【技术实现步骤摘要】
本公开涉及用于分析发动机排气后处理系统中的发动机排气的化学成分的系统和方法。更具体地，本公开涉及用于基于排气的化学成分控制和诊断排气后处理系统的组件的系统和方法。
技术介绍
1、近年来，内燃机的排放物法规变得更加严格。环境问题促使世界各地对内燃机实施更严格的排放要求。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，并设定发动机必须遵守的排放标准。因此，越来越多地使用排气后处理系统来处理发动机排气以减少排放。
2、排气后处理系统通常设计成减少颗粒物质、氮氧化物(nox)、碳氢化合物和其他对环境有害的污染物的排放。排气后处理系统用催化剂和还原剂处理发动机排气，以将排气中的nox转化为危害较小的化合物。为了有效地将排气中的nox转化为危害较小的化合物，谨慎地管理注入排气中的还原剂的量。例如，将不充分的还原剂注入到排气中会导致离开后处理系统的排气中的nox浓度增加。将过量的还原剂注入到排气中会导致未反应的还原剂存在于离开后处理系统的排气中。
技术实现思路
1、一个实施例涉及一种系统。该系统包括排气后处理系统和控制器。排气后处理系统包括与发动机处于排气接收连通的选择性催化还原(scr)催化剂和被构造为向排气提供还原剂的至少一个还原剂定量给料系统。控制器被构造成基于scr催化剂的动态模型，指示所述排气后处理系统的出口处或附近的氮氧化物(nox)浓度的信息，以及指示所述scr催化剂中存储的还原剂的量的信息，确定所述排气后处理系统的入口处或附近的一氧化氮(no)和二氧化
2、一个实施例涉及一种设备。该设备包括排气分析电路和还原剂输送电路。排气分析电路被构造成基于排气后处理系统的选择性催化还原(scr)催化剂的动态模型，指示所述排气后处理系统的出口处或附近的氮氧化物(nox)浓度的信息，以及指示所述scr催化剂中存储的还原剂的量的信息，确定所述排气后处理系统的入口处或附近的一氧化氮(no)和二氧化氮(no2)中的一种或多种的浓度。排气后处理系统包括与发动机处于排气接收连通的选择性催化还原(scr)催化剂和被构造为向排气提供还原剂的至少一个还原剂定量给料系统。还原剂输送电路被构造成基于所确定的所述排气中的no和no2中的一种或多种的浓度，命令所述至少一个还原剂定量给料器增加、减少或维持提供给所述排气的还原剂的量。
3、一个实施例涉及一种方法。该方法包括基于scr催化剂的动态模型，指示排气后处理系统的出口处或附近的氮氧化物(nox)浓度的信息，以及指示所述scr催化剂中存储的还原剂的量的信息，确定排气后处理系统入口处或附近的一氧化氮(no)和二氧化氮(no2)中的一种或多种的浓度，所述排气后处理系统包括与发动机处于排气接收连通的选择性催化还原(scr)催化剂和被构造为向所述排气提供还原剂的至少一个还原剂定量给料系统。该方法包括基于所确定的排气中的no和no2中的一种或多种的浓度，命令至少一个还原剂定量给料器增加、减少或维持提供给排气的还原剂的量。
4、从以下结合附图的详细描述中，这些和其他特征以及其操作的组织和方式将变得显而易见。
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1.一种系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器还被构造为：
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制器还被构造成响应于所述比较指示所述NO与NO2的比率在一段时间内高于所述阈值而启动所述DOC热管理过程。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器被构造为基于所述SCR催化剂的动态模型、指示所述排气后处理系统的出口处或附近的NOx的浓度的信息、以及指示与所述SCR催化剂结合的所述还原剂的量的信息，确定所述排气中的还原剂的浓度和与所述SCR催化剂结合的还原剂的量。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制器还被构造成将所述排气中的所述还原剂的浓度与阈值进行比较，并且基于所述比较控制所述还原剂向所述排气中的注入。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器还被构造成响应于所述NO与NO2的比率指示NO2的浓度等于或高于NO的浓度，命令所述至少一个还原剂定量给料系统增加提供给所述排气的所述还原剂的量。
7.根据权利要求1所述的系
8.一种系统，其特征在于，所述系统包括：
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述至少一个处理电路还被构造为：
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述至少一个处理电路还被构造成响应于所述比较指示所述NO与NO2的比率在一段时间内高于所述阈值而启动所述DOC热管理过程。
