量比的分布，所有这些均影响离子和NOx的形成。
通过前述内容可以看出，离子电流可以用来确定NOx。还可以看出，应关于每种牌子和型号的发动机及对于所使用的每种类型的燃料的NOx排放来校准离子电流信号。现在转到图4，示出了多缸发动机中的离子电流信号的校准的示例。图4是发动机排出的NOx排放物(被绘制为以百万分率为单位的体积分数)根据负荷和EGR百分比在大范围的运行条件下相对在1600rpm的四个气缸中测量的离子电流峰值的总和的图，该大范围的运行条件为：EGR：40％、45％、50％和55％；转矩：25Nm、50Nm和75Nm；以及在11°bTDC与25°bTDC之间变化的喷射定时。从该图可以清楚看出，离子电流峰值的幅度与NOx排放的水平之间存在关系。
现在转到图5，示出了确定离子电流峰值的幅度与NOx排放的水平之间的关系的步骤。接收到来自离子电流传感器的离子电流信号(步骤160)。接收到来自NOx标准排放测量设备的发动机排出的NOx排放物(步骤162)。比较NOx排放数据和离子电流信号(步骤164)并导出NOx排放与离子电流之间的关系(步骤166)。可以通过绘制NOx排放相对离子电流幅度的图并通过该数据拟合函数而导出该关系。该函数可以是线性曲线、分段线性曲线、多项式函数、指数函数等。该关系被发送到适当的控制模块(步骤168)，诸如电离模块104、ECU106等。
图6示出了校准离子电流信号的一种执行方式。在发动机200的运行期间，NOx排放测量仪表202通过取样探针206绘制出来自排气歧管204的废气的样本，确定NOx排放并将其显示在可选的显示单元208上。在一个实施例中，以单位为ppm(百万分率)的体积分数来确定NOx排放。NOx排放测量仪表202将NOx数据发送给校准模块210。为了例示的目的，校准模块210被示为单独的部件。校准模块可以是独立模块、电离模块102的一部分或ECU106的一部分。由离子探针产生离子电流信号212，该离子探针的电极暴露给发动机的燃烧室120中的燃烧产物。校准模块210接收离子电流信号212和来自排放测量单元的信号，该排放测量单元测量气缸的废气中的NOx的体积分数。校准模块210关于NOx来校准离子电流信号212。一旦离子信号在一种运行条件下被校准，则可以在发动机转速、负荷和运行模式的整个范围内使用。校准模块210的输出给出NOx与离子电流之间的关系(例如以ppm为单位的NOx的体积分数与离子电流)，该输出被馈送到ECU106并在发动机的控制下使用。校准模块还可以将该输出馈送到该运行环境内的其它模块。
现在转到图7和图8，在运行期间，ECU106接收离子电流信号(步骤220)，分析该离子电流信号并确定关键燃烧参数，诸如：燃烧始点、放热率、预混合的燃烧份额引起的最高放热率、预混合的燃烧份额与混合和扩散控制的燃烧份额之间的最低放热率、混合和扩散控制的燃烧份额引起的最高放热率，以及膨胀行程期间的放热的衰减率。基于该信息，将ECU106被编程为向不同的促动器发出信号并控制发动机中的所有系统。ECU106经由校准模块210基于导出的关系来确定NOx排放(步骤222)并结合发动机运行参数220来控制发动机200的运行(步骤224)。ECU106可以控制发动机以使NOx排放最小化，改善NOx与诸如微粒物质、一氧化碳、碳氢化合物，以及乙醛等其它排放之间的权衡。ECU106还可以使用校准后的信号来控制发动机参数且增加发动机功率输出并改善其效率。离子电流信号212可以是来自一个气缸，或者可选地是来自多缸发动机中的所有气缸的离子电流的和。在一个实施例中，废气取样探针206被放置在气缸之一的歧管中或者可选地放置在来自气缸的所有废气汇集的位置。校准模块210可以用来随着发动机随时间而变、随着添加新的部件等来更新NOx排放-离子电流关系。
现在转到图9，ECU106可以单独地控制发动机200的每个气缸。由校准模块210x(其中x指示气缸号码)来校准来自每个气缸的离子信号212x并将离子信号212x馈送到独立于其它气缸地控制每个气缸的参数的ECU106中。ECU106使用校准模块输出来确定相应发动机气缸(例如气缸1、气缸2等)中的NOx并结合每个气缸的运行参数240x来控制特定气缸的运行。虽然为了清楚而示出了x数量个校准模块，但是校准模块可以在单个校准模块中、作为电离模块的一部分、作为ECU106的一部分等等。ECU106可以控制每个气缸以使NOx排放最小化，对于每个气缸改善NOx与诸如微粒物质、一氧化碳、碳氢化合物，以及乙醛等其它排放之间的权衡。ECU106可以控制整个发动机以使NOx排放最小化，改善整个发动机的NOx与诸如微粒物质、一氧化碳、碳氢化合物，以及乙醛等其它排放之间的权衡。例如，通过调整每个气缸中的燃料喷射参数能平衡多缸柴油发动机中的气缸的输出。这种平衡改善气缸之间的负荷分配并改善整个发动机的运行、燃料经济性和发动机排放。
通过前述内容可以看出，NOx排放与离子电流幅度之间的关系能被确定并在柴油发动机的控制中使用。将离子电流与测量的NOx排放相比较以确定该关系。然后通过根据所测量的离子电流来确定NOx排放而在运行期间使用该关系。
除非本文另外指明或明显与上下文矛盾，否则在描述本发明的上下文(特别是在以下权利要求书的上下文)中使用的术语“一个”、“一种”和“该”及类似引用应理解为涵盖单数和复数两者。除非另有说明，否则术语“包含”、“具有”，以及“包括”应理解为开放式术语(即意指“包括但不限于”)。除非本文另外指明，否则本文中数值范围的列举仅仅旨在用作个别地引用落入该范围内的每个单独值的简化方法，并且每个单独的值被并入本说明书中，如同在本文中个别陈述的一样。除非本文另外指明或明显与上下文矛盾，否则可以任何适当的顺序来执行本文所述的所有方法。除非另作要求，否则本文提供的任何和所有示例或示例性语言(例如，“诸如”)的使用仅仅旨在更好地说明本发明并不造成对本发明的范围的限制。不应将本说明书中的语言理解为将任何未要求的元素指示为对于本发明的实践是必不可少的。
本文描述了本发明的优选实施例，该优选实施例包括本发明人所知的执行本发明的最佳方式。阅读前述描述内容时，那些优选实施例的变化对于本领域的技术人员来说变得显而易见。本发明人期望本领域技术人员适当地采用此类变化，且本发明人的意图是以与本文具体描述的内容不同的方式来实践本发明。因此，本发明包括可适用法律允许的随附权利要求中引用的主题的所有修改和等同内容。此外，除非本文另外指明或明显与上下文矛盾，否则本发明涵盖上述元素在其所有可能变化中的任何组合。
Claims (25)
1.一种确定压燃式发动机的燃烧室中形成的氮氧化物(NOx)排放的方法，包括以下步骤：
接收指示所述燃烧室中的离子浓度的离子电流信号；
