DE102008043897A1 - Abgassteuervorrichtung - Google Patents
Abgassteuervorrichtung Download PDFInfo
- Publication number
- DE102008043897A1 DE102008043897A1 DE102008043897A DE102008043897A DE102008043897A1 DE 102008043897 A1 DE102008043897 A1 DE 102008043897A1 DE 102008043897 A DE102008043897 A DE 102008043897A DE 102008043897 A DE102008043897 A DE 102008043897A DE 102008043897 A1 DE102008043897 A1 DE 102008043897A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- additive agent
- temperature
- exhaust gas
- exhaust
- catalyst
- 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.)
- Ceased
Links
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 85
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 85
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 73
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 66
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 24
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 15
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N urea group Chemical group NC(=O)N XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 3
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 claims description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 5
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 235000003363 Cornus mas Nutrition 0.000 description 1
- 240000006766 Cornus mas Species 0.000 description 1
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
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
- F01N5/00—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy
- F01N5/02—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy the devices using heat
-
- 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
- F01N2560/06—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a temperature 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
- F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
- F01N2560/14—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics having more than one sensor of one kind
-
- 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
- F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
-
- 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
- F01N2610/10—Adding substances to exhaust gases the substance being heated, e.g. by heating tank or supply line of the added substance
-
- 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
- F01N2900/0408—Methods of control or diagnosing using a feed-back loop
-
- 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
- F01N2900/18—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the system for adding a substance into the exhaust
- F01N2900/1806—Properties of reducing agent or dosing system
- F01N2900/1811—Temperature
-
- 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
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)
- Toxicology (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
Eine Abgassteuervorrichtung reduziert Stickoxid, das in einer Abgasluft von einer Brennkraftmaschine (1) enthalten ist. Die Vorrichtung hat ein Abgasrohr (2), einen Katalysator (3), eine Zufuhreinrichtung (5), einen Tank (6) und eine Temperaturregulierungseinrichtung (9, 10, 11, 13). Das Abgasrohr (2) definiert einen Durchgang für eine Abgasluft, die von der Maschine (1) ausgelassen wird. Der Katalysator (3) ist in dem Abgasrohr (2) angeordnet. Der Katalysator (3) ist dazu im Stande, eine Reduktionsreaktion des Stickoxids in der Abgasluft zu fördern. Die Zufuhreinrichtung (5) dient dem Zuführen eines Additivmittels im flüssigen Zustand, welches für die Reduktionsreaktion verwendet wird, zu einer in einer Strömungsrichtung der Abgasluft stromaufwärtigen Seite des Katalysators (3). Das Additivmittel ist in dem Tank (6) gespeichert. Die Temperaturregulierungseinrichtung (9, 10, 11, 13) dient dem Regulieren einer Temperatur des Additivmittels, welches durch die Zufuhreinrichtung (5) zugeführt wird, damit diese in einem vorbestimmten Bereich liegt.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Abgassteuervorrichtung zum Reduzieren von Stickoxid, das in einem Abgas einer Brennkraftmaschine, wie beispielsweise einer Dieselmaschine, enthalten ist, und die Erfindung wird wirksam bei Fahrzeugen angewandt.
- Gemäß einer Abgassteuervorrichtung zum Reduzieren von Stickoxid (NOx), das in einem Abgas einer Brennkraftmaschine enthalten ist, wie beispielsweise einer Dieselmaschine, wird das Stickoxid gereinigt (reduziert), indem in einem Abgasrohr ein Katalysator vorgesehen wird, der eine Reduktionsreaktion fördert, und indem ein Additivmittel, wie beispielsweise eine wässrige Harnstofflösung, in eine Abgasluft eingespritzt wird, die in dem Katalysator strömt (siehe beispielsweise
JP 2003-293739 A - Genauer gesagt wird Harnstoff (CO(NH2)2), das in die Abgasluft eingespritzt ist, durch eine Abgaswärme hydrolysiert (CO(NH2)2 + H2O → 2NH3 + CO2), um Ammoniak (NH3) zu erzeugen, welches ein Reduktionsmittel ist. Dann wird das Stickoxid durch eine Reaktion zwischen dem Stickoxid und dem Ammoniak durch den Katalysator reduziert.
