专利名称：确定选择催化还原催化剂的老化并控制其的系统和方法
技术领域：
本公开涉及排气处理系统，更特别地，涉及用于确定选择性催化还原(SCR)催化剂的老化并控制该SCR催化剂的系统和方法。
背景技术：
这里提供的背景描述是为了总地示出本公开内容的目的。本发明人在该背景技术部分中所作描述的内容，以及其描述在叙写时不会以其它方式被认为现有技术的方面，既不特别地也不含蓄地认为是破坏本公开的现有技术。内燃机混合空气与燃料，以产生在多个汽缸内燃烧的空气/燃料(A/F)混合物。A/ F混合物的燃烧驱动活塞，活塞可旋转地转动曲轴，产生驱动扭矩。具体地，空气可被吸入汽缸，并使用活塞压缩。然后燃料与压缩空气混合(即，被喷入)，引起受压A/F混合物燃烧(例如，压燃或CI发动机)。例如，CI发动机包括柴油发动机。燃烧期间产生的排气可从汽缸排入排气歧管。排气可包括一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)。由于与火花点燃(Si)发动机相比，CI发动机更高的燃烧温度，所以排气还可包括氮氧货物(NOx)。排气处理系统可处理排气以去除C0、HC和/或NOx。例如，排气处理系统可包括，但不限于，氧化催化剂(0C)、微粒物质(PM)过滤器、选择性催化还原(SCR)系统、NOx吸收器/吸附器和催化转化器中的至少一个。在SCR过程中，通过配料系统将配料试剂(dosing agent)喷入排气中。例如，配料试剂可为纯无水氨、氨水或尿素。所述配料试剂包括与排气中的NOx反应的还原剂(例如， 氨或NH3)。具体地，所述还原剂与排气中的NOx混合，混合物可被吸收在SCR催化剂上。然后SCR催化剂分解吸收的混合物，形成水蒸汽(吐0)和氮气(队)。因此，SCR过程可显著地降低NOx排放。
发明内容
一种用于发动机产生的排气的排气处理系统，包括状态控制模块、负载确定模块和老化确定模块。所述状态控制模块将选择性催化还原(SCR)催化剂上的负载降低至低于预定负载阈值，并将排气温度(EGT)升高至预定温度。所述负载确定模块增大排气的配料试剂的喷射，并且当从所述SCR催化剂的下游检测到配料试剂时，所述负载确定模块确定所述SCR催化剂上的负载。所述老化确定模块分别基于第一和第二 SCR催化剂的确定的负载和预定负载来确定所述SCR催化剂的老化。—种方法，包括将选择性催化还原(SCR)催化剂上的负载降低至低于预定负载阈值；将排气温度(EGT)升高至预定温度；增大至发动机产生的排气的配料试剂的喷射；当从所述SCR催化剂的下游检测到配料试剂时，确定所述SCR催化剂上的负载；以及分别基于第一和第二 SCR催化剂的确定的负载和预定负载来确定所述SCR催化剂的老化。在其它特征中，上述系统和方法通过由一个或多个处理器执行的计算机程序来实施。所述计算机程序可常驻在有形计算机可读介质上，例如但不限于存储器，非易失性数据存储器和/或其它适当的有形存储介质。本发明提供下列技术方案。技术方案1 一种用于发动机产生的排气的排气处理系统，包括
状态控制模块，其将选择性催化还原或SCR催化剂上的负载降低至低于预定负载阈值，并将排气温度或EGT升高至预定温度；
负载确定模块，其增大至排气的配料试剂的喷射，并且当从所述SCR催化剂的下游检测到配料试剂时，所述负载确定模块确定所述SCR催化剂上的负载；以及
