CN102213129B

CN102213129B - 控制车辆排气系统中尿素配量的方法

Info

Publication number: CN102213129B
Application number: CN201110082459.7A
Authority: CN
Inventors: A·杜博寇夫; M·巴莱诺维奇; J·哈姆森; M·赖歇特; B·卡伯里
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2010-04-07
Filing date: 2011-03-30
Publication date: 2016-08-03
Anticipated expiration: 2031-03-30
Also published as: CN102213129A; EP2375023A1; US20110247316A1; EP2375023B1

Abstract

本发明涉及控制车辆排气系统中尿素配量的方法。该方法包括基于SCR催化剂上的尿素沉积的严重性调节尿素配量，其中尿素配量随严重性的增加而减小。

Description

控制车辆排气系统中尿素配量的方法

技术领域

本发明涉及控制车辆排气系统中尿素配量的方法，其中所述尿素被喷入所述排气系统中的排气流中用于选择性催化还原。

背景技术

众所周知，使用尿素-水溶液作为被喷入汽车排气系统中的还原剂，以便通过选择性催化还原催化剂(SCR催化剂)与氮氧化物(NO_x)起反应，以减少汽车NO_x排放。特别地，尿素溶液通过空气辅助或液压喷射硬件被喷入排气中，其中使用控制策略计算喷入量，控制策略取决于排气质量流速(EGMFR)和特征排气温度(T_char)、排气中氮氧化物的含量或尿素-水溶液配量比(UDR)以及SCR催化剂特性(例如相对于催化条件的转化效率，催化条件包括储存的氨的量、老化状态等)。

在实践中产生的问题在于如果尿素溶液以与大量的NO_x起反应所可能需要的大剂量配量，则在尿素喷射器下游的排气系统的表面上存在形成源自尿素(urea-derived)的沉积物的风险或可能性。这些沉积物可能引起尿素使用不充分和/或塞住SCR催化剂，这导致排气系统故障(即，高背压阻碍和增加NO_x排放等)。

因此期望通过在车辆运行期间借助控制系统限制可能引起衍生尿素形成沉积物的尿素溶液的喷射量或比例，避免或至少最小化这些负面效果的可能性，并提供有效的方法来避免衍生尿素形成沉积物。

WO2009/112129A1公开了用于喷射尿素溶液到内燃发动机的排气流中以便选择性催化还原的计量系统和用于通过压缩空气控制尿素溶液的喷射的方法。计量系统能够被连接至尿素溶液箱，尿素溶液能够从尿素溶液箱移出。计量系统包括至少一个喷嘴，尿素溶液能够借助压缩空气通过该喷嘴被喷入排气流中。计量系统还包括空气阀，通过空气阀能够调节空气的压力和/或量和/或压缩空气供应装置的阀开启时间。用于测量空气的压力和/或量的传感器被布置在空气阀与喷嘴之间的压缩空气供应装置中，以便控制被输入用于雾化尿素溶液的压缩空气的量并在给定时刻被减小到所需的最小空气量，这取决于排气温度和排气质量流的操作参数。然而，在此系统中，在给定的车辆工况下，仅最小量的尿素溶液被压缩空气雾化。此外，对被喷入排气流中的尿素的比例或量的控制基于排气温度、排气质量流、尿素质量流、催化剂的所需有效度、催化剂尺寸以及计量系统与催化剂之间的准备部分的尺寸，因此对期望尿素喷射或配量比的计算被复杂化。

发明内容

发明人在此已经意识到上面的问题并且已经设计了一种方法来至少部分地解决上面的问题。本发明提供控制车辆的排气系统中尿素配量的方法，其中通过根据分配规则在多于一个配量函数下可替换地操作排气系统，得到的尿素形成沉积物可以至少基本被减少。同样，第一还原剂配量模式包括将尿素配量控制为T_char、EGMFR、NO_x排放、储存的NH₃供应、期望NH₃、发动机转速/扭矩、容许的NH₃泄漏(slip)等的函数。第二还原剂配量模式包括基于被图示出的沉积物相关特征限制尿素配量，其中计算了尿素沉积严重性指标(USDI)值，并且如果USDI值在阈值以上，则根据分配规则，被喷入排气流中的尿素溶液的比例和/或量被减少直到USDI在阈值以下。如果USDI值在阈值以下，则根据分配规则，排气系统将继续或将恢复在第一还原剂配量模式中操作。

