[发明专利]用于控制排气处理流体配给的柴油机排气系统和方法

说明书

一种用于控制柴油机排气处理流体的配给的方法，包括提供柴油发动机和排气系统。排气系统包括排气后处理装置（14）并且被联接到柴油发动机（12）。喷射装置（18）被提供在排气系统中以用于根据预定程序将柴油机排气处理流体配给到排气系统中。确定排气后处理装置（14）的冷凝水含量。当确定排气后处理装置的冷凝水含量高于规定的阈值时，排除由预定程序引导的配给事件，使得喷射装置（18）不被操作成向排气后处理装置提供柴油机排气处理流体。

背景技术

为了防止排放未燃烧燃料，柴油发动机能够以稀的空燃比（大于化学计量）运行。然而，在稀燃烧中存在的过量氧会产生氮氧化物。因此，柴油发动机除其他各种污染物之外还产生大量氮氧化物。政府法规要求采取某些措施来限制进入大气的污染物的量。这包括在许多柴油发动机的排气中提供排气后处理装置，诸如选择性催化还原（SCR）系统。

SCR系统包含催化剂涂层，柴油发动机的排气必须经过该涂层。周期性地，柴油机排气处理流体或还原剂，诸如尿素、无水氨或氨水，在催化剂之前被配给。该流体分解成氨和其他气体，并且氨被吸收到催化剂涂层中。随着排气通过包含氨的涂层，取决于所用的柴油机排气处理流体，还原反应将污染物（例如，NO_x）转化成危害较小的产物：氮（N₂）、水（H₂O）和/或二氧化碳（CO₂）。配给的预定时机以及配给的柴油机排气处理流体的量对于确保SCR系统正确地发挥功能是非常重要的。如果催化剂涂层不包含足够的被吸收的氨，则污染物将通过SCR系统而不发生反应。如果过多柴油机排气处理流体被喷射，则氨将通过SCR系统而不发生反应。

发明内容

本发明在一方面提供用于控制柴油机排气处理流体的配给的方法。提供柴油发动机，并且包括排气后处理装置的排气系统被联接到柴油发动机。喷射装置被提供在排气系统中以用于根据预定程序将柴油机排气处理流体配给到排气系统中。确定排气后处理装置的冷凝水含量。当确定排气后处理装置的冷凝水含量高于规定的阈值时，排除由预定程序引导的配给事件，使得喷射装置不被操作成向排气后处理装置提供柴油机排气处理流体。

本发明在另一方面提供用于处理来自柴油发动机的排气的柴油机排气系统。柴油机排气系统包括排气后处理装置。喷射装置被构造成将柴油机排气处理流体引入到排气后处理装置中。控制器被编程为接收来自多个传感器的输出。控制器被编程为确定排气后处理装置的冷凝水含量，并且提供输出，从而基于排气后处理装置的所确定的冷凝水含量来控制喷射装置的致动。

本发明在又一方面提供用于控制联接到柴油发动机的排气系统内的柴油机排气处理流体的配给的方法。借助控制器基于至该控制器的一个或多个输入来分析排气后处理装置的冷凝水含量。控制器验证排气后处理装置内的冷凝水含量低于规定的冷凝水阈值。在验证出排气后处理装置内的冷凝水含量低于规定的冷凝水阈值时，从控制器发送控制信号至柴油机排气处理流体喷射装置，以便向排气后处理装置配给柴油机排气处理流体。

通过参考下述具体实施方式和附图，本发明的其他特征和方面将变得清楚。

附图说明

图1是柴油发动机和排气系统的示意图。

图2是示出根据本发明的一个实施例的排气处理流体配给方法的流程图。

图3是示出一个发动机测试循环的视图，其提示了在排气后处理装置中的冷凝水积聚、以及当饱和时柴油机排气处理流体向排气后处理装置中的配给。

图4是比较在各个温度下在水浸循环之前和之后的排气后处理装置的NO_x转化效率的视图。

图5A是排气后处理装置、测量装置和控制器的示意图。

图5B是示出图5A的测量装置的输出的视图。