用于控制发动机中的排放的系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明公开的主题主要涉及控制发动机(例如，内燃发动机机)中的排放，并且更为具体地涉及利用对氨泄漏催化剂组件(ASC)的入口处的温度进行的主动控制来控制排放的方法和系统。
【背景技术】
[0002]环境法规要求使用催化剂来处理发动机排气，以便减少空气污染。催化转换器利用两类催化剂，还原催化剂和氧化催化剂。催化转换器包括结合在壳体内的以金属催化剂涂覆的陶瓷结构。该催化转换器提供了使催化剂的最大表面积暴露于排放气流的结构。
[0003]三通催化剂组件(TWC)用在固定的富燃(rich-burn)发动机上以便降低氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)的排放。由于这些发动机在不完全燃烧状况(rich condit1n)下运行，因此发动机排出物NOx中的相当大的一部分被经过该TWC转换成氨(NH3)并因此作为二次排出物排出。装备有TWC催化剂的常规富燃发动机可在高于理论配比的状况(richer than stoich1metric condit1n)下排出约 400ppm(百万分率)的 NH3O
[0004]在利用ASC的情况下，可减少順3排放。ASC将NH 3转换成氮气(N 2)。然而，如果ASC处的温度超出催化剂运行区间(400-510°C )，则NH3可被氧化成Ν0χ，这导致该系统超出NOx法规。
【发明内容】
[0005]本发明提供了一种用于通过控制ASC中的温度来控制NOx的排放的方法。
[0006]根据一个示例性的非限制实施例，本发明涉及一种用于控制发动机中的排放的方法。该方法包括在ASC的入口处形成预期的第一温度。该方法随后确定与ASC的入口处的温度相关联的第二温度。该方法然后确定第二温度是否高于该预期的第一温度，并且如果第二温度高于该预期的第一温度，则该方法指示空气喷射器向ASC的入口添加空气。
[0007]根据另一实施例，本发明提供了一种用于控制排放的系统。该系统包括具有出口的TWC。提供了联接至TWC的出口的流体管道。该系统包括具有联接至该流体管道的入口的ASC。热电偶或其它温度测量仪器被设置成最为接近TWC的出口。该系统包括联接至ASC的入口的空气喷射器。该系统还包括子系统，该子系统在ASC的入口处形成预期的第一温度，确定TWC的出口处的第二温度，确定第二温度是否高于该预期的第一温度，并且如果第二温度高于预期的第一温度，则指示空气喷射器向ASC的入口添加空气。
[0008]在另一实施例中，本发明提供了一种内燃机组件。该内燃机组件包括内燃机和联接至该内燃机的TWC。该TWC设置有出口。流体管道联接至TWC的出口。还提供了具有联接至流体管道的入口的ASC。第一热电偶被设置成最为接近TWC的出口，并且适于测量第一温度。空气喷射器联接至ASC的入口。该内燃机组件还包括子系统，该子系统在第一温度超过预定温度时通过将空气喷射到ASC中来主动控制ASC的入口处的温度。
【附图说明】
[0009]本发明的其它特征和优点将通过下列结合附图对于优选实施例作出的更为详细的说明而变得明白，附图作为示例说明了本发明的某些方面的原理。
[0010]图1是用于控制ASC的入口处的温度的系统的实施例的示意图。
[0011]图2是用于控制ASC的入口处的温度的方法的实施例的流程图。
[0012]图3是通用计算机的方框图。
【具体实施方式】
[0013]本发明提供了一种用于下列系统的方法，该系统用于主动控制氨泄漏催化剂组件的入口处的温度，从而控制内燃发动机(简称“内燃机”)的排放。
[0014]图1中说明的是用于主动控制ASC的入口处的温度的系统(ASC温度控制系统100)的示意图。如在图1中所示，发动机105设置有TWC 110和ASC 115。该ASC 115具有通过流体管道118联接至TWC 110的出口 117的入口 116。ASC温度控制系统100设置有第一热电偶120，该第一热电偶被设置成最为接近TWC 110的出口。该第一热电偶120可以是多个已知温度测量装置中的一种，例如热电偶、电阻式热电偶等。ASC温度控制系统100设置有第二热电偶125，该第二热电偶被设置成最为接近ASC 115的入口并且处于空气喷射点127的下游。来自第一热电偶120和第二热电偶125的输出被传送至控制子系统130，该控制子系统控制空气源，例如空气喷射器135。空气喷射器135在空气喷射点127处将空气喷射到ASC 115的入口 116中。该控制子系统130可以是操作性地联接至第一热电偶120、第二热电偶125和空气喷射器135的微型控制器、微型处理器或其它控制系统。该控制子系统130包括执行下列指令的程序140，这些指令在ASC 115的入口 116处的温度超过预定温度时通过将空气喷射到入口 116中来主动控制ASC 115的入口 116处的温度。在一个实施例中，该预定温度为约400 °C。
