CN112567117A - 用于确定scr催化器的效率的方法和装置 - Google Patents

用于确定scr催化器的效率的方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112567117A
CN112567117A CN201980056607.2A CN201980056607A CN112567117A CN 112567117 A CN112567117 A CN 112567117A CN 201980056607 A CN201980056607 A CN 201980056607A CN 112567117 A CN112567117 A CN 112567117A
Authority
CN
China
Prior art keywords
exhaust gas
combustion engine
reducing agent
internal combustion
catalytic converter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201980056607.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112567117B (zh
Inventor
G·阿沃里奥
S·比尔
M·佩鲁吉尼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vitesco Technologies GmbH
Original Assignee
Vitesco Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vitesco Technologies GmbH filed Critical Vitesco Technologies GmbH
Publication of CN112567117A publication Critical patent/CN112567117A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112567117B publication Critical patent/CN112567117B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F01N3/208—Control of selective catalytic reduction [SCR], e.g. dosing of reducing agent
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9404—Removing only nitrogen compounds
    • B01D53/9409—Nitrogen oxides
    • B01D53/9413—Processes characterised by a specific catalyst
    • B01D53/9418—Processes characterised by a specific catalyst for removing nitrogen oxides by selective catalytic reduction [SCR] using a reducing agent in a lean exhaust gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/944—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or carbon making use of oxidation catalysts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9459—Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts
    • B01D53/9477—Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts with catalysts positioned on separate bricks, e.g. exhaust systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9495—Controlling the catalytic process
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/103—Oxidation catalysts for HC and CO only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0065—Specific aspects of external EGR control
    • F02D41/0072—Estimating, calculating or determining the EGR rate, amount or flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/146—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration
    • F02D41/1461—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration of the exhaust gases emitted by the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/06—Low pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust downstream of the turbocharger turbine and reintroduced into the intake system upstream of the compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/14—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/17—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the intake system
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0027—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
    • G01N33/0036—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector specially adapted to detect a particular component
    • G01N33/0037—NOx
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/904—Multiple catalysts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/91—NOx-storage component incorporated in the catalyst
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/02—Catalytic activity of catalytic converters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/026—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting NOx
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1453—Sprayers or atomisers; Arrangement thereof in the exhaust apparatus
    • F01N2610/146—Control thereof, e.g. control of injectors or injection valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/04—Methods of control or diagnosing
    • F01N2900/0416—Methods of control or diagnosing using the state of a sensor, e.g. of an exhaust gas sensor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/14—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust gas
    • F01N2900/1402—Exhaust gas composition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/14—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust gas
    • F01N2900/1411—Exhaust gas flow rate, e.g. mass flow rate or volumetric flow rate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/16—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
    • F01N2900/1621—Catalyst conversion efficiency
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0065—Specific aspects of external EGR control
    • F02D41/0072—Estimating, calculating or determining the EGR rate, amount or flow
    • F02D2041/0075—Estimating, calculating or determining the EGR rate, amount or flow by using flow sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M2026/001—Arrangements; Control features; Details
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于确定内燃机（1）的排气后处理装置的SCR催化器（10）的效率的方法和装置。为此，SCR催化器（10）设置在排气后处理装置的排气管道（6）中，并且在内燃机（1）和SCR催化器（10）之间存在氮氧化物传感器和计量装置（9），该计量装置设计用于将还原剂添加到排气质量流中。低压排气再循环管线（12）也设置在位于SCR催化器（10）下游的排气管道（6）与内燃机（1）的进气区域（5）之间。提供了一种用于执行该方法的电子控制单元。在该方法中，在具有相关联的排气再循环率的内燃机（1）的至少准稳态的操作状态中，首先将第一和随后至少一个另外的预先限定的还原剂量添加到排气管道（6）中的排气质量流中，在每种情况下借助于氮氧化物传感器（8）测量产生的第一和另外的氮氧化物值。然后，基于相关的排气再循环率和测量的氮氧化物值确定SCR催化器的效率。

