用于虚拟地确定燃料硫浓度的系统和方法技术方案

一种用于后处理系统的控制模块，后处理系统包括选择性催化还原(SCR)催化剂和氧化催化剂，控制模块包括被配置成可操作地耦合到后处理系统的控制器。控制器被配置成确定SCR催化剂的实际SCR催化转化效率。控制器基于由控制器选择的测试硫浓度来确定估计的SCR催化转化效率。响应于估计的SCR催化转化效率在预定义的范围内，控制器将测试硫浓度设置为提供给发动机的燃料中的确定的硫浓度。控制器生成指示所确定的硫的硫浓度信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于虚拟地确定燃料硫浓度的系统和方法
本公开总体上涉及用于与内燃(IC)发动机一起使用的后处理系统。背景排气后处理系统用于接收并且处理由内燃发动机生成的废气。通常，废气后处理系统包括用于降低存在于废气中的有害废气排放物的水平的若干不同的部件中的任一个。例如，用于柴油驱动的IC发动机的某些废气后处理系统包括用于氧化一氧化碳或未燃烧的碳氢化合物的氧化催化剂，并且还可以用于升高废气的温度以再生布置在氧化催化剂下游的过滤器。后处理系统还可以包括选择性催化还原(SCR)系统，以用于分解废气的成分，例如废气中包含的氮氧化物(NOx)气体。由一些IC发动机燃烧的燃料可能包含高硫含量，这可能使氧化催化剂和/或SCR催化剂劣化。确定燃料中硫浓度的量有利于确定SCR催化剂的硫化(sulfation)(即硫物质在SCR催化剂上的吸收/吸附)，并安排再生事件。概述本文描述的实施例总体上涉及用于虚拟地确定提供给发动机的燃料中的硫浓度的系统和方法。具体而言，本文所述的系统和方法涉及后处理系统，该后处理系统包括控制器，该控制器被配置为确定SCR催本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于后处理系统的控制器，所述后处理系统被配置成处理由发动机产生的废气的成分，并且所述后处理系统包括选择性催化还原(SCR)催化剂和氧化催化剂，所述控制器被配置成可操作地耦合到所述后处理系统，所述控制器被配置成：/n确定所述SCR催化剂的实际SCR催化转化效率，/n基于由所述控制器选择的测试硫浓度来确定估计的SCR催化转化效率，/n响应于所述估计的SCR催化转化效率在预定义的范围内，将所述测试硫浓度设置为提供给所述发动机的燃料中的确定的硫浓度，以及/n生成指示所述燃料中的所述确定的硫浓度的硫浓度信号。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于后处理系统的控制器，所述后处理系统被配置成处理由发动机产生的废气的成分，并且所述后处理系统包括选择性催化还原(SCR)催化剂和氧化催化剂，所述控制器被配置成可操作地耦合到所述后处理系统，所述控制器被配置成：
确定所述SCR催化剂的实际SCR催化转化效率，
基于由所述控制器选择的测试硫浓度来确定估计的SCR催化转化效率，
响应于所述估计的SCR催化转化效率在预定义的范围内，将所述测试硫浓度设置为提供给所述发动机的燃料中的确定的硫浓度，以及
生成指示所述燃料中的所述确定的硫浓度的硫浓度信号。


2.根据权利要求1所述的控制器，其中：
所述控制器还操作性地耦合到所述发动机，所述控制器被配置成通过执行包括以下项的步骤来确定所述SCR催化剂的所述估计的SCR催化转化效率：
确定被引入到所述后处理系统的还原剂的量，
基于被引入的还原剂的量、被引入到所述发动机中的燃料的燃料供给量、所述发动机的发动机转速、所述测试硫浓度、所述SCR催化剂的SCR催化剂床温度、SCR催化剂硫负载能力、和所述氧化催化剂的氧化催化剂床温度来确定所述SCR催化剂的估计的累积硫毒化水平，以及
至少基于所述估计的累积硫毒化水平和所述SCR催化剂床温度来确定所述SCR催化剂的所述估计的SCR催化转化效率。