在一个特定示例中，用于控制车辆的排气系统中尿素配量的方法，其中所述尿素被喷入所述排气系统中的排气流中用于选择性催化还原，该方法包括以下步骤：建立表现所述排气系统中工况的特征的一组参数和适于表现所述排气系统中尿素沉积严重性特征的USDI值的分配规则；确定所述排气系统的当前工况的所述参数组的当前值组合；基于所述分配规则，将所述排气系统的当前工况的所述参数组的当前值组合分配给所述USDI的当前值；以及基于所述USDI的所述当前值控制所述排气系统中的尿素配量的量。

因此，本发明特别根据该方案，基于针对排气条件和排气系统几何形状的合适USDI来监测源自尿素的沉积形成物的严重性，并使用这个指标用来改正(即，必要时限制)尿素配量(即，被喷入的尿素溶液量)，以使得在排气系统组件的内表面上(特别是在尿素喷射器与SCR催化剂进口之间)的源自尿素的沉积形成物被减少或甚至被避免。

根据另一个方面，提供用于控制车辆排气系统中尿素配量的系统，该系统包括带有芯片的控制器，其包括非瞬变计算机指令，以当尿素沉积严重性指标小于阈值时在第一还原剂配量模式中操作尿素配量系统，该第一还原剂配量模式包括基于多个工况将喷入发动机排气中的还原剂调节到第一量，并且当尿素沉积严重性指标大于阈值时在第二还原剂配量模式中操作尿素配量系统，该第二还原剂配量模式是受限的尿素配量模式，其包括将第一量减少到更低的第二量。

在一个实施例中，带有芯片的控制器进一步包括用于确定尿素沉积严重性指标的非瞬变计算机指令。

在另一个实施例中，带有芯片的控制器进一步包括用于确定尿素沉积严重性指标的非瞬变计算机指令，并且确定尿素沉积严重性指标包括计算排气质量流速与尿素配量比的比值、测量特征排气温度以及参考排气质量流速和尿素配量比之间的比值与特征排气温度的预定图。

在另一个实施例中，带有芯片的控制器进一步包括用于基于排气质量流速、排气温度、尿素配量比、储存的尿素的剩余量、发动机转速/扭矩、容许的尿素泄漏以及SCR催化剂的多个特性这些参数中的一个或更多个来确定第一还原剂配量模式中的第一量的非瞬变计算机指令。

在另一个实施例中，带有芯片的控制器进一步包括用于基于排气质量流速、排气温度、尿素配量比、储存的尿素的剩余量、发动机转速/扭矩、容许的尿素泄漏以及SCR催化剂的多个特性这些参数中的一个或更多个来确定第一还原剂配量模式中的第一量的非瞬变计算机指令，其中SCR催化剂的多个特性包括转化效率、催化条件和老化状态中的一个或更多个。

根据另一个方面，提供将尿素喷入排气流中的方法。该方法包括在第一模式中基于多个操作参数配量第一量的尿素到SCR催化剂；并且在不同于第一模式的第二模式中基于排气质量流速与尿素配量比之间的比值和排气温度配量第二量的尿素到SCR催化剂。

在一个实施例中，多个操作参数包括排气质量流速、排气温度、尿素配量比、储存的尿素的剩余量、发动机转速/扭矩、容许的尿素泄漏以及SCR催化剂的多个特性这些参数中的一个或更多个。

在另一个实施例中，多个操作参数包括排气质量流速、排气温度、尿素配量比、储存的尿素的剩余量、发动机转速/扭矩、容许的尿素泄漏以及SCR催化剂的多个特性这些参数中的一个或更多个，其中SCR催化剂的多个特性包括转化效率、催化条件和老化状态中的一个或更多个。