Description

用于确定SCR催化器的效率的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于确定内燃机的排气后处理装置的SCR催化转化器的效率的方法和装置。
背景技术
在内燃机的排气管道中设置排气后处理装置是已知的。这种排气后处理装置的任务尤其是降低内燃机的排气中的氮氧化物含量。这通过使用所谓的还原催化转化器来实现，例如使用SCR催化转化器（SCR=选择性催化还原）来实现。在这些SCR催化转化器中，排气中所含的氮氧化物借助于添加到排气中的还原剂而被转化。该还原剂是例如尿素水溶液，通常也称为AdBlue。
关于排气质量流，将该尿素溶液注入SCR催化转化器上游的排气管中，以便能够在SCR催化转化器中实现氮氧化物的期望转化。然后，在SCR催化转化器下游存在的排气质量流具有降低的氮氧化物含量。
还已知具有排气涡轮增压器的内燃机。排气涡轮增压器的结构、功能和操作模式长期以来一直是现有技术。
此外，已知的是，将从内燃机的排气管道中的SCR催化转化器中输出的排气质量流的一部分经由低压排气再循环系统、可能也经由排气涡轮增压器的压缩机供应回到内燃机的进气区域，并且将所述部分与也供应的新鲜空气混合。
因此，供应到内燃机的压缩的新鲜空气/排气混合物已经包含一定的氮氧化物份额，其浓度取决于SCR催化转化器的还原作用。如果SCR催化转化器导致内燃机的排气质量流中所含的氮氧化物大量减少，则供应到内燃机的可能被压缩的新鲜空气/排气混合物中的氮氧化物份额低。另一方面，如果SCR催化转化器仅引起内燃机的排气质量流中包含的氮氧化物的少量减少，则供应到内燃机的压缩的新鲜空气/排气混合物中的氮氧化物份额是高的。内燃机的排气质量流中所含的氮氧化物的还原越完全，SCR催化转化器的效率越高，并因此排气后处理系统的效率总体越高。除了对SCR催化转化器的损坏之外，SCR催化转化器的效率主要取决于注入到排气管道中、进入排气质量流中的还原剂的量。因此，在实践中需要尽可能精确地计量注入到排气管道中的还原剂的量，使得实现SCR催化转化器的高效率。SCR催化转化器的当前效率的精确了解使得可以计量注入到排气管道中的还原剂的量，使得SCR催化转化器的效率被优化。
例如可以使用两个氮氧化物传感器来确定SCR催化转化器的效率，其中一个氮氧化物传感器相对于排气质量流布置在SCR催化转化器之前，而另一个氮氧化物传感器在排气质量流中布置在SCR催化转化器的下游。通过比较这两个氮氧化物传感器的输出信号可以确定SCR催化转化器的效率。
发明内容
现在，本发明的目的是提供一种用于确定排气后处理装置的SCR催化转化器的效率的方法和装置，其与上述现有技术相比具有降低的复杂性，并且特别是减少的零件或系统部件的数量，并且可以以简单的方式实施和实现。
该目的借助于具有独立权利要求中详细说明的特征的方法和装置来实现。本发明的有利的实施例和改进在相应的从属权利要求中详细说明。
本发明涉及一种用于确定内燃机的排气后处理装置的SCR催化转化器的效率的方法，其中，排气后处理装置具有排气管道，在排气管道中，SCR催化转化器关于排气质量流设置在内燃机下游，其中，在内燃机和SCR催化转化器之间的排气管道中布置有氮氧化物传感器和设计用于添加还原剂的计量装置，并且其中，在SCR催化转化器下游的排气管道和内燃机的进气区域之间设置有带有排气再循环阀的低压排气再循环管线。
基于上述装置，在该方法的背景下执行以下步骤：
设定或识别所述内燃机的至少准稳态操作状态和所述低压排气再循环管线中的相关排气再循环率；
借助于所述计量装置将第一预先限定的还原剂的量添加到所述排气管道中，并且借助于所述氮氧化物传感器测量所得到的第一氮氧化物的值，并且随后；
借助于计量装置在排气管道中添加至少一个另外的预先限定的还原剂的量，该量不同于先前的还原剂的量，并且借助于氮氧化物传感器测量所得到的另外的氮氧化物值，以及
基于相关联的排气再循环率和所测量的氮氧化物值来确定所述SCR催化转化器的效率。
为了以所需的精度执行该方法，重要的是，在执行该方法时，内燃机在稳态下或至少近似稳态的操作状态下操作，该近似稳态的操作状态被称为准稳态操作状态，以便避免由于操作参数的快速变化而引起的干扰影响。在此，内燃机的操作状态或操作点主要由转速和负荷确定。在稳态操作状态下，这些参数不改变，这将是理想的，并且在准稳态操作状态下，这些参数仅轻微地改变，并且特别是在低速下，也就是说在如此浅的瞬变下，使得对用于确定SCR催化转化器的效率的方法的实施和结果的影响是可忽略的。在此，例如可以将显著的操作变量的小于或等于3%/1秒（≤3%/1S）的变化作为根据本发明的方法的可接受的值来考虑。在根据本发明的方法的背景下，因此至少准稳态的操作状态的特征在于，内燃机的转速和/或负荷的操作参数的变化不高于3%/1S。为了进一步提高方法的精度，也可以规定小于3%/1S的值，特别是小于2%/1S或1%/1S的值。
