本发明专利技术的实施例提供了一种用于控制柴油机排气流体注入内燃机(10)排气管(30)的方法，该内燃机装备有选择性还原催化器(33)，包括以下步骤：监视影响选择性还原催化器(33)的运行的控制参数值；注射一定量的柴油机排气流体；利用闭环程序或开环程序控制要被注入的柴油机排气流体的量(QDEF)；当被监视的控制参数值跨过控制参数的第一阈值时，在闭环程序和开环程序之间切换。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于控制柴油机排气流体(Diesel Exhaust Fluid, DEF)注入内燃机(通常为柴油发动机)排气管的方法。
技术介绍
柴油发动机通常装备有后处理系统，该后处理系统包括排气管，用于将排气从发动机引导至环境；和多个后处理装置，定位在排气管中，用于使来自排气的污染物在释放到环境之前而被降解和/或去除。更详细地，传统的后处理系统通常包括柴油机氧化催化器(DOC)，用于使烃类 (HC)和一氧化碳(CO)氧化成二氧化碳(CO2)和水(H2O)；和柴油机颗粒过滤器(DPF)，在排气管中定位在DOC下游，用于将柴油机颗粒物质或烟灰从排气中去除。为了降低NOx排放，大多数后处理系统还包括选择性还原催化器(SCR)，其在排气管中定位在DPF下游。SCR是一种催化装置，其中，包含在排气中的氮氧化物(NOx)借助储存在催化剂中的气态还原剂(通常为氨(NH3))被转化为自然的(diatonic)氮气(N2)和水(H2O)。氨通过柴油机排气流体(DEF)、通常为尿素(CHJ2O)的热-水解而获得，该柴油机排气流体通过定位在DPF和SCR之间的专用注射器被注入排气管。DEF的注入通过发动机控制单元(EOT)控制，该发动机控制单元确定要被注入排气管中的DEF的量以便在SCR中获得足够的NOx转化率，然后相应地控制注射器。一些E⑶根据闭环程序控制要被注入的DEF量，该程序专注于储存在SCR中的NH3 的水平。更详细地说，该闭环程序规定确定表示SCR内的NH3储存水平的指数，用于基于排气中的NOx浓度和SCR上游的排气温度确定所述指数的设定点，和用于调节要被注入的DEF 量，以便最小化指数和与其相关联的设定点之间的差异。当获得SCR的优化NOx转化效率时，该闭环程序有时涉及过大的DEF消耗，特别是当发动机在困难条件下运行时，包括运行条件，诸如高的发动机负载和高的发动机速度，以及环境条件，诸如高的环境温度或高的海拔，即低的环境压力。其他E⑶根据开环程序控制要被注入的DEF量，其通常规定将DEF量作为SCR上游的排气中的NOx浓度的函数而被计算。该开环程序通常获得优化的DEF消耗，但降低SCR的NOx转化效率。
技术实现思路
基于以上，本专利技术的实施例的目的是在每种运行和环境条件(或至少在大多数条件下)下优化NOx浓度和DEF消耗。另一目的是通过简单、合理和廉价的方案实现上述目标。这些和/或其他目的通过本专利技术主要方面限定的本专利技术实施例的特征而实现。本专利技术的其它方面描述了本专利技术其他实施例的优选和/或特别有利的特征。本专利技术的实施例提供了一种， 该内燃机装备有选择性还原催化器(Selective Reduction Catalyst)，包括以下步骤-监视影响选择性还原催化器(3 的运行的控制参数值；-注射一定量的柴油机排气流体；-利用闭环程序或开环程序控制要被注入的柴油机排气流体的量(Qdef)；-当被监视的控制参数值跨过控制参数的第一阈值时，在闭环程序和开环程序之间切换。事实上，取决于特定的控制参数，当被监视的控制参数值超过其第一阈值和/或当被监视的控制参数值降到其第一阈值之下时，在闭环程序和开环程序之间的切换发生。第一阈值还可以是数值范围的极限值，从而当控制参数落入和/或超出所述数值范围时，闭环程序和开环程序之间的切换可以发生。此外，控制方法可规定监视多个不同控制参数，所述多个不同控制参数影响SCR 的运行，且规定当被监视的这些控制参数的至少一个的值跨过与其相关联的第一阈值时， 在闭环程序和开环程序之间实现切换。在每个情况下，通过选择性地使用闭环程序和开环程序，控制方法通常明显改善 SCR的NOx转化效率，并降低DEF消耗，改善了由具有满箱DEF的发动机覆盖的里程范围和消费者满意度。根据本专利技术的一方面，每个控制参数可从与内燃机的运行相关的运行参数和与内燃机运行所处的环境条件相关的环境参数中选择。运行参数的例子是SCR上游的排气流速、SCR上游的排气温度、SCR上游的排气中的NOx浓度和发动机冷却剂温度、发动机速度和发动机负载。环境参数的例子是环境压力和环境温度。以此方式，当发动机运行在标准运行和环境条件下时，闭环程序可有利地实施，以便获得SCR的优化的转化效率；然而，当发动机运行在超出其标准界限的运行或环境条件下时，开环程序可有利地实施，以便获得优化的DEF消耗。