DE102012220527A1 - NOx-FEEDBACK ZUR VERBRENNUNGSSTEUERUNG - Google Patents

NOx-FEEDBACK ZUR VERBRENNUNGSSTEUERUNG Download PDF

Info

Publication number
DE102012220527A1
DE102012220527A1 DE102012220527A DE102012220527A DE102012220527A1 DE 102012220527 A1 DE102012220527 A1 DE 102012220527A1 DE 102012220527 A DE102012220527 A DE 102012220527A DE 102012220527 A DE102012220527 A DE 102012220527A DE 102012220527 A1 DE102012220527 A1 DE 102012220527A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
egr
engine
threshold
nox
cylinder charge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102012220527A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102012220527B4 (de
Inventor
Peter Mitchell
Chris Riffle
Michiel J. Van Nieuwstadt
Frank M. Korpics
Jeff Reich
Dean Pennala
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of DE102012220527A1 publication Critical patent/DE102012220527A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102012220527B4 publication Critical patent/DE102012220527B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D21/00—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas
    • F02D21/06—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air
    • F02D21/08—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air the other gas being the exhaust gas of engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0065—Specific aspects of external EGR control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/146—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/146—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration
    • F02D41/1461—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration of the exhaust gases emitted by the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/06—Low pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust downstream of the turbocharger turbine and reintroduced into the intake system upstream of the compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/08—EGR systems specially adapted for supercharged engines for engines having two or more intake charge compressors or exhaust gas turbines, e.g. a turbocharger combined with an additional compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23—Layout, e.g. schematics
    • F02M26/24—Layout, e.g. schematics with two or more coolers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/38—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with two or more EGR valves disposed in parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/12—Other methods of operation
    • F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/007—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust-driven pumps arranged in parallel, e.g. at least one pump supplying alternatively
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0203—Variable control of intake and exhaust valves
    • F02D13/0207—Variable control of intake and exhaust valves changing valve lift or valve lift and timing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0203—Variable control of intake and exhaust valves
    • F02D13/0215—Variable control of intake and exhaust valves changing the valve timing only
    • F02D13/0219—Variable control of intake and exhaust valves changing the valve timing only by shifting the phase, i.e. the opening periods of the valves are constant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/36—Control for minimising NOx emissions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/14—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system
    • F02M26/15—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system in relation to engine exhaust purifying apparatus
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

Ein Verfahren zum Steuern der Verbrennung in einem Motor wird bereitgestellt. Das Verfahren weist unter einer ersten Bedingung das Einstellen einer EGR-Menge einer Gesamtzylinderfüllung als Reaktion auf Motoremissions-NOx-Niveaus, die niedriger sind als ein erster Schwellenwert, auf. Derart können die NOx-Niveaus als ein Feedback zum Steuern der Verbrennungsbeständigkeit verwendet werden.

