發動機瞬態操作期間對利用生物柴油的稀NOx捕集器再生的自適應控制的製作方法

2023-04-26 14:14:31 1

專利名稱：發動機瞬態操作期間對利用生物柴油的稀NOx捕集器再生的自適應控制的製作方法
技術領域：
本發明涉及對利用生物柴油燃料的發動機中的稀NOx捕集器的再生的控制。
背景技術：
在該部分中的聲明僅提供與本發明相關的背景信息。因此，這樣的聲明並不意圖構成現有技術的承認。柴油發動機可以以100%的柴油燃料供應來操作。另外，柴油發動機可被構造成部分地或完全地以生物柴油燃料供應來操作。可識別生物柴油摻合比。BO被識別為100%柴油燃料供應。BlOO燃料被識別為100%生物柴油燃料供應。Bx燃料可被識別為具有x%的 生物柴油成分和(100%-x%)的柴油成分。例如，B40燃料是40%的生物柴油成分和60%的柴油的成分。柴油燃料與生物柴油燃料包括不同的特性。柴油燃料具有比生物柴油燃料高的能量密度。結果是，為了在燃燒中獲得大致完全相同的結果，在相同的情況下需要噴射比所需要的柴油質量更多的生物柴油質量。可基於生物柴油摻合比來調節燃燒中的燃料的使用。此外，在燃料被用於發動機內除了燃燒之外的其他目的的情況下，必須基於生物柴油的比率來調節類似利用的燃料質量。燃料的一種用途包括稀NOx捕集器(LNT)的再生。NOx是在燃燒期間由發動機產生的排氣流的一種成分。已知後處理裝置將處理排氣流內的NOx，以將NOx轉化成將要與排氣一起排出的其他物質。LNT包括化學製品，所述化學製品在產生NOx的發動機操作期間儲存NOx排放物，並在濃燃狀況期間允許所儲存的NOx的釋放。LNT具有有限的儲存能力，並且當所述LNT接近最大容量時必須通過濃燃的還原「脈衝」再生。合乎需要的是，控制再生事件的效率，以在維持最低燃料消耗的同時提供最佳排放控制。

發明內容
一種控制內燃發動機的方法，該內燃發動機由柴油燃料和生物柴油燃料構成的混合燃料來提供燃料並配備有用於處理來自發動機的排氣流的稀NOx捕集器，該方法包括提供與100%的柴油燃料和0%的生物柴油燃料構成的混合燃料對應的前饋燃料控制項；和作為發動機中空氣燃料比與空氣燃料比目標的偏差的函數來提供反饋燃料控制項。在其中不使所述稀NOx捕集器再生的發動機操作期間，作為前饋燃料控制項和反饋燃料控制項的函數來提供最終燃料控制項。在其中使所述稀NOx捕集器再生的發動機操作期間，作為前饋燃料控制項和最終燃料控制項的函數來提供前饋自適應因子，將前饋自適應因子應用於前饋燃料控制項以提供自適應前饋燃料控制項，並且作為自適應前饋燃料控制項和反饋燃料控制項的函數來提供最終燃料控制項。根據最終燃料控制項給發動機提供燃料。本發明還包括以下方案
I. 一種控制內燃發動機的方法，所述內燃發動機由柴油燃料和生物柴油燃料構成的混合燃料來提供燃料並且配備有用於處理來自所述發動機的排氣流的稀NOx捕集器，所述方法包括
提供與100%的柴油燃料和0%的生物柴油燃料構成的混合燃料對應的前饋燃料控制
項；
作為所述發動機中空氣燃料比與空氣燃料比目標的偏差的函數來提供反饋燃料控制
項；
在其中不使所述稀NOx捕集器再生的發動機操作期間，作為所述前饋燃料控制項和所述反饋燃料控制項的函數來提供最終燃料控制項；