- Gemäß der Abgassteuervorrichtung der
JP 2003-293739 A - Wenn die zugeführte Menge des Additivmittels kleiner als eine erforderliche Menge des Additivmittels ist, kann das Stickoxid nicht vollkommen reduziert werden und dadurch nimmt eine Reinigungsrate der Abgasluft ab. Andererseits, wenn die zugeführte Menge des Additivmittels größer als eine erforderliche Menge des Additivmittels ist, wird das Additivmittel in größerem Ausmaß verbraucht, als es erforderlich ist. Folglich nehmen die Betriebskosten der Abgassteuervorrichtung zu.
- Daher, wenn sich die Temperatur des Additivmittels ändert, wird ein Unterschied zwischen der Menge des zugeführten Additivmittels, welche als ein Steuersollwert festgesetzt ist, und der tatsächlichen Menge groß. Folglich kann die Abgassteuervorrichtung nicht effizient betrieben werden.
- Die vorliegende Erfindung richtet sich an die vorstehenden Nachteile. Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine Abgassteuervorrichtung effizient zu betreiben.
- Um die Aufgabe der Erfindung zu lösen ist eine Abgassteuervorrichtung zum Reduzieren von Stickoxid vorgesehen, das in einer Abgasluft von einer Brennkraftmaschine enthalten ist. Die Vorrichtung hat ein Abgasrohr, einen Katalysator, eine Zufuhreinrichtung, einen Tank und eine Temperaturregulierungseinrichtung. Das Abgasrohr definiert einen Durchgang für Abgasluft, die von der Maschine abgegeben wird. Der Katalysator ist in dem Abgasrohr angeordnet. Der Katalysator ist dazu in der Lage, eine Reduktionsreaktion von Stickoxid in der Abgasluft zu fördern. Die Zufuhreinrichtung dient dem Zuführen eines Additivmittels im flüssigen Zustand, welches für die Reduktionsreaktion verwendet wird, zu einer stromaufwärtigen Seite des Katalysators in einer Strömungsrichtung der Abgasluft. Das Additivmittel ist in dem Tank gespeichert. Die Temperaturregulierungseinrichtung dient dem Regulieren einer Temperatur des Additivmittels, welches durch die Zufuhreinrichtung zugeführt wird, damit diese in einem vorbestimmten Temperaturbereich liegt.
- Die Erfindung, zusammen mit zusätzlichen Aufgaben, Merkmalen und Vorteilen von dieser, wird am besten aus der folgenden Beschreibung, den angehängten Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen verstanden werden, in denen:
-
1 ist eine schematische Darstellung, die eine Abgassteuervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt; und -
2 ist ein Flussdiagramm, das charakteristische Verarbeitungen der Abgassteuervorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel darstellt. - Ein Ausführungsbeispiel ist ein Einsatz einer Abgassteuervorrichtung der Erfindung bei einem Harnstoff-SCR-System (System mit selektiver katalytischer Reduktion) einer Dieselmaschine für Fahrzeuge. Das Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
- (Aufbau der Abgassteuervorrichtung)
- Wie es in
1 gezeigt ist, definiert ein Abgasrohr2 einen Durchgang für Abgasluft, die aus einer Dieselbrennkraftmaschine1 abgegeben wird. Ein SCR-Katalysator3 (nachstehend bezeichnet als Katalysator3 ), der eine Reduktionsreaktion von Stickoxid in der Abgasluft fördert, und ein DPF (Dieselpartikelfilter)4 zum Fangen von Feststoffen, wie beispielsweise Ruß, die in der Abgasluft enthalten sind, sind in dem Abgasrohr2 vorgesehen. Der DPF4 befindet sich auf einer stromaufwärtigen Seite (Maschinenseite) des Katalysators3 in einer Abgasströmungsrichtung. - Ein Zufuhrventil