基于所述离子电流信号与NOx排放之间的导出关系来确定所述NOx排放。
2.如权利要求1所述的方法，还包括基于发动机运行参数和导出的NOx排放来控制所述压燃式发动机的步骤。
3.如权利要求1所述的方法，还包括导出所述离子电流信号与NOx排放之间的所述导出关系的步骤。
4.如权利要求3所述的方法，其中，导出所述导出关系的步骤包括以下步骤：
接收来自离子电流传感器的离子电流信号；
接收来自废气排放测量设备的NOx排放数据；
将所述离子电流信号与所述NOx排放数据相比较；以及
通过所述NOx排放数据和离子电流信号来拟合函数。
5.如权利要求4所述的方法，其中，通过所述NOx排放数据和离子电流信号来拟合函数的步骤包括以下步骤：
创建NOx排放相对离子电流幅度的图；以及
通过所述图来拟合函数。
6.如权利要求5所述的方法，其中，通过所述图来拟合函数的步骤包括通过所述图来拟合线性函数或分段线性函数之一。
7.如权利要求5所述的方法，其中，通过所述图来拟合函数的步骤包括通过所述图来拟合数学函数。
8.如权利要求4所述的方法，其中，所述拟合函数的步骤包括拟合作为每单位离子电流的NOx体积分数的函数。
9.如权利要求3所述的方法，其中，导出所述离子电流信号与NOx排放之间的所述导出关系的步骤包括用校准模块来导出所述导出关系的步骤，所述校准模块接收来自废气排放测量设备的NOx排放并接收来自离子电流测量装置的离子电流信号。
10.一种具有用于执行权利要求1的步骤的计算机可执行指令的计算机可读介质。
11.如权利要求10所述的计算机可读介质，还具有用于执行包括基于发动机运行参数和导出的NOx排放来控制压燃式发动机的步骤的计算机可执行指令。
12.如权利要求10所述的计算机可读介质，还具有用于执行导出离子电流信号与NOx排放之间的所述导出关系的步骤的计算机可执行指令。
13.如权利要求12所述的计算机可读介质，其中，导出所述导出关系的步骤包括以下步骤：
接收来自离子电流传感器的离子电流信号；
接收来自废气排放测量设备的NOx排放数据；
将所述离子电流信号与所述NOx排放数据相比较；以及
通过所述NOx排放数据和离子电流信号来拟合函数。
14.如权利要求13所述的计算机可读介质，其中，通过所述NOx排放数据和离子电流信号来拟合函数的步骤包括以下步骤：
创建NOx排放相对离子电流幅度的图；以及
通过所述图来拟合函数。
15.如权利要求14所述的计算机可读介质，其中，通过所述图来拟合函数的步骤包括以下之一：通过所述图来拟合线性函数，通过所述图来拟合分段线性函数或通过所述图来拟合一种形式的数学函数。
16.如权利要求13所述的计算机可读介质，其中，所述拟合函数的步骤包括拟合作为每单位离子电流的NOx体积分数的函数。
17.如权利要求12所述的计算机可读介质，其中，导出所述离子电流信号与NOx排放之间的所述导出关系的步骤包括用校准模块来导出所述导出关系的步骤，所述校准模块接收来自废气排放测量设备的NOx排放并接收来自离子电流测量装置的离子电流信号。
18.如权利要求10所述的计算机可读介质，其中，所述压燃式发动机具有多个燃烧室，所述计算机可读介质还具有用于执行下述步骤的计算机可执行指令：
对于所述多个燃烧室中的每个燃烧室，接收指示所述多个燃烧室之一内部的离子浓度的离子电流信号；
对于所述多个燃烧室中的每个燃烧室，基于所述离子电流信号与NOx排放之间的导出关系来确定所述NOx排放。
19.如权利要求18所述的计算机可读介质，还具有用于执行下述步骤的计算机可执行指令：
对于所述多个燃烧室中的每个燃烧室：
基于由来自所述多个燃烧室之一的离子电流信号导出的NOx排放来控制至少一个发动机参数。
20.如权利要求19所述的计算机可读介质，其中，调整至少一个发动机参数的步骤包括调整至少一个燃料喷射参数和至少一个气缸运行参数的步骤。
21.如权利要求19所述的计算机可读介质，还具有用于执行下述步骤的计算机可执行指令：
对于所述多个燃烧室中的每个燃烧室，确定作为在所述多个燃烧室之一中流动的每单位离子电流的NOx体积分数的函数。
22.如权利要求10所述的计算机可读介质，其中，所述压燃式发动机具有多个燃烧室，所述计算机可读介质还具有用于执行下述步骤的计算机可执行指令：
对于所述多个燃烧室中的每个燃烧室，接收指示所述多个燃烧室之一内部的离子浓度的离子电流信号；
基于来自所述多个燃烧室的离子电流信号与所述多个燃烧室的NOx排放之间的导出关系来确定所述NOx排放。
23.如权利要求22所述的计算机可读介质，还具有用于执行下述步骤的计算机可执行指令：
对于所述多个燃烧室中的每个燃烧室：
基于由来自所述多个燃烧室的离子电流信号导出的NOx排放来控制至少一个发动机参数。
24.如权利要求23所述的计算机可读介质，其中，控制至少一个发动机参数的步骤包括控制至少一个燃料喷射参数和至少一个气缸运行参数的步骤。
25.如权利要求22所述的计算机可读介质，还具有用于执行下述步骤的计算机可执行指令：
对于整个发动机，确定作为在所述多个燃烧室中流动的每单位离子电流的NOx体积分数的函数。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103424262A (zh) * | 2013-08-09 | 2013-12-04 | 同济大学 | Hcci发动机缸内nox检测与标定试验系统 |
| CN103899428A (zh) * | 2014-01-24 | 2014-07-02 | 同济大学 | 一种基于离子电流的柴油机燃烧控制装置 |
| CN106546632A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-03-29 | 北京航空航天大学 | 燃烧场中离子浓度分布的测量装置及方法 |
| CN109866753A (zh) * | 2017-12-04 | 2019-06-11 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于控制内燃机的方法和设备 |
| CN111094713A (zh) * | 2017-07-25 | 2020-05-01 | 法国大陆汽车公司 | 用于适配用于对来自发动机排出管线中的气体的氮氧化物进行去污染的还原剂的量的方法 |
