CN105026710B - 控制在机动车辆内去除氮氧化物的方法及其排气管路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种控制在排气管路(L)中去除氮氧化物的方法,所述控制方法包括当SCR容器(8)是空的或包含用于确保去除的最小临界SCR试剂量时从SCR模式切换到LNT模式,设置了一旦SCR容器(8)被重新填满则返回SCR模式,当SCR容器(8)是空的或仅包含所述最小临界SCR试剂量时将至少一种紧急警报发送给驾驶员,以让驾驶员能够选择是否想要使用LNT模式行驶或填满SCR容器(8)。

Description

控制在机动车辆内去除氮氧化物的方法及其排气管路
技术领域
本发明涉及控制在机动车辆的排气管路中去除氮氧化物的方法,氮氧化物去除系统包括SCR系统。更具体地,本发明涉及将氮氧化物的SCR去除模式切换到另一种模式的可能性,所述另一种模式为LNT模式并且使用氮氧化物收集器(NOx收集器)。这可在SCR容器是空的或重新到达临界等级时发生,以确保在未来几公里内达到令人满意的去除效果。
本发明的技术领域尤其为具有内燃机的车辆的汽油去污或柴油去污。更具体地但非限制性地,本发明适用于带有去除系统的柴油发动机,所述去除系统尤其涉及氮氧化物并且还包括至少一个颗粒过滤器。
背景技术
存在去除氮氧化物的两种主要系统。第一种系统称为SCR系统,用于选择性催化还原。还原方法通过将去除剂即SCR还原剂注射到排气管路中来进行,该试剂有利地但非限制性地为尿素或尿素衍生物。
还称为LNT系统的第二种氮氧化物去除系统使用NOx收集器,LNT为Lean NOx Trap的英文缩写(法语为piègeàNOx mode pauvre)。该收集器能够将氮氧化物保留在不利于去除的发动机运行环境中,该NOx收集器可在其它更有利于消除氮氧化物的环境中释放及消除被收集的氮氧化物。对应的氮氧化物去除模式被称为LNT模式。
LNT系统或NOx收集器通过化学反应保留氮氧化物。一旦收集器填满了已经发生反应的氮氧化物,可通过注射剩余燃料的方案进行处理,通过排气管路传送多余的碳氢化合物或HC,然后这些碳氢化合物与被释放的氮氧化物相反应并且与这些氮氧化物相中和。
前面提及的两种氮氧化物去除模式具有特定的优点和缺点。
LNT模式中的NOx收集器的主要优点为不需要具有还原剂容器、加热的还原剂管路、还原剂注射器等。氮氧化物的收集部件材料可并入柴油或DOC氧化催化剂中,这种催化剂主要用于去除一氧化碳(CO)、或碳氢化合物(HC)。因此NOx收集器具有较小尺寸、较小质量以及较低的成本。
NOx收集器的另一主要优点在于,在任意容器中缺少去除剂不会影响去除的进行。这不适用于SCR系统的情况,并且NOx收集器在这点上相对SCR系统特别有利,以使驾驶员不用考虑向容器填满去除剂以使收集器运行。
作为主要缺点,NOx收集器要求更多的燃料消耗。这还增加了CO2的排放。
如图2将详细示出,涉及的SCR系统将SCR试剂注射到排气管路中,该试剂与氮氧化物中和。通过与SCR系统联接,可使用缩写为PNA的NOx或氮氧化物的被动吸附剂,这能够在SCR催化剂具有活性时通过在低温下吸收氮氧化物以及解吸氧化物来提高氮氧化物的消除效率。PNA和NOx收集器的混合物基本相同。
SCR系统的主要优点在于不取决于燃料添加,这是因为氮氧化物的消除剂不是来自发动机的多余燃料而是添加在排气管路中的SCR试剂,例如尿素或尿素衍生物。因此,保留了驾驶员允许的最佳燃料消耗,这能够将CO2排放保持在最佳等级并且不增加车辆的能量消耗。
SCR系统的缺点在于,SCR试剂需存储在排气管路附近的容器中。这种容器成本较高、具有几千克的重量并且体积较大。这对于小型车辆特别不利。另一缺点涉及必须按规则向容器填满试剂。如果该容器是空的,机动车辆可由于去除故障而被禁止行驶。这对于驾驶员来说是严重的问题,并且必须在每行驶10000或15000公里时填满SCR容器。
