CN103806988A - 限制nox排放 - Google Patents

Abstract

一种用于控制内燃机的设备，该设备限制了不利的氮和氧化合物的排放并提供了增大的瞬间功率。

Description

限制NOX排放

相关申请

本申请要求2011年9月28日提交的美国申请序列第61/540073号和2011年11月8日提交的美国申请序列第61/557077号的优先权，这两份申请的内容通过参考全文结合于此。

发明领域

本发明涉及压缩点火内燃机和废气后处理的运行以限制氮氧化物的排放。实施方式涉及引擎的功率瞬间增大的运行。

技术背景

内燃机广泛用于驱动发电机、机动车引擎等。内燃机的废气排放及其对环境的影响越来越引人关注。由于这些关注，已经采取了一些法令来限制可能从这些引擎排放到环境中的各种废气的量。目前特别注意减少氮和氧化合物的废气排放，包括NO和N₂O，它们统称为NO_x。在内燃机的燃烧室中，当氮和氧因为燃料燃烧而达到高温时，形成这些化合物。

三效催化剂(称为TWC)已经广泛用于减少来自火花点火引擎的NO_x排放。当存在氧时，TWC使废气中的NO_x还原的效率降低。对于使用接近化学计量点的空气/燃料混合物运行并形成几乎不含氧的废气的火花点火引擎，这并非重要限制条件。但是，TWC在其老化过程中经历性能降低，即使对牢固的催化剂材料也是如此。

设计和控制压缩点火引擎及其废气后处理系统的目标之一是限制来自压缩点火引擎的不利废气排放。压缩点火引擎运行时，进入引擎的空气通常远远多于所提供量的燃料燃烧所需要的空气。这种空气和燃料的混合物称为“贫燃”混合物，而运行时空气较少的混合物称为“富燃”混合物。空气和燃料的贫燃混合物燃烧，在引擎的燃烧室内产生高温。贫燃混合物包含显著量的氧，这些氧没有在燃烧中消耗掉，而是可与氮组合形成NO_x。空气和燃料的贫燃混合物形成具有显著量的氧的废气，使得TWC还原NO_x的效率降低。

已知有多种不同策略来限制压缩点火引擎的NO_x排放。一种策略是提供对引擎废气中的氮和氧化合物进行选择性催化还原。另一种策略是通过使引擎废气返回引擎的燃烧室从而防止形成NO_x，称为“废气循环”(EGR)。将废气引入引擎燃烧室中，能以两种方式减少NO_x的形成。废气代替空气从而减少可供形成NO_x的氧量。废气还用作加热的稀释剂，从而在燃烧室中得到较低的燃烧温度。

采用显著的废气循环运行的压缩点火引擎可能不需要后处理来减少NO_x排放。在这些条件下运行压缩点火引擎时，由于在该运行过程中燃烧的燃料量有限，所以由该引擎产生的功率降低。

在恒定引擎速度条件下或者更常见的是在机动车加速的运行过程中，当压缩点火引擎需要更高功率时，必须燃烧更多的燃料来提供所需的功率。通常，要求引擎在短时间内产生更高的功率。与低功率水平的长时间运行相比，在短时间响应内增大功率的要求同时需要更多燃料和不同的燃料供应时间调配(fueling timing)。

压缩点火引擎通常由引擎控制单元(ECU)控制，该引擎控制单元监视引擎运行的条件并操作控制引擎运行的启动器。所监视的条件包括进入引擎的空气质量流量、进气歧管温度和压力、以及引擎速度。还可监视废气和/或进气流的氧含量。燃料注射可将燃料引入引擎中用于燃烧。燃料注射器可允许对将燃料注射进引擎中的量、时间调配和方式(pattern)进行控制。压缩点火引擎还可包括涡轮增压器，该涡轮增压器具有可变喷嘴机制，可以控制该机制从而对从涡轮增压器提供给引擎的空气压缩(推进)进行控制。压缩点火引擎还可具有EGR阀，该阀控制分送到进入引擎的空气流中的废气量。对于包括这些可控装置的引擎，ECU可控制燃料注射、涡轮增压器可变喷嘴机制以及EGR阀。由于ECU能监视和控制压缩点火引擎的运行，所以ECU能改变该引擎的运行。

