[發明專利]用于監視和再生選擇性催化還原過濾器裝置的方法

有效

• 申請號: 201810851176.6
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN109386357B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: J·李;R·米塔爾
• 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: F01N9/00
• 分類號: F01N9/00;F01N3/027;F02D41/02
• 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

提供了一種用于監視和/或再生選擇性催化還原顆粒過濾器(SCRF)的方法。SCRF包含多孔性過濾器基體和能夠還原施加于其的NO_x的催化組合物。方法包括確定SCRF壓差(dP)和確定SCRF煤煙負載量，在SCRF尚未被熟化時使用第一SCRF dP圖來確定SCRF煤煙負載量，或者在SCRF已經被熟化時使用第二SCRF dP圖來確定SCRF煤煙負載量。在達到熟化累積時間和溫度閾值中的一個或多個并且達到過濾器再生次數閾值時SCRF已經被熟化。第一SCRF dP圖和第二SCRF dP圖將SCRF dP以及SCRF溫度、廢氣質量流量和廢氣體積流量中的一個或多個與SCRF煤煙負載量相關聯。所述方法可任選地進一步包括在所確定的SCRF煤煙負載量高于煤煙負載量閾值時啟動過濾器再生。

技術領域

本發明涉及內燃機（ICE）廢氣處理系統，具體涉及用于監視和再生選擇性催化還原過濾器裝置的方法。

背景技術

在內燃機（ICE）的燃燒循環過程中，空氣/燃料混合物被供應到ICE的氣缸中。空氣/燃料混合物被壓縮和/或點火并燃燒，以提供輸出扭矩。燃燒之后，ICE活塞將氣缸中的廢氣通過排氣閥開口擠出并進入排氣系統。從ICE（特別是柴油發動機）排放的廢氣是非均質混合物，其含有氣體排放物，例如一氧化碳（CO）、未燃燒的烴、氮的氧化物（NO_x）和硫的氧化物（SO_X），以及構成煤煙的凝聚相含碳材料（液體和固體）。液體可包括（例如）水和烴。

廢氣處理系統可在配置為進行后處理過程（例如將NO_x還原，以產生更可容忍的廢氣組成氮氣（N₂）和水（H₂O））的一個或多個部件中使用催化劑。一種用于還原NO_x排放物的廢氣處理技術是選擇性催化還原（SCR）裝置，其通常包括基體或支持物，在其上布置有催化組合物。將廢氣通過催化劑將某些或全部廢氣成分轉化為期望的化合物，例如不受管制的廢氣組分。還原劑通常噴射到SCR上游熱的廢氣中，分解為氨，并被SCR吸收。然后氨在SCR催化劑的存在下將NO_x還原為氮氣和水。選擇性催化還原過濾器裝置包括施加到多孔性過濾器基體的SCR催化組合物。SCRF中累積的煤煙可被定期氧化、燃燒或者在高溫再生事件過程中除去。

發明內容

提供了一種用于確定內燃機（ICE）廢氣處理系統中采用的選擇性催化還原顆粒過濾器裝置（SCRF）中的煤煙負載量的方法。廢氣處理系統可包括配置為將廢氣輸送到SCRF的ICE，并且所述SCRF可包含多孔性過濾器基體和能夠將施加于其的NO_x物質還原的催化組合物。所述方法可包括確定SCRF壓差（dP）和確定SCRF煤煙負載量，在過濾器再生次數閾值以及熟化累積時間和溫度閾值均未達到時使用第一SCRF dP圖來確定SCRF煤煙負載量或者在達到過濾器再生次數閾值或熟化累積時間和溫度閾值中的至少一個時使用第二SCRF dP圖來確定SCRF煤煙負載量。SCRF煤煙負載量可在過濾器再生次數閾值以及過濾器再生累積時間和溫度閾值均達到時使用第二SCRF dP圖確定。SCRF催化組合物可被配置為利用還原劑來還原NO_x物質。累積時間和溫度閾值可包括時間-溫度圖，其中多個時間和溫度閾值的各自時間和溫度大小相反地變化。第一SCRF dP圖和第二SCRF dP圖可將SCRF dP與SCRF煤煙負載量水平相關聯。第一SCRF dP圖和第二SCRF dP圖可將流動阻力和SCRF dP與SCRF煤煙負載量水平相關聯，其中流動阻力可通過將SCRF dP除以通過SCRF的廢氣的體積流速來計算。