控制废气处理装置的操作的方法制造方法及图纸

技术编号:36655092 阅读:18 留言:0更新日期:2023-02-18 13:20
一种控制包括内燃发动机和废气处理装置的发动机组件的方法。该废气处理装置包括柴油氧化催化剂(DOC)模块和选择性催化还原(SCR)模块。该发动机组件提供SCR模块的效率的数值指示。该方法包括将效率的数值指示与第一阈值效率值进行比较。若数值指示保持高于第一阈值效率值,则等待时间间隔t,然后启动定时启动的SCR清洁事件。若数值指示低于第一阈值效率值,则启动阈值启动的SCR清洁事件而不等待时间间隔t。以第一喷射速率将燃料喷射到发动机中,使燃料在柴油氧化催化剂中燃烧,从而使柴油氧化催化剂中的废气温度增加。确定一组标准,包括在阈值启动的SCR清洁事件之后,SCR效率是否超过第二阈值效率。若是,则触发与高硫燃料相关的错误警告。的错误警告。的错误警告。

【技术实现步骤摘要】
控制废气处理装置的操作的方法


[0001]本专利技术涉及废气处理领域,并且具体地涉及控制废气处理装置的操作。

技术介绍

[0002]一种废气处理装置可以包括多个模块,其中每个模块旨在处理废气的一种或多种成分。废气处理装置可以包括串联布置的柴油氧化催化剂(DOC)模块、柴油颗粒过滤器(DPF)模块和选择性催化还原(SCR)模块中的一个或多个,使得废气依次流过每个模块。
[0003]柴油氧化催化剂模块可以使废气的成分氧化。柴油颗粒过滤器模块可以从废气中过滤烟灰,以防止烟灰释放到大气中。SCR模块可以使废气中存在的NO
x
与氨发生化学反应以产生氮和水。
[0004]每个模块的性能可能随着使用而降低。例如,SCR模块的性能可能受到SCR模块内沉积物的积聚的影响。如果使用高硫燃料,则SCR模块内的沉积物的积聚可能特别快。在SCR模块中积聚的沉积物可以通过涉及增加SCR模块的温度的SCR清洁过程去除。
[0005]为了在废气到达SCR模块之前提高废气的温度,已知使用DOC模块来提高通过它的废气的温度。这可以通过在DOC模块上游引入未燃烧的燃料用于DOC中的氧化从而增加离开DOC模块的废气的温度来实现。
[0006]因此,除了喷射燃料用于燃烧之外,燃料可以作为后燃烧事件喷射到发动机的一个或多个气缸中,以使燃料流出一个或多个气缸而不发生氧化。这种燃料可以在DOC模块中氧化,从而增加其中的废气的温度。以这种方式喷射燃料可以称为碳氢化合物(HC)定量供给。
[0007]在使用高硫燃料的情况下,清洁SCR模块的需求可能比使用常规(低硫)燃料时大得多。