在该方法的背景下，可以先后添加两种、三种或更多种彼此不同的还原剂量，并检测各自得到的氮氧化物浓度。为了确定SCR催化转化器的效率，然后在每种情况下可以比较这些值中的两个。如果添加多个不同的还原剂量，则相应地可以形成多对检测到的氮氧化物浓度，并确定相应的效率。通过对以这种方式确定的多个效率值求平均，可以提高该方法的精度。
这种方法的主要优点在于，仅需要单个氮氧化物传感器来确定SCR催化转化器的效率。
所述传感器布置在SCR催化转化器的上游并且检测从内燃机输出的排气质量流中的氮氧化物浓度。在另外保持内燃机的操作参数恒定的情况下，仅仅需要在时间顺序上的至少两个值之间改变添加的还原剂的量，并且在每种情况下检测所产生的氮氧化物浓度。通过对借助于该氮氧化物传感器在SCR催化转化器上游的排气质量流中测量的至少两个氮氧化物浓度和在低压排气再循环管线中的预先限定排气再循环率的了解，使得借助于通常在任何情况下都存在的控制单元来确定SCR催化转化器的效率成为可能。
本发明利用了这样的事实，即在具有相关排气再循环率的至少准稳态操作状态的存在下，可以借助于改变添加的还原剂的量，借助于氮氧化物传感器测量不同的所得氮氧化物值。
由于添加还原剂，在SCR催化转化器的出口处的排气质量流中存在的氮氧化物含量被降低。因此，经由低压排气再循环管线再循环到内燃机的进气区域中的并且与所供应的新鲜空气混合的并且可选地被压缩的并且然后供应给内燃机的那部分排气质量流具有较低的氮氧化物浓度。这又导致从内燃机输出到排气管道中的排气质量流具有降低的氮氧化物浓度。借助于氮氧化物传感器测量氮氧化物浓度。
因此，如果排气再循环率已知，则转化率以及因此SCR催化转化器的效率可以通过改变添加到排气管道中的排气质量流中的还原剂的量来确定。
在根据本发明的方法的一个实施例中，在内燃机的准稳态操作状态的过程中，例如借助于分配给内燃机的中央控制单元来选择、特别是控制或调节内燃机的操作参数，使得由此产生相对于正常操作升高的排气温度，由此使SCR催化转化器的氮氧化物存储能力最小化。对应的操作参数例如可以是燃料的注入量与注入时间的组合。
SCR催化转化器的效率的上述确定有利地在总体排气管道中存在相对较高的温度的情况下进行，以便避免SCR催化转化器的存储能力的问题。随着温度的增加，SCR催化转化器的存储能力降低，并且最终变得可忽略不计，使得可以以足够的精度确定SCR催化转化器的效率。
在根据本发明的方法的另一实施例中，第一和/或另外添加的还原剂的量均选择成使得它们小于完全还原排气质量流中的氮氧化物所需的最大还原剂的量。在还原剂的小的、亚化学计量的量的情况下，可以充分确定地假定，在排气管中供应到排气质量流中的所有还原剂参与氮氧化物的转化。在这些条件下，在完整的、全功能的SCR催化转化器的情况下，可以假定SCR催化转化器的效率以充分近似对应于所添加的还原剂量与所需最大还原剂量的比率，这简化了实际效率的数学确定。随着遵守该前提条件的精度增加，SCR催化转化器的效率的确定精度也增加。
在上述关系的改进中，在该方法的一个实施例中，第一和/或另外添加的还原剂的量均选择成使得添加的还原剂的量与最大还原剂的量的比率α 小于或等于0.9或小于或等于0.6或小于或等于0.4。特别是从α = 0.6和更低的比率出发，可以期望特别精确地遵守上述前提并且因此特别精确地确定SCR催化转化器的效率。特别地，在选择比率α 时，重要的是，该比率足够小以允许忽略在操作期间还原剂制备或还原剂供给的任何可能的不均匀性。
同样，如果执行根据本发明的方法，使得分别随后的、进一步添加的还原剂的量大于先前添加的还原剂的量，则实现了SCR催化转化器的效率的数学确定的进一步简化。
为了进一步提高根据本发明的方法的可靠性和精度，如果另外添加的还原剂的量与最大还原剂的量的比率α 与先前添加的还原剂的量与最大还原剂的量的比率α 相差大于或等于0.3或大于或等于0.2或大于或等于0.1的量，则是有利的。例如，初始添加的还原剂的量因此可以具有比率α = 0.6或α = 0.4，并且随后添加的还原剂的量可以具有比率α= 0.9或α = 0.6。在第一种情况下，所述比率相差0.3的量，在第二种情况下所述比率相差0.2的量。
根据本发明的用于确定内燃机的排气后处理装置的SCR催化转化器的效率的装置具有排气管道，在该排气管道中，SCR催化转化器关于排气质量流设置在内燃机的下游。在此，在内燃机和SCR催化转化器之间的排气管道中布置有氮氧化物传感器和设计用于添加还原剂的计量装置，其中，在SCR催化转化器下游的排气管道和内燃机的进气区域之间设置有带有排气再循环阀的低压排气再循环管线。根据本发明的装置的特征还在于，其还具有电子控制单元，该电子控制单元被配置为控制和执行如方法权利要求中描述的根据本发明的方法。
