[發明專利]利用發動機排出的碳氫化合物的用于汽油燃料火花點火發動機的NOx控制的碳氫化合物選擇性催化還原

有效

• 申請號: 201010186645.0
• 申請日: 2010-05-19
• 公開（公告）號: CN101892892A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: K·L·佩里;T·M·斯隆;N·D·布林克曼;P·M·納特
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作公司
• 主分類號: F01N9/00
• 分類號: F01N9/00;F01N3/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 代易寧;曹若

技術領域

本發明涉及內燃機的廢氣后處理系統。

背景技術

本部分的陳述僅提供與本發明相關的背景信息且可能不構成現有技術。

在化學計量(即理想配比)的稀側的條件下運行內燃機能提高燃料效率，但可能增加氮氧化物(NOx)排放。這樣的發動機包括壓縮點火發動機和稀燃火花點火發動機。后處理裝置是已知的，例如，利用處理廢氣流的催化劑和能夠存儲一定量NOx的催化劑(NOx捕集器，NOx吸收器)。已經開發的發動機控制技術將這些NOx捕集器或NOx吸收器與燃料高效發動機控制策略結合以提高燃料效率并仍實現可接受的NOx排放水平。一個示例性的策略包括利用NOx捕集器存儲稀燃料運行中的NOx排放物并且然后在富燃料、更高溫度的發動機運行狀況中用傳統的三元催化劑將所存儲NOx凈化成氮氣和水。然而，催化劑和NOx捕集器的有效運行都依賴于廢氣的性質。這些方法在溫度和發動機范圍方面是受限的。選擇性催化還原裝置(SCR)已知用于利用還原劑額外地處理廢氣流，這擴展了后處理系統的后處理能力。

SCR的一個已知構造利用氨作為還原劑處理NOx，該氨來自尿素噴射或由三元催化裝置的正常運行中回收。另一個已知構造利用了碳氫化合物選擇性催化還原裝置(HC-SCR)，其中未燃燒的碳氫化合物被用作還原劑來處理NOx，該碳氫化合物是噴射到廢氣流中的或從燃燒室攜帶來的。無論在哪種方法中，還原劑的準確配量對該裝置的正確運行來說都是重要的。

發明內容

一種用于控制向碳氫化合物選擇性催化還原裝置的碳氫化合物輸送的方法，該裝置構造成接收來自內燃機的廢氣流，該方法包括：監測可測量變量項，這些項包括影響該碳氫化合物選擇性催化還原裝置中轉化效率的因素；基于可測量變量范圍確定對該可測量變量項的分類；基于該分類確定期望碳氫化合物輸送值范圍；和利用該期望碳氫化合物輸送值范圍控制向該碳氫化合物選擇性催化還原裝置的碳氫化合物輸送。

本發明提供了以下技術方案：

方案1.一種用于控制向碳氫化合物選擇性催化還原裝置的碳氫化合物輸送的方法，該裝置構造成接收來自內燃機的廢氣流，該方法包括：監測可測量變量項，這些項包括影響所述碳氫化合物選擇性催化還原裝置中轉化效率的因素；基于可測量變量范圍確定所述可測量變量項的分類；基于所述分類確定期望碳氫化合物輸送值范圍；和利用所述期望碳氫化合物輸送值范圍控制向所述碳氫化合物選擇性催化還原裝置的所述碳氫化合物輸送。

方案2.如方案1所述的方法，其中所述可測量變量范圍都通過統計分析被標定，所述統計分析基于維持期望轉化效率辨識所述期望碳氫化合物輸送值范圍中的相應趨勢。

方案3.如方案1所述的方法，其中所述可測量變量項包括在所述碳氫化合物選擇性催化還原裝置內的催化劑的溫度、進入所述碳氫化合物選擇性催化還原裝置的NOx量、流過所述碳氫化合物選擇性催化還原裝置的廢氣的空間速度、和進入所述碳氫化合物選擇性催化還原裝置的分子氧的量。

方案4.如方案1所述的方法，其中所述可測量變量范圍包括所述可測量變量項的每一個的高范圍和低范圍。

方案5.如方案1所述的方法，其中利用所述期望碳氫化合物輸送值范圍控制所述碳氫化合物輸送包括在所述碳氫化合物選擇性催化還原裝置上游噴射燃料。

方案6.如方案1所述的方法，其中利用所述期望碳氫化合物輸送值范圍控制所述碳氫化合物輸送包括控制向所述內燃機燃燒室內的燃料噴射，以產生具有化學計量的濃側的空/燃比的廢氣流。

方案7.如方案6所述的方法，其中控制向所述內燃機燃燒室內的燃料噴射包括執行多重燃料噴射以產生具有化學計量的濃側的空/燃比的廢氣流。

方案8.如方案6所述的方法，其中控制向所述內燃機燃燒室內的燃料噴射包括調整燃料噴射正時以產生具有化學計量的濃側的空/燃比的廢氣流。

方案9.如方案1所述的方法，其中利用所述期望碳氫化合物輸送值范圍控制所述碳氫化合物輸送包括控制火花正時以產生具有化學計量的濃側的空/燃比的廢氣流。

方案10.如方案1所述的方法，其中向所述碳氫化合物選擇性催化還原裝置的所述碳氫化合物輸送是所述期望碳氫化合物輸送值范圍的最低值。