[发明专利]用于诊断具有多于一个SCR区的排放系统的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于具有多于一个选择性催化还原(SCR)区的车辆的排放控制的方法和系统。

背景技术

选择性催化还原(SCR)系统可以用在车辆中，以便于用诸如尿素或氨的还原剂还原发动机排出物NO_X。SCR系统包括在SCR催化剂上游喷射还原剂，其中该还原剂或还原剂产物能够与NO_X起反应，以形成诸如氮和水的副产物。具有串联的第一和第二催化床的NO_X还原系统公开在美国专利申请US 2005/0284134A1(Radhamohan等人)中。

在运行期间，SCR系统可以经历诸如污染、热退化等各种形式的退化。但是，在多SCR区的例子中，不同SCR区的不同的退化程度可以导致排放水平升高到高于阈值

发明内容

本发明人已经认识到上述问题并且研发出多种相应的解决途径。在一个例子中，描述用于诊断串联的第一SCR区和/或第二SCR区的方法和系统。该方法可以包括在第一运行状态期间根据第一SCR区的性能指示诊断；和在第二运行状态期间根据第二SCR区的性能指示诊断，该第一运行状态不同于第二运行状态。

例如，该方法可以区分不同的SCR区的性能水平，并且因此对不同的SCR区施加不同的阈值退化水平。以这种方式，诊断可以考虑各SCR区中对整个排放水平的不同的退化效果。

在一个例子中，第一状态可以包括当第一SCR区的温度低于高阈值并且第二SCR区的温度低于低阈值时的发动机冷起动期间。而且，第二状态可以包括当第一SCR区的温度高于高阈值并且第二SCR区的温度高于低阈值时的DPF(柴油微粒滤清器)再生期间。通过当SCR区之一的温度在特定范围内进行诊断，可以评估其余的SCR区的性能，同时保持NO_X转化效率以及在合理的范围内的还原剂逃逸危险，并且还将可测量的性能隔离为一个或多个特定区。

根据又一方面，提供一种用于根据来自设置在第二SCR区下游的传感器的信号诊断设置成串联的第一SCR区和第二SCR区的方法。该方法包括当第一SCR区的温度高于高阈值时：根据指示第二SCR区的退化的信号设置第二SCR区的诊断；和根据指示第二SCR区不退化的信号设置第一SCR区的诊断。

应当理解，提供上述概要以简单的方式介绍选择的概念，这些概念在详细描述中进一步描述。这并不意味着它就是所主张的主题的关键或基本特征、由权利要求唯一地所限定的范围。而且，所主张的主题不限于解决上面提到的任何缺点的装置或本发明的任何部分。

附图说明

图1是此处所描述的发动机的气缸和排放控制系统的示意图。

图2是具有两个SCR区的示例性SCR系统的示意图。

图3是具有两个区的SCR系统的另一个实施例的示例性示意图。

图4是具有两个SCR区和氧化催化剂的SCR系统的另一个实施例的示例性示意图。

图5是示出由两种不同的氧化催化剂引起的还原剂转化成NO_X的效率的曲线图。

图6是示出在两个不同的氧化催化剂下游的还原剂浓度的曲线图。

图7是示出由具有不同中间层装料(washcoat loading)的两个SCR区随着时间的NO_X转化效率的曲线图。

图8是示出用于运行排放控制系统的高水平示例性方法的流程图。

图9是随着SCR区的温度变化的SCR区的储存容量的示意曲线图。

图10是示出用于选择排放控制策略的示例性方法的流程图。

图11是示出用于以第一排放控制策略操作的示例性方法的流程。

图12是示出用于以第二排放控制策略操作的示例性方法的流程。

图13是示出用于以第三排放控制策略操作的示例性方法的流程。

图14是示出用于以第四排放控制策略操作的示例性方法的流程。

图15是在SCR系统的中间床和在排气尾管的还原剂浓度的示意曲线图。

图16是示出用于诊断排放控制系统的第一和/或第二SCR区的示例性方法的流程图。

具体实施方式

提供涉及平衡高NO_X转化效率同时减少还原剂逃逸的各种SCR排放控制系统结构。SCR排放控制系统可以包括串联的多于一个的SCR区(例如第一和第二SCR区)，同时在每个SCR区的上游提供给原剂。该还原剂供给可以用还原剂喷嘴、或还原剂生成装置，例如用浓排气操作的稀NO_X收集器。