[發明專利]SCR系統保護性還原劑噴射控制方法、SCR系統及控制單元

在審

• 申請號: 201911116512.3
• 申請日: 2019-11-15
• 公開（公告）號: CN112814765A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 穆安帝;許玉江
• 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: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王麗軍

公開了一種SCR系統保護性還原劑噴射控制方法，包括下述步驟：在發動機運轉的狀態下監控SCR系統狀態；在SCR系統的噴嘴持續不向發動機排氣流噴射還原劑的狀況下，至少基于還原劑持續不噴射時間確定需要啟動用于保護噴嘴不受排氣流中的硫氧化產生的酸性溶液腐蝕的保護性還原劑噴射；在確定出需要啟動保護性還原劑噴射時，控制噴嘴向排氣流噴射還原劑。還公開了能夠執行上述方法的SCR系統及其控制單元。

技術領域

本申請涉及一種用于在SCR(選擇性催化還原)系統中為保護還原劑噴嘴實施的還原劑噴射控制方法和相應的SCR系統控制單元。

背景技術

SCR系統被用于降低柴油發動機排氣中的NOx含量。在SCR系統中，還原劑，最常見的是尿素水溶液，被噴射到排氣中，從而在SCR催化器中將排氣中有害的NOx還原為無害的氮氣、水等成分。

在排氣溫度低于大約200℃時，SCR催化器幾乎喪失所有活性，此時會停止向排氣中噴射還原劑，以避免還原劑浪費和在排氣管中結晶。在發動機運轉時，若排氣溫度低而導致長時間未噴射還原劑，則還原劑噴嘴處由于機械結構本身的原因，不可避免地存在還原劑微泄漏，并濕潤噴嘴末端的表面。由于柴油中含有微量的硫，硫在排氣中燃燒后產生硫氧化物。硫氧化物在經過還原劑噴嘴末端表面時，會與噴嘴末端表面上的水分結合形成亞硫酸和硫酸溶液，進而腐蝕噴嘴末端表面。該酸性溶液還可能通過噴嘴的噴射孔滲透到噴嘴內部，從而腐蝕噴嘴內部，尤其是閥針。該酸性溶液對噴嘴的腐蝕，可能導致噴嘴性能下降，噴嘴破損失效等等。

發明內容

考慮到上面描述的問題，本申請旨在提供一種在發動機運轉而長時間未噴射還原劑的情況下保護還原劑噴嘴的技術，避免還原劑噴嘴被硫氧化物酸性溶液腐蝕。

根據本申請的一個方面，提供了一種SCR系統保護性還原劑噴射控制方法，包括下述步驟：

在發動機運轉的狀態下監控SCR系統狀態；

在SCR系統的噴嘴持續不向發動機排氣流噴射還原劑的狀況下，至少基于還原劑持續不噴射時間確定需要啟動用于保護噴嘴不受排氣流中的硫氧化產生的酸性溶液腐蝕的保護性還原劑噴射；

在確定出需要啟動保護性還原劑噴射時，控制噴嘴向排氣流噴射還原劑。

本申請的其它方面提供了一種SCR系統及其控制單元，配置成執行本申請的方法以便對還原劑噴嘴實施保護性還原劑噴射。

根據本申請，在發動機運轉而長時間未向排氣中噴射還原劑的情況下，定期強制性地向排氣中噴射一定量的還原劑，以便沖洗掉附著在噴嘴上的硫氧化物酸性溶液，由此抑制或避免硫氧化物酸性溶液對噴嘴的腐蝕，確保噴嘴的性能，延長噴嘴的壽命。

附圖說明

圖1是根據本申請的一種可行實施方式的SCR系統的一部分的示意圖；

圖2是SCR系統的噴嘴的示意圖；

圖3是根據本申請的一種可行實施方式的SCR系統保護性還原劑噴射控制方法的示意性流程圖。

具體實施方式

圖1示出了根據本申請的一種實施方式的SCR系統的一部分的示意圖，該SCR系統與發動機1、尤其是柴油發動機的排氣管2關聯，并且主要包括布置在排氣管2中的SCR催化器3，以及布置在SCR催化器3上游的用于向排氣管2中噴射還原劑的還原劑噴嘴4。還原劑噴嘴4通過壓力管線5由SCR系統中的泵送單元(未示出)供應還原劑。

SCR系統的操作由SCR系統控制單元6控制。SCR系統控制單元6可直接控制還原劑噴嘴4的操作(開閉)。SCR系統控制單元6可以是相對于發動機控制單元獨立的控制單元，并且與發動機控制單元協同工作。或者，SCR系統控制單元6可以構造成發動機控制單元中的一個子單元；換言之，發動機控制單元同時控制發動機1和SCR系統的操作。不論是哪種形式，SCR系統控制單元6對SCR系統的控制，取決于發動機1的運轉狀態。