[发明专利]发动机废气中的氮氧化物浓度的确定

说明书

一种操作内燃机的方法，该内燃机具有用于对进气气流加压的涡轮增压器和后处理(AT)系统，该AT系统包括用于减少发动机废气中的氮氧化物(NO_X)浓度的AT装置。该方法包括利用进气气流中的可变高压废气再循环(EGR)和低压EGR分流来操作发动机。该方法还包括确定废气中的NO_X浓度并且确定进气气流中的当前高压EGR与低压EGR分流。该方法另外包括使用所确定的当前高压EGR与低压EGR分流来确定EGR校正因子，以及将所确定的EGR校正因子应用于所确定的NO_X浓度以产生校正的NO_X浓度。另外，该方法包括响应于所产生的校正NO_X浓度而调节AT系统的操作以经由AT装置处理废气。

引言

本公开涉及确定内燃机的废气中的氮氧化物(NO_X)排放浓度。

现代内燃机通常采用包括微粒过滤器和其它装置的废气后处理(AT)系统以有效地限制内燃机的废气排放。在现代贫燃内燃机(诸如压燃式或柴油机式)中经常使用的一个排气后处理装置是选择性催化还原(SCR)催化剂。

SCR被配置为借助于由另一个排气后处理装置(通常为柴油氧化催化剂(DOC))产生的NO₂将氮氧化物(NO_X)转换为双原子氮(N₂)和水(H₂O)。为了有效地除去NO_X，SCR转换过程另外需要预定量的氨(NH₃)存在于废气流中。

当还原剂用于柴油发动机时，SCR转换过程可另外需要具有通用名“柴油-废气-流体”(DEF)的控制或计量的还原剂进入废气流。这种还原剂可为包括水和氨的尿素水溶液。

为了促进SCR转换过程并确保NO_X排放的有效减少和/或除去，有效确定发动机排出气流中的NO_X浓度可能是重要的。

发明内容

一种操作内燃机的方法，该内燃机具有被配置为对进气气流加压的涡轮增压器和排气后处理(AT)系统，该AT系统包括AT装置，该AT装置被配置为减小由发动机产生的废气中的氮氧化物(NO_X)的浓度。发动机可为压燃式发动机。该方法包括利用进气气流中的可变高压废气再循环(EGR)和低压EGR分流来操作发动机。该方法还包括确定废气中的NO_X浓度并且确定进气气流中的当前高压EGR与低压EGR分流。该方法另外包括使用所确定的当前高压EGR与低压EGR分流来确定EGR校正因子，以及将所确定的EGR校正因子应用于废气中的所确定的NO_X浓度以产生NO_X的校正浓度。另外，该方法包括调节AT系统的操作以响应于NO_X的所产生的校正浓度而经由AT装置处理废气。

该方法可经由用至少一个数据查找表编程的电子控制器来执行。在这种情况下，确定废气中的NO_x的浓度可包括访问至少一个数据查找表。

发动机可包括燃料喷射器，其经由喷射器轨供应有燃料并且被配置为将燃料喷射到发动机中。访问至少一个数据查找表可包括访问第一数据查找表。在这种情况下，该方法可进一步包括确定进气气流的温度。另外，该方法可包括确定用于操作发动机的燃料轨压力和燃料喷射器正时；确定燃料的喷射次数；确定进气-排气压力比；确定环境湿度；以及确定环境压力。该方法还可包括使用在第一数据查找表中的进气气流的所确定的温度、燃料轨压力、燃料喷射器正时、燃料喷射次数、进气-排气压力比、环境压力和环境湿度来确定NO_X的浓度。

访问至少一个数据查找表可包括经由访问第二数据查找表来确定EGR校正因子。

访问至少一个数据查找表还可包括经由访问第三数据查找表来将所确定的EGR校正因子应用于废气中的所确定的NO_X浓度，以产生NO_X的校正浓度。