Description

  • Die vorliegende Offenbarung betrifft Verbrennung in einem Verbrennungsmotor.
  • Eine Vielfalt von Emissionen, wie zum Beispiel Stickstoffoxide (zum Beispiel NO und NO2) werden in Abgasen von Verbrennungsmotoren abgegeben. Um Emissionen von Kraftfahrzeugen zu verringern, werden Emissionen durch den Gebrauch von Auspuffanlagenbauteilen, wie zum Beispiel Katalysatoren reguliert. Zusätzlich werden verschiedene Gassensoren, darunter NOx-Sensoren verwendet, um die Emissionen in Abgasen zu erfassen.
  • Das Minimieren von Motorausgangsemissionen bedingt ein Gleichgewicht aus Oxidieren und Verringern von Abgasbestandteilen, wie zum Beispiel Kohlenstoffmonoxid (CO), Ruß, nicht verbrannte Kohlenwasserstoffe (HC) und NOx. Dieselmotoren mit Kompressionszündung funktionieren meistens mit mageren Luft-Kraftstoffverhältnissen und können daher im Vergleich zu Benzinmotoren hohe Niveaus an NOx-Produktion haben. Um die Produktion von NOx zu verringern, können Abgasrezirkulation-(EGR)-Systeme verwendet werden, um einen Teil der Abgase zu dem Einlass zurückzulenken und dadurch Spitzenverbrennungstemperaturen und -drücke zu verringern, um die NOx zu senken.
  • Unter diesen Bedingungen kann jedoch die Produktion von Ruß oder anderen Partikeln zunehmen. Außerdem und aufgrund der verringerten Sauerstoffkonzentration in der Zylinderfüllung, wenn EGR vorliegt, kann die Verbrennung unter bestimmten Bedingungen unbeständig werden, zum Beispiel können Klopfen und/oder Fehlzündungen auftreten, die den Motor verschlechtern und zu verringerter Kraftstoffeinsparung führen können.
  • Die Erfinder haben die oben stehenden Probleme erkannt und bieten ein Verfahren an, um diese wenigstens teilweise zu lösen. Bei einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren zum Steuern der Verbrennung in einem Motor unter einer ersten Bedingung das Einstellen einer EGR-Menge einer Gesamtzylinderfüllung als Reaktion auf die Tatsache, dass die Motoremissions-NOx-Niveaus unterhalb eines ersten Schwellenwerts liegen.
  • Derart können Motoremissions-NOx-Niveaus als Feedback zum Steuern der Verbrennungsbeständigkeit verwendet werden. Bei einem Beispiel, wenn die NOx-Niveaus unter ein Schwellenniveau abnehmen, kann das einen verschlechterten Verbrennungszustand anzeigen, zum Beispiel aufgrund eines höheren EGR-Prozentsatzes der Zylinderfüllung als optimal. Zum Ausgleichen kann der EGR-Prozentsatz durch Einstellen eines EGR-Ventils verringert werden.
  • Die vorliegende Offenbarung kann mehrere Vorteile bieten. Bei einer Ausführungsform können durch Erfassen verschlechterter Verbrennung über NOx-Feedback Zustände, die die Kraftstoffeinsparung verringern und die Rußproduktion erhöhen, erfasst werden, und eine gelieferte EGR-Menge kann zum Ausgleichen eingestellt werden. Die Kraftstoffeinsparung kann daher verbessert und die Rußemissionen können verringert werden. Ferner können NOx-Niveaus innerhalb eines gewünschten Fensters derart aufrechterhalten werden, dass, wenn die NOx-Niveaus zu hoch sind, zusätzliche EGR bereitgestellt werden kann, um die NOx-Emissionen zu senken.
  • Die oben stehenden Vorteile und weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich klar aus der folgenden ausführlichen Beschreibung allein oder in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen.
  • Man muss verstehen, dass die oben gegebene Übersicht bereitgestellt wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten einzuführen, die in der ausführlichen Beschreibung ausführlicher beschrieben werden. Sie ist nicht dazu bestimmt, Hauptmerkmale oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, deren Geltungsbereich ausschließlich durch die Ansprüche definiert wird, die auf die ausführliche Beschreibung folgen. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die irgendwelche der oben oder in irgendeinem anderen Teil dieser Offenbarung erwähnte Nachteile lösen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform eines Motors mit Turbolader und Abgasrezirkulationssystem.
  • 2 zeigt ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform eines Motors mit zwei Zylinderreihen, wobei der Motor ein Abgasrezirkulationssystem aufweist.
  • Die 3A und 3B zeigen ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern der Verbrennung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Eine Vielfalt von Eingaben kann verwendet werden, wenn eine gewünschte Menge von EGR, die zu den Zylindern geliefert wird, bestimmt wird, wie zum Beispiel die Motordrehzahl, die Motorbelastung, das Luft-/Kraftstoffverhältnis usw. Bei Ausführungsformen, die hier offenbart werden, können Motoremissions-NOx-Niveaus als Feedback verwendet werden, um die EGR-Lieferung innerhalb eines gewünschten Fensters aufrechtzuerhalten, um die NOx-Verringerung mit HC- und Rußproduktion auszugleichen. Die 1 und 2 bilden beispielhafte Motoren ab, die ein EGR-System, NOx-Sensor und Steuersystem aufweisen. Das Steuersystem kann konfiguriert werden, um ein oder mehrere Steuerhilfsprogramme auszuführen, um eine gewünschte Menge an EGR zu liefern, wofür ein Beispiel in den 3A und 3B veranschaulicht ist.
  • Unter Bezugnahme auf 1 ist ein schematisches Diagramm eines Zylinders eines Mehrzylindermotors 10 gezeigt, der in einem Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs enthalten sein kann. Der Motor 10 kann zumindest teilweise durch ein Steuersystem gesteuert werden, das einen Controller 12 aufweist, und durch Eingabe durch einen Fahrzeugbediener 132 über ein Eingabegerät 130. Bei diesem Beispiel weist das Eingabegerät 130 ein Gaspedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP auf. Die Brennkammer (das heißt der Zylinder) 30 des Motors 10 kann Brennkammerwände 32, in denen Kolben 36 positioniert sind, aufweisen. Bei bestimmten Ausführungsformen kann die Fläche des Kolbens 36 innerhalb der Brennkammer 30 eine Schalenvertiefung haben. Der Kolben 36 kann mit der Kurbelwelle 40 derart gekoppelt sein, dass die Hin- und Herbewegung des Kolbens in Drehbewegung der Kurbelwelle umgewandelt wird. Die Kurbelwelle 40 kann mit mindestens einem Antriebsrad eines Fahrzeugs über ein Zwischenübertragungssystem gekoppelt sein. Ferner kann ein Anlasser mit der Kurbelwelle 40 über ein Schwungrad gekoppelt sein, um ein Starten des Betriebs des Motors 10 zu ermöglichen.
  • Die Brennkammer 30 kann Einlassluft von einem Ansaugrohr 44 über eine Einlasspassage 42 empfangen und kann Abgase über die Abgaspassage 48 ableiten. Das Ansaugrohr 44 und die Abgaspassage 48 können selektiv mit der Brennkammer 30 jeweils über ein Einlassventil 52 und ein Abgasventil 54 kommunizieren. Bei bestimmten Ausführungsformen kann die Brennkammer 30 zwei oder mehr Einlassventile und/oder zwei oder mehr Abgasventile aufweisen.
  • Das Einlassventil 52 kann sich gemäß den Nocken des Einlassnockens 51 öffnen und schließen. Ähnlich kann sich das Abgasventil 54 gemäß den Nocken des Auslassnockens 53 öffnen und schließen. Die Phase des Einlassnockens 51 und des Auslassnocken 53 kann in Bezug auf die Kurbelwelle 40 variiert werden. Alternativ kann der variable Ventilstellantrieb elektrohydraulisch oder irgendein anderer vorstellbarer Mechanismus sein, um die Ventilbetätigung zu ermöglichen. Unter bestimmten Bedingungen kann der Controller 12 das Signal, das zu den Stellantrieben, die mit dem Einlassnocken 51 und dem Auslassnocken 53 gekoppelt sind, geliefert wird, variieren, um die Öffnungs- und Schließsteuerung des jeweiligen Einlass- und Abgasventils zu steuern. Die Position des Einlassventils 52 und des Abgasventils 54 können jeweils durch die Ventilpositionssensoren 55 und 57 bestimmt werden. Bei alternativen Ausführungsformen können ein oder mehrere der Einlass- und Abgasventile von einem oder mehreren elektrischen Stellantrieben betätigt werden und können eine oder mehrere Nockenprofilverstellungen (CPS), variable Nockensteuerung (VCT), variable Ventilsteuerung (VVT) und/oder variable Ventilhub-(VVL)-Systeme aufweisen, um den Ventilbetrieb zu variieren. Der Zylinder 30 kann zum Beispiel alternativ ein Einlassventil aufweisen, das über elektrische Ventilbetätigung gesteuert wird, und ein Abgasventil, das über eine Nockenbetätigung mit CPS und/oder VCT gesteuert wird.
  • Der Kraftstoffinjektor 66 ist direkt mit der Brennkammer 30 zum direkten Einspritzen anteilmäßig zu dem Pulsbreitensignal FPW, das von dem Controller 12 über den elektronischen Treiber 68 empfangen wird, gekoppelt gezeigt. Derart stellt der Kraftstoffinjektor 66 das, was als Direkteinspritzung von Kraftstoff in die Brennkammer 30 bekannt ist, bereit. Der Kraftstoffinjektor kann zum Beispiel in der Seite der Brennkammer oder auf der Oberseite der Brennkammer installiert werden. Der Kraftstoff kann zu dem Kraftstoffinjektor 66 durch ein Kraftstoffsystem (nicht gezeigt), das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler (Rail) aufweist, geliefert werden.
  • Das Zündsystem 88 kann einen Zündfunken zu der Brennkammer 30 über die Zündkerze 92 als Reaktion auf das Funkenvorlaufsignal SA von dem Controller 12 unter ausgewählten Betriebsarten bereitstellen. Obwohl Funkenzündungsbauteile gezeigt sind, können die Brennkammer 30 oder eine oder mehrere andere Brennkammern des Motors 10 in einem Kompressionszündmodus mit oder ohne Zündfunken betrieben werden.
  • Die Einlasspassage 42 kann Drosseln 62 und 63 aufweisen, die jeweils Drosselplatten 64 und 65 haben. Bei diesem besonderen Beispiel können die Positionen der Drosselplatten 64 und 65 durch den Controller 12 über Signale variiert werden, die zu einem Elektromotor oder Stellantrieb, der in den Drosseln 62 und 63 enthalten ist, bereitgestellt wird, eine Konfiguration, die gewöhnlich als elektronische Drosselsteuerung (ETC) bekannt ist. Auf diese Art können die Drosseln 62 und 63 betrieben werden, um die Einlassluft zu variieren, die zu der Brennkammer 30 unter anderen Motorzylindern bereitgestellt wird. Die Positionen der Drosselplatten 64 und 65 können zu dem Controller 12 von Drosselpositionssignalen TP bereitgestellt werden. Druck, Temperatur und Masseluftströmung können an verschiedenen Stellen entlang der Einlasspassage 42 und des Ansaugrohrs 44 gemessen werden. Die Einlasspassage 42 kann zum Beispiel einen Masseluftstromsensor 120 zum Messen des sauberen Luftmassestroms, der durch die Drossel 63 eintritt, aufweisen. Der saubere Luftmassestrom kann zu dem Controller 12 über das MAF-Signal übertragen werden.
