[發明專利]選擇性催化還原效率確定

有效

• 申請號: 201810177481.1
• 申請日: 2018-03-02
• 公開（公告）號: CN108571364B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: S·特里姆博利;D·杰薩羅利;V·福爾姆考
• 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: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 喻新學

一種用于使用具有AT裝置的后處理(AT)系統的發動機的方法包括檢測AT裝置上游的廢氣中的污染物的實際濃度，其中該AT裝置用于處理發動機廢氣。該方法另外包括經由AT裝置處理廢氣并將處理后的廢氣引導至廢氣通道。該方法還包括將處理后的廢氣的一部分從廢氣通道再循環至發動機的進氣通道，并且在對處理后的廢氣的一部分進行再循環之后，使用檢測到的實際污染物濃度來確定AT裝置的效率。此外，該方法包括當確定的AT裝置效率等于或高于預定值時，保持AT系統的操作，并且當確定的AT裝置效率低于預定值時，激活指示AT裝置已經發生故障的傳感信號。

背景技術

本公開涉及在內燃機(如微粒過濾器和其他裝置)中用于有效地限制來自內燃機的廢氣排放的廢氣后處理(AT)系統。在現代稀燃內燃機(如壓燃式或柴油式)中常用的一種廢氣AT裝置是選擇性催化還原(SCR)催化器。

SCR配置為借助于由另一廢氣AT裝置(通常為柴油機氧化催化器(DOC))產生的NO₂將氮氧化物(NO_X)轉化成雙原子氮(N₂)和水(H₂O)。為了有效地除去NO_X，SCR轉化過程額外要求在廢氣流中存在有預定量的氨(NH₃)。

當在柴油發動機中使用還原劑時，SCR轉化過程可能另外需要受控量或計量的還原劑(慣用名稱為“柴油機排放處理液”(DEF))進入到廢氣流中。這種還原劑可以是包含水和氨的尿素水溶液。

發明內容

一種操作使用具有AT裝置的后處理(AT)系統的內燃機的方法包括經由進氣通道向發動機供應進氣氣流，從而操作發動機并產生廢氣，其中該AT裝置配置為處理由發動機產生的廢氣。該方法進一步包括經由傳感器檢測AT裝置上游的廢氣中的污染物的實際第一濃度，并且將指示污染物的檢測到的實際第一濃度的信號傳送至配置為調節AT系統的控制器。該方法還包括經由AT裝置處理廢氣并將處理后的廢氣引導至廢氣通道。該方法另外包括經由廢氣再循環(EGR)通道將處理后的廢氣的一部分從廢氣通道再循環至進氣通道。該方法還包括在對處理后的廢氣的一部分進行再循環之后，經由控制器使用污染物的檢測到的實際第一濃度來確定AT裝置的理論效率。另外，該方法包括當AT裝置的所確定的理論效率等于或高于預定值時，經由控制器保持AT系統的操作。此外，該方法包括：當AT裝置的所確定的理論效率低于預定值時，經由控制器激活指示AT裝置已經發生故障的傳感信號。

AT裝置可以是選擇性催化還原(SCR)催化器，而發動機可以是壓燃式發動機。

在這種情況下，污染物可以是氮氧化物(NO_X)，而傳感器可以是NO_X傳感器。此外，該方法可以進一步包括將尿素噴射到SCR催化器上游的廢氣中，并且處理廢氣可以包括SCR催化器使用噴射的尿素。

SCR催化器可以與柴油機氧化催化器(DOC)一起裝入共同的殼體中并且位于其下游。

該方法還可以包括當對處理后的廢氣一部分進行再循環時經由氣流傳感器檢測供應給發動機的氣流量，并且向控制器傳送指示氣流的檢測量的信號。該方法可以另外包括在對處理后的廢氣的一部分進行再循環之后，經由控制器使用數學關系式來確定廢氣中的理論第一NO_X濃度，即在發動機與AT裝置之間的廢氣通道中。

該方法可以進一步包括使用檢測到的實際第一NO_X濃度、確定的理論第一NO_X濃度和氣流的檢測量，經由控制器確定AT裝置下游的廢氣通道中的理論第二NO_X濃度。在這樣的實施例中，確定AT裝置的理論效率的動作可以另外經由控制器使用數學關系式中確定的理論第二NO_X濃度來實現。

該方法可以另外包括確定包含在處理后的廢氣的再循環部分中的廢氣量并且使用數學關系式中的確定的廢氣量來確定理論第一NO_X濃度。