在其中使所述稀NOx捕集器再生的發動機操作期間，作為所述前饋燃料控制項和所述 最終燃料控制項的函數來提供前饋自適應因子，將所述前饋自適應因子應用於所述前饋燃料控制項以提供自適應前饋燃料控制項，並且作為所述自適應前饋燃料控制項和所述反饋燃料控制項的函數來提供所述最終燃料控制項；以及根據所述最終燃料控制項給所述發動機提供燃料。2. 一種控制稀NOx捕集器的再生事件的方法，所述稀NOx捕集器處理來自內燃發動機的排氣流，所述內燃發動機由柴油燃料和生物柴油燃料構成的混合燃料來提供燃料，所述方法包括
用柴油燃料和生物柴油燃料構成的混合燃料來操作所述發動機；
提供與100%的柴油燃料和0%的生物柴油燃料構成的混合燃料對應的前饋燃料控制
項；
監測對所述混合燃料的指示；
基於對所述混合燃料的指示來確定前饋控制自適應因子；以及基於所述前饋燃料控制項和所述前饋控制自適應因子在所述再生事件期間控制所述發動機。3.根據方案2所述的方法，其中，確定所述前饋控制自適應因子包括參考來自預定查找表的前饋控制自適應因子，所述預定查找表使所述前饋控制自適應因子的值與混合燃料相關聯。4.根據方案2所述的方法，其中，監測對所述混合燃料的指示包括
監測用於燃燒循環的最終燃料命令；
基於所述最終燃料命令和所述前饋燃料控制項來確定反饋控制信號的大小；以及 基於所述反饋控制信號的大小來確定所述混合燃料。5.根據方案2所述的方法，其中，監測對所述混合燃料的指示包括
監測用於燃燒循環的最終燃料命令；以及
其中確定所述前饋控制自適應因子包括利用狀態空間模型和卡爾曼濾波器，以便基於所述最終燃料命令來確定所述前饋控制自適應因子。6.根據方案5所述的方法，還包括確定所述最終燃料命令與所述前饋燃料控制項的比率；並且
其中利用狀態空間模型和卡爾曼濾波器以基於所述最終燃料命令確定所述前饋控制自適應因子包括基於所述最終燃料命令與所述前饋燃料控制項的比率來確定所述前饋控制自適應因子。
7.根據方案2所述的方法，其中，監測對所述混合燃料的指示包括
監測所述混合燃料在化學計量比時的空氣燃料比；並且
其中確定所述前饋控制自適應因子包括將所述混合燃料在化學計量比時的空氣燃料比與100%的柴油燃料和0%的生物柴油燃料構成的混合燃料在化學計量比時的空氣燃料比進行比較。8.根據方案2所述的方法，其中，監測對所述混合燃料的指示包括
監測所述混合燃料的低熱值；以及
其中確定所述前饋控制自適應因子包括將所述混合燃料的低熱值與100%的柴油燃料和0%的生物柴油燃料構成的混合燃料的低熱值進行比較。9.根據方案2所述的方法，還包括
提供100%的柴油燃料和0%的生物柴油燃料構成的混合燃料在化學計量比時的空氣燃料比；
監測所述混合燃料在化學計量比時的空氣燃料比；
提供與100%的柴油燃料和0%的生物柴油燃料構成的混合燃料對應的節氣門命令；以
及
確定調節至所述混合燃料的節氣門命令。10.根據方案2所述的方法，其中，確定所述前饋控制自適應因子包括應用包括了一階濾波器的自適應規則。11. 一種用於為內燃發動機確定燃料控制項的系統，所述內燃發動機由柴油燃料和生物柴油燃料構成的混合燃料提供燃料並配備有用於處理來自所述發動機的排氣流的稀NOx捕集器，所述系統包括
第一控制模塊，所述第一控制模塊提供與100%的柴油燃料和0%的生物柴油燃料構成的混合燃料對應的前饋燃料控制項；
第二控制模塊，所述第二控制模塊作為所述發動機中空氣燃料比與空氣燃料比目標的偏差的函數來提供反饋燃料控制項；以及第三控制模塊，所述第三控制模塊
