[发明专利]用于控制具有EGR和涡轮增压器的发动机的方法和装置

说明书

本发明涉及用于控制内燃机(10)的控制系统(48)。内燃机(10)包括涡轮增压单元(20)和废气再循环组件(40)。控制系统(48)被适配为发出增压压力控制信号。控制系统(48)包括适配为确定增压压力控制信号的增压压力控制器(62)。增压压力控制器(62)具有第一响应时间(T₁)。根据本发明，控制系统(48)被适配为发出用于经由废气再循环组件(40)控制再循环废气量的废气再循环控制信号。控制系统(48)包括适配为独立于增压压力控制信号来确定废气再循环控制信号的废气再循环控制器(68)。废气再循环控制器(68)具有第二响应时间(T₂)，其中，第一响应时间(T₁)与第二响应时间(T₂)不同。

技术领域

本公开涉及控制根据权利要求1的前序部分的内燃机的控制系统。此外，本公开涉及控制内燃机的方法。

背景

现今的内燃机通常连接到废气后处理系统。仅仅通过示例的方式，这样的废气后处理系统可以包括下列组成部分中的至少一个：氧化催化剂、颗粒过滤器和选择性催化还原布置。此外，内燃机还可以包括废气再循环布置，以便于减少来自内燃机的氮氧化物排放。

为了适当地起作用，废气后处理系统的各种组成部分可能必须达到高于特定阈值温度的温度。

通常，废气后处理系统通过来自内燃机的废气来被加热。然而，在内燃机周围的温度低的操作条件下，存在的风险在于，废气没有被充分加热以在合理的时间内达到废气后处理系统的优选温度。

为了对废气后处理系统进行加热，US 5,974,792提出了将对内燃机的燃料喷射控制到富燃侧。然而，这样的控制将增加内燃机的燃料消耗。

发明内容

本公开的一个目的是提供一种内燃机控制系统，该内燃机控制系统可以控制内燃机，使得即使当内燃机在冷环境下操作时，也以燃料有效的方式获得适当排放水平。

该目的通过根据权利要求1的控制系统实现。

这样，本公开涉及用于控制内燃机的控制系统。内燃机包括涡轮增压单元和废气再循环组件。控制系统被适配为发出增压压力控制信号。控制系统包括适配为确定增压压力控制信号的增压压力控制器。增压压力控制器具有第一响应时间。

根据本公开，该控制系统被适配为发出用于经由废气再循环组件控制再循环的废气量的废气再循环控制信号。控制系统包括废气再循环控制器，该废气再循环控制器被适配为独立于增压压力控制信号来确定废气再循环控制信号。此外，废气再循环控制器具有第二响应时间，其中，第一响应时间与第二响应时间不同。

根据本公开的控制系统暗示了增压压力可以基于诸如内燃机周围的环境的条件的特定条件来进行控制。增压压力的上述控制进而暗示了可以控制通过内燃机的质量流量。通过内燃机的质量流量将进而影响废气后处理系统的温度。因此，借助根据本公开的控制系统，能够在不需要将过量燃料提供给内燃机和/或废气的情况下，至少间接地控制废气后处理系统的温度。

此外，由于通过具有与增压压力控制器的响应时间不同的响应时间的废气再循环控制器来控制经由废气再循环组件的再循环的废气量的事实，通过废气再循环组件的流量可以被控制成具有增压压力控制器和废气再循环控制器可以获得振荡条件的低风险。这样，上述响应时间的差异暗示了可以在与控制通过内燃机的质量流量同时以适当的方式控制来自内燃机的氮氧化物排放。

可选地，第一响应时间是第二响应时间的至少三倍，替代地至少五倍或者可选地至少十倍。

高于上述限制中的任何一个的响应时间的差异暗示了在系统中获得振荡的适当低的风险。

可选地，控制系统被适配为接收指示内燃机周围的环境的条件的信号，并且响应于内燃机周围的环境的条件来发出增压压力控制信号。