BR112018006330B1 - Método e sistema para uso ao corrigir suprimento de um aditivo para uma corrente de gás de exaustão - Google Patents

Abstract

MÉTODO E SISTEMA PARA USO AO CORRIGIR SUPRIMENTO DE UM ADITIVO PARA UMA CORRENTE DE GÁS DE EXAUSTÃO. A presente invenção se refere a um método para determinar quando corrigir o suprimento de aditivo para uma corrente de gás de exaustão resultante da combustão em pelo menos uma câmara de combustão (101), em que o aditivo é disposto para redução de pelo menos uma substância (NOx) que resulta da dita combustão pelo suprimento do aditivo para uma corrente de gás de exaustão que resulta da dita combustão. A quantidade de aditivo que é suprido é passível de correção, e um sensor é submetido à corrente de gás de exaustão e disposto para medir a ocorrência da dita pelo menos uma substância (NOx). O método é caracterizado pelo fato de que: - por meio de sinais de sensor do dito sensor, determina um nível de ocorrência da dita primeira substância (NOx) na dita corrente de gás de exaustão, e - determina quando corrigir o dito suprimento de aditivo com base na dita ocorrência da dita primeira substância (NOx) na dita corrente de gás de exaustão.

Description

Campo da Invenção

[0001] A presente invenção se refere a processos de combustão, e, em particular, a métodos e sistemas para corrigir o suprimento de aditivo para uma corrente de gás de exaustão resultante da combustão. A presente invenção também se refere a um veículo.

Antecedentes da Invenção

[0002] Em relação aos veículos em geral, e pelo menos até certo ponto veículos pesados/comerciais, como caminhões, ônibus e similares, há desenvolvimento e pesquisas constantemente em andamento em relação ao aumento da eficiência de combustível e à redução das emissões de exaustão.

[0003] Isso é frequentemente pelo menos parcialmente devido à crescente preocupação governamental em relação à poluição e qualidade do ar, por exemplo, em áreas urbanas, o que levou também à adoção de vários padrões e regras de emissão em muitas jurisdições. Esses padrões de emissão consistem frequentemente em exigências que definem limites aceitáveis para emissões de exaustão de veículos que são dotados de motores de combustão interna. Por exemplo, os níveis de exaustão de, por exemplo, óxidos nítricos (NOX), hidrocarbonetos (HC), monóxido de carbono (CO) e partículas são regulados para a maior parte dos tipos de veículos nesses padrões.

[0004] A emissão indesejada de substâncias pode ser reduzida pela redução de consumo de combustível e/ou através do uso de pós-tratamento (purificação) dos gases de exaustão que resultam do processo de combustão. Os gases de exaustão do motor de combustão interna podem, por exemplo, ser tratados através do uso de um denominado processo catalítico. Existem vários tipos de conversores catalíticos, em que diferentes tipos podem ser usados para diferentes tipos de combustível e/ou para tratamento de diferentes tipos de substâncias ocorrentes na corrente de gás de exaustão. Em relação a pelo menos óxidos nítricos NOX (como, por exemplo, óxido nítrico NO e dióxido nítrico NO2, respectivamente), os veículos pesados compreendem frequentemente um método em que um aditivo é suprido para a corrente de gás de exaustão. O aditivo é suprido a fim de, geralmente através do uso de um conversor catalítico, reduzir a presença de óxidos nítricos NOX para substâncias menos poluentes (principalmente nitrogênio e vapor d'água). O aditivo pode ser injetado na corrente de gás de exaustão resultante da combustão no motor de combustão interna a montante do conversor catalítico, e um tipo comum de conversor catalítico que é usado na redução de NOX desse tipo consiste em conversores catalíticos de Redução Catalítica Seletiva (SCR).

[0005] No suprimento de um aditivo é essencial que a quantidade de aditivo que é suprido para a corrente de gás de exaustão não seja muito grande nem muito pequena. Consequentemente, é desejável que a quantidade suprida de aditivo corresponde a uma quantidade esperada de aditivo.

Sumário da Invenção

[0006] É um objetivo da presente invenção fornecer um método e sistema para determinar quando corrigir o suprimento de aditivo para uma corrente de gás de exaustão. Esse objetivo é alcançado por um método de acordo com a reivindicação 1.

[0007] De acordo com a presente invenção, é fornecido um método para determinar quando corrigir o suprimento de aditivo para uma corrente de gás de exaustão resultante da combustão em pelo menos uma câmara de combustão, em que o aditivo é disposto para redução de pelo menos uma substância que resulta da dita combustão pelo suprimento do aditivo para uma corrente de gás de exaustão que resulta da dita combustão. A quantidade de aditivo que é suprido é passível de correção, e um sensor é submetido à corrente de gás de exaustão e disposto para medir a ocorrência da dita pelo menos uma substância. O método inclui: - por meio de sinais de sensor do dito sensor, determinar um nível de ocorrência da dita primeira substância na dita corrente de gás de exaustão, e - determinar quando corrigir o dito suprimento de aditivo com base na dita ocorrência da dita primeira substância na dita corrente de gás de exaustão. Conforme foi mencionado acima, a presença de pelo menos algumas substâncias (conforme é explicado abaixo, na presente descrição e nas reivindicações, o termo substância também inclui componentes) em uma corrente de gás de exaustão resultante da combustão pode ser reduzida através do suprimento de um aditivo para a corrente de gás de exaustão. Desse modo, um reagente do aditivo reage com uma ou mais das substâncias que ocorrem na corrente de gás de exaustão para, através disso, formar substâncias menos perigosas.

