选择性催化还原催化剂当前储存量的估算制造技术

选择性催化还原催化剂当前储存量的估算：所涉及的配量控制系统包括：选择性催化还原（ＳＣＲ）分析模块和配量管理模块。ＳＣＲ分析模块估算ＳＣＲ催化剂下游的氨（ＮＨ↓［３］）漏失速率、ＮＨ↓［３］转化速率、ＮＨ↓［３］供应速率和ＮＨ↓［３］氧化速率。ＳＣＲ分析模块基于所述ＮＨ↓［３］漏失速率、ＮＨ↓［３］转化速率、ＮＨ↓［３］供应速率和ＮＨ↓［３］氧化速率来估算ＮＨ↓［３］变化速率并基于所述ＮＨ↓［３］变化速率来估算ＮＨ↓［３］储存量变化。ＳＣＲ分析模块基于所述ＮＨ↓［３］储存量变化来估算由所述ＳＣＲ催化剂所储存的ＮＨ↓［３］。配量管理模块基于由所述ＳＣＲ催化剂所储存的ＮＨ↓［３］来控制在所述ＳＣＲ催化剂的上游向排放物系统里的配量剂喷射。

【技术实现步骤摘要】

0003本专利技术涉及发动机系统，更具体地，涉及排放物处理系统.
技术介绍
0004此处提供的
技术介绍
描迷，目的是为了从整体上介绍本发 明的背景.在
技术介绍
部分中描述的目前署名的专利技术人的工作，以及在提 交时可能不构成现有技术的描述的各个方面，既没有明示地也没有默示地 被认为是针对本专利技术的现有技术.0005现在参照图l,示出了发动机系统IOO的功能方块图.空气 通过进气歧管104被吸入发动机102中.节流阀106控制进入发动机102的气 流.电子节流阀控制器(ETC) 108控制节流阀106，并从而控制进入发动 机102的气流.空气与来自一个或多个燃料喷射器110的燃料混合以形成空 气/燃料混合物.空气/燃料混合物在发动机102的一个或多个汽缸中燃烧， 例如在汽缸112中，空气/燃料混合物的燃烧生成转矩.0006空气/燃料混合物的燃烧所产生的排放物从汽缸排放到排放 物系统113.排放物可包括颗粒物质(PM)和气体.排放的气体包括氮氧 化物(NOx)，例如一氧化氮(NO)和二氧化氮(NOO ,排放物系统i13 包括处理系统114，处理系统114减少排放物中NOx和PM各自的含量。0007处理系统in包括柴油氧化催化剂(DOC) ll6、配量刑喷射 器118和选择性催化还原(SCR)催化剂120.排放物从发动机102流向化物.配量剂喷射 器118在SCR催化剂120的上游向排放物流中喷射配量剂.由配量刑提供的 卵3被SCR催化刑120吸收.NH3与经过SCR催化刑120的排放物中的NOx发生反 应.0008发动机控制模块(ECM) 130控制发动机102的转矩输出， ECM130包括配量模块140，其控制配量刑喷射器118所喷射的配量刑的质量 流速.这样，配量模块140控制供应给SCR催化剂120的NH3.特別地，配量 模块140控制提供给SCR催化刑120的NH3，以调节SCR催化剂120所储存的氧 的量.0009配量模块140基于来自各种传感器的信号控制所喷射的配量 刑的质量流速.仅作为实例，传感器包括 一个或多个NOx传感器，诸如 N0x传感器142和144; 一个或多个温度传感器，诸如温度传感器146、 148 和150;和/或一个或多个氧传感器，诸如氣传感器152.0010配量模块140可进一步基于来自其它传感器154的信号控制 提供给SCR催化剂120的NH3.仅作为实例，其它传感器154可包括歧管绝对 压力(MAP)传感器、质量空气流量(MAF)传感器、节流阀位置传感器(TPS)、进气温度(IAT)传感器和/或其它传感器.0011SCR催化剂120所储存的NH3的量称为当前储存量(mo1).从 排放物中去除的NOx的百分比称为转化效率或NOx转化芈.NOx转化率与SCR 催化剂120的当前储存 量直接相关.例如，NOx转化率随着SCR催化剂120的 当前储存量的增加而提高.配量模块140控制所提供的NH使得最大限度 地提高NOx转化率.
技术实现思路