  • Der Motor 10 kann ferner eine Kompressionsvorrichtung aufweisen, wie zum Beispiel einen Turbolader oder Kompressor, der mindestens einen Kompressor 162 aufweist, der stromaufwärts des Ansaugrohrs 44 eingerichtet ist. Bei einem Turbolader kann der Kompressor 162 zumindest teilweise von einer Turbine 164 (zum Beispiel über eine Welle), die entlang der Abgaspassage 48 eingerichtet ist, angetrieben werden. Bei einem Kompressor kann der Kompressor 162 zumindest teilweise von dem Motor und/oder einem Elektromotor angetrieben werden und enthält eventuell keine Turbine. Die Menge an Kompression, die zu dem einen oder den mehreren Zylindern des Motors über den Turbolader oder den Kompressor bereitgestellt wird, kann daher von dem Controller 12 variiert werden. Ein Ladeluftkühler 154 kann stromabwärts des Kompressors 162 und stromaufwärts des Einlassventils 52 enthalten sein. Der Ladeluftkühler 154 kann konfiguriert sein, um Gase, die zum Beispiel durch Kompression über den Kompressor 162 erhitzt wurden, abzukühlen. Bei einer Ausführungsform kann sich der Ladeluftkühler 154 stromaufwärts der Drossel 62 befinden. Druck, Temperatur und Masseluftstrom können stromabwärts des Kompressors 162 zum Beispiel mit einem Sensor 145 oder 147 gemessen werden. Die Messresultate können dem Controller 12 von den Sensoren 145 und 147 jeweils über Signale 148 und 149 gemeldet werden. Druck und Temperatur können stromaufwärts des Kompressors 162 zum Beispiel mit einem Sensor 153 gemessen werden und dem Controller 12 über das Signal 155 gemeldet werden.
  • Ferner kann bei den offenbarten Ausführungsformen ein EGR-System einen gewünschten Teil der Abgase von der Abgaspassage 48 zu dem Ansaugrohr 44 lenken. 1 zeigt ein HP-EGR-System und ein LP-EGR-System, aber eine alternative Ausführungsform kann auch nur ein LP-EGR-System aufweisen. Die HP-EGR wird durch die HP-EGR-Passage 140 von stromaufwärts der Turbine 164 zu stromabwärts des Kompressors 162 geführt. Die Menge an HP-EGR, die in das Ansaugrohr 44 bereitgestellt wird, kann durch den Controller 12 über das HP-EGR-Ventil 142 variiert werden. Die LP-EGR wird durch die LP-EGR-Passage 150 von stromabwärts der Turbine 164 zu stromaufwärts des Kompressors 162 geführt. Die Menge an LP-EGR, die zu dem Ansaugrohr 44 bereitgestellt wird, kann durch den Controller 12 über das LP-EGR-Ventil 152 variiert werden. Das HP-EGR-System kann einen HP-EGR-Kühler 146 aufweisen, und das LP-EGR-System kann einen LP-EGR-Kühler 158 aufweisen, um Hitze von den EGR-Gasen zum Beispiel zu dem Motorkühler abzuweisen.
  • Unter bestimmten Bedingungen kann das EGR-System verwendet werden, um die Temperatur des Luft- und Kraftstoffgemischs innerhalb der Brennkammer 30 zu regulieren, zum Beispiel, um die NOx-Produktion zu steuern. Es kann daher wünschenswert sein, den EGR-Massestrom zu messen oder zu schätzen. EGR-Sensoren können innerhalb der EGR-Passagen eingerichtet werden und können eine Anzeige eines oder mehrerer Masseströme, des Drucks, der Temperatur, der O2-Konzentration und Konzentration des Abgases bereitstellen. Ein HP-EGR-Sensor 144 kann zum Beispiel innerhalb der HP-EGR-Passage 140 eingerichtet werden.
  • Bei bestimmten Ausführungsformen können ein oder mehrere Sensoren innerhalb der LP-EGR-Passage 150 positioniert werden, um eine Anzeige eines Drucks und/oder einer Temperatur und/oder eines Luft-Kraftstoffverhältnisses der Abgase, die durch die LP-EGR-Passage rezirkuliert werden, bereitzustellen. Die Abgase, die durch die LP-EGR-Passage 150 umgeleitet werden, können mit frischer Einlassluft an einer Mischstelle, die sich an der Verbindung von LP-EGR-Passage 150 und Einlasspassage 42 befindet, verdünnt werden. Spezifisch kann durch Einstellen des LP-EGR-Ventils 152 in Koordination mit der ersten Lufteinlassdrossel 63 (die in der Lufteinlasspassage des Motoreinlasses stromaufwärts des Kompressors positioniert ist) eine Verdünnung des EGR-Stroms eingestellt werden.
  • Eine prozentuale Verdünnung des LP-EGR-Stroms kann von dem Ausgang eines Sensors 145 in den Motoreinlassgasstrom eingeleitet werden. Spezifisch kann der Sensor 145 stromabwärts der ersten Einlassdrossel 63, stromabwärts des LP-EGR-Ventils 152 und stromaufwärts der zweiten Haupteinlassdrossel 62 positioniert werden, so dass die LP-EGR-Verdünnung an oder nahe an der Haupteinlassdrossel genau bestimmt werden kann. Der Sensor 145 kann zum Beispiel ein Sauerstoffsensor, wie zum Beispiel ein UEGO-Sensor sein.
  • Der Abgassensor 126 ist mit der Abgaspassage 48 stromabwärts der Turbine 164 gekoppelt gezeigt. Der Sensor 126 kann jeder geeignete Sensor zum Bereitstellen einer Angabe des Abgasluft-/Kraftstoffverhältnisses, wie zum Beispiel ein linearer Sauerstoffsensor oder UEGO (Universal or Wide-Range Exhaust Gas Oxygen), ein bistabiler Sauerstoffsensor oder EGO, ein HEGO (Heated EGO), ein NOx-, HC- oder CO-Sensor sein. Bei einer Ausführungsform kann der Abgassensor 126 ein NOx-Sensor sein, der konfiguriert ist, um eine Angabe von Motoremissions-NOx-Niveaus bereitzustellen, zum Beispiel NOx-Niveaus in dem Abgas stromabwärts des Motors und stromaufwärts irgendwelcher Emissionssteuervorrichtungen.
  • Emissionssteuervorrichtungen 71, 72 und 76 sind entlang der Abgaspassage 48 stromabwärts des Abgassensors 126 gezeigt. Bei der abgebildeten Ausführungsform kann die Vorrichtung 71 ein selektives katalytisches Reduktionssystem (SCR) sein, während die Vorrichtungen 72 und 76 ein Dieseloxidationskatalysator (DOC), Dieselpartikelfilter (DPF), Dreiwege-Katalysator (TWC), NOx-Falle, verschiedene andere Emissionssteuervorrichtungen oder Kombinationen davon sein können. Die Vorrichtung 72 kann zum Beispiel ein DOC sein, und die Vorrichtung 76 kann ein DPF sein. Bei bestimmten Ausführungsformen kann das DPF 76 stromabwärts des SCR 71 und DOC 72 liegen (wie in 1 gezeigt), während das DPF 76 bei anderen Ausführungsformen stromaufwärts des DOC 72 positioniert sein kann. Alternative Anordnungen sind bei bestimmten Ausführungsformen ebenfalls möglich, wie zum Beispiel der DOC 72 und/oder das DPF 76 stromaufwärts des SCR 71 eingerichtet. Wenn die Vorrichtung 71 ein SCR-System ist, kann ein Reduktionsmittelbehälter 73 vorhanden sein, um ein Reduktionsmittel zu lagern, wie zum Beispiel Harnstoff oder NH3. Der Behälter 73 kann mit einem Injektor 75 gekoppelt sein, um Reduktionsmittel in das Abgas stromaufwärts der Vorrichtung 71 oder in die Vorrichtung 71 einzuspritzen, um NOx in der Vorrichtung 71 zu reduzieren. Ferner kann ein Mischer 74 bereitgestellt werden, um das gute Mischen des Reduktionsmittels innerhalb des Abgasstroms sicherzustellen. Harnstoff kann anteilsmäßig zu einer Menge von Motorzuführgas NOx, das in das SCR eintritt, eingespritzt werden. Ein zusätzlicher NOx-Sensor 127 kann stromabwärts der Vorrichtungen 71, 72 und 76 vorhanden sein, um eine Angabe der Effizienz der Vorrichtungen bereitzustellen, indem die stromabwärtige NOx-Ablesung von dem Sensor 127 mit der stromaufwärtigen NOx-Ablesung von dem Sensor 126 verglichen wird.
  • Der Controller 12 ist in 1 als ein Mikrocomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangsschnittstellen 104, einen elektronischen Speicherträger für ausführbare Programme und Kalibrierwerte, der in diesem besonderen Beispiel als Nur-Lesespeicherchip 106 gezeigt ist, einen Schreib-Lesespeicher mit wahlfreiem Zugriff 108, einen batteriestromgestützten Speicher 110 und einen Datenbus aufweist. Der Controller 12 kann verschiedene Signale von Sensoren, die mit dem Motor 10 gekoppelt sind, zusätzlich zu den Signalen, die oben besprochen wurden, empfangen, darunter Messungen des induzierten Masseluftstroms (MAF) von dem Masseluftstromsensor 120, die Motorkühlmitteltemperatur (ECT) von dem Temperatursensor 112, der mit der Kühlhülse 114 gekoppelt ist, ein Profilzündungs-Pickup-Signal (PIP) von dem Halleffektsensor 118 (oder anderen Typ), der mit der Kurbelwelle 40 gekoppelt ist, die Drosselposition (TP) von einem Drosselpositionssensor und das absolute Ansaugrohrdrucksignal MAP von dem Sensor 122. Die Motordrehzahl RPM kann von dem Controller 12 von dem PIP-Signal ausgehend erzeugt werden. Das Ansaugrohrdrucksignal MAP von einem Ansaugrohrdrucksensor kann verwendet werden, um eine Angabe des Vakuums oder Drucks in dem Ansaugrohr bereitzustellen. Zu bemerken ist, dass verschiedene Kombinationen der oben stehenden Sensoren verwendet werden können, wie zum Beispiel ein MAF-Sensor ohne einen MAP-Sensor oder umgekehrt. Während des stöchiometrischen Betriebs kann der MAP-Sensor eine Angabe des Motordrehmoments geben. Ferner kann dieser Sensor gemeinsam mit der erfassten Motordrehzahl eine Schätzung der Füllung (inklusive Luft), die in den Zylinder eingesaugt wird, bereitstellen. Bei einem Beispiel kann der Sensor 118, der auch als ein Motordrehzahlsensor verwendet wird, eine vorbestimmte Anzahl gleichmäßig beabstandeter Impulse bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle erzeugen.
  • Das Speichermedium Nur-Lesespeicher 106 kann mit computerlesbaren Daten programmiert werden, die Anweisungen darstellen, die von dem Prozessor 102 zum Ausführen der unten beschriebenen Verfahren sowie anderer Varianten, die erwartet, aber nicht spezifisch aufgelistet sind, ausgeführt werden können.
  • Wie oben beschrieben, zeigt 1 nur einen Zylinder eines Mehrfachzylindermotors, und jeder Zylinder kann ähnlich seinen eigenen Satz an Einlass-/Abgasventilen, Kraftstoffinjektor, Zündkerze usw. enthalten. In 2 ist ein Beispiel eines Motorsystems, das eine Vielzahl von Zylinderreihen und ein Abgasrezirkulationssystem aufweist, veranschaulicht. Bei einer Ausführungsform kann der Motor 10 einen Turbolader aufweisen, der einen Kompressor 162 und eine Turbine 164, eine Drossel 63 stromaufwärts des Kompressors 162 und ein Niederdruck-Abgasrezirkulationssystem (LP-EGR) aufweist. Das LP-EGR-System kann EGR von stromabwärts der Turbine 164 zu stromaufwärts des Kompressors 162 führen und stromabwärts von der Drossel 63. Das Motorsystem kann ferner ein HP-EGR-System aufweisen, das EGR von stromaufwärts der Turbine 164 zu stromabwärts der Drossel 62 führt.
  • Unter Bezugnahme auf 2 kann Luft in den Motor 10 durch ein Luftfilter 170 eintreten. Das Luftfilter 170 kann konfiguriert sein, um Feststoffpartikel aus der Luft zu entfernen, so dass eine saubere Luftmasse in den Motor 10 eintreten kann. Der saubere Luftmassestrom kann gemessen werden, während er an einem Masseluftstromsensor 120 vorbei und dann durch die Einlassdrossel 63 strömt. Der saubere Luftmassestrom, der von dem Masseluftstromsensor 120 gemessen wird, kann an den Controller 12 gemeldet werden. Bei einer Ausführungsform kann die saubere Luftmasse auf die verschiedenen Zylinderreihen des Motors 10 stromabwärts der Einlassdrossel 63 und stromaufwärts des Turboladerkompressors 162 aufgeteilt werden. Ein EGR-System kann Abgas stromaufwärts des Turboladerkompressors 162 einspritzen, so dass eine Kombination aus sauberer Luft und Abgas von dem Turboladerkompressor 162 verdichtet werden kann. Bei einer Ausführungsform kann der Turboladerkompressor 162 einen ersten Kompressor 162a für eine erste Zylinderreihe und einen zweiten Kompressor 162b für eine zweite Zylinderreihe aufweisen.