[0008] Por exemplo, o suprimento de aditivo pode ser usado para reduzir a concentração de óxidos nítricos NOX , como NO, NO2 ou outras substâncias nos gases de exaustão resultantes da combustão. No entanto, é importante que o reagente seja suprido para a corrente de gás de exaustão em uma proporção que corresponde à presença da uma ou mais substâncias/composições que deve ser reduzida a fim de alcançar o efeito desejado. Além disso, é importante que o aditivo compreenda um reagente de um tipo que tem capacidade para realizar a redução desejada. Se um tipo errado de reagente/aditivo for suprido, e/ou se a quantidade suprida de aditivo for muito baixa em relação à presença da substância/composição a ser reduzida, excedente indesejado da substância pode ainda permanecer após a redução e ser emitido nas proximidades.

[0009] Adversamente, se a quantidade de reagente e, através disso, aditivo que é suprido para a corrente de gás de exaustão for alto em relação a pelo menos uma substância/composição a ser reduzida, o suprimento de aditivo pode, em vez disso, provocar um excedente de outras substâncias indesejadas. Por exemplo, em relação à redução de NOX com uso de aditivo que compreende um reagente na forma de ureia, um excedente de amônio pode ser emitido nas proximidades.

[0010] O amônio é classificado como uma substância perigosa, e emissões de amônio também são frequentemente reguladas. O risco de emissões indesejadas pode ser reduzido por uma correção do suprimento de aditivo. Isto é, determina-se a possibilidade da quantidade suprida corresponder atualmente à quantidade esperada de suprido aditivo, e, quando necessário, o suprimento é corrigido. Essa correção pode ser realizada em períodos de tempo regulares/predeterminados, que nesse caso, o termo adaptação é frequentemente usado para denotar a correção.

[0011] Em relação à correção em geral, a correção é uma função em que um montante predeterminado de aditivo a ser suprido para uma determinada situação, como para uma certa condição de operação ou certa geração estimada da substância a ser reduzida, é corrigido para levar em consideração, por exemplo, variações na qualidade de aditivo que é usado e/ou tolerâncias/desgaste de componentes que estão envolvidos no pós-tratamento. A correção compreende uma alteração no montante predeterminado, ou quantidade, a ser injetada. A correção pode ser realizada de acordo com vários métodos diferentes, e a invenção é aplicável independente de método que é usado. Alguns métodos que são usados para correção exigem que o suprimento de aditivo seja reduzido quando a correção está em andamento, o que pode resultar em emissões aumentadas. Trabalho/produção adicional da substância a ser reduzida também pode ser solicitado do motor de combustão interna. Portanto, a correção pode ser intrusiva nas emissões gerais. Como consequência, correções podem ser dispostas para serem executadas em intervalos relativamente escassos para evitar emissões desnecessárias.

[0012] No entanto, isso pode fazer com que o veículo seja acionado em níveis de emissão desfavoráveis por períodos de tempo relativamente longos se as emissões aumentarem, por exemplo, brevemente após uma correção ter sido executada. Por exemplo, a correção pode ser disposta para ser realizada a cada 20 horas de acionamento.

[0013] De acordo com a invenção, a quantidade de tempo que um veículo está sendo acionado em níveis de emissão aumentados pode ser reduzida. De acordo com a invenção, isso é realizado por meio de um método em que a programação de uma correção não é estática.

[0014] Em vez disso, as emissões da substância a ser reduzida são determinadas, e quando corrigir o suprimento de aditivo é determinado com base nas emissões determinadas. Dessa maneira, diferentes períodos de tempo entre correções consecutivas podem ser usados em dependência do nível de emissões.

[0015] De acordo com uma modalidade, um intervalo entre correções consecutivas é determinado. Além disso, ao determinar quando realizar a correção, o tempo entre as correções consecutivas pode ser reduzido com base na ocorrência da substância na corrente de gás de exaustão. Dessa maneira, por exemplo, períodos de tempo mais longos entre correções podem ser usados quando as emissões forem baixas, enquanto períodos de tempo mais curtos podem ser usados quando emissões as são mais altas, de modo que as emissões possam ser reduzidas através da correção mais breve do que seria de outro modo o caso. O período de tempo entre correções consecutivas pode ser controlado de modo que o tempo entre correções seja reduzido para um primeiro tempo para um primeiro nível de emissão e para um segundo tempo para um segundo nível de emissão, em que o primeiro período de tempo é mais curto que o segundo período de tempo quando o primeiro nível de emissão é mais alto que o segundo nível de emissão. Isso tem a vantagem de que diferentes níveis de emissões podem ser usados, em que diferentes tempos entre correções podem ser usados para diferentes níveis. Por exemplo, dois ou três ou quatro ou mais diferentes níveis com diferentes tempos associados entre correções podem ser utilizados. O tempo entre correções pode ser controlado de modo que o tempo seja reduzido mais em relação a um tempo predeterminado entre correções quanto maior for a ocorrência da dita primeira substância na dita corrente de gás de exaustão. O período de tempo entre correções consecutivas também pode ser disposto para ser controlado como uma função do nível de emissões da dita primeira substância. Dessa maneira, em princípio, o tempo entre correções pode assumir qualquer valor, por exemplo entre um tempo mínimo e um tempo máximo. Além disso, pode ser determinado se a ocorrência da substância na corrente de gás de exaustão exceder um primeiro limite, e quando esse for o caso, uma correção pode ser iniciada. Isso tem a vantagem de que uma correção pode ser, por exemplo, imediatamente iniciada se as emissões aumentarem para algum nível, de modo que uma redução por meio de correção possa ser tentada assim que possível. De acordo com uma modalidade, determina-se se a ocorrência da substância a ser reduzida aumenta substancial e instantaneamente, nesse caso, uma correção é iniciada. Tais alterações podem ocorrer, por exemplo, se uma recarga de aditivo for realizada pelo aditivo de qualidade inferior. A iniciação de correção, por exemplo, imediatamente quando tal alteração for detectada pode reduzir as emissões se possível pelo aumento da quantidade que é suprida. Se a ocorrência da substância a ser reduzida aumentar substancial e instantaneamente, pode ser determinado, por exemplo, determinando se o aumento, como um aumento predeterminado, ocorre em um período de tempo predeterminado.