在不使所述稀NOx捕集器再生時，在發動機操作期間作為所述前饋燃料控制項和所述反饋燃料控制項的函數來提供最終燃料控制項；以及
在使所述稀NOx捕集器再生時，作為所述前饋燃料控制項和所述最終燃料控制項的函數來提供前饋自適應因子，將所述前饋自適應因子應用於所述前饋燃料控制項以提供自適應前饋燃料控制項，並且在發動機操作期間作為所述自適應前饋燃料控制項和所述反饋燃料控制項的函數來提供所述最終燃料控制項。


現在將參考附圖作為示例來描述一個或多個實施例，附圖中
圖I圖示了根據本發明的示例性內燃發動機、控制模塊和排氣後處理系統；
圖2圖示了根據本發明的在兩個操作時間段中貫穿一系列再生事件的到發動機的反饋命令；
圖3圖示了根據本發明的在兩個操作時間段中貫穿一系列再生事件的拉姆達值；圖4圖示了根據本發明的與將自適應因子用於調節前饋控制從而來控制發動機相關的息流;
圖5圖示了根據本發明的基於自適應因子控制再生事件的示例性過程；以及圖6圖示了根據本發明的在有自適應性前饋控制方法和沒有自適應性前饋控制方法的情況下通過控制實現的示例性模擬結果。
具體實施例方式現在參考附圖，其中顯示內容僅為了圖示某些示例性實施例，而不是為了限制所述示例性實施例，圖I圖示了示例性內燃發動機10、控制模塊5和排氣後處理系統65。示例性發動機包括多缸直噴壓縮點火內燃發動機，所述多缸直噴壓縮點火內燃發動機具有附接至曲軸24並且可在氣缸20中移動的往復移動活塞22，活塞22和氣缸20限定了可變容積的燃燒室34。曲軸24以可操作的方式附接至車輛的變速器和傳動系，以響應於操作者扭矩請求Tcj keq將牽弓I扭矩傳遞至車輛的變速器和傳動系。發動機優選地採用四衝程操作，其中每個發動機燃燒循環包括曲軸24的被分成四個180度階段(進氣-壓縮-膨脹-排氣) 的720度的角旋轉，所述四個180度的階段是對活塞22在發動機氣缸20中的往復運動的描述。多齒靶輪26附接至曲軸並與所述曲軸一起旋轉。發動機包括監測發動機操作的傳感器和控制發動機操作的致動器。傳感器和致動器信號地或操作地連接至控制模塊5。發動機優選地是直噴四衝程內燃發動機，所述直噴四衝程內燃發動機包括由活塞和氣缸蓋限定的可變容積的燃燒室，所述活塞在氣缸內在上止點與下止點之間往復移動，所述氣缸蓋包括進氣門和排氣門。活塞在重複的循環中往復移動，其中每個循環包括進氣、壓縮、膨脹和排氣衝程。發動機優選具有主要為化學計量比稀燃側的空氣/燃料操作狀況。本領域的普通技術人員應理解的是，本發明的各方面可適用於主要操作在化學計量比稀燃側的其他發動機構造，例如稀燃火花點火發動機。在壓縮點火發動機的正常操作期間，燃燒事件在每個發動機循環期間發生在燃料充量被噴射到燃燒室中與進入空氣形成氣缸充量時。發動機適合於在寬廣範圍的溫度、氣缸充量(空氣、燃料和EGR)和噴射事件上操作。在此描述的方法尤其適於利用了在化學計量比稀燃側進行操作的直噴壓縮點火發動機的操作，以便在正在進行的操作期間確定燃燒室的每個燃燒室中與放熱相關聯的參數。該方法還可適用於其他發動機構造，包括火花點火發動機，包括那些適於使用均質充量壓縮點火(HCCI)策略的發動機。該方法可適用於在每發動機循環且在每氣缸中採用了多脈衝燃料噴射事件的系統，例如採用了下述噴射事件的系統用於燃料重整的引燃噴射，用於發動機功率的主噴射事件，以及在可應用的情況下，用於後處理管理的燃燒後燃料噴射事件，其中每一個燃料噴射事件都會影響氣缸壓力。