| CN111691979A (zh) * | 2019-03-12 | 2020-09-22 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 基于NOx估计反馈的主动热升温目标策略 |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7624718B2 (en) * | 2004-02-02 | 2009-12-01 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Engine control system, vehicle having the same, method for calculating combustion center of gravity, and method for controlling engine |
| EP2668388A4 (en) * | 2011-01-28 | 2016-10-05 | Univ Wayne State | AUTONOMOUS MARKET OF ELECTRONICALLY MANAGED INTERNAL COMBUSTION ENGINES USING VARIOUS FUELS AND / OR OTHER ELEMENTS OF VARIABILITY INVOLVING ION CURRENT AND / OR OTHER COMBUSTION DETECTORS |
| WO2012118781A2 (en) * | 2011-02-28 | 2012-09-07 | Wayne State University | Using ion current signal for soot and in-cylinder variable measuring techniques in internal combustion engines and methods for doing the same |
| EP2732142A4 (en) | 2011-07-15 | 2015-03-04 | Univ Wayne State | SIMULTANEOUS ION MEASUREMENT AND GAS EXAMINATION OF COMBUSTION ENGINE CYLINDERS AND OTHER COMBUSTION SYSTEMS |
| US9677493B2 (en) | 2011-09-19 | 2017-06-13 | Honeywell Spol, S.R.O. | Coordinated engine and emissions control system |
| US9650934B2 (en) | 2011-11-04 | 2017-05-16 | Honeywell spol.s.r.o. | Engine and aftertreatment optimization system |
| US20130111905A1 (en) | 2011-11-04 | 2013-05-09 | Honeywell Spol. S.R.O. | Integrated optimization and control of an engine and aftertreatment system |
| US9810191B2 (en) * | 2012-02-09 | 2017-11-07 | Sem Ab | Engine for vehicle using alternative fuels |
| EP2820580A4 (en) * | 2012-02-28 | 2015-07-29 | Univ Wayne State | USE OF IONIC CURRENT SIGNAL FOR MOTOR PERFORMANCE AND EMISSION MEASUREMENT TECHNIQUES AND METHODS FOR REALIZING THE SAME |
| WO2014052738A1 (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-03 | Wayne State University | Ion current use for combustion resonance detection, reduction and engine control |
| US9255542B2 (en) * | 2013-02-04 | 2016-02-09 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for compensating biodiesel fuel |
| SE537308C2 (sv) * | 2013-04-25 | 2015-04-07 | Scania Cv Ab | Förfarande och system för reglering av en förbränningsmotorgenom reglering av förbränningen i en förbränningskammare under pågående förbränningscykel |
| US9803568B2 (en) * | 2013-05-31 | 2017-10-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control system of internal combustion engine (as amended) |
| US9868089B2 (en) | 2014-07-21 | 2018-01-16 | General Electric Company | System for controlling emissions of engine and related method and non-transitory computer readable media |
| US9518521B2 (en) | 2014-07-21 | 2016-12-13 | General Electric Company | System for controlling emissions of engine and related method and non transitory computer readable media |
| JP6269410B2 (ja) * | 2014-09-18 | 2018-01-31 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| EP3051367B1 (en) | 2015-01-28 | 2020-11-25 | Honeywell spol s.r.o. | An approach and system for handling constraints for measured disturbances with uncertain preview |