为了避免带有空SCR容器的车辆的这类停止,已提出将SCR模式变为LNT模式的可能性。这经常发生而无需告知驾驶员去除模式的切换并且不用让驾驶员选择使用SCR模式或LNT模式。
在该情况下,即使在控制访问时也不必填满SCR容器。然而这可被驾驶员理解为降低其车辆保养成本的因素。这是不正确的,这是由于如前面提到的消耗更多燃料能够使NOx收集器良好运行。
专利US-B2-8158067提出了一种排气管路,该排气管路带有NOx收集器、用于去除碳氢化合物的SCR系统以及颗粒过滤器。SCR系统因此主要专用于去除碳氢化合物而非通过仅在颗粒过滤器再生时消除氮氧化物来去除氮氧化物。氮氧化物的该处理因此不像通过特别专用于去除氮氧化物的SCR系统的处理那样有效。
发明内容
对于包括氮氧化物去除系统的机动车辆排气管路,所述氮氧化物去除系统具有SCR系统和NOx收集器,基于本发明的问题在于根据驾驶员意愿来管理从SCR模式到LNT模式的切换,驾驶员已知氮氧化物去除系统的情况,以及尤其已知当前的去除模式。
为了达到该目的,根据本发明提供了一种控制在机动车辆排气管路中去除氮氧化物的方法,其中,设置了当SCR容器是空的或包含被认为是用于确保去除的临界值的最小预定SCR试剂量时从注射来自SCR容器的SCR试剂的SCR模式切换到使用氮氧化物收集器的LNT模式的可能性,设置了一旦SCR容器被重新填满则返回SCR模式,其特征在于,当SCR容器是空的或仅包含所述最小预定SCR试剂量时将至少一种紧急警报发送给驾驶员,以让驾驶员能够选择是否想要使用LNT模式行驶或执行填满SCR容器。
技术效果为一方面避免了由于SCR去除故障或SCR容器中缺少SCR试剂具有故障风险而需停止车辆,以及另一方面,让驾驶员选择或者以比SCR模式消耗更多燃料的LNT模式行驶,或者立即重新填满SCR容器以使车辆能够以SCR去除模式重新出发,这是由于当容器是空的或已达到容器中最小剩余量时将警报发送给驾驶员以使驾驶员在两种模式间进行选择。
这种切换能够直至重新填满SCR容器而使车辆不停止,车辆以LNT去除模式行驶,然而该模式要求更多的燃料消耗。设置了一旦SCR容器被重新填满则返回SCR模式,以将燃料消耗保持在最佳消耗值。
有利地,发送了与所述至少一种紧急警报等级不同的至少一种其它警报。
有利地,设置了至少四个紧急等级,包括当SCR容器高于最小预定SCR试剂量时的零级紧急、当SCR容器中的剩余量向最小预定SCR试剂量降低时的中级紧急、当SCR容器是空的或剩余量低于最小预定SCR试剂量时的高级紧急和当SCR容器被重新填满时的重返零级紧急。
有利地,所述至少一种紧急警报和必要时至少一种其它警报中加入了向驾驶员的指示,指示了LNT模式相对于SCR模式要求更多的燃料消耗。
有利地,所述至少一种紧急警报和必要时至少一种其它警报由声音信号、可视信号或同时的两种信号构成,一种或多种警报可被重复。
有利地,SCR容器中的SCR试剂量被直接测量或估算。
本发明还涉及一种机动车辆的排气管路,所述排气管路从内燃机的排气歧管延伸,并且具有符合所述方法的受控氮氧化物去除系统,所述去除系统包括具有SCR催化剂和SCR容器的SCR系统,所述SCR容器通过注射器将SCR试剂注射到排气管路中,所述去除系统还包括氮氧化物收集器以及氮氧化物去除控制单元,其特征在于,所述控制单元与车辆车厢连接并且具有确定容器中的SCR试剂量的部件和向驾驶员传送至少一种紧急警报的部件。
有利地,所述排气管路包括将NOx收集器并入内部的氧化催化剂。
有利地,氧化催化剂具有与在排气管路中循环的排放气体相交换的活性相,所述活性相通过形成与氮氧化物反应的NOx收集器的至少一种化学元素的沉淀来浸渍,以在除了排气管路中燃料余气系数大于1的情况之外提供了在化学上稳定的化合物,氮氧化物通过还原剂释放及还原以形成氮气。