[0016] De acordo com as modalidades da invenção, a determinação de quando corrigir o suprimento de aditivo pode ser disposta para depender também de uma qualidade do aditivo. A qualidade pode ser determinada com uso de um sensor de qualidade, por exemplo, no tanque que contém o aditivo. Por exemplo, o tempo entre correções pode ser controlado de modo que o tempo seja reduzido mais em relação a um tempo predeterminado entre correções quando a qualidade do aditivo for menor em comparação a quando a qualidade é maior. Além disso, quando a ocorrência da substância na corrente de gás de exaustão exceder um nível predeterminado, a correção pode ser disposta para ser iniciada imediatamente se a qualidade do aditivo estiver abaixo de uma primeira qualidade, visto que, nesse caso, até mesmo incitamento mais forte para realizar uma adaptação está presente. Quando for detectado que a ocorrência da substância diminui após uma alteração no tempo entre as correções, por exemplo, devido a uma correção realizada, o tempo entre correções pode ser aumentado do intervalo anteriormente encurtado.

[0017] A invenção pode ser disposta para ser utilizada em um sistema em que o aditivo é suprido a montante de um conversor catalítico e a presença da pelo menos uma substância é determinada a jusante do dito conversor catalítico.

[0018] A invenção pode ser executada em um veículo, em que a pelo menos uma câmara de combustão é uma câmara de combustão de um motor de combustão interna no veículo. Além disso, o conversor catalítico pode ser um conversor catalítico de redução catalítica seletiva (SCR), e a pelo menos uma substância pode constituir pelo menos óxidos nítricos (NOX).

[0019] A invenção também se refere a um sistema que corresponde ao método apresentado acima. O sistema é caracterizado pelos meios que executam recursos da invenção. Tais meios para executar recursos da invenção podem consistir em qualquer meio adequado, e o meio pode ser especialmente adaptado para realizar os recursos apresentados nas reivindicações de sistema. Tais meios podem consistir em uma ou mais unidades de controle, ou outras disposições ou elementos elétricos, mecânicos e/ou eletromecânicos.

[0020] Além disso, as características da presente invenção e vantagens da mesma são indicadas na descrição detalhada das modalidades exemplificativas apresentadas abaixo e dos desenhos anexos.

Breve Descrição dos Desenhos

[0021] A Figura 1A ilustra um trem de potência de um veículo exemplificativo em que a presente invenção pode ser vantajosamente utilizada; A Figura 1B ilustra um exemplo de uma unidade de controle em um sistema de controle de veículo;

[0022] A Figura 2 ilustra um exemplo de um sistema pós-tratamento em que um suprimento de aditivo é utilizado e com o qual a presente invenção pode ser vantajosamente utilizada. A Figura 3 ilustra um método exemplificativo de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0023] A Figura 4 ilustra variações em emissões de uma substância para diferentes cenários.

Descrição detalhada de modalidades exemplificativas

[0024] Na descrição detalhada a seguir, a presente invenção será exemplificada para um veículo. No entanto, a invenção é aplicável também em outros tipos de meios de transporte, como veículos por água ou por ar. A invenção também é aplicável em instalações fixas.

[0025] Além disso, a presente invenção é exemplificada abaixo para um aditivo à base de ureia para redução de óxidos nítricos. A presente invenção é, no entanto, aplicável para qualquer tipo de aditivo adequado, em que o aditivo pode ser disposto para redução de qualquer substância/composto na corrente de gás de exaustão, e por conseguinte não necessariamente óxidos nítricos.

[0026] Além disso, na presente descrição e nas reivindicações anexas, a expressão "substância" é definida para incluir componentes químicos bem como misturas. A Figura 1A descreve esquematicamente um trem de potência de um veículo exemplificativo 100. O trem de potência compreende uma fonte de alimentação, no presente exemplo um motor de combustão interna 101, que, de uma maneira convencional, é conectado através de um eixo de saída do motor de combustão interna 101, normalmente através de um volante 102, a uma caixa de engrenagem 103 através de uma embreagem 106. Um eixo de saída 107 da caixa de engrenagem 103 propele as rodas de acionamento 113, 114 através de uma engrenagem final 108, como um diferencial comum, e eixos pela metade 104, 105 conectados à dita engrenagem final 108.

[0027] O motor de combustão interna 101 é controlado pelo sistema de controle de veículo através de uma unidade de controle 115. A embreagem 106 e caixa de engrenagem 103 também são controladas pelo sistema de controle de veículo por meio de uma unidade de controle 116.

[0028] A Figura 1A, consequentemente, revela um trem de potência de um tipo específico, mas a invenção é aplicável em qualquer tipo de trem de potência e também por exemplo em veículos híbridos. O veículo revelado compreende adicionalmente um sistema pós-tratamento 130 para pós-tratamento (purificação) de gases de exaustão que resulta a partir da combustão no motor de combustão interna 101. As funções do sistema pós-tratamento 130 são controladas por meio de uma unidade de controle 131.

[0029] O sistema pós-tratamento 130 pode ser de vários tipos e projetos, e de acordo com a modalidade revelada, um aditivo é suprido para a corrente de gás de exaustão. Um exemplo de um sistema pós-tratamento 130 em que a presente invenção pode ser utilizada é mostrado em mais detalhes na figura 2, e na modalidade exemplificativa revelada, o sistema pós-tratamento 130 compreende um conversor catalítico de redução catalítica seletiva (SCR) 201. O sistema pós-tratamento também pode compreender adicionalmente componentes não revelados , como, por exemplo, adicionalmente conversores catalíticos e/ou filtros de partícula que podem ser dispostos a montante ou a jusante do conversor catalítico de SCR 201.

