提高SCR系统的高抗硫性的模拟燃料硫传感器技术方案

本发明专利技术描述了一种提高SCR系统的高抗硫性的模拟燃料硫传感器，装置包括了排气后处理系统和可通信地连接于该排气后处理系统的控制器。控制器构成为确定排气后处理系统的选择性催化还原系统存在有相当多的钝化,该钝化至少部分是由高硫燃料所造成的。作为回应，控制器构成为启动汽缸内管理模式和汽缸外管理模式中的至少一个模式，管理模式配置为升高流过选择性催化还原系统的排气的温度以燃尽选择性催化还原系统内的大量硫酸铵且恢复选择性催化还原系统的性能。

【技术实现步骤摘要】
相关申请交叉引用当前申请要求2013年6月28日提交的标题为“提高SCR系统的高抗硫性的模拟燃料硫传感器”的美国临时专利申请第61/841，076号和2013年7月2日提交的标题为“提高SCR系统的高抗硫性的模拟燃料硫传感器”的美国临时专利申请第61/842,290号的优先权，其在此通过引用而全部并入。
技术介绍
近年来，对于内燃机的排放规定变得更为严格。对于环境的重视促使了在全世界大部分地区实行更严格的内燃机排放规定。政府机构，例如美国的环境保护局(EPA)，对发动机的排放量进行仔细监控并制定所有发动机必须遵循的合适的排放标准。其结果是，在发动机上使用排气后处理系统来降低排放变得越来越多。除了美国之外，在其他市场引入了更多严格的排放标准。例如，中国的国4/国5规定着重于达到较低的氮氧化物(NOx)和颗粒标准。同时，来自印度、俄罗斯、和巴西的标准也促使发动机排放限制于欧4和欧5标准。
技术实现思路
本专利技术的一个实施方式涉及一种包括监控模块和催化剂性能模块的装置。该监控模块构成为对排气后处理系统的排气后处理参数进行监控。该催化剂性能模块构成为基于高于预定的阈值的排气后处理参数确定在排气后处理系统的选择性催化还原系统内存在有相当多的钝化。本专利技术的另一个实施方式涉及一种方法，该方法包括以下步骤：对排气后处理系统的排气后处理参数进行监控；确定排气后处理参数高于预定的阈值；基于高于预定的阈值的排气后处理参数确定在排气后处理系统的一个组件经历了相当多的钝化；以及提供用于降低该组件内的钝化量的命令。本专利技术的再另外一个实施方式涉及一种包括后处理系统和控制器的装置，控制器和后处理系统可通信地连接。该控制器构成为对排气后处理系统的排气后处理参数进行监控，且基于高于预定的阈值的排气后处理参数确定在排气后处理系统的选择性催化还原系统内存在有相当多的钝化。本专利技术的其他另外一个实施方式涉及一种包括催化剂性能模块和热管理模块的装置。该催化剂性能模块构成为确定在选择性催化还原系统内存在至少部分是由高硫燃料所引起的相当多的钝化。该热管理模块构成为从至少部分是由高硫燃料所引起的钝化量中恢复选择性催化还原系统的性能。本专利技术的另一个实施方式涉及一种方法，该方法包括以下步骤：确定在选择性催化还原系统内存在至少部分是由高硫燃料所引起的相当多的钝化；以及启动汽缸内管理模式和汽缸外管理模式中的至少一种模式，该管理模式构成为提高排气的温度以燃烧选择性催化还原系统内相当多的硫酸铵且恢复选择性催化还原系统的性能。本专利技术的其他另外一个实施方式涉及一种包括后处理系统和控制器的装置，控制器和后处理系统可通信地连接。该控制器构成为确定在排气后处理系统的选择性催化还原系统内存在有相当多的钝化，该钝化至少部分是由高硫燃料所引起的。作为回应，该控制器确定为启动汽缸内管理模式和汽缸外管理模式中的至少一种模式，该管理模式配置为提高排气的温度以燃烧选择性催化还原系统内相当多的硫酸铵且恢复选择性催化还原系统的性能。本专利技术所公开的主题中所述的特征、结构、优点和/或特性可以在一个或多个实施例和/或实现方式中以任何合适的方式组合。在下面的描述中，提供了许多具体细节以使本专利技术所公开的主题的实施例的能得到充分理解。相关领域技术人员将认识到本专利技术所公开的主题可以在无需一个或多个特定的特征、细节、组件、材料的情况下和/或无需特定的实施例或实施方式的方法的情况下实践。在其他实例中，在某些实施例和/或实施方式中可以认识到额外的特征和优点，这些额外的特征和优点可能不存在于所有的实施例或实现方式中。此外，在某些情况下，众所周知的结构、材料或操作没有被示出或详细描述，从而避免掩盖了本专利技术所公开的主题的各方面。本专利技术所公开的主题的特征和优点根据下面的描述和所附权利要求将变得更加显而易见，或者可通过下文所述的主题的实践来获知。附图说明图1是根据一个实施例的包括后处理系统的发动机系统的示意图。图2是根据一个实施例的与图1中的系统一起使用的控制器的示意图。图3是根据一个实施例的确定排气后处理系统的催化剂经历了相当多的钝化的方法的流程图。图4是根据一个实施例的恢复选择性催化还原系统的性能的方法的流程图。具体实施方式参照附图，一般来说，根据多个实施例，示出了选择性催化还原(SCR)系统的催化剂的性能的恢复系统和方法。根据发动机的类型，排放规定有所不同。作为燃烧的副产品，压燃式发动机往往会释放出一氧化碳(CO)、未燃碳氢化合物(UHC)、例如灰尘或煤烟灰那样的发动机颗粒物(PM)、及氮氧化物(NOx)。氧化型催化器，例如柴油氧化型催化器(DOC)被引入排气后处理系统以至少氧化一些排气流内的颗粒物，降低排气内的未燃烃和CO以减少对环境有害的化合物，而且用于在SCR催化器的NOx转化中氧化一氧化氮(NO)以形成二氧化氮(NO2)。为了移除颗粒物，颗粒物(PM)过滤器通常安装在氧化型催化器的下游，或者与氧化型催化器相连。然而，在一些排气后处理系统中不含有PM过滤器。考虑到要降低NOx排放，应用包括了SCR系统的NOx还原催化器将NOx(在一些成分是NO和NO2)转化为N2和其他化合物。根据当前记载，当离开排气后处理系统的NOx量超过一个预定的值(或阈值)且没有触发故障事件(例如故障代码)时，控制器确定SCR系统的性能没有达到期望(例如，SCR催化器未能在期望的程度上将NOx充分转化为N2和其他化合物)。基于较高的NOx离开量和未触发的故障时间，控制器确定该没有达到期望的性能是由与发动机一起使用的高硫燃料所导致的。作为高硫燃料的不完全燃烧的产物，硫颗粒伴随着排气进入到排气后处理系统。伴随任意还原剂(例如氨)的硫颗粒在SCR系统内累积且使SCR催化器的效率钝化。然而，由高硫燃料所引起的钝化实质上是可逆转的。换句话说，实质上可以从SCR催化器移除硫的沉积物来使催化器恢复其性能(例如将NOx转化为N2和其他化合物的效率)。根据当前记载，控制器应用了至少一个热管理模式以增加排气的温度且燃烧硫的沉积物使其不存在于SCR催化器内。相应地，SCR系统可以在维修技术员没有到访的情况下就得到恢复，而且可以延长SCR催化器的寿命。现参照图1，根据实施例，示出了一个带有与控制器连接的后处理系统的发动机系统。根据一个实施方式，每个系统都位于交通工具100之内。交通工具100可以是一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，其特征在于，包括催化剂性能模块和热管理模块，该催化剂性能模块构成为确定选择性催化还原系统存在有相当多的钝化,该钝化至少部分是由高硫燃料所造成的，该热管理模块构成为从至少部分是由高硫燃料所造成的钝化量中恢复选择性催化还原系统的性能。