有利地,设置了至少一个氮氧化物探测器,由所述至少一个氮氧化物探测器测定的值被发送到氮氧化物去除控制单元。
附图说明
通过阅读以下详细说明和作为非限制性示例给出的附图,本发明的其它特征、目的和优点将更加清楚,在附图中:
-图1示意性示出了排气管路的纵向视图,该管路具有NOx收集器以及并入颗粒过滤器中的SCR系统,该管路可用于实施根据本发明的方法,
-图2示意性示出了根据现有技术的排气管路的纵向视图,该管路具有SCR系统和氮氧化物收集器,该管路可用于实施根据本发明的方法。
具体实施方式
图1示出了设置有与控制单元6联接的去除元件的排气管路L的示例。该排气线路L的其中一个端部起于车辆内燃机1的排气歧管1a。在该排气管路L中,将氮氧化物收集器(NOx收集器)2设置为第一氮氧化物去除元件,之后为用于柴油发动机但越来越普遍地用于汽油发动机的颗粒过滤器3,这些颗粒通常为炭黑颗粒。颗粒过滤器3具有过滤介质,用于捕获包含在排气管路L的气体中的颗粒。
颗粒过滤器3的过滤介质被SCR型去除剂浸渍,这能够将颗粒过滤器和SCR系统重组成单一去除元件。有利地,可在NOx收集器2的上游设置氮氧化物探测器4,以及在被SCR试剂浸渍的颗粒过滤器3的下游设置氮氧化物探测器5。所述氮氧化物探测器4、5的测定值被发送到包括微处理器的控制单元6,以控制在排气管路L中的氮氧化物排放。
而且,用于去除氮氧化物的排气管路L可同时包括NOx收集器2和SCR系统,SCR系统并入颗粒过滤器3中。在排气管路L中还可设置未示于图中的例如用于去除碳氢化合物和一氧化碳的其它去除元件。这些元件例如可为三元催化剂或还原催化剂类型。在排气管路L上,还可设置其它测量排放的部件,例如一个或多个氧气探测器。
图2示出了尤其包括SCR系统(SCR催化剂7、SCR容器8、SCR试剂注射器9)的排气管路L的另一种实施形式,用于通过还原消除氮氧化物。从排气管路L的排气歧管1a起,因此从上游到下游,在所述管路L上设置了带有存储形成NOx收集器的氮氧化物的功能的氧化催化剂2a,然后设置了SCR催化剂7和之后的颗粒过滤器3。
氧化催化剂2a具有与在管路L中循环的排放气体相交换的活性相,该活性相的英文名称为washcoat。所述活性相通过形成NOx收集器的至少一种化学元素的沉淀来浸渍。该化学元素与氮氧化物进行反应,以在除了排气管路L中燃料余气系数条件大于1的情况之外提供了在化学上稳定的化合物,氮氧化物通过还原剂释放及还原以形成氮气。因此这要求为了使NOx收集器运行而略微增加燃料消耗,即为LNT去除模式而非最佳燃料消耗模式。
氧化催化剂2a的交换活性相可由Al2O3、TiO2、ZrO2、CeO2、Y2O3与催化剂元素混合而成,所述催化剂元素为贵金属,例如Pt、Pd、Rh、Ru、Re、Au、Ag,或过渡金属,例如Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn的,碳氢化合物例如泥土或沸石、碱金属、碱性稀土、钛酸钙CaTiO3的钙钛矿等等。
为了存储氮氧化物,可设置吸收硝酸盐的金属,例如碱金属、碱性稀土、过渡金属或其中一种、两种或多种以下元素的氧化物:沸石、优选地掺杂有Al、Ce、Zr、Cu、Fe、Mn、W或Cu或这些元素中的多种的氧化物的沸石、钙钛矿、泥土、碳和/或这些的氧化物。同样,可使用其它材料,例如镧系和锕系氧化物和这些的衍生物。
还可使用贵金属以用于加速吸收率以及解吸氮氧化物。贵金属和贵金属的衍生物、例如Au、Ag、Ir,Ru、Rh、Pt、Pd可用作存在还原剂的氮氧化物还原点。沸石不仅可用作吸收氮氧化物的材料,还可用作碳氢化合物或HC收集器。
