用于包括过滤器上的SCR的后处理系统的传感器配置技术方案

一种废气后处理系统包括与发动机废气接收连通的柴油氧化催化剂。过滤器上的选择性催化还原催化剂(过滤器上的SCR)被定位于柴油氧化催化剂的下游。烃加料器被配置成在柴油氧化催化剂的上游将烃注入到废气流中。还原剂加料器被配置成在过滤器上的SCR的上游并且柴油氧化催化剂的下游将还原剂注入到废气流中。后处理控制器是可操作地联接至烃加料器的。后处理控制器被配置成控制烃加料器将烃注入到废气流中的加料速率，以便使过滤器上的SCR再生。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于包括过滤器上的SCR的后处理系统的传感器配置相关申请的交叉引用本申请要求2015年8月3日提交的第62/200,449号美国临时专利申请的优先权，并且出于所有的目的，该美国临时专利申请的内容通过引用并入本文。
本公开内容大体上涉及废气后处理系统的领域。背景通常，用于内燃发动机的管制的排放物包括一氧化碳(CO)、烃(HC)、氮氧化物(NOx)和颗粒。这样的规定在近年来已经变得更加严格。例如，来自柴油动力的发动机的NOx和颗粒的管制的排放物是足够低的，以致在许多情况下单独使用改进的燃烧技术不能满足排放水平。为了该目的，废气后处理系统越来越多地被用于降低存在于废气中的有害的废气排放物的水平。常规的废气后处理系统包括用于降低存在于废气中的管制的污染物的水平的若干不同部件中的任何。例如，用于柴油动力的发动机的某些废气后处理系统包括各种部件，例如柴油氧化催化剂(DOC)、选择性催化还原(SCR)催化剂、柴油颗粒过滤器(DPF)、过滤器上的SCR(SCRonfilter)和/或氨泄漏催化剂(ammoniaslipcatalyst)(ASC)(也被称为氨氧化催化剂(AMOX))。DOC、SCR催化剂、DPF、过滤器上的SCR和ASC部件中的每一种都被配置成对穿过或越过相应部件的废气进行特定的废气排放处理操作。通常，DOC经由氧化技术降低存在于废气中的CO和HC的量，以及将NO转化为NO2用于在DPF上的烟灰(soot)的被动再生，并且促进快速SCR反应。DPF过滤存在于废气中的颗粒物质，包括烟灰。SCR催化剂和过滤器上的SCR系统已经被开发以从废气中除去NOx，其比CO、HC和颗粒物质相对更难以除去。SCR催化剂被配置成将NOx(以某种分数的NO和NO2)转化成氮气(N2)和水蒸气(H2O)。还原剂(典型地为以某种形式的氨(NH3))被加入到催化剂的上游的废气中。NOx和NH3越过催化剂并且发生催化反应，其中NOx和NH3转化成N2和H2O。过滤器上的SCR是进行SCR和DPF的组合功能的组件。在许多常规的SCR和过滤器上的SCR系统中，使用NH3作为还原剂。典型地，由于安全考虑、费用、重量、缺乏基础设施和其他因素，而不直接使用纯NH3。相反，许多常规系统利用柴油废气流体(dieselexhaustfluid，DEF)，其典型地是尿素水溶液。为了将DEF转化成NH3，将DEF注入到废气流流过的分解管中。所注入的DEF喷雾(DEFspray)通过废气流加热，以使尿素-水溶液蒸发并且触发尿素分解成NH3。包括从尿素分解的NH3的废气混合物在流动通过分解管时进一步混合，并越过SCR催化剂，其中NOx和NH3主要转化为N2和H2O。概述各种实施方案涉及废气后处理系统。一个示例性的废气后处理系统包括与发动机废气接收连通(inexhaustgasreceivingcommunicationwith)的氧化催化剂。过滤器上的选择性催化还原催化剂被定位于氧化催化剂的下游。烃加料器被配置成在氧化催化剂的上游将烃注入到废气流中。还原剂加料器被配置成在过滤器上的SCR的上游并且氧化催化剂的下游将还原剂注入到废气流中。后处理控制器是可操作地联接至烃加料器的。后处理控制器被配置成控制烃加料器将烃注入到废气流中的加料速率，以使过滤器上的SCR再生。在一些实施方式中，该系统还包括被定位成邻近氧化催化剂的出口的第一温度传感器和被定位成邻近过滤器上的SCR的入口的第二温度传感器。