[发明专利]选择性催化还原效率确定

说明书

一种用于使用具有AT装置的后处理(AT)系统的发动机的方法包括检测AT装置上游的废气中的污染物的实际浓度，其中该AT装置用于处理发动机废气。该方法另外包括经由AT装置处理废气并将处理后的废气引导至废气通道。该方法还包括将处理后的废气的一部分从废气通道再循环至发动机的进气通道，并且在对处理后的废气的一部分进行再循环之后，使用检测到的实际污染物浓度来确定AT装置的效率。此外，该方法包括当确定的AT装置效率等于或高于预定值时，保持AT系统的操作，并且当确定的AT装置效率低于预定值时，激活指示AT装置已经发生故障的传感信号。

背景技术

本公开涉及在内燃机(如微粒过滤器和其他装置)中用于有效地限制来自内燃机的废气排放的废气后处理(AT)系统。在现代稀燃内燃机(如压燃式或柴油式)中常用的一种废气AT装置是选择性催化还原(SCR)催化器。

SCR配置为借助于由另一废气AT装置(通常为柴油机氧化催化器(DOC))产生的NO₂将氮氧化物(NO_X)转化成双原子氮(N₂)和水(H₂O)。为了有效地除去NO_X，SCR转化过程额外要求在废气流中存在有预定量的氨(NH₃)。

当在柴油发动机中使用还原剂时，SCR转化过程可能另外需要受控量或计量的还原剂(惯用名称为“柴油机排放处理液”(DEF))进入到废气流中。这种还原剂可以是包含水和氨的尿素水溶液。

发明内容

一种操作使用具有AT装置的后处理(AT)系统的内燃机的方法包括经由进气通道向发动机供应进气气流，从而操作发动机并产生废气，其中该AT装置配置为处理由发动机产生的废气。该方法进一步包括经由传感器检测AT装置上游的废气中的污染物的实际第一浓度，并且将指示污染物的检测到的实际第一浓度的信号传送至配置为调节AT系统的控制器。该方法还包括经由AT装置处理废气并将处理后的废气引导至废气通道。该方法另外包括经由废气再循环(EGR)通道将处理后的废气的一部分从废气通道再循环至进气通道。该方法还包括在对处理后的废气的一部分进行再循环之后，经由控制器使用污染物的检测到的实际第一浓度来确定AT装置的理论效率。另外，该方法包括当AT装置的所确定的理论效率等于或高于预定值时，经由控制器保持AT系统的操作。此外，该方法包括：当AT装置的所确定的理论效率低于预定值时，经由控制器激活指示AT装置已经发生故障的传感信号。

AT装置可以是选择性催化还原(SCR)催化器，而发动机可以是压燃式发动机。

在这种情况下，污染物可以是氮氧化物(NO_X)，而传感器可以是NO_X传感器。此外，该方法可以进一步包括将尿素喷射到SCR催化器上游的废气中，并且处理废气可以包括SCR催化器使用喷射的尿素。

SCR催化器可以与柴油机氧化催化器(DOC)一起装入共同的壳体中并且位于其下游。

该方法还可以包括当对处理后的废气一部分进行再循环时经由气流传感器检测供应给发动机的气流量，并且向控制器传送指示气流的检测量的信号。该方法可以另外包括在对处理后的废气的一部分进行再循环之后，经由控制器使用数学关系式来确定废气中的理论第一NO_X浓度，即在发动机与AT装置之间的废气通道中。

该方法可以进一步包括使用检测到的实际第一NO_X浓度、确定的理论第一NO_X浓度和气流的检测量，经由控制器确定AT装置下游的废气通道中的理论第二NO_X浓度。在这样的实施例中，确定AT装置的理论效率的动作可以另外经由控制器使用数学关系式中确定的理论第二NO_X浓度来实现。

该方法可以另外包括确定包含在处理后的废气的再循环部分中的废气量并且使用数学关系式中的确定的废气量来确定理论第一NO_X浓度。