所有这些示例不是限制性的。可使用一种或多种交换活性相。还可使用用于储存氮氧化物的材料或铂族贵金属。为此,带有NOx收集器的氧化催化剂可具有1.6L堇青石单体结构,每cm2具有大约240个单元,壁厚为0.15毫米。铂、钯和铑之间的铂族金属负载率可分别为2、1和1。氮氧化物的存储材料可为化学式为CeOx的铯氧化物和其它氧化物,例如ZrOx或BaOx。
SCR催化剂7与还原剂容器8联接,所述还原剂容器通过SCR试剂注射器9与排气管路L连接,所述SCR试剂注射器通向管路L中的SCR催化剂7的上游以及因此在SCR催化剂7之前向管路L供应SCR试剂。
涉及用于还原氮氧化物而采用的还原元素,大部分还原剂可用于排气管路L中。例如非限制性地,可使用一氧化碳、碳氢化合物、优选地为甘醇或甘油的醇、酯、酸、氨和氢氧化铵、胍基尿素或胍盐,可单独或结合采用。水相尿素为更常用于还原NOx的还原剂(或还原剂前体,由于分解成氨)。
可根据预设的注射方案由注射器9将这些还原剂元素注射到排气管路L中。
在图2中,和图1一样,可有利地在氧化催化剂2a的上游设置氮氧化物探测器4,并且在SCR催化剂7的下游以及有利地在颗粒过滤器3的上游设置氮氧化物探测器5。氮氧化物探测器4、5的测定值被发送到排放控制单元的微处理器、尤其是排气管路L中的氮氧化物排放控制单元6的微处理器。该图中未示出的其它去除元件可设置在排气管路L中,可为三元催化剂或还原催化剂类型以及其它测量排放的部件,例如一个或多个氧气探测器。
本发明的前提是同时使用SCR系统和NOx收集器的可能性。去除系统可以SCR模式运行或仅用NOx收集器以LNT模式运行,以去除氮氧化物,当SCR试剂的SCR容器8清空时采用该LNT模式。
为了实施所述方法,示于图2的构造是优选的,该构造具有并入设置在SCR催化剂7上游的氧化催化剂2a中的NOx收集器,SCR催化剂7本身在颗粒过滤器3的上游。任选地,FBC催化剂、英语为Fuel Borne Catalyst催化剂可有助于在低温下更好地再生炭黑。这种FBC催化剂可有利地用于小型柴油发动机车辆。
可使用其它排气管路结构。例如,在颗粒过滤器之后安置SCR催化剂。虽然仅有一个NOx收集器以有利于节省,在氧化催化剂的上游和下游可设置多个NOx收集器。虽然管路L严格来说不包括SCR容器,本发明例如同样可适用于图1所示的排气管路L。然而认为浸渍颗粒过滤器3的过滤介质的SCR试剂的沉淀形成与SCR容器等同的元件,以及可估算颗粒过滤器3中的SCR试剂的剩余量,并且与被认为是用于使与颗粒过滤器3联接的SCR系统良好运行的临界值的最小预定量相比较。
在下文中,参考仅为示意性而非限制性的图2所示的排气管路结构。
在排气管路L的正常去除功能的运行中,设置SCR系统(SCR催化剂7、SCR容器8、SCR试剂注射器9)以用于确保去除氮氧化物,条件是SCR试剂容器8被充分填满:因此以SCR模式进行氮氧化物的去除。当SCR试剂容器8未被充分填满或被清空时,通过有利地并入氧化催化剂2a中的NOx收集器来确保氮氧化物的去除:因此以LNT模式进行氮氧化物的去除。
本发明涉及一种控制在机动车辆排气管路L中去除氮氧化物的方法。对于该排气管路L,设置了当SCR容器8是空的或包含被认为是用于确保去除的临界值的最小预定SCR试剂量时从注射来自SCR容器8的SCR试剂的SCR模式切换到使用氮氧化物收集器(NOx收集器)的LNT模式的可能性,设置了一旦SCR容器8被重新填满则返回SCR模式。在根据本发明的方法中,当SCR容器8是空的或仅包含被认为是临界值的最小预定量时将至少一种紧急警报发送给驾驶员,以让驾驶员选择是否想要使用LNT模式行驶或立即填满SCR容器8。
