[发明专利]氨存储控制

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年7月11日提交的德国专利申请号102012212051.3的优先权，其全部内容在此通过引用并入，用于所有目的。

技术领域

本发明涉及控制在内燃机（内燃发动机）的催化剂中存储的氨水平的方法。

背景技术

内燃机可包括一种或多种配置用于减小燃料燃烧过程中产生的排放物水平的催化剂。例如，选择性催化还原（SCR）催化剂可用于降低燃料燃烧后排放的氮氧化物（NOx）的水平。SCR催化剂可使用一种或多种还原剂，以增强NOx的转化，如氨。对于给定的温度，SCR催化剂具有决定可存储在催化剂中的还原剂水平的存储容量。排气温度和SCR催化剂的温度可被控制以确保催化剂中存在足够的还原剂水平以满足NOx转化需求。

在一些方法中，尿素水被存储在罐中，且在促进尿素向氨转化的足够高的排气温度存在下在SCR催化剂的上游注入。在SCR催化剂存在下，氨可用于减小NOx水平。在从尿素转化之后，氨可存储在SCR催化剂中，使得当排气温度不足以促进尿素转化时——例如在冷启动期间，氨可用于NOx转化。

发明内容

本文发明人已认识了到这些方法的问题。例如，如果车辆操作员要求的扭矩突然增大，存储在SCR催化剂中的氨可能突然并意外地释放到周围环境中。在这个实例中的氨逃逸可由因为驾驶员要求的扭矩的增大造成的排气温度激增所导致，因为这些温度超过了确保催化剂中氨存储的温度。氨逃逸又导致NOx排放到周围环境的增加。

提供了用于通过控制排气温度来控制存储在催化剂中的氨水平的各种方法。

在一个实例中，确定内燃机中催化剂的温度。如果催化剂的温度超过第一阈值——在该阈值对于所述温度的催化剂的氨容量低于催化剂中当前存储的氨水平，降低发动机负荷，包括调整可操作地连接到发动机的马达的扭矩输出。

这样，在防止氨逃逸并释放到周围环境中的同时，可向催化剂提供氨以确保充分的NOx转化。因此，通过这种操作获得了技术效果。

单独或结合附图，从下面的具体实施方式，本说明书的上述优点和其它优点及特征将容易明白。

应当理解，提供上述发明内容是为了以简化形式介绍在具体实施方式中进一步描述的概念选择。这不旨在确认所要求保护主题的关键或必要特征，其保护主题的范围唯一地由所附权利要求限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提到的任何缺点的执行方式。

附图说明

图1示意性示出具有混合驱动系统的车辆。

图2示出涡轮增压发动机的框图。

图3示出说明用于控制在催化剂中存储的氨水平的方法的流程图。

图4示出存储在图3的催化剂中的氨作为温度的函数的示意图。

具体实施方式

在一些内燃机中，在催化剂的上游引入尿素，并且其在足够温度存在下被转化为氨。氨被用作还原作用剂（例如，还原剂）以促进在催化剂处NOx转化为其它化合物。然而，这种方法中出现了一些挑战。因为尿素转化为氨的发生在周围温度不够高时不会发生，这种转化在发动机操作的某些时候（例如，冷启动）不能发生。为了弥补，氨可被存储在催化剂中且在不可能转化的时候使用。然而，需要精确控制排气温度和催化剂的温度以确保NOx充分转化，且这些温度不超过氨释放到周围环境中（例如氨逃逸）的水平。

提供了通过控制排气温度来控制存储在催化剂中的氨水平的各种方法。在一个实施方式中，确定内燃机中催化剂的温度。如果催化剂的温度超过第一阈值——在该阈值对于所述温度的催化剂的氨容量低于催化剂中当前存储的氨水平，降低发动机负荷，包括调整可操作地连接到发动机的马达的扭矩输出。图1示意性示出具有混合驱动系统的车辆。图2示出涡轮增压发动机的框图。图2的发动机包括配置用于执行图3中描述的方法的控制器。图4示出存储在图3的催化剂中的氨作为温度的函数的示意图。

参考图1，该图示意性地描述了具有混合驱动系统1的车辆。混合驱动系统1包括连接到变速器3的内燃机2，在本文具体参考图2进一步描述内燃机2。变速器3可以是手动变速器、自动变速器或它们的组合。进一步地，可包括各种其他组件，如变矩器和/或其它齿轮传动装置如最终传动装置等。示出变速器3被连接到驱动轮4，驱动轮4又接触路面5。