操作内燃机的后处理系统的方法技术方案

公开了一种操作内燃机的后处理系统的方法，该后处理系统具有稀薄氮氧化物捕集器和位于该稀薄氮氧化物捕集器下游的还原剂存储装置。执行稀薄氮氧化物捕集器的再生。在该再生过程期间，在稀薄氮氧化物捕集器和还原剂存储装置之间的还原剂浓度被测量。由稀薄氮氧化物捕集器产生的还原剂的量基于测量的浓度而计算。产生的还原剂的量可在该量达到最大可用存储能力时停止LNT的再生，或者用于当存在至少最小量的可用的还原剂时触发还原剂存储装置的正常功能的测试，或者用于转换到LNT或还原剂存储装置的另一操作模式，特别是如果该量大于一阈值时。

Method for operating a aftertreatment system of an internal combustion engine

A method of operating a post processing system of an internal combustion engine having a thin nitrogen oxide trap and a reductant storage device located downstream of the rarefied NOx trap. Performing the regeneration of a rarefied nitrogen oxide trap. During the regeneration process, the reductant concentration between the dilute nitrogen oxide trap and the reducing agent storage device is measured. The amount of reducing agent produced by a rarefied nitrogen oxide trap is calculated based on the measured concentration. The amount of reducing agent can be recycled to stop LNT reached the maximum available storage capacity in the amount, or for the normal function of reducing agent storage device trigger when there is at least a minimum amount of available reducing agent of the test, or for another mode conversion to LNT or reducing agent storage device, especially if the amount is greater than a threshold value.

