[发明专利]选择性催化还原催化器的效率确定

说明书

技术领域

本发明涉及用于确定选择性催化还原催化器的效率的系统和方法。

背景技术

选择性催化还原（selecitve catalytic reduction:SCR）是一种化学过程，其在催化剂的帮助下将氮氧化物（NO_X）转化为二价氮（N₂）和水（H₂O）。在现代机动车辆中，SCR常常用作内燃发动机的废气排放控制系统的一部分，以减少目标发动机的后燃烧NO_X向周围环境中的释放。汽油发动机、以及柴油发动机的排放物可以通过SCR处理。

在配备有SCR的车辆中，还原剂可以是尿素的水溶液，所述还原剂常常被喷射到发动机的废气流中。带有SCR的车辆常常在特别设计的贮存器中以车载方式承载其还原剂。还原剂在发动机运转期间与发动机的燃料消耗成比例地加入到发动机的废气流中。一旦处于废气流中，则还原剂被吸收在系统的SCR催化器上，NO_X的转化在发生在该催化器上。

发明内容

一种评估选择性催化还原（SCR）催化器的总运行效率的方法，包括监视SCR催化器的瞬时效率。该方法还包括，如果SCR催化器的瞬时效率的最新近值高于瞬时效率阈值，则通过将由第一组系数加权的瞬时效率的值求和来确定SCR催化器的总运行效率。该方法还包括，如果SCR催化器的瞬时效率的最新近值等于或低于瞬时效率阈值，则通过将由第二组系数加权的瞬时效率的值求和来确定SCR催化器的总运行效率。此外，该方法包括确定SCR催化器的总运行效率是否已掉落在总运行效率阈值之下和报告SCR催化器的总运行效率何时已掉落在总运行效率阈值之下。根据该方法，与第一组系数相比，第二组系数对最近新的瞬时效率值赋予比对之前的瞬时效率值更重的权重。

通过将由第二组系数加权的瞬时效率的值求和来确定SCR催化器的总运行效率针对预定数量的瞬时效率值来实现。

确定SCR催化器的总运行效率的行为可以包括采用指数加权移动平均（EWMA）过滤器。相应地，EWMA过滤器可以用于减少更新近瞬时效率值对总运行效率确定的影响。

SCR催化器可以用于减少来自内燃发动机的氮氧化物（NO_X）排放。发动机可以是柴油型的，SCR催化器可以采用柴油机废气处理液（DEF）作为还原剂，所述还原剂从贮存器供应用于减少NO_X排放。此外，可以在发动机的单个关键循环期间收集预定数量的瞬时效率值。

低于总运行效率阈值的SCR催化器的总运行效率代表SCR催化器已发生故障。

监视SCR催化器的瞬时效率、确定SCR催化器的总运行效率、确定SCR催化器的总运行效率是否已掉落在总运行效率阈值之下、和报告SCR催化器的总运行效率何时已掉落在总运行效率阈值之下，可以通过控制器来完成。

根据本方法，报告SCR催化器的总运行效率何时已掉落在总运行效率阈值之下可以通过产生对发动机的操作者的警告来实现。

还提供了一种用于评估SCR催化器的总运行效率的系统和采用这样的系统的车辆。

本发明的上述特征和优势及其他特征和优势将从用于实施本发明的最佳模式的以下详细描述连同附图时显而易见。

附图说明

图1是车辆的示意图，该车辆具有连接到废气系统的发动机，所述废气系统具有选择性催化还原（SCR）催化器；和

图2是用于评估图1的SCR催化器的总运行效率的方法的流程图。

具体实施方式

选择性催化还原（SCR）是一种在催化剂的帮助下将氮氧化物（也称为NO_X）转化为二价氮（N₂）和水（H₂O）的方法。气体还原剂，典型地为无水氨、氨水或尿素，被添加到废气中并被吸收到催化器上。SCR常常用于减少内燃发动机的废气中的NO_X排放，所述内燃发动机用于为机动车辆提供动力。汽油发动机和柴油发动机两者的废气排放均可以通过SCR改善。通常的术语“柴油机废气处理液（diesel-exhaust-fluid）”或DEF用于描述在柴油发动机中被SCR采用的还原剂。