ECU可通过用于引擎条件和控制启动器的设定点的组合来控制引擎运行。ECU可从传感器获得信息，根据该传感器信息和运行设定点来决定启动器设置。ECU可根据存储的设定值或根据传感器输入计算设定值，从而编程控制引擎运行。

发明概述

在本发明的一个方面中，描述了具有废气后处理系统的压缩点火引擎的运行，该引擎能提供快速增大的功率并将氮和氧化合物的废气排放保持在所需水平。

描述的另一方面涉及为内燃机提供一种后处理系统，在瞬间增大功率的运行中，该系统能消除废气流中的不利化合物。

本发明描述的另一方面涉及对内燃机进行控制，从而限制从该引擎排放的不利化合物，并在瞬间增大功率的运行中控制引擎的燃料供应，从而使废气流具有能有效进行后处理的组成。

本发明另一方面涉及为压缩点火引擎提供一种后处理系统，该系统包括催化剂涂覆表面，在引擎提供高功率的运行过程中，该表面处发生的催化反应能减少废气中NO_x的量。

本发明另一方面涉及一种废气后处理系统，该系统包括三效催化剂，用于减少来自压缩点火引擎的废气中的NO_x量。

本发明描述的另一方面涉及一种废气系统，该系统改变了废气的组成，从而确保能通过三效催化剂还原NO_x。

本发明另一方面为压缩点火引擎提供一种废气系统，该系统包括碳氢化合物主动注射器，该注射器设计成将碳氢化合物注射到废气流中，从而加强三效催化转化器上的NO_x还原。

本发明另一方面涉及对以下两种选项作出决定的方法，一种选项是用空气/燃料的富燃混合物向压缩点火引擎供应燃料，另一种选项是当检测到富燃混合物时，在废气进入三效催化剂之前将碳氢化合物注射到废气中。

附图简要描述

图1是所述具有废气后处理的压缩点火引擎的代表性示意图。

图2显示了进气混合物中的废气量与引擎废气中的氮化合物量之间的关系。

图3显示了后处理系统的一种实施方式。

图4显示了在空气/燃料的贫燃混合物运行条件下以及在接近化学计量的空气/燃料混合物运行条件下，压缩点火引擎的后处理系统在功率增大的运行中排放的NO_x量。

图5是用于废气系统的碳氢化合物注射器系统的代表性示意图。

图6是将碳氢化合物注射到压缩点火引擎的废气中时可执行操作的流程图。

图7显示了在示例性柴油机的瞬间运行过程中，速度和扭矩的变化。

图8显示了在图7所示的瞬间运行中，三效催化转化器的NO_x输出的变化，其中将不同量的碳氢化合物注射到废气流中。

发明详述

本文所述的实施方式涉及控制压缩点火引擎并对该引擎产生的废气进行后处理。具体来说，一些实施方式涉及控制压缩点火引擎，从而当引擎运行产生等于或接近其容量的功率时，限制NO_x的排放。此外，一些实施方式涉及改进具有废气循环的压缩点火引擎在增大功率时所需的瞬间响应，并限制氮和氧化合物的排放。

以下将参考显示了实施方式的附图，对一些实施方式进行更全面的描述。在所有附图中，类似的附图标记表示类似的部件。但是其他一些实施方式可采取许多不同的形式，并不限于本文所述的实施方式。这些实施方式只是例子。以本文为根据的权利包括权利要求指出的所有范围。

图1显示了压缩点火引擎10和废气后处理设备40的示意图。通过下述ECU 50对压缩点火引擎10的运行进行监视和控制。

空气从空气进口24进入引擎10。空气质量流量传感器21感应通过空气进口24进入引擎的空气量。将空气从空气进口24导向低压涡轮增压压缩机22，在此处对空气进行压缩。将压缩空气从低压涡轮增压压缩机22导向高压涡轮增压压缩机18，进一步压缩空气。然后将压缩空气导向进气歧管16。如下文进一步描述的，废气循环系统28将废气选择性地引导到进入进气歧管16的压缩空气中。