老化确定模块，其分别基于第一和第二 SCR催化剂的确定的负载和预定负载来确定所述SCR催化剂的老化。技术方案2 如技术方案1的排气处理系统，其中所述状态控制模块通过将碳氢化合物或HC喷射进所述排气，直到EGT达到所述预定温度为止，以主动地将所述SCR催化剂上的负载降低至低于所述预定负载阈值。技术方案3 如技术方案1的排气处理系统，其中所述状态控制模块通过等待微粒物质或PM过滤器的再生操作而被动地将所述SCR催化剂上的负载降低至低于所述预定负载阈值。技术方案4:如技术方案3的排气处理系统，其中所述状态控制模块在所述再生操作结束时引入新温度设定点，其中所述新温度设定点包括所述预定温度，并且其中所述预定温度高于所述再生操作期间的EGT。技术方案5 如技术方案1的排气处理系统，其中所述负载确定模块基于喷射的配料试剂量与从所述SCR催化剂的下游检测的配料试剂量之间的差异确定所述SCR催化剂上的负载。技术方案6 如技术方案1的排气处理系统，其中所述第一 SCR催化剂包括具有满寿命的新SCR催化剂，所述第二 SCR催化剂包括具有一半寿命的老化SCR催化剂。技术方案7 如技术方案1的排气处理系统，其中所述老化确定模块测量第一和第二时期，其中所述第一时期包括从增大所述配料试剂的喷射到从所述SCR催化剂下游检测到所述配料试剂的时期，并且其中所述第二时期包括从所述SCR催化剂的下游检测到所述配料试剂到确定所述SCR催化剂上的负载的时期。技术方案8 如技术方案7的排气处理系统，其中所述老化确定模块通过将所述第一时期除以所述第一时期与所述第二时期的和来确定老化因数。技术方案9 如技术方案8的排气处理系统，还包括
SCR控制模块，其控制修正量的所述配料试剂的喷射，其中所述修正量的配料试剂包括期望量的配料试剂与所述老化因数的乘积。技术方案10 如技术方案1的排气处理系统，其中通过NOx传感器检测所述SCR催化剂下游的所述配料试剂，所述NOx传感器测量排气中的NOx水平，并且该传感器对所述配料试剂中的至少一种成分交叉敏感。技术方案11 一种方法，包括
将选择性催化还原或SCR催化剂上的负载降低至低于预定负载阈值； 将排气温度或EGT升高至预定温度； 增大至发动机产生的排气的配料试剂的喷射；当从所述SCR催化剂的下游检测到配料试剂时，确定所述SCR催化剂上的负载；以及分别基于第一和第二 SCR催化剂的确定的负载和预定负载来确定所述SCR催化剂的老化。技术方案12 如技术方案11的方法，其中通过将碳氢化合物或HC喷射进所述排气，直到EGT达到所述预定温度为止，主动地将所述SCR催化剂上的负载降低至低于所述预定负载阈值。技术方案13 如技术方案11的方法，其中通过等待微粒物质或PM过滤器的再生操作而被动地将所述SCR催化剂上的负载降低至低于所述预定负载阈值。技术方案14 如技术方案13的方法，还包括在所述再生操作结束时引入新温度设定点，其中所述新温度设定点包括所述预定温度，并且其中所述预定温度高于所述再生操作期间的EGT。技术方案15 如技术方案11的方法，其中所述SCR催化剂上的负载基于喷射的配料试剂量与从所述SCR催化剂的下游检测的配料试剂量之间的差异来确定。技术方案16 如技术方案11的方法，其中所述第一 SCR催化剂包括具有满寿命的新SCR催化剂，所述第二 SCR催化剂包括具有一半寿命的老化SCR催化剂。技术方案17 如技术方案11的方法，还包括测量第一和第二时期，其中所述第一时期包括从增大所述配料试剂的喷射到从所述SCR催化剂下游检测到所述配料试剂的时期，并且其中所述第二时期包括从所述SCR催化剂的下游检测到所述配料试剂到确定所述 SCR催化剂上的负载的时期。技术方案18 如技术方案17的方法，还包括通过将所述第一时期除以所述第一时期与所述第二时期的和来确定老化因数。技术方案19 如技术方案18的方法，还包括控制修正量的所述配料试剂的喷射， 其中所述修正量的配料试剂包括期望量的配料试剂与所述老化因数的乘积。技术方案20 如技术方案11的方法，还包括使用NOx传感器检测所述SCR催化剂下游的所述配料试剂，所述NOx传感器测量排气中的NOx水平，并且该传感器对所述配料试剂中的至少一种成分交叉敏感。从下文提供的详细描述可清楚本公开适用性的其它方面。应当理解，其详细描述和具体实例仅仅是示意性目的，而不是限制本公开的范围。
从其详细描述和附图可更加全面地理解本公开，其中