在根据本发明的装置和根据本发明的方法的另一实施例中，在内燃机和用于添加还原剂的计量装置之间的排气管道中布置有氧化催化转化器。这里，氮氧化物传感器可以布置在氧化催化转化器的上游和下游；在此，仅SCR催化转化器上游的布置是重要的。因此，排气后处理装置通过附加的部件进行补充，该附加的部件用于通过用排气中的残余氧气氧化来除去排气中所含的一氧化碳和未燃烧烃的残余物，该残余氧气在排气中过量存在，特别是在对于柴油机来说典型的稀薄燃烧的情况下过量存在。这显著地有助于排气中对环境和健康有害的成分的总体减少。
在根据本发明的装置的另一实施例中，电子控制单元连接到电子存储单元，在该电子存储单元中存储包含用于确定SCR催化转化器的效率的信息和算法的数据。
在上述实施例的改进中，根据本发明的装置的特征在于，在电子存储单元中，还存储数据，所述数据包含信息，
用于设定或识别内燃机的至少准稳态的操作状态和/或
用于借助于所述排气再循环阀指定所述低压排气再循环管线中的排气再循环率和/或
关于要供应到内燃机的空气质量流量和/或
关于要供应到内燃机的燃料质量流量。
控制单元与电子存储单元的连接以及上述数据的存储允许简单且永久地提供某些规格值，以便自动重复地实施根据本发明的方法。
SCR催化转化器的效率既可以结合对注入到排气管道中的还原剂的计量的优化来确定，也可以出于其它目的来确定。此外，影响氮氧化物转化率的催化转化器老化也可从所确定的效率得出。
本发明的其它有利特性将从参照附图给出的其示例性解释中显现出来。
附图说明
在附图中：
图1示出了根据本发明的用于确定内燃机的排气后处理装置的SCR催化转化器的效率的装置的实施例的框图，
图2示出了用于说明方法步骤的简化流程图，以及
图3示出了与关于内燃机和SCR催化转化器的方法相关的质量流的图示。
在附图中，相同的功能单元始终由相同的附图标记表示。
具体实施方式
图1中所示的装置具有内燃机1，在此情况下，该内燃机配备有排气涡轮增压器2，该排气涡轮增压器包括具有涡轮叶轮的涡轮6a、转子轴4和具有压缩机叶轮的压缩机5a，并且所述装置具有排气管道6、电子控制单元13、电子存储单元14和新鲜空气入口15。具有涡轮叶轮的涡轮6a、氧化催化转化器7、SCR催化转化器10和排气尾管11布置在排气管道6中。
低压排气再循环管线12从排气管道6在排气质量流中在SCR催化转化器10的下游通到属于内燃机的进气区域5的压缩机5a。低压排气再循环管线12具有用于设定排气再循环率的排气再循环阀16，所述阀在此直接布置在排气管道6的低压排气再循环管线12的分支中。
在氧化催化转化器7和SCR催化转化器10之间的排气管道6中，也就是说在SCR催化转化器10的上游，布置氮氧化物传感器8和计量装置9。借助于氮氧化物传感器8测量SCR催化转化器10 （SCR-Kat）上游的排气质量流（mExh,BKM）中的氮氧化物浓度（cNOx,BKM）。由氮氧化物传感器8检测的测量值被供应给电子控制单元13并由其评估。借助于由电子控制单元13致动的计量装置9将还原剂，例如尿素水溶液，添加到排气管道6中的排气质量流中。供应给排气管道的该还原剂质量流（mRdm）由电子控制单元13通过向计量装置9发送控制信号来计量。
经由低压排气再循环管线12再循环到内燃机1的进气区域5中的、在此情况下进入压缩机5a中的部分排气质量流在压缩机5a中与经由新鲜空气入口15供应到压缩机中的新鲜空气混合和压缩。压缩的新鲜空气/排气混合物经由进气区域5供应到内燃机1中并且在那里与注入的燃料量一起供应到燃烧过程中。
在该过程中形成的排气经由排气管道6被馈送给排气涡轮增压器2的涡轮6a并且随后被馈送给排气后处理装置，所述排气继而具有氮氧化物浓度。
在该上下文中应注意的是，在根据本发明的装置的最简单的形式中，排气涡轮增压器2和氧化催化转化器7两者不一定需要存在，而是这些可以另外用于该装置的配置水平或实施例中。
控制单元13被设计和配置成执行根据本发明的方法。为此，控制单元至少经由在图1中用虚线示出的对应的信号线路与内燃机1的对应功能单元、排气再循环阀16、计量装置9和氮氧化物传感器8连接。
然后，例如如图2中所示进行该方法的进程。
在步骤S1中，首先设定或识别内燃机1的稳态操作状态以及相关的排气再循环率。低压排气再循环管线12中的排气再循环率借助于排气再循环阀16来设定或调节；为此，电子控制单元13例如经由图1中虚线所示的对应信号线路连接到内燃机的相应功能单元。
在步骤S2中，借助于计量装置9将第一预先限定的还原剂的量添加到排气管道6中，并借助于氮氧化物传感器8测量所得到的第一氮氧化物值。为此，电子控制单元13经由信号连接装置连接到计量装置9和氮氧化物传感器8，如从图1和图2中可以看到的。
在随后的步骤S3中，借助于计量装置9将至少一个另外的预先限定的、与之前的还原剂量不同的还原剂量添加到排气管道6中的排气质量流中，并且借助于氮氧化物传感器8测量所得到的另外的氮氧化物值。