【技术特征摘要】
2013.06.28 US 61/841,076;2013.07.02 US 61/842,2901.一种装置，其特征在于，
包括催化剂性能模块和热管理模块，
该催化剂性能模块构成为确定选择性催化还原系统存在有相当多的钝
化,该钝化至少部分是由高硫燃料所造成的，
该热管理模块构成为从至少部分是由高硫燃料所造成的钝化量中恢复
选择性催化还原系统的性能。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述热管理模块包括汽缸内管理模式和汽缸外管理模式中的至少一个模
式，该模式构成为增加排气的温度以燃烧选择性催化还原系统内的由高硫燃料
所造成的大量硫酸铵且恢复选择性催化还原系统的性能。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，
对硫酸铵的量进行燃烧的排气的温度的持续时间基于对选择性催化还原
系统的催化剂的催化图和催化剂效率所进行的比较。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，
汽缸内管理模式构成为提供命令，从而：
将气流限制到发动机的汽缸的进气侧和发动机的汽缸的排气侧中的至
少一侧；
在汽缸内的燃烧事件之后喷射大量燃料；以及
为发动机的燃料系统的共轨设置压力。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，
使用可控的空气处理机来限制气流，该可控的空气处理机包括进气节流
阀、排气节流阀、几何形状可变的涡轮增压器、及排气阀门涡轮增压器中
的至少一个。
6.根据权利要求述2所述的装置，其特征在于，
所述汽缸外管理模式构成为提供命令以启动加热器，该加热器将排气的温
度加热到对选择性催化还原系统内的硫酸铵的量进行燃烧。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述加热器包括燃烧器和热力偶塞中的至少一个。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述选择性催化还原系统包括钒基选择性催化还原系统。
9.一种方法，包括以下步骤：
确定选择性催化还原系统存在有相当多的钝化,该钝化至少部分是由高
硫燃料所造成的；以及
启动汽缸内管理模式和汽缸外管理模式中的至少一个模式；
该方法的特征在于，
该模式构成为增加选择性催化还原系统内的排气的温度以燃尽选择性催
化还原系统内的大量硫酸铵且恢复选择性催化还原系统的性能。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，

【专利技术属性】
技术研发人员：锁国涛，R·J·阿西默，P·V·加里梅拉，
申请(专利权)人：康明斯有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US