包括氨存储控制系统的排气处理系统技术方案

车辆包括发动机，其燃烧空气/燃料混合物以产生含有氮氧化物(NOx)的排气流。定量给料系统基于初始NH3喷射设定点值将一定量的氨(NH3)喷射至排气流中。选择性催化还原(SCR)装置吸收排气流中所含的一定量的NH3并且减少NOx量。电子硬件控制器预测在期间所吸收的NH3的一部分将从SCR装置中泄漏的NH3泄漏状态，并且基于预测的NH3泄漏状态来修改初始NH3喷射设定点值。控制器进一步产生修改的NH3喷射设定点信号，其指示在预测的NH3泄漏状态期间要喷射的NH3的调整量。定量给料系统基于修改的NH3喷射设定点信号来调整所喷射NH3的量。

Exhaust treatment system including ammonia storage control system

Vehicles include engines that burn air/fuel mixtures to produce exhaust gases containing nitrogen oxides (NOx). The quantitative feed system is based on the initial NH3 injection setting point to spray a certain amount of ammonia (NH3) into the exhaust stream. Selective catalytic reduction (SCR) device absorbs a certain amount of NH3 in the exhaust stream and reduces the amount of NOx. The electronic hardware controller predicts that part of the NH3 absorbed during the period will leak from the SCR device in the NH3 leakage state, and modifies the initial NH3 injection setting point based on the predicted NH3 leakage state. The controller further generates a modified NH3 injection setpoint signal indicating the adjustment of NH3 to be injected during the predicted NH3 leakage state. The quantitative feeding system adjusts the amount of ejected NH3 based on the modified NH3 injection setpoint signal.

