用于柴油机排气系统中的低温定量供给的系统、方法和装置的制造方法_3

文档序号:9893295阅读:来源:国知局
由操作者或技术人员解译键通事件和/或通过初始化开始。操作302可以替代地或附加地包括解译通信或其它参数,其指示低温定量供给周期确定的操作在过程300完成时,重新启动过程300。过程300进行到操作304,在这里SCR催化器中间床温度被解译。
[0035]过程300从操作304进行到条件句306,在这里确定SCR催化器中间床温度是否小于低温定量供给温度阈值。在某些实施方案中,低温定量供给温度阈值介于150 0C和1900C之间。如果条件句306是否定的,程序300进行到设定低温定量供给周期为禁用的操作318。
[0036]如果条件句306是肯定的,过程300进行到条件句308,在这里确定当前还原剂定量供给速率是否大于低温定量供给速率阈值。如果条件句308是否定的,过程300进行到减小低温定量供给还原剂存储计时器的阈值的操作312。过程300然后从操作312继续到条件句316,在这里确定低温定量供给还原剂存储计时器是否小于低温定量供给时间阈值。如果条件句316是否定的,过程300进行到如上所述的设置低温定量供给周期为禁用并复位还原剂存储低温阈值计时器为0(零)的操作318。如果条件句316是肯定的,过程300进行到设定低温定量供给周期为启用的操作320。从操作318和320,过程300在322被终止。
[0037]如果条件句308是肯定的,过程300前进到条件句310以确定当前排气流量是否在一段时间内高于或等于低温定量供给流量阈值。如果条件句310在一段时间内为肯定的,程序300继续至如上所述的将低温定量供给还原剂存储计时器减小到小于低温定量供给时间阈值的操作316。如果条件句310是否定的,过程300进行到增加低温定量供给还原剂存储计时器的操作314。过程300从操作314前进到条件句316,如上所述,在那里确定低温定量供给还原剂存储计时器是否小于低温定量供给时间阈值。
[0038]本文公开了系统、装置和方法的各个方面。例如,一个方面涉及到包括确定在排气后处理系统中的选择性催化还原(SCR)催化器床的中间床温度处于低温工作范围并当在低温工作范围,开始低温定量供给周期以通过一系列还原剂的脉冲注入来提供一定量的还原剂到排气后处理系统的方法。脉冲的长度根据SCR催化器床的中间床温度在定量供给周期内被动态调整。
[0039]在该方法的一个实施方案中,SCR催化器中间床的低温工作范围包括确定SCR催化器中间床的温度介于150 0C和190 °C之间。在一个细化中,该方法包括响应于确定排气流量低于预定排气流量阈值而终止低温定量供给周期。在进一步的细化中,该方法包括响应于确定SCR催化器的效率高于预定SCR催化器效率阈值而终止低温定量供给周期。在本方法的进一步细化中,还原剂是尿素水溶液。
[0040]在该方法的另一个实施方案中,预定SCR催化器效率阈值基于SCR催化器中间床温度在低温定量供给周期内动态变化。在该方法的细化中,排气后处理系统还包括柴油微粒过滤器(DPF)。还原剂的量是由SCR催化器的撞击极限限制的。撞击极限被根据DPF出口温度、排气流量以及环境温度来确定。
[0041]在进一步的细化中,该方法包括确定一组启用条件在开始低温定量供给周期之前被满足。该组启用条件包括排气后处理系统的柴油微粒过滤器(DPF)的出口温度高于DPF温度阈值;环境温度高于环境温度阈值;环境压力高于环境压力阈值;尿素沉淀计时器小于尿素沉淀计时器阈值;累积的低温定量供给量小于累积的还原剂阈值;以及氨存储计时器小于氨存储计时器阈值。
[0042]在另一个方面中,方法包括当SCR催化器在低温工作范围内时将还原剂定量供给到选择性催化还原(SCR)催化器上游的发动机废气中。定量供给还原剂包括:在工作周期中通过一系列脉冲注入预定量的还原剂,每一个脉冲都具有工作时间与连续脉冲之间的不工作时间。工作时间和不工作时间是在低温工作范围期间SCR催化器的中间床温度的函数。