傳感器安裝在發動機上或其附近，以監測物理特徵並產生可與發動機和環境參數相關聯的信號。傳感器包括曲軸旋轉傳感器，其包括用於通過感測多齒靶輪26的齒上的邊緣來監測曲軸(即發動機)轉速(RPM)的曲柄傳感器44。曲柄傳感器是已知的，並且可包括例如霍爾效應傳感器、感應傳感器或磁阻傳感器。從曲柄傳感器44輸出的信號被輸入至控制模塊5。燃燒壓力傳感器30適於監測缸內壓力(C0MB_PR)。燃燒壓力傳感器優選地為非侵入式的，並且包括具有環形截面的測力傳感器，所述測力傳感器適於安裝到氣缸蓋中且位於電熱塞所用的開口中，所述電熱塞被提供以受控的電熱塞電流28。壓力傳感器的輸出信號30，即COMB_PR，與氣缸壓力成比例。壓力傳感器包括壓電陶瓷裝置，或者可如此適用的其他裝置。其他傳感器優選地包括用於監測歧管壓力(MAP)和環境大氣壓力(BARO)的歧管壓力傳感器、用於監測新鮮空氣品質流量(MAF)的空氣品質流量傳感器、以及監測發動機冷卻劑溫度(COOLANT)的冷卻劑傳感器35。系統可包括用於監測例如溫度、空氣/燃料比和成分之類的一個或多個排氣參數的狀態的排氣傳感器。本領域的技術人員應理解的是，對於控制和診斷來說，可以存在其他的傳感器和方法。除了其他裝置之外，以操作者扭矩請求Tclkeq形式的操作者輸入通常通過節氣門踏板和制動踏板獲得。發動機優選地配備有用於監測操作和為了系統控制的其他傳感器。這些傳感器中的每個傳感器都信號地連接至控制模塊5，以提供由控制模塊變換成表示了相應的被監測參數的信息的信號信息。應理解的是，該構造是說明性的，而不是限制性的，包括了可以用功能等同的裝置和算法替換的各種傳感器。
致動器安裝在發動機上，並響應於操作者輸入由控制模塊5控制，以達到各種性能目標。致動器包括電子受控的節氣門閥，其響應於控制信號(ETC)來控制節氣門的開度；以及多個燃料噴射器12，用於響應於控制信號(INJ_PW)將燃料直接噴射到每個燃燒室中；所有這些都響應於操作者扭矩請求Tcj keq被控制。排氣再循環(EGR)閥32和冷卻器響應於來自控制模塊的控制信號來控制到發動機進氣的外部再循環排氣的流量。電熱塞安裝在每個燃燒室中，並且適於與燃燒壓力傳感器一起使用。另外，充氣系統可用於有些實施例，以根據期望的歧管空氣壓力供應增壓空氣。燃料噴射器12是適合於響應於來自控制模塊的指令信號INJ_PW將燃料充量直接噴射到燃燒室中的一個燃燒室內的高壓燃料噴射器。燃料噴射器12中的每個燃料噴射器都被供應以來自燃料分配系統的加壓燃料，並且具有這樣的操作特性，所述操作特性包括最小脈衝寬度和相關的最小可控燃料流率，以及最大燃料流率。發動機可配備有可控閥系，所述可控閥系可操作，以調節氣缸中的每個氣缸的進氣門及排氣門的打開和關閉，包括氣門正時、定相(即，相對於曲柄角和活塞位置的正時)、以及氣門開度的升程大小中的任意一個或多個。一個示例性系統包括可變凸輪定相，所述可變凸輪定相可適用於壓縮點火發動機、火花點火發動機和均質充量壓縮點火發動機。控制模塊5執行存儲在其中的例程，以控制前述致動器，從而控制發動機操作，包括節氣門位置、燃料噴射質量和正時、控制再循環排氣的流量的EGR閥位置、電熱塞操作、以及對如此裝備的系統上的進氣門和/或排氣門的正時、定相和升程的控制。