5 ist eine Zufuhreinrichtung zum Zuführen eines Additivmittels im flüssigen Zustand (wässrige Harnstofflösung in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel), das für die Reduktionsreaktion verwendet wird, zu dem Abgasrohr2 auf der in der Abgasströmungsrichtung stromaufwärtigen Seite des Katalysators3 . Ein Additivmitteltank6 ist eine Tankeinrichtung zum Speichern des Additivmittels, das dem Abgasrohr2 zugeführt wird. - Eine Additivmittelpumpe
7 ist eine Pumpeinrichtung zum Pumpen des Additivmittels, das in dem Additivmitteltank6 gespeichert ist, zu dem Zufuhrventil5 . Ein Regulator7A ist eine Druckregulierungseinrichtung zum Rückführen des Additivmittels in den Additivmitteltank6 , wenn ein Druck des Additivmittels, das von der Additivmittelpumpe7 ausgelassen wird, größer als ein vorbestimmter Druck ist. - Ein Filter
8 ist eine Entfernungseinrichtung zum Fangen und Entfernen von Fremdstoffen in dem Additivmittel. Der Filter8 ist in einem Rohr8A vorgesehen, welches das von der Additivmittelpumpe7 abgegebene Additivmittel zu dem Zufuhrventil5 führt. Eine erste Heizeinrichtung9 , die das Additivmittel in dem Rohr8A erhitzt, wenn dieser elektrischer Strom von einer fahrzeuginternen Batterie (nicht gezeigt) zugeführt wird, ist auf einer stromaufwärtigen Seite des Filters8 angeordnet. - Eine zweite Heizeinrichtung
10 , die das Additivmittel in dem Additivmitteltank6 durch Verwenden einer Abwärme, die von der Brennkraftmaschine1 gewonnen wird, d. h. durch Verwenden von Kühlwasser der Brennkraftmaschine1 als deren Wärmequelle erwärmt, ist in dem Additivmitteltank6 angeordnet. Ein Strömungssteuerventil11 , welches eine Menge des Kühlwassers reguliert, das der zweiten Heizeinrichtung10 zugeführt wird, ist in einem Rohr10A angeordnet, durch das das Kühlwasser der zweiten Heizeinrichtung10 zugeführt wird. - Ein erster Temperatursensor
12A ist eine Temperaturerfassungseinrichtung zum Erfassen einer Temperatur des Additivmittels in dem Additivmitteltank6 . Ein zweiter Temperatursensor12B ist eine Temperaturerfassungseinrichtung zum Erfassen einer Temperatur des Additivmittels in dem Rohr8A . Ein dritter Temperatursensor12C ist eine Temperaturerfassungseinrichtung zum Erfassen einer Temperatur des Additivmittels in dem Zufuhrventil5 . Ein vierter Temperatursensor12D ist eine Temperaturerfassungseinrichtung zum Erfassen einer Temperatur des Kühlwassers. - Der zweite Temperatursensor
12B erfasst die Temperatur des Additivmittels an den Rohren8A auf einer stromaufwärtigen Seite der ersten Heizeinrichtung9 . Der dritte Temperatursensor12C erfasst die Temperatur des Additivmittels bei einem Endabschnitt des Zufuhrventils5 in der Nähe dessen Einspritzendes (nicht gezeigt). Der vierte Temperatursensor12D erfasst die Temperatur des Kühlwassers auf einer stromaufwärtigen Seite des Strömungssteuerventils11 . - Eine elektronische Steuereinheit (nachstehend bezeichnet als ECU)
