[發明專利]用于預測NOx量的方法以及使用該方法的排放系統

有效

• 申請號: 201110186094.2
• 申請日: 2011-06-28
• 公開（公告）號: CN102465779A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: 李津夏;樸鎮佑;C·謝韋林;T·維特卡
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;起亞自動車株式會社;FEV有限責任公司
• 主分類號: F02D43/00
• 分類號: F02D43/00
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;張小文

與相關申請的交叉引用

本申請要求2010年11月18日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請第10-2010-0115238號的優先權和權益，上述申請的全部內容通過引用的方式結合于此。

技術領域

本發明涉及一種用于預測NOx量的方法以及使用該方法的排放系統。更具體而言，本發明涉及一種用于準確預測包含在發動機產生的排放氣體中的NOx量的方法，并且涉及一種根據NOx量對還原劑或燃燒大氣的供給進行控制的排放系統。

背景技術

一般而言，穿過排放歧管從發動機流出的排放氣體被驅動進入安裝在排放管上的催化轉化器，并且在其中被凈化。然后，在穿過消聲器時排放氣體的噪音減小，然后排放氣體通過尾管排入空氣。催化轉化器對包含在排放氣體中的污染物進行凈化。此外，用于俘獲包含在排放氣體中的微粒物質(PM)的微粒過濾器安裝在排放管中。

脫氮催化劑(DE-NOx催化劑)是這種催化轉化器的一種類型，并且對包含在排放氣體中的氮氧化物(NOx)進行凈化。如果將還原劑(例如，尿素、氨、一氧化碳和碳氫化合物(HC))供給至排放氣體，包含在排放氣體中的氮氧化物通過與還原劑的氧化還原反應而在DE-NOx催化劑中還原。

近來，將稀薄NOx俘獲(lean?NOx?trap，LNT)催化劑用作這樣的DE-NOx催化劑。當發動機在稀薄大氣中運行時，LNT催化劑吸附包含在排放氣體中的氮氧化物，并且當發動機在稠密大氣中運行時，LNT催化劑釋放吸附的氮氧化物。

此外，可以將選擇性催化還原(SCR)催化劑用作脫氮催化劑。在SCR催化劑中，諸如一氧化碳的還原劑和總碳氫化合物(THC)與氮氧化物的反應比與氧的反應更好。從而，這樣的催化轉化器稱為選擇性催化還原催化劑。

在使用這樣的脫氮催化劑的情況下，供給至排放氣體的還原劑的量根據包含在發動機產生的排放氣體中的NOx量而確定。因此，為了改進凈化效率，對包含在排放氣體中的NOx量進行預測是非常重要的。

用于對包含在排放氣體中的NOx量進行預測的常規方法是使用一種映射圖，在發動機的每個驅動條件下產生的NOx量存儲在該映射圖中。也就是說，在每個驅動條件下產生的NOx量每次通過映射圖進行計算，通過整合每次的NOx量而對包含在排放氣體中的總NOx量進行預測。然而，由于映射圖是在發動機的穩定狀態下制作的，基于該映射圖預測的NOx量在發動機的驅動條件每次都改變的瞬時狀態下是不準確的。特別地，由于發動機在瞬時狀態運行的時間比在穩定狀態運行的時間長，實際NOx量和預測NOx量之間的差異非常大。

用于對包含在排放氣體中的NOx量進行預測的另一種常規方法是使用一種安裝在脫氮催化劑的排放管上游的NOx傳感器。也就是說，NOx量每次通過NOx傳感器而進行檢測，通過整合每次的NOx量而對總NOx量進行預測。然而，NOx傳感器僅僅在排放氣體的溫度高于預定溫度時才正常運行。因此，直到NOx傳感器正常運行才能夠對產生的NOx量進行檢測。即使使用了NOx傳感器，實際NOx量和檢測的NOx量之間的誤差也非常大。

公開于本背景技術部分的信息僅僅旨在加深對本發明的一般背景技術的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經為本領域技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的各個方面致力于提供一種用于預測NOx量的方法，其具有的優點是，對根據基于進氣中的O2量和環境因子的映射圖并根據發動機的驅動條件而計算的NOx量進行修正，從而準確預測包含在排放氣體中的NOx量。

在本發明的一個方面，用于預測NOx量的方法可以包括：檢測進氣中的O2量，根據發動機的驅動條件確定進氣中的參考O2量，根據發動機的所述驅動條件確定包含在排放氣體中的參考NOx量(ψ_{NOx，Exh，Ref})，并且基于根據發動機的所述驅動條件的檢測的進氣中的O2量(ψ_O2，Intk)和確定的進氣中的參考O2量(ψ_{O2，Intk，Ref})對確定的參考NOx量(ψ_{NOx，Exh，Ref})進行修正。

進氣中的O2量可以根據供給進入發動機燃燒室的總空氣量、EGR比率、發動機速度、氧傳感器的拉姆達(lambda)以及基于總燃料噴射量檢測的排放氣體中的O2量和空氣中的O2量而進行檢測。

排放氣體中的O2量可以通過如下關系確定