| EP3056706A1 (en) | 2015-02-16 | 2016-08-17 | Honeywell International Inc. | An approach for aftertreatment system modeling and model identification |
| EP3091212A1 (en) | 2015-05-06 | 2016-11-09 | Honeywell International Inc. | An identification approach for internal combustion engine mean value models |
| EP3125052B1 (en) | 2015-07-31 | 2020-09-02 | Garrett Transportation I Inc. | Quadratic program solver for mpc using variable ordering |
| US10272779B2 (en) | 2015-08-05 | 2019-04-30 | Garrett Transportation I Inc. | System and approach for dynamic vehicle speed optimization |
| US10415492B2 (en) | 2016-01-29 | 2019-09-17 | Garrett Transportation I Inc. | Engine system with inferential sensor |
| JP6332320B2 (ja) | 2016-04-11 | 2018-05-30 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| US10124750B2 (en) | 2016-04-26 | 2018-11-13 | Honeywell International Inc. | Vehicle security module system |
| US10036338B2 (en) | 2016-04-26 | 2018-07-31 | Honeywell International Inc. | Condition-based powertrain control system |
| WO2018101918A1 (en) | 2016-11-29 | 2018-06-07 | Honeywell International Inc. | An inferential flow sensor |
| US11057213B2 (en) | 2017-10-13 | 2021-07-06 | Garrett Transportation I, Inc. | Authentication system for electronic control unit on a bus |
| US20210079856A1 (en) * | 2019-04-29 | 2021-03-18 | Wayne State University | In situ valuation of auto-ignition quality of fuel in compression ignition engines |
| US11542899B2 (en) * | 2020-11-30 | 2023-01-03 | Matthew M Delleree | Ion sensing for vapor start control |
Family Cites Families (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1098063B (it) * | 1978-08-11 | 1985-08-31 | Alfa Romeo Spa | Dispositivo per l'individuazione del fenomeno di detonazione nei motori a combustione interna ad accensione comandata,basato sull'impiego di sonde di ionizzazione |
| DE3006665A1 (de) * | 1980-02-22 | 1981-09-03 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Spannungsquelle zur ionenstrommessung am verbrennungsmotor |
| JPS6090937A (ja) * | 1983-10-22 | 1985-05-22 | Nippon Denso Co Ltd | 空燃比制御装置 |
| US5451385A (en) * | 1991-08-01 | 1995-09-19 | Air Products And Chemicals, Inc. | Control of exhaust emissions from methane-fueled internal combustion engines |
| US5734094A (en) * | 1993-05-31 | 1998-03-31 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Ion current detector device for use in an internal combustion engine |
| JPH08135554A (ja) * | 1994-11-09 | 1996-05-28 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関失火検出回路 |
| US6104195A (en) * | 1995-05-10 | 2000-08-15 | Denso Corporation | Apparatus for detecting a condition of burning in an internal combustion engine |