空气以及(一些运行条件下的)废气通过进气歧管16进入引擎10的汽缸12。在进气歧管16上安装进气流温度传感器19和进气流压力传感器17，对进入引擎10的汽缸12的气流温度和压力进行测量。为每一个汽缸12提供注射器14，将燃料注射到汽缸12中。

燃料在汽缸12中燃烧之后，将来自汽缸12的废气引导到废气歧管26。废气歧管26将废气引导到通向废气循环系统28和高压涡轮增压涡轮机36的连接点。废气氧传感器23测定离开引擎10的废气中的氧量。氧传感器23可以是λ传感器。

废气循环系统28提供通路，使得废气离开废气歧管26，进入来自涡轮增压压缩机18的压缩空气流中，并进入进气歧管16。将进入废气循环系统28的废气引导到可控EGR阀34，然后引导到废气冷却器32，降低废气的温度。然后将废气引导到来自涡轮增压压缩机18的压缩空气流中。废气歧管26中的废气压力高于进气歧管16中的压力，从而导致废气从废气歧管26流过废气循环系统28，进入进气歧管16中。

未流过废气循环系统28的废气流到并通过高压涡轮增压涡轮机36。用来自废气歧管26的废气驱动高压涡轮增压涡轮机36，并驱动高压涡轮增压压缩机18。高压涡轮增压涡轮机36包括可控可变喷嘴。打开可控可变喷嘴导致高压涡轮增压涡轮机36的驱动力减小，并导致高压涡轮增压压缩机18对空气的压缩减小。打开高压涡轮增压涡轮机36的可变喷嘴还导致高压涡轮增压涡轮机36抵制废气流动的阻力减小，从而降低废气歧管26和废气循环系统28内的废气压力。相反，关闭高压涡轮增压涡轮机36的可变喷嘴，导致废气歧管26内的废气压力增大，导致高压涡轮增压涡轮机36的驱动力增大，并导致高压涡轮增压压缩机18对空气的压缩增大。

将废气从高压涡轮增压涡轮机36引导到低压涡轮增压涡轮机38，该低压涡轮增压涡轮机38驱动低压压缩机22。将废气从低压涡轮增压涡轮机38引导到废气后处理系统40的进口42。

后处理系统40设计成减少废气中不利组分的量。如以下进一步描述的，引擎10的设计和运行产生废气，该废气的特征是该后处理系统40的设计基础。经过后处理系统40处理的废气在出口44离开该后处理系统40，从出口44将其引导到废气排出口46。

ECU 50根据引擎传感器提供的测量值控制引擎10的运行。如图1所示，引擎控制单元50连接有进气混合物压力传感器17、进气混合物温度传感器19、空气质量流量传感器21、废气氧传感器23和引擎速度传感器25，用于向其传递测量值。ECU 50对每个注射器14进行控制，从而控制注射到汽缸12中的燃料的时间调配和量。ECU 50还对可控EGR阀34进行控制，将阀34打开和关闭，从而增大或减小进入进气歧管16中的废气流。ECU 50还对高压涡轮增压涡轮机的可变喷嘴进行控制，从而通过高压涡轮增压压缩机18增大或减小对空气的压缩。

压缩点火引擎的常规运行向引擎提供的空气多于所提供的燃料燃烧所需的空气。在低负荷条件下，空气燃料比可以在50：1至100：1的范围中。在这些条件下，通过将废气与进入引擎的空气混合从而代替一定量的空气，不会不可接受地减少引擎所产生的功率。在这种低负荷条件下，压缩点火引擎10的废气循环系统28会减少引擎10所形成的氮和氧化合物。由于废气包含显著量的惰性稀释剂，而且由于废气在与进入引擎10的空气配混之前已经冷却，所以汽缸12中存在废气降低了汽缸12中由于燃烧形成的温度，从而减少了氮和氧化合物的形成。图2显示了对于引擎的低负荷运行，进气混合物中的引擎废气量与引擎废气中的氮和氧化合物量之间的关系。

