專利名稱：：用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及渦輪增壓內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，更為具體地，涉及一種具有排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)的渦輪增壓內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
：如現(xiàn)有技術(shù)中已知的，高性能高轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)常裝配有渦輪增壓器用于在較寬的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)增加能量密度和EGR系統(tǒng)用于減少N0x排放產(chǎn)生。更為具體地，渦輪增壓器使用排氣能量的一部分以增加傳輸至發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的充氣的質(zhì)量(即增壓)。更大質(zhì)量的空氣可與更多量的燃料燃燒，從而與自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)相比產(chǎn)生增大的動(dòng)力、扭矩和燃料經(jīng)濟(jì)性。又如現(xiàn)有技術(shù)中已知的，EGR系統(tǒng)用于通過增加進(jìn)氣歧管內(nèi)的稀釋系數(shù)或部分(fraction)來減少N0x排放。EGR通常通過連接進(jìn)氣歧管和排氣歧管的EGR閥實(shí)現(xiàn)。在汽缸內(nèi)，再循環(huán)的燃燒排氣作用為惰性氣體，從而降低火焰和汽缸內(nèi)氣體的溫度并因此減少N0x的形成。另一方面，再循環(huán)的燃燒排氣替代了新鮮空氣并降低了汽缸內(nèi)混和物的空燃比。典型的渦輪增壓器包括由共用軸連接的壓縮機(jī)和渦輪。排氣驅(qū)動(dòng)渦輪，渦輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，壓縮機(jī)順次壓縮環(huán)境空氣并將其引入進(jìn)氣歧管中。連續(xù)可變幾何渦輪增壓器(VGT)允許在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)連續(xù)優(yōu)化進(jìn)氣氣流。在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)，這通過改變渦輪定子上的進(jìn)氣導(dǎo)向葉片的角度來實(shí)現(xiàn)，且結(jié)合所需的扭矩響應(yīng)、燃料經(jīng)濟(jì)性和排放要求來確定進(jìn)氣導(dǎo)向葉片的最佳位置。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)的改進(jìn)方法。根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供了一種用于控制柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，在該方法中通過改變穿過排氣再循環(huán)系統(tǒng)的排氣再循環(huán)流來控制NOx排放并通過改變來自渦輪增壓器的增壓控制顆粒物質(zhì)排放，其中該方法包含基于兩種排放中哪一種在當(dāng)前最為主要來決定控制排氣流和控制渦輪增壓器增壓的優(yōu)先順序。如果NOx排放在當(dāng)前最為主要，則可優(yōu)先增加排氣再循環(huán)流。反之，如果顆粒物質(zhì)排放在當(dāng)前最為主要，則可優(yōu)先增加渦輪增壓器增壓。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)可具有排氣歧管和進(jìn)氣歧管，渦輪增壓器可具有設(shè)置成由來自發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣驅(qū)動(dòng)的渦輪、用于選擇性地增加發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管中的壓力的壓縮機(jī)和用以調(diào)節(jié)進(jìn)入渦輪的排氣的電子控制進(jìn)氣流控制裝置，且排氣再循環(huán)系統(tǒng)可選擇性地將氣體從位于渦輪增壓器上游的排氣歧管中的位置再循環(huán)至發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管，并可包括電子控制排氣再循環(huán)控制閥或排氣再循環(huán)閩以控制從排氣歧管流向進(jìn)氣歧管的排氣流，且該方法可進(jìn)一步包含基于(i)目標(biāo)NOx輸出值和當(dāng)前NOx輸出值的差值以及(ii)目標(biāo)顆粒物質(zhì)輸出值和當(dāng)前顆粒物質(zhì)輸出值的差值二者中哪一個(gè)是較大差值來決定控制排氣再循環(huán)控制閥或控制進(jìn)氣流控制裝置的優(yōu)先順序。該方法可進(jìn)一步包含通過從當(dāng)前值減去目標(biāo)值來獲得差值并使用較大的正差值作為較大的過量產(chǎn)生差值(overproductiondifference)。該方法可進(jìn)一步包含通過從目標(biāo)值減去當(dāng)前值來獲得差值并使用較大的負(fù)差值作為較大的過量產(chǎn)生差值。該方法可進(jìn)一步包含如果較大差值為NOx差值則調(diào)節(jié)排氣再循環(huán)閥的位置以便使來自發(fā)動(dòng)機(jī)的N0x輸出趨近目標(biāo)N0x輸出值。該方法可進(jìn)一步包含基于NOx差值的大小調(diào)節(jié)排氣再循環(huán)閥的位置以便使來自發(fā)動(dòng)機(jī)的N0x輸出趨近目標(biāo)N0x輸出值。該方法可進(jìn)一步包含如果較大差值為顆粒物質(zhì)差值則調(diào)節(jié)進(jìn)氣流控制裝置的位置以便使來自發(fā)動(dòng)機(jī)的顆粒物質(zhì)輸出趨近目標(biāo)顆粒物質(zhì)輸出值。該方法可進(jìn)一步包含基于顆粒物質(zhì)差值的大小調(diào)節(jié)進(jìn)氣流控制裝置的位置以便使來自發(fā)動(dòng)機(jī)的顆粒物質(zhì)輸出趨近目標(biāo)顆粒物質(zhì)輸出值。該方法可進(jìn)一步包含對(duì)NOx差值和顆粒物質(zhì)差值求和，且如果NOx差值和顆粒物質(zhì)差值之和比預(yù)定值大則減少供應(yīng)給發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料。該方法可進(jìn)一步包含對(duì)NOx差值和顆粒物質(zhì)差值求和，且如果NOx差值和顆粒物質(zhì)差值之和比預(yù)定值大則向發(fā)動(dòng)機(jī)使用者提供警告。該預(yù)定值可基于NOx輸出量和顆粒物質(zhì)輸出量的函數(shù)變化。根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了一種用于控制柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)，其中通過改變穿過排氣再循環(huán)系統(tǒng)的排氣再循環(huán)流來控制NOx排放并通過改變來自渦輪增壓器的增壓來控制顆粒物質(zhì)排放，其中該系統(tǒng)包括設(shè)置用于基于這兩種排放中哪一種在當(dāng)前最為主要來決定控制排氣流和控制渦輪增壓器增壓的優(yōu)先順序的電子控制器。如果NOx排放在當(dāng)前最為主要，則電子控制器可運(yùn)轉(zhuǎn)以優(yōu)先增加排氣再循環(huán)流。反之，如果顆粒物質(zhì)排放在當(dāng)前最為主要，則電子控制器可設(shè)置為優(yōu)先增加渦輪增壓器增壓。