包括合理性診斷的還原劑質(zhì)量系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及排氣處理系統(tǒng)，并且更具體地涉及一種包括還原劑質(zhì)量系統(tǒng)的排氣處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]從內(nèi)燃(IC)發(fā)動(dòng)機(jī)排放的排氣是非均勻混合物，可能包含氣體排放物例如一氧化碳(CO)、未燃碳?xì)浠衔?HC)和氮的氧化物(NOx)、以及構(gòu)成顆粒物質(zhì)的凝相材料(液體和固體)。在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)中設(shè)置有通常配置在催化劑載體或基體上的催化劑組合物，以將這些排氣組分中的某些或全部轉(zhuǎn)化成非調(diào)節(jié)排氣成分。
[0003]排氣處理系統(tǒng)通常包括一個(gè)或多個(gè)選擇性催化還原(SCR)設(shè)備和還原劑輸送系統(tǒng)。SCR設(shè)備包括在上面設(shè)置有涂層的基材，其工作來減少排氣中的NOx的量。還原劑輸送系統(tǒng)注入包括活性還原劑(舉例而言，例如氨(NH3)、尿素(CO (NH2) 2)等)的還原劑溶液，其與排氣混合。當(dāng)在恰當(dāng)?shù)臈l件下將恰當(dāng)量的還原劑供應(yīng)到SCR設(shè)備時(shí)，在存在SCR涂層的情況下，還原劑與NOx反應(yīng)以減少NO x排放。還原劑溶液的質(zhì)量可能影響SCR設(shè)備有效地減少NOx排放的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)至少一個(gè)示例性實(shí)施例，一種排氣處理系統(tǒng)包括還原劑輸送系統(tǒng)，該還原劑輸送系統(tǒng)配置為將還原劑溶液引入到流經(jīng)排氣處理系統(tǒng)的排氣。選擇性催化劑還原設(shè)備配置為與還原劑溶液化學(xué)反應(yīng)，以引起降低排氣中的水平的NOx轉(zhuǎn)化。還原劑質(zhì)量傳感器配置為生成指示還原劑溶液的質(zhì)量的電信號(hào)。所述排氣處理系統(tǒng)還包括合理性診斷控制模塊，該合理性診斷控制模塊配置為基于還原劑溶液的質(zhì)量與NOxR化之間的比較，將還原劑質(zhì)量傳感器合理化。
[0005]根據(jù)另一個(gè)示例性實(shí)施例，一種將確定由排氣處理系統(tǒng)輸送的還原劑溶液的質(zhì)量的還原劑質(zhì)量傳感器合理化的合理性診斷控制模塊包括配置為存儲(chǔ)查找表的存儲(chǔ)器單元。所述查找表存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于還原劑溶液的質(zhì)量的多個(gè)質(zhì)量參數(shù)和對(duì)應(yīng)于每個(gè)質(zhì)量參數(shù)的NOxR化閾值。電子NOx轉(zhuǎn)化單元配置為基于測(cè)量NO 化參數(shù)和建模NO 化參數(shù)來確定NO滿化差值。電子合理化單元配置為將還原劑溶液的質(zhì)量與查找表的質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行比較，以確定對(duì)應(yīng)的NOx轉(zhuǎn)化閾值。所述電子合理化單元進(jìn)一步配置為基于NO x轉(zhuǎn)化差值與所確定的NOx轉(zhuǎn)化閾值之間的比較，將還原劑質(zhì)量傳感器合理化。
[0006]在又一個(gè)不例性實(shí)施例中，一種將包括在排氣處理系統(tǒng)中的還原劑質(zhì)量傳感器合理化的方法包括將還原劑溶液引入到流經(jīng)排氣處理系統(tǒng)的排氣。該方法還包括響應(yīng)于還原劑溶液而引起降低排氣中的叫的水平的NOx轉(zhuǎn)化。該方法還包括確定還原劑溶液的質(zhì)量；以及基于還原劑溶液的質(zhì)量與NOx轉(zhuǎn)化之間的比較將還原劑質(zhì)量傳感器合理化。
[0007]1.一種包括在具有內(nèi)燃機(jī)的車輛中的排氣處理系統(tǒng)，包括:
還原劑輸送系統(tǒng)，配置為將還原劑溶液引入到流經(jīng)所述排氣處理系統(tǒng)的排氣； 選擇性催化劑還原設(shè)備，配置為與所述還原劑溶液化學(xué)反應(yīng)，以引起降低所述排氣中的NOx的水平的NO x轉(zhuǎn)化；