最后，在步骤S4中，基于相关的排气再循环率和测量的氮氧化物值确定SCR催化转化器10的效率。
在SCR催化转化器10 （SCR-Kat）的效率的这种确定中，有利地利用了如下事实：在内燃机1 （BKM）的燃烧过程之后从内燃机1输出到排气管道6的排气质量流具有与经由低压排气再循环管线12再循环到内燃机1的进气区域5中的部分排气质量流的排气再循环率相关的氮氧化物浓度。因此，电子控制单元13可以根据低压排气再循环管线12中的预先限定的排气再循环率以及根据针对SCR催化转化器10上游的氮氧化物浓度在添加不同的还原剂量（mRdm）的情况下借助于氮氧化物传感器8测量的至少两个值来确定SCR催化转化器（10）的效率。为了确定该效率，不必使用布置在SCR催化转化器10下游的另外的氮氧化物传感器来检测和评估存在于SCR催化转化器10下游的氮氧化物浓度。确定SCR催化转化器10的效率所需的计算算法和为此目的所需的其它数据例如存储在电子存储器14中，并且由制造商预先创建或凭经验确定。当确定SCR催化转化器10的效率时，电子控制单元13可以访问这些数据。
SCR催化转化器10的效率的确定基于以下基本的物理-数学关系，为了理解该关系，可考虑图3：
Figure 697720DEST_PATH_IMAGE001
在此，mExh,BKM是从内燃机1输出到排气管道6中的排气质量流量，mLuft是经由进气区域5供应到内燃机1的新鲜空气质量流量，mKst是供应到内燃机用于燃烧的燃料质量流量，并且mExh,AGR是经由低压排气再循环管线12和进气区域5再循环到内燃机1的排气的部分质量流量。对于从内燃机1输出的氮氧化物mNOx,BKM的质量流量，相应地适用以下条件：
Figure 801811DEST_PATH_IMAGE002
这里，mNOx,AGR是经由低压排气再循环管线12再循环的氮氧化物的质量流量，mNOx,Prod是在燃烧过程期间由内燃机1产生的氮氧化物质量流量。
对于包含在排气质量流中的氮氧化物质量流量，以下关系也适用：
Figure 581548DEST_PATH_IMAGE003
这里，mNOx是总排气质量流量mExh中所含氮氧化物的质量流量分数，cNOx是氮氧化物的体积浓度， MNOx是氮氧化物的平均摩尔质量，并且MExh是总排气质量流的平均摩尔质量。这种关系可以相应地应用于排气的质量流量mNOx,BKM和mNOx,AGR。
在内燃机的以及由此装置的至少准稳态的操作状态中，也可以以很好的近似假设，内燃机1在燃烧过程期间产生的氮氧化物质量流量mNOx,Prod是恒定的。
此外，对于所产生的氮氧化物质量流，应用以下关系：
Figure 976757DEST_PATH_IMAGE004
在上述关系中，在操作条件保持恒定的情况下，当添加不同的还原剂的量或还原剂的质量流量mRdm时，仅有在该关系中可以相应使用的氮氧化物浓度的值发生变化。
对于SCR催化转化器10的效率ηSCR，应用以下关系：
Figure 728813DEST_PATH_IMAGE005
当加入不同的还原剂的量或还原剂的质量流量mRdm时，上述关系也相应地适用。
在以下边界条件下：
Figure 551275DEST_PATH_IMAGE006
，
其中mRdm表示目前加入的还原剂质量流量，mRdm,max表示针对完全还原在化学计量上所需的最大还原剂质量流量，并且条件是，对于亚化学计量的还原剂计量和近似饱和的催化转化器，特别是在比率α选择为使得还原剂制备或还原剂供应的不均匀性可忽略不计的情况下，例如在α≤0.9或α≤0.6或α≤0.4的情况下，全功能SCR催化转化器10的效率近似对应于比率α，因此以下以充分近似适用：
Figure 818308DEST_PATH_IMAGE007
将上述方程应用于添加两种不同的还原剂质量流，其以下在相应的索引中用缩写R1和R2表示，并且相应地将考虑了所述近似的关系组合，获得了以下关系：
Figure 204159DEST_PATH_IMAGE008
从上述等式中，SCR催化转化器10的效率，例如对于由R2表示的还原剂质量流，可以通过如下转化来确定：
Figure 873038DEST_PATH_IMAGE009
在此提出的用于确定SCR催化转化器的效率的物理-数学关系基本上包括在存在第一预先限定的还原剂质量流cNOx,BKM,R1和另外的还原剂质量流cNOx,BKM,R2的情况下借助于氮氧化物传感器可测量的氮氧化物浓度，以及还包括通过内燃机的控制已知的所供应的燃料的质量流量mKst和所供应的空气的质量流量mLuft以及此外在方法中预先限定的经由低压排气再循环管线12和进气区域5再循环到内燃机1的排气的部分质量流的质量流量mExh,AGR。
这里所提出的物理-数学关系例如可以作为计算算法存储在连接到电子控制单元的电子存储单元中，并且可以由电子控制单元执行以用于确定效率。