在另一个实施例中，该方法进一步包括确定尿素沉积严重性指标并基于尿素沉积严重性指标进一步调节尿素配量到第一模式或第二模式中的任一个。

在另一个实施例中，确定尿素沉积严重性指标包括计算排气质量流速与尿素配量比的比值、确定排气温度以及参考排气质量流速与尿素配量比之间的比值与排气温度的预定图。

在另一个实施例中，确定尿素沉积严重性指标包括计算排气质量流速与尿素配量比的比值、确定排气温度以及参考排气质量流速与尿素配量比之间的比值与排气温度的预定图，其中如果尿素沉积严重性指标大于阈值，则输送第一量的尿素，并且如果严重性指标小于阈值，则输送第二量的尿素。

在另一个实施例中，第二尿素量小于第一尿素量。

应该被理解的是，提供以上概述以简化的形式介绍在随后的具体实施方式中进一步描述的方案选择。这并不意味着指定要求保护的主题的关键特征或重要特征，要求保护主题的范围仅通过随附于说明书的权利要求确定。此外，要求保护的主题不限于解决此处或在本公开的任何部分提及的任何缺点的实施例。

附图说明

图1示出了包括示例排气处理系统的发动机的示意图；

图2示出了说明用于控制尿素配量比(UDR)的控制程序的流程图；

图3示出了经验数据的示例图；以及

图4示出了包括指定的尿素严重性沉积指标(USDI)值的经验数据的示例图。

具体实施方式

以下描述涉及用于控制柴油后处理系统的方法，该柴油后处理系统包括选择性催化还原(SCR)催化剂和用于将催化剂喷入连接到机动车辆发动机排气系统的排气流路径中的喷射器。图1示出了可以在其中采用本方法的示例发动机。该方法经由控制器实施，该控制器包括用于分配规则的指令，并且与机动车辆的各传感器和致动器通信。

在车辆运行期间，第一还原剂配量模式包括将尿素配量控制为特征排气温度(T_char)、排气质量流速(EGMFR)、NO_x排放、储存的NH₃供应、期望NH₃、发动机转速/扭矩、容许的NH₃泄漏等的函数。此外，控制器监测EGMFR与尿素-水溶液质量流速或配量比(UDR)的比值和T_char。控制器参考预定的尿素沉积严重性指标(USDI)图来比较UDR/EGMFR的比值和T_char以确定USDI值。如果USDI值大于阈值，则第二还原剂配量模式被触发并且第一配量方法被停止。在第二还原剂配量模式中，被喷入的还原剂的量/率被减少。如果USDI值小于阈值，则最初的还原剂配量方法被继续。

以此方式，当SCR上尿素的沉积可能发生时，被喷入排气流路径中的尿素量被减少，以使得尿素沉积物被最小化或被避免。由此，本方法提高了SCR的寿命和效率。图2中所示的流程图图示说明了该方法。此外，图3包括根据本发明绘制的多组示例性测量结果(数据组)图，图4图示说明了根据本发明的实施例适于图3的图的可能的分配规则。

图1是示出可以被包括在汽车推进系统中的多缸发动机10的一个汽缸的示意图。发动机10可以至少部分地被包括控制器12的控制系统控制并被来自车辆驾驶员132经由输入装置130的输入控制。在此示例中，输入装置130包括加速器踏板和用于产生比例踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧室(即，汽缸)30可以包括活塞36安装在其中的燃烧室壁32。活塞36可以被连接到曲轴40以使得活塞的往复运动被转换成曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由中间传递系统被连接到车辆的至少一个驱动车轮。此外，起动器马达可以经由飞轮被连接到曲轴40以能够起动发动机10的运行。

燃烧室30可以经由进气道42从进气歧管44接收进气并且可以经由排气道48排出燃烧气体。进气歧管44和排气道48能够经由各自的进气门52和排气门54可选地与燃烧室30相通。在一些实施例中，燃烧室30可以包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。

在此示例中，进气门52和排气门54可以经由各自的凸轮致动系统51和53被凸轮致动控制。凸轮致动系统51和53可以分别包括一个或更多个凸轮并且可以利用可被控制器12操作的凸轮廓线变换系统(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)中的一个或更多个来改变气门操作。进气门52和排气门54的位置可以分别由位置传感器55和57确定。在可替换实施例中，进气门52和/或排气门54可以由电动气门致动控制。例如，汽缸30可以可替换地包括经由电动气门致动控制的进气门和经由包括CPS和/或VCT系统的凸轮致动控制的排气门。

