[实用新型]用于诊断和维护排气后处理系统中选择性催化还原剂的系统和装置

说明书

系统和装置包括诊断操作电路。诊断操作电路构造成命令发动机以第一速度运行。诊断操作电路还被构造为响应于发动机的温度达到第一温度阈值而命令发动机以比第一速度更快的第二速度运行。诊断操作电路进一步构造成响应于排气的温度达到第二温度阈值而命令发动机产生至少一个预定的氨‑NOx(ANR)比的排气。诊断操作电路还被构造成确定在与发动机进行排气接收连通的排气后处理系统的入口处的入口NOx浓度以及排气后处理系统的出口处的出口NOx浓度。诊断操作电路进一步构造成基于确定的入口和出口NOx浓度来确定排气后处理系统的选择性催化还原(SCR)催化剂的效率。诊断操作电路进一步构造成基于SCR催化剂的效率提供SCR催化剂的状态。

技术领域

本公开涉及排气后处理系统。更具体地，本公开涉及用于诊断排气后处理系统的选择性催化还原催化剂的系统和装置。

背景技术

内燃机排放法规近年来变得越来越严格。全球大部分地区的环境问题促使实施更严格的内燃机排放要求。诸如美国环境保护局(EPA)的政府机构仔细监测发动机的排放质量，并设定所有发动机必须遵守的可接受的排放标准。因此，在发动机上使用排气后处理系统来减少排放量正在增加。

排气后处理系统部件会易受故障和退化影响。例如，部署在排气后处理系统中的选择性催化还原催化剂会退化或变脏。由于部件的故障或退化会对排气后处理系统的性能和减排能力产生不利影响，因此需要检测失效或退化的部件。

发明内容

一个实施例涉及一种系统。该系统包括信号发生器、第一温度传感器、第一比较器、第二温度传感器、第二比较器、NOx浓度传感器、运算器以及第三比较器。上述信号发生器用于向发动机输出运行于第一速度的第一信号。上述第一温度传感器用于感测并输出所述发动机的温度。所述第一比较器的一个输入端连接所述第一温度传感器的输出，所述第一比较器的另一个输入端连接第一温度阈值，所述第一比较器向所述发动机输出运行于第二速度的第二信号,该第二速度大于第一速度。上述第二温度传感器用于感测并输出所述发动机的排气的温度。所述第二比较器的一个输入端连接所述第二温度传感器的输出，所述第二比较器的另一个输入端连接第二温度阈值，所述第二比较器向还原剂输送机构输出输送预定还原剂量的第三信号。上述NOx浓度传感器用于感测并输出在与所述发动机进行排气接收连通的排气后处理系统的入口处的入口NOx浓度以及在所述排气后处理系统的出口处的出口NOx浓度。上述运算器用于从所述NOx浓度传感器接收所述入口NOx浓度和出口NOx浓度并计算排气后处理系统的选择性催化还原(SCR)催化剂的效率。所述第三比较器的一个输入端连接所述运算器的输出，所述第三比较器的另一个输入端接预定效率阈值，所述第三比较器输出指示SCR催化剂健康状态的信号。可以理解，运算器可以包括用于进行加减乘除的加法器、减法器、乘法器和除法器。可以理解，发动机在接收到一个信号后即进入并保持某一状态直到接收到另一个信号。也就是说，发动机在接收到第一信号后运行于第一速度直到接收到第二信号。

在可选实施例中，所述系统还包括信号序列发生器，所述第二比较器向所述信号序列发生器输出输送预定还原剂量的第三信号，所述信号序列发生器向所述还原剂输送机构输出输送预定还原剂量序列的信号序列。可以理解，该信号序列可以通过查找表和定时器的组合来实现。

一个实施例涉及一种方法。该方法包括命令发动机以第一速度运行。该方法包括响应于发动机的温度达到第一温度阈值，命令发动机以比第一速度更快的第二速度运行。响应于排气流的温度达到第二温度阈值，所述方法包括以至少一个预定的氨-NOx(ANR)比产生排气。该方法包括确定在与所述发动机进行排气接收连通的排气后处理系统的入口处的入口NOx浓度以及在所述排气后处理系统的出口处的出口NOx浓度。该方法包括基于确定的入口NOx浓度和出口NOx浓度来确定排气后处理系统的选择性催化还原(SCR)催化剂的效率。该方法包括基于SCR催化剂的效率提供SCR催化剂的状态。