控制选择性催化还原系统的方法技术方案

当预测和测量的下游NOx值之间的NOx误差超过阈值时，选择性催化还原装置(SCR)系统执行侵入稳态剂量校正(SSDC)。在SSDC中，如果检测到NOx突破或NH3泄漏在SSDC阈值以上，则发生短期还原剂剂量适应。可选地，如果先前短期适应的量值超过短期适应阈值，则发生长期剂量适应。基于在一段时间内发生的侵入事件的数量和该时间段内的NOx误差的变化，如果SSDC不足以改善SCR性能，则方法包括通过以下一个或多个来修改SSDC协议：增加短期适应的持续时间、降低SSDC阈值、以及减小短期适应阈值。该方法还包括随后抑制侵入事件的发生。

【技术实现步骤摘要】
控制选择性催化还原系统的方法
技术介绍
从内燃机排出的排气是包含气体排放物的非均相混合物，例如一氧化碳(“CO”)、未燃烧的碳氢化合物(“HC”)和氮氧化物(“NOx”)以及构成颗粒物质(“PM”)的凝相材料(液体和固体)。通常设置在催化剂载体或基质上的催化剂组合物作为后处理系统的一部分提供在发动机排气系统中，以转化某些或所有这些排气成分。排气处理系统，例如附属于柴油发动机的排气处理系统，通常包括选择性催化还原装置(SCR)。SCR包括其上设置有SCR催化剂的基质，以减小排气中的NOx量。典型的排气处理系统还包括还原剂输送系统，其注射还原剂，例如氨(NH3)、尿素(CO(NH2)2等)。SCR利用NH3来还原NOx。例如，当在适当条件下向SCR供应适量的NH3时，NH3在SCR催化剂存在下与NOx反应以减小NOx排放。如果还原反应速率太慢，或者如果排气中存在过量的氨，则氨可能从SCR中泄漏。另一方面，如果排气中的氨过少，则SCRNOx转化效率降低。
技术实现思路
提供了一种用于控制选择性催化还原装置(SCR)系统的方法。SCR配置成接收排气和还原剂，并且该系统还包括控制器，该控制器能够预测SCR下游的NOx浓度并通过计算机实现的化学模型控制SCR的还原剂剂量。迭代地，在稳态条件下，系统通过将SCR下游NOx测量值与预测的NOx值进行比较来执行稳态剂量校正(SSDC)以确定NOx误差，通过调节还原剂剂量来启动侵入事件以确定NOx突破程度，或者如果NOx误差超过NOx误差阈值，则在侵入事件开始之前发生还原剂泄漏，如果NOx突破或还原剂泄漏程度超过相应的NOx突破阈值或还原剂泄漏阈值，则对还原剂剂量进行短期适应，以便在合理性计时器确定的一段时间内减小NOx突破或还原剂泄漏，如果短期适应的量值超过短期适应阈值，则可选地对还原剂剂量进行长期适应。该方法包括基于在一段时间内发生的侵入事件的数量和该时间段内的NOx误差的变化来确定SSDC不足以改善SCR性能，并修改SSDC协议。可以通过以下一个或多个来修改SSDC协议：增加合理性计时器、降低NOx突破阈值和还原剂泄漏阈值中的一个或多个、以及减小短期适应阈值。可以通过修改化学模型的还原剂存储估计来进行短期还原剂剂量适应。还原剂可以通过还原剂注射器给料，并且可以通过修改还原剂注射器的通电时间来进行长期还原剂剂量适应。可以针对多个侵入事件修改合理性计时器。排气可以通过内燃机与SCR连通。还提供了一种用于控制选择性催化还原装置(SCR)系统的方法。SCR配置成接收排气和还原剂，并且该系统还包括控制器，该控制器能够预测SCR下游的NOx浓度并通过计算机实现的化学模型控制SCR的还原剂剂量。迭代地，在稳态条件下，系统通过将SCR下游NOx测量值与预测的NOx值进行比较来执行稳态剂量校正(SSDC)以确定NOx误差，通过调节还原剂剂量来启动侵入事件以确定NOx突破程度，或者如果NOx误差超过NOx误差阈值，则在侵入事件开始之前发生还原剂泄漏，如果NOx突破或还原剂泄漏程度超过相应的NOx突破阈值或还原剂泄漏阈值，则对还原剂剂量进行短期适应，以便在一段时间内减小NOx突破或还原剂泄漏，如果短期适应的量值超过短期适应阈值，则可选地对还原剂剂量进行长期适应。