【技术实现步骤摘要】
包括氨存储控制系统的排气处理系统
技术介绍
本公开涉及机动车辆排气系统，并且更具体地涉及汽车排气处理系统。汽车内燃机排放包括一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)的排气。因此，汽车通常包括排气处理系统，用于在排气从车辆中排出之前除去颗粒并减少由发动机产生的排气中的调节成分。排气处理系统通常包括选择性催化还原(SCR)装置，其在氨(NH3)存在下将NOx转换为双原子氮(N2)和水(H2O)以减少从车辆中排出的NOx水平。例如，NH3可以尿素的形式输送。在排气处理系统中安装定量给料系统以将NH3喷射至排气流中。然而，当过量的NH3被喷射至排气中时，一定量的NH3可通过SCR催化剂而不发生反应。通过SCR催化剂的未反应的NH3通常称为NH3泄漏。因此，排气处理系统通常依赖于NH3目标设定点来控制在给定的车辆行驶状态下喷射至排气中的NH3的量。
技术实现思路
在至少一个非限制性实施例中，包括排气系统的车辆包括内燃机，其被配置为燃烧空气/燃料混合物并产生含有氮氧化物(NOx)的排气流。定量给料系统被配置为基于初始NH3喷射设定点值将一定量的氨(NH3)喷射至排气流中以产生NH3和排气的混合物。选择性催化还原(SCR)装置被配置为吸收排气流中所含的一定量的NH3并基于吸收的NOx减少排气流中的NOx的量。电子硬件控制器与定量给料系统进行信号通信。控制器被配置为预测在期间所吸收的NH3的一部分将从SCR装置泄漏的NH3泄漏状态，并且基于预测的NH3泄漏状态来修改初始NH3喷射设定点值。控制器进一步产生修改的NH3喷射设定点信号，其指示在预测的NH3泄漏状态期间要喷射的NH3的调整量。定量给料系统基于修改的NH3喷射设定点信号调整喷射的NH3的量以减少当NH3泄漏状态发生时从SCR装置泄漏的NH3的量。除了本文描述的一个或多个特征之外或作为替代，另外的实施例包括，其中控制器将指示NOx的量的NOx输入值转换为指示NOx通量水平的NOx通量值，并且基于NOx通量水平预测NH3泄漏状态。除了本文描述的一个或多个特征之外或作为替代，另外的实施例包括，其中基于存储在控制器的存储器中的NOx通量查找表和安装在汽车上的加速器踏板的位置中的至少一个来计算NOx通量值。除了本文描述的一个或多个特征之外或作为替代，另外的实施例包括，其中预测的NH3泄漏状态是基于相对于SCR装置的温度的NOx通量值。除了本文描述的一个或多个特征之外或作为替代，另外的实施例包括，其中控制器基于SCR装置的温度变化和排气流的排气流速来确定初始NH3喷射设定点值。除了本文描述的一个或多个特征之外或作为替代，另外的实施例包括，其中控制器基于SCR装置的温度和NOx通量产生NH3设定点校正值，并且将NH3设定点校正值施加至初始NH3喷射设定点值以产生修改的NH3喷射设定点值。除了本文描述的一个或多个特征之外或作为替代，另外的实施例包括：排气流量传感器，其与排气流进行流体连通并且被配置为产生指示排气流的流速的流速信号；入口温度传感器，其被设置在SCR装置的上游以产生指示SCR装置的温度的入口温度信号；以及NOx传感器，其与排气流进行流体连通以产生指示NOx的量的NOx信号。在又一个非限制性实施例中，氨(NH3)存储控制系统安装在车辆中。NH3存储控制系统包括选择性催化还原(SCR)装置，其被配置为吸收排气流中所含的NH3的量并且基于吸收的NOx减少排气流中的NOx的量。NH3存储控制系统进一步包括NH3目标设定点控制器、NH3设定点校正控制器和NH3定量给料控制器。NH3目标设定点控制器被配置为确定与给定SCR温度下的排气流速对应的NH3喷射目标设定点值。NH3设定点校正控制器被配置为确定与给定SCR温度下的NOx通量对应的NH3设定点校正值。NH3定量给料控制器与NH3目标设定点控制器和NH3设定点校正控制器进行信号通信，并且被配置为确定初始NH3喷射设定点值。NH3定量给料控制器响应于使用NH3喷射目标设定点值和NH3设定点校正值修改初始NH3喷射设定点值而进一步产生修改的NH3喷射设定点值，并且基于修改的NH3喷射设定点值来输出修改的NH3喷射设定点信号。修改的NH3喷射设定点信号控制定量给料系统以调整被输送至SCR装置的NH3的量。除了本文描述的一个或多个特征之外或作为替代，另外的实施例包括，其中NH3目标设定点控制器基于SCR装置的温度和排气流的排气流速来确定NH3喷射目标设定点值。除了本文描述的一个或多个特征之外或作为替代，另外的实施例包括，其中NH3设定点校正控制器基于排气流中的测量NOx量和排气流中的建模NOx量中的至少一个来确定NOx通量。除了本文描述的一个或多个特征之外或作为替代，另外的实施例包括，其中NH3目标设定点控制器存储NOx通量查找表，其将多个NH3喷射设定点目标值与给定的SCR温度下的对应排气流速值进行交叉参考，并且响应于将所测量的排气流速和SCR装置的测量的SCR温度与排气流速查找表进行比较来确定NH3喷射目标设定点值。除了本文描述的一个或多个特征之外或作为替代，另外的实施例包括，其中NH3设定点校正控制器存储NH3校正查找表，其将多个NH3设定点校正值与给定SCR温度下的对应NOx通量值进行交叉参考，并且响应于将NOx通量值和SCR装置的SCR温度值与NH3校正查找表进行比较而确定NH3设定点校正值。除了本文描述的一个或多个特征之外或作为替代，另外的实施例包括，其中NH3设定点校正控制器基于测量NOx量和建模NOx量中的至少一个来确定NOx值，并且将NOx值转换为指示NOx通量的NOx通量值。在又一个非限制性实施例中，一种减少车辆的排气处理系统中的氨(NH3)泄漏的方法包括燃烧空气/燃料混合物以产生含有氮氧化物(NOx)的排气流，并且基于初始NH3喷射设定点值将一定量的NH3喷射至排气流中以产生NH3和排气的混合物。该方法进一步包括经由选择性催化还原(SCR)装置吸收排气流中所含的一定量的NH3。该方法进一步包括预测在期间所吸收的NH3的一部分将从SCR装置中泄漏的NH3泄漏状态。该方法进一步包括基于预测的NH3泄漏状态来修改初始NH3喷射设定点值，以产生修改的NH3喷射设定点信号，其指示在预测的NH3泄漏状态期间要喷射的调整NH3量。该方法进一步包括基于修改的NH3喷射设定点信号喷射调整量的NH3以减少当NH3泄漏状态发生时从SCR装置中泄漏的NH3的量。除了本文描述的一个或多个特征之外或作为替代，另外的实施例包括，进一步包括将指示NOx量的NOx输入值计算为指示NOx通量水平的NOx通量值，并且基于NOx通量水平预测NH3泄漏状态。除了本文描述的一个或多个特征之外或作为替代，另外的实施例包括，其中基于存储在控制器的存储器中的NOx通量查找表和安装在汽车上的加速器踏板的位置中的至少一个来计算NOx通量值。除了本文描述的一个或多个特征之外或作为替代，另外的实施例包括，其中预测的NH3泄漏状态是基于SCR装置的给定操作温度期间的NOx水平的变化。除了本文描述的一个或多个特征之外或作为替代，另外的实施例包括，其中初始NH3喷射设定点值是基于SCR装置的温度变化和排气流的排气流速。除了本文描述的一个或多个特征之外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包括排气系统的车辆，所述车辆包括：内燃机，其被配置为燃烧空气/燃料混合物并产生含有氮氧化物(NOx)的排气流；定量给料系统，其被配置为基于初始NH3喷射设定点值将一定量的氨(NH3)喷射至所述排气流中以产生NH3和排气的混合物；选择性催化还原(SCR)装置，其被配置为吸收所述排气流中所含的所述NH3的量并且基于吸收的NOx减少所述排气流中的NOx的量；与所述定量给料系统进行信号通信的电子硬件控制器，其被配置为预测在期间所吸收的NH3的一部分将从所述SCR装置中泄漏的NH3泄漏状态，并且基于预测的NH3泄漏状态来修改所述初始NH3喷射设定点值，其中所述控制器产生修改的NH3喷射设定点信号，其指示在所述预测的NH3泄漏状态期间要喷射至所述排气流的所述NH3的调整量，并且其中所述定量给料系统基于所述修改的NH3喷射设定点信号喷射所述调整量的NH3以便减少当所述NH3泄漏状态发生时从所述SCR装置中泄漏的NH3的所述量。