  • Die verdichtete Kombination aus sauberer Luft und Abgas stromabwärts des Turboladerkompressors 162 kann durch einen Ladeluftkühler (CAC) 154 stromaufwärts der zweiten Drossel 62 abgekühlt werden. Bei einer Ausführungsform kann der Sauerstoffgehalt des Luftstroms stromabwärts des Turboladerkompressors 162 von einem Sensor 145 stromaufwärts des CAC 154 gemessen werden. Bei einer alternativen Ausführungsform kann der Sauerstoffgehalt des Luftstroms stromabwärts des Turboladerkompressors 162 von einem Sensor 147 stromabwärts des CAC 154 gemessen werden. Messungen von den Sensoren 145 und/oder 147 können zu dem Controller 12 gemeldet werden.
  • Bei einer Ausführungsform kann das Hochdruckabgas mit der verdichteten Kombination aus sauberer Luft und Abgas stromabwärts der Drossel 62 und stromaufwärts des Ansaugrohrs 44 kombiniert werden. Die Kombination von Gasen kann zu einer oder mehreren Zylinderreihen durch das Ansaugrohr 44 geführt werden. Nach der Verbrennung in den Zylindern kann Abgas durch die Abgaspassage 48 geführt werden. Bei einer Ausführungsform weist die Abgaspassage 48 einen Auspuffkrümmer für jede Reihe von Zylindern auf, wie zum Beispiel den Auspuffkrümmer 48a für eine erste Zylinderreihe und den Auspuffkrümmer 48b für eine zweite Zylinderreihe.
  • Wenigstens ein Teil der Abgase kann eine Turbine 164 des Turboladers antreiben. Bei einer Ausführungsform kann die Turbine 164 eine erste Turbine 164a für eine erste Zylinderreihe und eine zweite Turbine 164b für eine zweite Zylinderreihe aufweisen. Bei einer Ausführungsform kann mindestens ein Teil der Abgase durch ein HP-EGR-System geführt werden. Ein HP-EGR-System kann zum Beispiel einen HP-EGR-Kühler 146 und ein Ventil 142 zum Führen abgekühlter Abgase stromaufwärts des Ansaugrohrs 44 aufweisen. Bei einer Ausführungsform kann ein HP-EGR-System einen ersten HP-EGR-Kühler 146a und ein Ventil 142a für eine erste Zylinderreihe und einen zweiten HP-EGR-Kühler 146b und ein Ventil 142b für eine zweite Zylinderreihe aufweisen.
  • Stromabwärts der Turbine 164 kann mindestens ein Teil der Abgase stromabwärts durch die Emissionssteuervorrichtung 71 und den Auspufftopf 172 strömen. Bei einer Ausführungsform kann die Emissionssteuervorrichtung 71 einen ersten Lightoff-Katalysator 71a für eine erste Zylinderreihe und einen zweiten Lightoff-Katalysator 71b für eine zweite Zylinderreihe aufweisen. Der Auspufftopf 172 kann konfiguriert sein, Auspuffgeräusch von dem Motor 10 zu dämpfen.
  • Mindestens ein Teil der Abgase von stromabwärts der Turbine 164 kann von einem LP-EGR-System stromaufwärts des Turboladerkompressors 162 geführt werden. Ein LP-EGR-System kann zum Beispiel einen LP-EGR-Kühler 158 und ein Ventil 152 zum Führen abgekühlter Abgase stromaufwärts des Kompressors 162 aufweisen. Bei einer Ausführungsform kann ein LP-EGR-System einen ersten LP-EGR-Kühler 158a und ein Ventil 152a für eine erste Zylinderreihe und einen zweiten LP-EGR-Kühler 158b und ein Ventil 152b für eine zweite Zylinderreihe aufweisen.
  • Die in den 1 und 2 abgebildeten Systeme können daher sowohl ein HP-EGR-als auch ein LP-EGR-System bereitstellen. Unter bestimmten Bedingungen kann es vorteilhaft sein, EGR ausschließlich von dem HP-EGR-System zu liefern, während es unter anderen Bedingungen vorteilhaft sein kann, EGR ausschließlich von dem LP-EGR-System zu liefern. Bei bestimmten Ausführungsformen, die hier offenbart werden, kann der Betrieb des HP-EGR- und LP-EGR-Systems basierend auf Motoremissions-NOx-Niveaus gesteuert werden, um die NOx-Produktion zu steuern, Verbrennungsbeständigkeit bereitzustellen und/oder die Rußproduktion zu verringern und die Kraftstoffeinsparung zu verbessern.
  • Die 3A und 3B veranschaulichen ein Verfahren 200 zum Einstellen der EGR als Reaktion auf die NOx-Niveaus in einem Abgasstrom. Das Verfahren 200 kann durch ein Steuersystem eines Fahrzeugs ausgeführt werden, wie zum Beispiel durch den Controller 12, als Reaktion auf Feedback von einem oder mehreren Motorsensoren, wie zum Beispiel ein NOx-Sensor. Das Verfahren 200 weist bei 202 das Bestimmen der Motorbetriebsparameter auf. Die Motorbetriebsparameter können die Motordrehzahl, die Motorbelastung, MAP, die Motortemperatur und Motoremissions-NOx-Niveaus sowie andere Parameter enthalten. Die Motorbetriebsparameter können aus Signalen bestimmt werden, die von einer Vielzahl von Sensoren, wie zum Beispiel von Sensoren 112, 120, 126 usw. her empfangen werden. Bei 204 weist das Verfahren 200 das Bestimmen auf, ob die Motorbetriebsparameter anzeigen, dass nur ein EGR-System vorhanden ist. Wenn die Motorbetriebsbedingungen anzeigen, dass mehrere EGR-Systeme vorhanden sind, zum Beispiel wenn ein LP-EGR- und ein HP-EGR-System vorhanden sind, geht das Verfahren 200 weiter zu 226, was unten unter Bezugnahme auf 3B erklärt wird.
  • Wenn die Parameter anzeigen, dass nur ein EGR-System vorhanden ist, geht das Verfahren 200 weiter zu 206, um EGR zu den Zylindern basierend auf der Motordrehzahl und der Belastung zu liefern. Das Steuersystem kann ein Karte enthalten, die eine vorbestimmte EGR-Menge enthält, die zu den Zylindern bei jeder Drehzahl und jedem Lastpunkt des Motors zu liefern sind, und die gelieferte EGR-Menge kann auf der Karte basieren. Ferner kann unter bestimmten Bedingungen, wie zum Beispiel während eines Kaltstartens des Motors oder wenn der Motor mit weit offener Drossel betrieben wird, die EGR deaktiviert werden.
  • Bei 208 werden die gewünschten Motoremissions-NOx (Schwellenwert 1, T1) und das NOx-Limit (Schwellenwert 2, T2) basierend auf den Motorbetriebsparametern bestimmt. T1 und T2 können geeignete NOx-Mengen sein, die Verbrennungsunbeständigkeit (für T1) und ein NOx-Niveau, das zu hoch ist, anzeigen, um von einer oder mehreren Emissionssteuervorrichtungen in dem Abgas (für T2) angemessen umgewandelt zu werden. Die NOx-Niveaus zwischen T1 und T2 weisen ein wünschenswertes NOx-Niveaufenster auf, bei dem die NOx-Niveaus niedrig genug sind, um von den Emissionssteuervorrichtungen angemessen umgewandelt zu werden, aber nicht so niedrig, dass sie eine Zylinderfüllung anzeigen, die zu mager ist oder der es an Sauerstoff mangelt, um beständige Verbrennung zu erzeugen. Bei bestimmten Ausführungsformen können T1 und T2 unveränderlich sein und ändern sich nicht ungeachtet der Betriebsbedingungen, während T1 und/oder T2 bei anderen Ausführungsformen basierend auf Motorbetriebsbedingungen, wie zum Beispiel Drehzahl und Belastung variieren können. Bei einem nicht einschränkenden Beispiel kann T1 50 ppm betragen, während T2 200 ppm betragen kann.
  • Bei 210 wird bestimmt, ob Motoremissions-NOx-Niveaus geringer sind als T1. Wenn die NOx-Niveaus niedriger sind als T1, kann das einen unbeständigen Verbrennungszustand anzeigen, bei dem HC- und Rußproduktion steigen und die Kraftstoffeinsparung verringert ist. Wenn daher bestimmt wird, dass die NOx-Niveaus niedriger sind als T1, geht das Verfahren 200 weiter zu 212, um die Verbrennungsbeständigkeit zu erhöhen.
  • Das Erhöhen der Verbrennungsbeständigkeit kann eine oder mehrere Aktionen umfassen, die einzeln oder kombiniert ausgeführt werden, um die Zylinderfüllungsbedingungen einzustellen, um die HC- und Rußproduktion zu verringern, ohne die NOx stark zu erhöhen. Das Erhöhen der Verbrennungsbeständigkeit kann das Einstellen eines EGR-Ventils aufweisen, um die gelieferte EGR bei 214 zu verringern. Die Menge an EGR, die ursprünglich zu den Zylindern geliefert wird, kann eine festgelegte Prozentsatzmasse der Gesamtzylinderfüllung (zum Beispiel 25 %) basierend auf der Motordrehzahl und Belastung sein. Um die EGR zu verringern, kann ein EGR-Ventil derart eingestellt werden, dass der EGR-Prozentsatz der Gesamtzylinderfüllung verringert wird, zum Beispiel auf 10 %. Durch Verringern der EGR kann die Verbrennungsbeständigkeit steigen und die Verbrennungstemperaturen können steigen, was die NOx-Produktion erhöht, während die HC- und Rußproduktion verringert werden. Durch Fortsetzen der Lieferung von etwas EGR kann die NOx-Produktion innerhalb des gewünschten Fensters gehalten werden. Bei bestimmten Ausführungsformen kann das EGR-Ventil voll geschlossen werden, um die EGR-Lieferung zu deaktivieren.
  • Unter bestimmten Bedingungen kann die gelieferte EGR-Menge jedoch nicht eingestellt werden, obwohl das Verringern der EGR-Menge die Verbrennungsbeständigkeit erhöhen würde. Unter diesen Bedingungen kann die Steigerung an NOx, die als ein Ergebnis des Verringerns der EGR-Menge erzeugt werden, nicht wünschenswert sein und kann zu NOx-Emissionen führen, die eine gewünschte Menge übersteigen. Wenn das Fahrzeug zum Beispiel ein selektives katalytisches Reduktionssystem (SCA) enthält, kann es auf dem Einspritzen eines Reduziermittels, wie zum Beispiel Harnstoff, in die Abgase beruhen, um die NOx umzuwandeln. Wenn die Menge an Harnstoff, die für die Einspritzung verfügbar ist, niedrig ist, kann das Steigern der Motoremissions-NOx zu zusätzlichen NOx führen, die das SCR-System nicht umwandeln kann. Ähnlich, wenn die Effizienz der SCR oder anderen Emissionssteuervorrichtung als niedrig bestimmt wird, kann das Erhöhen der Motoremissions-NOx zu übermäßigen unerwünschten Mengen von NOx-Emissionen in die Atmosphäre führen. Die Katalysator- oder SCR-Effizienz kann durch Erfassen der NOx stromaufwärts und stromabwärts des Katalysators oder SCR bestimmt werden und durch Bestimmen eines Verhältnisses der NOx-Reduktion über den Katalysator oder das SCR. Ferner kann es bei Bedingungen, bei welchen eine hohe Belastung erwartet wird, wie zum Beispiel beim Leerlauf, bei dem davon ausgegangen wird, dass das Fahrzeug anschließend mit einer höheren Belastung betrieben wird, nicht wünschenswert sein, die EGR zu verringern. Unter den beschriebenen Bedingungen kann die Verbrennungsbeständigkeit durch Verändern anderer Motorbetriebsparameter, wie unten beschrieben, bereitgestellt werden.
  • Das Erhöhen der Verbrennungsbeständigkeit kann auch das Einstellen der Ventilsteuerung zum Verringern interner EGR bei 216 aufweisen. Die Nockensteuerung kann durch das variable Nockensteuer-(VCT)-System eingestellt werden, so dass die interne EGR (zum Beispiel der Restanteil) verringert wird. Die Nockensteuerung kann zum Beispiel eingestellt werden, um die Ventilüberschneidung zu verringern, so dass weniger interne EGR besteht und daher verringerte Restgase in der Brennkammer, um die Verbrennungsbeständigkeit aufrechtzuerhalten.
  • Bei 218 kann das Steigern der Verbrennungsbeständigkeit das Einstellen der Drossel aufweisen. Durch Einstellen der Drossel kann eine gewünschte Menge an Frischluft zu den Zylindern eingelassen werden, um den Sauerstoffgehalt der Zylinderfüllung zu erhöhen. Die Drossel kann daher geöffnet werden, während das EGR-Ventil geschlossen wird. Zusätzlich kann die Kraftstoffeinspritzungssteuerung bei 220 eingestellt werden, um die Verbrennungsbeständigkeit zu verbessern. Die Kraftstoffeinspritzung kann zum Beispiel vorverlegt werden, um zusätzliche Zeit für die Verbrennung zu erlauben, was die Verbrennung verbessern kann und die Freigabe unverbrannter Kohlenwasserstoffe verringert. Bei einem anderen Beispiel kann die Kraftstoffeinspritzung derart aufgeteilt werden, dass sie ein erstes Mal früh beim Saughub eingespritzt wird und ein zweites Mal später bei dem Saughub eingespritzt wird. Das Kraftstoffgemisch in der Brennkammer kann daher homogener sein, was zu beständigerer Verbrennung führt.