该方法包括基于在一段时间内发生的侵入事件的数量和该时间段内的NOx误差的变化来确定SSDC不足以改善SCR性能，并抑制侵入事件的发生。抑制侵入事件的发生可以包括防止在抑制期发生侵入事件。短期适应可以在由合理性计时器确定的一段时间内有效，并且抑制期可以在最近的短期适应的合理性计时器到期之后开始。抑制侵入事件的发生可包括临时增加NOx误差阈值。抑制侵入事件的发生可包括永久地增加NOx误差阈值。如果临时NOx误差阈值的量值在一段时间内增加超过永久NOx误差阈值，则NOx误差阈值可以永久地增加。永久NOx误差阈值可以包括在给定时间段内NOx误差阈值的多个临时增加，或者NOx误差阈值在一段时间内增加的集成。可以通过修改化学模型的还原剂存储估计来进行短期还原剂剂量适应。还原剂可以通过还原剂注射器给料，并且可以通过修改还原剂注射器的通电时间来进行长期还原剂剂量适应。排气可以通过内燃机与SCR连通。还提供了一种用于控制选择性催化还原装置(SCR)系统的方法。SCR配置成接收排气和还原剂，并且该系统还包括控制器，该控制器能够预测SCR下游的NOx浓度并通过计算机实现的化学模型控制SCR的还原剂剂量。迭代地，在稳态条件下，系统通过将SCR下游NOx测量值与预测的NOx值进行比较来执行稳态剂量校正(SSDC)以确定NOx误差，通过调节还原剂剂量来启动侵入事件以确定NOx突破程度，或者如果NOx误差超过NOx误差阈值，则在侵入事件开始之前发生还原剂泄漏，如果NOx突破或还原剂泄漏程度超过相应的NOx突破阈值或还原剂泄漏阈值，则对还原剂剂量进行短期适应，以便在合理性计时器确定的一段时间内减小NOx突破或还原剂泄漏，如果短期适应的量值超过短期适应阈值，则可选地对还原剂剂量进行长期适应。该方法包括基于在一段时间内发生的侵入事件的数量和该时间段内的NOx误差的变化来确定SSDC不足以改善SCR性能、修改SSDC协议、以及随后抑制侵入事件的发生。修改SSDC协议可以包括以下一个或多个：增加合理性计时器、降低NOx突破阈值和还原剂泄漏阈值中的一个或多个、以及减小短期适应阈值。抑制侵入事件的发生包括防止侵入事件在抑制期发生、临时增加NOx误差阈值、或永久地增加NOx误差阈值中的一个或多个。可以通过修改化学模型的还原剂存储估计来进行短期还原剂剂量适应。还原剂可以通过还原剂注射器给料，并且可以通过修改还原剂注射器的通电时间来进行长期还原剂剂量适应。排气可以通过内燃机与SCR连通。从以下结合附图的详细描述中，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点将变得显而易见。附图说明图1示出了根据一个或多个实施例的包括内燃机和排放控制系统的机动车辆；图2示出了根据一个或多个实施例的排放控制系统的示例组件；图3示出了根据一个或多个实施例的气体通过选择性催化还原装置的示例流程；图4示出了根据一个或多个实施例的用于实现选择性催化还原装置的稳态剂量校正的方法的流程图；以及图5示出了根据一个或多个实施例的用于控制选择性催化还原系统的方法的流程图。具体实施方式以下描述本质上仅是示例性的，并不旨在限制本公开、其应用或用途。应该理解的是，在整个附图中，相应的附图标记指示相同或相应的部件和特征。如这里所使用的，术语模块指的是处理电路，其可以包括专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享、专用或组)和执行一个或多个软件或固件程序的存储器模块、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其他合适组件。根据示例性实施例的一方面的机动车辆在图1中总体上以10指示。机动车辆10以皮卡车的形式示出。