图ι为示出各种示例性选择性催化还原(SCR)催化剂的负载与排气温度之间关系的曲线图2为根据本公开的示例性发动机系统的功能框图； 图3为根据本公开的示例性控制模块的功能框图4A为示出微粒物质(PM)过滤器的示例性再生循环期间的EGT及新温度设置点的曲线图4B为示出用于确定SCR催化剂上的负载的示例性方法的曲线图；以及图5为根据本公开的用于确定SCR催化剂的老化并控制该SCR催化剂的示例性方法的流程图。
具体实施例方式实质上，下面的描述仅仅是示意性的，而绝不是限制本发明及其应用或使用。为清楚起见，附图中使用相同的附图标记来表示相似的元件。如本文所使用的，短语“A、B和C 中至少之一”应当认为是意味着使用非排他性逻辑“或”的逻辑(A或B或C)。应当理解，在不改变本公开原理的情况下，可以不同的顺序执行方法中的步骤。如本文中所使用的，术语“模块”指的是特定用途集成电路(ASIC)、电子电路、执行一种或多种软件或硬件程序的处理器(共享、专用或群组的)和存储器、组合逻辑电路或提供所述功能的其它合适部件。压燃(Cl)发动机系统(例如，柴油发动机系统)可包括从排气中去除氮氧化物 (NOx)的排气处理系统。具体地，用于CI发动机的排气处理系统可包括位于选择性催化还原(SCR)催化剂之前(S卩，上游)的氧化催化剂(0C)。另一方面，SCR催化剂可位于微粒物质 (PM)过滤器的上游。OC氧化一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)以形成二氧化碳(CO2)和水 (H2O)。PM过滤器从排气中去除PM。PM过滤器可从排气中去除PM，直到PM过滤器饱和为止。换句话说，饱和状态可对应于PM过滤器充满PM (例如，碳烟)，在该状态之后可开始再生循环。再生循环会将HC引入排气(例如，通过后燃烧燃料喷射或辅助HC喷射)。排气中的HC在产生热量并提高排气温度(EGT)的放热反应中可被OC催化。在OC出口(S卩，在PM入口)处升高的EGT可燃烧和 /或分解PM过滤器中捕集的PM，从而“再生” PM过滤器。另一方面，SCR催化剂从排气中去除NOx。更具体地，SCR催化剂连同配料试剂(例如，尿素)将排气中的NOx分解为氮气( )和水(吐0)。因此，传统的控制系统通过控制配料试剂的喷射来控制SCR过程。然而，SCR催化剂的效率会随时间降低。换句话说，SCR催化剂会“老化”。因此，基于SCR催化剂的老化可能需要不同量的配料试剂，以防止SCR催化剂效率的降低。因此，给出了确定SCR催化剂的老化并基于所确定老化控制SCR催化剂的系统和方法。更具体地，所述系统和方法可确定SCR催化剂上的负载比较低(例如，低于预定负载阈值)期间SCR催化剂上的负载。例如，该期间可包括通过燃料喷射器(例如，后燃烧燃料喷射)和/或辅助HC喷射器(辅助HC喷射)的PM过滤器被动再生或主动EGT控制。图1示出了 SCR催化剂上配料试剂负载与EGT之间的关系。纵轴(A)表示SCR催化剂负载，横轴(B)表示排气温度(例如，表示为摄氏度或。C)。例如，横虚线(C)可表示为零的SCR催化剂负载，纵实线(D)可表示峰值负载温度。曲线E和F分别表示新SCR催化剂和老化催化剂的EGT相对于负载的关系。如图所示，新老SCR催化剂上的配料试剂负载存储能力都随着EGT的升高而下降。另外，EGT范围(G)可表示PM过滤器的再生。在所有EGT 范围内新老SCR催化剂上配料试剂负载存储能力存在差别，负载存储能力的差别可用于确定SCR催化剂的老化。换句话说，在EGT处于期望范围(例如，新老SCR催化剂的负载存储能力不同的温度范围)的期间，所述系统和方法可增大配料喷射，直到下游NOx传感器检测到配料试剂(例如，NH3)(“泄漏”)为止。然后，所述系统和方法可基于检测到泄漏时喷射的配料试剂量与下游NOx传感器检测的配料试剂(例如，NH3)量之间的差别来确定SCR催化剂上的负载。