SCR后处理系统维护诱导方法技术方案

本公开公开了涉及操作者/使用者按照操作要求和/或规定维护SCR后处理的SCR后处理系统和激励/诱导的系统和方法。引擎操作地联接至DEF罐和SCR后处理系统中至少之一。响应于获得与DEF罐液位指示、DEF质量指示和SCR后处理系统失灵指示中至少之一相关的阈值来确定诱导信号值。诱导信号值启动引擎的至少一个降额值来激励或诱导操作者维护后处理系统并且避免或阻止SCR后处理系统的不合规操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】SCR后处理系统维护诱导方法
相关申请的交叉引用本申请要求第61/656,528号美国临时申请的优先权和申请日期的权益，该申请通过引用并入本文。
技术介绍
作为能够输送减少的氮氧化物(NOx)排放的减排技术，选择性催化还原(SCR)已在柴油引擎应用中广泛使用。SCR使用基本化学反应，以通过使用热排气、柴油机排气流体(例如，尿素水溶液)和催化转换器来减少NOx排放。汽化柴油机排气流体(DEF)和热废气进入位于在排气系统中位于柴油机微粒过滤器之后的催化转换器。当DEF注射至热排气流中并与SCR催化剂接触时，从尿素产生的氨与NOx反应以形成氮和水蒸汽。如果DEF供应失效(例如，空罐)，那么DEF质量变差(例如，非标称DEF供应和/或稀释事件)，和/或如果SCR系统经受由干预或部件故障或缺陷引起的失灵，那么SCRNOx转换会降低或无法转换可接收的NOx量。虽然NOx转换可能降低或失效，但是可以以其他方式进行正常执行引擎操作(例如，实现扭矩、功率、速度和/或燃料效率目标值)。对于道路应用，用于激励操作者纠正SCR维护或顺应性问题的系统是已知的。由于在操作条件和可访问性上与用于道路应用的基础设施的相似性，目前已知的激励结构包括利用固定降额类型和严重程度。另外，道路应用具有车辆传感器，该车辆传感器可用于延迟激励降额，直至车辆速度低于某个阈值。然而，某些车辆和应用缺少速度传感器，并且SCR后处理系统广泛应用于各种非道路应用和非车辆应用。因而，道路车辆所采用的激励的固定降额类型可能不能提供的令人满意的结果，尤其是在其他应用中。因此，在这一
仍然需要进一步发展。专利技术内容本公开公开了涉及具有SCR后处理系统的内燃引擎、以及操作者/使用者按照操作要求和/或规定维护SCR后处理系统的激励/诱导的系统和方法。上述系统和方法包括操作地联接至DEF罐和SCR后处理系统中至少之一的引擎。响应于获得与DEF罐液位指示、DEF质量指示和SCR系统失灵指示中至少之一达到阈值来确定诱导信号值。响应于诱导信号值确定用于引擎的降额值，以激励或诱导操作者维护后处理系统并且避免或阻止SCR后处理系统的不合规操作。下面将进一步描述上述系统和方法的以上及其他方面、实施方式、特征和形式。附图说明图1是用于诱导内燃引擎的SCR后处理系统的维护的系统的示意图。图2是可与图1的系统一起使用的包括引擎、SCR后处理系统和控制系统的系统的示意图。图3是控制系统的控制装置的处理子系统的示意图。图4是可利用图1至图3的系统实施的、基于DEF罐液位的维护诱导策略的一个示例的图形。图5是具有用于可利用图1至图3的系统实施的示例性维护诱导策略的降额类型和值的一个示例性诱导方案的表。图6是可利用图1至图3的系统实施的、基于DEF质量和/或后处理系统失灵指示的维护诱导策略的另一示例的图形。具体实施方式为了促进对本专利技术原理的理解，下面将参照附图中所示的实施方式，并将使用具体语言来描述这些实施方式。然而，应理解，并不旨在由此对本专利技术的范围进行任何限制，本文中预期了所示实施方式中的任何替代和进一步的修改以及与本专利技术相关的领域的技术人员通常会想到的如本文中描述的本专利技术原理的任何其他应用。参照图1，示意性示出了用于激励或诱导SCR后处理系统的维护的系统100。如本文中所使用的那样，诱导(inducing或者induce)包括任何这样的操作或策略，该操作或策略相对于低的或不足的DEF液位指示、差DEF质量指示、SCR后处理系统失灵指示和/或其他SCR系统故障提供除标称引擎操作之外的响应。诱导(inducing、inducement和induce)另外或可替代地可描述为激励(incentivizing、incentive和incent)。