燃料喷射器66被示为直接连接到燃烧室30用于在燃烧室30中直接喷射燃料。燃料喷射可以经由常规的导轨系统或其它柴油燃料喷射系统。燃料可以被包括燃料箱、燃料泵和燃料导轨的高压燃料系统(未示出)传送到燃料喷射器66。

进气道42可以包括具有节流板64的节气门62。在此特定示例中，节流板64的位置可以经由被提供给包括有节气门62的电动马达或致动器的信号被控制器12改变，该配置通常被称为电子节气门控制(ECT)。以此方式，节气门62可以被操作以改变被提供给发动机汽缸之一的燃烧室30的进气。节流板64的位置可以被节气门位置信号TP提供给控制器12。进气道42可以包括质量空气流量传感器120和歧管空气压力传感器122用于分别提供信号MAF和MAP到控制器12。

此外，在所公开的实施例中，排气再循环(EGR)系统可以使期望的排气部分从排气道48经由EGR通道140到进气道44。提供给进气道44的EGR量可以经由EGR阀142被控制器12改变。此外，EGR传感器144可以被布置在EGR通道内并且可以提供压力、温度和排气浓度中的一个或更多个的指示。可替换地，EGR可以基于来自MAF传感器(上游)、MAP(进气歧管)、MAT(歧管气体温度)和曲柄速度传感器通过计算的值被控制。此外，EGR可以基于排气氧传感器和/或进气氧传感器(进气歧管)被控制。在一些条件下，EGR系统可以被用来调节燃烧室内空气和燃料混合物的温度。图1示出了高压EGR系统，额外地或可替换地，低压EGR系统可以被使用，在低压EGR系统中，EGR从涡轮增压器的涡轮的下游流到涡轮增压器的压缩机的上游。

因此，发动机10可以进一步包括压缩装置，例如至少包括沿进气歧管44布置的压缩机162的涡轮增压器或机械增压器。对于涡轮增压器，压缩机162可以至少部分地由沿排气道48布置的涡轮164(如，经由轴)驱动。对于机械增压器，压缩机162可以至少部分地由发动机和/或电机驱动，并且可以不包括涡轮。由此，经由涡轮增压器或机械增压器提供给发动机的一个或更多个汽缸的压缩量可以被控制器12改变。

排气传感器126被示为连接到排放控制系统70上游的排气道48。传感器126可以是用于提供排气空燃比的任意合适的传感器，例如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧传感器)、双态氧传感器或EGO、HEGO(加热型EGO)、NO_x、HC或CO传感器。此外，排气温度传感器128被包括在相同的位置，并且报告喷射器与SCR催化剂之间的T_char。在可替换实施例中，排气温度传感器和排气传感器可以在不同位置被布置在排气道48中。

排放控制系统70被示为沿排气通道48被布置在排气传感器126的下游。系统70可以是选择性催化还原(SCR)系统、三元催化剂(TWC)、NO_x捕集器、各种其它排放控制装置或其组合。例如，系统70可以是包括SCR催化剂71和柴油微粒过滤器(DPF)72的排气后处理系统。在一些实施例中，DPF72可以位于催化剂的下游(如图1所示)，而在其它实施例中，DPF72可以被布置在催化剂的上游(图1中未示出)。如在下面将更详细描述的，在发动机运行期间，DPF可以被周期性地热再生。此外，在一些实施例中，在发动机10运行期间，排放控制系统70可以通过在特定空燃比内运行发动机的至少一个汽缸而被定期重设。

在一个示例中，尿素喷射系统80被提供用来喷射液体尿素到SCR催化剂71。尿素喷射系统80包括喷射器82，喷射器82被配置成喷射液体还原剂(例如尿素溶液)到排气道48内的排气流路径中。在本实施例中，喷射器82相对于排气道48成角度。在可替换实施例中，喷射器可以平行于或垂直于排气道。此外，喷射器可以包括空气辅助或液压喷射硬件。