更详细地，本专利技术的一方面规定，控制参数是SCR上游的排气流速，且规定当该排气流速的被监视值超过该排气流速的第一阈值时，执行从闭环程序到开环程序的切换步马聚ο本专利技术的另一方面规定，控制参数是SCR上游的排气温度，且当该排气温度的被监视值超过该排气温度的第一阈值时，执行从闭环程序到开环程序的切换步骤。本专利技术的上述最后两个所述方面的每个具有当柴油发动机工作以产生高转矩时 (例如，当装备有柴油发动机的汽车以满载荷拉着拖车)降低DEF消耗的优势。根据本专利技术的另一方面，控制参数是SCR上游的排气中的NOx量，当该NOx量的被监视值超过该NOx量的第一阈值时，执行从闭环程序到开环程序的切换步骤。NOx量可表示为NOx浓度或NOx流速。本专利技术的该方面具有当柴油发动机的运行产生高NOx排放时能降低DEF消耗(这甚至不能借助排气再循环系统(EGR)降低)的优点。本专利技术的又一方面规定控制参数是发动机冷却剂温度，且当该发动机冷却剂温度的被监视值超过发动机冷却剂温度的第一阈值时，执行从闭环程序到开环程序的切换步马聚ο本专利技术的该方面具有当柴油发动机运行于热的环境温度时降低DEF消耗的优点。根据本专利技术的再一方面，控制温度是发动机负载，且当该发动机负载的被监视值超过发动机负载的第一阈值时，执行从闭环程序到开环程序的切换步骤。本专利技术的另一方面规定控制参数是发动机速度，且当该发动机速度的被监视值超过发动机速度的第一阈值时，执行从闭环程序到开环程序的切换步骤。本专利技术的上述最后两个方面的每一个具有当柴油发动机运行于高负载时(例如当装备有该柴油发动机的车辆以满载拉着拖车时)降低DEF消耗的优点。根据本专利技术的另一方面，控制参数是环境压力，当环境压力的被监视值低于环境压力的第一阈值时，执行从闭环程序到开环程序的切换步骤。本专利技术的该方面具有当柴油发动机运行于高海拔时降低DEF消耗的优点。根据本专利技术的实施例，该方法还包括步骤-当被监视的控制参数值跨过与其相关联的第二阈值时，禁止DEF的注入。还在该情况下，取决于特定控制参数，当控制参数的被监视值超过其第二阈值时或当控制参数的被监视值低于其第二阈值时，DEF的注入可被禁止。第二阈值还可以是数值范围的极限值，从而当控制参数在所述数值范围之外时禁止DEF的注入。通过适当标定第二阈值，本专利技术的上述实施例可实现例如在SCR内的NOx转化几乎不起作用时(例如当SCR上游的排气温度极高时)节省DEF的优点。事实上，SCR上游的排气温度与SCR的NH3储存能力呈反比关系，该储存能力与NOx 转化效率严格相关。因此，当SCR上游的排气温度极高时，SCR内的NOx转化效率可降低至几乎所有排气的NOx量都被排放到环境中的点。与此类似的情况中，推荐禁止DEF注入，以便节省DEF。根据本专利技术的另一方面，控制方法还包括步骤在DPF再生阶段之前的期间禁止 DEF注入。事实上本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于控制柴油机排气流体注入内燃机（１０）排气管（３０）的方法，该内燃机装备有选择性还原催化器（３３），该方法包括以下步骤：－监视影响选择性还原催化器（３３）的运行的控制参数值；－注射一定量的柴油机排气流体；－利用闭环程序或开环程序控制要被注入的柴油机排气流体的量（ＱＤＥＦ）；－当被监视的控制参数值跨过控制参数的第一阈值时，在闭环程序和开环程序之间切换。
【技术特征摘要】
2010.05.19 GB 1008343.41.一种用于控制柴油机排气流体注入内燃机(10)排气管(30)的方法，该内燃机装备有选择性还原催化器(33)，该方法包括以下步骤-监视影响选择性还原催化器(3 的运行的控制参数值； -注射一定量的柴油机排气流体；-利用闭环程序或开环程序控制要被注入的柴油机排气流体的量(Qdef)； -当被监视的控制参数值跨过控制参数的第一阈值时，在闭环程序和开环程序之间切换。2.如权利要求1所述的方法，其中，控制参数从以下选择与内燃机(10)的运行相关的运行参数；和与内燃机(10)运行所处的环境条件相关的环境参数。3.如权利要求1所述的方法，其中，控制参数是选择性还原催化器(3 上游的排气流速，并且其中，当该排气流速的被监视值超过该排气流速的第一阈值时，执行从闭环程序到开环程序的切换步骤。4.如权利要求1所述的方法，其中，控制参数是选择性还原催化器(3 上游的排气温度，并且其中，当该排气温度的被监视值超过该排气温度的第一阈值时，执行从闭环程序到开环程序的切换步骤。5.如权利要求1所述的方法，其中，控制参数是选择性还原催化器(33)上游的排气中的NOx量，并且其中，当该NOx量的被监视值超过该NOx量的第一阈值时，执行从闭环程序到开环程序的切换步骤。6.如权利要求1所述的方法，其中，控制参数是发动机冷却剂温度，并且其中，当该发动机冷却剂...
【专利技术属性】
技术研发人员：伊戈尔扎尼蒂，埃米利亚诺桑蒂洛，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US
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