第一温度传感器和第二温度传感器与后处理控制器是可操作通信的。控制器还被配置成经由与第一温度传感器的可操作通信来确定第一温度测量值，以及经由与第二温度传感器的可操作通信来确定第二温度测量值。控制器还被配置成确定第二温度测量值与过滤器上的SCR目标再生温度之间的误差(error)，并且调节氧化催化剂出口目标温度以最小化误差。在一些实施方式中，控制器还被配置成经由与第二温度传感器的可操作通信来确定第三温度测量值，其中第三温度测量值等于第一温度测量值。控制器还被配置成确定第一温度测量值被确定的第一时间与第三温度测量值被确定的第二时间之间的滞后时间，以及基于滞后时间确定还原剂沉积值(reductantdepositvalue)。在一些实施方式中，烃加料器的加料速率被控制以使第一温度测量值等于氧化催化剂出口目标温度。在一些实施方式中，烃加料器的加料速率还基于废气的质量流量或环境温度。在一些实施方式中，还原剂包括柴油废气流体。在一些实施方式中，烃加料器被配置成将烃注入到发动机的气缸中。在一些实施方式中，后处理控制器还被配置成检测固体还原剂沉积物在废气后处理系统内的形成。在一些实施方式中，系统还包括第一压差传感器(firstdeltapressuresensor)，该第一压差传感器被定位成横跨过滤器上的SCR并且与后处理控制器是可操作通信的。控制器还被配置成经由与第一压差传感器的可操作通信来确定第一压差测量值，并且基于第一压差测量值来确定烟灰负载值。在一些实施方式中，系统还包括第二压差传感器，该第二压差传感器被定位成横跨废气后处理系统的一部分，所述废气后处理系统包括还原剂加料器并且与后处理控制器是可操作通信的。控制器还被配置成经由与第二压差传感器的可操作通信来确定第二压差测量值，并且基于第二压差测量值来确定还原剂沉积值。另一个实施方式涉及包括过滤器再生电路(filterregenerationcircuit)的后处理控制器。过滤器再生电路被配置成经由与第一温度传感器的可操作通信来确定第一温度测量值，以及经由与第二温度传感器的可操作通信来确定第二温度测量值。第一温度传感器被定位成邻近氧化催化剂的出口，并且第二温度传感器被定位成邻近过滤器上的SCR的入口。过滤器再生电路还被配置成确定第二温度测量值与过滤器上的SCR目标再生温度之间的误差，并且调节氧化催化剂出口目标温度以最小化误差。过滤器再生电路还被配置成基于调节的氧化催化剂出口目标温度控制烃加料器将烃注入到废气流中的加料速率，以使过滤器上的SCR再生。在一些实施方式中，后处理控制器还包括DEF沉积物检测电路。DEF沉积物检测电路被配置成经由与第二温度传感器的可操作通信来确定第三温度测量值。第三温度测量值等于第一温度测量值。DEF沉积物检测电路被配置成确定第一温度测量值被确定的第一时间与第三温度测量值被确定的第二时间之间的滞后时间，以及基于滞后时间来确定还原剂沉积值。在一些实施方式中，烃加料器的加料速率被控制成使第一温度测量值等于氧化催化剂出口目标温度。在一些实施方式中，烃加料器的加料速率还基于废气的质量流量或环境温度。在一些实施方式中，后处理控制器还包括烟灰负载电路。烟灰负载电路被配置成经由与第一压差传感器的可操作通信来确定第一压差测量值，其中所述第一压差传感器被定位成横跨过滤器上的SCR。烟灰负载电路还被配置成基于第一压差测量值来确定烟灰负载值。在一些实施方式中，后处理控制器包括DEF沉积物检测电路。DEF沉积物检测电路被配置成经由与第二压差传感器的可操作通信来确定第二压差测量值，所述第二压差传感器被定位成横跨包括所述还原剂加料器的废气后处理系统的一部分。DEF沉积物检测电路还被配置成基于第二压差测量值来确定还原剂沉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废气后处理系统，包括：氧化催化剂，所述氧化催化剂与发动机废气接收连通；过滤器上的选择性催化还原催化剂(过滤器上的SCR)，所述过滤器上的SCR被定位于所述氧化催化剂的下游；烃加料器，所述烃加料器被配置成在所述氧化催化剂的上游将烃注入到废气流中；还原剂加料器，所述还原剂加料器被配置成在所述过滤器上的SCR的上游并且所述氧化催化剂的下游将还原剂注入到所述废气流中；以及后处理控制器，所述后处理控制器是可操作地联接至所述烃加料器的，所述后处理控制器被配置成控制所述烃加料器将烃注入到所述废气流中的加料速率，以使所述过滤器上的SCR再生。