[发明专利]选择性催化还原催化剂当前储存量的估算

说明书

相关申请的参见

本发明要求2008年7月31日提交的美国临时申请 No.61/084,843的受益权。在此以引用的方式引入上述申请的全部公开内 容。

本申请与2009年4月3日提交的美国专利申请No.__(代理人 案号No.P003868-PTE-CD)和2009年4月3日提交的美国专利申请No.__(代 理人案号No.P003869-PTE-CD)相关。在此以引用的方式引入上述申请的 全部公开内容。

技术领域

本发明涉及发动机系统，更具体地，涉及排放物处理系统。

背景技术

此处提供的背景技术描述，目的是为了从整体上介绍本发 明的背景。在背景技术部分中描述的目前署名的发明人的工作，以及在提 交时可能不构成现有技术的描述的各个方面，既没有明示地也没有默示地 被认为是针对本发明的现有技术。

现在参照图1，示出了发动机系统100的功能方块图。空气 通过进气歧管104被吸入发动机102中。节流阀106控制进入发动机102的气 流。电子节流阀控制器(ETC)108控制节流阀106，并从而控制进入发动 机102的气流。空气与来自一个或多个燃料喷射器110的燃料混合以形成空 气/燃料混合物。空气/燃料混合物在发动机102的一个或多个汽缸中燃烧， 例如在汽缸112中。空气/燃料混合物的燃烧生成转矩。

空气/燃料混合物的燃烧所产生的排放物从汽缸排放到排放 物系统113。排放物可包括颗粒物质(PM)和气体。排放的气体包括氮氧 化物(NOx)，例如一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO₂)。排放物系统113 包括处理系统114，处理系统114减少排放物中NOx和PM各自的含量。

处理系统114包括柴油氧化催化剂(DOC)116、配量剂喷射 器118和选择性催化还原(SCR)催化剂120。排放物从发动机102流向 DOC116。DOC116从排放物中去除碳氢化合物和/或碳氧化物。配量剂喷射 器118在SCR催化剂120的上游向排放物流中喷射配量剂。由配量剂提供的 NH₃被SCR催化剂120吸收。NH₃与经过SCR催化剂120的排放物中的NOx发生反 应。

发动机控制模块(ECM)130控制发动机102的转矩输出。 ECM130包括配量模块140，其控制配量剂喷射器118所喷射的配量剂的质量 流速。这样，配量模块140控制供应给SCR催化剂120的NH₃。特别地，配量 模块140控制提供给SCR催化剂120的NH₃，以调节SCR催化剂120所储存的氧 的量。

配量模块140基于来自各种传感器的信号控制所喷射的配量 剂的质量流速。仅作为实例，传感器包括：一个或多个NOx传感器，诸如 NOx传感器142和144；一个或多个温度传感器，诸如温度传感器146、148 和150；和/或一个或多个氧传感器，诸如氧传感器152。

配量模块140可进一步基于来自其它传感器154的信号控制 提供给SCR催化剂120的NH₃。仅作为实例，其它传感器154可包括歧管绝对 压力(MAP)传感器、质量空气流量(MAF)传感器、节流阀位置传感器(TPS)、 进气温度(IAT)传感器和/或其它传感器。

SCR催化剂120所储存的NH₃的量称为当前储存量(mol)。从 排放物中去除的NOx的百分比称为转化效率或NOx转化率。NOx转化率与SCR 催化剂120的当前储存量直接相关。例如，NOx转化率随着SCR催化剂120的 当前储存量的增加而提高。配量模块140控制所提供的NH₃，使得最大限度 地提高NOx转化率。

发明内容