例如，由于NOx传感器的交叉灵敏度，配料试剂(例如，NH3)会被下游NOx传感器检测为NOx。 这样，所述系统和方法可基于第一和第二 SCR催化剂的确定负载和预定负载来确定SCR催化剂的老化。例如，第一和第二 SCR催化剂可分别包括新(例如，100%的寿命)和老化(例如， 50%的寿命)SCR催化剂。然后，所述系统和方法可基于所确定的SCR催化剂老化来控制配料试剂的喷射。 更具体地，所述系统和方法可基于所确定的SCR催化剂老化增大喷射的配料试剂量。例如， SCR催化剂所确定的老化可包括调节配料试剂的喷射的老化因数。因此，例如，所述系统和方法可喷射修正量的喷射试剂，其包括期望配料试剂量与老化因数的乘积。此外，所述系统和方法可基于所述老化(或老化因数)来确定SCR催化剂是否失效。现在参考图2，发动机系统10包括发动机12。例如，发动机12可为CI发动机(例如，柴油发动机)。然而，发动机12也可为不同类型的发动机(例如，均质充量压燃或HCCI 发动机)。发动机12通过进气系统16将空气吸入进气歧管14，进气系统16由节气门18调节。例如，节气门18可为电子控制的(S卩，电子节气门控制或ETC)。另外，例如，发动机12 可为无节气门的。空气从进气歧管14分配进多个汽缸20。尽管示出了六个汽缸，但是应当清楚，发动机12可包括其它数量的汽缸。燃料喷射器22可将燃料直接喷入汽缸20 (S卩，直接燃料喷射)。然而，可选地，燃料喷射器22可通过汽缸20的进气口喷射燃料(S卩，进气口燃料喷射)。燃料喷射器22还可在A/F混合物燃烧之后将燃料喷入汽缸20 (即，后燃烧喷射)，以将碳氢化物(HC)引入排气。活塞(未示出)压缩并燃烧汽缸内的A/F混合物。活塞在动力冲程期间驱动发动机曲轴(未示出)以产生驱动扭矩。在一个实施例中，汽缸20可包括火花塞(未示出)(例如， 用于HCCI发动机中的火花辅助)。发动机速度传感器M测量发动机曲轴(未示出)的旋转速度。例如，发动机速度传感器M可以转数每分钟或RPM测量旋转速度。燃烧产生的排气被排入排气歧管26。然后排气可被排气处理系统处理和/或通过排气再循环(EGR)系统48再循环回进气歧管14。排气质量空气流量(EMAF)传感器观可测量进入排气处理系统30的排气的流率。排气处理系统可包括辅助喷射器32、OC 34、 SCR催化剂36、和PM过滤器38。辅助喷射器32可有选择地喷射HC (例如，燃料)进入排气。例如，辅助喷射器32可喷射HC进入排气以升高排气温度(EGT)，用于PM过滤器38的再生。然而，如前所述，燃料喷射器22可执行后燃烧喷射以将HC引入排气。OC 34氧化CO和HC而形成(X)2和H20。SCR催化剂36 (连同配料试剂，例如尿素) 从排气中去除NOx。PM过滤器38在排气被释放到大气之前从排气中去除PM。排气处理系统30还可包括配料喷射器40、配料试剂(DA)罐42、N0x传感器44和温度传感器46。尽管示出了一个NOx传感器44和一个温度传感器46，但是排气处理系统可包括其它数量的NOx 传感器和/或温度传感器。例如，在SCR催化剂的上游(即，前面)可使用另外的NOx和/或温度传感器。控制模块60与发动机系统10的多个部件通信和/或控制发动机系统10的多个部件。具体地，控制模块60可从发动机速度传感器24、EMAF传感器28、NOx传感器44和温度传感器46接收信号。控制模块60可与PM过滤器38通信，以确定何时需要再生循环。可选地，控制模块60可基于其他参数和/或建模确定PM过滤器38需要再生。例如，当排气流(例如，由EMAF传感器观测量的)低于预定排气流阈值时(即，PM过滤器38被限制)， 控制模块60可确定PM过滤器38需要再生。控制模块60还可控制节气门18 (如果发动机12被节流)、燃料喷射器22、火花塞 (未示出)(如果使用了，例如在HCCI发动机中)、辅助喷射器32和排气再循环(EGR)阀52 (下面更详细地描述)。