控制选择性催化还原催化剂中吸收氨量的方法及排气系统技术方案

本发明专利技术提供了一种控制选择性催化还原催化剂中吸收氨量的方法及排气系统。控制在选择性催化还原(SCR)催化剂中吸收的氨量的方法可包括：检测SCR催化剂的当前温度，读取基于SCR催化剂的当前温度的预测的在预先确定的一段时间之后的SCR催化剂的最大温度，基于SCR催化剂的预测的最大温度确定氨(NH3)的目标吸收量，以及基于NH3的目标吸收量和NH3的当前吸收量控制注入到废气中尿素或NH3的量。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】控制选择性催化还原催化剂中吸收氨量的方法及排气系统相关申请的交叉引用本申请要求2013年12月23日提交的韩国专利申请第10-2013-0161441号的优先权和权益，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
本专利技术涉及一种控制在选择性催化还原催化剂中吸收的氨量的方法及使用该方法的排气系统。更具体地，本专利技术涉及一种控制在选择性催化还原(SCR)催化剂中吸收的氨量的方法及使用该方法的排气系统，其通过吸收在SCR催化剂中的更多的氨(NH3)来提高SCR催化剂的性能，同时防止NH3从SCR催化剂脱逸。
技术介绍
一般而言，从发动机通过排气歧管流出的废气被推进到安装在排气管处的催化转化器中并且在催化转化器中被净化。之后，当经过消音器时废气的噪声被降低并且废气然后通过尾管排放到空气中。催化转化器净化包含在废气中的污染物。此外，用于捕获包含在废气中的颗粒物质(PM)的微粒过滤器安装在排气管中。选择性催化还原(SCR)催化剂是这种催化转化器的一种类型。诸如尿素、氨、一氧化碳和碳氢化合物(HC)的还原剂在SCR催化剂中与和氧反应相比与氮氧化物更好地反应。设置有SCR催化剂的车辆的排气系统包括尿素箱和定量给料模块。定量给料模块将诸如尿素的还原剂经过排气管注入到废气中，从而SCR催化剂有效地净化氮氧化物。从定量给料模块注入的还原剂在SCR催化剂中被吸收，如果包含氮氧化物的废气经过SCR还原剂则还原剂被释放，并且与氮氧化物反应。然而，在SCR催化剂中被吸收的还原剂的量与SCR催化剂的温度密切相关。因此，如果超过在SCR催化剂的当前温度下可被吸收的还原剂的最大量的还原剂的量被吸收在SCR催化剂中，则还原剂的一部分从SCR催化剂脱逸。氨通常被用作SCR催化剂的还原剂。如果氨从SCR催化剂脱逸，则脱逸的氨可发出臭味并且客户可能会投诉。因此，防止还原剂从SCR催化剂脱逸是非常重要的。根据控制SCR催化剂中吸收的NH3量的传统方法，SCR催化剂被控制成吸收通过将在SCR催化剂的当前温度下的最大NH3量除以相当大的安全因子所获得的NH3量。也就是说，SCR催化剂控制成吸收小于最大NH3量的NH3量，以防止NH3从SCR催化剂脱逸。因此，SCR催化剂可能表现不佳。此外，由于SCR催化剂表现不佳，因此，应当增加SCR催化剂的体积。专利技术背景部分中公开的信息仅用于加强对本专利技术的一般背景的理解，而不应当被视为承认或以任何方式暗示该信息形成本领域普通技术人员已知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的各个方面致力于提供一种控制在选择性催化还原催化剂中吸收的氨量的方法及使用该方法的排气系统，其通过在SCR催化剂中吸收更多NH3具有提高SCR催化剂的性能并减小SCR催化剂的体积，同时防止NH3从SCR催化剂脱逸的优点。在本专利技术的一个方面中，控制在选择性催化还原(SCR)催化剂中吸收的氨量的方法可包括:检测SCR催化剂的当前温度，读取基于SCR催化剂的当前温度的预测的在预先确定的一段时间之后的SCR催化剂的最大温度，基于SCR催化剂的预测的最大温度确定氨(NH3)的目标吸收量，以及基于NH3的目标吸收量和NH3的当前吸收量控制注入到废气中尿素或NH3的量。NH3的目标吸收量为在SCR催化剂的预测的最大温度处SCR催化剂中吸收的最大NH3 量。NH3的目标吸收量为通过将预先确定的安全因子乘以在SCR催化剂的预测的最大温度处SCR催化剂中吸收的最大NH3量所获得的值。当SCR催化剂的当前温度高于或等于尿素转化温度时，执行预测的在预先确定的一段时间之后的SCR催化剂的最大温度的读取。