控制器12在图1中被示为微型计算机，其包括微处理器单元102、输入/输出端口104、在此特定示例中被示为只读存储芯片106的用于可执行程序和校正值的电子存储介质、随机存储器108、保持存储器110和数据总线。控制器12可以从被连接到发动机10的传感器接收各种信号，除了之前讨论的那些信号之外，包括来自质量空气流量传感器120的对吸入质量空气流量(MAF)的测量值；来自被连接到冷却套114的温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT)；来自被连接到曲轴40的霍尔效应传感器118(或其它类型)的表面点火感测信号(PIP)；来自节气门位置传感器的节气门位置(TP)；以及来自传感器122的绝对歧管压力信号(MAP)。发动机转速信号(RPM)可以由控制器12根据信号PIP产生。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可以被用来提供进气歧管中真空或压力的指示。在一个示例中，还被用作发动机转速传感器的传感器118可以在曲轴每一转产生预定数量的相等间隔的脉冲。

存储介质只读存储器106能够用计算机可读数据编程，计算机可读数据表示为了执行所描述的方法可由处理器102执行的指令以及被预期到但没有特别列出的其它变量。

如上所述，图1仅示出了多缸发动机的一个汽缸，并且每个汽缸可以类似地包括它自己的进气门/排气门、燃料喷射器、火花塞等的设置。

图2示出用于操作图1中描述的排气系统的示例方法200。控制器12可以经过连通发动机和排气系统中的各种传感器和致动器来实施方法200。方法200包括用于确定还原剂配量的量以限制催化剂上的沉积物的“分配规则”。

在步骤210处，控制器计算当前UDR与当前EGMFR之间的比值(UDR/EGMFR)。此外，控制器经由排气温度传感器128确定T_char。之后，在步骤212处，控制器通过参考UDR/EGMFR比值与T_char的预定图来确定USDI值。预定图的示例如图4所示(稍后描述)。

在步骤214处，控制器确定USDI值是否大于阈值。根据图4所示的示例，阈值的示例为3。如果USDI小于阈值，则在步骤216处和步骤218处，控制器命令排气系统以第一还原剂配量模式运行，其包括基于当前的车辆工况确定的还原剂配量比。当前工况可以包括T_char、EGMFR、NO_x排放、储存的NH₃供应、期望NH₃、发动机转速/扭矩、容许的NH₃泄漏、SCR的特性等之中的一个或更多个。

然而，如果控制器确定USDI大于阈值，则在步骤220处，控制器命令排气系统以第二还原剂配量模式运行。如步骤222所示，第二还原剂配量模式包括减少的/受限的尿素配量模式。排气系统以第二还原剂配量模式运行直到USDI被减小到阈值以下的值。由此，第二还原剂配量模式基于UDR与EGMFR之间的比值和T_char。USDI可以继续由控制器确定以便调节还原剂配量。可替换地，USDI可以定期由控制器确定以便调节还原剂配量。

根据此实施例，第二还原剂配量模式的参数组仅包括两个参数，其中第一参数依赖于UDR/EGMFR比值，并且另一个参数是排气系统的T_char。根据可替换实施例，第二还原剂配量模式的参数组包括一个参数，这个参数为UDR/EGMFR比值。在这些实施例的每个实施例中，本发明涉及将两个变量(UDR和EGMFR)合并成一个新变量UDR/EGMFR的方案，这允许USDI仅使用一个图与系统的所有主要参数匹配，系统的主要参数例如为排气质量流速、尿素配量比和特征温度。这个方案基于考虑到在控制或避免形成沉积物的过程中对测得变量的直接评估或使用将需要针对不同配量比的若干幅图/图表(map)(即，不止一幅图)，这将不便于用于控制排气系统中的尿素配量。相比之下，由于本发明，获得的图能够被控制策略用作USDI值与温度(即，SCR催化剂上游的T_char)以及上面提及的合并变量(UDR/EGMFR比值)的图或“查找表”。

为了实施上面描述的方法和分配规则，可以经由尿素沉积严重性分析根据经验确定尿素沉积严重性的图和查找表。适于描述排气系统中尿素沉积严重性的特征的UDSI基于在减少尿素配量之后预定时间段内没有去除的在尿素配量期间最初形成的沉积物百分比被确定。