[0030] O suprimento de aditivo pode, de acordo com o mencionado acima, por exemplo, ser usado na redução da concentração de óxidos nítricos NOx nas exaustões do motor de combustão interna através do uso de um conversor catalítico de SCR.

[0031] Esse aditivo pode, de acordo com a modalidade revelada, por exemplo ser um aditivo que compreende ureia como reagente e por exemplo consistir em AdBlue que constitui um aditivo frequentemente usado e que consiste em uma mistura de aproximadamente 32,5% de ureia dissolvida em água. A ureia forma amônio quando aquecida, e o amônio reage, então, com óxidos nítricos NOX na corrente de gás de exaustão. A presente invenção é aplicável ao usar AdBlue, bem como ao usar qualquer outro aditivo à base de ureia. Conforme foi mencionado acima, a invenção também é aplicável ao usar qualquer tipo de aditivo que compreende outros reagentes, e em que qualquer substância adequada na corrente de gás de exaustão é reduzida/tratada com uso do aditivo.

[0032] Além do dito conversor catalítico 201, a Figura 2 revela adicionalmente um sistema de dosagem de aditivo, no exemplo revelado, um sistema de dosagem de ureia (UDS), que compreende um tanque de ureia ou dosagem 202, que é conectado a um bocal de injeção 205 através do uso do qual, o aditivo é injetado na corrente de gás de exaustão 119. A dosagem de ureia é controlada por uma unidade de controle de UDS 204, que gera sinais de controle para controlar o suprimento de aditivo de modo que uma quantidade desejada seja injetada na corrente de gás de exaustão 119 a partir do tanque 202 com uso do bocal de injeção 205. Uma armadura 210 é disposta no tanque 202 e compreende um sensor de qualidade 211 para diagnosticar a qualidade do aditivo. Os sistemas de dosagem para o suprimento de aditivo são, em geral, bem descritos na técnica anterior, e a maneira precisa em que o suprimento de aditivo é dosado/realizado não é, portanto, descrita em detalhes no presente documento. Em geral, a dosagem varia, em princípio, continuamente à medida que as condições de operação alteram e a geração, nesse exemplo, de óxidos nítricos com a mesma. Além disso, um conversor catalítico de SCR tem capacidade para armazenar diferentes quantidades de amônio para diferentes temperaturas predominantes de conversor catalítico, conforme é conhecido por si.

[0033] No entanto, a quantidade de aditivo atualmente necessária pode, na realidade, diferir da quantidade predeterminada que é injetada, ou entregue para ser injetada. Isso pode, por exemplo, ser devido a várias razões. Por exemplo, a quantidade de aditivo que é suprido pode estar em um nível erroneamente baixo ou alto. Além disso, a qualidade/concentração do aditivo pode diferir da qualidade/concentração do aditivo para a qual as quantidades de dosagem foram determinadas de modo que, por exemplo, quantidades insuficientes de reagente sejam injetadas. Além disso, o fluxo de massa dos gases de exaustão que ingressam no pós-tratamento também pode estar em um nível erroneamente baixo ou alto. Um outro exemplo é que a medição da substância a jusante do suprimento de aditivo é errônea, ou uma ocorrência medida ou modelada da substância a ser reduzida a montante do suprimento de aditivo não está correta. Além disso, por exemplo componentes de desgaste e/ou envelhecimento e/ou defeituosos, como o conversor catalítico, podem afetar a quantidade atual que é injetada. Os fatores acima também podem diferir de um veículo para outro. Pelas razões acima, inter alia, a dosagem é submetida à correção. A correção pode ser realizada, por exemplo, em intervalos regulares e os objetivos para garantir que a quantidade injetada de aditivo corresponda à exigência atual. Por exemplo, um fator de correção pode ser determinado e aplicado a quantidades que são injetadas para levar em consideração variações de acordo com o mencionado acima.

[0034] A correção pode ser realizada de várias maneiras e ser realizado, por exemplo, estimando-se a taxa de conversão, isto é, a taxa de redução, da substância a ser reduzida, como, por exemplo, NOx. A taxa de conversão pode, por exemplo, ser estimada pela comparação de uma presença de NOx a montante do suprimento de aditivo com a presença de NOx a jusante do conversor catalítico de SCR 201. Dessa maneira, pode ser determinado se uma conversão desejada, isto é redução, está ocorrendo e, através disso, se pode-se assumir que o suprimento de aditivo seja realizado de uma maneira desejada, ou se há um desequilíbrio que precisa ser corrigido. A presença de NOx a montante do suprimento de aditivo e a jusante do conversor catalítico 201, respectivamente, pode, por exemplo, ser determinada através do uso de sensores de NOx 207, 208 (consulte a Figura 2). A presença de NOx a montante do suprimento de aditivo também pode ser determinada, por exemplo por meio de uma representação de modelo, por exemplo, levando em consideração os parâmetros de operação de motor de combustão interna conforme é conhecido por si.

[0035] Conforme foi mencionado acima, a natureza das correções pode impor emissões adicionais de substâncias indesejadas, e, por conseguinte, a correção, de preferência, não é realizada muito frequentemente. Por exemplo, sensores de NOx podem ser sensíveis à amônia, e a taxa de redução pode ser reduzida durante a correção para reduzir o risco de amônia excedente que é errônea como uma presença de NOx.