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)可具有排氣歧管和進(jìn)氣歧管，渦輪增壓器可具有設(shè)置為由發(fā)動(dòng)機(jī)排氣驅(qū)動(dòng)的渦輪和用于選擇性地增加發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管中的壓力的壓縮機(jī)，排氣再循環(huán)系統(tǒng)可選擇性地將氣體從位于渦輪增壓器上游的排氣歧管中的位置再循環(huán)至發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管，且該系統(tǒng)可進(jìn)一步包含由電子控制器控制以調(diào)節(jié)進(jìn)入渦輪增壓器渦輪的排氣的進(jìn)氣流控制裝置和由電子控制器控制以控制穿過排氣再循環(huán)系統(tǒng)從排氣歧管流至進(jìn)氣歧管的排氣流的排氣再循環(huán)控制閥，電子控制器可運(yùn)轉(zhuǎn)以基于(i)目標(biāo)N0x輸出值和當(dāng)前NOx輸出值之間的差值，以及(ii)目標(biāo)顆粒物質(zhì)輸出值和當(dāng)前顆粒物質(zhì)輸出值之間的差值二者中哪一個(gè)是較大差值來決定控制排氣再循環(huán)控制閥或控制進(jìn)氣流控制裝置的優(yōu)先順序?？赏ㄟ^從當(dāng)前值中減去目標(biāo)值來獲得差值并使用較大的正差值作為較大的過量產(chǎn)生差值?？赏ㄟ^從目標(biāo)值中減去當(dāng)前值來獲得差值并使用較大的負(fù)差值作為較大的過量產(chǎn)生差值。如果較大差值為NOx差值則電子控制器可進(jìn)一步運(yùn)轉(zhuǎn)以調(diào)節(jié)排氣再循環(huán)閥的位置以便使發(fā)動(dòng)機(jī)的NOx輸出趨近目標(biāo)NOx輸出值。電子控制器可進(jìn)一步運(yùn)轉(zhuǎn)以基于NOx差值的大小調(diào)節(jié)排氣再循環(huán)閥的位置以便使來自發(fā)動(dòng)機(jī)的N0x輸出趨近目標(biāo)N0x輸出值。如果較大差值為顆粒物質(zhì)差值則電子控制器可進(jìn)一步運(yùn)轉(zhuǎn)以調(diào)節(jié)進(jìn)氣流控制裝置的位置以便使來自發(fā)動(dòng)機(jī)的顆粒物質(zhì)輸出趨近目標(biāo)顆粒物質(zhì)輸出值。電子控制器可進(jìn)一步運(yùn)轉(zhuǎn)以基于顆粒物質(zhì)差值的大小調(diào)節(jié)進(jìn)氣流控制裝置的位置以便使來自發(fā)動(dòng)機(jī)的顆粒物質(zhì)輸出趨近目標(biāo)顆粒物質(zhì)輸出值。電子控制器可進(jìn)一步運(yùn)轉(zhuǎn)以對(duì)NOx差值和顆粒物質(zhì)差值求和，且如果N0x差值和顆粒物質(zhì)差值之和比預(yù)定值大則減少供應(yīng)給發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料。電子控制器可進(jìn)一步運(yùn)轉(zhuǎn)以對(duì)NOx差值和顆粒物質(zhì)差值求和，且如果NOx差值和顆粒物質(zhì)差值之和比預(yù)定值大則向發(fā)動(dòng)機(jī)使用者提供警告。該預(yù)定值可基于NOx輸出量和顆粒物質(zhì)輸出量的函數(shù)變化。確定當(dāng)前NOx輸出水平可包含使用位于排氣歧管中的N0x傳感器測量當(dāng)前N0x輸出水平。確定當(dāng)前N0x輸出水平可包含利用虛擬N0x傳感器來提供當(dāng)前N0x的值，該虛擬N0x傳感器是使用多個(gè)存儲(chǔ)在電子控制器中的査值表(lookuptable)生成的。確定當(dāng)前顆粒物質(zhì)輸出水平可包含使用位于排氣歧管中的顆粒物質(zhì)傳感器測量顆粒物質(zhì)的當(dāng)前輸出水平。確定當(dāng)前顆粒物質(zhì)輸出水平可包含利用虛擬顆粒物質(zhì)傳感器提供當(dāng)前顆粒物質(zhì)的值，該虛擬顆粒物質(zhì)傳感器是使用多個(gè)存儲(chǔ)在電子控制器中的查值表生成的。根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面，提供了一種具有根據(jù)所述本發(fā)明第二個(gè)方面構(gòu)造的控制系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車輛。根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)方面，提供了一種用于為具有一對(duì)相關(guān)變量的發(fā)動(dòng)機(jī)生成虛擬傳感器的方法，其中該方法包含選擇預(yù)定數(shù)目的轉(zhuǎn)速和負(fù)載組合；對(duì)于每個(gè)轉(zhuǎn)速和負(fù)載組合，將一個(gè)變量設(shè)定為預(yù)定運(yùn)轉(zhuǎn)水平并控制另一變量以便掃描過其正常運(yùn)轉(zhuǎn)范圍，同時(shí)獲取形成傳感器對(duì)象(subjectofthesensor)的數(shù)據(jù)；對(duì)所述一個(gè)變量的整個(gè)正常運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)的預(yù)定運(yùn)轉(zhuǎn)水平重復(fù)該過程并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為一系列查值表。該方法可進(jìn)一步包含將所述另一變量設(shè)定為預(yù)定運(yùn)轉(zhuǎn)水平并控制所述一個(gè)變量以便掃描過其正常運(yùn)轉(zhuǎn)范圍同時(shí)獲取形成傳感器對(duì)象的數(shù)據(jù)；對(duì)所述另一變量的整個(gè)正常運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)的預(yù)定運(yùn)轉(zhuǎn)水平重復(fù)該過程并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為一系列查值表。該方法可進(jìn)一步包含使用如上述產(chǎn)生虛擬傳感器的方法產(chǎn)生用于傳感器對(duì)象的第一虛擬傳感器，上述產(chǎn)生虛擬傳感器的方法以與用于產(chǎn)生第一虛擬傳感器的變量不同的變量產(chǎn)生用于相同傳感器對(duì)象的第二虛擬傳感器，以及將來自第一虛擬傳感器的值和第二虛擬傳感器的值組合以產(chǎn)生用于該傳感器對(duì)象的補(bǔ)償?shù)膫鞲衅髦?。一?duì)變量可為渦輪增壓器增壓位置和排氣再循環(huán)流閥位置。一對(duì)變量可為燃料導(dǎo)軌壓力和燃料噴射正時(shí)。虛擬傳感器可為虛擬NOx傳感器，其對(duì)象可為NOx且存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可為產(chǎn)生的NOx的值。虛擬傳感器可為虛擬顆粒物質(zhì)傳感器，其對(duì)象可為顆粒物質(zhì)且存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可為產(chǎn)生的顆粒物質(zhì)值。