  • Die Einstellungen der Motorbetriebsparameter zum Steigern der Verbrennungsbeständigkeit bei 212 können zu einer Steigerung der Motoremissions-NOx-Niveaus führen. Die Betriebsparameter, wie zum Beispiel die EGR-Menge und die Einspritzsteuerung können so eingestellt werden, dass die NOx über dem ersten Schwellenwert T1 steigt, während sie unter dem NOx-Grenzschwellenwert T2 gehalten wird. Innerhalb des Fensters zwischen T1 und T2 kann der Grad, in dem die NOx-Niveaus erhöht werden, jedoch basierend auf einem oder mehreren Parametern moduliert werden. Bei bestimmten Ausführungsformen, wenn die Menge an Harnstoff, die zum Einspritzen in das SCR-System verfügbar ist, hoch ist, oder wenn die Effizienz des SCR-Systems und anderer Emissionssteuervorrichtungen als zu hoch bestimmt wird, können die NOx-Niveaus, die durch Einstellen der EGR-Menge, Einspritzsteuerung usw. erhöht werden, um eine größere Menge erhöht werden, als wenn die Harnstoffverfügbarkeit geringer ist, oder wenn die Katalysatoreffizienz nicht so hoch ist. Dadurch können die NOx auf Niveaus angehoben werden, die von den Emissionssteuervorrichtungen noch umgewandelt werden können, während die Verringerung an HC und Ruß, die durch gesteigerte EGR oder eingestellte Einspritzsteuerung bereitgestellt wird, maximiert wird. Nach dem Erhöhen der Verbrennungsbeständigkeit endet das Verfahren 200.
  • Wenn bei 210 bestimmt wird, dass das Motoremissions-NOx-Niveau nicht niedriger ist als T1, geht das Verfahren 200 weiter zu 222, um zu bestimmen, ob das Motoremissions-NOx-Niveau größer ist als T2. Wenn das Motoremissions-NOx-Niveau nicht größer ist als T2, liegen die NOx-Niveaus innerhalb des gewünschten Fensters, und das Verfahren 200 geht daher zurück zu 206, um weiterhin EGR basierend auf der Drehzahl und der Belastung zu liefern. Wenn die NOx-Niveaus oberhalb von T2 sind, ist die NOx-Produktion größer als wünschenswert und kann zu unerwünscht hohen NOx-Emissionen führen und/oder die Emissionssteuervorrichtungen übermäßig belasten. Daher enthält das Verfahren 200 bei 224 das Einstellen des EGR-Ventils, um die EGR, die zu den Zylindern geliefert wird, zu erhöhen. Durch Erhöhen der EGR können die Verbrennungstemperaturen verringert werden, und als Ergebnis wird die NOx-Produktion verringert. Das Einstellen des EGR-Ventils kann das Öffnen des EGR-Ventils aufweisen, um mehr EGR in die Zylinder einzulassen. Zusätzlich können andere Motorbetriebsparameter eingestellt werden, um die gesteigerte EGR auszugleichen, wie zum Beispiel Einstellen der Drossel, der Kraftstoffeinspritzsteuerung usw. Nach dem Einstellen des EGR-Ventils endet das Verfahren 200.
  • Unter Rückkehr zu 204 und wenn die Motorbetriebsparameter anzeigen, dass mehr als ein EGR-System vorhanden ist, geht das Verfahren 200 weiter zu 226 der 3B. Bei 226 wird bestimmt, ob ein HP-EGR-System aktiviert ist. Bei Ausführungsformen, bei welchen sowohl ein HP-EGR-System als auch ein LP-EGR-System vorhanden sind, kann das HP-EGR-System unter bestimmten Bedingungen betrieben werden, während unter anderen Bedingungen das LP-EGR-System betrieben wird. Unter niedrigen Motorbelastungsbedingungen kann zum Beispiel nur das HP-EGR-System betrieben werden, um das Umleiten von Luft durch das LP-EGR-System zu vermeiden. Unter hohen Belastungsbedingungen kann nur das LP-EGR-System betrieben werden, da es sich als schwierig erweisen kann, eine ausreichende Strömung durch das HP-EGR-System unter hohen Belastungsbedingungen bereitzustellen. Ob das HP-EGR- oder das LP-EGR-System betrieben wird, kann von verschiedenen Betriebsparametern abhängen, wie zum Beispiel von der Motordrehzahl, der Belastung, dem Absolutdruck des Ansaugrohrs, vorübergehenden im Vergleich zu beständigen Betriebsbedingungen usw. Wenn die Antwort bei 226 Ja ist, geht das Verfahren 200 weiter zu 228, um HP-EGR basierend auf der Drehzahl und der Last bereitzustellen. Wenn die Antwort bei 226 Nein lautet, geht das Verfahren 200 weiter zu 230, um LP-EGR basierend auf Drehzahl und Belastung zu liefern. Ähnlich wie bei 206, beschrieben unter Bezugnahme auf 3A, kann die EGR-Menge, die zu den Zylindern geliefert wird (sei es HP oder LP) auf einer Drehzahl-Belastungs-Karte basieren, die in dem Speicher des Steuersystems gespeichert ist. Nach dem Bestimmen der HP-EGR-Menge bei 228 oder der LP-EGR-Menge bei 230, geht das Verfahren 200 weiter zu 232.
  • Bei 232 wird das gewünschte Motoremissions-NOx-Fenster, das von T1 und T2 basierend auf Motorbetriebsparametern wie in Zusammenhang mit 208 beschrieben bestimmt wird, definiert. Bei 234 wird bestimmt, ob die Motoremissions-NOx geringer sind als T1. Wenn Ja, geht das Verfahren 200 weiter zu 236, um die Verbrennungsbeständigkeit zu steigern. Ähnlich wie für 212, kann das Steigern der Verbrennungsbeständigkeit eine oder mehrere Aktionen aufweisen, wie zum Beispiel das Verringern der Gesamt-EGR-Menge. Die Gesamt-EGR-Menge kann verringert werden, indem das HP-EGR- oder das LP-EGR-Ventil eingestellt wird, je nachdem, ob der Motor mit HP- oder LP-EGR funktioniert, bei 238, um die gelieferte EGR-Menge zu verringern.
  • Ähnlich wie beim Erhöhen der Verbrennungsbeständigkeit, wie für 212 der 3A beschrieben, kann unter bestimmten Bedingungen die gelieferte HP-EGR- oder LP-EGR-Menge nicht eingestellt werden. Zu diesen Bedingungen gehört, dass die Menge an Harnstoff, die zum Einspritzen verfügbar ist, niedrig ist, dass die Effizienz des SCR oder anderer Emissionssteuervorrichtungen niedrig ist, und unter Bedingungen, bei welchen hohe Belastung erwartet wird.
  • Zusätzlich zum Einstellen der HP-EGR- oder LP-EGR-Bedingungen, kann das Erhöhen der Verbrennungsbeständigkeit das Einstellen anderer Motorbetriebsparameter bei 240 aufweisen, wie zum Beispiel die Drossel- und Einspritzsteuerung, wie unter Bezugnahme auf 212 von 3A erklärt. Beim Erhöhen der Verbrennungsbeständigkeit endet das Verfahren 200.
  • Wenn bei 234 bestimmt wird, dass die Motoremissions-NOx nicht niedriger sind als T1, geht das Verfahren 200 weiter zu 242, um zu bestimmen, ob die Motoremissions-NOx größer sind als T2. Wenn die Motoremissions-NOx nicht größer sind als T2, liegen die NOx-Niveaus innerhalb des gewünschten Fensters, und das Verfahren 200 geht daher zurück zu 226, um weiterhin HP-EGR oder LP-EGR basierend auf der Drehzahl und Belastung zu liefern. Wenn die Motoremissions-NOx größer sind als T2, weist das Verfahren 200 bei 244 das Einstellen des HP-EGR- oder LP-EGR-Ventils auf, um die zu den Zylindern gelieferte EGR-Menge zu erhöhen. Durch Erhöhen der EGR können Verbrennungstemperaturen verringert werden, und als Resultat kann die NOx-Produktion verringert werden. Das Einstellen der EGR-Ventile kann das Öffnen der EGR-Ventile aufweisen, um mehr EGR zu den Zylindern einzulassen. Zusätzlich können andere Motorbetriebsparameter eingestellt werden, um die gesteigerte EGR auszugleichen, wie zum Beispiel Einstellen der Drossel, Kraftstoffeinspritzsteuerung usw. Zusätzlich kann der Grad, mit dem die HP-EGR- oder LP-EGR-Menge erhöht wird, basierend auf den Betriebsbedingungen eingestellt werden. Bei bestimmten Ausführungsformen, wenn die Menge an Harnstoff, die zum Einspritzen in das SCR-System verfügbar ist, hoch ist, oder wenn die Effizienz des SCR-Systems oder anderer Emissionssteuervorrichtungen als hoch bestimmt wird, können die NOx-Niveaus, die durch Einstellen der HP- oder LP-EGR-Menge, Einspritzsteuerung usw. erhöht werden, um eine größere Menge erhöht werden, als wenn die Harnstoffverfügbarkeit niedriger ist, oder wenn die Katalysatoreffizienz nicht so hoch ist. Nach dem Einstellen des EGR-Ventils endet das Verfahren 200.
  • Das Verfahren 200 stellt daher das Einstellen eines oder mehrerer Motorbetriebsparameter als Reaktion auf Feedback von einem NOx-Sensor stromabwärts des Motors, wie zum Beispiel des EGR-Prozentsatzes der Gesamtzylinderfüllung bereit. Dadurch können NOx-Niveaus innerhalb eines gewünschten Fensters aufrechterhalten werden und daher Verbrennungsbeständigkeit, verringerte HC-, Ruß-, CO-Produktion sichergestellt und die gewünschte Kraftstoffeinsparung aufrechterhalten werden. Bei bestimmten Ausführungsformen kann die EGR-Menge, die zu den Zylindern geliefert wird, gemäß dem Feedback von einem NOx-Sensor stromaufwärts einer Emissionssteuervorrichtung sowie einem Sensor stromabwärts der Vorrichtung, wie zum Beispiel die Sensoren 126 und 127, eingestellt werden. Die EGR kann verringert werden, wenn die NOx-Niveaus, die von dem stromaufwärtigen Sensor bestimmt werden, unterhalb eines Schwellenwerts (T1) sind, und die EGR kann erhöht werden, wenn der stromabwärtige Sensor anzeigt, dass die NOx-Niveaus oberhalb eines Schwellenwerts (T2) liegen. Ferner kann die Effizienz der Emissionssteuervorrichtung durch ein Verhältnis der zwei Sensoren bestimmt werden, und die EGR kann gemäß dem Verhältnis eingestellt werden. Wenn das Verhältnis zum Beispiel unterhalb eines Schwellenwerts ist (zum Beispiel, wenn der Unterschied zwischen den Sensorausgängen klein ist), kann das einen ineffizienten Katalysator anzeigen. Auch wenn der stromaufwärtige Sensor daher anzeigt, dass die NOx-Niveaus unter T1 liegen, kann die EGR aufgrund der Katalysatorineffizienz nicht verringert werden. Wenn basierend auf den Ablesungen des stromaufwärtigen und stromabwärtigen Sensors bestimmt wird, dass die Katalysatoreffizienz niedrig ist, kann die EGR bei bestimmten Ausführungsformen erhöht werden, um die NOx auf Niveaus zu verringern, die von dem Katalysator umgewandelt werden können.
  • Es ist klar, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Verfahren beispielhaft sind, und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in beschränkendem Sinn zu betrachten sind, weil zahlreiche Variationen möglich sind. Die oben stehende Technik kann zum Beispiel an V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, entgegengesetzte 4-Motoren und andere Motorentypen angewandt werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthält alle neuen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart sind.
  • Die folgenden Ansprüche heben insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen hervor, die als neu und nicht offensichtlich betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ oder „ein erstes“ Element oder Gleichwertiges beziehen. Derartige Ansprüche sollten als die Eingliederung eines oder mehrerer solcher Elemente aufweisend betrachtet werden, die weder zwei oder mehr solche Elemente erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Präsentation neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Ansprüche, ob sie nun weiter, beschränkter, gleichwertig oder im Geltungsbereich mit den Originalansprüchen unterschiedlich sind, werden ebenfalls als innerhalb des Gegenstands der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.