11.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述至少一个处理电路还被构造为基于所述SCR催化剂的动态模型、指示所述排气后处理系统的出口处或附近的NOx的浓度的信息、以及指示与所述SCR催化剂结合的所述还原剂的量的信息，确定所述排气中的还原剂的浓度和与所述SCR催化剂结合的还原剂的量。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述至少一个处理电路还被构造成将所述排气中的所述还原剂的浓度与阈值进行比较，并且基于所述比较控制还原剂向所述排气中的注入。
13.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述至少一个处理电路还被构造成响应于所述NO与NO2的比率指示NO2的浓度高于NO的浓度，命令至少一个还原剂定量给料系统增加提供给所述排气的所述还原剂的量。
14.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述至少一个处理电路被构造成：响应于确定当前NO与NO2的比率指示当前NO2的浓度高于当前NO的浓度，并且所述排气中的当前NO2的浓度低于所述排气中先前的NO2浓度，减少提供给所述排气的所述还原剂的量。
15.一种方法，其特征在于，所述方法包括：
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括：
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括响应于所述比较指示所述NO与NO2的比率在一段时间内高于所述阈值而启动所述DOC热管理过程。
18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括基于所述SCR催化剂的动态模型、指示所述排气后处理系统的出口处或附近的NOx的浓度的信息、以及指示与所述SCR催化剂结合的所述还原剂的量的信息，确定所述排气中的还原剂的浓度和与所述SCR催化剂结合的还原剂的量。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括将所述排气中的所述还原剂的浓度与阈值进行比较，并且基于所述比较控制所述还原剂向所述排气中的注入。
20.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括响应于所述NO与NO2的比率指示NO2的浓度等于高于NO的浓度，命令所述至少一个还原剂定量给料系统增加提供给所述排气的所述还原剂的量。
...【技术特征摘要】
1.一种系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器还被构造为：
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制器还被构造成响应于所述比较指示所述no与no2的比率在一段时间内高于所述阈值而启动所述doc热管理过程。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器被构造为基于所述scr催化剂的动态模型、指示所述排气后处理系统的出口处或附近的nox的浓度的信息、以及指示与所述scr催化剂结合的所述还原剂的量的信息，确定所述排气中的还原剂的浓度和与所述scr催化剂结合的还原剂的量。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制器还被构造成将所述排气中的所述还原剂的浓度与阈值进行比较，并且基于所述比较控制所述还原剂向所述排气中的注入。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器还被构造成响应于所述no与no2的比率指示no2的浓度等于或高于no的浓度，命令所述至少一个还原剂定量给料系统增加提供给所述排气的所述还原剂的量。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器被构造成：响应于确定当前no与no2的比率指示当前no2的浓度高于当前no的浓度，并且所述排气中的当前no2的浓度低于所述排气中先前的no2浓度，减少提供给所述排气的所述还原剂的量。
8.一种系统，其特征在于，所述系统包括：
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述至少一个处理电路还被构造为：
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述至少一个处理电路还被构造成响应于所述比较指示所述no与no2的比率在一段时间内高于所述阈值而启动所述doc热管理过程。
11.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述至少一个处理电路还被构造为基于所述scr催化剂的动态模型、指示所述排气后处理系统的出口处或附近的nox的浓度的信息...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·J·坎宁安，N·W·柯里尔，S·Y·乔什，A·P·努萨瓦达纳，A·耶泽雷茨，
申请(专利权)人：康明斯有限公司，
类型：发明
国别省市：
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