【技术实现步骤摘要】
操作内燃机的后处理系统的方法
本公开涉及一种操作内燃机的后处理系统的方法，特别地是在还原剂存储装置的上游设置有稀薄氮氧化物捕集器(LNT)的后处理系统，该还原剂存储装置诸如是选择性催化还原系统(SCR)或在微粒过滤器上的选择性催化还原系统(SCRF)。
技术介绍
已知的是，内燃机的排气后处理系统可装备有稀薄氮氧化物捕集器(LNT)及其他后处理装置，该稀薄氮氧化物捕集器设置用于捕集包含在排气中的氮氧化物(NOx)。这些后处理装置经受周期性再生事件，以便将NOx从稀薄氮氧化物捕集器上释放。再生事件可通过将发动机从常规的贫燃模式转换为富燃模式而进行。当发动机转换到富燃模式时，存储在LNT中的吸附剂上的NOx与包含在排气中的还原剂(诸如未燃烧的碳氢化合物(HC))反应，并且被脱吸附而转换为氮气(N2)和氨(NH3)。在一些后处理系统配置中，LNT后跟随有被动(或原位)NH3存储装置，诸如选择性催化还原系统(SCR)或在微粒过滤器上的选择性催化还原系统(SCRF)，其存储由LNT在再生事件期间产生的氨，并且将这些氨用作还原剂以减少包含在LNT下游的排气中的NOx，而不需要额外的NH3源。由于由LNT产生的氨的量取决于许多参数，因此存在对这样一种方法的需求，该方法提供了对由LNT在再生事件期间产生的以及可以在LNT的再生事件期间累积到NH3存储装置中的NH3的量的正确和精确的确定。
技术实现思路
本公开通过一种针对前述需求的简单、合理且相对廉价的解决方案。本公开了一个实施例提供了一种操作内燃机的后处理系统的方法，该后处理系统具有稀薄氮氧化物捕集器和位于该稀薄氮氧化物捕集器下游的还原剂存储装置。进行稀薄氮氧化物捕集器的再生。在该再生过程期间，在排气中的还原剂浓度在稀薄氮氧化物捕集器和还原剂存储装置之间被测量。由稀薄氮氧化物捕集器产生的还原剂的量基于测量的浓度而计算。因此，相比于基于开环控制模型的其他已知的方法来说，确定由稀薄氮氧化物捕集器在氮氧化物捕集器的再生期间产生的还原剂的量需要较少的标定工作和较少的计算能力。根据以上方法确定的由稀薄氮氧化物捕集器产生的还原剂的量可在该量达到最大可用存储能力时停止LNT的再生。换句话说，如果由稀薄氮氧化物捕集器产生的还原剂的量大于第一阈值时，LNT的模式从富燃模式改变到稀薄燃烧模式。如果存在至少最小量的可用的还原剂，还原剂的该量可用于触发还原剂存储装置的正常功能的测试。换句话说，还原剂存储装置的操作模式从NOx减少的模式(即NOx减少模式)改变到正常功能被测试的诊断模式。如果确定的由稀薄氮氧化物捕集器产生的还原剂的量大于第二阈值时，则发生这种操作模式的变化。第一和第二阈值通常是不同的(虽然这并不是要求)，因此，第一阈值典型地大于第二阈值。因此，由稀薄氮氧化物捕集器产生的还原剂的量可用于转换到LNT或还原剂存储装置的另一操作模式，特别是如果该量大于一阈值时。根据一个实施例，还原剂浓度可通过具有对该还原剂(例如氨)具有交叉灵敏度(crosssensitivity)的NOx传感器来测量。以这种方式，由于前述的NOx传感器通常存在于稀薄氮氧化物捕集器和还原剂存储装置的上游之间，以用于其他控制任务，所以可实现对还原剂浓度的测量，而无需使用额外专用的传感器。根据本公开的一个实施例，如果满足预定的使能条件，则可测量还原剂浓度。本解决方案的这一方面可减少错误识别的可能性，从而改进还原剂浓度测量的可靠性。在这一方面，根据这一实施例的一个示例，该方法可估计在再生期间在排气中在稀薄氮氧化物捕集器下游的氮氧化物浓度，并且当估计的氮氧化物浓度小于预定阈值时、识别出满足使能条件。当该条件被满足时，由NOx传感器进执行的测量指示还原剂的浓度。根据本公开的一个方面，由稀薄氮氧化物捕集器产生的还原剂的量的计算可包括：基于一个或多个参数估计还原剂的第一量，以及作为估计的第一量和作为测量的还原剂浓度的函数计算的还原剂的第二量的函数来计算由稀薄氮氧化物捕集器产生的还原剂的量。该一个或多个参数可从以下的组选择，该组包括：在再生期间排气的温度值，在稀薄氮氧化物捕集器上游的氮氧化物的浓度值，存储在稀薄氮氧化物捕集器中的氮氧化物含量值，以及在再生期间空燃比的设定点的值。以这种方式，由稀薄氮氧化物捕集器产生的还原剂的量的确定可以合理且简单的方式获得，从而最小化对NOx传感器敏感度的干扰。特别地，估计的第一量可通过开环控制模型获得，该开环控制模型是提前标定的(例如在测试台上)，并且然后通过使用还原剂的第二量来校正，该第二量是将来自于NOx传感器的反馈信号考虑在内进行计算的。根据另一个实施例，由稀薄氮氧化物捕集器产生的还原剂的量可通过以下公式计算：[NH3]tot＝(1-k)*A+k*B其中：[NH3]tot是由稀薄氮氧化物捕集器产生的还原剂的量，A是估计的第一量，B是计算的第二量，并且k是校正因子。校正因子k可基于选自以下组的一个或多个参数而确定，该组包括：在再生期间的排气的温度值，在再生期间的排气的氧浓度值，以及感测在还原剂存储装置上游和稀薄氮氧化物捕集器下游的还原剂浓度的传感器的老化因子。因此，所确定的由稀薄氮氧化物捕集器产生的还原剂的量可将在再生期间的排气的温度值、在再生期间的排气的氧浓度、以及NOx传感器的老化因子(影响NOx传感器的还原剂敏感度的参数)考虑在内而被校正，从而最小化对传感器敏感度的可能的干扰。根据本公开的另一个方面，该方法可进一步包括：当计算的由稀薄氮氧化物捕集器产生的还原剂的量等于或大于最大存储能力或等于最大存储能力减去误差值时，中断再生过程。在后一情况中，该误差值可以选择为最大存储能力的5％或10％。因此，可实现在内燃机的富燃模式操作期间(即在稀薄氮氧化物捕集器的再生事件期间)的减少的燃油消耗，以及同时可以避免在还原剂存储装置下游的还原剂泄漏。作为替代，本公开的一个方面可以是，该方法可包括：如果计算的由稀薄氮氧化物捕集器产生的还原剂的量等于或大于其预定阈值时，则测量还原剂存储装置的正常功能。以这种方式，由稀薄氮氧化物捕集器产生的还原剂的量(可假设为进入还原剂存储装置)可用于测试策略的使能条件或开始步骤，其可允许诊断还原剂存储装置在其NOx减少方面功能的正常功能。特别地，仅当在再生事件期间在稀薄氮氧化物捕集器中产生的最小量的还原剂确定地存储到还原剂存储装置中时，进行测试策略。根据该实施例的另一方面，例如，测试可包括：确定在还原剂存储装置上游的氮氧化物浓度的第一值，确定在还原剂存储装置下游的氮氧化物浓度的第二值，计算第一值和第二值的差值；以及当计算的差值等于或小于其预定的阈值时、识别出还原剂存储装置的出现故障。以这种方式，驾驶员可以得知还原剂存储装置出现故障并且得知需要进行维修。基本上实现上述方法相同效果的所提出的解决方案可以借助于包括计算机程序代码的计算机程序来进行，所述计算机程序代码当在计算机上运行时用于进行上文描述的方法的所有步骤，并且是包括计算机程序的计算机程序产品的形式。该方法还可以被采用作为电磁信号，所述信号被调制以运送代表进行该方法的所有步骤的计算机程序的一序列数据位。该解决方案的另一实施例基本上实现了与上述方法相同的效果，其提供了这样一种后处理系统，该后处理系统包括稀薄氮氧化物捕本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作内燃机(110)的后处理系统(270)的方法，其中，所述后处理系统包括稀薄氮氧化物捕集器(285)和位于该稀薄氮氧化物捕集器(285)下游的还原剂存储装置(290)，所述方法包括：‑执行稀薄氮氧化物捕集器(285)的再生；‑在所述再生过程期间，测量在稀薄氮氧化物捕集器(285)和还原剂存储装置(290)之间的排气中的还原剂浓度；以及‑基于所测量的还原剂浓度，计算由稀薄氮氧化物捕集器(285)产生的还原剂的量。