Claims (20)

  1. Verfahren zum Steuern der Verbrennung in einem Motor, Folgendes aufweisend: unter einer ersten Bedingung Einstellen einer EGR-Menge einer Gesamtzylinderfüllung als Reaktion auf Motoremissions-NOx-Niveaus unterhalb eines ersten Schwellenwerts.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen der EGR-Menge der Gesamtzylinderfüllung ferner das Verringern eines EGR-Prozentsatzes der Gesamtzylinderfüllung aufweist, wenn Motoremissions-NOx unterhalb des ersten Schwellenwerts liegt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner unter einer zweiten Bedingung das Aufrechterhalten der EGR-Menge der Gesamtzylinderfüllung aufweist, sogar wenn die NOx-Niveaus unterhalb des ersten Schwellenwerts liegen.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die erste Bedingung aufweist, dass eine Reduziermittelmenge in einem SCR-System oberhalb eines ersten Niveaus liegt und/oder eine Effizienz einer oder mehrerer Emissionssteuervorrichtungen oberhalb eines Effizienzschwellenwerts liegt, und wobei die zweite Bedingung aufweist, dass die Reduziermittelmenge niedriger ist als das erste Niveau und/oder die Effizienz der einen oder mehreren Emissionssteuervorrichtungen niedriger ist als der Effizienzschwellenwert.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen einer EGR-Menge der Gesamtzylinderfüllung ferner das Schließen eines EGR-Ventils zum Verringern des EGR-Prozentsatzes der Gesamtzylinderfüllung aufweist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, das ferner das Öffnen einer Einlassdrossel gleichzeitig mit dem EGR-Ventil aufweist.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Einstellen des EGR-Prozentsatzes der Gesamtzylinderfüllung basierend auf der Motordrehzahl und Belastung aufweist.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Erhöhen des EGR-Prozentsatzes der Gesamtzylinderfüllung als Reaktion darauf aufweist, dass die Motoremissions-NOx-Niveaus oberhalb eines zweiten Schwellenwerts, der höher ist als der erste Schwellenwert, liegen.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Einstellen der Einspritzsteuerung als Reaktion auf Motoremissions-NOx-Niveaus, die niedriger sind als der erste Schwellenwert, aufweist.
  10. System, Folgendes aufweisend: einen Motor, der mindestens einen Zylinder und eine Abgaspassage, die mit mindestens einer Emissionssteuervorrichtung gekoppelt ist, aufweist, ein Abgasrezirkulationssystem (EGR), zum Umleiten eines Teils der Abgase von dem Motor zu einem Lufteinlass des Motors, einen NOx-Sensor, der in der Abgaspassage stromaufwärts der mindestens einen Emissionssteuervorrichtung eingerichtet ist, und einen Controller, der Anweisungen enthält, um: eine EGR-Menge einer Gesamtzylinderfüllung als Reaktion darauf, dass die NOx-Niveaus in den Abgasen unterhalb eines ersten Schwellenwerts liegen, zu verringern, wobei die NOx-Niveaus von dem NOx-Sensor bestimmt werden.
  11. System nach Anspruch 10, wobei das EGR-System ein Hochdruck-EGR-System (HP-EGR), das von einem HP-EGR-Ventil gesteuert wird, und ein Niederdruck-EGR-System (LP-EGR) aufweist, das von einem LP-EGR-Ventil gesteuert wird.
  12. System nach Anspruch 11, wobei der Controller Anweisungen enthält, um die EGR-Menge der Gesamtzylinderfüllung zu verringern, indem das HP-EGR-Ventil oder das LP-EGR-Ventil basierend auf den NOx-Niveaus in dem Abgas von dem Motor eingestellt wird.
  13. System nach Anspruch 12, wobei der Controller Anweisungen enthält, um die EGR-Menge der Gesamtzylinderfüllung zu verringern, indem das HP-EGR-Ventil unter niedrigen Belastungsbedingungen eingestellt wird, und die EGR-Menge der Gesamtzylinderfüllung verringert wird, indem das LP-EGR-Ventil unter mittleren bis hohen Belastungsbedingungen eingestellt wird.
  14. System nach Anspruch 10, wobei der Controller Anweisungen enthält, um die EGR-Menge der Gesamtzylinderfüllung als Reaktion auf NOx-Niveaus in den Abgasen, die oberhalb eines zweiten Schwellenwerts liegen, der größer ist als der erste Schwellenwert, zu erhöhen.
  15. Verfahren zum Verringern von Fahrzeugemissionen, Folgendes aufweisend: unter einer ersten Bedingung, Liefern von HP-EGR zu einem oder mehreren Zylindern eines Motors, unter einer zweiten Bedingung, Liefern von LP-EGR zu einem oder mehreren Zylindern eines Motors und sowohl unter der ersten und zweiten Bedingung, Erhöhen einer EGR-Menge der Gesamtzylinderfüllung als Reaktion darauf, dass Motoremissions-NOx-Niveaus unterhalb eines ersten Schwellenwerts liegen, und Erhöhen der EGR-Menge der Gesamtzylinderfüllung als Reaktion darauf, dass Motoremissions-NOx-Niveaus oberhalb eines zweiten Schwellenwerts, der höher ist als der erste Schwellenwert, liegen.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die erste Bedingung mittlere bis hohe Motorbelastung aufweist.
  17. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die zweite Bedingung eine niedrige Motorbelastung aufweist.
  18. Verfahren nach Anspruch 15, das ferner das Verringern der internen EGR aufweist, wenn die NOx-Niveaus niedriger sind als der erste Schwellenwert, durch Einstellen der Einlass- und/oder Abgasventilsteuerung.
  19. Verfahren nach Anspruch 15, das ferner das Öffnen einer Einlassdrossel aufweist, wenn die NOx-Niveaus unterhalb des ersten Schwellenwerts liegen.
  20. Verfahren nach Anspruch 15, das ferner das Einstellen der Kraftstoffeinspritzsteuerung aufweist, wenn die NOx-Niveaus unterhalb des ersten Schwellenwerts liegen.
DE102012220527.6A 2011-11-14 2012-11-12 NOx-FEEDBACK ZUR VERBRENNUNGSSTEUERUNG Active DE102012220527B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/295,648 2011-11-14
US13/295,648 US9038611B2 (en) 2011-11-14 2011-11-14 NOx feedback for combustion control

