[发明专利]用于预测发动机系统中的尿素晶体堆积的方法

说明书

用于预测发动机系统中的尿素晶体堆积的方法，尤其是用于在发动机系统根据期望的驱动循环运行时预测发动机系统中的尿素晶体堆积的方法，包括：提供代表在所述期望的驱动循环期间内燃发动机的发动机运行条件的数据；确定当发动机系统根据所述发动机运行条件的数据运行时，至少一个排气参数在所述期望的驱动循环的时间段期间的值和时间变化；提供当发动机系统在不同的发动机运行条件下运行时，所述至少一个排气参数的值和时间变化与发动机系统中的预期尿素晶体堆积之间的参考关系；通过将所述至少一个排气参数的所确定的值和时间变化与所述参考关系进行比较来预测当发动机系统根据所述期望的驱动循环运行时所述发动机系统中的尿素晶体堆积。

技术领域

本发明涉及一种用于在发动机系统根据期望的驱动循环(intended drivecycle)运行时预测发动机系统中的尿素晶体堆积(urea crystal build-up)的方法，其中，所述发动机系统包括内燃发动机和设有尿素 溶液剂量装置的排气后处理系统。

背景技术

在某个车辆或机器应用中应该选择和使用哪种类型和尺寸的内燃 发动机系统例如取决于该车辆或机器的所述期望的驱动循环，即，例如 发动机速度和发动机扭矩/负载随时间的期望分布或预期分布。如果发 动机太小，则发动机可能经常在非常高的负载下运行，这可能导致相当 大的磨损，而如果发动机太大，则发动机可能在过低负载下运行，这可能导致漏油等。

对于商用车辆，诸如卡车和公共汽车，所述期望的驱动循环通常 可以从已知的道路或路线数据计算出，或者根据从已经沿着期望用于待 选择的发动机系统的新车辆的路线运行的车辆获得的GPS数据计算 出。

对于固定式应用和某些车辆应用，诸如发电机、破碎机和叉车， 计算所述驱动循环可能更加困难，因而更难以正确选择发动机系统。另 外，在这样的固定式应用和特定车辆应用中，执行形成发动机系统的一 部分的排气后处理单元(例如柴油微粒过滤器(DPF))的再生可能更 成问题。虽然卡车和公共汽车的发动机系统的DPF通常会在车辆的运 行期间经受主动再生，或者在不过多影响运行时间的情况下经受强制 “停车”再生，但在导致产生大量烟尘和颗粒的驱动循环下运行的固定 式应用或某些车辆应用中的许多发动机系统不能在运行期间主动再生 DPF，这导致需要频繁的强制再生，这又导致机器或车辆在该应用中的 不可接受的长停机时间。

对于包括设有用于还原氮氧化物(在SCR单元中，选择性催化还 原)的尿素溶液剂量装置的排气后处理系统的发动机系统，还希望避免 尿素晶体在排气系统中的堆积。这样的晶体例如可能导致该系统中的背 压增加，并且尿素晶体通常难以去除。

本发明的目的是提供一种用于在发动机系统根据期望的驱动循环 运行时预测发动机系统中的尿素晶体堆积的方法。该方法可以用于预测 尿素晶体堆积的风险，这进而可用于不仅为上述类型的固定式应用和某 些车辆应用而且为其它应用正确地选择内燃发动机系统。该预测方法对 于规划特定发动机系统的驱动循环也很有用，即，最初的期望的驱动循 环可被调整或调节以避免尿素晶体堆积。

发明内容

本发明涉及一种用于在发动机系统根据期望的驱动循环运行时预 测发动机系统中的尿素晶体堆积的方法，其中，该发动机系统包括内燃 发动机和设有尿素溶液剂量装置的排气后处理系统(EATS)。该方法 包括：

-(S10)提供代表在期望的驱动循环期间内燃发动机的发动机运 行条件的数据，其中，所述数据包括在代表所述期望的驱动循环的时间 段上分布的至少发动机速度和发动机扭矩的值；

-(S20)确定当发动机系统根据发动机运行条件数据运行时，至 少一个排气参数在所述期望的驱动循环的时间段期间的值和时间变化 (time variation)；

-(S30)提供当发动机系统在不同的发动机运行条件下运行时， 所述至少一个排气参数的值和时间变化与发动机系统中的预期尿素晶体 堆积之间的参考关系；