[发明专利]气体还原剂注入控制系统

说明书

本发明公开了一种用于排气后处理的气体还原剂注入控制系统。在一个实施例中，选择性催化还原(SCR)催化剂与从发动机产生的排气流流体连通。氧化催化剂(OC)在SCR催化剂的上游并与排气流流体连通。气体还原剂注入器在SCR催化剂的上游并在OC的下游并与排气流流体连通。第一气体传感器在OC的上游且第二气体传感器在SCR催化剂的下游。控制器155接收表示由第一气体传感器和第二气体传感器在排气流中检测到的气体浓度的信号，并且根据它们来评估排气流中的一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO₂)的浓度。

技术领域

本发明大体涉及减少来自燃烧过程的污染物排放，且更具体而言，涉及气体还原剂注入系统，该气体还原剂注入系统用于由贫燃发动机产生的氮氧化物(NO_x)或氨(NH₃)排放物的排气后处理。

背景技术

贫燃发动机，例如被柴油动力和天然气动力车辆、设备和发电机使用的那些与富燃发动机相比在高空气燃料比下燃烧。本来，贫燃发动机使用更少的燃料，但是产生与相似尺寸的富燃发动机等量的动力。然而，贫燃发动机通常由于与稀的燃料混合物(即，与燃料一起引入的过量空气)相关的慢喷燃速率而具有增加的NO_x和NH₃排放物。后处理选项典型地用于减少来自贫燃发动机排气的NO_x和NH₃排放物。

发明内容

在本发明的一方面中，提供了一种系统。在本发明的该方面中，系统包括发动机。选择性催化还原(SCR)催化剂与从发动机产生的排气流流体连通。氧化催化剂(OC)在SCR催化剂的上游并且与排气流流体连通。在SCR催化剂上游和OC下游的气体还原剂注入器与排气流流体连通。第一气体传感器在OC的上游，且第二气体传感器在SCR催化剂的下游。控制器操作地连接至第一气体传感器、第二气体传感器和气体还原剂注入器。控制器接收表示由第一气体传感器和第二气体传感器在排气流中检测到的气体浓度的信号，根据由第一气体传感器和第二气体传感器检测到的气体浓度来评估排气流中的一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO₂)的浓度，并基于NO和NO₂估值来确定待由气体还原剂注入器注入排气流中的气体还原剂的流速。

在本发明的另一方面中，提供用于从发动机产生的排气的排气后处理的尿素注入控制系统。在本发明的该方面中，系统包括与排气流体连通的选择性催化还原(SCR)催化剂。氧化催化剂(OC)在SCR催化剂的上游，与排气流体连通。在SCR催化剂上游并在OC下游的尿素溶液注入器将尿素注入排气中。OC上游的第一气体传感器检测排气中的气体浓度。SCR催化剂下游的第二气体传感器检测排气中的气体浓度。与排气流流体连通的多个传感器检测发动机外的操作状态。控制器操作地连接至第一气体传感器、第二气体传感器、该多个传感器和尿素溶液注入器。控制器根据由第一气体传感器和第二气体传感器检测到的气体浓度和由该多个传感器检测到的操作状态来评估排气中的一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO₂)的浓度。控制器基于NO和NO₂估值和检测的操作状态来确定由尿素溶液注入器注入排气中的尿素的流速。

技术方案1：一种系统，包括：发动机：选择性催化还原(SCR)催化剂，其与从发动机产生的排气流流体连通；氧化催化剂(OC)，其在SCR催化剂的上游并与排气流流体连通；气体还原剂注入器，其在SCR催化剂的上游并在OC的下游，并与排气流流体连通；第一气体传感器，其在OC的上游；第二气体传感器，其在SCR催化剂的下游；控制器，其操作地连接至第一气体传感器、第二气体传感器和气体还原剂注入器，其中，控制器接收代表由第一气体传感器和第二气体传感器在排气流中检测到的气体浓度的信号，根据由第一气体传感器和第二气体传感器检测到的气体浓度来评估排气流中的一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO₂)的浓度，并且基于NO和NO₂估值来确定待由气体还原剂注入器注入排气流中的气体还原剂的流速。