技术实现思路

[0008]针对该背景,提供了一种控制包括内燃发动机和废气处理装置的发动机组件的方法,
[0009]废气处理装置,包括:柴油氧化催化剂(DOC)模块,其经配置将一氧化碳和烃转化成二氧化碳;以及选择性催化还原(SCR)模块,其经配置促进NO
x
和氨之间的反应,其中SCR模块在DOC模块下游;
[0010]发动机组件,经配置提供SCR模块的效率的数值指示;
[0011]该方法包括:
[0012]将效率的数值指示与第一阈值效率值进行比较,并且:
[0013]在效率的数值指示保持高于第一阈值效率值的情况下,等待直到时间间隔t已经过去,然后启动启动SCR清洁事件的时间;
[0014]在效率的数值指示低于第一阈值效率值的情况下,启动阈值启动的SCR清洁事件而不等待直到时间间隔t已经过去,
[0015]其中启动SCR清洁事件的时间和启动SCR清洁事件的阈值中的每一个包括:在发动机燃烧事件之后以第一喷射速率将燃料喷射到发动机中,使得燃料通过发动机而不燃烧,以使燃料在柴油氧化催化剂中燃烧,从而以柴油氧化催化剂中的废气的温度的增加为目标;
[0016]确定是否满足一组标准,其中该组标准包括确定在阈值启动的SCR清洁事件之后,SCR效率超过第二阈值效率;以及
[0017]在满足该组标准的情况下:
[0018]触发与高硫燃料相关的错误警告。
[0019]因此,有利地,可以检测高硫燃料的使用,并将其传达给机器的操作者和/或向机器提供服务的一方和/或机器的车队所有者和/或机器的制造商。
[0020]在另一方面,提供了一种发动机组件,包括内燃发动机和废气处理装置,
[0021]内燃发动机组件进一步包括发动机控制模块,其经配置:
[0022]将效率的数值指示与第一阈值效率值进行比较,并且:
[0023]在效率的数值指示保持高于第一阈值效率值的情况下,等待直到时间间隔t已经过去,然后启动启动SCR清洁事件的时间;
[0024]在效率的数值指示低于第一阈值效率值的情况下,启动阈值启动的SCR清洁事件而不等待直到时间间隔t已经过去,
[0025]其中启动SCR清洁事件的时间和启动SCR清洁事件的阈值中的每一个包括:在发动机燃烧事件之后以第一喷射速率将燃料喷射到发动机中,使得燃料通过发动机而不燃烧,以使燃料在柴油氧化催化剂中燃烧,从而以柴油氧化催化剂中的废气的温度的增加为目标;
[0026]确定是否满足一组标准,其中该组标准包括确定在阈值启动的SCR清洁事件之后,SCR效率超过第二阈值效率;以及
[0027]在满足该组标准的情况下:
[0028]触发与高硫燃料相关的错误警告。
[0029]因此,有利地,可以检测高硫燃料的使用,并将其传达给机器的操作者和/或向机器提供服务的一方和/或机器的车队所有者和/或机器的制造商。
附图说明
[0030]现在将参考附图描述本专利技术的实施例,其中:
[0031]图1示出了可以应用本专利技术的方法的发动机组件的高度示意性表示;
[0032]图2示出了根据本专利技术的控制发动机组件的方法的第一实施例的流程图;
[0033]图3示出了当使用本专利技术的方法时,以常规(低硫)燃料运行的示例发动机的SCR效率相对于时间的曲线图;
[0034]图4示出了当使用本专利技术的方法时,以常规(低硫)燃料运行的示例发动机的SCR效率相对于时间的曲线图;
[0035]图5示出了当使用本专利技术的方法时,以高硫燃料运行的示例发动机的SCR效率相对于时间的曲线图;以及
[0036]图6示出了当使用本专利技术的方法时,以高硫燃料运行的示例发动机的SCR效率相对
于时间的曲线图。
具体实施方式
[0037]发动机和后处理架构
[0038]为了理解本专利技术的方法的上下文,以下描述了可以由该方法控制的发动机组件500的可能的废气处理装置550。如本领域技术人员将容易理解的,本专利技术的方法适用于宽范围的废气处理装置并且不限于以下描述的具体示例,提供该具体示例仅仅用于帮助读者理解本专利技术的方法的上下文。
[0039]图1的废气处理装置550包括废气流动路径,其包括多个模块520、530,废气可以在释放到大气之前依次经由多个导管515、525、535流动通过这些模块。
[0040]发动机510下游的流体流动路径可以串联地包括将发动机510的出口与DOC模块520的入口链接的第一管道515、将DOC模块520的出口与SCR 530的入口链接的第二管道525、以及提供从SCR 530到大气的出口的第三管道535。SCR模块包括由氨罐534供应的氨喷射器532。
[0041]流体流动路径还可以包括SCR模块上游的DPF模块(图1中未示出)。更多模块(未示出)可以存在于其它模块下游或上游。
[0042]发动机510可以包括具有废气管道515和一个或多个燃烧气缸(未示出)的燃烧单元(未示出)。一个或多个气缸中的每一个可以包括活塞、燃料喷射器、进气阀和通向废气管道的废气阀。燃料可以经由燃料喷射器喷射到燃烧气缸(或每个燃烧气缸)中。燃料喷射器可以经配置根据受控定时模式喷射燃料。
[0043]后处理清洁
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制包括内燃发动机和废气处理装置的发动机组件的方法,所述废气处理装置包括:柴油氧化催化剂(DOC)模块,其经配置将一氧化碳和烃转化成二氧化碳;以及选择性催化还原(SCR)模块,其经配置促进NO
x
和氨之间的反应,其中所述SCR模块在所述DOC模块下游;所述发动机组件经配置提供所述SCR模块的效率的数值指示;所述方法包括:将效率的所述数值指示与第一阈值效率值进行比较,并且:在效率的所述数值指示保持高于第一阈值效率值的情况下,等待直到时间间隔t已经过去,然后启动启动SCR清洁事件的时间;在效率的所述数值指示低于所述第一阈值效率值的情况下,启动阈值启动的SCR清洁事件而不等待直到所述时间间隔t已经过去,其中启动SCR清洁事件的所述时间和启动SCR清洁事件的所述阈值中的每一个包括:在发动机燃烧事件之后以第一喷射速率将燃料喷射到所述发动机中,使得所述燃料通过所述发动机而不燃烧,以使所述燃料在所述柴油氧化催化剂中燃烧,从而以所述柴油氧化催化剂中的废气的温度的增加为目标;确定是否满足一组标准,其中所述组标准包括确定在所述阈值启动的SCR清洁事件之后,SCR效率超过第二阈值效率;以及在满足所述组标准的情况下:触发与高硫燃料相关的错误警告。2.根据权利要求1所述的方法,其中所述组标准进一步包括:确定供应SCR的氨的氨浓度值大于氨浓度阈值。3.根据权利要求2所述的方法,进一步包括:在供应到SCR的氨的氨浓度值小于氨浓度阈值的情况下,输出氨浓度警告。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第一组标准进一步包括:确定用于将氨喷射到所述废气处理装置中的喷射器呈现出指示无堵塞的喷射器行为。5.根据权利要求4所述的方法,进一步包括在喷射器行为指示被堵塞的情况下输出喷射器警告。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,进一步包括在所述SCR清洁事件完成之后,确认效率的所述数值指示超过第二阈值效率值。7.根据权利要求6所述的方法,其中所述第二效率值在70%和80%之间。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述第一效率值在20%和30%之间。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中在所述时间间隔小于阈值时间间隔的情况下,所述方法包括在所述阈值启动的SCR清洁事件之后:采取以下步骤中的一个或多个来增加所述SCR模块中的废气的温度:将发动机速度增加到所述发动机中的目标增加温度;增加废气再循环的使用;部署背压阀;在发动机燃烧事件之后以第二喷射速率将燃料...

【专利技术属性】
技术研发人员:M
申请(专利权)人:珀金斯发动机有限公司
类型:发明
国别省市:

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