换言之，基于尿素沉积严重性分析，根据本发明的控制排气系统中尿素配量的方法可以导致尿素溶液的最大容许配量比，通过最大容许配量比，在排气系统中得到的尿素形成沉积物被避免和/或最小化以使得即使形成，这些沉积物能够在排气中被容易地分解。在尿素沉积严重性分析中，在影响形成沉积物的物理因素中，主要因素被假定为EGMFR、UDR、尿素喷射器与SCR催化剂之间的排气几何形状和T_char，特别是尿素喷射器与SCR催化剂之间的T_char。这些因素可以被考虑，并且根据本发明以简单的方式被合并成能够相对简单地在尿素SCR系统操作的控制策略内被实施的新变量或图。

特别地，根据本发明的尿素沉积严重性分析方法可以包括以下步骤：

a)形成优选地覆盖上面提及的宽参数(即，EGMFR、UDR、T_char)变化范围的实验矩阵；

b)形成代表相关应用的硬件(带有排气系统的发动机等)；

c)进行针对形成的矩阵的沉积实验；

d)直接对测得的变量评估沉积，或对通过将测得的变量合并成新量纲或无量纲变量而得到的新变量评估沉积；

e)构建2D表(图)，其包括对两个关键的直接测量的或新组合的变量绘制的沉积相关特征。

所构建的2D表或图能够被容易地用在控制策略内并允许基于图中的沉积相关特征限制UDR，并请求来自SCR系统控制模块的UDR。

图3是根据本发明绘制的一系列示范性测量结果(数据组)图，图4图示说明了根据本发明的实施例的适于图1的图的可能分配规则。

首先，为了建立分配规则，通过形成覆盖包括EGMFR、UDR和T_char的宽参数变化范围的经验矩阵来进行一系列测量，该经验矩阵的形成是通过在带有排气系统的发动机中对形成的矩阵进行沉积实验。SCR催化剂上游的排气温度被用作温度(T_char)。

发现对于T_char在350℃以上，不管尿素配量比达到根据尿素喷射器设计的最大配量比，在排气系统中(排气质量流的整个范围内)没有发现源自尿素的沉积物。此外，在用于SCR技术的控制系统内，存在对SCR系统操作的低温限制。在实验条件矩阵形成期间也考虑该限制。然而，实验条件向下延伸超过这个低温限制，直到T_char值接近150℃的值。

对于完全实验矩阵，已经选择了下述关键参数的范围：59-369kg/h的EGMFR；0-304mg/s的UDR；150-400℃的T_char。仅作为示例并且不限制本发明，UDSI值能够被限定为在尿素配量期间最初形成的沉积物的百分比，在停止尿素配量之后该沉积物在给定条件下在5分钟内没有去除。更特别地，能够给出定量的值，如表1所限定的：

表1

实验的一般程序的示例如下，发动机转速从3000rpm下降到1000rpm(以500rpm的梯度)，特征温度Tchar＝400℃下降到150℃(以50℃的梯度)，在稳定的发动机和排气参数的情况下并且配量比值为0mg/s、5mg/s、10mg/s、20mg/s、50mg/s、100mg/s、200mg/s和300mg/s，下述步骤被执行：打开/开始配量、保持配量以观察配量打开特征、关闭配量、观察配量关闭特征、终止当前配量比、终止当前Tchar点以及终止当前发动机转速。

例如，针对3000rpm的发动机转速和足够提供400℃的特征温度(如，SCR催化剂上游的排气温度)的发动机负荷，启动所实施的实验之一。之后，在此发动机运行(转速/负荷)点，应用不同尿素配量比(即，首先打开尿素配量，保持足够观察特征的一段时间，并且之后关闭)，并且从低尿素配量比到高尿素配量比监测沉积状态(在出现/消失的比值、可逆性、稳定性等方面)。

实施该实验之后，石英管被冲洗(必要时)并被干燥，并且之后发动机负荷被改变成较低的值以便提供低于50℃的特征温度。达到大致150℃的最小预定T_char之后，在下一个发动机转速下，进行相同顺序的实验，等等。