13 ist eine Steuereinrichtung zum Steuern eines Öffnungsgrads des Zufuhrventils5 , eines Stromzufuhrbetrags der ersten Heizeinrichtung9 und eines Öffnungsgrads des Strömungssteuerventils11 . Die ECU13 ist ein weithin bekannter Mikrocomputer mit einer zentralen Prozessoreinheit (CPU)13A , einem Schreib-/Lesespeicher (RAM)13B und einem Nur-Lese-Speicher (ROM)13C . Ein Programm zum Steuern des Zufuhrventils5 und dergleichen ist in dem ROM13C der ECU13 gespeichert. - Erfassungstemperaturen der Temperatursensoren eins bis vier
12A bis12D werden in die ECU13 eingegeben. Basierend auf den Erfassungstemperaturen steuert die ECU13 den Stromzufuhrbetrag der ersten Heizeinrichtung9 und den Öffnungsgrad des Strömungsteuerventils11 derart, dass die Temperatur des Additivmittels, das dem Zufuhrventil5 zugeführt wird, in einem vorbestimmten Temperaturbereich liegt (bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bei einer vordefinierten Temperatur, die von 60°C bis zu einem Siedepunkt von Harnstoff (103°C) reicht). - Ein Abgastemperatursensor
14 ist eine Temperaturerfassungseinrichtung zum Erfassen der Temperatur von Abgasluft, die von der Brennkraftmaschine1 abgegeben wird. Ein NOx-Sensor15 ist eine NOx-Erfassungseinrichtung zum Erfassen von Stickoxid, das in der Abgasluft enthalten ist, die durch den Katalysator3 getreten ist. - (Grundprinzipien der Abgassteuervorrichtung)
- Die Abgassteuervorrichtung hydrolysiert (CO(NH2)2 + H2O → 2NH3 + CO2) Harnstoff (CO(NH2)2), welches das Additivmittel ist, das in die Abgasluft eingespritzt wird, durch Verwenden von Abgaswärme, um Ammoniak (NH3) zu erzeugen, welches ein Reduktionsmittel ist. Dann bewirkt die Abgassteuervorrichtung durch den Katalysator
3 eine Reaktion zwischen dem Stickoxid und dem Ammoniak, um das Stickoxid zu reinigen (zu reduzieren). - Um Harnstoff zu hydrolysieren, kann die Temperatur von Abgas gleich oder größer als 175°C sein. Wenn die Temperatur des Abgases gleich oder größer als 175°C ist, wird das Stickoxid effizient gereinigt (reduziert).
- (Charakteristische Prinzipien der Abgassteuervorrichtung)
- Wie es in
2 gezeigt ist, wird die Abgassteuervorrichtung (das Zufuhrventil5 und die Additivmittelpumpe7 ) zu der gleichen Zeit wie ein Starten der Brennkraftmaschine1 gestartet. Die Menge des zugeführten Additivmittels wird basierend auf der Temperatur der Abgasluft, die von der Brennkraftmaschine1 abgegeben wird, der Stickoxidmenge, die in der Abgasluft enthalten ist, und dergleichen auf normale Weise gesteuert (nachstehend bezeichnet als Normalsteuerung). - Die Steuerung in
2 (nachstehend bezeichnet als Additivmitteltemperatursteuerung) wird zu der gleichen Zeit wie die Normalsteuerung gestartet und wird unabhängig von der Normalsteuerung durchgeführt. Gemäß der in2 gezeigten Steuerung, wie es vorstehend beschrieben ist, werden kurz gesagt der Stromzufuhrbetrag der ersten Heizeinrichtung9 und der Öffnungsgrad des Strömungssteuerventils11 derart gesteuert, dass die Temperatur des Additivmittels, das dem Zufuhrventil5 zugeführt wird, in dem vorbestimmten Temperaturbereich liegt. Die Verarbeitung wird nachstehend detailliert unter Bezugnahme auf2 erklärt. - Wenn die Additivmitteltemperatursteuerung gestartet ist, wird bestimmt, ob eine der Additivmitteltemperaturen, welche der erste Temperatursensor