還原劑質(zhì)量傳感器，配置為生成指示所述還原劑溶液的質(zhì)量的電信號(hào)；以及合理性診斷控制模塊，配置為基于所述還原劑溶液的質(zhì)量與所述NOxR化之間的比較，將所述還原劑質(zhì)量傳感器合理化。
[0008]2.如方案I所述的排氣處理系統(tǒng)，其中所述合理性診斷控制模塊基于所述NOxR化來確定所述選擇性催化劑設(shè)備的NOx轉(zhuǎn)化效率，并且基于所述NO x轉(zhuǎn)化效率確定NO x轉(zhuǎn)化差值。
[0009]3.如方案2所述的排氣處理系統(tǒng)，其中所述NOx轉(zhuǎn)化差值基于測(cè)量NO 化和建模NOx轉(zhuǎn)化。
[0010]4.如方案3所述的排氣處理系統(tǒng)，其中所述測(cè)量NOx轉(zhuǎn)化基于由設(shè)置在所述選擇性催化劑設(shè)備的上游的第一傳感器確定的第一 N0x值、和由設(shè)置在所述選擇性催化劑設(shè)備的下游的第二傳感器確定的第二 NOx值。
[0011]5.如方案4所述的排氣處理系統(tǒng)，其中所述建模NOxR化基于存儲(chǔ)的NOx轉(zhuǎn)化模型、存儲(chǔ)在所述選擇性催化劑設(shè)備上的氨(NH3)的水平、以及所述選擇性催化劑設(shè)備的溫度。
[0012]6.如方案5所述的排氣處理系統(tǒng)，其中所述合理性診斷控制模塊基于所述還原劑溶液的質(zhì)量確定NOx差值閾值，并且所述比較還包括將所述NO x差值與所述NO x差值閾值進(jìn)行比較。
[0013]7.如方案6所述的排氣處理系統(tǒng)，其中所述合理性診斷控制模塊響應(yīng)于所述NOx差值小于所述NOx差值閾值，而確定所述還原劑質(zhì)量傳感器是有缺陷的。
[0014]8.如方案7所述的排氣處理系統(tǒng)，其中響應(yīng)于確定所述還原劑質(zhì)量傳感器是有缺陷的，而執(zhí)行校正動(dòng)作來補(bǔ)償所述還原劑溶液。
[0015]9.如方案8所述的排氣處理系統(tǒng)，其中所述校正動(dòng)作包括基于所述還原劑溶液的質(zhì)量來調(diào)節(jié)被引入到所述排氣中的還原劑溶液的量。
[0016]10.如方案9所述的排氣處理系統(tǒng)，其中所述還原劑溶液的質(zhì)量基于所述還原劑溶液中的包括氨(NH3)的量的溶液比例。
[0017]11.如方案10所述的排氣處理系統(tǒng)，其中所述溶液比例基于所述還原劑溶液中的相對(duì)于水(H2O)的量的氨(NH3)的量。
[0018]12.一種電子控制模塊，配置為將確定由排氣處理系統(tǒng)輸送的還原劑溶液的質(zhì)量的還原劑質(zhì)量傳感器合理化，包括:
存儲(chǔ)器單元，配置為存儲(chǔ)查找表，所述查找表標(biāo)引對(duì)應(yīng)于還原劑溶液的質(zhì)量的多個(gè)質(zhì)量參數(shù)和對(duì)應(yīng)于每個(gè)質(zhì)量參數(shù)的NOxR化閾值；
電子NOx轉(zhuǎn)化單元，配置為基于測(cè)量NO與化參數(shù)和建模NO與化參數(shù)來確定NO x轉(zhuǎn)化差值；以及
電子合理化單元，配置為將所述還原劑溶液的質(zhì)量與所述查找表的質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行比較，以確定對(duì)應(yīng)的NOx轉(zhuǎn)化閾值，并且基于所述NO x轉(zhuǎn)化差值與所確定的NO x轉(zhuǎn)化閾值之間的比較，將所述還原劑質(zhì)量傳感器合理化。
[0019]13.如方案12所述的電子控制模塊，其中所述測(cè)量NOx轉(zhuǎn)化參數(shù)指示由選擇性催化劑轉(zhuǎn)化設(shè)備執(zhí)行的實(shí)際NOxR化效率，并且所述建模NOx轉(zhuǎn)化參數(shù)指示由選擇性催化劑轉(zhuǎn)化設(shè)備執(zhí)行的期望NOx轉(zhuǎn)化效率。
[0020]14.如方案13所述的電子控制模塊，其中所述質(zhì)量參數(shù)和所述還原劑溶液的質(zhì)量基于所述還原劑溶液中的氨(NH3)的量。
[0021]15.一種將包括在具有內(nèi)燃機(jī)的車輛的排氣處理系統(tǒng)中的還原劑質(zhì)量傳感器合理化的方法，該方法包括:
將還原劑溶液引入到流經(jīng)所述排氣處理系統(tǒng)的排氣；
響應(yīng)于所述還原劑溶液，而引起降低所述排氣中的NO5^水平的NO x轉(zhuǎn)化；
確定所述還原劑溶液的質(zhì)量；以及
基于所述還原劑溶液的質(zhì)量與所述NOxR化之間的比較，將所述還原劑質(zhì)量傳感器合理化。
[0022]16.如方案15所述的方法，所述NOx轉(zhuǎn)化限定所述選擇性催化劑設(shè)備的NO x轉(zhuǎn)化效率。
[0023]17.如方案16所述的方法，所述勵(lì)與化效率包括基于測(cè)量NOx轉(zhuǎn)化和建模NO滿化的NOx轉(zhuǎn)化差值。
[0024]18.如方案17所述的方法，還包括基于所述還原劑溶液的質(zhì)量確定NOx差值閾值，并且將所述NOxR化差值與所述NO x差值閾值進(jìn)行比較，以將所述還原劑質(zhì)量傳感器合理化。
[0025]19.如方案18所述的方法，還包括響應(yīng)于所述NOx轉(zhuǎn)化差值小于所述NO x差值閾值確定所述還原劑質(zhì)量傳感器是有缺陷的。
[0026]20.如方案19所述的方法，還包括響應(yīng)于確定所述還原劑質(zhì)量傳感器是有缺陷的而執(zhí)行校正動(dòng)作來補(bǔ)償所述還原劑溶液。
[0027]從下面結(jié)合附圖時(shí)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的詳細(xì)描述，容易理解本發(fā)明教導(dǎo)的上述特征。
【附圖說明】
[0028]僅以示例方式，其他特征和細(xì)節(jié)出現(xiàn)在下面的實(shí)施例的詳細(xì)描述中，詳細(xì)描述參考附圖，在附圖中:
圖1是根據(jù)示例性實(shí)施例的包括還原劑溶液質(zhì)量系統(tǒng)的排氣處理系統(tǒng)的示意圖；
圖2是根據(jù)示例性實(shí)施例的配置為將確定由排氣處理系統(tǒng)輸送的還原劑溶液的質(zhì)量的還原劑質(zhì)量傳感器合理化的電子控制模塊；以及
圖3是例示根據(jù)示例性實(shí)施例的將包括在排氣處理系統(tǒng)中的還原劑質(zhì)量傳感器合理化的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]現(xiàn)在參考圖1，示例性實(shí)施例涉及排氣處理系統(tǒng)10，用于減少內(nèi)燃(IC)發(fā)動(dòng)機(jī)12的調(diào)節(jié)排氣組分。本文描述的排氣處理系統(tǒng)10可以實(shí)施在各種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中。這些發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)例如可以包括但不限于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、汽油直噴系統(tǒng)以及均質(zhì)充量壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。
[0030]排氣處理系統(tǒng)10通常包括一個(gè)或多個(gè)排氣管道14以及一個(gè)或多個(gè)排氣處理設(shè)備。可以包括多個(gè)段的排氣管道14將排氣16從發(fā)動(dòng)機(jī)12輸送到排氣處理系統(tǒng)10的各個(gè)排氣處理設(shè)備。排氣處理設(shè)備包括但不限于氧化催化劑設(shè)備(“OC”)18、顆粒過濾器(“PF”)19以及選擇性催化還原(“SCR”)設(shè)備20。如可以認(rèn)識(shí)到的那樣，本發(fā)明的排氣處理系統(tǒng)10可以包括如圖1所示的排氣處理設(shè)備18、19和20中的一個(gè)或多個(gè)和/或其他排氣處理設(shè)備(未示出)的各種組合，并且不限于本示例。
[0031]在圖1中，如可以認(rèn)識(shí)到的那樣，OC 18可以是在本領(lǐng)域中已知的各種直通式氧化催化劑設(shè)備中的一種。在各個(gè)實(shí)施例中，OC 18可以包括直通式金屬或陶瓷整體基材，其被包裝在膨脹襯墊或者當(dāng)受熱時(shí)膨脹的其他適當(dāng)?shù)妮d體中，從而固定并隔離