[0015]图2中说明的是由程序140执行的用于主动控制ASC 115的入口 116处的温度的方法200的流程图。
[0016]在步骤205中，方法200确定ASC 115的入口 116处的预期温度(Tasc人口预期)。
[0017]在步骤210中，方法200测量TWC 110的输出的温度(Ttwc输出)。
[0018]在步骤215中，方法200确走疋否大于Tasg人口预期。如果Ttk!細不大于Tasc入口预期，则方法200返回至步骤210，以便测量Ttk输出。
[0019]如果TTTCf^大于TAse入口?，则方法200行进至步骤220，在那里，计算Ttk_与Tasc入口5??之间的差异(AT)。
[0020]在步骤225中，方法200访问查阅表，该查阅表使将被喷射到入口 116中的氧气的百分比O2)与Λ T相互关联。
[0021]在步骤230中，方法200针对计算出的Δ T确定％ O2。
[0022]在步骤235中，方法200指示空气喷射器135将空气喷射到入口 116中。
[0023]在步骤240中，方法200测量ASC 115的入口 116处的温度(Tasc人口)。
[0024]在步骤245中，方法200确定TAse入口是否约等于TAse入口如果TAse入口约等于Tasc入口预期，则该方法返回至步骤210以测量Tttc输出。如果Tasc人口不约等于Tasc人口獅，则该方法返回至步骤220，在那里计算AT。
[0025]该方法的技术效果是通过控制ASC的入口处的温度减少了内燃机的排放。
[0026]图3是计算机1020的方框图，在该计算机中可结合有控制子系统130。计算机1020包括处理单元1021、系统内存1022、和系统总线1023，该系统总线1023将包括该系统内存的多种系统部件联接至该处理单元1021。该系统总线1023可以是利用多种总线体系结构中的任一种的若干类型的总线结构中的任一种，其包括内存总线或内存控制器、外围总线、和局域总线。该系统内存包括只读存储器(ROM) 1024和随机存取存储器(RAM) 1025。在ROM 1024中存储有基本输入/输出系统1026 (B1S)，该基本输入/输出系统(B1S)包含有助于例如在启动期间在计算机1020内的元件之间传递信息的基本例行程序。
[0027]计算机1020可还包括用于从硬盘(未示出)读取和写入硬盘(未示出)的硬盘驱动器1027、用于从可拆卸的磁盘1029读取或写入该可拆卸的磁盘的磁盘驱动器1028、和用于从诸如CD-ROM或其它光学介质之类的可拆卸的光盘1031读取或写入该可拆卸的光盘的光盘驱动器1030。硬盘驱动器1027、磁盘驱动器1028和光盘驱动器1030分别通过硬盘驱动器接口 1032、磁盘驱动器接口 1033和光盘驱动器接口 1034连接至系统总线1023。驱动器及它们相关联的计算机可读介质提供了计算机可读指令、数据结构、程序模块和用于计算机1020的其它数据的非易失性存储。如本说明书中所述，计算机可读介质是一种制品并且由此并非是一种瞬态信号。
[0028]尽管本说明书中所述的示例性环境利用了硬盘、可拆卸的磁盘1029、和可拆卸的光盘1031，但应该了解到的是，在该示例性运行环境中同样可使用其它类型的计算机可读介质，其可存储能够由计算机存取的数据。这种其它类型的介质包括但不限于磁带盒、闪存卡、数据视频或多用途盘、伯努利盒式磁盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等。
[0029]多个程序模块可存储在硬盘、可拆卸的磁盘1029、可拆卸的光盘1031、ROM 1024或RAM 1025上，这多个程序模块包括运行系统1035、一个或多个应用程序1036、其它程序模块1037和程序数据1038。用户可通过诸如键盘1040和指示装置1042之类的输入装置将命令和信息输入到计算机1020中。其它输入装置(未示出)可包括麦克风、操纵杆、游戏垫(game pad)、移动硬盘(satellite disk)、扫描仪等。这些和其它输入装置通常通过联接至系统总线1023的串行端口接口 1046连接至处理单元1021，但可通过诸如并行端口、游戏端口或通用串行总线(USB)之类的其它接口连接。监视器1047或其它类型的显示装置还经由诸如视频适配器1048之类的接口连接至系统总线1023。除了监视器1047之外，计算机可包括其它外围输出装置(未示出)，例如扩音器和打印机。图3的示例性系统还包括主机适配器1055、小型计算机系统接口(SCSI)总线1056、和连接至SCSI总线1056的外部存储装置1062。
[0030]计算机1020可在网络环境中利用与诸如远程计算机1049之类的一个或多个远程计算机的逻辑连接运行。该远程计算机1049可以是私人计算机、服务器、路由器、网络私人计算机、同等装置或其它通用网络节点，并且可包括上文中相对于计算机1020所述的元