12A bis dritte Temperatursensor12C erfasst hat, gleich oder kleiner als eine erste vorbestimmte Temperatur T1 ist (60°C bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) (S1). Wenn bestimmt wird, dass eine der Additivmitteltemperaturen gleich wie oder kleiner als die erste vorbestimmte Temperatur T1 ist (S1: JA), wird mit der Energetisierung der ersten Heizeinrichtung9 begonnen und wird das Strömungssteuerventil11 geöffnet und dadurch beginnt Wasser durch die zweite Heizeinrichtung10 zu strömen (S2). - Wenn bestimmt wird, dass all die Additivmitteltemperaturen, welche der erste Temperatursensor
12A bis dritte Temperatursensor12C erfasst hat, größer als die erste vorbestimmte Temperatur T1 sind (S1: NEIN) oder wenn die Energetisierung der ersten Heizeinrichtung9 begonnen wurde und das Strömungssteuerventil11 geöffnet ist (S2), wird bestimmt, ob eine der Additivmitteltemperaturen, welche der erste Temperatursensor12A bis dritte Temperatursensor12C erfasst hat, gleich wie oder größer als eine zweite vorbestimmte Temperatur T2 ist (80°C bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel), die größer als die erste vorbestimmte Temperatur T1 ist (S3). - Wenn bestimmt wird, dass eine der Additivmitteltemperaturen, welche der erste Temperatursensor
12A bis dritte Temperatursensor12C erfasst hat, gleich wie oder größer als die zweite vorbestimmte Temperatur T2 ist (S1: JA), wird die Stromzufuhr (Energetisierung) der ersten Heizeinrichtung9 gestoppt und wird das Strömungssteuerventil11 geschlossen, wodurch die Strömung von Wasser durch die zweite Heizeinrichtung10 gestoppt wird (S4). - Wenn bestimmt wird, dass alle Additivmitteltemperaturen, die der erste Temperatursensor
12A bis dritte Temperatursensor12C erfasst hat, kleiner als die zweite vorbestimmte Temperatur T2 sind (S3: NEIN), oder nachdem die Energetisierung der ersten Heizeinrichtung9 gestoppt ist und das Strömungssteuerventil11 geschlossen ist (S4), wird die Verarbeitung S1 nochmals durchgeführt, nachdem eine bestimmte Zeit vergangen ist (S5). - (Eigenschaften der Abgassteuervorrichtung des Ausführungsbeispiels)
- Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Temperatur des Additivmittels, das dem Zufuhrventil
5 zugeführt wird, reguliert, damit sie in einem vorbestimmten Temperaturbereich liegt. Folglich wird eine Temperaturänderung des Additivmittels klein gemacht. - Infolgedessen wird ein Unterschied zwischen der Menge des zugeführten Additivmittels, die als der Steuersollwert festgesetzt ist, und der tatsächlichen Zufuhrmenge klein gemacht. Deshalb wird die Abgassteuervorrichtung effizient betrieben.
- Wenn Harnstoff als das Additivmittel verwendet wird, wie es vorstehend beschrieben ist, wird Harnstoff durch Verwenden einer Abgaswärme hydrolysiert, um Ammoniak zu erzeugen, welches ein Reduktionsmittel ist. Folglich, wenn die Temperatur des Additivmittels (Harnstoff) niedrig ist, wird die Temperatur der Abgasluft verringert. Dadurch kann die Hydrolysereaktion des Additivmittels verzögert werden.
- Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Temperatur des Additivmittels in dem Bereich von 60°C bis zu dem Siedepunkt von Harnstoff reguliert. Folglich wird die Verringerung der Abgastemperatur begrenzt und wird die Verzögerung der Hydrolysereaktion des Additivmittels verhindert.