系统100包括电子控制模块(ECM)102，电子控制模块(ECM)102响应于DEF罐液位指示104、DEF质量指示106和/或SCR后处理系统失灵指示108中的一个或多个来确定诱导信号值110。DEF罐液位指示104包括低罐液位和/或空罐液位，并且可通过本领域中已知的任何装置(如罐液位传感器)来生成DEF罐液位指示104。DEF质量指示106包括下降的尿素流体质量、失效的尿素流体质量或指示DEF质量差并低于在后处理系统操作中进行使用的标准的任何其他指示。DEF流体质量可通过本领域已知的任何手段(其中至少包括利用传感器，该传感器检测流体的与DEF质量相关的一些特性)、通过确定SCR催化剂NOx转化已减少以及确定SCR催化剂作为原因被消除(或具有减小的可能性)、和/或通过确定另一控制装置(未示出)已设置指示存在差DEF质量的故障代码来确定。后处理系统失灵指示108包括与SCR后处理系统的被干预的、失效的和/或工作不正常的一个或多个部件相关的任何系统指示器，包括电气故障、传感器的合理性检查、由另一控制装置(未示出)设置的故障代码或任何其他类型的系统失灵。ECM102可以是处理子系统的一部分，并且可包括在单个硬件设备内或分布在两个或更多硬件设备中。ECM102提供诱导信号值110，并且系统100的部件响应于诱导信号值110提供引擎降额(derate)值112。诱导信号值110可以是提供引擎降额值112的定量值或定性值，如指示应开始诱导的标志、用于使引擎降额的百分比值或偏移值(例如，10％扭矩降额、-200RPM额定速度限制)和/或应进入的引擎状态(例如，TORQUEDERATE1；IDLE等)。诱导信号值110可直接提供降额值。例如，诱导信号值110可以是这样的值，如直接反映引擎降额值112的扭矩命令，和/或诱导信号值110可以是由系统100的一部分进行解释的值，并且基于诱导信号值110来确定和应用引擎降额值112。引擎降额值112可取决于延迟定时器、速率控制、用于某些操作条件的暂停和/或响应于某些操作者输入的暂停。所描述的诱导信号值110和引擎降额值112的实施为非限制性的示例。参照图2，示意性示出了系统200，其具有应用201以及操作地联接至应用201的引擎202。应用201包括利用内燃引擎(如柴油引擎)和SCR后处理系统的任何应用。非限制性应用的示例包括非公路车辆、泵、发电机、公路车辆以及可为任何设备提供轴动力的动力输出(PTO)应用。在某些实施方式中，系统100包括不是公路车辆的应用201。非公路应用还预期具有各种不同的操作条件。非公路车辆应用可包括或可不包括车辆速度传感器。系统200还包括SCR催化剂210、DEF源或罐208以及DEF入口206。DEF罐208在SCR催化剂210上游的位置处操作地联接至引擎202的排气流。示例性DEF入口206包括尿素注射器(液相、气相、空气辅助式等)和/或可包括分解管和/或混合特征，如阻挡装置、冲击板和/或其他混合特征。系统200还包括控制装置204，控制装置204构造成执行某些操作，以提供用于SCR后处理系统的顺应性激励。系统200还包括操作者界面设备212，操作者界面设备212可便于系统中的其他设备或操作者输入或输出至系统中的其他设备或操作者。示例性且非限制性的操作者界面设备212包括一个或多个灯，如MIL、DEF灯、诸如“检查引擎”灯的更通用的灯；音频输出，如蜂鸣器，数据链路或网络通信设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提供选择性催化还原(SCR)系统维护激励的方法，包括：解释柴油机排气流体(DEF)罐液位指示、DEF质量指示以及SCR后处理系统失灵指示中至少之一，其中所述DEF罐液位指示、所述DEF质量指示以及所述SCR后处理系统失灵指示与操作地联接至引擎的后处理系统和DEF罐中至少之一相关联；当所述DEF罐液位指示、所述DEF质量指示和所述SCR后处理系统失灵指示中至少之一获得阈值时，确定诱导信号值；以及响应于所述诱导信号值，使所述引擎降额。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.07 US 61/656,5281.