包括催化颗粒过滤器的排气处理系统、以及相应方法_2

文档序号:8531632阅读:来源:国知局
在该催化颗粒过滤器中 的颗粒并且然后对包含在这些排气中的氮氧化物进行选择性催化还原的一个第三步骤。
[0022] 该方法还包括将一种还原剂喷射到该排气管线中,该喷射步骤包括:
[0023] -在该第二步骤的过程中控制一次喷射来给出储存在该催化颗粒过滤器中的一个 特定量的还原剂的一个第一步骤,以及
[0024] -在该第三步骤的过程中命令一次喷射来给出储存在该氮氧化物催化还原器具中 的一个特定量的还原剂的一个第二步骤。
[0025] 优选地,该第一喷射步骤包括随该催化颗粒过滤器的温度、这些排气的流率以及 这些氮氧化物的流率的变化而确定储存在该催化颗粒过滤器中的还原剂的特定量的一个 步骤。
[0026] 优选地,该第一喷射步骤包括估算储存在该催化颗粒过滤器中的还原剂的有效量 的一个步骤,以及随储存在该催化颗粒过滤器中的还原剂的特定量与有效量之间的差值的 变化而对喷射命令进行校正的一个步骤。
[0027] 优选地,该第二喷射步骤包括随该催化颗粒过滤器的温度、这些排气的流率以及 这些氮氧化物的流率的变化而确定储存在该氮氧化物催化还原器具中的还原剂的特定量 的一个步骤。
[0028] 优选地,该第二喷射步骤包括估算储存在该氮氧化物催化还原器具中的还原剂的 有效量的一个步骤,以及随储存在该氮氧化物催化还原器具中的还原剂的特定量与有效量 之间的差值的变化而对还原剂喷射命令进行校正的一个步骤。
[0029] 在研宄对本发明的以非限制性举例方式采取的一个实施例和附图的详细说明时, 将会清楚本发明的其他权益和特征,在附图中:
[0030] -图1示意性地表示根据本发明的一个排气后处理系统;以及
[0031] -图2表示展示了一个控制单元的一部分的构架的一个示意图。
[0032] 图1以非常示意性的方式示出了一台内燃发动机1和一个排气后处理系统2的总 体结构。内燃发动机1包括例如至少一个汽缸3、一个进气歧管4、一个排气歧管5、装配有 一个排气再循环阀7的一个排气再循环回路6、以及包括压缩机8a和涡轮机8b的一个涡轮 压缩系统8。
[0033] 排气后处理系统2包括一个排气管线9,在管线9中的排气流的意义上,将一个氧 化催化器10、一个催化颗粒过滤器11以及一个氮氧化物选择性催化还原(SCR)器具12安 装在该排气管线上。此外,用于一种还原剂(例如尿素)的一个喷射器13被安装在氧化催 化器10的下游和催化颗粒过滤器11的上游。排气管线9还可以包括一个混合装置(未示 出),该混合装置被安装在喷射器13与催化颗粒过滤器11之间并且使由排气和该还原剂组 成的混合物均匀化。应当注意到氧化催化器10可以被省去而不改变本发明。
[0034] 系统2还包括一个第一温度传感器14,该第一温度传感器被安装在氧化催化器10 的上游并且可以感测在不同的排气处理阶段供应至该氧化催化器10的气体的温度(并且 因此是氧化催化器10的温度)。系统2还包括一个第二温度传感器15,该第二温度传感器 被安装在催化颗粒过滤器11的上游并且可以感测在不同的排气处理阶段供应给该催化颗 粒过滤器11的气体的温度(并且因此是催化颗粒过滤器11的温度)。系统2还可以包括 安装在氮氧化物选择性催化还原器具12下游的一个NOx传感器16。传感器16可以特别地 测量在运行过程中离开排气管线9的氮氧化物的流率。
[0035] -个电子控制单元E⑶17特别地通过向汽缸3中的燃料喷射器发送特定值以及 通过控制供应给这些汽缸3的空气量和由对阀门7的作用而回收的排气的流率来处理这些 不同的信号和燃烧命令。
[0036] 电子控制单元17还可以命令还原剂喷射器13将希望量的还原剂引入排气管线9 中。