【技术特征摘要】
2017.04.07 US 15/4819411.一种包括排气系统的车辆，所述车辆包括：内燃机，其被配置为燃烧空气/燃料混合物并产生含有氮氧化物(NOx)的排气流；定量给料系统，其被配置为基于初始NH3喷射设定点值将一定量的氨(NH3)喷射至所述排气流中以产生NH3和排气的混合物；选择性催化还原(SCR)装置，其被配置为吸收所述排气流中所含的所述NH3的量并且基于吸收的NOx减少所述排气流中的NOx的量；与所述定量给料系统进行信号通信的电子硬件控制器，其被配置为预测在期间所吸收的NH3的一部分将从所述SCR装置中泄漏的NH3泄漏状态，并且基于预测的NH3泄漏状态来修改所述初始NH3喷射设定点值，其中所述控制器产生修改的NH3喷射设定点信号，其指示在所述预测的NH3泄漏状态期间要喷射至所述排气流的所述NH3的调整量，并且其中所述定量给料系统基于所述修改的NH3喷射设定点信号喷射所述调整量的NH3以便减少当所述NH3泄漏状态发生时从所述SCR装置中泄漏的NH3的所述量。2.根据权利要求1所述的车辆，其中所述控制器将指示所述NOx的量的NOx输入值转换为指示NOx通量水平的NOx通量值，并且基于所述NOx通量水平预测所述NH3泄漏状态。3.根据权利要求2所述的车辆，其中基于存储在所述控制器的存储器中的NOx通量查找表和安装在所述汽车上的加速器踏板的位置中的至少一个来计算所述NOx通量值。4.根据权利要求2所述的车辆，其中所述预测的NH3泄漏状态是基于相对于所述SCR装置的温度的所述NOx通量值。5.根据权利要求2所述的车辆，其中所述控制器基于所述SCR装置的温度变化和所述排气流的排气流速来确定所述初始NH3喷射设定点值。6.根据权利要求4所述的车辆，其中所述控制器基于所述SCR装置的所述温度和所述NOx通量产生NH3设定点校正值，并且将所述NH3设定点校正值施加至所述初始NH3喷射设定点值以产生所述修改的NH3喷射设定点值。7.根据权利要求6所述的车辆，进一步包括：排气流量传感器，其与所述排气流进行流体连通并且被配置为产生指示所述排气流的所述流速的流速信号；入口温度传感器，其被设置在所述SCR装置的上游以产生指示所述SCR装置的所述温度的入口温度信号；以及NOx传感器，其与所述排气流进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·A·史密斯，D·P·奎格利，S·芬克，E·菲尔特利，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US