| DE19524539C1 (de) * | 1995-07-05 | 1996-11-28 | Telefunken Microelectron | Schaltungsanordnung zur Ionenstrommessung im Verbrennungsraum einer Brennkraftmaschine |
| DE19605803A1 (de) * | 1996-02-16 | 1997-08-21 | Daug Deutsche Automobilgesells | Schaltungsanordnung zur Ionenstrommessung |
| JPH10213057A (ja) * | 1997-01-30 | 1998-08-11 | Denso Corp | イオン電流検出装置 |
| US6029627A (en) * | 1997-02-20 | 2000-02-29 | Adrenaline Research, Inc. | Apparatus and method for controlling air/fuel ratio using ionization measurements |
| JP3676899B2 (ja) * | 1997-03-11 | 2005-07-27 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関用のイオン電流検出装置 |
| JP3372186B2 (ja) * | 1997-03-21 | 2003-01-27 | 日本特殊陶業株式会社 | ガスセンサの補正方法及びガス濃度測定システム |
| EP1077375B1 (en) * | 1997-03-21 | 2012-06-20 | Ngk Spark Plug Co., Ltd | Method and apparatus for measuring NOx gas concentration |
| US6089077A (en) * | 1997-06-26 | 2000-07-18 | Cooper Automotive Products, Inc. | Mass fraction burned and pressure estimation through spark plug ion sensing |
| JPH11159430A (ja) * | 1997-11-26 | 1999-06-15 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関用のイオン電流検出装置 |
| SE514740C2 (sv) * | 1998-05-20 | 2001-04-09 | Mecel Ab | Arrangemang och mätdon för detektering av jonisering i förbränningsrummet i en dieselmotor, samt kalibreringsanordning härför |
| DE19838222A1 (de) * | 1998-08-22 | 2000-02-24 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zur Auswertung eines Ionenstromsignales einer selbstzündenden Brennkraftmaschine |
| DE19838223C2 (de) * | 1998-08-22 | 2003-02-06 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zur Bestimmung des Ionenanteiles nach einem Verbrennungsvorgang in einer selbstzündenden Brennkraftmaschine |
| JP3680650B2 (ja) * | 1999-01-25 | 2005-08-10 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| DE19911019C2 (de) * | 1999-03-12 | 2001-02-08 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zur Bestimmung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses in einem Brennraum einer Brennkraftmaschine |
| US6698394B2 (en) * | 1999-03-23 | 2004-03-02 | Thomas Engine Company | Homogenous charge compression ignition and barrel engines |
| US6279539B1 (en) * | 1999-04-20 | 2001-08-28 | Caterpillar Inc. | Hydraulically actuated fuel injector with cold start features |
| JP3711320B2 (ja) * | 1999-10-06 | 2005-11-02 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関のノック制御装置 |
| DE50014676D1 (de) * | 1999-12-24 | 2007-11-08 | Delphi Tech Inc | Verfahren zur Überwachung der verstärkten Bildung von Stickoxiden |
| DE10008552B4 (de) * | 2000-02-24 | 2007-01-04 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Auswertung eines Signals eines Ionenstrom-Sensor einer Brennkraftmaschine |
| WO2002014665A1 (fr) | 2000-08-17 | 2002-02-21 | Hitachi, Ltd. | Moteur a combustion interne par compression |