在图2的情况下,直接通过等级测量来估算或间接估算SCR容器8中的SCR试剂量。例如可通过SCR容器8中的等级传感器来进行等级测量,以确认是否达到对应于前面提及的预设最小预定量的临界预定等级。可选地,例如可根据从SCR容器8上一次被填满时起行驶的公里数来估算SCR容器8中的剩余量。还可考虑车辆行驶的其它参数,例如对于混合动力车辆以电动模式行驶,以更精确地估算SCR容器8中剩余的SCR试剂量。
可预定SCR容器中的最小临界SCR试剂量以在SCR容器8完全清空前使车辆能够继续行驶一定公里数。在没有NOx收集器以确保LNT去除模式的情况下,由于不足以通过SCR系统来执行去除,车辆需停止。根据本发明提供的用于代替的LNT模式,即使由于缺少SCR试剂而使SCR系统不起作用,车辆可通过确保充分去除氮氧化物而继续行驶。
可在不同情况下发送至少一种紧急警报,例如不限制于车辆行驶或停止、内燃机运行或不运行等情况。而且,例如一旦车辆停止以及/或者重新启动,可重复紧急警报。
当利用NOx收集器2、即以LNT模式运行去除系统时,排气管路L中的燃料余气系数峰值连续产生,例如在1和20秒之间余气系数大于1,即根据与余气系数等于1的最佳燃料消耗对应的化学计量比,用剩余燃料和与空气混合的燃料量相比较。
反之,当发动机运行时使用以SCR模式在排气管路L中去除氮氧化物的系统,混合物中的余气系数接近于1并且略微小于1。事实上,为了使发动机良好运行,需要建立燃料/空气比,燃料例如仅示意性地而非限制性地为汽油,空气质量与汽油质量的质量比等于14.7。通过这种比例,限定了等于1的余气系数。在空气相对于燃料较多时,余气系数减小以及燃料/空气混合物较少,其中消耗了较少的燃料。反之,当燃料相对于空气较多时,余气系数增大并且混合物较多,其中消耗了较多的燃料。
根据本发明的方法包括向驾驶员发送紧急警报指出SCR容器8清空或几乎清空以及由此将增加燃料消耗的步骤。原因在于调整了遵循从机动车辆的排气管路L中输出的污染试剂排放标准的方案。这种方案调整导致可确保利用NOx收集器去除氮氧化物,这要求增加燃料消耗,更具体地在氮氧化物还原时增加燃料消耗。
而且,在SCR容器8清空的情况下或在SCR容器8中的剩余量下降到小于预定最小临界量的情况下,发出从SCR模式切换到LNT模式的警报,由控制单元6发送的紧急警报可进一步向驾驶员指出LNT模式相对于SCR模式要求消耗更多的燃料。警报还有利地指出驾驶员是否想要返回最佳燃料消耗,需填满SCR容器以返回至去除氮氧化物的SCR去除模式。
本发明的目的在于指导驾驶员遵循使用SCR模式的燃料消耗等级,以当SCR容器8被充分填满时以最佳燃料消耗行驶,同时让驾驶员选择或者继续以LNT模式行驶或者填满SCR容器8以能够重新采用最节省燃料的SCR模式。
当容器8中的SCR试剂剩余量减少到低于预定最小临界量时,由控制单元6执行的NOX去除控制将排气管路从SCR模式转换成使用NOx收集器的LNT模式。一旦通过所述至少一种紧急警报向驾驶员通知SCR容器8清空或容器8的剩余量严重不足以确保在之后几公里内有效去除氮氧化物时,如果驾驶员什么都不做,去除系统切换到LNT模式同时有利地警示驾驶员由于LNT模式增加了燃料消耗而影响了驾驶的经济性。伴有警报的这种警示很有说服力,以说服驾驶员尽快重新填满SCR容器8,以避免由于LNT模式而消耗额外的燃料。
因此紧急警报具有对驾驶员的指导性特征和对燃料消耗以及对例如涉及CO2排放的环保计划产生影响。这种紧急警报帮助驾驶员来填满用于车辆排气管路L的SCR容器8,使车辆保持良好的环保性能。
如前面所提及的,向驾驶员发送这种紧急警报可有利地通知驾驶员通过将SCR去除模式改变为LTN模式而改变燃料消耗,而现有技术却没有提供这种信息。
紧急警报可采用可相互组合的不同形式,例如:在车辆仪表板上发送图标或图像的可视形式,这种可视形式还可为编写的信息;向驾驶员发送信息的声音形式;通过电话或所有其它通信设备发送的消息。