[0043]在该方法的细化中,预定量的还原剂被选择以满足在SCR催化器的出口的氨与一氧化二氮的比率。氨与一氧化二氮的比率是SCR催化器的中间床温度的函数。在本方法的进一步细化中,低温工作范围对应于SCR催化器的150 0C和190 °C之间的中间床温度。
[0044]在一个细化中,该方法包括当SCR催化器的效率超过了基于SCR催化器的中间床温度变化的动态的SCR催化器效率阈值时,终止工作周期。在进一步的细化中,该方法包括当发动机废气的排气流量小于预定排气流量阈值时终止工作周期。在一个实施方案中,还原剂的预定量是由SCR催化器上的还原剂的撞击极限限制的。撞击极限是SCR催化器上游的发动机废气、柴油微粒过滤器的出口温度和环境温度的函数。
[0045]在另一个方面,装置包括连接到发动机排气输出NOx传感器、选择性催化还原(SCR)出口NOx传感器、柴油微粒过滤器出口温度传感器、还原剂闭合器控制阀和SCR催化器中间床的温度传感器的电子控制器,每个传感器都与内燃机的排气系统相关。该电子控制器包括低温定量供给启用模块、低温定量供给开关模块、低温定量供给命令模块和低温定量供给撞击极限模块。
[0046]在一个实施方案中,低温定量供给启用模块被配置为确定闭合器控制阀的操作的低温定量供给周期响应于多个排气系统的工作条件被启用。在进一步的实施方案中,低温定量供给开-关模块被配置为确定用于通过闭合器控制阀的还原剂的多个脉冲的定量供给工作时间和在低温定量供给工作周期中的连续脉冲之间的定量供给不工作时间。定量供给工作时间和定量供给不工作时间是根据在低温定量供给周期期间来自SCR催化器的中间床温度传感器的温度信号来确定的。
[0047]在一个实施方案中,低温定量供给命令模块被配置为确定在定量供给周期中提供一定量的还原剂的低温定量供给命令,该一定量的还原剂满足基于在低温定量供给周期期间的中间床SCR催化器温度的最大氨与NOx的比率。在进一步的实施方案中,低温定量供给撞击极限模块被配置为确定低温定量供给撞击极限命令以限制最终低温定量供给命令。最终的低温定量供给命令被基于柴油微粒过滤器的出口温度、排气流量、和环境温度来确定。
[0048]在一个实施方案中,还原剂定量供给启用模块还配置为确定还原剂定量供给启用命令给低温定量供给开关模块。还原剂定量供给启用命令被根据排气流量、SCR催化器中间床温度、低温定量供给效率目标以及SCR催化器的效率来确定。SCR效率被根据低温定量供给SCR催化器的效率目标查找表和SCR催化器中间床温度来确定。
[0049]根据另一个方面,系统包括内燃机和柴油机排气后处理系统,内燃机具有用于接收来自内燃机的操作产生的废气的排气系统,柴油机排气后处理系统包括用于处理由内燃机的操作产生的废气的还原剂源。柴油机排气后处理系统还包括闭合器,其可操作来从储罐沿着通过控制阀到与排气系统流体连通的注入器的流动路径栗送还原剂。柴油机排气后处理系统还包括具有SCR催化器温度传感器的选择性催化还原(SCR)催化器。系统还包括连接到还原剂控制阀的控制器,其可操作来调整还原剂控制阀以控制在流动路径中的还原剂的流量。控制器被配置为可变地调节还原剂的流量。
[0050]在一个实施方案中,系统被配置为控制所述控制阀来执行任何本文描述的低温定量供给的方法。在一个细化中,SCR催化器中间床温度是通过位置介于上游SCR催化床和下游SCR催化器床之间的SCR中间床的SCR催化器温度传感器确定的。在进一步细化中,控制器被配置为确定SCR催化器中间床温度是否在低温工作范围内。在一个实施方案中,低温工作范围对应于SCR催化器的150 °C和190 °C之间的中间床温度。
[0051]在其他实施方案中,排气后处理系统还可包括用于容纳还原剂的储罐、可操作来从储罐栗送还原剂的闭合器、用于调节从闭合器排出的还原剂的量的阀、从闭合器通过阀将还原剂注入到内燃机的排气系统的注入器、和注入器下游的选择性催化还原催化器。
[0052]虽然本发明已经在附图和前面的描述中示出并详细描述,但其在特性上被认
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