[發明專利]用于診斷和控制選擇性催化還原設備中的氨氧化的方法

有效

• 申請號: 201811403016.1
• 申請日: 2018-11-23
• 公開（公告）號: CN109915238B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: M·A·史密斯;S·芬克;D·E·愛德華茲;孫敏;G·齊
• 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: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20;F01N11/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 林偉峰

一種用于處理來自內燃機的、包含NO_x排放的排氣氣體的排放控制系統，包括：選擇性催化還原(SCR)設備，其存儲與NO_x排放反應的還原劑；還原劑供應系統，被配置為根據還原劑存儲模型注入還原劑；NO_x模塊，被配置為生成指示NO_x濃度的NO_x濃度信號；溫度模塊，被配置為生成指示SCR設備的SCR溫度的溫度信號；以及控制模塊，可操作地被連接到還原劑供應系統、NO_x模塊和溫度模塊。控制模塊被配置為基于NO_x濃度信號和溫度信號來確定寄生氧化的還原劑的量，并且基于寄生氧化的還原劑的量來確定校正因子以修改還原劑存儲模型。

引言

本公開涉及用于內燃機的排氣系統，并且更具體地，涉及使用選擇性催化還原(SCR)單元用于排放控制的排氣系統。

從內燃機特別是柴油機排放的排氣氣體是非均相混合物，其包含氣態排放，諸如一氧化碳(CO)、未燃燒的碳氫化合物(HC)、氮氧化物(NO_x)、硫氧化物(SO_x)以及構成顆粒物質(PM)的凝聚相材料(液體和固體)。通常被設置在催化劑載體或催化劑基底上的催化劑組合物被提供在發動機排氣系統中作為后處理系統的部分，以將這些排氣成分中的某些或全部轉化為非受管制的排氣氣體組分。

排放控制系統通常包括選擇性催化還原(SCR)設備。SCR設備包括其上設置有SCR催化劑的基底，以減少排氣氣體中的NO_x的量。典型的排氣處理系統還包括還原劑輸送系統，該還原劑輸送系統注入還原劑，諸如氨(NH₃)或尿素(CO(NH₂)₂等。由SCR催化劑儲存的還原劑的量被稱為當前儲存量(例如：克)。SCR設備利用還原劑來減少NO_x。例如，當適量的還原劑被供應到SCR設備并存儲在SCR中時，還原劑在SCR催化劑存在下與NO_x反應以減少NO_x排放。從排氣中被去除的輸入到SCR催化劑的NO_x百分比被稱作為NOx轉化效率。NO_x轉化效率與SCR催化劑的當前儲存量有關。例如，NO_x轉化效率隨著SCR催化劑的當前儲存量的增加而增加，反之亦然。然而，在較低溫度和較高濃度的NO_x下，一部分供應的還原劑沒有儲存在SCR中，而是寄生氧化，導致SCR設備上儲存的還原劑低于預測。因此，將期望提供用于確定、控制和優化還原劑存儲和消耗的改進方法。

發明內容

在一個示例性實施例中，提供了用于處理來自內燃機的包含NO_x排放的排氣氣體的排放控制系統。排放控制系統包括：選擇性催化還原(SCR)設備，其存儲與NO_x排放反應的還原劑；還原劑供應系統，被配置為根據還原劑存儲模型注入還原劑；以及至少一個NO_x模塊，被配置為生成指示NOx濃度的NO_x濃度信號。排放控制系統進一步包括：至少一個溫度模塊，被配置為生成指示SCR設備的SCR溫度的溫度信號；；以及控制模塊，可操作地連接到還原劑供應系統、至少一個NO_x模塊和至少一個溫度模塊。控制模塊被配置為基于NO_x濃度信號和溫度信號來確定寄生氧化還原劑的量，并且基于寄生氧化還原劑的量來確定校正因子以修改還原劑存儲模型。

除了本文描述的特征中的一個或多個之外，寄生氧化還原劑的量基于NO_x濃度和存儲在SCR設備中的還原劑的量。

在實施例中，控制模塊響應于用校正因子修改還原劑存儲模型來調整注入的還原劑的量。

在實施例中，校正因子基于寄生氧化還原劑的量和存儲在SCR設備上的還原劑的實際量。

在實施例中，存儲在SCR設備上的還原劑的量基于存儲在存儲器單元中的還原劑存儲模型和SCR設備的壽命。