圖1為根據(jù)本發(fā)明具有EGR系統(tǒng)和可變幾何渦輪增壓器(VGT)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的示意圖2為顯示了現(xiàn)有技術(shù)用于控制圖1中所示EGR系統(tǒng)和VGT的方法的高級(jí)流程圖；圖3為顯示了根據(jù)本發(fā)明用于控制圖1中所示EGR系統(tǒng)和VGT的方法的高級(jí)流程圖；圖4為顯示了對(duì)于典型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的顆粒物質(zhì)排放和N0x之間的關(guān)系的圖表；圖5為顯示了圖4的圖表上指示的點(diǎn)的多種差值的表格；圖6A為顯示了作為用于確定N0x值的參考點(diǎn)使用的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載的多種組合的矩陣；圖6B為顯示了作為用于確定顆粒物質(zhì)值的參考點(diǎn)使用的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載的多種組合的矩陣；圖7A為顯示了映射為(mappedas)動(dòng)態(tài)NOx值的EGR閥位置和渦輪增壓器進(jìn)氣流控制裝置位置的多種組合的矩陣；圖7B為顯示了映射為動(dòng)態(tài)顆粒物質(zhì)值的EGR閥位置和渦輪增壓器進(jìn)氣流控制裝置位置的多種組合的矩陣；圖8A為顯示了映射為動(dòng)態(tài)N0x值的燃料導(dǎo)軌壓力和燃料噴射正時(shí)的多種組合的矩陣；圖8B為顯示了映射為動(dòng)態(tài)顆粒物質(zhì)值的燃料導(dǎo)軌壓力和燃料噴射正時(shí)的多種組合的矩陣；圖9為根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖。具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將通過示例參考附圖描述本發(fā)明?，F(xiàn)在參考圖l,顯示了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)IO。發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)10包括排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)12和可變幾何渦輪增壓器14。渦輪增壓器14具有由共用軸40連接的壓縮機(jī)36和渦輪38以及進(jìn)氣流控制裝置,該進(jìn)氣流控制裝置在本例中為一組由驅(qū)動(dòng)器移動(dòng)的可移動(dòng)渦輪葉片44。閉合葉片44可增加進(jìn)氣流速度并因此將增加增壓，反之亦然。渦輪增壓器14使用排氣能量以增加傳輸至發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室18的充氣的質(zhì)量(即增壓),與自然進(jìn)氣的非渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)相比產(chǎn)生更多的扭矩和動(dòng)力。排氣30驅(qū)動(dòng)渦輪38,渦輪38驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)36,壓縮機(jī)36順次壓縮環(huán)境空氣42并以箭頭43的方向?qū)⑵湟脒M(jìn)氣歧管26中。依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況(例如在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速)的函數(shù)通過在相對(duì)打開位置和相對(duì)閉合位置之間改變渦輪流通面積調(diào)節(jié)VGT14。這通過改變渦輪38上的進(jìn)口導(dǎo)向葉片44的角度來實(shí)現(xiàn)。從多種發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下所需的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)特性確定導(dǎo)向葉片44的相對(duì)打開位置或相對(duì)閉合位置。應(yīng)注意的是，在給定的工況下，當(dāng)處于相對(duì)打開位置時(shí)箭頭43指示的增壓相對(duì)較低，而當(dāng)處于相對(duì)閉合位置時(shí)增壓相對(duì)較高。此外，當(dāng)處于閉合位置時(shí)排氣歧管中的壓力及因此在EGR閥34輸入處的壓力相對(duì)較高，而當(dāng)處于打開位置時(shí)該壓力相對(duì)較低。.汽缸體16顯示為具有4個(gè)燃燒室18,每個(gè)燃燒室包括直噴式燃料噴射器20。燃料噴射器20的工作循環(huán)由電子控制器確定并沿信號(hào)線路22傳遞,在本例中電子控制器形式為發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU)24?？諝馔ㄟ^進(jìn)氣歧管26進(jìn)入燃燒室18且以箭頭30的方向通過排氣歧管28排出燃燒氣體。為降低NOx排放的水平，發(fā)動(dòng)機(jī)裝配有EGR系統(tǒng)12,其包含連接排氣歧管28到進(jìn)氣歧管26的管道32。這允許排氣的選擇部分從排氣歧管28以箭頭31的方向被循環(huán)至進(jìn)氣歧管26。EGR閥34調(diào)節(jié)從排氣歧管28再循環(huán)的排氣的量，且在燃燒室內(nèi)再循環(huán)的燃燒排氣作用為惰性氣體，從而降低火焰和汽缸內(nèi)氣體溫度并減少NOx的產(chǎn)生。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解，穿過EGR閩34的排氣流為EGR閥34兩端的壓力和在線路46上從ECU24提供至EGR閥34的電信號(hào)所要求的閥位置的函數(shù)。也就是說，EGR流率和EGR閥34位置之間不是線性關(guān)系。ECU24根據(jù)存儲(chǔ)在ECU24中的計(jì)算機(jī)程序從存儲(chǔ)在ECU24中的關(guān)系產(chǎn)生線路"上的電信號(hào)。所有的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括EGR閥34、VGT14和燃料噴射器20均由ECU24控制。例如，來自ECU24的信號(hào)46調(diào)節(jié)EGR閥位置，線路48上的信號(hào)調(diào)節(jié)VGT葉片44的位置，且線路47上的信號(hào)控制節(jié)氣門49。在ECU24中，通過控制算法從測量的或估算的變量和發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)計(jì)算發(fā)送至EGR閥34和VGT14驅(qū)動(dòng)器的指令信號(hào)46、48。傳感器和存在于ECU存儲(chǔ)器中的可校準(zhǔn)査值表向ECU24提供發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)信息。進(jìn)氣歧管壓力(MAP)傳感器50向ECU提供的指示進(jìn)氣歧管26中壓力的信號(hào)52，充氣溫度傳感器58通過線路60向ECU24提供指示充氣進(jìn)氣溫度的信號(hào)，且空氣質(zhì)量流量傳感器(MAF)通過線路66提供指示進(jìn)入壓縮機(jī)部分36的空氣質(zhì)量流量的信號(hào)。ECU24還通過信號(hào)線路62接收附加的傳感器輸入，例如發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度、燃料導(dǎo)軌壓力、燃料噴射器正時(shí)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和節(jié)氣門位置。從信號(hào)線路70接收駕駛員輸入68例如加速踏板位置?；趥鞲衅鬏斎?、存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)例如發(fā)動(dòng)機(jī)映射數(shù)據(jù)(enginemappingdata)和多種算法，ECU24控制EGR閥34來調(diào)節(jié)EGR流動(dòng)系數(shù)(flowfraction)和葉片44的位置以通過EGR減少排放并通過VGT增壓提供高燃料經(jīng)濟(jì)性?