[0036] A presente invenção se refere a um método para controlar quando corrigir o suprimento aditivo, em que o método pode reduzir ou aumentar o tempo entre correções sucessivas em dependência das condições presentes. Um método exemplificativo 300 da presente invenção é mostrado na figura 3, cujo método pode ser implementado pelo menos parcialmente, por exemplo, na unidade de controle 204 para controlar o sistema de dosagem de ureia. Conforme indicado acima, as funções de um veículo são, em geral, controladas por várias unidades de controle, e sistemas de controle em veículos do tipo revelado compreendem geralmente um sistema de barramento de comunicação que consiste em um ou mais barramentos de comunicação para conectar várias unidades de controle eletrônico (ECUs), ou controladores, a vários componentes no veículo. Tal sistema de controle pode compreender um grande número de unidades de controle, e o controle de uma função específica pode ser dividido entre dois ou mais das mesmas. Visando a simplicidade, as Figuras 1A, 2 descrevem apenas unidades de controle 115-116, 130, 204, mas os veículos 100 do tipo ilustrado são frequentemente dotados significativamente de mais unidades de controle, conforme um indivíduo versado na técnica observará. As unidades de controle 115-116, 130, 204 são dispostas para se comunicar entre si e com vários componentes através do dito sistema de barramento de comunicação e outra cablagem, parcialmente indicados pelas linhas de interconexão na Figura 1A. A presente invenção pode ser implementada em qualquer unidade de controle adequada no veículo 100, e, por conseguinte, não necessariamente na unidade de controle 204. A determinação de quando corrigir o suprimento de aditivo de acordo com a presente invenção dependerá geralmente dos sinais que são recebidos de outras unidades de controle e/ou componentes de veículo, e é geralmente o caso em que unidades de controle do tipo revelado são normalmente adaptadas para receber sinais de sensor das várias partes do veículo 100. A unidade de controle 204 receberá, por exemplo, sinais, por exemplo, do sensor de NOx 208. As unidades de controle do tipo ilustrado também são geralmente adaptadas para entregar sinais de controle para várias partes e componentes de o veículo, por exemplo para a unidade de controle de motor ou outra unidade de controle adequada quando os testes indicarem que o desempenho do veículo deve ser restringido.

[0037] O controle desse tipo é frequentemente realizado por instruções programadas. As instruções programadas consistem tipicamente em um programa de computador que, quando executado em uma unidade de controle ou computador, faz com que a unidade de controle/computador exerça o controle desejado, como etapas de método de acordo com a presente invenção. O programa de computador constitui geralmente uma parte de um produto de programa de computador, em que o dito produto de programa de computador compreende um meio de armazenamento adequado 121 (consulte a Figura 1B) com o programa de computador 126 armazenado no dito meio de armazenamento 121. O programa de computador pode ser armazenado de uma maneira não volátil no dito meio de armazenamento. O meio de armazenamento digital 121 pode, por exemplo, consistir em qualquer grupo que compreende: ROM (Memória Apenas para Leitura), PROM (Memória Apenas para Leitura Programável), EPROM (PROM Apagável), Memória flash, EEPROM (PROM Eletricamente Apagável), uma unidade de disco rígido, etc., e ser disposto em ou em conexão com a unidade de controle, em que o programa de computador é executado pela unidade de controle. O comportamento de o veículo em uma situação específica pode, então, ser adaptadas pela modificação das instruções do programa de computador.

[0038] Uma unidade de controle exemplificativa (a unidade de controle 204) é mostrada esquematicamente na Figura 1B, em que a unidade de controle pode compreender uma unidade de processamento 120, que pode consistir em, por exemplo, qualquer tipo adequado de processador ou microcomputador, como um circuito para processamento de sinal digital (Processador de Sinal Digital, DSP) ou um circuito com uma função específica predeterminada (Circuito Integrado Específico de Aplicativo, ASIC). A unidade de processamento 120 é conectada a uma unidade de memória 121, que fornece à unidade de processamento 120 por exemplo o código de programa armazenado 126 e/ou os dados armazenados que a unidade de processamento 120 necessita para ter capacidade para realizar os cálculos. A unidade de processamento 120 também é disposta de modo a armazenar resultados parciais ou finais de cálculos na unidade de memória 121.

[0039] Além disso, a unidade de controle 204 é equipada com dispositivos 122, 123, 124, 125 para receber e transmitir sinais de saída e entrada, respectivamente. Esses sinais de saída e entrada podem compreender formas de onda, pulsos ou outros atributos que os dispositivos 122, 125 para receber sinais de entrada podem detectar como informações para processamento pela unidade de processamento 120. Os dispositivos 123, 124 para transmitir sinais de saída são dispostos de modo a converter os resultados de cálculo da unidade de processamento 120 em sinais de saída para transferir para outras partes do sistema de controle de veículo e/ou do componente (ou componentes) para os quais os sinais são destinados. Cada uma e qualquer uma das conexões aos dispositivos para receber e transmitir respectivos sinais de saída e entrada podem consistir em um ou mais dentre um cabo; um barramento de dados, como um barramento de CAN (barramento de Rede de Área de Controlador), um barramento de MOST (Transporte de Sistemas Orientados por Mídia) ou qualquer outra configuração de barramento, ou de uma conexão sem fio.

[0040] De volta ao método exemplificativo 300 ilustrado na Figura 3, o método começa na etapa 301, em que se determina a possibilidade de um tempo para iniciar a correção de suprimento de aditivo ser determinado. O método permanece na etapa 301 desde que esse não seja mais o caso. O método continua para a etapa 302 quando se determina que um tempo para iniciar a correção de suprimento de aditivo deve ser determinado. A transição da etapa 301 para a etapa 302 pode, por exemplo, ser iniciada de acordo com vários critérios. Por exemplo, a determinação pode ser disposta para ser realizada em intervalos regulares. Além disso, a determinação pode ser disposta para ser realizada, por exemplo, toda vez que o motor de combustão interna 101 for iniciado e/ou toda vez há uma indicação de que uma recarga de aditivo ocorreu. O método da Figura 3 também pode ser disposto para ser realizado continuamente.

