[發明專利]SCR尿素噴射的適應性控制以補償錯誤

有效

• 申請號: 201110183362.5
• 申請日: 2011-07-01
• 公開（公告）號: CN102312707A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: Y-Y.王;K.A.加蒂;Y.孫
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F01N9/00
• 分類號: F01N9/00;F01N3/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 彭武

技術領域

本發明涉及在內燃機中NO_x排放的后處理的控制。

背景技術

該部分內容僅提供與本發明有關的背景信息，且可能不構成現有技術。

排放控制是在發動機設計和發動機控制中的重要因素。氮氧化物NO_x是已知的燃燒副產物。NO_x通過在高溫燃燒中分離的發動機進氣空氣中存在的氮氣和氧氣分子產生，且NO_x產生速率包括與燃燒過程的已知關系，例如更高的NO_x產生速率與更高的燃燒溫度以及空氣分子更長時間地暴露于更高溫度有關。還原在燃燒過程中產生的NO_x以及在排氣后處理系統中管理NO_x是期望的。

在更廣義分類的后處理裝置內，NO_x分子一旦在燃燒室中被產生就可在本領域已知的示例性裝置中轉化回到氮氣和氧氣分子。然而，本領域技術人員將理解的是，后處理裝置很大程度上取決于操作狀況，例如排氣流溫度驅動的裝置操作溫度和發動機空氣/燃料比。此外，后處理裝置包括由于長時間使用以及暴露于高溫而趨于損壞或降級的材料，例如催化床。

現代發動機控制方法使用各種操作策略以優化燃燒。在燃料經濟性方面優化燃燒的一些操作策略包括在燃燒室內稀燃燒、局部燃燒或分層燃燒，以便減少實現氣缸所需做功輸出必要的燃料充氣以及增加發動機效率，例如通過操作在非節流狀況、減少空氣進氣泵送損失來實現。雖然燃燒室的溫度在燃燒孔穴中可足夠高以產生顯著量的NO_x，但是燃燒室的總能量輸出（尤其是，通過排氣流從發動機驅出的熱能）與其它燃燒策略相比可明顯減少。這種狀況可使得排氣后處理策略受到挑戰，因為后處理裝置頻繁地需要通過排氣流溫度驅動的升高操作溫度，以充分地操作以處理NO_x排放。

后處理裝置是已知的，例如其使用化學反應來處理排氣流。一個示例性裝置包括選擇性催化還原裝置（SCR）。SCR的已知使用利用從尿素噴射得到的氨來處理NO_x。存儲在位于SCR內的催化床上的氨與NO_x（優選地，期望比例的NO和NO₂）反應，并且產生有利反應以處理NO_x。一個示例性實施例包括優選地1比1的NO對NO₂比例，并且已知為快速SCR反應。已知的是操作在柴油應用中SCR上游的柴油氧化催化劑（DOC），以將NO轉化為NO₂用于在SCR中優先處理。排氣后處理的持續改進需要在排氣流中NO_x排放方面的精確信息以便實現有效NO_x還原，例如基于所監測的NO_x排放的尿素的計量正確量。

用于發動機后處理的尿素噴射具有一些困難。諸如尿素溫度、泵壓力和噴射器噴嘴阻塞的因素可修正尿素到排氣流的傳輸，從而阻止傳輸正確量的尿素。這導致由于提供超過所需量的過量尿素而浪費使用所存儲的尿素，或者尿素太少而不能有效地處理所產生的排氣量。

發明內容

一種用于控制選擇性催化還原噴射系統的方法，所述選擇性催化還原噴射系統具有存儲罐、泵、傳輸線路和噴射噴嘴，所述方法包括：監測選擇性催化還原噴射系統；確定選擇性催化還原噴射系統有效面積比；將選擇性催化還原噴射系統有效面積比與閾值比較；在越過所述閾值時計算補償因子；以及根據所計算的補償因子修正指令噴射質量。

本發明涉及下述技術方案。

1.?一種用于控制選擇性催化還原噴射系統的方法，所述選擇性催化還原噴射系統具有存儲罐、泵、傳輸線路和噴射噴嘴，所述方法包括：

監測選擇性催化還原噴射系統；

確定選擇性催化還原噴射系統有效面積比；

將選擇性催化還原噴射系統有效面積比與閾值比較；

在越過所述閾值時計算補償因子；以及

根據所計算的補償因子修正指令噴射質量。

2.?根據技術方案1所述的方法，其中，確定選擇性催化還原噴射系統有效面積比包括監測實際噴射質量和指令噴射質量。

3.?根據技術方案2所述的方法，其中，實際噴射質量在動態建模方法中從所監測的參數計算。

4.?根據技術方案3所述的方法，其中，計算實際噴射質量包括積分所監測的參數以確定實際流量特性。

5.?根據技術方案2所述的方法，其中，實際噴射質量在濾波方法中從所監測的參數計算。