[发明专利]在后处理系统中对NOX

说明书

一种被配置为还原由发动机生成的废气的成分的后处理系统包括后处理部件和光学组件。光学组件包括被配置为将光发射到后处理部件的表面上的光学发射器以及被配置为检测从后处理部件的表面反射的光的光学检测器。控制器被配置为基于已经从后处理部件的表面反射的检测到的光的光学参数来确定以下中的至少一项：在后处理部件的表面上的NO_X气体的量或氨的量。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年9月21日提交的第62/734,460号美国临时申请的权益，该美国临时申请的全部公开内容据此通过引用并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及用于与内燃(IC)发动机一起使用的后处理系统。

背景

废气后处理系统用于接收并且处理IC发动机产生的废气。通常，废气后处理系统包括降低存在于废气中的有害废气排放物的水平的若干不同的部件中的任一个。例如，用于柴油动力IC发动机的某些废气后处理系统包括选择性催化还原(SCR)系统，该选择性催化还原(SCR)系统包括催化剂，催化剂被制备以在氨(NH₃)存在的情况下将NO_X(一定比例的NO和NO₂)转换成无害的氮气(N₂)和水蒸气(H₂O)。通常，在这样的后处理系统中，废气还原剂(例如，柴油机废气处理液，诸如尿素溶液)被注入到SCR系统中以提供氨源，并与废气混合在一起以部分地还原NO_X气体。废气的还原副产物然后流体地被传送到被包括在SCR系统中的催化剂，以使基本上所有NO_X气体分解成相对无害的副产物，这些无害的副产物从后处理系统被排出。

为了将还原剂有效地添加(insert)到后处理系统中，期望测量废气中的NO_X气体和/或氨的量。如果在催化剂下游测量氨浓度，则废气中氨的量可以分别指示还原剂在废气中分解的效率如何、氨容量或SCR催化剂或氨氧化(AMO_X)催化剂的催化转化效率。类似地，测量吸附在SCR催化剂或AMO_X催化剂的表面上的氨或NO_X的浓度可以分别指示SCR催化剂的氨吸附能力或催化转化效率，或者指示AMO_X催化剂的催化转化效率。这些参数可以被用于控制添加到后处理系统的还原剂的量，以减少还原剂消耗、提高催化转化效率、减少氨泄漏和/或被包括在系统诊断中以检测后处理系统在操作中的任何异常。

概述

本文描述的实施例总体上涉及用于光学感测在后处理部件的表面上和/或在流经后处理系统的废气中的氨和/或NO_X的量的系统和方法。特别地，本文所述的系统和方法包括漫反射或镜面反射光学组件，该漫反射或镜面反射光学组件被配置成测量在催化剂的表面上的NO_X或氨的量，或在流经后处理系统的废气中的氨的量。

在一个实施例中，被配置为还原由发动机生成的废气的成分的后处理系统包括后处理部件和光学组件。光学组件包括被配置为将光发射到后处理部件的表面上的光学发射器以及被配置为检测从后处理部件的表面反射的光的光学检测器。控制器被配置成基于已经从后处理部件的表面反射的检测到的光的光学参数来确定以下中的至少一项：后处理部件的表面上的NO_X气体的量或氨的量。

在另一个实施例中，被配置为还原由发动机生成的废气的成分的后处理系统包括后处理部件和光学组件。光学组件包括被配置为发射穿过废气的光的光学发射器以及被配置为检测已经穿过废气的光的光学检测器。控制器被配置为基于已经穿过废气的检测到的光的光学参数来确定废气中氨的量。

在下文的一个或更多个实施例中可实现本公开的各方面：

1)一种被配置为还原由发动机生成的废气的成分的后处理系统，所述后处理系统包括：

后处理部件；

光学组件，所述光学组件包括：