控制模塊被構造成接收來自操作者的輸入信號(例如節氣門踏板位置和制動踏板位置)以確定操作者扭矩請求Ttj KEQ ;以及接收來自指示了發動機轉速(RPM)和進入空氣溫度(Tin)、以及冷卻劑溫度和其他環境條件的傳感器的輸入信號。控制模塊、模塊、控制、控制器、控制單元、處理器和類似的術語指的是以下各項中的一個或多個的任意合適的一種或各種組合，所述各項為專用集成電路(ASIC)、電子電路、執行一種或多種軟體或固件程序或例程的中央處理單元(優選微處理器)和相關的存儲器和儲存器(只讀、可編程只讀、隨機存取、硬碟驅動器，等等)、組合邏輯電路、輸入/輸出電路和裝置、合適的信號調節和緩衝電路、以及提供了所描述的功能性的其它合適部件。軟體、固件、程序、指令、例程、代碼、算法和類似的術語指的是包括了校準和查找表的任何控制器可執行的指令集。控制模塊具有被執行以提供所期望功能的一組控制例程。例程優選地在預設的循環期間執行。例程諸如由中央處理單元執行，並且可操作以監測來自傳感裝置和其他聯網控制模塊的輸入，以及執行控制和診斷例程以控制致動器的操作。可在進行的發動機和車輛操作期間以有規律的間隔(例如，每隔3. 125,6. 25、12. 5、25和100毫秒)來執行循環。替代性地，例程可響應於事件的發生而執行。圖I圖示了示例性柴油發動機，然而，本發明可類似地用於其他發動機構造，例如包括汽油作為燃料的發動機、乙醇或E85作為燃料的發動機、或其他類似的已知設計。本發明並不旨在局限於在此所描述的特定的示例性實施例。控制模塊監測發動機的操作，並且基於估計的儲存在LNT裝置上的NOx和儲存NOx的LNT裝置的最大容量來確定使LNT再生的需求。在LNT的再生期間，發動機的化學計量比操作或優選稍微濃燃的操作的時間段被用於提供LNT中必需的化學作用，以將NOx還原成諸如N2和水之類的其他化合物。跟蹤發動機以濃燃或稀燃操作的程度的一種度量包括 拉姆達U)，其中入等於當前的空氣燃料比(AFR)除以化學計量比的操作時的AFR。在一種示例性發動機構造中，可優選0.98的\值，以操作LNT的再生事件。以較高\值的操作可能無法提供LNT中有效還原NOx的必需條件，而以較低\值的操作可能導致過量的燃料從LNT漏過。基於期望的再生事件，控制模塊改變發動機的AFR，以確定合適的拉姆達命令，從而向發動機輸送達到所期望的X值的更多的燃料。通過控制燃料噴射佔空比或控制燃料噴射量來控制燃料噴射。在能準確地輸送來自燃料系統的給定的液體質量時，獲得的A值將取決於液體的成分，例如被噴射的液體的生物柴油摻合比。例如，如果以預期用於BO燃料的測量量將包括BlOO燃料的燃料噴射量噴射到氣缸中，以便以0. 98的期望的入值或拉姆達命令值來操作再生事件，則BlOO燃料的較低的能量密度將導致所獲得的\值高於0. 98。如果修正燃料噴射，以便包括基於BlOO燃料的特性的增加的噴射，則可達到期望的入值。公開了一種基於對由發動機利用的燃料的摻合比的指示來操作再生事件的方法。在共同待決並且共同轉讓的USSN No. 13/113，177(律師檔案號NO.P014873)中公開了一種確定不同燃料(例如，柴油和生物柴油)的摻合比的方法，所述文獻在此以引用方式併入。通過直接估計摻合比，能從查找值估計或確定具有該摻合比的燃料的特性。可基於期望的AFR確定在柴油發動機的燃燒循環中要噴射的燃料的期望量。根據一個實施例，前饋燃料控制項(FF)可用於噴射期望量的燃料。在一個示例中，在BO燃料的化學計量比的AFR時(AFRstsil)，以下的關係可用於命令燃料噴射