表2示出了如上面解释的被执行和分析的一系列示范性测量结果。

表2

根据本发明，这些结果被用在配量策略中以控制(特别是至少基本减少)车辆排气系统的尿素配量。对此，两个变量UDR和EGMFR被合并成被定义为UDR/EGMFR比值的新变量，这允许UDSI(如上所述被定义的)仅使用如图3所示的一个图与系统的所有主要参数匹配，系统的主要参数例如为排气质量流速、尿素配量比和特征温度。

在图4中，在此2D图中五个不同的区域已经根据UDSI值的各值(即，来自UDSI0-4的值)被分开。根据本发明该图在控制策略中的可能使用如下：形成沉积物且未被去除的可能性高的工况(如，如果5分钟后多于50％的最初形成的沉积物留下)可以是以UDSI值是3和4为特征的那些工况。如果控制器检测/确定UDSI具有为3或更高的值，则控制器将尿素溶液的允许量限制到UDSI将等于或小于2的值。

上面对优选实施例的描述已经通过示例的方式给出。然而，本技术领域内的技术人员不仅理解本发明和其优点，还将发现对本发明的合适修改。因此，本发明意欲覆盖落在所附权利要求限定的发明宗旨和范围以内的所有这些变化和修改及其等价物。

Claims

1.一种控制车辆排气系统中尿素配量的方法，其中所述尿素被喷入所述排气系统中的排气流中用于选择性催化还原，所述方法包括：

建立表现所述排气系统中工况特征的参数组的分配规则，并且基于尿素-水溶液配量比与排气质量流速的比值而建立尿素沉积严重性指标的值，并且所述尿素沉积严重性指标适于表现所述排气系统中尿素沉积严重性特征；

基于所述分配规则，将针对所述排气系统当前工况的所述参数组的当前值组合分配给所述尿素沉积严重性指标的当前值；以及

基于所述尿素沉积严重性指标的所述当前值，控制所述排气系统中的尿素配量。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述参数组包括排气质量流速、尿素-水溶液配量比和所述排气系统中的特征温度。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述参数组包括依赖于尿素-水溶液配量比与排气质量流速之间的比值的一个参数。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述参数组包括两个参数，第一参数依赖于尿素-水溶液配量比与排气质量流速之间的比值，并且第二参数是所述排气系统中的特征温度。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述排气系统包括选择性催化还原催化剂，其中所述特征温度是所述选择性催化还原催化剂上游的排气的温度。

6.根据权利要求1所述的方法，其中基于在尿素配量期间最初形成的沉积物在停止尿素配量之后的预定时间段内没有被去除的百分比，适于表现所述排气系统中尿素沉积严重性特征的所述尿素沉积严重性指标被限定。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述分配规则被建立为查找表。

8.根据权利要求1所述的方法，其中控制所述排气系统中的尿素配量包括如果所述尿素沉积严重性指标的所述当前值超过预定的阈值，则减少尿素-水溶液配量比。

9.一种用于控制车辆排气系统中尿素配量的系统，其包括带有芯片的控制器，该控制器包括非瞬变计算机指令，以当基于尿素-水溶液配量比与排气质量流速的比值的尿素沉积严重性指标小于阈值时，在第一还原剂配量模式中操作尿素配量系统，所述第一还原剂配量模式包括基于多个工况将喷入发动机排气中的还原剂调节到第一量，并且当基于尿素-水溶液配量比与排气质量流速的比值的所述尿素沉积严重性指标大于所述阈值时，在第二还原剂配量模式中操作所述尿素配量系统，所述第二还原剂配量模式是包括将所述第一量减少到较低的第二量的受限的尿素配量模式。

10.根据权利要求9所述的系统，其中所述带有芯片的控制器进一步包括用来确定所述尿素沉积严重性指标的非瞬变计算机指令。

11.一种将尿素喷入排气流中的方法，其包括：

在第一模式中，基于多个操作参数配量第一量的尿素到SCR催化剂；以及

在不同于所述第一模式的第二模式中，基于排气质量流速与尿素-水溶液配量比之间的比值和排气温度，配量第二量的尿素到SCR催化剂。