Claims (10)

1.一种用于确定内燃机（1）的排气后处理装置的SCR催化转化器（10）的效率的方法，其中，所述排气后处理装置具有排气管道（6），在所述排气管道中，所述SCR催化转化器（10）关于排气质量流设置在所述内燃机（1）的下游，其中，氮氧化物传感器（8）和设计成用于添加还原剂的计量装置（9）布置在所述排气管道（6）中、位于所述内燃机（1）与所述SCR催化转化器（10）之间，并且其中，具有排气再循环阀（16）的低压排气再循环管线（12）设置在所述SCR催化转化器（10）的下游的所述排气管道（6）与所述内燃机（1）的进气区域（5）之间，所述方法具有以下步骤：
-设定或识别所述内燃机（1）的至少准稳态操作状态以及所述低压排气再循环管线（12）中的相关联的排气再循环率；
-借助于所述计量装置（9）将第一预先限定的还原剂的量添加到所述排气管道（6）中，并借助于所述氮氧化物传感器（8）测量所得到的第一氮氧化物值，并且随后；
-借助于所述计量装置（9）在所述排气管道（6）中添加至少一个与先前的还原剂的量不同的另外的预先限定的还原剂的量，并且借助于所述氮氧化物传感器（8）测量所得到的另外的氮氧化物的值，以及
-基于所述相关联的排气再循环率和所测量的氮氧化物值来确定所述SCR催化转化器（10）的效率。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述内燃机（1）和所述计量装置（9）之间的排气管道（6）中布置有氧化催化转化器（7），用于添加所述还原剂。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在所述至少准稳态操作状态的过程中，选择所述内燃机（1）的操作参数，使得由此产生相对于正常操作升高的排气温度，由此使所述SCR催化转化器（10）的氮氧化物存储能力最小化。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，第一添加的还原剂量和/或另外添加的还原剂量均选择成使得它们小于完全还原所述排气质量流中的氮氧化物所需的最大还原剂量。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一添加的还原剂量和/或所述另外添加的还原剂量均选择成使得所添加的还原剂量与所述最大还原剂量的比率α小于或等于0.9、或小于或等于0.6、或小于或等于0.4。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述另外添加的还原剂量与所述最大还原剂量的比率与先前添加的还原剂的量与所述最大还原剂量的比率相差大于或等于0.3或大于或等于0.2或大于或等于0.1的量。
7.一种用于确定内燃机的排气后处理装置的SCR催化转化器的效率的装置，所述装置具有排气管道（6），在所述排气管道中，所述SCR催化转化器（10）相对于排气质量流布置在所述内燃机（1）的下游，其中，氮氧化物传感器（8）和设计用于添加还原剂的计量装置（9）布置在所述内燃机和所述SCR催化转化器（10）之间的所述排气管道中，并且其中，具有排气再循环阀（16）的低压排气再循环管线（12）设置在所述SCR催化转化器（10）下游的所述排气管道和所述内燃机（1）的进气区域之间，其特征在于，所述装置还具有电子控制单元（13），所述电子控制单元设计用于执行和控制根据前述权利要求中任一项所述的方法。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，在所述内燃机（1）和用于添加所述还原剂的计量装置（9）之间的排气管道（6）中布置有氧化催化转化器（7）。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述电子控制单元（13）连接到电子存储单元（14），在所述电子存储单元中存储有数据，所述数据包含用于确定所述SCR催化转化器（10）的效率的信息和算法。
10. 根据权利要求9所述的装置，其特征在于，在所述电子存储单元（14）中，还存储有包含用于如下的信息的数据，
用于设定或识别所述内燃机的至少准稳态操作状态
和/或
用于借助于所述排气再循环阀在所述低压排气再循环管线中指定所述排气再循环率和/或
关于要供应到所述内燃机的空气质量流量和/或
关于要供应到所述内燃机的燃料质量流量。
CN201980056607.2A 2018-08-30 2019-08-05 用于确定scr催化器的效率的方法和装置 Active CN112567117B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018214788.4A DE102018214788B3 (de) 2018-08-30 2018-08-30 Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Wirkungsgrads eines SCR-Katalysators
DE102018214788.4 2018-08-30
PCT/EP2019/070992 WO2020043434A1 (de) 2018-08-30 2019-08-05 Verfahren und vorrichtung zur bestimmung des wirkungsgrads eines scr-katalysators