—MAF _ MAFSt肋 ~ AFRsmfi ~ 14.S9⑴
其中MAF是例如由MAF傳感器為新鮮空氣品質流量測量的空氣品質流量。然而，由於柴油燃料與生物柴油燃料之間能量密度的差別，所以當存在生物柴油時，方程I無法提供準確的FF值。反饋控制命令(FB)可用於控制發動機，例如與FF合作調節燃料噴射，其中FF基於用於發動機的被監測的控制參數來提供校準的燃料噴射量，而FB基於將發動機的期望操作與發動機的實際操作比較來提供對發動機的反饋控制。根據一個實施例，用於燃燒循環的總的或最終的燃料控制項(final_fuel)可確定如下。
final—fuel = FF + FB[2]
基於發動機的期望操作來校準方程2中的FF，所述發動機的期望操作例如包括指示了發動機的期望扭矩輸出的Tq KEQ，以及由BO燃料的燃燒所產生的發動機的操作。在FB調節期望操作與實際操作之間的任何差異的情況下，利用根據FF的BO燃料的噴射的發動機的實際操作將精密地匹配車輛的期望操作。由於FF準確地控制發動機，所以FB相對小。如果存在生物柴油，並且所噴射燃料的能量密度與BO燃料的預期能量密度不同，則由於燃料的生物柴油摻合比提高，所以作為FF的結果的發動機的實際操作通過增加裕度從而不同於發動機的期望操作。作為由FF產生的實際操作與具有提高的生物柴油摻合比值的期望操作之間增大的差別的結果，FB值必須增加，以便針對所述差別進行調節。儘管FB可校正由不準確的FF控制所引起的差異，但反饋控制可能包括誤差，從而包括對期望值的慢響應和過衝誤差。隨著FB大小的增加，慢響應和過衝誤差的風險也增大。在直接估計生物柴油摻合比的替代中，確定由發動機利用的燃料的生物柴油摻合比的指示的方法包括監測被命令的反饋的大小。FFstm是在化學計量比操作時用於BO燃料 的FF。由於FFstm被校準至BO燃料，並且FB基於當前操作與基於FFstm的期望操作之間的差別來調節發動機操作，所以監測FB的大小提供了發動機的操作與預期值不同到什麼程度的指示。發動機操作的該差別可用於指示被用於再生事件控制的燃料的生物柴油摻合t匕，或者另外來基於燃料成分提供FF的自適應控制。圖2圖示了在兩個操作時間段中貫穿一系列再生事件的到發動機的反饋命令。水平的X軸圖示了以秒為單位的時間。豎直的y軸圖示了由本文所公開的控制產生的FB值的大小，以校正發動機的在FF下的操作與實際操作之間的差別，其中圖示的值描述了在再生事件期間被利用的FB值。曲線100包括圖示值。在長大約700秒的第一部分時間上包括了與具有BO燃料的操作相對應的FB值。值峰110圖示了僅需要小的FB值來校正根據FF的操作。在大約700秒時，用於發動機的燃料供應變成了具有高的生物柴油摻合比的燃料。由值峰120圖示的對應FB值明顯增加，從而反映了發動機的期望操作與發動機的由根據FF值的控制所產生的實際操作之間較大的差別。圖3圖示了在兩個操作時間段中貫穿一系列再生事件的拉姆達值。水平的X軸圖示了以秒為單位的時間。豎直的y軸圖示了拉姆達(X)值。經過大約700秒的第一部分時間包括了與具有BO燃料的操作對應的\值。經過大約700秒的第二部分時間包括與具有高的生物柴油摻合比的操作對應的入值。曲線200圖示了經過這些時間段的入值，包括其中、被控制至近似I. 