[發明專利]用于控制排氣處理流體配給的柴油機排氣系統和方法

有效

• 申請號: 201580072503.2
• 申請日: 2015-10-28
• 公開（公告）號: CN107109991B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: B.凱皮;M.卡薩雷拉;M.D.馬倫科希梅內斯
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20;F01N9/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張雨;鄧雪萌

一種用于控制柴油機排氣處理流體的配給的方法，包括提供柴油發動機和排氣系統。排氣系統包括排氣后處理裝置（14）并且被聯接到柴油發動機（12）。噴射裝置（18）被提供在排氣系統中以用于根據預定程序將柴油機排氣處理流體配給到排氣系統中。確定排氣后處理裝置（14）的冷凝水含量。當確定排氣后處理裝置的冷凝水含量高于規定的閾值時，排除由預定程序引導的配給事件，使得噴射裝置（18）不被操作成向排氣后處理裝置提供柴油機排氣處理流體。

背景技術

為了防止排放未燃燒燃料，柴油發動機能夠以稀的空燃比（大于化學計量）運行。然而，在稀燃燒中存在的過量氧會產生氮氧化物。因此，柴油發動機除其他各種污染物之外還產生大量氮氧化物。政府法規要求采取某些措施來限制進入大氣的污染物的量。這包括在許多柴油發動機的排氣中提供排氣后處理裝置，諸如選擇性催化還原（SCR）系統。

SCR系統包含催化劑涂層，柴油發動機的排氣必須經過該涂層。周期性地，柴油機排氣處理流體或還原劑，諸如尿素、無水氨或氨水，在催化劑之前被配給。該流體分解成氨和其他氣體，并且氨被吸收到催化劑涂層中。隨著排氣通過包含氨的涂層，取決于所用的柴油機排氣處理流體，還原反應將污染物（例如，NO_x）轉化成危害較小的產物：氮（N₂）、水（H₂O）和/或二氧化碳（CO₂）。配給的預定時機以及配給的柴油機排氣處理流體的量對于確保SCR系統正確地發揮功能是非常重要的。如果催化劑涂層不包含足夠的被吸收的氨，則污染物將通過SCR系統而不發生反應。如果過多柴油機排氣處理流體被噴射，則氨將通過SCR系統而不發生反應。

發明內容

本發明在一方面提供用于控制柴油機排氣處理流體的配給的方法。提供柴油發動機，并且包括排氣后處理裝置的排氣系統被聯接到柴油發動機。噴射裝置被提供在排氣系統中以用于根據預定程序將柴油機排氣處理流體配給到排氣系統中。確定排氣后處理裝置的冷凝水含量。當確定排氣后處理裝置的冷凝水含量高于規定的閾值時，排除由預定程序引導的配給事件，使得噴射裝置不被操作成向排氣后處理裝置提供柴油機排氣處理流體。

本發明在另一方面提供用于處理來自柴油發動機的排氣的柴油機排氣系統。柴油機排氣系統包括排氣后處理裝置。噴射裝置被構造成將柴油機排氣處理流體引入到排氣后處理裝置中。控制器被編程為接收來自多個傳感器的輸出。控制器被編程為確定排氣后處理裝置的冷凝水含量，并且提供輸出，從而基于排氣后處理裝置的所確定的冷凝水含量來控制噴射裝置的致動。

本發明在又一方面提供用于控制聯接到柴油發動機的排氣系統內的柴油機排氣處理流體的配給的方法。借助控制器基于至該控制器的一個或多個輸入來分析排氣后處理裝置的冷凝水含量。控制器驗證排氣后處理裝置內的冷凝水含量低于規定的冷凝水閾值。在驗證出排氣后處理裝置內的冷凝水含量低于規定的冷凝水閾值時，從控制器發送控制信號至柴油機排氣處理流體噴射裝置，以便向排氣后處理裝置配給柴油機排氣處理流體。

通過參考下述具體實施方式和附圖，本發明的其他特征和方面將變得清楚。

附圖說明

圖1是柴油發動機和排氣系統的示意圖。

圖2是示出根據本發明的一個實施例的排氣處理流體配給方法的流程圖。

圖3是示出一個發動機測試循環的視圖，其提示了在排氣后處理裝置中的冷凝水積聚、以及當飽和時柴油機排氣處理流體向排氣后處理裝置中的配給。

圖4是比較在各個溫度下在水浸循環之前和之后的排氣后處理裝置的NO_x轉化效率的視圖。

圖5A是排氣后處理裝置、測量裝置和控制器的示意圖。

圖5B是示出圖5A的測量裝置的輸出的視圖。