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112567117A true CN112567117A (zh) 2021-03-26
CN112567117B CN112567117B (zh) 2022-04-12

Family

ID=67550687

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980056607.2A Active CN112567117B (zh) 2018-08-30 2019-08-05 用于确定scr催化器的效率的方法和装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11408317B2 (zh)
KR (1) KR102476412B1 (zh)
CN (1) CN112567117B (zh)
DE (1) DE102018214788B3 (zh)
WO (1) WO2020043434A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112973352B (zh) * 2021-02-05 2022-07-29 山东龙创众意节能环保设备有限公司 一种带有自检机构的废气处理装置
CN114233447B (zh) * 2021-12-21 2023-05-23 潍柴动力股份有限公司 颗粒捕集器的效率检测方法及装置、电子设备、存储介质

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1179667A2 (en) * 2000-08-07 2002-02-13 Mazda Motor Corporation Exhaust gas purifying system for engine
CN101787918A (zh) * 2009-01-28 2010-07-28 通用汽车环球科技运作公司 在被动选择性催化还原系统的三效催化剂中生成氨的技术
CN102859152A (zh) * 2010-04-20 2013-01-02 西港能源有限公司 控制具有选择性催化还原转化器的直接喷射式气态燃料内燃发动机系统的方法
CN103189633A (zh) * 2010-11-04 2013-07-03 戴姆勒股份公司 包括排气再循环系统的机动车内燃机
US20130298533A1 (en) * 2012-05-10 2013-11-14 GM Global Technology Operations LLC System for Indicating Quality of a Diesel Exhaust Fluid ("DEF")
DE102013007431A1 (de) * 2013-04-29 2014-10-30 CPK Automotive GmbH & Co. KG Nachrüstbares Steuergerät für Verfahren zur kraftstoffeffizienten Reduzierung von Stickoxiden (NOx) im Abgas von Dieselmotoren
DE102014018037A1 (de) * 2014-12-05 2015-06-25 Daimler Ag Verfahren zur Ermittlung einer NOx-Verminderungsleistung einer in einer Abgasleitung eines Kraftfahrzeugverbrennungsmotors angeordneten NOx-Reduktionskatalysatoreinrichtung
CN104813002A (zh) * 2012-12-20 2015-07-29 大众汽车有限公司 用于诊断废气催化器的方法、诊断装置以及具有这种诊断装置的汽车
US20160144863A1 (en) * 2013-07-08 2016-05-26 Jaguar Land Rover Limited Adaptive powertrain control for optimized performance
CN105917091A (zh) * 2014-01-21 2016-08-31 大众汽车有限公司 用于诊断废气催化器的方法以及机动车
CN106640302A (zh) * 2015-11-04 2017-05-10 福特环球技术公司 氨偏移检测
WO2017098154A1 (fr) * 2015-12-11 2017-06-15 Renault S.A.S. Procede de diagnostic d'un catalyseur de reduction selective des oxydes d'azote d'un moteur et dispositif associe

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090199537A1 (en) * 2008-02-11 2009-08-13 Detroit Diesel Corporation Methods to protect selective catalyst reducer aftertreatment devices during uncontrolled diesel particulate filter regeneration
US8347611B2 (en) * 2009-12-23 2013-01-08 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for emission system control
KR101234637B1 (ko) 2010-11-18 2013-02-19 현대자동차주식회사 질소산화물의 양을 예측하는 방법 및 이를 이용한 배기 장치
JP5284408B2 (ja) 2011-04-05 2013-09-11 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気浄化システム
DE102011101079B4 (de) * 2011-05-10 2020-08-20 Umicore Ag & Co. Kg Verfahren zur Regeneration von NOx-Speicherkatalysatoren von Dieselmotoren mit Niederdruck-AGR
US10337383B2 (en) * 2017-03-13 2019-07-02 Gm Global Technology Operations Llc. Selective catalyst reduction efficiency determination
US10502152B2 (en) * 2017-10-09 2019-12-10 Ford Global Technologies, Llc Method for operating an engine