废气循环系统28的运行将冷却的废气引入到进入引擎10的进气流中，减少了NO_x的形成并降低了引擎10所产生的功率。由于可用于维持燃烧的空气量因为废气中包含的一定量的惰性组分而减少，所以引擎10所产生的功率降低。当不要求引擎产生高功率时，这并非严重缺点。例如，不要求驱动机动车的内燃机长时间地产生等于或接近其容量的功率，例如当机动车在几乎不对机动车的运动产生阻力的表面上保持恒定速度时。这种巡航只需要完全驱动引擎功率的一半至四分之三的范围中的引擎功率。在将贫燃混合物与废气循环相结合所形成的运行条件中，实现了燃料的经济性以及氮和氧化合物的低排放。

当要求接近于压缩点火引擎的容量的功率时，例如要加速机动车时，引擎的运行发生显著变化。内燃机将来自燃料燃烧的能量转化成机械能。要增大来自内燃机的机械功率，要求增加引擎中的燃烧所消耗的燃料量。为了增大压缩点火引擎功率至接近于其容量，必须增加提供给汽缸的燃料量至引擎容量从而燃烧燃料。该容量取决于可用于燃烧的空气量。要增大压缩点火引擎的功率，必须增加提供给引擎的空气量和燃料量。对于机动车的加速，在引擎要求功率的短时间响应内，通常需要增大的功率。

在要求压缩点火引擎产生接近于其容量的功率的条件下，例如在加速机动车时，将废气引入到进入引擎的空气流中是一个严重缺点。就废气代替进入到汽缸12中的空气流的程度而言，废气减小了引擎消耗燃料的容量。此外，将废气转向进气流降低了可用于驱动涡轮增压器的能量。再参考图1，高压涡轮增压压缩机18从低压涡轮增压压缩机22接受空气，将空气提供给引擎10的汽缸12。转向到进气流的废气不可用于驱动涡轮增压涡轮机36和38，从而分别降低它们驱动压缩机18和22的容量，减小了压迫进汽缸12的空气的压缩。在例如瞬间增大功率的条件下，不能依赖于废气循环来限制NO_x的排放。

通过增加进入引擎的空气量并提供足够多的燃料供可用空气燃烧，能够增大压缩点火引擎10的功率。通过注射器14向引擎供应燃料是可以由ECU 50提供的一种直接控制。增加提供给汽缸12的空气量是一种间接控制。涡轮增压压缩机18和22分别通过涡轮机36和38驱动，通过涡轮增压压缩机18和22将空气提供给进气歧管16。有两种控制方式可增加高压涡轮增压涡轮机36所产生的功率。将可控EGR阀34关闭，从而增加可用于驱动高压涡轮增压涡轮机36的废气量。此外，将高压涡轮增压涡轮机36的可控可变喷嘴关闭，从而增大驱动高压涡轮增压涡轮机36的废气压力并增加该涡轮机产生的功率。

当要求引擎10产生等于或接近其容量的功率时，ECU 50调用一种燃料供应策略，该策略向汽缸12提供一种空气燃料混合物，该混合物中的比例等于或高于化学计量比。以比例高于化学计量比的空气/燃料的混合物的形式运行引擎10，并且在不使用废气循环的情况下，产生一种废气流，其中包含大量NO_x同时具有低氧含量和高碳氢化合物和高一氧化碳含量。随着所提供的燃料量增加或减少，可以对燃料供应模式进行改变，该燃料供应模式即引入燃料的时间调配和持续时间。空气/燃料的贫燃混合物的燃料供应可以包括提供试行(pilot)燃料注射和主体(main)燃料注射。富燃混合物会使得压缩点火引擎的烟炱产量增加。通过与本申请同日提交的题为“燃料注射模式和时间调配(Fuel Injection Pattern and Timing)”的专利申请所揭示的燃料注射模式和时间调配，可减少在富燃混合物的燃料供应过程中产生的烟炱量。

图3显示了后处理系统40，该系统设计用于保持对来自引擎10的废气进行可接受的排放处理。废气进入进口42并引导通过柴油氧化催化剂52。柴油氧化催化剂52配置成减少引擎10在采用空气燃料的贫燃混合物运行并包括废气循环的过程中所产生的废气中存在的一氧化碳、碳氢化合物、可溶性有机馏分、和多核芳烃的量。

