[发明专利]排气处理系统的运行试验

说明书

技术领域

本发明的示例性实施例涉及用于内燃发动机的排气处理系统，并且更具体地，涉及一种用于确定选择性催化还原(“SCR”)催化装置和相关联的传感器的正常运行的排气处理系统的运行试验。

背景技术

从内燃发动机尤其柴油发动机排出的排气是异质混合物，其包含气体排放物诸如但不限于一氧化碳(“CO”)、未燃的烃(“HC”)和氮氧化物(“NO_x ”)以及构成颗粒物质(“PM”)的凝聚相材料(液体和固体)。通常布置于催化剂载体或基体的催化剂组合物设置在发动机排气系统中以便于将这些排气成分中的某些或全部转换成不受管制的排气成分。

已经研发以减小在过量的氧中燃烧燃料的稀燃发动机(例如，柴油发动机)中的NO_x排放水平的技术包括选择性催化还原(“SCR”)装置。应用于SCR装置的SCR催化剂组合物可包含沸石以及一种或多种贱金属成分，诸如铁“(Fe”)、钴(“Co”)、铜(“Cu”)或钒(“V”)，其可有效地运行以在诸如氨(“NH₃”)的还原剂存在的情况下还原排气中的NO_x组分。当结合柴油发动机使用时，还原剂通常被称为柴油机排放流体或(“DEF”)并且在发动机运行期间在SCR装置的上游位置处被注入。例如，在适当的条件下，当适当量的NH₃在SCR装置中可用时，在SCR催化剂存在的情况下，NH₃与NO_x起反应以将NO_x排放物还原为例如氮。提供还原剂存储系统以向SCR装置提供任何需要的还原剂。

NO_x传感器通常放置在SCR装置的上游和下游以通过SCR催化剂组合物确定NO_x转换的效率。重要的是，为了维持符合排放法规，SCR装置维持高水平的NO_x转换。因此，当各种排气系统控制器通过与NO_x传感器信号通信确定SCR装置的SCR转换效率可能并非处在期望的效率水平下转换NO_x时，代码或其它类型的警告给操作员发出维修可能是必要的信号。归因于更换的高成本，重要的是，在更换SCR装置之前进行适当的诊断试验。

发明内容

在本发明的示例性实施例中，一种能够操作以测试内燃发动机的排气处理系统的SCR装置的维修装置包括：控制器，其包括子模块，所述子模块包含从发动机、排气系统以及发动机控制器接收各种输入的逻辑；第一子模块，其确定位于所述SCR装置的上游的NO_x传感器的运行状态以及位于所述SCR装置的下游的NO_x传感器的运行状态，诸如接通/切断和/或高/低；第二子模块，其确定所述SCR装置上游NH₃注射器的接通/切断状态，使得当所述第一子模块指示上游和下游NO_x传感器接通并且同时NH₃ 注射器接通时，所述第二子模块将向所述NH₃注射器发出切断信号；确认模块，其基于发动机运行参数(其中的燃烧空气、燃料、温度等)监测所述发动机直至足够的上游NO_x质量已经由所述发动机产生为止，以耗尽在所述SCR装置中剩余的NH₃负载，并且一旦适当的NO_x质量已经通过所述SCR装置以耗尽所述NH₃负载时，其如下确定所述NO_x传感器的运行状态：

如果1-下游NO_x ppm/上游NO_x ppm=约0；

则所述下游NO_x传感器与所述上游NO_x传感器读数相同，并且确定所述下游NO_x传感器良好，并且可能必须针对可能的故障和更换对所述SCR装置进行检查；并且

如果1- 下游NO_x ppm/上游NO_x ppm>约0；

则所述下游NO_x传感器读数高，并且确定所述下游NO_x传感器不佳，并且可能必须针对可能的故障和更换对所述NO_x传感器进行检查。

本发明的以上特征和优势以及其它特征和优势从以下结合附图对本发明的详细描述中显见。

附图说明

仅通过举例的方式，其它目的、特征、优势和细节在对实施例的下列详细描述中显现，详细描述参照附图，其中：