[发明专利]用于排气后处理系统中的排放的控制的方法和系统

说明书

技术领域

本文公开的主题涉及一种用于内燃机的排气后处理系统，并且更具体地涉及控制来自内燃机的排放。

背景技术

发动机(例如，诸如往复式发动机或燃气轮机的内燃机)燃烧燃料和空气的混合物来生成燃烧气体，燃烧气体将驱动力施加到发动机的构件上(例如，以移动活塞或驱动涡轮)。随后，燃烧气体流出发动机作为排气，排气可经历排气处理(例如，后处理)系统，该系统包括一个或更多个催化转换器(例如，三元催化器(TWC)组件、氨滑移催化器(ASC)组件等)，以减少氮氧化物(NO_X)、碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)的排放。为了实现低排放水平，催化器在对应于空气/燃料混合物的范围的相对较窄的运转窗口内运转。

发明内容

下文归纳了在范围上等同于原来提出的发明的某些实施例。这些实施例不旨在限制提出的权利要求的范围，相反这些实施例仅旨在提供本发明的可能形式的简要概述。实际上，本发明可包含可类似于或不同于下文阐明的实施例的多种形式。

按照第一实施例，一种系统包括构造成处理来自燃机的排放的排气后处理系统。排气后处理系统包括具有第一出口的第一催化器组件、构造成接收来自第一催化器组件的流体的第二催化器组件，第二催化器组件具有入口和第二出口，以及设置在第一催化器组件与第二催化器组件之间且构造成将流体从第一催化器组件传递至第二催化器组件的流体导管。排气后处理系统还包括氧化剂喷射系统，其联接到流体导管上且构造成将氧化剂喷射到第二催化器组件的入口上游的流体导管中，以在流入第二催化器组件的入口中的流体中提供足够的氧化剂，以实现第二催化器组件中的催化活性。排气后处理系统还包括设置在第一催化器组件的第一出口下游和氧化剂喷射位置和第二催化器组件的入口两者上游的流体导管内的至少一个氧(O₂)传感器，其中至少一个O₂传感器构造成测量流体内的O₂的浓度。排气后处理系统还包括至少一个氮氧化物(NO_X)传感器，其设置在第二催化器组件的第二出口的下游，且构造成测量流出第二催化器组件的第二出口的流体中的NO_X的浓度。排气后处理系统还包括控制器，其构造成接收表示氧化剂喷射之前流出第一催化器组件的第一出口的流体中的O₂的浓度的来自至少一个O₂传感器的第一信号，以及表示流出第二催化器组件的第二出口的流体中的NO_X的浓度的来自至少一个NO_X传感器的第二信号，且构造成基于第一和第二信号调整燃机的空气燃料比。

按照第二实施例，一种系统包括控制器，其构造成将流过第一催化器组件和第二催化器组件之后来自燃机的处理的排气内的氮氧化物(NO_X)浓度相对于NO_X阈值而比较，以确定氧化剂喷射到处理的排气中的位置上游的第一催化器组件与第二催化器组件之间的处理的排出气体内的O₂浓度的变化，且如果NO_X大于NO_X阈值则基于处理的排气的O₂浓度的变化来调整燃机的空气燃料比。

按照第三实施例，提供了一种用于调整燃机的空气燃料比的方法。该方法包括在控制器处接收来自设置于联接到燃机上的排气后处理系统的第一催化器组件和第二催化器组件之间的O₂传感器的第一信号，O₂传感器设置在氧化剂喷射位置和第二催化器组件的入口两者的上游，其中第一信号表示氧化剂喷射之前流出第一催化器组件的第一出口的流体中的O₂的浓度。该方法还包括在控制器处接收来自氮氧化物(NO_X)传感器的第二信号，NO_X传感器设置在第二催化器组件的第二出口下游，其中第二信号表示流出第二催化器组件的第二出口的流体中的NO_X的浓度。该方法还包括如果NO_X浓度大于NO_X阈值则基于氧化剂喷射位置上游的第一催化器组件与第二催化器组件之间的流体中的O₂浓度的变化来经由控制器调整燃机的空气燃料比。