，F(xiàn)在參考圖2，為一種典型的現(xiàn)有技術(shù)控制策略。該方法開始于框100A和100B,在該處通常從在發(fā)動(dòng)機(jī)10生產(chǎn)前測試期間生成的穩(wěn)態(tài)查值表中生成MAF和MAP的預(yù)測值。在框120A、120B處，將預(yù)測值與從MAP傳感器50和MAF傳感器64獲得的實(shí)際感測值比較。這些比較生成在框160A處發(fā)送至EGR閥34和在框160B處發(fā)送至控制葉片44的驅(qū)動(dòng)器的誤差信號(hào)。在框160A和160B處，系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)以便調(diào)整并消除這些誤差并產(chǎn)生新的NOx和顆粒物質(zhì)水平，如框180A和180B所指示。然而，這種方法具有幾個(gè)缺點(diǎn)，首先，對(duì)于控制而言很重要的變量是NOx和顆粒物質(zhì)(主要是排氣流中的碳煙，但也有其它固體物質(zhì))，但這些不是用于產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)控制的輸入。其次，排氣流和增壓壓力之間存在相互作用，因?yàn)橛糜谛D(zhuǎn)渦輪38的排氣流與用于再循環(huán)的排氣是相同的氣流。因此，如果較多的排氣被再循環(huán)則驅(qū)動(dòng)渦輪增壓器的排氣減少。因此，在一些情況下，發(fā)送至用于葉片44的驅(qū)動(dòng)器和EGR閥34的控制信號(hào)使得兩個(gè)系統(tǒng)互相沖突從而無法實(shí)現(xiàn)所需的NOx和顆粒物質(zhì)排放的減少?，F(xiàn)在參考圖3,顯示了在本發(fā)明中所使用的以避免這種沖突并產(chǎn)生改進(jìn)的排放和較少的燃料使用的高級(jí)策略。將參考圖9對(duì)本方法進(jìn)行更為詳細(xì)的描述。該方法開始于框100C和100D,在該處根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載和轉(zhuǎn)速從在發(fā)動(dòng)機(jī)10的生產(chǎn)前測試期間生成的查值表檢索NOx和顆粒物質(zhì)的目標(biāo)值。在框120C、120D處將目標(biāo)值與從NOx傳感器115C和顆粒物質(zhì)傳感器1UD獲得的實(shí)際感測值相比較。如圖所示，NOx傳感器包含兩個(gè)位于排氣歧管28中不同位置的傳感器110C和112C,且NOx傳感器115C的輸出為將來自兩個(gè)NOx傳感器110C和112C的輸出組合所獲得的復(fù)合值。萬一傳感器110C、112C中的一個(gè)失效時(shí)這提供了數(shù)據(jù)冗余并增加了測量的一致性。類似地，顆粒物質(zhì)傳感器115D包含兩個(gè)位于排氣歧管28中不同位置的傳感器110D和1UD,且顆粒物質(zhì)傳感器115D的輸出為將來自兩個(gè)顆粒物質(zhì)傳感器110D和112D的輸出組合所獲得的復(fù)合值。與上述一樣，萬一傳感器110D、112D中的一個(gè)失效時(shí)這提供了數(shù)據(jù)冗余并增加了測量的一致性。數(shù)據(jù)冗余很重要，因?yàn)榕艢馄绻苤械沫h(huán)境很糟糕且污染物或顆粒物質(zhì)沉積可能干擾位于那里的傳感器的正確運(yùn)轉(zhuǎn)。然而應(yīng)了解，本發(fā)明不限于使用兩個(gè)NOx傳感器和兩個(gè)顆粒物質(zhì)傳感器,且如果僅使用一個(gè)傳感器測量NOx并僅使用一個(gè)傳感器測量顆粒物質(zhì)輸出也可獲得本發(fā)明的益處與優(yōu)點(diǎn)。這些比較生成了誤差信號(hào)或與目標(biāo)值(穩(wěn)態(tài)最優(yōu)化需求值)的差值，并在框160C處發(fā)送至ERG閥34和在框160D處發(fā)送至控制葉片44的驅(qū)動(dòng)器。在框160C和160D處系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)以便消除明顯的誤差，以便如框180C和180D所指示產(chǎn)生新的NOx和顆粒物質(zhì)水平，但在本例中系統(tǒng)可運(yùn)轉(zhuǎn)以確定NOx和顆粒物質(zhì)這兩個(gè)變量中的哪一個(gè)最需要降低并使系統(tǒng)控制偏向于或決定系統(tǒng)控制的優(yōu)先順序以便使各自的誤差趨近于零減少。應(yīng)了解，因?yàn)橄到y(tǒng)反復(fù)在框120C和120D處進(jìn)行比較，優(yōu)先順序的決定會(huì)隨著時(shí)間而改變。例如，開始可能需要減少NOx并因此優(yōu)先使EGR最大化，隨后隨著NOx降低顆粒物質(zhì)可能成為更為重要的問題并因此將轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)先通過增加增壓壓力來降低顆粒物質(zhì)?，F(xiàn)在參考圖4、圖5和圖9，更為詳細(xì)地顯示了上面描述的方法。該方法開始于框200,其為點(diǎn)火開關(guān)接通(key-on)事件，隨后在框210處確定NOx和顆粒物質(zhì)的目標(biāo)值?？蓮拇鎯?chǔ)在ECU24的存儲(chǔ)器中的查值表獲得對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)10的當(dāng)前負(fù)載和轉(zhuǎn)速狀況的這些值。隨后在框220從例如傳感器115C、115D獲得動(dòng)態(tài)的NOx值和顆粒物質(zhì)值，隨后在框230使用下列公式獲得NOx和顆粒物質(zhì)的誤差或差值A(chǔ)顆粒物質(zhì)(PM)=動(dòng)態(tài)值(PM)-目標(biāo)值(PM)(1)△NOx=動(dòng)態(tài)N0x值-目標(biāo)N0x值(2)動(dòng)態(tài)值(PM)=當(dāng)前顆粒物質(zhì)排放動(dòng)態(tài)N0x值=當(dāng)前NOx排放隨后在框240處確定兩個(gè)差值的和是否比預(yù)定限值大。進(jìn)行該測試是為了確定發(fā)動(dòng)機(jī)10或其相關(guān)控制系統(tǒng)中是否存在故障妨礙發(fā)動(dòng)機(jī)10在規(guī)定界限內(nèi)正在進(jìn)行的安全運(yùn)行。也就是說框240處的測試是作為車載自動(dòng)診斷系統(tǒng)(OBD)測試?，F(xiàn)在簡要參考圖4和圖5，顯示了幾種情況的示例。參考點(diǎn)"R"對(duì)應(yīng)于NOx和顆粒物質(zhì)的目標(biāo)值的位置，且"R"位于其上的線條"Q"代表發(fā)動(dòng)機(jī)10的NOx和顆粒物質(zhì)間的一種關(guān)系。請(qǐng)注意點(diǎn)"R"為變量NOx和顆粒物質(zhì)均為低的位置，其不是最低NOx點(diǎn)也不是最低顆粒物質(zhì)點(diǎn)，而是它們之間的最優(yōu)化位置或折衷位置。應(yīng)注意的是，在點(diǎn)"A"和"B"之間顆粒物質(zhì)排放發(fā)生較大改變而NOx沒有顯著改變，且類似地在另一盡頭，在點(diǎn)"E"和"F，，之間NOx排放發(fā)生較大改變而顆粒物質(zhì)沒有顯著改變。因此，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10在"A"至"B"的區(qū)域內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)如果增加增壓壓力，則將對(duì)N0x沒有顯著影響但對(duì)顆粒物質(zhì)輸出具有極大的降低效果,且類似地當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10在"E"至"F"的區(qū)域內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)如果大幅度增加EGR流量，則將對(duì)顆粒物質(zhì)沒有顯著影響但對(duì)NOx輸出具有極大的降低效果。