[發(fā)明專利]具有選擇性催化還原系統(tǒng)的內(nèi)燃機以及相應(yīng)的方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510586462.0
• 申請日: 2015-09-15
• 公開（公告）號: CN105626216B
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M.德盧納
• 申請（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F01N9/00
• 分類號: F01N9/00;F02D21/08;F02M26/00
• 代理公司: 11105 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 侯宇;于天齊<國際申請>=<國際公布>=

本發(fā)明一種具有選擇性催化還原系統(tǒng)(500)的內(nèi)燃機(110)，包括催化凈化器(510)、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(300)和電子控制設(shè)備(450)，所述電子控制設(shè)備被如此設(shè)計：確定催化凈化器溫度(600)的數(shù)值，確定存儲在催化凈化器中的還原劑(610)的量的數(shù)值，在催化凈化器溫度(600)的數(shù)值的基礎(chǔ)上和在存儲于催化凈化器中的還原劑(610)的量的數(shù)值的基礎(chǔ)上，調(diào)節(jié)通過廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(300)被再循環(huán)的氣體量。本發(fā)明還涉及相應(yīng)的運行方法和裝置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有選擇性催化還原系統(tǒng)(SCR)和廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(EGR)的內(nèi)燃機。

背景技術(shù)

已知的是，現(xiàn)代內(nèi)燃機(ICE)包括再處理裝置例如柴油氧化催化器(DOC)和柴油微粒過濾器(DPF)，它們設(shè)置在ICE的廢氣管道中，以便改變廢氣的成分并因此降低有害物質(zhì)排放。

一些ICE也能夠包括SCR系統(tǒng)和EGR系統(tǒng)，它們兩個通常設(shè)置用來降低氮氧化物含量。

該SCR-系統(tǒng)通常包括設(shè)置在ICE的廢氣管道中的催化凈化器，并且包括設(shè)置在催化凈化器的上游的還原劑注射器。噴射的還原劑以這種方式存儲在催化凈化器中，還原劑在此處用來將氮氧化物轉(zhuǎn)化成雙原子的氮氣和水。

EGR系統(tǒng)通常包括EGR-導(dǎo)管，它在流體方向?qū)U氣管道與ICE的進入管相連，以便將一部分廢氣再循環(huán)至燃燒室。這些被再循環(huán)或回收的廢氣能夠以這種方式降低燃燒溫度，并因此降低由ICE產(chǎn)生的氮氧化物的量。

廢氣的再循環(huán)雖然會明顯降低氮氧化物的量，但缺點是，也會提高碳黑和煙(它們由ICE排放)的量，這不僅會破壞環(huán)境，而且還可能使微粒過濾器必須更頻繁地更新。

出于此原因，再循環(huán)至進入管的廢氣量通過EGR-閥門進行調(diào)節(jié)，該EGR-閥門設(shè)置在EGR-導(dǎo)管中并且與電子控制設(shè)備(ECM)相連。

該電子控制設(shè)備(ECM)尤其設(shè)計得用來調(diào)節(jié)由EGR系統(tǒng)再循環(huán)的廢氣的量，其方式是：確定空氣質(zhì)量流量(Luftmassendurchsatz)的額定值(其對于發(fā)動機的運轉(zhuǎn)來說是必要的)，并且控制EGR-閥門，以便達到該額定值。

空氣質(zhì)量流量的額定值通常在多個參數(shù)的基礎(chǔ)上被確定，這些參數(shù)與發(fā)動機循環(huán)(例如發(fā)動機轉(zhuǎn)速、噴入的燃料量、檔位等)有關(guān)。

但借助這些參數(shù)無法總是這樣調(diào)節(jié)由EGR系統(tǒng)再循環(huán)的氣體的量，即優(yōu)化ICE的總功率，以便降低整體的有害物質(zhì)排放，該ICE還被視為包括其它廢氣再處裝置的系統(tǒng)(例如SCR系統(tǒng))。

尤其無法總是這樣調(diào)節(jié)由EGR-系統(tǒng)再循環(huán)的廢氣的量，即在排放到周圍環(huán)境中的氮氧化物和由ICE產(chǎn)生的煙及碳黑之間實現(xiàn)有效的平衡。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種內(nèi)燃機，其中能夠調(diào)節(jié)由EGR系統(tǒng)再循環(huán)的氣體的量，以便降低由ICE產(chǎn)生且排放到周圍環(huán)境中的有害物質(zhì)的總量。

本發(fā)明的另一個要解決的技術(shù)問題在于，提供一種內(nèi)燃機，其中能夠控制由EGR系統(tǒng)再循環(huán)的氣體的量，以便明顯降低碳黑及煙的產(chǎn)生，其中不會或只以可忽略的程度提高排放到周圍環(huán)境中的氮氧化物的量。

本發(fā)明的另一要解決的技術(shù)問題在于，提供一種內(nèi)燃機，它無需那么頻繁地更新微粒過濾器。

這些要解決的技術(shù)問題以及其它技術(shù)問題通過本發(fā)明的實施例而被解決，它們具有在下面描述的特征。這些特征描述了本發(fā)明的第二方面。

本發(fā)明的實施例尤其涉及一種具有選擇性催化還原系統(tǒng)的內(nèi)燃機，它包括催化凈化器、廢氣再循環(huán)系統(tǒng)和電子控制設(shè)備，該控制設(shè)備被如此設(shè)計：

確定催化凈化器溫度的數(shù)值，

確定存儲在催化凈化器中的還原劑的量的數(shù)值，