在通过柴油氧化催化剂52之后，废气通过三效催化剂54。该三效催化剂54配置成减少碳氢化合物、一氧化碳、和NO_x。该三效催化剂54作用于具有低氧含量的废气，例如以等于或高于化学计量比的空气/燃料比例向引擎10供应燃料时所产生的废气。这种燃料供应产生的废气中包含的一氧化碳(CO)量增加。由于其还原性质，随着废气通过三效催化剂，按照以下反应，CO还原NO_x：

2NO+CO→N₂O+CO₂

通过这种方式，当EGR系统28未主动还原所产生的NO_x时，三效催化剂减少了富燃条件下的NO_x排放。

在引擎10采用空气燃料的贫燃混合物运行时，EGR系统28减少了NO_x的形成，从而使得进入后处理系统40的废气中的NO_x保持低水平。当增加引擎10的燃料供应以增加引擎10产生的功率时，如上所述减少或停止废气循环。结果是，进入后处理系统40的废气中的NO_x和CO的水平提高。随着提供给汽缸12的空气/燃料比例达到化学计量比，氧量减小，三效催化剂54激活，从而降低通过后处理系统40的废气中的NO_x水平。因此，在引擎10的瞬间功率增大运行过程中，三效催化剂及时提供了通过后处理系统40的废气中的NO_x减少。

最后，通过三效催化剂54之后，废气通过柴油微粒过滤器56。柴油微粒过滤器56捕捉废气中的微粒物质。可以设想柴油氧化催化剂52、三效催化剂54和柴油微粒过滤器56组合成单一单元，如图3中所描绘，可作为分开的部件或以其他方式组合。废气通过柴油氧化催化剂52、三效催化剂54和柴油微粒过滤器56的顺序也可以不同于图中所描绘的顺序。

图4显示了对于引擎10的运行，以恒定百分比的EGR提供给该引擎时，当引擎产生的扭矩增大时，离开后处理系统40的出口44的废气中的NO_x水平。图4中显示了对于两种燃料混合物的NO_x排放水平，一种燃料混合物是用于以空气/燃料的贫燃混合物运行的引擎，另一种燃料混合物是用于以接近于化学计量比的空气/燃料混合物运行的引擎。图4中的下方图片显示了扭矩需求曲线101、曲线103和曲线105，其中曲线103显示了引擎在采用空气/燃料的贫燃混合物运行时产生的扭矩，曲线105显示了引擎在采用接近于化学计量比的空气/燃料混合物运行时产生的扭矩。这些扭矩曲线显示，接近于化学计量比的空气/燃料混合物和空气/燃料的贫燃混合物产生的扭矩响应大致相同。

图4中的上方曲线显示在包括扭矩增加的时间段内，采用以上两种空气/燃料混合物所排放的NO_x量。曲线113是采用空气/燃料的贫燃混合物运行时排放的NO_x水平，曲线115是采用接近于化学计量比的空气/燃料混合物运行时排放的NO_x水平。这些排放曲线证明，在引擎瞬间增大扭矩的运行过程中，具有TWC的后处理能有效地显著防止NO_x排放增加。

用空气/燃料的富燃混合物为压缩点火引擎供应燃料所产生的CO少于可比的火花点火汽油机所产生的CO。因此，被压缩点火引擎的废气中的CO还原的NO_x的量是有限的。通过在TWC的上游，将碳氢化合物(HC)引入到压缩点火引擎的废气中，可增加TWC对NO_x的还原。将碳氢化合物(HC)注射到废气流中时，随着废气流流过TWC 35，按照以下等式，碳氢化合物与废气流中的NO_x发生反应，副产物是氮、二氧化碳、和水：

HC+NO→N₂+CO₂+H₂O

ECU 50会提高废气的碳氢化合物水平，导致在燃料注射周期的后注射阶段中，注射器14将燃料注射到汽缸12中。除了通过注射器14在之后将碳氢化合物引入到废气中，或者作为燃料注射器引入的备选，可以在TWC 54的上游，在废气系统中的某一位置处，将碳氢化合物注射到废气中。图5是主动碳氢化合物注射器系统80和废气系统区段(section)85的示意图，废气系统区段85包括后处理系统40以及废气系统中位于后处理系统40上游的相邻部分。废气系统区段85包括燃烧器82以及位于后处理系统40上游的加料器(doser)84。主动碳氢化合物注射器系统80包括与ECU 50连通的碳氢化合物注射器86。

如上所述，ECU 50从多个传感器接受信息，这些传感器指示是否要采用富燃混合物对柴油机10供应燃料。这些传感器可包括上述传感器以及以下另外的传感器：加料器84中的一个或多个传感器，燃烧器82中的一个或多个传感器，和/或后处理系统40中的一个或多个传感器。还可将传感器置于柴油机10中的各处，前提是ECU 50可利用这些传感器来决定是否要采用空气/燃料的富燃混合物对柴油机10供应燃料。

可使用的传感器的类型、以及它们的位置，都取决于系统设计参数。例如，可使用氧传感器23来测定离开柴油机核心的废气流中的氧量。还可利用燃料传感器来测定废气流中的燃料量。ECU 50用来控制柴油机10运行的燃料注射参数也可用于决定是否要采用富燃混合物对柴油机10供应燃料。也可采用其他传感器类型和构造。

主动碳氢化合物注射器系统80可包括碳氢化合物注射器86，其连接用于通过ECU 50进行控制。ECU 50设计成对碳氢化合物注射器86进行控制，当多个传感器提供的信息指出正在采用空气/燃料的富燃混合物对压缩点火引擎10供应燃料时，能将碳氢化合物注射到废气系统85中。或者，ECU 50可设计成对碳氢化合物注射器86进行控制，当希望或要求通过三效催化剂54还原NO_x时，例如当废气循环减少或停止时，能将碳氢化合物注射到废气系统85中。ECU 50能对废气系统区段85的其他部件的运行进行控制，或可提供用于碳氢化合物注射器系统80的专用控制器。所注射的碳氢化合物可以是液体或气态形式，可在一个或多个位置通过碳氢化合物注射器86注射。

根据一些实施方式，所注射的碳氢化合物可以是柴油燃料，通常从燃料储槽或相关机动车的其他储器供应到主动碳氢化合物注射器系统80。另外，ECU 50可设计成对数量和/或持续时间进行控制，使得能对注射到废气流中的碳氢化合物进行调节，例如根据采用空气/燃料的贫燃或富燃混合物对引擎10供应燃料的程度进行调节。ECU 50还可设计成在决定将碳氢化合物注射到废气流中的数量或持续时间时，能顾及包括废气流条件在内的各种其他因素。例如，ECU 50可根据感应到的和/或计算得到的TWC 54的性能损耗，例如与TWC 54的老化相关的性能损耗或劣化，进一步提高注射到废气流中的碳氢化合物的数量和/或延长注射的持续时间。

图6是将碳氢化合物注射到压缩点火引擎例如引擎10的废气中时可执行的操作的流程图。如图所示，在205提供来自引擎的流动废气。来自引擎的废气包含NO_x。在操作210，作出直接和/或间接决定，是否要用空气/燃料的贫燃或富燃混合物对引擎10供应燃料。如若在操作215决定不采用空气/燃料的富燃混合物对引擎10供应燃料，则方法转向操作210。但是，如在操作215决定采用富燃混合物供应燃料，则将一定量的碳氢化合物(HC)注射到废气中，随后在操作220提供给TWC。在操作225，方法可确定所注射的碳氢化合物是否足以达到所需的排放参数。这些参数可包括TWC是否已将NO_x减少到低于预定水平。若尚未低于预定水平，则可再执行操作220，直到在操作225检测到所需排放参数为止。

图7显示了示例性柴油机系统的瞬间运行过程中，引擎速度和输出扭矩的变化，例如图1中所示的情况。图8显示了在图7所示的瞬间运行中，来自TWC的NO_x输出的变化。而且，为了进行例证，图8说明了单位引擎冲程中不同的碳氢化合物注射速率对来自TWC的NO_x输出水平的影响。而且，图8一般性地将注射速率标注为“a”、“b”、“c”、“d”和“e”，注射速率按升序从“a”(最低注射速率)增加到“e”(最高注射速率)。为了进行比较，还表示出进入TWC的NO_x水平。此外，为了进行比较，在没有向废气流中注射碳氢化合物的情况下，假设离开TWC的NO_x水平与进入TWC的NO_x水平相同。

将图7中所示的瞬间运行执行数次，得到图8中所示的数据。在每次执行中，将不同量的碳氢化合物注射到废气流中。如图8中所示，在废气流中注射碳氢化合物时，在这种瞬间条件下从TWC输出的NO_x总量减少。如图所示，对于各种碳氢化合物注射水平，在从TWC输出的废气中得到不同水平的NO_x减少。通过在功率计上对引擎进行控制测试，可以对各种系统得到可任选的碳氢化合物注射量。

本发明并不限于使用任何特定的控制方案。本发明可适应各种内燃机。

Claims (10)

1.一种用于压缩点火引擎以减少该引擎产生的废气中的NO_x量的废气后处理系统，该系统包括：

主动碳氢化合物注射器，其设计成将碳氢化合物注射到压缩点火引擎产生的废气流中；和

三效催化剂，其设计成结合所注射的碳氢化合物以减少NO_x。

2.如权利要求1所述的废气后处理系统，其特征在于，所述主动碳氢化合物注射器设计成在压缩点火引擎的汽缸处将碳氢化合物注射到废气流中。

3.如权利要求2所述的废气后处理系统，其特征在于，所述主动碳氢化合物注射器设计成在注射周期的后注射阶段中在汽缸处注射一定量的碳氢化合物。

4.如权利要求1所述的废气系统，其特征在于，所述主动碳氢化合物注射器设计成在加料器处将一定量的碳氢化合物注射到废气流中，该加料器设计在三效催化转化器的上游。

5.如权利要求1所述的废气系统，其特征在于，所述主动碳氢化合物注射器设计成在燃烧器处将一定量的碳氢化合物注射到废气流中，该燃烧器设计在三效催化转化器的上游。

6.如权利要求1所述的废气系统，其特征在于，所述废气后处理系统还包括控制器，该控制器对通过主动碳氢化合物注射器注射到废气流中的碳氢化合物的量进行控制，该控制器还设计成增加注射到废气流中的碳氢化合物的量，以适应三效催化转化器的老化劣化。

7.一种压缩点火引擎系统，其包括：

产生包含NO_x的废气流的压缩点火引擎；

主动碳氢化合物注射器系统，其设计成将碳氢化合物注射到废气流中，其中该主动碳氢化合物注射器系统包括闭环控制系统以检测柴油机核心是否在富燃条件下运行，以及当在柴油机核心检测到富燃条件运行时将碳氢化合物注射到废气流中；和

三效催化转化器，其设计成接受包含注射的碳氢化合物的废气流。

8.如权利要求7所述的柴油机系统，其特征在于，所述闭环控制系统包括：

碳氢化合物注射器，其设计成将碳氢化合物注射到废气流中；

多个传感器，它们提供指示柴油机核心是否在富燃条件下运行的信息；和

控制器，其设计成对碳氢化合物注射器进行控制，从而在所述多个传感器提供的信息指出用空气/燃料的富燃混合物为压缩点火引擎供应燃料时，将碳氢化合物注射到废气系统中。

9.如权利要求8所述的柴油机系统，其特征在于，所述压缩点火引擎系统还包括设置在三效催化剂上游的加料器，其中对该控制器进行设计，从而对碳氢化合物注射器进行控制，在加料器处将碳氢化合物注射到废气流中。

10.如权利要求8所述的压缩点火引擎系统，其特征在于，所述压缩点火引擎系统还包括设置在三效催化剂上游的燃烧器，其中对该控制器进行设计，从而对碳氢化合物注射器进行控制，在燃烧器处将一定量的碳氢化合物注射到废气流中。

Images