實(shí)際上，只要顆粒物質(zhì)排放誤差為正值(在點(diǎn)"R"的左邊)貝'J增加渦輪增壓器增壓以降低顆粒物質(zhì)排放將不會(huì)對(duì)NOx具有太大影響，因?yàn)樵谠撨\(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域N0x總是比最優(yōu)值"R"低，且類似地，只要N0x排放誤差為正值(在點(diǎn)"R"的右邊)則增加EGR流量將不會(huì)對(duì)顆粒物質(zhì)排放具有太大影響，因?yàn)樵谠撨\(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域顆粒物質(zhì)排放總是比最優(yōu)值"R"低，而這正是這種實(shí)現(xiàn)形成本發(fā)明的基礎(chǔ)。點(diǎn)"A"代表存在很高水平的顆粒物質(zhì)排放的情況，使用公式(2)計(jì)算的差值為10-3得到差值或誤差為+7(即顆粒物質(zhì)過量產(chǎn)生)，但使用公式(1)計(jì)算的N0x水平為1-3得到的差值或誤差-2比目標(biāo)水平"R"低(即N0x產(chǎn)生很低或比期待的N0x輸出好)。圖5顯示這些值的和為+5。點(diǎn)"B"代表存在高水平的顆粒物質(zhì)排放(誤差+5)但N0x水平(誤差-2)比目標(biāo)水平"R"低的情況。圖5顯示這些值的和為+3。點(diǎn)"C"代表存在略微高水平的顆粒物質(zhì)排放(誤差+2)但N0x水平(誤差-1.5)比目標(biāo)水平"R"低的情況。圖5顯示這些值的和為+0.5。點(diǎn)"F"代表存在很高水平的NOx排放(誤差+8)但顆粒物質(zhì)水平(誤差-2)比目標(biāo)水平"R"低的情況。圖5顯示這些值的和為+6。點(diǎn)"E"代表存在高水平的NOx排放(誤差+5)但顆粒物質(zhì)水平(誤差-2)比目標(biāo)水平"R"低的情況。圖5顯示這些值的和為+3。點(diǎn)"D"代表存在略微高水平的NOx排放(誤差+1.5)但顆粒物質(zhì)水平(誤差-l.O)比目標(biāo)水平"R"低的情況。圖5顯示這些值的和為+O.5。點(diǎn)"G"代表故障情況，由點(diǎn)"G"與線條"Q"具有一段較大距離且存在高水平的NOx排放(誤差+4),以及顆粒物質(zhì)排放(誤差+4)也高于目標(biāo)水平"R"這一事實(shí)指示。圖5顯示這些值的和為+8。線條"L"代表預(yù)定極限，在其上方和右方則認(rèn)定發(fā)生OBD故障且對(duì)增壓或EGR流量的調(diào)節(jié)將不會(huì)起到顯著效果。應(yīng)了解，可能發(fā)生距最優(yōu)化關(guān)系線"Q"微小的偏差，而這些偏差不得作為錯(cuò)誤的OBD故障指示或不需要的燃料供應(yīng)約東的原因。應(yīng)了解，這些附圖是基于在公式1和公式2中從動(dòng)態(tài)值中減去目標(biāo)值，這樣過量產(chǎn)生NOx或顆粒物質(zhì)將生成需要降低的正的差值，這被看作是最容易理解和使用的方法。然而本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解公式1和公式2可被從目標(biāo)值中減去動(dòng)態(tài)值的公式所替代，在這種情況下可使用最大的負(fù)的差值而非最大的正的差值來控制流程，因?yàn)榇藭r(shí)大的負(fù)差值代表NOx或顆粒物質(zhì)的過量產(chǎn)生?，F(xiàn)在參考圖9中的框240,應(yīng)了解所使用的測試僅僅是許多可供使用的測試中的一個(gè)，而本發(fā)明并未限制于這樣的測試。例如，對(duì)于每個(gè)N0x輸出水平(輸出的量)可存在一個(gè)顆粒物質(zhì)輸出，高于該顆粒物質(zhì)輸出則自動(dòng)指示故障；或?qū)τ诿總€(gè)顆粒物質(zhì)輸出水平(輸出的量)可有一個(gè)N0x輸出，高于該NOx輸出則自動(dòng)指示故障。重要的是與線條"Q"的微小偏差不得導(dǎo)致指示故障。'如果通過框240處的測試以指示系統(tǒng)故障，則在步驟244處減少對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃料供應(yīng)并在框246處通過例如點(diǎn)亮警報(bào)燈向發(fā)動(dòng)機(jī)10的使用者提供警報(bào)。在框246后該方法通過框248前進(jìn)至框500以確定點(diǎn)火開關(guān)接通狀態(tài)是否仍然為接通，如果不是則該方法在框900處結(jié)束，否則該方法返回框210。減少燃料供應(yīng)可包含限制可供應(yīng)至發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃料的最大量而不考慮加速踏板位置。如果在框240處測試失敗,則在框250處確定兩個(gè)誤差中的哪一個(gè)是最大的正的誤差。應(yīng)注意不只是最大的誤差而是最大的正的誤差，因?yàn)檎恼`差需要被降低，而負(fù)的誤差指示發(fā)動(dòng)機(jī)10正在以低于圖4中最優(yōu)化值"R"的特定變量(NOx或顆粒物質(zhì))運(yùn)轉(zhuǎn)。如果NOx誤差較大，則隨后在框300基于NOx誤差決定發(fā)動(dòng)機(jī)10控制的優(yōu)先順序且ECU24運(yùn)轉(zhuǎn)以通過打開EGR閥34增加EGR流量來減少NOx。如果NOx誤差為較大的正誤差則在框310基于誤差的實(shí)際大小進(jìn)行對(duì)EGR閥34的控制。也就是說，如果誤差非常大，則為了產(chǎn)生增加的EGR流量，閥位置的改變大且迅速，但如果誤差小，則EGR閩位置的改變較小且以較慢的速度發(fā)生，從而降低了由于系統(tǒng)響應(yīng)過慢而產(chǎn)生的系統(tǒng)不穩(wěn)定性的風(fēng)險(xiǎn)。在框310后該方法前進(jìn)至框500以確定點(diǎn)火開關(guān)接通狀態(tài)是否仍然為接通，如果不是則該方法在框900處結(jié)東，否則該方法返回框210。如果顆粒物質(zhì)誤差為較大的正的誤差，則在框400處ECU24閉合葉片44以便增加增壓從而減少顆粒物質(zhì)排放，隨后在410處基于誤差的實(shí)際大小進(jìn)行對(duì)葉片44的控制。也就是說如果誤差非常大則為了產(chǎn)生增加的增壓，葉片位置的改變大且迅速，但如果誤差小則葉片位置的改變較小且以較慢的速度發(fā)生。在框410后該方法前進(jìn)至框500以確定點(diǎn)火開關(guān)接通狀態(tài)是否仍然為接通，如果不是則該方法在框900處結(jié)東，否則該方法返回框210。應(yīng)了解，電子控制器或ECU24實(shí)時(shí)執(zhí)行圖3和圖9中顯示的方法?，F(xiàn)在回來參考圖3,盡管上面描述了N0x傳感器115C和顆粒物質(zhì)傳感器llSD作為物理傳感器，發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到可使用存儲(chǔ)在ECU24的存儲(chǔ)器中的多種形式的查值表作為虛擬傳感器。這種虛擬傳感器的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于其沒有暴露于排氣歧管28的苛刻環(huán)境并因此不受那里出現(xiàn)的溫度和條件的影響。又一個(gè)的優(yōu)點(diǎn)在于虛擬傳感器一旦生成則使用成本非常低，因?yàn)槠鋬H需要編程或存儲(chǔ)在ECU24的存儲(chǔ)器中并因此既不會(huì)增加發(fā)動(dòng)機(jī)10實(shí)際成本也不會(huì)增加布線的復(fù)雜性。