[发明专利]用于排气后处理系统中的传感器分析的方法和系统

说明书

用于排气后处理系统中的传感器分析的方法和系统。本公开总体上涉及一种计算机实施的方法，该计算机实施的方法已被实施，其意图是在联接到内燃机(ICE)(202)的下游的排气后处理系统(EATS)(204)中执行传感器分析。所公开的方法特别适用于确定NOx传感器(214)的标度因子，该NOx传感器布置在一定量的还原剂从ICE喷射到排气中的位置(207)的下游。本公开还涉及对应的发动机系统(200)和计算机程序产品。

技术领域

本公开总体上涉及一种计算机实施的方法，该计算机实施的方法已被实施，其意图是在联接到内燃机(ICE)下游的排气后处理系统(EATS)中执行传感器分析。所公开的方法特别适用于确定NOx传感器的标度因子(scale factor)，该NOx传感器布置在一定量的还原剂从ICE喷射到排气中的位置的下游。本公开还涉及对应的发动机系统和计算机程序产品。

背景技术

目前正在进行开发以减少包括基于柴油的内燃机的车辆(例如，卡车)中的排放物。柴油发动机的效率高达约52％，因此是化石能源的最佳转化器。然而，只有在较高的燃烧温度下才能实现高效率，在该燃烧温度下，来自柴油发动机的排气中不可避免地存在高水平的氮氧化物(NOx)，通常与颗粒物(PM)结合在一起。

为了保护环境并节约有限的化石能源供应，减少排气中的NOx和颗粒物(PM)已成为非常重要的问题，并且现行的法律排放要求通常规定了排放控制，因此排气后处理系统(EATS)是必要的。通常，这种EATS包括柴油氧化催化剂(DOC)、颗粒过滤器(DPF)和用于减少NOx排放的选择性催化还原(SCR)。

在SCR中，催化剂用于将不想要的NOx分子转化成例如双原子氮(N₂)和水(H₂O)。为了为这个过程提供还原剂，一种流行的选择是在排气中提供例如尿素(也称为carbamide)。由于排气的高温，尿素将会热分解成氨和二氧化碳(CO₂)，并且氨(NH₃)然后可以与NOx分子反应，以实现NOx分子变成例如氮气和水的上述所需转化。

为了提供还原剂，还原剂定量供给系统通常包括还原剂喷射器，该还原剂喷射器在SCR催化剂的上游产生喷射到发动机的排气系统中的还原剂(例如，尿素和水的混合物，也称为柴油尾气处理液(DEF))喷雾。

一旦排气温度高于约200℃到250℃，EATS就会起作用。然而，确保EATS以最佳方式起作用是复杂的，并且确保只有最低水平的NOx被释放到环境中是有问题的。为了确保EATS以最环保的方式运行，与EATS一起使用的NOx传感器必须正常起作用。此类传感器的故障(例如，由于出问题/寿命终止)将极大地影响EATS的功能。

WO2011126429中提出了调查来自NOx传感器的测量的可靠性的示例性实施方案。WO2011126429应用了用于确定机动车辆的排气系统中的NOx传感器的状态的诊断方案。具体地说，该诊断方案通过逐步升高催化剂的上游和下游的NOx浓度来运行。通过在除质量流量之外的所有变量中锁定SCR催化剂的尿素剂量，可以通过采取至少一个NOx步骤来消耗催化剂中的现有的氨。通过此后实现进一步的NOx步骤并将位于催化剂上游的第一传感器处确定的排放参数与位于催化剂下游的第二传感器处的排放参数进行比较，可以确定NOx传感器的任何增益误差和偏移误差。

尽管WO2011126429提高了诊断EATS所包括的NOx传感器的表现如何的总体能力，但似乎还有进一步改进的空间，特别是考虑到以更高的可靠性执行这种诊断的能力。

还注意到US2017130629，其公开了一种用于检查SCR催化转化器系统中的NOx传感器的似真性(plausibility)的方法。

发明内容