[发明专利]DPF再生前SCR催化剂的氨负载控制

说明书

技术领域

本发明涉及车辆排气系统，更具体地涉及在排气处理系统再生前的氨控制。

背景技术

本文所提供的背景技术描述是为了总体上展现本发明的背景。发明人的某些工作(就在此背景技术部分中描述的程度)以及说明书中某些在本发明申请日时尚未成为现有技术的内容，无论是以明确或隐含的方式均不被视为相对于本发明的现有技术。

柴油机运作中包含的燃烧过程会产生废气。在燃烧过程中，空气/燃料混合物经由进气阀导入汽缸然后在其中进行燃烧。燃烧完成后，活塞将汽缸中的废气推向排气系统。废气中可能含有排放物如氮氧化物(NO_X)和一氧化碳(CO)。

越来越多的排气硬件技术被加入以达到柴油机应用中的排放要求。排气的后处理包括为废气流安装多个砖形物、混合器和喷射器。柴油颗粒过滤器周期性地再生以降低废气中所含的碳烟含量。在此过程中，氨沉积在选择性催化还原催化剂上。在再生过程中，若选择性催化还原催化剂上的氨负载过高，再生过程则会将氨释放到废气流中。为防止这种情况的发生，通常会引入延迟，以使得当柴油颗粒过滤器再生触发时，已等待一段时间并且计量流体喷射已经终止。这段过程通常持续30-60分钟。碳烟负载率可造成柴油颗粒过滤器变得过载或过滤器堵塞。

发明内容

因此，本发明提供一种减小再生触发和开始实际再生过程之间的时间长度的系统和方法。

在本发明的一方面中，选择性催化还原(SCR)催化转化器的控制模块包括存储调整模块，其根据柴油颗粒过滤器(DPF)的颗粒物(PM)负载进度来确定存储标量。该控制模块还包括剂量模块，其根据SCR催化剂的存储容量和存储标量来确定氨剂量。

在本发明的另一方面中，选择性催化还原(SCR)催化转化器和柴油颗粒过滤器(DPF)的控制系统包括DPF控制模块，其确定DPF的颗粒物(PM)负载进度并根据该PM负载进度来产生DPF再生请求。该控制系统还包括SCR控制模块，其根据SCR催化转化器的存储容量和PM负载进度来在再生前选择性地调整SCR催化转化器的氨负载。

在本发明的又一方面中，一种方法包括：对应于DPF的负载进度产生颗粒物(PM)负载进度信号；根据PM负载进度来产生DPF再生请求；以及根据SCR催化转化器的存储容量和PM负载进度来在产生DPF再生请求之前选择性地调整SCR催化转化器的氨负载。

本发明还提供了以下技术方案：

方案1.一种用于选择性催化还原(SCR)催化转化器的控制模块，包括：存储调整模块，其根据柴油颗粒过滤器(DPF)的颗粒物(PM)负载进度来确定存储标量；以及剂量模块，其根据SCR催化剂的存储容量和所述存储标量来确定氨剂量。

方案2.如方案1所述的控制模块，其中所述存储调整模块进一步地根据所述PM负载进度率来确定存储标量。

方案3.如方案1所述的控制模块，其中所述氨剂量降低在所述SCR催化剂中存储的氨。

方案4.如方案3所述的控制模块进一步包括DPF再生模块，该DPF再生模块在所述氨剂量降低后开始DPF再生。

方案5.如方案4所述的控制模块进一步包括SCR控制模块，该SCR控制模块根据所述SCR催化转化器的存储容量和所述PM负载进度来在DPF再生之前选择性地调整所述SCR催化转化器的氨负载。

方案6.如方案5所述的控制模块，其中所述SCR控制模块根据所述PM负载进度和进度阈值的比较来选择性地调整所述SCR催化转化器的所述氨负载。

方案7.如方案4所述的控制模块，其中所述SCR控制模块在所述PM负载进度大于或等于所述进度阈值时，将所述氨负载朝着目标负载调整，其中所述目标负载相应于在所述DPF再生期间的所述SCR催化转化器的估计存储容量。

方案8.如方案7所述的控制模块，其中所述目标负载相应于再生期间的氨保留水平。

方案9.一种用于选择性催化还原(SCR)催化转化器和柴油颗粒过滤器(DPF)的控制系统，包括：DPF控制模块，其确定所述DPF的颗粒物(PM)负载进度并根据所述PM负载进度来产生DPF再生请求；以及SCR控制模块，其根据所述SCR催化转化器的存储容量和所述PM负载进度来在DPF再生之前选择性地调整所述SCR催化转化器的氨负载。

方案10.如方案9所述的控制系统，其中所述SCR控制模块根据所述PM负载进度和进度阈值的比较来选择性地调整所述SCR催化转化器的氨负载。