3.根据权利要求2所述的控制器，其中：
所述控制器被配置成通过执行包括以下项的步骤来确定所述SCR催化剂的所述估计的累积硫毒化水平：
基于被引入到所述发动机的燃料的燃料供给量、所述发动机转速、和所述测试硫浓度来确定估计的硫暴露水平；
基于所述硫暴露水平、所述氧化催化剂床温度、和所述氧化催化剂的硫储存能力来确定来自所述氧化催化剂的估计的硫泄漏和SO2/SO3分数；
基于所述估计的硫泄漏、所述SO2/SO3分数、被引入的还原剂的量、和所述SCR催化剂床温度，来确定所述SCR催化剂的估计的硫酸氢铵(ABS)负载和对应于所述ABS负载的来自所述SCR催化剂的第一SO2释放水平；
基于所述估计的硫泄漏、所述SO2/SO3分数、所述SCR催化剂床温度、和SCR催化剂硫储存能力，来确定所述SCR催化剂的估计的化学毒化水平和对应于所述化学毒化水平的来自所述SCR催化剂的第二SO2释放水平；和
基于所述ABS负载、所述第一SO2释放水平、所述化学毒化水平、和所述第二SO2释放水平来确定所述SCR催化剂的所述估计的累积硫毒化水平。


4.根据权利要求3所述的控制器，其中，所述测试硫浓度是第一测试硫浓度，其中，所述控制器还被配置为：
响应于所述估计的SCR催化转化效率在所述预定义的范围之外，基于不同于所述第一测试硫浓度的第二测试硫浓度来确定所述SCR催化剂的所述估计的累积硫毒化水平。


5.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述控制器被配置为基于进入所述后处理系统的NOx气体的入口NOx量、和离开所述后处理系统的NOx气体的出口NOx量来确定所述SCR催化剂的所述实际SCR催化转化效率。


6.根据权利要求1所述的控制器，所述控制器还被配置成：
响应于所述估计的SCR催化转化效率在所述预定义的范围内，确定所述估计的SCR催化转化效率和所述实际SCR催化转化效率之间的差值；
基于所述测试硫浓度和所述差值来确定所述燃料中的估计的硫浓度；和
生成第二硫浓度信号，所述第二硫浓度信号指示所述估计的硫浓度作为所述燃料中的硫浓度。


7.根据权利要求1所述的控制器，所述控制器还被配置成：
响应于所述实际SCR催化转化效率小于SCR催化转化效率阈值，使所述SCR催化剂加热到高于所述SCR催化剂的再生温度的温度。


8.一种用于处理由发动机产生的废气的成分的后处理系统，所述后处理系统包括：
氧化催化剂；
SCR催化剂，所述SCR催化剂被布置在所述氧化催化剂的下游；和
控制器，所述控制器被配置成：
确定所述SCR催化剂的实际SCR催化转化效率，
基于由所述控制器选择的测试硫浓度来确定估计的SCR催化转化效率，
响应于所述估计的SCR催化转化效率在预定义的范围内，将所述测试硫浓度设置为提供给所述发动机的燃料中的确定的硫浓度，以及
生成指示所述燃料中所述确定的硫浓度的硫浓度信号。


9.根据权利要求8所述的后处理系统，其中，所述控制器操作性地耦合到所述发动机，所述控制器被配置成通过执行包括以下项的步骤来确定所述估计的硫毒化水平：
确定被引入到所述后处理系统的还原剂的量；
基于被引入的还原剂的量、被引入到所述发动机中的燃料的燃料供给量、所述发动机的发动机转速、所述测试硫浓度、所述SCR催化剂的SCR催化剂床温度、SCR催化剂硫负载能力、和所述氧化催化剂的氧化催化剂床温度来确定所述SCR催化剂的估计的累积硫毒化水平；和
至少基于所述估计的累积硫毒化水平和所述SCR催化剂床温度来确定所述SCR催化剂的所述估计的SCR催化转化效率。


10.根据权利要求9所述的后处理系统，其中，所述控制器被配置成通过执行包括以下项的步骤来确定所述SCR催化剂的所述累积硫毒化水平：
基于所述燃料供给量、所述发动机转速、和所述测试硫浓度来确定所述SCR催化剂的估计的硫暴露水平；
基于所述硫暴露水平、所述氧化催化剂床温度、和所述氧化催化剂的硫储存能力来确定来自所述氧化催化剂的估计的硫泄漏和SO2/SO3分数；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚谨谦，杜尔维什·拉梅什·帕塔克，苏长胜，高塔姆·沙玛，奚元宙，
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