0的兩個再生事件210和其中\被控制至近似I. 0的兩個再生事件220。再生事件210發生在BO燃料被用於給發動機提供燃料時，並且圖示了 \到期望的、值的準確控制。再生事件220發生在具有高的生物柴油摻合比的燃料被用於給發動機提供燃料時。在近似720秒時發生的第一再生事件220圖示了過衝，其中\在恢復至1.0之前低於I. O。在近似785秒時發生的第二再生事件220則圖示了慢響應，其中入達到1.0比通常情況花費了更長的時間。作為具有高的生物柴油摻合比的燃料的結果，由於需要高度的反饋控制以校正與高的生物柴油摻合比相關的前饋燃料控制項，所以削弱了發動機控制\的能力。測試已表明，高的生物柴油摻合比在燃燒時的效應相對於燃料中生物柴油的百分比與燃料中柴油的百分比相比較的結果是基本上線性的。結果，在給定了被用於發動機的燃料的生物柴油摻合比的準確指示的情況下，基於對FF的線性調整的前饋控制校正或前饋控制自適應因子是可能的，從而產生了適合於該生物柴油摻合比的前饋控制。在直接確定或估計生物柴油摻合比的情況下，自適應因子a可以是基於被確定的生物柴油摻合比的校準值。替代地，當可監測或確定生物柴油摻合比的另一指示時，可類似地確定a。在方程2上展開，其中在時間t以化學計量比操作或者利用大約等於一(例如，包括0.98的值)的\進行操作，例如在再生事件期間被控制，則自適應因子a (t)可用於作為FFstm的函數來限定final_fuel (t)。
權利要求
1.一種控制內燃發動機的方法，所述內燃發動機由柴油燃料和生物柴油燃料構成的混合燃料來提供燃料並且配備有用於處理來自所述發動機的排氣流的稀NOx捕集器，所述方法包括 提供與100%的柴油燃料和0%的生物柴油燃料構成的混合燃料對應的前饋燃料控制項； 作為所述發動機中空氣燃料比與空氣燃料比目標的偏差的函數來提供反饋燃料控制項； 在其中不使所述稀NOx捕集器再生的發動機操作期間，作為所述前饋燃料控制項和所述反饋燃料控制項的函數來提供最終燃料控制項； 在其中使所述稀NOx捕集器再生的發動機操作期間，作為所述前饋燃料控制項和所述最終燃料控制項的函數來提供前饋自適應因子，將所述前饋自適應因子應用於所述前饋燃料控制項以提供自適應前饋燃料控制項，並且作為所述自適應前饋燃料控制項和所述反饋燃料控制項的函數來提供所述最終燃料控制項；以及根據所述最終燃料控制項給所述發動機提供燃料。
2.一種控制稀NOx捕集器的再生事件的方法，所述稀NOx捕集器處理來自內燃發動機的排氣流，所述內燃發動機由柴油燃料和生物柴油燃料構成的混合燃料來提供燃料，所述方法包括 用柴油燃料和生物柴油燃料構成的混合燃料來操作所述發動機； 提供與100%的柴油燃料和0%的生物柴油燃料構成的混合燃料對應的前饋燃料控制項； 監測對所述混合燃料的指示； 基於對所述混合燃料的指示來確定前饋控制自適應因子；以及基於所述前饋燃料控制項和所述前饋控制自適應因子在所述再生事件期間控制所述發動機。
3.根據權利要求2所述的方法，其中，確定所述前饋控制自適應因子包括參考來自預定查找表的前饋控制自適應因子，所述預定查找表使所述前饋控制自適應因子的值與混合燃料相關聯。
4.根據權利要求2所述的方法，其中，監測對所述混合燃料的指示包括 監測用於燃燒循環的最終燃料命令； 基於所述最終燃料命令和所述前饋燃料控制項來確定反饋控制信號的大小；以及 基於所述反饋控制信號的大小來確定所述混合燃料。