[0037] 电子控制单元17包括对储存在催化颗粒过滤器11中的还原剂(例如氨)的有效 量以及储存在氮氧化物选择性催化还原器具12中的还原剂(氨)的有效量进行 估算的一个装置18。装置18特别地随由测量这些氮氧化物在它们离开选择性催化还原器 具12时的流率的传感器16提供的值的变化并且随由喷射器13引入排气管线9中的还原 剂的量的变化而估算量^
[0038] 这些值AiL5和然后被发送到生成排气管线9中的还原剂喷射器13命令的 一个装置19。
[0039] 相应地,如图2中示出的,该生成装置19以下列各项作为输入:由估算装置18确 定和发送的值Ai3和Α&,、由温度传感器15测量的气体温度值、排气中的氮氧化物水平 Xnqx以及排气管线9中循环的排气的流率值Q exh。生成装置19包括一个第一控制装置20、 一个第二控制装置21以及一个选择装置22 (参见图2)。
[0040] 第一控制装置20包括确定储存在催化颗粒过滤器11中的还原剂的一个特定量的 一个装置23。确定装置23作为输入接收由第二传感器15测量的气体温度值T、这些排气中 的氮氧化物水平X itoxW及排气流率值Qraih,并且根据一个图谱或一种算法确定储存在催化颗 粒过滤器11中的还原剂的一个特定量力该特定量可以赋予高的氮氧化物处理功效、 , 低的还原剂消耗以及在催化颗粒过滤器11出口处的低的氨泄漏。相应地,该具体值/n 是通过优化这些先前引用的参数来确立的。
[0041] 然后将该具体值/?发送至一个比较装置25,该比较装置还接收由估算装置18 确定的值》^比较装置25计算这两个值的差值:Δ" = 并且将该差 值发送至一个校正装置26,该校正装置可以随差值Λ η的变化而校正该还原剂喷射命令。 由此,校正装置26确定一个喷射命令Cn,该喷射命令可以随已经储存在催化颗粒过滤器11 中的还原剂的有效量的变化而给出储存在所述过滤器11中的还原剂的特定量。具体地讲, 如果量于.Z?1 ~k,命令Cn使喷射到该排气管线中的还原剂增加。如果量尜^^大 ^ 11 于/?..Vft命令Cn不会触发将还原剂喷射到该排气管线中。喷射命令Cn被发送至选择装 ? 置22。
[0042] 第二控制装置21包括确定储存在选择性催化还原器具12中的还原剂的一个特 定量的一个装置24。确定装置24作为输入接收由第二传感器15测量的气体温度值T、这 些排气中的氮氧化物水平X itox以及排气流率值Q _,并且根据一个图谱或一种算法确定储存 在用于氮氧化物的选择性催化还原器具12中的还原剂的特定量该特定量可以赋 予高的氮氧化物处理功效、低的还原剂消耗以及在用于氮氧化物的选择性催化还原器具12 出口处的低的氨泄漏。相应地,该具体值是通过优化这些先前引用的参数来确立的。
[0043] 将该具体值Wt发送至一个比较装置27,该比较装置还接收由估算装置18确定 ^ \7 的值W12比较装置27计算这两个值的差值=Ww; _/?^3并且将该差值发送至 入仔〇 , 一个校正装置28,该校正装置可以随差值A12的变化而校正该还原剂喷射命令。由此,校正 装置28确定一个喷射命令C12,该喷射命令可以随已经储存在选择性催化还原器具12中的 还原剂的有效量的变化而给出储存在所述器具12中的还原剂的特定量。具体地讲,如果 量小于hit命令C12使喷射到该排气管线中的还原剂增加。如果量ai大于 h 命令C12不会触发将还原剂喷射到该排气管线中。喷射命令C12被发送至选择装置 22〇
[0044] 选择装置22作为输入接收这些喷射命令Cn和C12、以及由第二传感器15测量的气 体温度值T。当温度T小于一个阈值温度时,选择装置22根据命令C11控制喷射器13。当 温度T大于一个阈值温度时,选择装置22根据命令
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