具體參考圖6A至8B,顯示了一些生成用于發(fā)動(dòng)機(jī)的虛擬傳感器所需的步驟，該發(fā)動(dòng)機(jī)具有兩個(gè)可控的相關(guān)變量，例如增壓壓力和EGR流率、燃料導(dǎo)軌壓力和噴射正時(shí)或其它影響所感測到的參數(shù)(例如NOx或顆粒物質(zhì))的變量。該方法需要使用在裝備完全的測量平臺(tái)(dynamometerrig)上運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，該測量平臺(tái)包括用于測量的所需測量參數(shù)的物理傳感器。該方法的第一步包含選擇預(yù)定數(shù)目的轉(zhuǎn)速和負(fù)載組合。如圖6A中所示，制作發(fā)動(dòng)機(jī)IO正常運(yùn)轉(zhuǎn)范圍的點(diǎn)XA至XJs的矩陣用于確定發(fā)動(dòng)機(jī)10的瞬間N0x輸出，且類似地在圖6B中制作發(fā)動(dòng)機(jī)10的正常運(yùn)轉(zhuǎn)范圍的點(diǎn)X^至XsY5的矩陣用于確定發(fā)動(dòng)機(jī)10的瞬間顆粒物質(zhì)輸出。應(yīng)了解，對(duì)于NOx和顆粒物質(zhì)可使用相同的點(diǎn)，或可使用不同的點(diǎn)。隨后，對(duì)于每個(gè)轉(zhuǎn)速和負(fù)載組合，將一個(gè)變量設(shè)定為預(yù)定水平而另一變量掃描過其正常運(yùn)轉(zhuǎn)范圍，同時(shí)獲取形成傳感器對(duì)象的數(shù)據(jù)。例如并參考圖7A,將EGR閥位置保持在N,水平同時(shí)使葉片位置"P"從P,掃描至Ps，并將數(shù)據(jù)(本例中為NOx)存儲(chǔ)為查值表。隨后對(duì)于代表EGR閥34的正常運(yùn)轉(zhuǎn)范圍中的階段的預(yù)定水平N2至Ns來重復(fù)該過程，且在每個(gè)例子中將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為查值表。盡管這些查值表足夠滿足本發(fā)明的需要，如果執(zhí)行如下詳述的第二次掃描以確認(rèn)從第一次掃描獲得的值則更佳。將另一變量即葉片位置設(shè)定為預(yù)定水平P,并使EGR閥位置對(duì)應(yīng)于其正常運(yùn)轉(zhuǎn)范圍從N,掃描至Ns,同時(shí)獲取代表NOx水平的數(shù)據(jù)，其在本例中形成傳感器對(duì)象，并對(duì)于葉片44的正常運(yùn)轉(zhuǎn)范圍的預(yù)定水平P2至Ps重復(fù)該過程，且將數(shù)據(jù)保存為一系列查值表。隨后，參考圖7B使用相同技術(shù)生成用于顆粒物質(zhì)的傳感器。對(duì)于圖6B中顯示的點(diǎn)XJ,至X5Ys中的每個(gè)點(diǎn)，將EGR閩位置保持在N1水平同時(shí)葉片位置"P"從P,掃描至Ps,并將數(shù)據(jù)(在本例中為顆粒物質(zhì))存儲(chǔ)為耷值表。隨后對(duì)于代表EGR閥34的正常運(yùn)轉(zhuǎn)范圍中的階段的預(yù)定水平N2至Ns來重復(fù)該過程，且在每個(gè)例子中將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為查值表。盡管這些査值表足夠滿足本發(fā)明的需要，如果執(zhí)行如下詳述的第二次掃描以確認(rèn)從第一次掃描獲得的值則更佳。將另一變量即葉片位置設(shè)定為預(yù)定水平P,并使EGR閥位置對(duì)應(yīng)于其正常運(yùn)轉(zhuǎn)范圍從N,掃描至N5,同時(shí)獲取代表顆粒物質(zhì)水平的數(shù)據(jù)，其在本例中形成傳感器的對(duì)象，并對(duì)于葉片44的正常運(yùn)轉(zhuǎn)范圍的預(yù)定水平P2至Ps重復(fù)該過程，且將數(shù)據(jù)保存為一系列查值表。在完成該過程之后，已經(jīng)生成了為圖6A上的點(diǎn)X山至XsY5中的每個(gè)點(diǎn)提供N0x輸出的一系列查值表并生成了為圖6B上的點(diǎn)X,Y,至X5Y5中的每個(gè)點(diǎn)提供顆粒物質(zhì)輸出的一系列查值表。這些查值表隨后可存儲(chǔ)于ECU24的存儲(chǔ)器中，并用于對(duì)應(yīng)于來自圖3中所示的1UC和115D的輸出生成虛擬傳感器輸出以與NOx和顆粒物質(zhì)的目標(biāo)值進(jìn)行比較。也就是說可使用用于N0x和顆粒物質(zhì)的單個(gè)虛擬傳感器。然而，根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，這些查值表分別形成對(duì)應(yīng)于圖3中傳感器IIOC和IIOD的虛擬傳感器，及以與上述類似但使用不同變量即燃料導(dǎo)軌壓力和燃料噴射正時(shí)的方法生成的用于N0x和顆粒物質(zhì)的第二虛擬傳感器112C和112D。如上所述，生成傳感器112C和112D的第一步驟是選擇預(yù)定數(shù)目的轉(zhuǎn)速與負(fù)載組合，例如圖6A和6B中所示的那些。隨后，如上所述，對(duì)于每個(gè)轉(zhuǎn)速和負(fù)載組合，將一個(gè)變量設(shè)定為預(yù)定水平并使另一變量掃描過其正常運(yùn)轉(zhuǎn)范圍，同時(shí)獲取形成傳感器對(duì)象的數(shù)據(jù)。例如并參考圖8A，將燃料噴射器正時(shí)保持在水平K,而將燃料導(dǎo)軌壓力"L"從L,掃描至Ls,并將數(shù)據(jù)(在本例中為N0x)存儲(chǔ)為查值表。隨后對(duì)于代表正常燃料噴射正時(shí)范圍中的階段的預(yù)定水平K2至K5來重復(fù)該過程，且在每個(gè)例子中將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為查值表。盡管這些查值表足夠滿足本發(fā)明的需要，如果執(zhí)行如下詳述的第二次掃描以確認(rèn)從第一次掃描獲得的值則更佳。將另一變量即燃料導(dǎo)軌壓力設(shè)定為預(yù)定水平L,并使燃料噴射正時(shí)對(duì)應(yīng)于其正常燃料噴射正時(shí)范圍從K,掃描至Ks,同時(shí)獲取代表NOx水平的數(shù)據(jù)，其在本例中形成傳感器對(duì)象，并對(duì)于燃料管道壓力的正常運(yùn)轉(zhuǎn)范圍的預(yù)定水平L至Ls重復(fù)該過程，且將數(shù)據(jù)保存為一系列查值表。隨后，參考圖8B,使用相同技術(shù)生成了用于顆粒物質(zhì)的傳感器。對(duì)于圖8B中顯示的點(diǎn)K,L,至K:中的每個(gè)點(diǎn)將燃料噴射器正時(shí)保持在水平K,同時(shí)使燃料導(dǎo)軌壓力"L"從l^掃描至Ls,并將數(shù)據(jù)(在本例中為顆粒物質(zhì))存儲(chǔ)為查值表。隨后對(duì)于代表正常燃料噴射正時(shí)范圍中的階段的預(yù)定水平K2至Ks來重復(fù)該過程，且在每個(gè)例子中將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為查值表。盡管這些查值表足夠滿足本發(fā)明的需要，如果執(zhí)行如下詳述的第二次掃描以確認(rèn)從第一次掃描獲得的值則更佳。將另一變量即燃料導(dǎo)軌壓力設(shè)定為預(yù)定水平L并使燃料噴射正時(shí)對(duì)應(yīng)于其正常燃料噴射正時(shí)范圍從K,掃描至Ks,同時(shí)獲取在本例中形成傳感器對(duì)象的代表顆粒物質(zhì)水平的數(shù)據(jù)，并對(duì)于燃料管道壓力的正常運(yùn)轉(zhuǎn)范圍的預(yù)定水平"至Ls重復(fù)該過程，且將數(shù)據(jù)保存為一系列査值表。'