[发明专利]控制内燃发动机的排气中的氮氧化物排放

说明书

本发明涉及控制内燃发动机的排气中的氮氧化物排放，提供了一种用于通过排气道中的催化转化器和内燃发动机的相继致动来控制内燃发动机的排气中的氮氧化物排放的方法，其中如果第一装置的致动不足以减少氮氧化物排放，则所述催化转化器或内燃发动机被相继致动。还提供了一种用于实施所述方法的设备。

相关申请

本申请要求2016年6月1日提交的德国专利申请No.102016209566.8的优先权，以上引用的申请的整个内容为了所有目的以引用方式以其整体被并入本文。

技术领域

本公开涉及用于控制内燃发动机的排气中的氮氧化物排放的方法。

背景技术

为了净化内燃发动机的排气，各种催化转化器装置可以被布置在内燃发动机的排气道中。为了从排气中去除氮氧化物以便临时吸附并且随后转化为氮氧化物，使用氮氧化物存储催化转化器(也被称为稀NOx捕集器，LNT)。在内燃发动机的稀燃运转期间，即在具有存在过多空气并且因此存在过多氧气的空气/燃料混合物的运转期间，被产生的氮氧化物能够被存储在LNT中；为此目的，LNT氧化稀排气中含有的一氧化氮(NO)以形成二氧化氮(NO₂)，并且随后以硝酸盐的形式存储二氧化氮。随着LNT的氮氧化物负载增加，其存储能力逐渐降低。

为了恢复LNT的存储能力，LNT可以被再生。在再生期间，存储的氮氧化物被再次解吸，并且在LNT的催化活性组分上和在富排气成分(CO、HC)的帮助下被还原以形成氮气。为此目的，排气例如通过内燃发动机以富混合物的运转或发动机中的燃料喷射量的对应增加和新鲜空气供应的减少而被加富。这里，氧气与燃料的亚化学计量比被产生。该比也可以由λ值来表示，该λ值小于1。除了内燃发动机的富运转，所述亚化学计量比也可以通过燃料到排气道内的喷射来产生。这里，主要是去除氮氧化物，由于该原因，这也被称为DeNOx抽取。

此外，氮氧化物可以通过用于选择性催化还原的催化转化器(SCR催化转化器)从排气中去除。这里，氮氧化物在还原剂(一般为氨)的帮助下被还原以形成氮气，所述还原剂以尿素水溶液的形式被引入到排气道内并且被存储在SCR催化转化器中。

用于还原氮氧化物的催化转化器的运转可以被谨慎地控制。诸如排放物、燃料经济性、对应机动车辆的振动和还原剂消耗等控制变量可以被彼此对照地加权(weighedagainst one another)。这里，催化转化器装置和内燃发动机的运转也被相互依赖地控制。此外，机动车辆的振动和二氧化碳的排放要被保持尽可能低。

在内燃发动机和排气后处理装置的固定设定的情况下，污染物排放以依赖于诸如驱动类型和工况的因素的方式而显著地改变。高氮氧化物排放可以适当地通过还原剂的恒定引入来补救，但是这能够导致不期望的氨泄漏。此外，由于高消耗，还原剂将会被浪费。可替代地，LNT被更频繁地再生是可能的，但是LNT的频繁再生不利地影响了燃料消耗。

发明内容

发明人在此已经认识到以上问题，并且提供了一种调节内燃发动机的氮氧化物排放的方法同时实现还原剂和燃料的有效消耗。在一个示例中，提供了一种用于控制内燃发动机的排气中的氮氧化物排放的方法，在所述内燃发动机的排气道中布置有至少一个氮氧化物存储催化转化器(LNT)、以及用于选择性催化还原(SCR)的至少一个催化转化器、至少一个氮氧化物传感器、被布置在所述SCR上游以用于还原剂的引入装置、和控制装置。所述方法包括测量或估计排气尾管区域中的所述氮氧化物值，并且检测所述排气尾管区域中的所述氮氧化物值相距设定点值的向上偏差。所述方法进一步包括，响应于检测所述向上偏差，致动所述引入装置以便提供所述排气尾管区域中的所述氮氧化物值的第一修正，并且如果在所述引入装置的所述致动之后所述氮氧化物值仍然向上偏离所述设定点值，则执行所述内燃发动机的第一调整以调节所述LNT的再生，以便提供所述排气尾管区域中的氮氧化物值的第二修正。所述方法进一步包括，如果在所述内燃发动机的所述第一调整之后所述氮氧化物值仍然向上偏离所述设定点值，则执行所述内燃发动机的第二调整以调节所述内燃发动机的运转模式，以便提供所述排气尾管区域中的氮氧化物值的第三修正。