5.根據權利要求2所述的方法，其中，監測對所述混合燃料的指示包括 監測用於燃燒循環的最終燃料命令；以及 其中確定所述前饋控制自適應因子包括利用狀態空間模型和卡爾曼濾波器，以便基於所述最終燃料命令來確定所述前饋控制自適應因子。
6.根據權利要求5所述的方法，還包括確定所述最終燃料命令與所述前饋燃料控制項的比率；並且 其中利用狀態空間模型和卡爾曼濾波器以基於所述最終燃料命令確定所述前饋控制自適應因子包括基於所述最終燃料命令與所述前饋燃料控制項的比率來確定所述前饋控制自適應因子。
7.根據權利要求2所述的方法，其中，監測對所述混合燃料的指示包括 監測所述混合燃料在化學計量比時的空氣燃料比；並且 其中確定所述前饋控制自適應因子包括將所述混合燃料在化學計量比時的空氣燃料比與100%的柴油燃料和0%的生物柴油燃料構成的混合燃料在化學計量比時的空氣燃料比進行比較。
8.根據權利要求2所述的方法，其中，監測對所述混合燃料的指示包括 監測所述混合燃料的低熱值；以及 其中確定所述前饋控制自適應因子包括將所述混合燃料的低熱值與100%的柴油燃料和0%的生物柴油燃料構成的混合燃料的低熱值進行比較。
9.根據權利要求2所述的方法，還包括 提供100%的柴油燃料和0%的生物柴油燃料構成的混合燃料在化學計量比時的空氣燃料比； 監測所述混合燃料在化學計量比時的空氣燃料比； 提供與100%的柴油燃料和0%的生物柴油燃料構成的混合燃料對應的節氣門命令；以及 確定調節至所述混合燃料的節氣門命令。
10.一種用於為內燃發動機確定燃料控制項的系統，所述內燃發動機由柴油燃料和生物柴油燃料構成的混合燃料提供燃料並配備有用於處理來自所述發動機的排氣流的稀NOx捕集器，所述系統包括 第一控制模塊，所述第一控制模塊提供與100%的柴油燃料和0%的生物柴油燃料構成的混合燃料對應的前饋燃料控制項； 第二控制模塊，所述第二控制模塊作為所述發動機中空氣燃料比與空氣燃料比目標的偏差的函數來提供反饋燃料控制項；以及 第三控制模塊，所述第三控制模塊 在不使所述稀NOx捕集器再生時，在發動機操作期間作為所述前饋燃料控制項和所述反饋燃料控制項的函數來提供最終燃料控制項；以及 在使所述稀NOx捕集器再生時，作為所述前饋燃料控制項和所述最終燃料控制項的函數來提供前饋自適應因子，將所述前饋自適應因子應用於所述前饋燃料控制項以提供自適應前饋燃料控制項，並且在發動機操作期間作為所述自適應前饋燃料控制項和所述反饋燃料控制項的函數來提供所述最終燃料控制項。
全文摘要
本發明涉及發動機瞬態操作期間對利用生物柴油的稀NOx捕集器再生的自適應控制。具體地，一種發動機利用柴油燃料和生物柴油燃料構成的混合燃料來提供燃料。提供與100%柴油的混合燃料對應的前饋燃料控制項，並且反饋燃料控制項對導致最終燃料控制項的拉姆達偏差進行校正。在稀NOx捕集器的再生期間，前饋燃料控制項利用作為前饋燃料控制項和最終燃料控制項的函數的因子來加以調整。
文檔編號F02D41/14GK102797569SQ20121016156
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月23日 優先權日2011年5月23日
發明者Y-Y.王, I.哈斯卡拉 申請人:通用汽車環球科技運作有限責任公司