在完成該過程之后，已經(jīng)生成了為圖8A上的點(diǎn)K,L,至1(山5的每個(gè)點(diǎn)提供N0x輸出的第二系列查值表，及為圖8B上的點(diǎn)K山,至KsL5的每個(gè)點(diǎn)提供顆粒物質(zhì)輸出的第隨后可將多個(gè)查值表保存在ECU24的存儲(chǔ)器內(nèi)以形成能夠?qū)τ诙喾N發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載的組合提供N0x或顆粒物質(zhì)的值的四個(gè)虛擬傳感器IIOC、112C和IIOD、112D。如圖3中所示，組合來自虛擬傳感器110C和112C的輸出值以提供復(fù)合傳感器115C,并組合來自虛擬傳感器IIOD和112D的輸出值以提供復(fù)合傳感器115D。然而，盡管可以簡單方式將其組合，例如115C=0.5(110C值+112C值)；及115D=0.5(110D值+112D值)；應(yīng)了解其它組合也是可以的。例如，如果發(fā)動(dòng)機(jī)10運(yùn)轉(zhuǎn)的主要瞬時(shí)改變?yōu)槿剂蠂娚淦髡龝r(shí)或燃料導(dǎo)軌壓力的改變，則可偏向于傳感器112C和112D提供的NOx的值和顆粒物質(zhì)的值，然而如果主要的改變是EGR流或增壓壓力則可偏向于傳感器110C和110D,以此方式在發(fā)動(dòng)機(jī)IO使用期間在發(fā)生的實(shí)際改變的基礎(chǔ)上更加精確地模擬NOx和顆粒物質(zhì)的瞬時(shí)水平。通過改變空氣通道變量(EGR闊位置相對(duì)于渦輪增壓器增壓位置)或燃燒變量(燃料導(dǎo)軌壓力相對(duì)于燃料噴射正時(shí))來生成數(shù)據(jù)的過程可通過應(yīng)用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、統(tǒng)計(jì)或基于計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)的方法進(jìn)行改進(jìn)。盡管已經(jīng)參考具有節(jié)氣門的發(fā)動(dòng)機(jī)描述了本發(fā)明，應(yīng)了解其也可應(yīng)用于不具有節(jié)氣門的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解盡管已經(jīng)通過示例參考一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例描述了本發(fā)明，其并未限制于公開的實(shí)施例，且可對(duì)公開實(shí)施例或替代實(shí)施例構(gòu)造一個(gè)或多個(gè)修改而不脫離由權(quán)利要求設(shè)立的本發(fā)明的范圍。權(quán)利要求1.一種用于控制柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，通過改變穿過排氣再循環(huán)系統(tǒng)的排氣再循環(huán)流來控制NOx排放并通過改變來自渦輪增壓器的增壓來控制顆粒物質(zhì)排放，所述方法包含基于所述NOx排放和顆粒物質(zhì)排放中哪一個(gè)在當(dāng)前最為主要來決定控制排氣流再循環(huán)和控制渦輪增壓器增壓的優(yōu)先順序。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，如果NOx排放在當(dāng)前最為主要，則優(yōu)先增加排氣再循環(huán)流。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，如果顆粒物質(zhì)排放在當(dāng)前最為主要，則優(yōu)先增加渦輪增壓器增壓。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述柴油發(fā)動(dòng)機(jī)具有排氣歧管和進(jìn)氣歧管，所述渦輪增壓器可具有設(shè)置成由來自所述發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣驅(qū)動(dòng)的渦輪、用于選擇性地增加所述發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管中的壓力的壓縮機(jī)和用于調(diào)節(jié)進(jìn)入所述渦輪的排氣的電子控制進(jìn)氣流控制裝置，且所述排氣再循環(huán)系統(tǒng)選擇性地將氣體從所述渦輪增壓器上游的排氣歧管中的位置再循環(huán)至所述發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管，且所述排氣再循環(huán)系統(tǒng)包括電子控制排氣再循環(huán)控制閥以控制從所述排氣歧管流向所述進(jìn)氣歧管的排氣流，所述方法進(jìn)一步包含基于(i)目標(biāo)N0x輸出值和當(dāng)前N0x輸出值之間的差值以及(ii)目標(biāo)顆粒物質(zhì)輸出值和當(dāng)前顆粒物質(zhì)輸出值之間的差值二者中哪一個(gè)是較大差值來決定控制所述排氣再循環(huán)控制閥或控制所述進(jìn)氣流控制裝置的優(yōu)先順序。5.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包含，如果所述較大差值為NOx差值則調(diào)節(jié)所述排氣再循環(huán)控制閥的位置以便使所述發(fā)動(dòng)機(jī)的NOx輸出趨近所述目標(biāo)NOx輸出值。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包含基于所述NOx差值的大小調(diào)節(jié)所述排氣再循環(huán)控制閥的位置以便使所述發(fā)動(dòng)機(jī)的NOx輸出趨近所述目標(biāo)N0x輸出值。7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包含如果所述較大差值為顆粒物質(zhì)差值，則調(diào)節(jié)所述進(jìn)氣流控制裝置的位置以便使所述發(fā)動(dòng)機(jī)的顆粒物質(zhì)輸出趨近所述目標(biāo)顆粒物質(zhì)輸出值。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包含基于所述顆粒物質(zhì)差值的大小調(diào)節(jié)所述進(jìn)氣流控制裝置的位置以便使所述發(fā)動(dòng)機(jī)的顆粒物質(zhì)輸出趨近所述目標(biāo)顆粒物質(zhì)輸出值。9.根據(jù)權(quán)利要求4至8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包含對(duì)所述NOx差值和所述顆粒物質(zhì)差值求和，且如果所述NOx差值和所述顆粒物質(zhì)差值之和比預(yù)定值大則減少供應(yīng)給所述發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料。10.根據(jù)權(quán)利要求4至9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包含對(duì)所述NOx差值和所述顆粒物質(zhì)差值求和，且如果所述NOx差值和所述顆粒物質(zhì)差值之和比預(yù)定值大則向所述發(fā)動(dòng)機(jī)的使用者提供警告。11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定值可基于NOx輸出量和顆粒物質(zhì)輸出量的函數(shù)變化。12.—種用于控制柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)，通過改變穿過排氣再循環(huán)系統(tǒng)的排氣再循環(huán)流來控制NOx排放并通過改變渦輪增壓器的增壓來控制顆粒物質(zhì)排放，所述控制系統(tǒng)包括設(shè)置用于基于所述NOx排放和顆粒物質(zhì)排放中哪一種在當(dāng)前最為主要來決定控制排氣流和控制渦輪增壓器增壓的優(yōu)先順序的電子控制器。