更具体地，控制模块60可致动燃料喷射器22 (例如，后燃烧喷射)和 /或辅助喷射器32，以控制EGT，从而可控制PM过滤器38的再生。控制模块60还可使用本公开的系统和/或方法。发动机系统10还可包括EGR系统48。EGR系统48包括EGR阀52和EGR管路50。 EGR系统48可将一部分排气从排气歧管沈引入进气歧管14。EGR阀52可安装在进气歧管 14上。EGR管路50可从排气歧管沈延伸至EGR阀52，提供排气歧管沈与EGR阀52之间的连通。如前所述，控制模块60可致动EGR阀52，以控制引入进气歧管14的排气量。发动机12还可包括涡轮增压器54。涡轮增压器M可通过经由涡轮入口接收的排气来驱动。例如，涡轮增压器M可包括可变喷嘴涡轮(VNT)。涡轮增压器M增大进入进气歧管14的气流，以引起进入MAP (即，歧管绝对压力或增压压力)的升高。控制模块60可致动涡轮增压器M以有选择地限制排气流，从而控制增压压力。现在参考图3，更加详细地示出了控制模块60。控制模块60可包括状态控制模块 80、负载确定模块84、老化确定模块88和SCR控制模块92。控制模块60还可包括用于存储测量的和/或确定的参数的存储器(未示出)。例如，所述存储器(未示出)可包括非易失性存储器(NVM)。状态控制模块80可控制排气处理系统30，以将SCR催化剂36上的负载降低至低于预定负载阈值。具体地，状态控制模块80可被动地或主动地升高EGT，以降低SCR催化剂 36上的负载。例如，低负载可提高本公开的负载确定方法的速度和/或精度。状态控制模块80可通过等待PM过滤器38的再生循环来被动地控制EGT。PM过滤器38的典型再生循环期间的EGT可将SCR催化剂36上的负载降低至低于预定负载阈值。例如，预定EGT可对应比预定负载阈值低的负载。换句话说，状态控制模块80可监测 EGT (例如，通过温度传感器46)，以确定何时EGT足够高(从而负载足够低)。状态控制模块 80还可在再生循环结束时引入新的温度设定点(例如，大于再生循环期间的最高EGT)。可选地，状态控制模块80可主动地控制EGT。例如，EGT的主动控制可类似于PM 过滤器38的再生循环。换句话说，状态控制模块80可致动燃料喷射器22和/或辅助喷射器32，以将HC喷射进排气并升高EGT。例如，状态控制模块80可监测EGT反馈(例如，通过温度传感器46)，以确定何时停止将HC (例如，燃料)喷射进排气。此外，状态控制模块80 可升高EGT至新温度设定点(例如，预定温度)。图4A示出了 SCR催化剂上负载的示例性确定期间的EGT控制。纵轴100表示EGT (例如，°C)，横轴102表示时间。例如，温度设定点104-110可与PM过滤器38的传统再生循环相关联。因此，PM过滤器38的再生可在114完成。评估窗口 112可包括在对新的和老化的(例如，50%的寿命)SCR催化剂都具有已知SCR负载的新温度设定点。所述新温度设定点可在温度带116内。另外地或可选地，所述新温度设定点可通过辅助HC喷射和/或后燃烧燃料喷射(如前所述)而主动地指令。
再参考图3，然后状态控制模块80可产生状态信号，通知负载确定模块84 SCR催化剂36上的负载低于预定负载阈值。例如，当EGT (例如，温度传感器46测量的)高于或等于预定温度阈值时，状态控制模块80可产生状态信号。负载确定模块84可在确定SCR催化剂36上的负载之前等待SCR催化剂36上的负载降低至低于预定负载阈值。例如，当EGT 升高超过预定温度阈值时，可产生所述状态信号。然后负载确定模块84可确定SCR催化剂36上的负载。更具体地，负载确定模块 84可增多喷射进排气的配料试剂(例如，通过配料喷射器40)，直到在SCR催化剂36的下游检测到泄漏(例如，NH3)为止。