[0041] Na etapa 302 determina-se, em primeiro lugar, se as medições podem ser influenciadas por uma correção/adaptação anterior. Por exemplo, a realização de uma correção pode alterar a quantidade de aditivo excedente que foi adicionado e armazenado no conversor catalítico de SCR, que pode, então, afetar as medições por algum tempo. Além disso, as emissões do motor de combustão interna podem ser aumentadas durante a correção, de modo que níveis de emissão aumentados possam permanecer por algum tempo no sistema pós-tratamento. De acordo com as modalidades da invenção, a etapa 302 pode ser usada para garantir que a determinação de quando realizar uma correção não é realizada até que um tempo predeterminado ter decorrido visto que a correção foi, por fim, executada para garantir que as medições não sejam afetadas pelo motor de combustão interna/pós-tratamento que não é operado como na operação normal. Quando se determina na etapa 302 que se considera que as medições não serão influenciadas por uma correção/adaptação anterior, o método continua para a etapa 303. Se determina-se que as medições podem ser influenciadas por uma adaptação anterior, o método pode ser disposto para retornar para a etapa 301 na Figura 3, ou para permanecer na etapa 302 desde que os critérios para transição para a etapa 303 não sejam satisfeitos.

[0042] Na etapa 303, determina-se a possibilidade de assumir que o sensor de NOx 208 está funcionando adequadamente, ou a possibilidade de assumir que o sensor 208 está com mau funcionamento. Isso pode, por exemplo, ser determinado pela análise da magnitude de sinais de sensor recebidos, e/ou pela presença ou ausência de sinais de sensor. Além disso, pode-se verificar se os códigos de falha de diagnóstico foram ativados a respeito do sensor 208. Quando o sensor de NOx 208 é determinado para estar funcionando adequadamente, o método continua para a etapa 304. Se conclui-se que sensor de NOx 208 não está funcionando adequadamente, o método pode ser finalizado na etapa 307. Simultaneamente, um ou mais códigos de falha apropriados podem ser ativados, se já não estiverem ativados, para assiduidade posterior quando o veículo é levado para manutenção.

[0043] Na etapa 304, uma medição das emissões da substância que é reduzida, por exemplo, NOx, é iniciada para determinar a ocorrência da substância na corrente de gás de exaustão. Essa medição pode ser disposta para ser realizada por algum tempo, em que emissões de NOx são acumuladas pelo período de tempo e medições estão em andamento. As medições também podem ser dispostas para serem realizadas por um período de tempo durante o qual o motor de combustão interna produz alguma quantidade adequada de trabalho, por exemplo em termos de kWh. Se a medição for realizada por um período de tempo, a quantidade de trabalho que é produzido pelo motor de combustão interna também pode ser disposta para ser determinada de modo a ter capacidade para determinar emissões por unidade de trabalho do motor de combustão interna 101. A iniciação das medições na etapa 304 também pode ser disposta para levar em consideração adicionalmente os critérios. Por exemplo, as condições de acionamento de corrente podem ser levadas em consideração, em que medições podem ser postergadas se alterações transientes forem frequentes, e medições podem ser postergadas até que as condições de acionamento sejam mais apropriadas para medição. Além disso, pode-se exigir que o motor de combustão interna produza pelo menos um trabalho predeterminado de modo que as medições não sejam realizadas quando a carga de motor for muito baixa.

[0044] Na etapa 305 determina-se a possibilidade de as medições serem finalizadas, e o método permanece na etapa 305 desde que esse não seja mais o caso. Quando as medições forem finalizadas, o método continua para a etapa 306. Na etapa 306 determina-se quando realizar uma correção/adaptação do suprimento de aditivo com base na ocorrência da substância, por exemplo NOx, na corrente de gás de exaustão que foi determinada nas etapas 304 a 305.

[0045] Em relação a correção, a correção é, conforme foi mencionado acima, em geral, intrusiva, isto é, afeta as emissões gerais de uma maneira negativa quando a correção é executada. Por essa razão, deseja-se que as correções do suprimento de aditivo não estejam realizadas mais frequentemente do que o necessário. Em geral, a correção é realizada em intervalos regulares, ou certas ocasiões. Por exemplo, a correção pode ser disposta para ser executada a cada x horas de acionamento. De acordo com a técnica anterior, determina-se previamente quando a correção é executada.

[0046] Na etapa 306, em vez disso, determina-se quando realizar a correção com base na ocorrência da substância a ser reduzida na corrente de gás de exaustão. Dependendo da ocorrência, por exemplo, um tempo adequado para realizar correção ou frequência em que a correção deve ocorrer, é determinado. Por exemplo, se a ocorrência da substância na corrente de gás de exaustão for baixa, a correção pode ser disposta para ser realizada menos frequentemente, enquanto ocorrências mais altas podem ser dispostas para acionar correções mais frequentes. Isso é exemplificado adicionalmente em referência à Figura 4.

[0047] A Figura 4 revela um gráfico sobre variação em tempo da ocorrência de, por exemplo, NOX na corrente de gás de exaustão. As emissões reveladas para cada ponto no tempo na Figura 4 correspondem a um valor ponderado calculado durante algum período de tempo adequado ou quantidade de trabalho produzido pelo motor de combustão interna 101. Além disso, o eixo geométrico x representa emissões por unidade trabalho, no exemplo revelado expressado em gramas de substância por kWh produzido pelo motor de combustão interna 101. Por conseguinte, a Figura 4 revela alterações ao longo do tempo em relação às emissões atuais por unidade trabalho e não variações a respeito do trabalho produzido pelo motor de combustão interna 101.

[0048] A Figura 4 revela adicionalmente três linhas horizontais tracejadas, que representam diferentes níveis de emissão. A linha horizontal 401 representa, por exemplo, um valor-alvo para as emissões, isto é, as emissões máximas preferenciais durante a operação do veículo. A linha 402 representa, nesse exemplo, um limite legislativo, isto é, um limite de emissão que corresponde ao nível máximo de emissões que é permitido de acordo com a legislação, por exemplo, expressadas em gramas por kWh produzido pelo motor 101. A linha 403 representa um nível adicional de emissões que é usado no exemplo atual.