0012一种配量控制系统，包括选择性催化还原(SCR)分析模 块和配量管理模块，SCR分析模块估算SCR催化刑下游的氨(NH3 )漏失(sl ip ) 速率、NH3转化速率、NH3供应速率和NH3氧化速率，SCR分析模块基于NH3漏 失速率、NH3转化速率、NH3供应速率和NH3氧化速率来估算NH3变化速率并基 于NH3变化速率来估算仰3储存量变化，SCR分析模块基于NH3储存量变化来 估算由SCR催化剂所储存的NH,,配量管理模块基于由SCR催化刑所储存的 mh来控制在SCR催化刑的上游向排放物系统里的配量刑喷射.0013在其它特征中，SCR分析模块估算在SCR催化刑上游的NH3吸收速率和NH3解吸速率，并基于配量刑喷射速率、训3吸收速率和冊3解吸速率来估算N仏供应速率.0014在另一些其它的特征中，SCR分析模块基于NH3吸收速率与配 量剂喷射速率和NH3解吸速率之和之间的差来确定朋3供应速率.0015在进一步特征中，SCR分析模块基于配量刑喷射速率、预计 的上游NH,及收、上游NH3时间常数和在SCR催化剂的上游所储存的mi3的量 来估算仰3吸收速率和仰3解吸速率.0016在又进一步的特征中，基于在SCR催化剂上游所测量的排放 物温度和排放物流速来确定预计的上游NH3吸收和上游NH,时间常数.0017在其它特征中，SCR分析模块估算在SCR催化剂下游的仰3吸 收速率和NHi解吸速率，并基于NH3漏失速率、NH3吸收速率和NH3解吸速率来 估算训3输出速率.SCR分析模块基于NH3转化速率、NH,供应速率和NH,氧化 速率和训3输出速率莱估算NH3变化速率.t)018在另 一些其它的特征中，SCR分析模块基于冊3吸收速率与NH3 解吸速率和NH3漏失速率之和之间的差来估算NH3输出速率.0019在进一步特征中，SCR分析模块基于NH3漏失速率、预计的下 游m^解吸、下游NH3时间常数和在SCR催化刑的下游所储存的NH，的量来估 算NH3吸收速率和NH3解吸速率。0020在又进一步的特征中，基于在SCR催化剂下游所测量的排放 物温度和排放物流速来确定预计的下游仰3解吸和下游NH,时间常数.0021在其它特征中，SCR分析模块基于SCR催化刑的温度、SCR催 化剂的空速、SCR催化剂上游的氮氧化物(NOx) 、 二氧化氮(N02)占NOx 的比率和由SCR催化剂所储存的NH3来估算NH3转化速率.0022在另一些其它的特征中，SCR分析模块基于SCR催化刑的温 度、SCR催化剂上游的氧和由SCR催化刑所储存的NH3来估算NH3氧化速率.0023在进一步特征中，SCR分析模块基于SCR催化剂的温度、SCR 催化刑的空速、NH3供应速率和由SCR催化剂所储存的NH3来估算NH,漏失速率.0024在又进一步的特征中，SCR分析模块基于NH3供应速率与NH3 转化速率、冊3氧化速率和仰3漏失速率之和之间的差来估算邢3变化速率.0025一种配量控制方法，包括估算选择性催化还原(SCR)催 化刑下游的氨(NH3)漏失速率；估算NH3转化速率；估算NIB供应速率；估算NH3氧化速率；基于NH3漏失速率、NH3转化速率、NH3供应速率和NH3氧化速率来估算冊3变化速率；基于NIB变化速率来估算NH3储存量变化；基于NH3储存量变化来估算由SCR催化刑所储存的NH3.该配量控制方法还统里的配量刑喷射.0026在其它特征中，该配量控制方法还包括估算在SCR催化剂上游的NH3吸收速率和NH3解吸速率；基于配量剂喷射速率、NH3吸收速率和NH3解吸速率来估算mi3供应速率.0027在另一些其它的特征中，该配量控制方法还包括基于NH3吸收速率与配量剂喷射速率和NH3解吸速率之和之间的差来确定NH3供应速率.0028在进一步特征中，该配量控制方法还包括基于配量剂喷射速率、预计的上游NH3吸收、上游NH3时间常数和在SCR催化刑的上游所储存的NH3的量来估算NH3吸收速率和NH3解吸速率.0029在又进一步的特征中，该配量控制方法还包括基于在SCR和上游NH3时间常数，、 '''、 0030在其它特征中，该配量控制方法还包括估算在SCR催化刑下游的NH3吸收速率和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配量控制系统，包括：　选择性催化还原（ＳＣＲ）分析模块，其估算ＳＣＲ催化剂下游的氨（ＮＨ↓［３］）漏失速率、ＮＨ↓［３］转化速率、ＮＨ↓［３］供应速率和ＮＨ↓［３］氧化速率，其基于所述ＮＨ↓［３］漏失速率、ＮＨ↓［３］转化速率、Ｎ Ｈ↓［３］供应速率和ＮＨ↓［３］氧化速率来估算ＮＨ↓［３］变化速率，其基于所述ＮＨ↓［３］变化速率来估算ＮＨ↓［３］储存量变化，以及其基于所述ＮＨ↓［３］储存量变化来估算由所述ＳＣＲ催化剂所储存的ＮＨ↓［３］；以及　配量管理模块，其基 于由所述ＳＣＲ催化剂所储存的所述ＮＨ↓［３］来控制在所述ＳＣＲ催化剂的上游向排放物系统里的配量剂喷射。