有利地,可发送具有向驾驶员通告的多种紧急等级的多种警报,以由驾驶员评估不快速填满SCR容器8而导致的风险。这些不同的警报可具有上面提及的紧急警报形式。
例如,可具有四种或五种等级的紧急消息,即:
-第一零级紧急等级,在编写消息的情况下所发送的消息如下:“SCR容器良好运行并且没有过多燃料消耗的危险”或简单的“无污染问题”,SCR容器8中的剩余量高于最小预定SCR试剂量,
-第二低级紧急等级,发送的消息如下:“需填满SCR容器以避免过多的消耗燃料”或简单的“填满SCR容器”,SCR容器8中的剩余量向最小预定SCR试剂量降低,还可删除该第二紧急等级而仅保留四个紧急等级,
-第三中级紧急等级,发送的消息如下:“SCR容器的等级处于临界状态,需填满容器以避免过多的消耗燃料”或简单的“重要:填满容器以避免过多的消耗燃料”,SCR容器8中的剩余量低于最小预定SCR试剂量,
-第四高级紧急等级,发送的消息如下:“SCR容器是空的并且燃料消耗过多”或简单的“重要:填满空的容器以返回正常的燃料消耗”,SCR容器8是空的。
-第五重返零级紧急等级,发送的消息如下:“SCR容器被填满并且燃料消耗重新回到正常”,SCR容器已被重新填满。
可选地,可向驾驶员发送用于两种不同情况的简单消息,一个用于正常的燃料消耗,指出了处于经济驾驶模式以及去除系统就绪,另一个用于过多的消耗燃料,指出了处于非经济驾驶模式以及去除系统在运行但是SCR系统(SCR催化剂7、SCR容器8、SCR试剂注射器9)不运行。后一种信号向驾驶员指出了不再处于经济的SCR模式但由于由NOx收集器来确保氮氧化物的去除,在代替SCR模式的LNT模式中并且在足以满足现行去污标准的等级上可继续行驶,然而针对燃料消耗来说不太经济。
在存在图标或图像的情况下,图标的颜色可根据发送的警报的紧急等级变化,在警报等级上升时,通常由绿色(经济模式并且去除系统就绪)向橙色(非经济模式并且去除系统就绪)然后向红色(去除系统出现问题)变化。在高级紧急警报等级上,可添加指出需要控制访问的消息,这对于填满SCR容器8来说是重要的。
除了颜色,在存在可视警报的情况下,还可使用用于所有类型警报的其它参数,例如警报频率、持续时间或者显示或发送持续性。
通过有利地并入发动机控制系统或机动车辆BSI中的去除系统控制单元6来管理从SCR模式向LNT模式的切换。该控制单元6与车辆车厢连接并且具有确定SCR容器8中的SCR试剂量的部件和向驾驶员发送至少一种紧急警报的部件。
该控制单元6还与一个或多个不同的传感器联结,例如SCR容器8中的等级传感器,在排气管路L上具有氮氧化物探测器4、5。而且,该控制单元6还可有效地用于其它去除形式,例如去除碳氢化合物和/或一氧化碳或去除颗粒、尤其是炭黑颗粒。
本发明具有多个优点。主要优点在于,LNT模式可被用作氮氧化物去除处理的应急系统,而无任何由于去除故障问题而使车辆停止或损坏的风险,当SCR容器清空并且未设置有NOx收集器以由于缺少SCR试剂而补偿SCR去除停止时发生车辆停止或损坏。
由于以LNT模式利用NOx收集器进行去除,车辆可继续行驶的成本为略微增加的燃料消耗,一旦重新填满SCR容器并且一旦用SCR模式代替LNT模式进行氮氧化物去除,燃料消耗返回正常状态。
本发明的优点在于,在切换LNT模式和SCR模式时警示驾驶员,这种警报能够对不同模式下的不同燃料消耗情况进行暗含或明确通知,这会促使驾驶员填满SCR容器。
这使驾驶员感受到被通知了去除模式的优点和缺点,使驾驶员感受到对之后的去除方案有信心。由此,例如可促使驾驶员选择组合有SCR去除模式和NOx收集器的车辆。
一旦向驾驶员警示了SCR试剂的临界等级,驾驶员在什么都不做以使车辆转换成LNT模式和执行填满SCR容器之间进行选择。因此这种警报给予驾驶员之前没有的选择自由度。如该警报有利地向驾驶员指出LNT模式导致燃料消耗增加,驾驶员接收到了极具说服力的理由以尽快执行填满SCR容器,以保持正常等级的燃料消耗。
从SCR模式切换到LNT模式并且向驾驶员发送警报的所述方法还具有指导驾驶员的功能,该功能涉及LNT模式的燃料消耗成本,这还具有带较高CO2排放等级的经济效果。这有助于使驾驶员将机动车辆保持在更有利于环境的氮氧化物去除运行模式上,即具有填满的SCR容器或处于能够使SCR系统正常运行的等级。根据现有技术的任何去除控制方法不能够提供这种可能性。

Claims (10)

1.一种控制在机动车辆的排气管路(L)中去除氮氧化物的控制方法,其中,设置了当SCR容器(8)是空的或包含被认为是用于确保去除的临界值的最小预定SCR试剂量时从注射来自SCR容器(8)的SCR试剂的SCR模式切换到使用氮氧化物收集器的LNT模式的可能性,设置了一旦SCR容器(8)被重新填满则返回SCR模式,其特征在于,当SCR容器(8)是空的或仅包含所述最小预定SCR试剂量时将至少一种紧急警报发送给驾驶员,以让驾驶员能够选择是否想要使用LNT模式行驶或执行填满SCR容器(8)。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其中,发送了与所述至少一种紧急警报的紧急等级不同的至少一种其它警报。
3.根据权利要求2所述的控制方法,其中,设置了至少四个紧急等级,包括当SCR容器(8)高于最小预定SCR试剂量时的零级紧急、当SCR容器(8)中的剩余量向最小预定SCR试剂量降低时的中级紧急、当SCR容器(8)是空的或剩余量低于最小预定SCR试剂量时的高级紧急和当SCR容器(8)被重新填满时的重返零级紧急。
4.根据前述权利要求中任一项所述的控制方法,其中,所述至少一种紧急警报和必要时至少一种其它警报中加入了向驾驶员的指示,指示了LNT模式相对于SCR模式要求更多的燃料消耗。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的控制方法,其中,所述至少一种紧急警报和必要时至少一种其它警报由声音信号、可视信号或同时的两种信号构成,一种或多种警报可被重复。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的控制方法,其中,SCR容器(8)中的SCR试剂量被直接测量或估算。
7.一种机动车辆的排气管路(L),所述排气管路从内燃机(1)的排气歧管(1a)延伸,并且具有符合根据前述权利要求中任一项所述的控制方法的受控氮氧化物去除系统,所述去除系统包括具有SCR催化剂(7)和SCR容器(8)的SCR系统(7,8,9),所述SCR容器通过注射器(9)将SCR试剂注射到排气管路(L)中,所述去除系统还包括氮氧化物收集器以及氮氧化物去除控制单元(6),其特征在于,所述控制单元(6)与车辆车厢连接并且具有确定容器(8)中的SCR试剂量的部件和向驾驶员传送至少一种紧急警报的部件。
8.根据权利要求7所述的排气管路(L),所述排气管路包括将NOx收集器并入内部的氧化催化剂(2a)。
9.根据权利要求8所述的排气管路(L),其中,氧化催化剂(2a)具有与在排气管路(L)中循环的排放气体相交换的活性相,所述活性相通过形成与氮氧化物反应的NOx收集器的至少一种化学元素的沉淀来浸渍,以在除了排气管路(L)中燃料余气系数大于1的情况之外提供了在化学上稳定的化合物,氮氧化物通过还原剂释放及还原以形成氮气。
10.根据权利要求7到9中任一项所述的排气管路(L),其中,设置了至少一个氮氧化物探测器(5,9),由所述至少一个氮氧化物探测器(5,9)测定的值被发送到氮氧化物去除控制单元(6)。
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