【技术特征摘要】
2015.09.15 GB 1516292.81.一种操作内燃机(110)的后处理系统(270)的方法，其中，所述后处理系统包括稀薄氮氧化物捕集器(285)和位于该稀薄氮氧化物捕集器(285)下游的还原剂存储装置(290)，所述方法包括：-执行稀薄氮氧化物捕集器(285)的再生；-在所述再生过程期间，测量在稀薄氮氧化物捕集器(285)和还原剂存储装置(290)之间的排气中的还原剂浓度；以及-基于所测量的还原剂浓度，计算由稀薄氮氧化物捕集器(285)产生的还原剂的量。2.根据权利要求1所述的方法，其中，借助具有对该还原剂具有交叉灵敏度的NOx传感器来测量还原剂的浓度。3.根据权利要求2所述的方法，其中，如果满足预定的使能条件，则测量还原剂浓度。4.根据权利要求3所述的方法，包括以下步骤：-在再生期间，估计在稀薄氮氧化物捕集器(285)下游的排气中的氮氧化物的浓度；-当所估计的氮氧化物的浓度小于预定的阈值时，识别出满足使能条件。5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，计算由稀薄氮氧化物捕集器(285)产生的还原剂的量的步骤包括以下步骤：-基于选自以下组的一个或多个参数来估计还原剂的第一量，所述组包括：在再生期间的排气的温度值、在稀薄氮氧化物捕集器(285)上游的氮氧化物的浓度值、存储在稀薄氮氧化物捕集器(285)中的氮氧化物含量值，以及在再生期间空气/燃料比的设定点的值，以及-根据所估计的第一量以及根据所测量的还原剂浓度而计算的还原剂的第二量来计算由稀薄氮氧化物捕集器(285)产生的还原剂的量。6.根据权利要求5所述的方法，其中，由稀薄氮氧化物捕集器(285)产生的还原剂的量通过以下公式计算：[NH3]tot＝(1-k)*A+k*B其中：[NH3]tot是由稀薄氮氧化物捕集器(285)产生的还原剂的量，A是所估计的第一量，B是所计算的第二量，并且k是校正因子。7.根据权利要求6所述的方法，其中，校正因子k基于选自以下组的一个或多个参数而确定，所述组包括：在再生期间的排气的温度值、在再生期间的排气的氧浓度值、以及感测在还原剂存...

【专利技术属性】
技术研发人员：S桑尼诺，G默里诺，G西法利，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US