| JP2002168170A (ja) * | 2000-12-01 | 2002-06-14 | Nippon Soken Inc | 内燃機関のイオン電流検出装置 |
| DE10101848A1 (de) | 2001-01-17 | 2004-02-05 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren zum Regeln des Verbrennungsprozesses einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Hubkolben-Verbrennungsmotors |
| EP1243859B1 (en) * | 2001-03-14 | 2004-06-09 | Federal-Mogul Ignition Srl | Glow plug arranged for measuring the ionization current of an engine, and a method for manufacturing the same |
| EP1514013A4 (en) * | 2002-06-17 | 2009-12-02 | Southwest Res Inst | PROCESS FOR EXHAUST EMISSION CONTROL |
| US6848421B1 (en) * | 2003-09-12 | 2005-02-01 | Delphi Technologies, Inc. | Engine control method and apparatus using ion sense combustion monitoring |
| US7707992B2 (en) * | 2003-10-31 | 2010-05-04 | Woodward Governor Company | Method and apparatus for controlling exhaust gas recirculation and start of combustion in reciprocating compression ignition engines with an ignition system with ionization measurement |
| US6994073B2 (en) * | 2003-10-31 | 2006-02-07 | Woodward Governor Company | Method and apparatus for detecting ionization signal in diesel and dual mode engines with plasma discharge system |
| JP4390104B2 (ja) * | 2004-04-16 | 2009-12-24 | 株式会社デンソー | 内燃機関のノック判定装置 |
| CN101198771B (zh) * | 2004-07-26 | 2010-06-16 | 通用汽车公司 | 用于受控自动点火四冲程内燃发动机的氮氧化物排放控制 |
| US7089922B2 (en) * | 2004-12-23 | 2006-08-15 | Cummins, Incorporated | Apparatus, system, and method for minimizing NOx in exhaust gasses |
-
2006
- 2006-08-14 US US11/464,232 patent/US7603226B2/en active Active
-
2007
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103424262A (zh) * | 2013-08-09 | 2013-12-04 | 同济大学 | Hcci发动机缸内nox检测与标定试验系统 |
| CN103899428A (zh) * | 2014-01-24 | 2014-07-02 | 同济大学 | 一种基于离子电流的柴油机燃烧控制装置 |
| CN103899428B (zh) * | 2014-01-24 | 2016-04-06 | 同济大学 | 一种基于离子电流的柴油机燃烧控制装置 |
| CN106546632A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-03-29 | 北京航空航天大学 | 燃烧场中离子浓度分布的测量装置及方法 |
| CN106546632B (zh) * | 2016-10-26 | 2020-01-03 | 北京航空航天大学 | 燃烧场中离子浓度分布的测量装置及方法 |
| CN111094713A (zh) * | 2017-07-25 | 2020-05-01 | 法国大陆汽车公司 | 用于适配用于对来自发动机排出管线中的气体的氮氧化物进行去污染的还原剂的量的方法 |
| US11448111B2 (en) | 2017-07-25 | 2022-09-20 | Continental Automotive France | Method for adapting an amount of reductant for controlling the nitrogen oxide pollution of gases in a motor exhaust line |
| CN109866753A (zh) * | 2017-12-04 | 2019-06-11 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于控制内燃机的方法和设备 |
| CN109866753B (zh) * | 2017-12-04 | 2022-04-15 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于控制内燃机的方法和设备 |
| CN111691979A (zh) * | 2019-03-12 | 2020-09-22 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 基于NOx估计反馈的主动热升温目标策略 |
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