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.03 US 62/200,4491.一种废气后处理系统，包括：氧化催化剂，所述氧化催化剂与发动机废气接收连通；过滤器上的选择性催化还原催化剂(过滤器上的SCR)，所述过滤器上的SCR被定位于所述氧化催化剂的下游；烃加料器，所述烃加料器被配置成在所述氧化催化剂的上游将烃注入到废气流中；还原剂加料器，所述还原剂加料器被配置成在所述过滤器上的SCR的上游并且所述氧化催化剂的下游将还原剂注入到所述废气流中；以及后处理控制器，所述后处理控制器是可操作地联接至所述烃加料器的，所述后处理控制器被配置成控制所述烃加料器将烃注入到所述废气流中的加料速率，以使所述过滤器上的SCR再生。2.如权利要求1所述的系统，还包括：第一温度传感器，所述第一温度传感器被定位成邻近所述氧化催化剂的出口，所述第一温度传感器与所述后处理控制器是可操作通信的；以及第二温度传感器，所述第二温度传感器被定位成邻近所述过滤器上的SCR的入口，所述第二温度传感器与所述后处理控制器是可操作通信的；其中所述后处理控制器还被配置成：经由与所述第一温度传感器的可操作通信来确定第一温度测量值，以及经由与所述第二温度传感器的可操作通信来确定第二温度测量值，确定所述第二温度测量值与过滤器上的SCR目标再生温度之间的误差，以及调节氧化催化剂出口目标温度以使所述误差最小化。3.如权利要求2所述的系统，其中所述后处理控制器还被配置成：经由与所述第二温度传感器的可操作通信来确定第三温度测量值，所述第三温度测量值等于所述第一温度测量值，确定所述第一温度测量值被确定的第一时间与所述第三温度测量值被确定的第二时间之间的滞后时间，以及基于所述滞后时间确定还原剂沉积值。4.如权利要求2所述的系统，其中所述烃加料器的加料速率被控制成使所述第一温度测量值等于所述氧化催化剂出口目标温度。5.如权利要求4所述的系统，其中所述烃加料器的加料速率还基于所述废气的质量流量。6.如权利要求5所述的系统，其中所述烃加料器的加料速率还基于环境温度。7.如权利要求1所述的系统，其中所述还原剂包括柴油废气流体。8.如权利要求1所述的系统，其中所述烃加料器被配置成将所述烃注入到所述发动机的气缸中。9.如权利要求1所述的系统，其中所述后处理控制器还被配置成检测固体还原剂沉积物在所述废气后处理系统内的形成。10.如权利要求1所述的系统，还包括：第一压差传感器，所述第一压差传感器被定位成横跨所述过滤器上的SCR，所述第一压差传感器与所述后处理控制器是可操作通信的；其中所述后处理控制器还被配置成：经由与所述第一压差传感器的可操作通信来确定第一压差测量值，以及基于所述第一压差测量值来确定烟灰负载值。11.如权利要求10所述的系统，还包括：第二压差传感器，所述第二压差传感器被定位成横跨包括所述还原剂加料器的所述废气后处理系统的一部分，所述第二压差传感器与所述后处理控制器是可操作通信的；其中所述后处理控制器还被配置成：经由与所述第二压差传感器的可操作通信来确定第二压差测量值，以及基于所述第二压差测量值来确定还原剂沉积值。12.一种后处理控制器，包括：过滤器再生电路，所述过滤器再生电路被配置成：经由与第一温度传感器的可操作通信来确定第一温度测量值，以及经由与第二温度传感器的可操作通信来确定第二温度测量值，所述第一温度传感器被定位成邻近氧化催化剂的出口，...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德·J·安西梅尔，迈克尔·J·坎宁安，迈克尔·哈斯，查宇慧，梅尔特·佐卢，
申请(专利权)人：康明斯排放处理公司，
类型：发明
国别省市：美国,US