应当理解，机动车辆10可以采用各种形式，包括汽车、商业运输、海上交通工具等。机动车辆10包括具有发动机舱14的主体12，并且可选地包括乘客舱15和/或货台17。发动机舱14容纳内燃机(ICE)系统24，其可包括柴油发动机26或汽油发动机26等。ICE系统24包括排气系统30，排气系统30流体连接到后处理或排放控制系统34。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制选择性催化还原装置(SCR)系统的方法，其中所述SCR配置成接收排气和还原剂，并且所述系统还包括控制器，所述控制器能够预测所述SCR下游的NOx浓度并通过计算机实现的化学模型控制所述SCR的还原剂剂量，其中迭代地在稳态条件下，所述系统通过将SCR下游NOx测量值与预测的NOx值进行比较来执行稳态剂量校正(SSDC)以确定NOx误差，通过调节还原剂剂量来启动侵入事件以确定NOx突破程度，或者如果所述NOx误差超过NOx误差阈值，则在所述侵入事件开始之前发生还原剂泄漏，如果NOx突破或还原剂泄漏程度超过相应的NOx突破阈值或还原剂泄漏阈值，则对还原剂剂量进行短期适应，以便在合理性计时器确定的一段时间内减小NOx突破或还原剂泄漏，如果短期适应的量值超过短期适应阈值，则可选地对还原剂剂量进行长期适应；所述方法包括：基于在一段时间内发生的侵入事件的数量和所述时间段内的NOx误差的变化来确定所述SSDC不足以改善SCR性能；以及通过以下一个或多个来修改所述SSDC协议：增加所述合理性计时器，降低所述NOx突破阈值和还原剂泄漏阈值中的一个或多个，以及减小所述短期适应阈值；以及随后抑制侵入事件的发生。...

【技术特征摘要】
2017.12.12 US 15/8388231.一种用于控制选择性催化还原装置(SCR)系统的方法，其中所述SCR配置成接收排气和还原剂，并且所述系统还包括控制器，所述控制器能够预测所述SCR下游的NOx浓度并通过计算机实现的化学模型控制所述SCR的还原剂剂量，其中迭代地在稳态条件下，所述系统通过将SCR下游NOx测量值与预测的NOx值进行比较来执行稳态剂量校正(SSDC)以确定NOx误差，通过调节还原剂剂量来启动侵入事件以确定NOx突破程度，或者如果所述NOx误差超过NOx误差阈值，则在所述侵入事件开始之前发生还原剂泄漏，如果NOx突破或还原剂泄漏程度超过相应的NOx突破阈值或还原剂泄漏阈值，则对还原剂剂量进行短期适应，以便在合理性计时器确定的一段时间内减小NOx突破或还原剂泄漏，如果短期适应的量值超过短期适应阈值，则可选地对还原剂剂量进行长期适应；所述方法包括：基于在一段时间内发生的侵入事件的数量和所述时间段内的NOx误差的变化来确定所述SSDC不足以改善SCR性能；以及通过以下一个或多个来修改所述SSDC协议：增加所述合理性计时器，降低所述NOx突破阈值和还原剂泄漏阈值中的一个或多个，以及减小所述短期适应阈值；以及随后抑制侵入事件的发生。2.一种用于控制选择性催化还原装置(SCR)系统的方法，其中所述SCR配置成接收排气和还原剂，并且所述系统还包括控制器，所述控制器能够预测所述SCR下游的NOx浓度并通过计算机实现的化学模型控制所述SCR的还原剂剂量，其中迭代地在稳态条件下，所述系统通过将SCR下游NOx测量值与预测的NOx值进行比较来执行稳态剂量校正(SSDC)以确定NOx误差，通过调节还原剂剂量来启动侵入事件以确定NOx突破程度，或者如果所述NOx误差超过NOx误差阈值，则在所述侵...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·芬克，C·E·迪恩，PI·李，D·P·奎格利，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US