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102012220527A1 true DE102012220527A1 (de) 2013-05-16
DE102012220527B4 DE102012220527B4 (de) 2021-02-04

Family

ID=48145400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102012220527.6A Active DE102012220527B4 (de) 2011-11-14 2012-11-12 NOx-FEEDBACK ZUR VERBRENNUNGSSTEUERUNG

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9038611B2 (de)
CN (1) CN103104358B (de)
DE (1) DE102012220527B4 (de)
RU (1) RU2602726C2 (de)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9074542B2 (en) * 2011-07-20 2015-07-07 General Electric Company Method and system for controlling an engine during tunneling operation
US10161329B2 (en) * 2013-05-25 2018-12-25 International Engine Intellectual Property Company, Llc Upstream NOx estimation
US9279375B2 (en) * 2013-06-05 2016-03-08 Ford Global Technologies, Llc System and method for controlling an engine that includes low pressure EGR
US9435298B2 (en) * 2013-07-09 2016-09-06 GM Global Technology Operations LLC Dedicated EGR engine with dynamic load control
FR3012526B1 (fr) * 2013-10-24 2015-10-30 Renault Sas Systeme et procede d'estimation du debit d'oxydes d'azotes dans les gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne pour vehicule automobile.
US9683497B2 (en) * 2013-10-25 2017-06-20 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for adjusting engine airflow based on output from an oxygen sensor
GB2522849A (en) * 2014-02-05 2015-08-12 Gm Global Tech Operations Inc An aftertreatment system for internal combustion engines
US9249746B2 (en) * 2014-06-04 2016-02-02 Cummins Inc. System and method for engine control using pre-chamber ignition
JP6160568B2 (ja) * 2014-06-20 2017-07-12 トヨタ自動車株式会社 排気浄化装置の劣化診断装置
DE102014011618B4 (de) * 2014-08-01 2016-11-10 Audi Ag Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine
US9989003B2 (en) * 2014-09-05 2018-06-05 General Electric Company Methods and systems for identifying insufficient combustion based on exhaust gas content
US9976521B1 (en) * 2017-01-24 2018-05-22 Ford Global Technologies, Llc Method and system for exhaust gas recirculation system diagnostics
FR3062418B1 (fr) * 2017-01-30 2019-06-07 Renault S.A.S Procede de controle des emissions d'oxydes d'azote a l'echappement d'un moteur a combustion interne
GB2576907A (en) * 2018-09-06 2020-03-11 Rcv Engines Ltd A rotary valve internal combustion engine
US11268418B2 (en) * 2019-01-18 2022-03-08 Caterpillar Inc. Engine system and operating strategy for selective in situ and ex situ limiting of NOx production
CN112177789B (zh) * 2020-09-27 2022-08-09 同济大学 一种生物柴油发动机自适应喷油控制系统及控制方法
CN112539113B (zh) * 2020-11-30 2023-01-06 潍柴动力股份有限公司 一种空气系统控制方法及装置