换句话说，NOx传感器44对氨(NH3)交叉灵敏，从而会将配料试剂检测为SCR催化剂38下游的NOx。这样，负载确定模块84可基于喷射的和检测的 (即，泄漏)的配料试剂量确定SCR催化剂36上的负载。例如，所述负载可包括检测到泄漏时喷射的配料试剂量(例如，通过配料喷射器40)与SCR催化剂36下游检测的配料试剂量 (例如，在NOx传感器44)之间的差。图4B示出了 SCR催化剂上负载的示例性确定期间的SCR负载和下游NOx传感器测量。例如，所示确定可在新温度设定点期间发生(见图4A及上面)。纵轴120表示EGR (例如，°C)，横轴122表示时间。曲线IM和1 分别表示SCR催化剂36上累积的负载和测量的下游NOx (例如，使用NOx传感器44测量的NH3)。如前所述，可增大配料试剂的喷射(例如，在喷射率α >1)，直到在1 使用下游 NOx传感器44检测到泄漏为止。当在1 检测到泄漏时，可在130检测SCR催化剂36上的负载。第一时期(b)表示132处的满SCR负载与1 处的检测到泄漏之间的时期。第二时期(a)表示1 处的检测到泄漏与SCR催化剂上确定的负载134之间的时期。再参考图3，老化确定模块88与负载确定模块84通信。例如，老化确定模块88可从负载确定模块84接收确定的SCR催化剂36上的负载。老化确定模块88可基于确定的 SCR催化剂36上的负载确定SCR催化剂36的老化。更具体地，老化确定模块88可基于确定的负载及负载与EGT之间的多个预定关系来确定SCR催化剂36的老化。例如，所述多个预定关系可包括分别对应于新SCR催化剂和老化(例如，50%的寿命)SCR催化剂的第一和第二关系。再参考图4B，可分别基于第一时期b和第二时期a确定老化因数。更具体地，老化因数可确定如下
老化因数=b/(a+b) (1)
换句话说，当第二时期a与第一时期b相比比较短时，老化因数可近似为一(S卩，未老化)。再参考图3，SCR控制模块92与老化确定模块88通信。例如，SCR控制模块92可从老化确定模块88接收确定的老化和/或SCR催化剂36的老化因数。SCR控制模块92可控制SCR催化剂36的操作。更具体地，SCR控制模块92可控制配料试剂喷射进排气，以提高SCR催化剂36的性能(例如，降低如由于HC泄漏而导致的排放)。例如，SCR控制模块92 可产生控制配料喷射器40的控制信号。现在参考图5，用于确定SCR催化剂36的老化并控制SCR催化剂36的方法开始于150。在150，控制模块60将SCR催化剂36上的负载降低至低于预定负载阈值。例如， 控制模块60可通过等待PM过滤器38的再生循环而被动地降低负载。可选地，例如，控制模块60可通过经后燃烧燃料喷射(例如，燃料喷射器22)和/或辅助HC喷射(例如，辅助喷射器32)将EGT升高至超过预定温度阈值来主动地降低负载。在154，控制模块60可将EGT升高至新的温度设定点，该新温度设定点对新的和老化的(例如，50%的寿命)SCR催化剂都具有已知的负载。例如，新温度设定点可高于150处的被动/主动控制的EGT。在158，控制模块60可增大配料试剂的喷射(例如，通过配料喷射器40)。在162，控制模块60确定是否检测到泄漏(例如，在下游NOx传感器44的配料试剂)。在166，控制模块60可确定SCR催化剂36上的负载。例如，控制模块60可基于喷射的配料试剂量与在NOx传感器44下游检测的配料试剂(NH3)量之间的差异确定SCR催化剂36上的负载。在170，控制模块60可基于确定的负载及负载与EGT之间的多个预定关系 (例如，新的和老化的SCR催化剂)确定SCR催化剂的老化和/或老化因数。在174，控制模块60可基于老化因数(AF)控制SCR催化剂。例如，控制模块60可基于老化因数增大配料试剂(DA)的喷射(例如，DAotk=DAdesXAF)。另外地或可选地，控制模块60可确定SCR催化剂36是否失效。例如，当所述老化大于预定老化阈值时，控制模块60 可确定SCR催化剂36已经失效。本领域的技术人员从前面的描述应当理解，本发明广泛的教导可以多种形式执行。因此，尽管根据其特定实施例描述了本发明，但是由于通过对附图、说明书和所附权利要求的研究，其它修改对于技术人员也是显而易见的，所以本发明的实际范围不应当这样限制。
