用于车辆排气排放控制的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及选择性催化还原系统的分布式控制。提供了用于轴向并且径向地模拟SCR催化剂的还原剂温度和储存分布的方法和系统。在一个示例中，一种方法可以包括模拟已储存还原剂在SCR催化剂的多个轴向区域和多个径向区域中的预期分布，该SCR催化剂被安排在发动机排气道中，并且将该预期分布与每个区域各自的还原剂储存设定点进行比较以便调节径向和轴向储存位置。

【技术实现步骤摘要】

本说明书总体上涉及用于被安排在车辆排放控制系统中的选择性催化还原(SCR)催化剂的分布式控制的方法和系统。
技术介绍
机动车辆(例如由加注汽油或加注柴油的内燃发动机所推进的机动车辆)的排放控制系统可以包括被配置成用来降低在燃料燃烧过程中所产生的排放物水平的一种或多种催化剂。例如，SCR催化剂可以被包含在排放控制系统中以降低发动机在燃料燃烧后所排放的氮氧化合物(NOx)水平。喷射到SCR催化剂上游的排气道中的还原剂被吸附到该SCR催化剂内的基质上，并且当排气流动穿过该SCR催化剂时，储存在该SCR催化剂中的还原剂与排气中的NOx发生反应。该还原剂可以是尿素，尿素在被吸附到该SCR催化剂内的表面上之前变成氨气(NH3)。由该SCR催化剂储存的NH3与排气中NOx的发生反应产生副产品，例如N2和H2O。喷射到该SCR催化剂上游的还原剂的量以及该SCR催化剂的还原剂储存能力影响该SCR催化剂的NOx转化效率。SCR催化剂的储存能力根据该SCR催化剂的温度而变化。例如，如果大量的还原剂被喷射该SCR催化剂的上游并且被储存在该SCR催化剂中，则可实现高的NOx转化效率。然而，如果大量的还原剂被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆排放控制系统的方法，包括：利用控制器，模拟已储存还原剂在SCR催化剂的多个轴向区域和多个径向区域中的预期分布，所述SCR催化剂被安排在发动机排气道中，并且将所述预期分布与每个区域的还原剂储存设定点进行比较；基于所述比较，通过调节所述SCR催化剂上游喷射的还原剂的雾化模式来调节还原剂的径向储存位置；以及通过调节进入SCR催化剂的排气的温度和NOx浓度来调节还原剂的轴向储存位置。

【技术特征摘要】
2015.06.18 US 14/743,2061.一种用于车辆排放控制系统的方法，包括：利用控制器，模拟已储存还原剂在SCR催化剂的多个轴向区域和多个径向区域中的预期分布，所述SCR催化剂被安排在发动机排气道中，并且将所述预期分布与每个区域的还原剂储存设定点进行比较；基于所述比较，通过调节所述SCR催化剂上游喷射的还原剂的雾化模式来调节还原剂的径向储存位置；以及通过调节进入SCR催化剂的排气的温度和NOx浓度来调节还原剂的轴向储存位置。2.如权利要求1所述的方法，其中在所述区域中储存的所储存的还原剂的所述分布的模拟基于储存在所述控制器的永久存储器中的所述SCR催化剂热模型、环境温度以及所述SCR催化剂到其周围环境的预计热损失中的一个或多个。3.如权利要求1所述的方法，其中调节在所述SCR催化剂上游喷射的所述还原剂的雾化模式包括调节喷射压力、喷射量和喷射正时中的一个或多个。4.如权利要求3所述的方法，其中所述SCR催化剂的所述多个径向区域包括内径向区域和外径向区域，所述方法进一步包括：如果储存在所述外径向区域中的还原剂的量大于或等于所述外径向区域的还原剂储存设定点并且储存在所述内径向区域中的还原剂的量小于所述内径向区域的还原剂储存设定点，则降低还原剂喷射压力；以及如果储存在所述外径向区域中的还原剂的所述量小于所述外径向区域的还原剂储存设定点并且储存在所述内径向区域中的还原剂的所述量大于或等于所述内径向区域的还原剂储存设定点，则增加还原剂喷射压力。5.如权利要求4所述的方法，进一步包括：如果储存在所述外径向区域中的还原剂的所述量大于或等于所述外径向区域的还原剂储存设定点并且储存在所述内径向区域中的还原剂的所述量大于或等于所述内径向区域的还原剂储存设定点，则将还原剂喷射压力维持在额定水平并且减少还原剂的喷射量；以及如果储存在所述外径向区域中的还原剂的所述量小于所述外径向区域的还原剂储存设定点并且储存在所述内径向区域中的还原剂的所述量小于所述内径向区域的还原剂储存设定点，则将还原剂喷射压力维持在所述额定水平并且增加还原剂的所述喷射量。6.如权利要求4所述的方法，进一步包括：如果储存在所述外径向区域中的还原剂的所述量大于或等于所述外径向区域的还原剂储存设定点并且储存在所述内径向区域中的还原剂的所述量小于所述内径向区域的还原剂储存设定点，则当进入所述SCR催化剂的排气的流速高于阈值时调节还原剂喷射正时发生。7.如权利要求6所述的方法，进一步包括：如果储存在所述外径向区域中的还原剂的所述量大于或等于所述外径向区域的还原剂储存设定点并且储存在所述内径向区域中的还原剂的所述量小于所述内径向区域的还原剂储存设定点，则增加还原剂的喷射量。8.如权利要求4所述的方法，进一步包括：如果储存在所述外径向区域中的还原剂的所述量小于所述外径向区域的还原剂储存设定点并且储存在所述内径向区域中的还原剂的所述量大于或等于所述内径向区域的还原剂储存设定点，则当进入所述SCR催化剂的排气的流速低于阈值时调节还原剂喷射正时发生。9.一种车辆排气排放控制系统，包括：SCR催化剂，所述SCR催化剂被安排在还原剂喷射器下游的发动机排气道中；控制器，所述控制器包括处理器和永久的、计算机可读的媒介，所述媒介用于储存所述处理器可执行的指令以：将储存在所述控制器的永久存储器中的SCR催化剂的嵌...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·S·亨德里克森，D·尤帕德雅，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US