[發明專利]用于診斷具有多于一個SCR區的排放系統的方法和系統

有效

• 申請號: 201010243302.3
• 申請日: 2010-07-28
• 公開（公告）號: CN101988421A
• 公開（公告）日: 2011-03-23
• 發明（設計）人: D·A·杜布森;G·卡瓦泰歐;E·巴迪羅;C·K·蘭伯特;郭剛
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F01N11/00
• 分類號: F01N11/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

技術領域

本發明涉及用于具有多于一個選擇性催化還原(SCR)區的車輛的排放控制的方法和系統。

背景技術

選擇性催化還原(SCR)系統可以用在車輛中，以便于用諸如尿素或氨的還原劑還原發動機排出物NO_X。SCR系統包括在SCR催化劑上游噴射還原劑，其中該還原劑或還原劑產物能夠與NO_X起反應，以形成諸如氮和水的副產物。具有串聯的第一和第二催化床的NO_X還原系統公開在美國專利申請US?2005/0284134A1(Radhamohan等人)中。

在運行期間，SCR系統可以經歷諸如污染、熱退化等各種形式的退化。但是，在多SCR區的例子中，不同SCR區的不同的退化程度可以導致排放水平升高到高于閾值

發明內容

本發明人已經認識到上述問題并且研發出多種相應的解決途徑。在一個例子中，描述用于診斷串聯的第一SCR區和/或第二SCR區的方法和系統。該方法可以包括在第一運行狀態期間根據第一SCR區的性能指示診斷；和在第二運行狀態期間根據第二SCR區的性能指示診斷，該第一運行狀態不同于第二運行狀態。

例如，該方法可以區分不同的SCR區的性能水平，并且因此對不同的SCR區施加不同的閾值退化水平。以這種方式，診斷可以考慮各SCR區中對整個排放水平的不同的退化效果。

在一個例子中，第一狀態可以包括當第一SCR區的溫度低于高閾值并且第二SCR區的溫度低于低閾值時的發動機冷起動期間。而且，第二狀態可以包括當第一SCR區的溫度高于高閾值并且第二SCR區的溫度高于低閾值時的DPF(柴油微粒濾清器)再生期間。通過當SCR區之一的溫度在特定范圍內進行診斷，可以評估其余的SCR區的性能，同時保持NO_X轉化效率以及在合理的范圍內的還原劑逃逸危險，并且還將可測量的性能隔離為一個或多個特定區。

根據又一方面，提供一種用于根據來自設置在第二SCR區下游的傳感器的信號診斷設置成串聯的第一SCR區和第二SCR區的方法。該方法包括當第一SCR區的溫度高于高閾值時：根據指示第二SCR區的退化的信號設置第二SCR區的診斷；和根據指示第二SCR區不退化的信號設置第一SCR區的診斷。

應當理解，提供上述概要以簡單的方式介紹選擇的概念，這些概念在詳細描述中進一步描述。這并不意味著它就是所主張的主題的關鍵或基本特征、由權利要求唯一地所限定的范圍。而且，所主張的主題不限于解決上面提到的任何缺點的裝置或本發明的任何部分。

附圖說明

圖1是此處所描述的發動機的氣缸和排放控制系統的示意圖。

圖2是具有兩個SCR區的示例性SCR系統的示意圖。

圖3是具有兩個區的SCR系統的另一個實施例的示例性示意圖。

圖4是具有兩個SCR區和氧化催化劑的SCR系統的另一個實施例的示例性示意圖。

圖5是示出由兩種不同的氧化催化劑引起的還原劑轉化成NO_X的效率的曲線圖。

圖6是示出在兩個不同的氧化催化劑下游的還原劑濃度的曲線圖。

圖7是示出由具有不同中間層裝料(washcoat?loading)的兩個SCR區隨著時間的NO_X轉化效率的曲線圖。

圖8是示出用于運行排放控制系統的高水平示例性方法的流程圖。

圖9是隨著SCR區的溫度變化的SCR區的儲存容量的示意曲線圖。

圖10是示出用于選擇排放控制策略的示例性方法的流程圖。

圖11是示出用于以第一排放控制策略操作的示例性方法的流程。

圖12是示出用于以第二排放控制策略操作的示例性方法的流程。

圖13是示出用于以第三排放控制策略操作的示例性方法的流程。

圖14是示出用于以第四排放控制策略操作的示例性方法的流程。

圖15是在SCR系統的中間床和在排氣尾管的還原劑濃度的示意曲線圖。

圖16是示出用于診斷排放控制系統的第一和/或第二SCR區的示例性方法的流程圖。

具體實施方式

提供涉及平衡高NO_X轉化效率同時減少還原劑逃逸的各種SCR排放控制系統結構。SCR排放控制系統可以包括串聯的多于一個的SCR區(例如第一和第二SCR區)，同時在每個SCR區的上游提供給原劑。該還原劑供給可以用還原劑噴嘴、或還原劑生成裝置，例如用濃排氣操作的稀NO_X收集器。