一种用于提供选择性催化还原系统维护激励的方法，包括：解释选择性催化还原后处理系统失灵指示，其中所述选择性催化还原后处理系统失灵指示与操作地联接至引擎以接收废气的选择性催化还原后处理系统的被干预的、失效的、或工作不正常的一个或多个部件相关联；当所述选择性催化还原后处理系统失灵指示获得阈值时，确定诱导信号值，其中用于所述选择性催化还原后处理系统失灵指示的阈值是指自所述选择性催化还原后处理系统失灵指示起的预定量的时间消耗；以及响应于所述诱导信号值，使所述引擎降额。2.如权利要求1所述的方法，还包括：解释柴油机排气流体罐液位指示和柴油机排气流体质量指示中至少之一；以及当所述柴油机排气流体罐液位指示和所述柴油机排气流体质量指示中至少之一以及所述选择性催化还原后处理系统失灵指示获得所述阈值时，确定诱导信号值。3.如权利要求2所述的方法，其中所述柴油机排气流体罐液位指示为连续的柴油机排气流体罐液位指示。4.如权利要求2所述的方法，其中所述柴油机排气流体质量指示为二进制质量值。5.如权利要求2所述的方法，其中用于所述柴油机排气流体罐液位指示的阈值为阈值罐填充液位，以及当所述柴油机排气流体罐液位指示低于所述阈值罐填充液位时确定所述诱导信号值。6.如权利要求2所述的方法，其中用于所述柴油机排气流体质量指示的阈值是指自差柴油机排气流体质量指示起的预定量的时间消耗。7.如权利要求1所述的方法，其中使所述引擎降额的步骤包括利用诱导方案，所述诱导方案包括初始降额值、第二降额值以及最终降额值，其中降额值依次从所述初始降额值增大至所述第二降额值，然后再增大至所述最终降额值。8.如权利要求7所述的方法，其中所述初始降额值包括扭矩降额值和速度降额值中至少之一。9.如权利要求7所述的方法，其中所述最终降额值包括引擎关闭操作、引擎强制空转操作、跛行回家模式以及重新启动限制中至少之一。10.如权利要求9所述的方法，其中所述重新启动限制包括响应于所述最终降额值将所述引擎限制至预定数量的重新启动事件。11.如权利要求7所述的方法，其中初始降额和第二降额中至少之一包括斜坡式降额。12.如权利要求7所述的方法，还包括在使所述引擎降额的过程中允许至少一个操作者降额超控。13.如权利要求12所述的方法，其中所述最终降额值不允许所述操作者降额超控。14.如权利要求1所述的方法，其中使所述引擎降额的步骤还包括斜坡式降额和降额方案中至少之一。15.如权利要求14所述的方法，其中所述斜坡式降额包括每分钟百分比降额值。16.如权利要求15所述的方法，其中所述每分钟百分比降额值为每分钟1％。17.如权利要求1所述的方法，还包括在使所述引擎降额的过程中允许至少一个操作者降额超控。18.如权利要求2所述的方法，其中：确定诱导信号值的步骤包括确定所述柴油机排气流体罐液位指示、所述柴油机排气流体质量指示和所述选择性催化还原后处理系统失灵指示中至少之一何时获得第一阈值、第二阈值和第三阈值；以及使所述引擎降额的步骤包括利用包括诱导信号值的诱导方案，所述诱导信号值具有所述第一阈值处的初始降额值、所述第二阈值处的第二降额值以及所述第三阈值处的最终降额值，所述诱导信号值在降额量上依次从所述初始降额值增大至所述第二降额值，然后再增大至所述最终降额值。19.如权利要求18所述的方法，其中所述第一阈值为从所述柴油机排气流体质量指示起的第一时间周期，所述第二阈值为所述第一时间周期之后的第二时间周期，以及所述第三阈值为所述第二时间周期之后的第三时间周期。20.如权利要求19所述的方法，还包括在解释所述柴油机排气流体质量指示时提供差柴油机排气流体质量的警告。21.如权利要求18所述的方法，其中所述第一阈值为所述选择性催化还原后处理系统失灵指示之后的第一时间周期，所述第二阈值为所述第一时间周期之后的第二时间周期，以及所述第三阈值为所述第二时间周期之后的第三时间周期。22.如权利要求21所述的方法，还包括在解释所述选择性催化还原后处理系统失灵指示时提供选择性催化还原后处理系统失灵的警告。23.如权利要求18所述的方法，其中所述第一阈值为小于所述柴油机排气流体罐液位指示的第一柴油机排气流体...

【专利技术属性】
技术研发人员：施同庆，W·帕特里克·尼胡斯，布雷特·D·格里菲斯，
申请(专利权)人：康明斯有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US