[發明專利]用于使來自SCR催化劑的氨泄露最少的方法

有效

• 申請號: 201210227861.4
• 申請日: 2012-07-02
• 公開（公告）號: CN102852603A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: A·A·杜布科夫;M·巴萊諾維奇;J·哈姆森;R·烏克羅派克;B·P·卡伯里
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

相關申請

本申請要求2011年6月30日提交的歐洲專利申請號11172069.4的優先權，為了所有目的其整個內容通過引用結合于此。

技術領域

本發明涉及用于減少來自具有SCR催化劑的內燃發動機排氣后處理裝置的氨排放物的方法和系統。

背景技術

近來，內燃發動機后處理裝置已經配備有催化系統來還原NOx，其基于NOx在SCR（選擇性催化還原）催化劑上與氨的重組反應生成氮氣和水。所需要的氨通常由外部源——像為水基尿素溶液的——提供。替代地，氨可以通過特定的催化劑從排氣中的NOx就地合成。不管前面提到的哪個方法用來提供特定排氣后處理裝置中的氨，都難以控制合適的氨水平生成率或劑量，特別是在發動機的不同工況期間。

除了減少來自內燃發動機，例如根據EU6或其他法規的柴油機的NOx排放物之外，同樣重要的是使還原劑（例如氨）的排放物最少。換句話說，提供如下的系統是沒有意義的，該系統還原NOx，另一方面又排放不同類型排放物。這個任務變得具有挑戰性，因為NOx的選擇性還原催化劑（SCR）對于氨來說是很好的吸收劑，并且未反應的氨在運行期間能夠從催化劑逃逸出。當排氣流速和溫度快速增加時，例如在車輛加速期間，這尤其在瞬態級被觀察到。

為了降低氨泄露已經提出若干種對策。一種方法是基于測量來自柴油機的供給氣體中NO和NO₂的濃度來控制選擇性催化反應。這種方法公開在美國專利US7,613,561B1中。根據兩種組分的濃度、排氣流速和溫度，用于NO和NO₂的轉換需要的氨的量經由控制單元計算。

在美國專利US7,497,076B1中提出另一種方法，其描述了提供給發動機用于減少NOx排放物的排放控制系統。該系統包括氨噴射器、用于控制氨噴射器的控制器和催化劑，其中該控制器包括用于傳輸關于所用的氨的量和還原的NOx的量的信息的傳輸器。

在美國專利US5,628,186中，描述了用于添加還原劑的另一種方法。根據這個出版物，還原劑的添加通過檢測來自發動機和催化劑的運行參數來控制。隨后是從NOx測量確定所需要的氨的量的步驟。然后根據催化劑的性能調節氨噴射。類似的方法還在美國專利US6,119,448、US5,950,422和US7,200,990中描述。在所有情況下，利用還原劑量的添加的計算，以便改善NOx轉換并且防止還原劑到環境中的有害滲漏。

另一種方法公開在美國專利US7,722,845B2和US7,780,934B2中。在這些出版物中，在SCR催化劑的下游提供氨氧化催化劑以便防止還原劑滲漏到環境中。這種附加的催化劑包含大量的鉑族金屬。因此，這種附加的催化劑使后處理裝置甚至更加昂貴，并且因此應當避免。

簡言之，盡管許多方法應對還原劑噴射的控制并避免還原劑滲漏到環境中，但是仍然存在控制氨泄露的問題，特別是在瞬態條件下，當發生排氣流速和溫度快速增加時。

發明內容

因此，提出一種用于減少來自具有SCR催化劑的發動機排氣后處理裝置的氨排放物的方法。該方法包括確定排氣后處理裝置中的NOx和/或氨的濃度，分別比較NOx和/或氨濃度的確定值與氨和NOx的標稱值，并且如果實際的或短期預測的氨濃度高于相應的標稱值，就用較高排氣NOx濃度控制（trigger）發動機狀態。

以這種方式，根據檢測的氨水平高于標稱值，可以調節發動機狀態，以增加發動機排出的NOx排放物。在排氣中的額外的NOx可以與排氣后處理裝置中的氨進行反應，因此降低氨泄露。因此，來自發動機排氣后處理裝置中的氨泄露在任何工況下能夠被減少，同時保持低NOx水平，而不明顯增加成本。

從下面單獨的或結合附圖的詳細描述將容易明白本發明的上面的優點和其他優點和特征。

應當明白，提供上面的概述以便以簡化的形式引入選擇的概念，這些概念在詳細描述中進一步描述。這并不意味著視為所要求保護主題的關鍵的或必要的特征，所要求保護主題的范圍由詳細描述之后的權利要求唯一地限定。而且，所要求保護的主題不限于解決上面或本公開的任何部分指出的任何缺點的實施。

附圖說明

圖1是多汽缸發動機的單個汽缸的示意圖。

圖2是示出根據本公開的實施例用于減少氨泄露的方法的流程圖。

圖3是示出根據本公開的實施例用于增加發動機排出的NOx水平的方法的流程圖。