[发明专利]还原剂喷射器的热保护系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年12月23日提交的美国临时申请 No.61/140,283的权益。以引用的方式将上述申请的公开内容结合到本文 中。

技术领域

本发明涉及发动机控制系统，更具体而言，涉及还原剂喷射 器的热保护系统。

背景技术

本文提供的背景技术描述仅仅为了从总体上介绍本发明的背 景。在此背景技术部分中所描述的当前署名发明人的工作以及在提交时 在不同情形下可能不构成现有技术的该描述的各方面，既不明示地也不 默示地被承认为是针对本发明的现有技术。

柴油发动机排放包含一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和 氮氧化物(NOx)的排气。柴油机排气处理系统降低排气中CO、HC和NOx 的水平。柴油机排气处理系统可包括柴油机氧化催化器(DOC)、柴油机 颗粒过滤器(DPF)和选择性催化还原(SCR)系统。DOC氧化CO和HC以形 成二氧化碳和水。DPF从排气中去除柴油机颗粒物质。SCR系统还原NOx。

SCR系统涉及将还原剂(例如尿素)喷射到SCR催化器上游的 排气中。还原剂形成氨，氨在SCR催化器中与NOx发生反应。氨和NOx在SCR 催化器中的反应还原NOx，从而导致二价氮和水的排放。当向排气中喷射 过量的还原剂时，该过量的还原剂可形成过量的氨，过量的氨通过SCR催 化器而不发生反应。可在SCR催化器下游使用额外的催化器来去除该过量 的氨。

发明内容

一种发动机控制系统，包括温度确定模块、还原剂控制模块 和控制模块。温度确定模块确定被排气加热的还原剂喷射器的温度。当 所述温度高于或等于温度阈值时，还原剂控制模块致动还原剂喷射器以 喷射一定量的还原剂到排气中。控制模块基于喷射到排气中的还原剂量 来控制排气中氮氧化物的浓度。

一种发动机控制方法，包括：确定被排气加热的还原剂喷射 器的温度。该方法还包括：当所述温度高于或等于温度阈值时致动还原 剂喷射器以喷射一定量的还原剂到排气中。此外，该方法包括：基于喷 射到排气中的还原剂量来控制排气中氮氧化物的浓度。

附图说明

本文描述的附图仅用于说明之目的，而并非意图以任何方式 限制本发明的范围。

图1是根据本发明的柴油发动机系统的功能框图。

图2是根据本发明的发动机控制模块的功能框图。

图3是流程图，其示出了根据本发明的还原剂喷射器保护方法 的步骤。

具体实施方式

下面的描述实质上仅为示例性的，而并非意图限制本发明及 其应用或使用。应该理解，在附图中，相应的附图标记表示相似或相应 的零件和特征。在本文中所用时，术语“模块”是指专用集成电路(ASIC)、 电子电路、执行一种或多种软件或固件程序的处理器(共享的、专用的 或成组的)和存储器、组合逻辑电路、和/或其它提供所述功能的合适构 件。

选择性催化还原(SCR)系统包括向排气中喷射还原剂的还原 剂喷射器。喷射到排气中的过量还原剂可形成过量的氨，过量的氨通过 SCR催化器而不发生反应。根据本发明的喷射器保护系统利用排气再循环 (EGR)和燃烧技术消耗排气中过量的氨。该喷射器保护系统向排气中喷 射过量的还原剂以冷却还原剂喷射器。该系统还改变EGR和喷射正时来提 高排气中氮氧化物(NOx)的浓度。排气中提高的NOx浓度通过在SCR催化 器中的反应来去除过量的氨。

现在参照图1，柴油发动机系统20包括发动机22，发动机22 燃烧空气/燃料混合物以产生驱动转矩。空气通过入口26被吸入到进气歧 管24中。可包含节气门(未示出)以调整进入进气歧管24的空气流量。 进气歧管24内的空气被分配到气缸28中。虽然图1描绘了六个气缸28，但 发动机22可包括更多或更少的气缸28。

发动机系统20包括发动机控制模块(ECM)32，ECM32与发动 机系统20的构件通讯。如本文所述，所述构件可包括发动机22、传感器 和致动器。ECM32可实施本发明的喷射器保护系统。