根据SCR催化剂的当前温度预测的在预先确定的一段时间之后的SCR催化剂最大温度被存储在预先确定的映射中。预先确定的映射被存储在车辆的非易失性存储器中。该方法可进一步包括检测SCR催化剂的实际最大温度预先确定的一段时间，确定预先确定的一段时间的SCR催化剂的实际最大温度是否高于预测的在预先确定的一段时间之后的SCR催化剂的最大温度，并且当预先确定的一段时间的SCR催化剂的实际最大温度高于预测的在预先确定的一段时间之后的SCR催化剂的最大温度时，将预先确定的一段时间的SCR催化剂的实际最大温度作为预测的在预先确定的一段时间之后的SCR催化剂的最大温度存储在预先确定的映射中。在本专利技术的另一方面中，排气系统可包括发动机、还原剂供应器、选择性催化还原(SCR)催化剂、温度传感器以及控制器，发动机通过燃烧空气和燃料的混合物产生驱动扭矩并将在燃烧过程中产生废气通过排气管排出；还原剂供应器在发动机的下游安装在排气管上并且适合于将尿素或氨(NH3)注入到废气中，其中尿素被分解成氨；选择性催化还原(SCR)催化剂在还原剂供应器的下游安装在排气管上并且适合于吸收氨和利用吸收的、注入的或分解的氨减少包含在废气中氮氧化物；温度传感器检测SCR催化剂的温度；以及控制器读取基于SCR催化剂的当前温度的预测的在预先确定的一段时间之后的SCR催化剂的最大温度，基于SCR催化剂的预测的最大温度确定氨的目标吸收量，并且基于NH3的目标吸收量和NH3的当前吸收量控制从还原剂供应器注入的尿素或NH3的量。NH3的目标吸收量为在SCR催化剂的预测的最大温度处SCR催化剂中吸收的最大NH3 量。NH3的目标吸收量为通过将预先确定的安全因子乘以在SCR催化剂的预测的最大温度处SCR催化剂中吸收的最大NH3量所获得的值。仅当SCR催化剂的当前温度高于或等于尿素转化温度时，控制器读取预测的在预先确定的一段时间之后的SCR催化剂的最大温度。根据SCR催化剂的当前温度的预测的在预先确定的一段时间之后的SCR催化剂的最大温度被存储在预先确定的映射中。预先确定的映射被存储在车辆的非易失性存储器中。当预先确定的一段时间的SCR催化剂的实际最大温度高于预测的在预先确定的一段时间之后的SCR催化剂的最大温度时，控制器将预先确定的一段时间的SCR催化剂的实际最大温度作为预测的在预先确定的一段时间之后的SCR催化剂的最大温度存储在预先确定的映射中。本专利技术的方法和装置具有其它特征和优点，这些其它特征和优点将从结合于此的附图和以下【具体实施方式】中显而易见，或在附图和【具体实施方式】中详细陈述，附图和【具体实施方式】共同用于解释本专利技术的某些原理。【附图说明】图1为根据本专利技术的示例性实施方案的排气系统的示意图。图2为根据本专利技术的示例性实施方案的执行控制在选择性催化还原催化剂中吸收的氨量的方法的排气系统的框图。图3为根据本专利技术的示例性实施方案的控制在选择性催化还原催化剂中吸收的氨量的方法的流程图。图4为示出了选择性催化还原催化剂的温度对于时间的一个示例的曲线图。图5显示预先确定的映射的一个示例。图6为示出了根据传统方法的氨的目标吸收量和根据本示例性实施方案的氨的目标吸收量的曲线图。应当理解，附图不一定是按比例的，其呈现出说明本专利技术的基本原理的各个特征的某种程度的简化表示。本文所公开的本专利技术的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本专利技术的同样的或等同的部分。【具体实施方式】现在将详细参考本专利技术的各个实施方案，其示例在附图中示出并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制在选择性催化还原SCR催化剂中吸收的氨量的方法，包括：检测SCR催化剂的当前温度；读取基于所述SCR催化剂的当前温度的预测的在预先确定的一段时间之后的所述SCR催化剂的最大温度；基于所述SCR催化剂的预测的最大温度确定氨NH3的目标吸收量；以及基于NH3的目标吸收量和NH3的当前吸收量控制注入到废气中的尿素或NH3的量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：赵志晧，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR