[发明专利]用于控制后处理系统中的流量分布的系统和方法

说明书

用于估计后处理系统中的排气质量流量的方法、装置和系统。实施例包括选择性催化还原(SCR)系统，该系统包括至少一种催化剂、可操作地耦合到SCR系统的差压(dP)传感器、温度传感器和控制器。dP传感器被配置为测量SCR系统上的压差值，确定来自dP传感器的第一输出值和来自温度传感器的第一温度输出值。第一输出值表示SCR系统上的压差值。第一温度输出值表示SCR系统的温度。控制器还被配置为使用来自dP传感器的第一输出值和来自温度传感器的第一温度输出值来估计来自后处理系统的排气质量流量输出。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年5月25日提交的第15/605,680号美国专利申请的优先权，该美国专利申请通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本申请总体上涉及用于内燃机(internal combustion engine)的后处理系统(aftertreatment system)的领域。

背景

对于内燃机(诸如，柴油机)，氮氧化物(NO_x)化合物可能在排气中被排放。包括由不同监管机构规定的交通工具上的诊断(OBD)要求在内的严格排放要求开发鲁棒控制算法，以促进整个系统以最佳方式运行。为了减少NO_x排放物，可实施选择性催化还原(SCR)过程，以借助于催化剂和还原剂将NO_x化合物转化成更中性的化合物，诸如双原子氮、水或二氧化碳。催化剂可以包括在排气系统的催化剂室(诸如，交通工具或发电机组的排气系统的催化剂室)中。还原剂(诸如，无水氨、氨水、柴油机排气处理液(DEF)或含水尿素)一般在被引入到催化剂室之前被引入到排气流中。为了将还原剂引入到排气流中以用于SCR过程，SCR系统可以通过定量配给电路对还原剂进行定量配给或以其它方式引入还原剂，该定量配给电路将还原剂蒸发或喷射到催化剂室上游的排气系统的排气管中。SCR系统可以包括一个或更多个传感器，以监测在排气系统内的状况。

概述

在实施例中，后处理系统包括SCR系统，该SCR系统包括至少一种催化剂、可操作地耦合到SCR系统的差压(dP)传感器、温度传感器和控制器。dP传感器被配置为测量SCR系统上的压差值。控制器与dP传感器和温度传感器中的每一个通信地耦合。控制器被配置成确定来自dP传感器的第一输出值和来自温度传感器的第一温度输出值。来自dP传感器的第一输出值表示SCR系统上的压差值。来自温度传感器的第一温度输出值表示SCR系统的温度。控制器还被配置为使用来自dP传感器的第一输出值和来自温度传感器的第一温度输出值，来估计来自后处理系统的排气质量流量输出。

在另一实施例中，后处理系统包括SCR系统，该SCR系统包括至少一种催化剂、流体地耦合到SCR的微粒过滤器、可操作地耦合到微粒过滤器的出口的微粒过滤器外压力传感器、温度传感器、环境压力传感器以及与微粒过滤器外压力传感器通信地耦合的控制器。微粒过滤器外压力传感器被配置为测量微粒过滤器的出口处的压力值。控制器被配置为确定来自微粒过滤器外压力传感器的第一输出值、来自温度传感器的第一温度输出值和来自环境压力传感器的第二输出值。来自微粒过滤器外压力传感器的第一输出值表示微粒过滤器的出口处的压力值。来自温度传感器的第一温度输出值表示SCR系统的温度。来自环境压力传感器的第二输出值表示环境压力值。控制器还被配置为使用来自微粒过滤器外压力传感器的第一输出值、来自温度传感器的第一温度输出值和来自环境压力传感器的第二输出值来估计来自后处理系统的排气质量流量输出。