Family Cites Families (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5887415A (ja) * 1981-11-20 1983-05-25 Nissan Motor Co Ltd デイ−ゼル機関の燃料噴射量測定装置
JPH07553A (ja) 1993-06-01 1995-01-06 Litton Syst Inc 内蔵型呼吸装置用調整器
SE521713C2 (sv) * 1998-11-09 2003-12-02 Stt Emtec Ab Förfarande och anordning för ett EGR-system, samt dylik ventil
US6698191B2 (en) * 2001-08-09 2004-03-02 Ford Global Technologies, Llc High efficiency conversion of nitrogen oxides in an exhaust aftertreatment device at low temperature
EP1398483A3 (de) * 2002-09-03 2005-02-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine mit verminderter Schadstoffemission
US6928806B2 (en) * 2002-11-21 2005-08-16 Ford Global Technologies, Llc Exhaust gas aftertreatment systems
JP2004353598A (ja) * 2003-05-30 2004-12-16 Keihin Corp 内燃エンジンの空燃比制御装置
JP2006125247A (ja) * 2004-10-27 2006-05-18 Hitachi Ltd エンジンの排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化装置
US20060162689A1 (en) * 2005-01-25 2006-07-27 Visteon Global Technologies, Inc. Method of controlling diesel engine combustion process in a closed loop using ionization feedback
JP4375248B2 (ja) * 2005-02-17 2009-12-02 株式会社デンソー 走行支援装置
US7418816B2 (en) * 2005-09-01 2008-09-02 Ford Global Technologies, Llc Exhaust gas aftertreatment systems
JP4977993B2 (ja) * 2005-10-19 2012-07-18 いすゞ自動車株式会社 ディーゼルエンジンの排気浄化装置
US7861518B2 (en) * 2006-01-19 2011-01-04 Cummins Inc. System and method for NOx reduction optimization
JP4677935B2 (ja) * 2006-03-14 2011-04-27 日産自動車株式会社 ＮＯｘ排出低減装置
JP4240045B2 (ja) * 2006-03-23 2009-03-18 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化システム
JP4797880B2 (ja) * 2006-04-25 2011-10-19 株式会社デンソー 内燃機関用排気ガス浄化装置
CN101646847B (zh) * 2007-02-21 2012-11-28 沃尔沃拉斯特瓦格纳公司 用于控制尾气后处理系统的控制方法及尾气后处理系统
JP2008215112A (ja) 2007-02-28 2008-09-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ディーゼルエンジンシステム及びその制御方法
JP4830912B2 (ja) * 2007-03-05 2011-12-07 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP4706659B2 (ja) * 2007-04-05 2011-06-22 トヨタ自動車株式会社 アンモニア酸化触媒におけるｎ２ｏ生成量推定方法および内燃機関の排気浄化システム
US20080264036A1 (en) * 2007-04-24 2008-10-30 Bellovary Nicholas J Advanced engine control
EP2156037B1 (de) * 2007-05-21 2014-01-08 Borgwarner Inc. Verbrennungsmotoratmungssysteme, komponenten dafür und verfahren zu ihrem betrieb und ihrer steuerung
JP2009115050A (ja) * 2007-11-09 2009-05-28 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp ハイブリッド電気自動車の排気浄化装置
JP4961336B2 (ja) * 2007-12-20 2012-06-27 三菱ふそうトラック・バス株式会社 エンジンの排気浄化装置
US7779680B2 (en) 2008-05-12 2010-08-24 Southwest Research Institute Estimation of engine-out NOx for real time input to exhaust aftertreatment controller
US8100116B2 (en) * 2008-07-22 2012-01-24 GM Global Technology Operations LLC Diesel emission reduction using internal exhaust gas recirculation
US8056544B2 (en) 2008-08-27 2011-11-15 Ford Global Technologies, Llc Exhaust gas recirculation (EGR) system
US8397489B2 (en) * 2008-09-10 2013-03-19 Ford Global Technologies, Llc Engine idling duration control
US8225595B2 (en) 2008-12-05 2012-07-24 Cummins Ip, Inc. Apparatus, system, and method for estimating an NOx conversion efficiency of a selective catalytic reduction catalyst
JP2010159684A (ja) * 2009-01-08 2010-07-22 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2010180804A (ja) * 2009-02-06 2010-08-19 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の排気浄化装置
JP4870179B2 (ja) * 2009-02-06 2012-02-08 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP2010209789A (ja) * 2009-03-10 2010-09-24 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
US8347611B2 (en) * 2009-12-23 2013-01-08 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for emission system control
WO2011082401A2 (en) 2010-01-01 2011-07-07 Cummins Intellectual Properties, Inc. Engine and exhaust aftertreatment control
US8733320B2 (en) * 2010-04-02 2014-05-27 Ford Global Technologies, Llc Combustion stability enhancement via internal EGR control
GB2480465A (en) * 2010-05-19 2011-11-23 Gm Global Tech Operations Inc Method of controlling injection of diesel exhaust fluid
US8483937B2 (en) * 2010-07-29 2013-07-09 Ford Global Technologies, Llc Method and system for controlling fuel usage
JP5712561B2 (ja) * 2010-10-28 2015-05-07 いすゞ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US8869607B2 (en) * 2011-07-13 2014-10-28 GM Global Technology Operations LLC Exhaust diagnostic system and method with SCR NH3 depletion cleansing mode for initial step in the def quality service healing test
DE102011081644A1 (de) * 2011-08-26 2013-02-28 Ford Global Technologies, Llc Emissionsreduzierte Abgasnachbehandlung
US9133795B2 (en) * 2012-01-06 2015-09-15 Woodward, Inc. Engine using split flow exhaust system and methods

Also Published As

Publication number Publication date
CN103104358B (zh) 2016-07-06
US20130118461A1 (en) 2013-05-16
CN103104358A (zh) 2013-05-15
RU2012148288A (ru) 2014-05-20
RU2602726C2 (ru) 2016-11-20
US9038611B2 (en) 2015-05-26
DE102012220527B4 (de) 2021-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012220527B4 (de) NOx-FEEDBACK ZUR VERBRENNUNGSSTEUERUNG
DE102012203087B4 (de) Verfahren und System für Feuchtigkeitssensordiagnose
DE102010046747B4 (de) Benzinpartikelfilterregeneration und Diagnose
DE102014216663B4 (de) Verfahren für verbesserte Verdünnungstoleranz
DE102015111200A1 (de) Systeme und verfahren zur temperaturkontrolle des abgaskatalysators
DE102018117913A1 (de) Verfahren und System zur Partikelfilterregeneration
DE102015111731A1 (de) Systeme und verfahren zur egr-steuerung
DE102014210785A1 (de) Nachverbrennungseinspritzung in dedizierte agr-zylinder
DE102015108996A1 (de) Systeme und Verfahren zur Aufladungssteuerung
DE102010046900A1 (de) System zur Regeneration eines Partikelfilters und zur Kontrolle eines EGR
DE112011105640T5 (de) AGR-System mit fester Rate
DE102015111793A1 (de) Verfahren und System zum diagonalen Durchblasabgasspülen
DE102013111344A1 (de) Kondensatansammlungsmodell für einen motor-wärmetauscher
DE102015200815A1 (de) Verfahren und System für die Vorzündungssteuerung
DE102015116999A1 (de) Systeme und Verfahren für Übergangssteuerung
DE102012106343A1 (de) Verfahren und System für einen turboaufgeladenen Motor
DE102010046897A1 (de) Verfahren zum Regenerieren eines Partikelfilters für einen Direkteinspritzmotor
DE102012211408A1 (de) Abgasrückführungssystem (AGR-System)
DE102010046749A1 (de) Verfahren zum Regenerieren eines Partikelfilters für einen geladenen Direkteinspritzmotor
DE102010046751A1 (de) Verfahren zum Anpassen von Ladedruck während Regenerieren eines Partikelfilters für einen Direkteinspritzmotor
DE102010063871A1 (de) Verfahren und Systeme für die Emissionssystemsteuerung
DE102011080625A1 (de) Verfahren, um harnstoffablagerungen in einem nachbehandlungssystem zu reduzieren
DE102010063872A1 (de) Verfahren und Systeme für die Emissionssystemsteuerung
DE102015111701A1 (de) Dedizierter egr-zylinder mit veränderlicher ladungsbewegung
DE102011006056A1 (de) Interne und externe Niederdruck-Agr für aufgeladene Motoren

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R082 Change of representative

Representative=s name: LORENZ SEIDLER GOSSEL RECHTSANWAELTE PATENTANW, DE

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final