权利要求
1.一种用于发动机产生的排气的排气处理系统，包括状态控制模块，其将选择性催化还原或SCR催化剂上的负载降低至低于预定负载阈值，并将排气温度或EGT升高至预定温度；负载确定模块，其增大至排气的配料试剂的喷射，并且当从所述SCR催化剂的下游检测到配料试剂时，所述负载确定模块确定所述SCR催化剂上的负载；以及老化确定模块，其分别基于第一和第二 SCR催化剂的确定的负载和预定负载来确定所述SCR催化剂的老化。
2.如权利要求1的排气处理系统，其中所述状态控制模块通过将碳氢化合物或HC喷射进所述排气，直到EGT达到所述预定温度为止，以主动地将所述SCR催化剂上的负载降低至低于所述预定负载阈值。
3.如权利要求1的排气处理系统，其中所述状态控制模块通过等待微粒物质或PM过滤器的再生操作而被动地将所述SCR催化剂上的负载降低至低于所述预定负载阈值。
4.如权利要求3的排气处理系统，其中所述状态控制模块在所述再生操作结束时引入新温度设定点，其中所述新温度设定点包括所述预定温度，并且其中所述预定温度高于所述再生操作期间的EGT。
5.如权利要求1的排气处理系统，其中所述负载确定模块基于喷射的配料试剂量与从所述SCR催化剂的下游检测的配料试剂量之间的差异确定所述SCR催化剂上的负载。
6.如权利要求1的排气处理系统，其中所述第一SCR催化剂包括具有满寿命的新SCR 催化剂，所述第二 SCR催化剂包括具有一半寿命的老化SCR催化剂。
7.如权利要求1的排气处理系统，其中所述老化确定模块测量第一和第二时期，其中所述第一时期包括从增大所述配料试剂的喷射到从所述SCR催化剂下游检测到所述配料试剂的时期，并且其中所述第二时期包括从所述SCR催化剂的下游检测到所述配料试剂到确定所述SCR催化剂上的负载的时期。
8.如权利要求7的排气处理系统，其中所述老化确定模块通过将所述第一时期除以所述第一时期与所述第二时期的和来确定老化因数。
9.如权利要求8的排气处理系统，还包括SCR控制模块，其控制修正量的所述配料试剂的喷射，其中所述修正量的配料试剂包括期望量的配料试剂与所述老化因数的乘积。
10.一种方法，包括将选择性催化还原或SCR催化剂上的负载降低至低于预定负载阈值；将排气温度或EGT升高至预定温度；增大至发动机产生的排气的配料试剂的喷射；当从所述SCR催化剂的下游检测到配料试剂时，确定所述SCR催化剂上的负载；以及分别基于第一和第二 SCR催化剂的确定的负载和预定负载来确定所述SCR催化剂的老化。
全文摘要
本发明涉及确定选择催化还原催化剂的老化并控制其的系统和方法，提供了一种用于发动机产生的排气的排气处理系统，包括状态控制模块、负载确定模块和老化确定模块。所述状态控制模块将选择性催化还原(SCR)催化剂上的负载降低至低于预定负载阈值，并将排气温度(EGT)升高至预定温度。所述负载确定模块增大至排气的配料试剂的喷射，并且当从所述SCR催化剂的下游检测到配料试剂时，所述负载确定模块确定所述SCR催化剂上的负载。所述老化确定模块分别基于第一和第二SCR催化剂的确定的负载和预定负载来确定所述SCR催化剂的老化。
文档编号F01N9/00GK102312712SQ20111017860
公开日2012年1月11日 申请日期2011年6月29日 优先权日2010年6月29日
发明者D. 马林斯 J., E. 克劳福德 K., J. 达 R. 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司