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，如果所述NOx排放在當(dāng)前最為主要，則所述電子控制器可運(yùn)轉(zhuǎn)以優(yōu)先增加排氣再循環(huán)流。14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的系統(tǒng)，其特征在于，如果所述顆粒物質(zhì)排放在當(dāng)前最為主要，則所述電子控制器可設(shè)置為優(yōu)先增加渦輪增壓器增壓。15.'根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述柴油發(fā)動(dòng)機(jī)具有排氣歧管和進(jìn)氣歧管，所述渦輪增壓器可具有設(shè)置成由所述發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣驅(qū)動(dòng)的渦輪和用于選擇性地增加所述發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管中的壓力的壓縮機(jī)，所述排氣再循環(huán)系統(tǒng)選擇性地將氣體從所述渦輪增壓器上游的排氣歧管中的位置再循環(huán)至所述發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步包含由所述電子控制器控制的進(jìn)氣流控制裝置以調(diào)節(jié)進(jìn)入所述渦輪增壓器的渦輪的排氣，還包含由所述電子控制器控制的排氣再循環(huán)控制閥以控制穿過所述排氣再循環(huán)系統(tǒng)從所述排氣歧管流至所述進(jìn)氣歧管的排氣流，所述電子控制器可運(yùn)轉(zhuǎn)以基于(i)目標(biāo)NOx輸出值和當(dāng)前NOx輸出值之間的差值、以3及(ii)目標(biāo)顆粒物質(zhì)輸出值和當(dāng)前顆粒物質(zhì)輸出值之間的差值二者中哪一個(gè)是較大差值來決定控制所述排氣再循環(huán)控制閥或控制所述進(jìn)氣流控制裝置的優(yōu)先順序。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電子控制器可進(jìn)一步運(yùn)轉(zhuǎn)為如果所述較大差值為NOx差值則調(diào)節(jié)所述排氣再循環(huán)控制閥的位置以便使所述發(fā)動(dòng)機(jī)的N0x輸出趨近所述目標(biāo)N0x輸出值。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電子控制器可進(jìn)一步運(yùn)轉(zhuǎn)以基于所述NOx差值的大小調(diào)節(jié)所述排氣再循環(huán)控制閥的位置以便使所述發(fā)動(dòng)機(jī)的N0x輸出趨近所述目標(biāo)NOx輸出值。18.根據(jù)權(quán)利要求15至17中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電子控制器可進(jìn)一步運(yùn)轉(zhuǎn)為如果所述較大差值為顆粒物質(zhì)差值則調(diào)節(jié)所述進(jìn)氣流控制裝置的位置以便使所述發(fā)動(dòng)機(jī)的顆粒物質(zhì)輸出趨近所述目標(biāo)顆粒物質(zhì)輸出值。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電子控制器可進(jìn)一步運(yùn)轉(zhuǎn)以基于所述顆粒物質(zhì)差值的大小調(diào)節(jié)所述進(jìn)氣流控制裝置的位置以便使所述發(fā)動(dòng)機(jī)的顆粒物質(zhì)輸出趨近所述目標(biāo)顆粒物質(zhì)輸出值。20.根據(jù)權(quán)利要求15至19中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電子控制器可進(jìn)一步運(yùn)轉(zhuǎn)以對(duì)所述NOx差值和所述顆粒物質(zhì)差值求和，且如果所述NOx差值和所述顆粒物質(zhì)差值之和比預(yù)定值大則減少供應(yīng)給所述發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料。21.根據(jù)權(quán)利要求15至19中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電子控制器可進(jìn)一步運(yùn)轉(zhuǎn)以對(duì)所述NOx差值和所述顆粒物質(zhì)差值求和，且如果所述NOx差值和所述顆粒物質(zhì)差值之和比預(yù)定值大則向發(fā)動(dòng)機(jī)使用者提供警告。22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)定值可基于NOx輸出量和顆粒物質(zhì)輸出量的函數(shù)變化。23.根據(jù)權(quán)利要求15至22中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，確定當(dāng)前NOx輸出值包含使用位于所述排氣歧管中的NOx傳感器測量當(dāng)前NOx輸出值。24.根據(jù)權(quán)利要求15至22中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，確定當(dāng)前NOx輸出值包含利用虛擬NOx傳感器來提供當(dāng)前NOx的值，所述虛擬NOx傳感器是使用多個(gè)存儲(chǔ)在所述電子控制器中的查值表生成的。25.根據(jù)權(quán)利要求15至24中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，確定當(dāng)前顆粒物質(zhì)輸出值可包含使用位于所述排氣歧管中的顆粒物質(zhì)傳感器測量顆粒物質(zhì)的當(dāng)前輸出值。26.根據(jù)權(quán)利要求15至24中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，確定當(dāng)前顆粒物質(zhì)輸出值可包含利用虛擬顆粒物質(zhì)傳感器提供當(dāng)前顆粒物質(zhì)的值，所述虛擬顆粒物質(zhì)傳感器是使用多個(gè)存儲(chǔ)在所述電子控制器中的查值表生成的。27.—種具有根據(jù)權(quán)利要求12至26中任一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車輛。全文摘要本發(fā)明涉及用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的方法和系統(tǒng)。公開了一種用于控制帶有排氣再循環(huán)的渦輪增壓柴油發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的運(yùn)轉(zhuǎn)的方法，其中使用NOx和顆粒物質(zhì)排放與目標(biāo)輸出值的偏差來決定控制排氣再循環(huán)閥(34)和控制渦輪增壓器進(jìn)氣流控制裝置(44)的優(yōu)先順序以便改進(jìn)排放性能并減少燃料使用。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，通過存儲(chǔ)在保存于電子控制器(24)的存儲(chǔ)器中的查值表里的數(shù)據(jù)形成虛擬的NOx傳感器和顆粒物質(zhì)傳感器。文檔編號(hào)F02M25/07GK101586500SQ200910138230公開日2009年11月25日申請(qǐng)日期2009年5月7日優(yōu)先權(quán)日2008年5月19日發(fā)明者基澤·塔費(fèi)爾申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司