[发明专利]氨蒸气管理系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及氨蒸气管理系统及方法，更特别地，涉及管理发动机用的含氨还原剂 供给系统产生的蒸气的方法。

背量技术

氨或尿素可以存储在汽车上，在排气排放控制系统中用作还原剂。

在某些工况下，如补给氨或尿素期间，可以使用还原剂系统中产生的氨蒸气，如 美国专利公开2006/0117741号所述。例如，可以将氨蒸气引导至存储装置和使用来 自排气的以催化方式产生的热量或电产生的热量的反应器。此外，也可以将氨蒸气引 导至排气中以在排气流中的催化剂中与排气NO_x反应。

然而，发明人在此认识到此类系统的几个问题。例如，如在各种SCR(选择性催 化还原)催化剂温度工况下，氨蒸气在排气中的使用效率可能较低。

发明内容

因此，在一种方法中，提供一种管理发动机用的含氨还原剂供给系统产生的蒸气 的方法。该方法包括：在第一存储装置中存储含氨流体；在第一存储装置中产生氨蒸 气并将所述产生的氨蒸气存储在第二存储装置中；及在第一工况下将所述存储的蒸气 从所述第二存储装置吹扫到发动机燃烧室上游，而在第二工况下将所述存储的蒸气从 所述第二存储装置吹扫到所述发动机燃烧室下游。在一个实施例中，所述第一工况是 第一温度工况，所述第二工况是第二温度工况。在另一个实施例中，该方法还包括在 第三温度工况下将所述存储的蒸气从所述第二存储装置吹扫到所述第一存储装置，其 中所述第三温度工况低于所述第一温度工况和所述第二温度工况。

在另一种方法中，可以使用一种管理汽车发动机用的含氨还原剂供给系统产生的 蒸气的方法。该方法包括存储还原剂供给系统产生的含氨蒸气，及基于工作温度，如 各区域的温度，将所述存储的氨吹扫(purge)到发动机内选择的区域中。

因此，可以基于工况将还原剂引导至发动机内的各个区域中。例如，在较高的工 作温度下，氨可以在燃烧室中还原第一个量的NO_x，然后在下游SCR催化剂中还原残 留的NO_x。在另一个示例中，在较低的工作温度下，氨可以用于补给尿素或氨存储装 置并在以后释放到系统中。以此方式，可以减小蒸气压力并减少离开系统的未计量 (un-metered)的氨。此外，通过以后在排气中使用存储的氨，可以实现更高的氨(或 尿素)使用率，从而可以减少用户添加氨(或尿素)的量或频率。

此外，在将存储的氨或尿素吹扫到发动机燃烧室中的示例方法中，可以在下游 SCR催化剂之前减少一定量的NO_x。以此方式，燃烧室和SCR催化剂的组合可以增加 系统中还原的NO_x的总量。因此，发动机可以在较稀混合气工况下运行以提高燃料效 率。

最后，在又一种示例方法中，在补给还原剂期间存储氨或尿素并在以后吹扫氨或 尿素(到发动机中、到排气中或回到燃料箱中)，可以减少在补给还原剂期间可能释 放到大气中的蒸发排放物。因此，可以减少令汽车操作者烦心的氨蒸气的量。

附图说明

图1示出内燃发动机和控制系统的示例实施例；

图2示出管理还原过程中使用的多种还原剂的系统的示例实施例；

图3示出还原过程中氮氧化物由氨和尿素还原的示意图；

图4是基于发动机的工作状态操作排放控制系统的方法的实施例；

图5A-图5F是还原剂管理系统的一组供给和存储模式的示意表示；

图6是基于所引入的另一种还原剂的量确定应添加到还原过程中的还原剂的量 的方法的示例实施例的流程图；及

图7是基于各种工况从多个位置中选择引入还原剂的位置的方法的示例实施例 的另一个流程图。

具体实施方式