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1179667A2 (en) * 2000-08-07 2002-02-13 Mazda Motor Corporation Exhaust gas purifying system for engine
CN101787918A (zh) * 2009-01-28 2010-07-28 通用汽车环球科技运作公司 在被动选择性催化还原系统的三效催化剂中生成氨的技术
CN102859152A (zh) * 2010-04-20 2013-01-02 西港能源有限公司 控制具有选择性催化还原转化器的直接喷射式气态燃料内燃发动机系统的方法
CN103189633A (zh) * 2010-11-04 2013-07-03 戴姆勒股份公司 包括排气再循环系统的机动车内燃机
US20130298533A1 (en) * 2012-05-10 2013-11-14 GM Global Technology Operations LLC System for Indicating Quality of a Diesel Exhaust Fluid ("DEF")
US20150315951A1 (en) * 2012-12-20 2015-11-05 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for diagnosing an exhaust gas catalytic converter, diagnosis device and motor vehicle having such a device
CN104813002A (zh) * 2012-12-20 2015-07-29 大众汽车有限公司 用于诊断废气催化器的方法、诊断装置以及具有这种诊断装置的汽车
DE102013007431A1 (de) * 2013-04-29 2014-10-30 CPK Automotive GmbH & Co. KG Nachrüstbares Steuergerät für Verfahren zur kraftstoffeffizienten Reduzierung von Stickoxiden (NOx) im Abgas von Dieselmotoren
US20160144863A1 (en) * 2013-07-08 2016-05-26 Jaguar Land Rover Limited Adaptive powertrain control for optimized performance
CN105917091A (zh) * 2014-01-21 2016-08-31 大众汽车有限公司 用于诊断废气催化器的方法以及机动车
DE102014018037A1 (de) * 2014-12-05 2015-06-25 Daimler Ag Verfahren zur Ermittlung einer NOx-Verminderungsleistung einer in einer Abgasleitung eines Kraftfahrzeugverbrennungsmotors angeordneten NOx-Reduktionskatalysatoreinrichtung
CN106640302A (zh) * 2015-11-04 2017-05-10 福特环球技术公司 氨偏移检测
WO2017098154A1 (fr) * 2015-12-11 2017-06-15 Renault S.A.S. Procede de diagnostic d'un catalyseur de reduction selective des oxydes d'azote d'un moteur et dispositif associe

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
彭才望等: "柴油机SCR技术分析", 《能源研究与利用》 *

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210044278A (ko) 2021-04-22
US11408317B2 (en) 2022-08-09
KR102476412B1 (ko) 2022-12-12
WO2020043434A1 (de) 2020-03-05
DE102018214788B3 (de) 2019-08-29
CN112567117B (zh) 2022-04-12
US20210180497A1 (en) 2021-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10526942B2 (en) Internal combustion engine and exhaust-gas-component estimating method
CN102165157B (zh) 一种用于运行带有scr催化器及在上游起氧化催化作用的排气净化部件的排气净化系统的方法
EP3006689B1 (en) Abnormality diagnosis apparatus of exhaust gas purification apparatus
KR101707759B1 (ko) 배기 가스 촉매 변환기의 진단 방법, 진단 장치 및 상기 장치를 구비한 자동차
US7204079B2 (en) Device for determining the mass of NOx stored in a NOx trap, and a system for supervising the regeneration of a NOx trap including such a device
CN110173333B (zh) 用于对氮氧化物-储存式催化器进行监控的方法
US7765795B2 (en) NOx control using a neural network
US8347603B2 (en) Method for metering a reagent for the emission control of internal combustion engines and device for executing the method
US8769936B2 (en) Method for monitoring a regulated emission concentration in the exhaust gas of an internal combustion engine
US20190203629A1 (en) Method and device for the exhaust gas aftertreatment of an internal combustion engine
US8745973B2 (en) System and method for controlling reducing agent injection in a selective catalytic reduction system
US20140223890A1 (en) EXHAUST GAS RECIRCULATION SYSTEM WITH A NOx SENSOR
CN110821621B (zh) 用于监测scr催化器的方法
RU2014144726A (ru) Способ автоматической диагностики системы селективного каталитического восстановления
US11105285B2 (en) Method and device for exhaust gas aftertreatment in an internal combustion engine
CN112567117B (zh) 用于确定scr催化器的效率的方法和装置
US9008949B2 (en) Soot discharge estimating device for internal combustion engines
JP4988399B2 (ja) ラムダ値の事前制御方法
CN115680842A (zh) 用于控制点火时间和空气比例的用于动力总成的控制器
CN107762597B (zh) 用于在组合的废气后处理系统中优化NOx排放的方法
US10094265B2 (en) Method for monitoring the formation of nitrogen dioxide at an oxidation catalytic converter, and exhaust system
CN110857650B (zh) 半经验引擎排放烟尘模型
JP2006274845A (ja) 内燃機関のＮＯｘ排出量算出装置
CN108368791B (zh) 用于测试柴油发动机的湿度传感器的方法
EP3674535A1 (en) An inferential sensor

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant