[發明專利]基于催化器中的氨存儲狀況控制發動機的系統和方法

有效

• 申請號: 201310179140.5
• 申請日: 2013-05-15
• 公開（公告）號: CN103422958A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: M.孫;K.L.佩里
• 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
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 宋寶庫;傅永霄

政府權利聲明

本發明是依據美國能源部的美國政府計劃No.?DE-EE0003379做出的。美國政府對本發明具有一定權利。

技術領域

本發明涉及基于多個選擇性催化還原催化器中的氨存儲狀況控制發動機的系統和方法。

背景技術

這里提供的背景技術描述是為了總體上呈現本發明的背景。當前冠名發明人的成果（在本背景技術部分所描述的范圍內）以及在提交申請時不構成現有技術的描述方面不能被明顯地或暗示地認為是針對本發明的現有技術。

三元催化器和選擇性催化還原（SCR）催化器還原來自發動機的廢氣中的排放物。當發動機的空氣/燃料比較濃或是化學計量比時，三元催化器還原碳氫化合物、一氧化碳和氮氧化物，并且產生氨，并且SCR催化器存儲所述氨。當空氣/燃料比較稀時，三元催化器還原碳氫化合物和一氧化碳，并且存儲在SCR催化器中的氨被用于還原氮氧化物。因此，當空氣/燃料比較稀時，存儲在SCR催化器中的氨量下降。

通常，將空氣/燃料比調稀以提高燃料經濟性。被動SCR系統可以將空氣/燃料比從稀轉變到濃，以增加SCR催化器中的氨存儲量。主動SCR系統將定量配給劑（諸如尿素）注入廢氣中，以增加SCR催化器中的氨存儲量。定量配給劑分解以形成存儲在SCR催化器中的氨。

發明內容

一種根據本發明的原理的系統，其包括存儲估算模塊和空氣/燃料比控制模塊。存儲估算模塊估算存儲在第一選擇性催化還原（SCR）催化器中的氨的第一量并且估算存儲在第二SCR催化器中的氨的第二量。空氣/燃料比控制模塊基于所述第一量、所述第二量和位于所述第二SCR催化器中的基體的溫度控制發動機的空氣/燃料比。

方案1.?一種系統，包括：

存儲估算模塊，其估算存儲在第一選擇性催化還原（SCR）催化器中的氨的第一量并且估算存儲在第二SCR催化器中的氨的第二量；以及

空氣/燃料比控制模塊，其基于所述第一量、所述第二量和位于所述第二SCR催化器中的基體的溫度控制發動機的空氣/燃料比。

方案2.?根據方案1所述的系統，其中，所述存儲估算模塊基于進入所述第一SCR催化器中的廢氣的溫度、進入所述第一SCR催化器中的廢氣的空氣/燃料比以及流過所述第一SCR催化器的廢氣的質量流率估算所述第一量。

方案3.?根據方案1所述的系統，其中，所述存儲估算模塊基于進入所述第二SCR催化器中的廢氣的溫度以及流過所述第二SCR催化器的廢氣的質量流率估算所述第二量。

方案4.?根據方案1所述的系統，其中，所述存儲估算模塊基于從位于所述第一SCR催化器上游的氮氧化物傳感器接收的輸入估算所述第一量和所述第二量。

方案5.?根據方案1所述的系統，進一步包括基于所述基體的溫度確定乘數的乘數確定模塊，其中，所述空氣/燃料比控制模塊基于所述乘數控制所述發動機的空氣/燃料比。

方案6.?根據方案5所述的系統，其中，當所述基體的溫度小于第一溫度時所述乘數等于零，并且當所述基體的溫度大于第二溫度時所述乘數等于一。

方案7.?根據方案6所述的系統，其中，所述第一溫度為大約144攝氏度，而所述第二溫度為大約200攝氏度。

方案8.?根據方案5所述的系統，其中，所述空氣/燃料比控制模塊基于所述乘數和所述第二量的乘積控制所述發動機的空氣/燃料比。

方案9.?根據方案8所述的系統，其中，所述空氣/燃料比控制模塊基于所述第一量和所述乘積之和控制所述發動機的空氣/燃料比。

方案10.?根據方案9所述的系統，其中，所述空氣/燃料控制模塊在所述和小于第一數量時將所述發動機的空氣/燃料比調節為濃空氣/燃料比，并且在所述和大于第二數量時將所述發動機的空氣/燃料比調節為稀空氣/燃料比。

方案11.?一種方法，包括：

估算存儲在第一選擇性催化還原（SCR）催化器中的氨的第一量并且估算存儲在第二SCR催化器中的氨的第二量；以及

基于所述第一量、所述第二量和位于所述第二SCR催化器中的基體的溫度控制發動機的空氣/燃料比。