[發明專利]用于氧化催化劑的車載性能監控的設備和方法有效

申請號：	201210055324.6	申請日：	2012-01-26
公開（公告）號：	CN102678240A	公開（公告）日：	2012-09-19
發明（設計）人：	S·任;S·R·戈登	申請（專利權）人：	通用汽車環球科技運作有限責任公司
主分類號：	F01N11/00	分類號：	F01N11/00;F01N9/00
代理公司：	中國專利代理(香港)有限公司 72001	代理人：	韋欣華;楊思捷
地址：	美國密***	國省代碼：	美國;US
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摘要：
搜索關鍵詞：	用于氧化催化劑車載性能監控設備方法
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【說明書】：

技術領域

本發明示例性的實施方案涉及監控發動機排氣系統，更具體地，涉及確定發動機排氣流中氧化催化劑(DOC)的NO到NO₂的轉化效率的設備和方法。

背景技術

降低內燃機排氣中的某些成分已經引起了廣泛關注。近期，關注點放在了柴油發動機上。柴油發動機排氣典型地包括氣體排放物，諸如二氧化碳(“CO₂”)、水蒸氣(“H₂O”)、未燃燒的烴(“HC”)、一氧化碳(“CO”)、包括NO和NO₂的氮氧化物“NO_X”以及固態和/或液態的凝聚相材料(稱為顆粒物)。對于柴油發動機排氣的處理可以包括多種具有一或多種布置在基底上用來減少柴油排氣中某些成分水平的催化劑的催化劑裝置。例如，柴油排氣處理系統可以包括氧化催化劑，其也被稱為柴油氧化催化劑(“DOC”)，以將HC和CO轉化為CO₂和水；還包括對NO_X進行還原的催化劑，以及顆粒過濾器，其也被稱為柴油顆粒過濾器(“DPF”)，用來除去顆粒。

對于柴油排氣處理技術的一個特別關注點是使用選擇性催化還原(“SCR”)催化劑用于還原NO_X。該技術包括通過氨或者諸如脲的氨源將NO_X催化促進還原為氮氣和氧氣。該還原反應的效率受進入到SCR反應器的排氣流中的NO₂∶NO_X的比率的影響顯著。該比率對于SCR效率的影響在較低的運行溫度(例如，小于300℃)下尤其明顯。對于典型的沸石基SCR催化劑，希望的NO₂∶NO_X比率大約為0.5，這是快速SCR反應所需要的。然而，從發動機中排出的排氣的NO₂∶NO_X比率通常展現為小于理想NO₂∶NO_X比率的小于0.2。幸運的是，通常布置在柴油處理系統中的SCR反應器上游的DOC裝置能夠將NO轉化為NO₂，從而使進入到SCR反應器的排氣中的NO₂∶NO_X的比率能更接近期望的比率。

但是，依靠DOC裝置對于將NO轉化為NO₂以提高進入到SCR裝置的排氣流中的NO∶NO₂比率存在一個問題，即DOC裝置的NO到NO₂轉化效率因設備老化和/或工作條件而不同。因此期望能夠在車輛上監控DOC排氣處理裝置的NO到NO₂轉化效率。然而，大部分NO_X傳感器不能區分NO和NO₂，因此直接車載監測DOC的NO到NO₂的轉化效率是不可行的。因此，需要提供一種測量DOC排氣處理裝置的轉化NO到NO₂的效率的系統和方法。

發明內容

在一個本發明的示例性實施方案中，一種能夠確定在柴油發動機運行期間通過氧化催化劑將發動機排氣流中NO到NO₂的轉化率的排氣處理系統，其包括：

布置于發動機排氣流中的氧化催化劑；

布置于排氣流中在氧化催化劑上游的溫度傳感器；

布置于排氣流中在氧化催化劑下游的溫度傳感器；以及

控制器，其包括與布置于排氣流中在氧化催化劑上游的溫度傳感器和布置于排氣流中在氧化催化劑下游的溫度傳感器相連通的微處理器；以及包括用于使所述微處理器執行一種方法的指令的存儲介質，所述方法包括：

將碳化氫化合物燃料噴射入氧化催化劑上游的排氣流；

測量氧化催化劑上游側和下游側的排氣流的溫度；

計算氧化催化劑上游側和下游側的排氣流的溫度差；

基于氧化催化劑的上游側和下游側溫度與NO到NO₂的轉化率之間的預定關聯關系通過前述排氣流的溫度差確定由氧化催化劑轉化的NO到NO₂的轉化率。

在本發明的另外一個示例性的實施方案中，一種確定在發動機運行期間通過氧化催化劑轉化發動機排氣流中NO到NO₂的轉化率的方法，包括如下步驟：

將碳化氫化合物燃料噴射入氧化催化劑上游的排氣流；