[0049] De acordo com o presente exemplo, desde que os níveis de emissão estejam abaixo do limite legislativo 402, a frequência na qual as correções são executadas são mantidas na etapa 306 em uma primeira frequência, por exemplo, a cada 20 ou 40 horas, ou qualquer outra frequência adequada. Isso é exemplificado pelas correções em tempos ta1 e ta2, em que no tempo ta1, uma adaptação também é exigida, visto que as emissões começaram a aumentar. A adaptação no tempo ta2 pode, quando esse tempo chegar, ser disposta para ser postergada adicionalmente ou pulada completamente visto que as emissões indicam que a adaptação não é necessária e pode atualmente ter apenas o resultado em emissões crescentes devido ao impacto intrusivo da adaptação. Alternativamente, as correções são dispostas sempre para serem realizadas pelo menos com um certo intervalo.

[0050] Quando as emissões excedem o limite 402, indicado em tb, e por conseguinte excedem também emissões legislativamente permitidas, o período de tempo Δt (exemplificada para o tempo entre correções nos tempos ta1 e ta2) entre correções é reduzido na etapa 306. Por exemplo, o tempo entre correções pode ser reduzido para, por exemplo, qualquer porcentagem no intervalo 0% a 90% ou 30% a 70% do intervalo regular ou máximo entre correção que é usado, ou qualquer outra redução adequada do intervalo entre adaptações. Dessa maneira, uma tentativa de reduzir emissões por meio de correção será realizada mais breve do que seria de outro modo o caso. Além disso, uma correção futura pode ser programada para ocorrer mais breve que seria de outro modo o caso, por exemplo no tempo tb ou em algum tempo adequado quando determina-se que as emissões excederam o limite 402. O intervalo reduzido entre adaptações pode ser mantido até que as emissões tenham sido reduzidas para, e mantidas, valores abaixo da linha 402 por um tempo predeterminado.

[0051] Além disso, a Figura 4 revela um limite adicional 403, mais alto que o limite 402 e, por conseguinte, emissões legislativamente permitidas adicionalmente excedentes. Nesse caso, o período de tempo entre adaptações pode ser disposto para ser reduzido cada vez mais na etapa 306 que ao exceder o limite 402. Por exemplo, o tempo entre adaptações pode ser reduzido para por exemplo qualquer porcentagem adequada que é menor que a porcentagem utilizada entre limite 401 e 402. Consequentemente, quanto maior as emissões, mais curtos os intervalos entre adaptações podem ser usados. A Figura 4 também revela um exemplo adicional. No tempo tc, há um aumento substancial e relativamente repentino nas emissões. Isso pode ser o caso, por exemplo, se o veículo é recarregado com um tipo errado de aditivo. De acordo com uma modalidade, determina-se adicionalmente a possibilidade de haver uma alteração substancial nas emissões, por exemplo, um aumento que excede uma porcentagem predeterminada e, por exemplo, em um período de tempo predeterminado. Em situações desse tipo, a correção pode ser disposta para ser iniciada imediatamente quando o aumento é detectado. Além disso, o tempo entre adaptações pode ser reduzida de acordo com o mencionado acima. A iniciação imediata de uma correção pode ser disposta para ser executada apenas quando há um aumento nas emissões que excedem uma diferença predeterminada em emissões ou, por exemplo, quando as emissões excedem um limite predeterminado.

[0052] Além disso, quando se determina na etapa 306 que o tempo entre adaptações deve ser reduzido, pode-se adicionalmente determinar o tempo decorrido, visto que a adaptação anterior, e quando o tempo decorreu, excede o tempo determinado na etapa 306, e a adaptação podem ser dispostas para serem imediatamente iniciadas.

[0053] A Figura 4 revela três diferentes níveis de emissões, e na etapa 306 o tempo entre adaptações é reduzido em dependência das emissões. É possível usar qualquer número de níveis de emissões, e contempla-se também que o tempo entre adaptações é controlado como uma função de emissões e, por conseguinte, pode assumir substancialmente qualquer independência de intervalo das emissões. O método da Figura 3 também pode ser disposto para ser executado em qualquer tempo adequado, e, por conseguinte, o tempo determinado entre adaptações pode ser disposto para variar com variações nas emissões, mesmo continuamente.

[0054] Além disso, conforme foi mencionado acima, o sistema de dosagem pode incluir um sensor de qualidade 211 por meio do qual, por exemplo, a composição química de um aditivo pode ser avaliada. Os sinais de tais sensores podem ser usados em combinação com sinais de sensor do sensor de gás de exaustão. De acordo com as modalidades da invenção, a determinação de quando realizar uma correção pode ser realizada com uso de uma combinação de sinais de sensor do sensor de gás de exaustão, como sensor de NOX 208 e sinais do sensor de qualidade 211.

[0055] Por exemplo, o tempo entre adaptações pode ser disposto para depender também de uma qualidade do aditivo indicado pelo sensor de qualidade 211. Por exemplo, se a qualidade for menor, períodos de tempo mais curtos entre adaptações para uma determinada emissão podem ser usados que quando a qualidade estimada for mais alta. Além disso, a qualidade do aditivo pode ser usada para determinar se uma adaptação imediata deve ser realizada. De acordo com as modalidades da invenção, adaptação imediata pode ser realizada, por exemplo, se as emissões excederem um certo nível e a qualidade estiver abaixo de uma primeira qualidade.

[0056] A presente invenção, consequentemente, fornece uma solução em que o tempo entre correções é permitido para variar em dependência das emissões. Dessa maneira, as emissões podem ser reduzidas mais breve visto que a correção pode ser realizada mais frequentemente quando as emissões aumentam. Além disso, quando as emissões são inferiores, a correção pode ser realizada menos frequente de modo que as emissões aumentadas devido à correção intrusiva possam ser reduzidas.

[0057] Por fim, a presente invenção foi exemplificada para um veículo. No entanto, a invenção é aplicável em qualquer tipo de veículo, como, por exemplo, aeronaves, embarcações e naves espaciais. A invenção também é aplicável para uso em instalações de combustão, Além disso, o sistema pós-tratamento pode compreender adicionalmente componentes, como um ou mais filtros de partícula, um ou mais conversores catalíticos de oxidação conforme é conhecido por si. Contempla-se também que o sistema pós-tratamento pode compreender mais que um conversor catalítico de SCR.

Claims (15)

1. Método para determinar quando corrigir o suprimento de aditivo para uma corrente de gás de exaustão resultante da combustão em pelo menos uma câmara de combustão (101), em que o aditivo é disposto para redução de pelo menos uma substância (NOX) que resulta da dita combustão pelo suprimento do aditivo para uma corrente de gás de exaustão que resulta da dita combustão, em que a quantidade de aditivo que é suprido é passível de correção, e em que um sensor é submetido à corrente de gás de exaustão e disposto para medir a ocorrência da dita pelo menos uma substância (NOX), o método compreendendo: - determinar um nível de ocorrência da dita primeira substância (NOX) na dita corrente de gás de exaustão, por meio de sinais de sensor do dito sensor, e - determinar quando corrigir o dito suprimento de aditivo com base na dita ocorrência da dita primeira substância (NOX) na dita corrente de gás de exaustão, o método incluindo adicionalmente, ao determinar quando realizar a correção: caracterizado por: - determinar um intervalo entre correções consecutivas; e - reduzir o tempo entre correções consecutivas com base na dita ocorrência da dita primeira substância (NOx) na dita corrente de gás de exaustão.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui adicionalmente, ao determinar quando realizar a correção: - controlar um período de tempo entre correções consecutivas como uma função do nível de emissões da dita primeira substância (NOX).

3. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo fato de que inclui adicionalmente, ao determinar quando realizar a correção: - controlar um período de tempo entre correções consecutivas tal que o tempo seja reduzida para um primeiro tempo para um primeiro nível de emissão e para um segundo tempo para um segundo nível de emissão, em que o dito primeiro tempo é mais curto que o dito segundo tempo quando o dito primeiro nível de emissão é mais alto que o dito segundo nível de emissão.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que inclui adicionalmente: - reduzir o tempo entre correções consecutivas tal que o tempo seja reduzido mais em relação a um tempo predeterminado entre correções consecutivas quanto maior for a ocorrência da dita primeira substância (NOX) na dita corrente de gás de exaustão.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que inclui adicionalmente: - determinar se a dita ocorrência da dita primeira substância (NOx) na dita corrente de gás de exaustão excede um primeiro limite, e - iniciar uma correção quando a dita ocorrência da dita primeira substância (NOX) na dita corrente de gás de exaustão excede o dito primeiro limite.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: - determinar se a dita ocorrência da dita primeira substância (NOx) na dita corrente de gás de exaustão aumenta substancial e instantaneamente, e - iniciar uma correção quando a dita ocorrência da dita primeira substância (NOx) na dita corrente de gás de exaustão aumenta substancial e instantaneamente.

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que inclui adicionalmente: - determinar quando corrigir o dito suprimento de aditivo com base na dita ocorrência da dita primeira substância (NOx) na dita corrente de gás de exaustão e uma qualidade do aditivo.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que inclui adicionalmente: - reduzir o tempo entre correções consecutivas tal que o tempo seja reduzido mais em relação a um tempo predeterminado entre correções consecutivas quanto menor for a qualidade do dito aditivo.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que inclui adicionalmente: - determinar se a dita ocorrência da dita primeira substância (NOx) na dita corrente de gás de exaustão excede um nível predeterminado, e - iniciar uma correção quando a dita ocorrência da dita primeira substância (NOx) na dita corrente de gás de exaustão excede o dito nível predeterminado e uma qualidade do aditivo está abaixo de uma primeira qualidade.

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que inclui adicionalmente: - aumentar o tempo entre correções consecutivas quando a ocorrência da dita primeira substância (NOx) na dita corrente de gás de exaustão diminuiu após uma correção.

11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que inclui adicionalmente: - determinar quando corrigir o suprimento de aditivo no sistema em que o dito primeiro aditivo é suprido a montante de um primeiro conversor catalítico (201) e dita presença da dita pelo menos uma substância (NOx) é determinada a jusante do dito conversor catalítico (201).

12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que inclui adicionalmente: - determinar as ditas emissões como uma quantidade por unidade trabalho produzido pela dita pelo menos uma câmara de combustão (101).

13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a dita pelo menos uma câmara de combustão é uma câmara de combustão de um motor de combustão interna em um veículo (100).

14. Sistema para determinar quando corrigir o suprimento de aditivo para uma corrente de gás de exaustão resultante da combustão em pelo menos uma câmara de combustão (101), em que o aditivo é disposto para redução de pelo menos uma substância (NOx) que resulta da dita combustão pelo suprimento do aditivo para uma corrente de gás de exaustão que resulta da dita combustão, em que a quantidade de aditivo que é suprido é passível de correção, e em que um sensor é submetido à corrente de gás de exaustão e disposto para medir a ocorrência da dita pelo menos uma substância (NOx), o sistema compreendendo: - meios para determinar um nível de ocorrência da dita primeira substância (NOX) na dita corrente de gás de exaustão, por meio de sinais de sensor do dito sensor, - meios para determinar quando corrigir o dito suprimento de aditivo com base na dita ocorrência da dita primeira substância (NOX) na dita corrente de gás de exaustão, o sistema ainda caracterizado por - meios para, ao determinar quando realizar a correção, determinar um intervalo entre correções consecutivas, e - meios para, ao determinar quando realizar a correção, reduzir o tempo entre correções consecutivas com base na dita ocorrência da dita primeira substância (NOx) na dita corrente de gás de exaustão.

15. Veículo caracterizado pelo fato de que compreende um sistema, conforme definido na reivindicação 14.