【技术特征摘要】
US 2008-7-30 61/084843;US 2009-4-3 12/4180311.一种配量控制系统，包括选择性催化还原(SCR)分析模块，其估算SCR催化剂下游的氨(NH3)漏失速率、NH3转化速率、NH3供应速率和NH3氧化速率，其基于所述NH3漏失速率、NH3转化速率、NH3供应速率和NH3氧化速率来估算NH3变化速率，其基于所述NH3变化速率来估算NH3储存量变化，以及其基于所述NH3储存量变化来估算由所述SCR催化剂所储存的NH3；以及配量管理模块，其基于由所述SCR催化剂所储存的所述NH3来控制在所述SCR催化剂的上游向排放物系统里的配量剂喷射。2. 权利要求1的配量控制系统，其中，所述SCR分析模块估算在所述 SCR催化剂上游的NH3吸收速率和NH3解吸速率，并基于配量刑喷射速率、 所述NH3吸收速率和所述NH3解吸速率来估算所述NH3供应速率.3. 权利要求2的配量控制系统，其中，所述SCR分析模块基于所述配 量剂喷射速率和所述NH3解吸速率之和与所述NH3吸收速率之间的差来 确定所述NH3供应速率.4. 权利要求2的配量控制系统，其中，所述SCR分析模块基于所述配 量剂喷射速率、预计的上游冊3吸收、上游NH3时间常数和在所述SCR催 化剂的上游所储存的NH3的量来估算所述NH3吸收速率和NH3解吸速率，5. 权利要求4的配量控制系统，其中，基于在所述SCR催化刑上游所 测量的排放物温度和排放物流速来确定所述预计的上游NH3吸收和所述 上游NH3时间常数，6. 权利要求1的配量控制系统，其中，所述SCR分析模块估算在所述 SCR催化剂下游的卵3吸收速率和仰3解吸速率，并基于所述NH,漏失速率、 所述NH3吸收速率和所述NH3解吸速率来估算NH3输出速率，其中，所述SCR 分析模块基于所述NH,转化速率、冊3供应速率和冊3氧化速率和仰3输出 速率来估算所述NH3变化速率.7. 权利要求6的配量控制系统，其中，所述SCR分析模块基于所述NH3 解吸速率和所述NH3漏失速率之和与所述NH3吸收速率之间的差来估算 所述NH3输出速率。8. 权利要求6的配量控制系统，其中，所述SCR分析模块基于所述NH3 漏失速率、预计的下游NIh解吸、下游NH3时间常数和在所述SCR催化剂 的下游所储存的NH3的量来估算所述NH3吸收速率和NH3解吸速率.9. 权利要求8的配量控制系统，其中，基于在所述SCR催化刑下游所 测量的排放物温度和排放物流速来确定所述预计的下游卵3解吸和所迷 下游NH3时间常数.10. 权利要求1的配量控制系统，其中，所述SCR分析模块基于所述 SCR催化剂的温度、所述SCR催化剂的空速、所述SCR催化剂上游的氮氧 化物(N0x) 、 二氣化氮(N02)占所迷NOx的比率和由所述SCR催化剂 所储存的所述NH3来估算所述NH3转化速率.11. 权利要求l的配量控制系统，其中，所述SCR分析模块基于所述 SCR催化剂的温度、所述SCR催化剂上游的氧和由所述SCR催化剂所储存 的所述冊3来估算所述冊3氧化速率.12. 权利要求1的配量控制系统，其中，所述SCR分析模块基于所述 SCR催化剂的温度、所述SCR催化刑的空速、所述NH3供应速率和由所述 SCR催化剂所储存的所述冊...

【专利技术属性】
技术研发人员：KA加迪，Y苗，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]