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基于可感知相關信息的發(fā)動機燃油和排放控制

研究發(fā)現(xiàn)，應用于發(fā)動機控制的固定校準方法具有局限性。對于人口相對稀疏的地區(qū)，燃油使用過程中的排放并不能對環(huán)境造成很大威脅，而在這個地區(qū)建立嚴格的燃油排放標準限制了燃油的使用。而在人口密集的地區(qū)，污染物的濃度超過空氣質量法規(guī)的限度時，嚴格的燃油排放標準卻很難起到實質性的減排效果。

為使NOx在城市的排放量降低到歐5標準以下將會增加約2%的燃料消耗（當然這個具體的數(shù)值取決于不同發(fā)動機）。由于此項研究使用的均為尖端發(fā)動機，因此研究數(shù)據具有代表性。本文主要考慮車輛位置和所處位置NOx含量的相關信息，然后在一組可能性中選擇一個合適的發(fā)動機工況。試驗使用渦輪增壓柴油機，設計3個不同的試驗標準。①通過限制發(fā)動機一些部件的運行工況，盡可能地降低NOx的排放，記錄燃油消耗。②在NOx排出最多的時刻記錄最低的燃油消耗。③在忽略NOx排放量的情況下記錄最低的燃油消耗。最終該組合所得出的油耗標準顯示出在非城市地區(qū)（即人口稀疏的區(qū)域）且不破壞環(huán)境的情況下可以節(jié)省油耗6%，而在城市人口密集的地方則為了保護環(huán)境質量，需要增加2%的油耗。

為更好地改善燃油經濟性，對于不同區(qū)域行駛的不同車輛應該建立不同的排放等級（即不同的排放法規(guī)），這樣才能更好地發(fā)揮發(fā)動機“多校準”（根據不同的排放法規(guī)或給定的相關參數(shù)去適應不同的發(fā)動機工況，從而在不影響環(huán)境的情況下達到最合適的燃油經濟性）的潛力。不久的將來，在高密度人口地區(qū)NOx的排放限制將更加嚴格，但這并不是當前法規(guī)所要求的做法，只是給定一個為環(huán)境能夠正常運行的限定值。

Benjamin Pla et al. SAE 2013-01-0306.

編譯：王一瀏