- Weil sich die Umgebungstemperatur, wie beispielsweise in der Nachtzeit, in einem kalten Gebiet in großem Maße verringert, so dass das in dem Additivmitteltank
6 gespeicherte Additivmittel gefroren ist oder sich in eine Sorbetform gewandelt hat, ist es höchstwahrscheinlich, dass das Additivmittel insbesondere zu der Zeit eines Kaltstarts nicht zu dem Abgasrohr2 zugeführt werden kann. - Um sich mit dem vorstehenden Problem zu befassen würde eine Heizeinrichtung zum Erhitzen des in dem Additivmitteltank
6 gespeicherten Additivmittels das Problem lösen. Trotzdem werden dann, wenn eine weitere Heizeinrichtung zusätzlich zu der zweiten Heizeinrichtung10 neu vorgesehen wird, um die Temperatur des Additivmittels in dem vorbestimmten Temperaturbereich zu halten, erhöhte Herstellungskosten der Abgassteuervorrichtung verursacht. - Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird jedoch durch Erwärmen des Additivmittels, das in dem Additivmitteltank
6 gespeichert ist, durch Verwenden der zweiten Heizeinrichtung10 , die Temperatur des Additivmittels reguliert, damit diese in dem vorbestimmten Temperaturbereich liegt, welches ein Merkmal der vorliegenden Erfindung ist. Folglich dient die zweite Heizeinrichtung10 auch als die vorstehende Heizeinrichtung. - Infolgedessen werden bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die erhöhten Herstellungskosten der Abgassteuervorrichtung begrenzt und wird die Abgassteuervorrichtung effizient betrieben. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet die zweite Heizeinrichtung
10 eine Abwärme der Brennkraftmaschine1 als deren Wärmequelle. Folglich braucht die Wärmequelle zum Erhitzen nicht neu vorgesehen werden. Deshalb werden die erhöhten Herstellungskosten der Abgassteuervorrichtung begrenzt und wird die Abgassteuervorrichtung effizient betrieben. - Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht das Zufuhrventil
5 der „Zufuhreinrichtung", entspricht der Additivmitteltank6 dem „Tank" und bilden die erste Heizeinrichtung9 , die zweite Heizeinrichtung10 , das Strömungssteuerventil11 und die ECU13 eine „Temperaturregulierungseinrichtung". - (Weitere Ausführungsbeispiele)
- Bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel dienen die erste Heizeinrichtung
9 und die zweite Heizeinrichtung10 als die Temperaturregulierungseinrichtung. Jedoch ist die Erfindung nicht auf das Vorstehende beschränkt. Das heißt, eine von der ersten Heizeinrichtung9 und der zweiten Heizeinrichtung10 kann nicht verwendet werden oder eine weitere Heizeinrichtung kann als die Temperaturregulierungseinrichtung dienen. - Bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel werden die Energetisierung (Stromzufuhr) der ersten Heizeinrichtung
9 und ein Durchbefördern von Wasser durch die zweite Heizeinrichtung10 in einer binären Art und Weise (EIN-AUS) gesteuert. Jedoch ist die Erfindung nicht auf das Vorstehende beschränkt. Das heißt, die Temperatur des Additivmittels kann gesteuert werden, indem fortlaufend der Energetisierungsbetrag und die Wasserdurchlaufmenge geändert werden. - Bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wird Harnstoff als Additivmittel verwendet. Jedoch ist die Erfindung nicht auf das Vorstehende beschränkt. Das heißt, ein anderes Reduktionsmittel als Ammoniak oder ein Additivmittel, das dieses Reduktionsmittel erzeugt, kann verwendet werden.
- Zusätzliche Vorteile und Abwandlungen werden Fachleuten leicht ersichtlich werden. Die Erfindung in ihren breiteren Formulierungen ist deshalb nicht auf die speziellen Details, das darstellende Gerät und die darstellenden Beispiele, die gezeigt und beschrieben sind, beschränkt.
- Eine Abgassteuervorrichtung reduziert Stickoxid, das in einer Abgasluft von einer Brennkraftmaschine (
1 ) enthalten ist. Die Vorrichtung hat ein Abgasrohr (2 ), einen Katalysator (3 ), eine Zufuhreinrichtung (5 ), einen Tank (6 ) und eine Temperaturregulierungseinrichtung (9 ,10 ,11 ,13 ). Das Abgasrohr (2 ) definiert einen Durchgang für eine Abgasluft, die von der Maschine (1 ) ausgelassen wird. Der Katalysator (3 ) ist in dem Abgasrohr (2 ) angeordnet. Der Katalysator (3 ) ist dazu im Stande, eine Reduktionsreaktion des Stickoxids in der Abgasluft zu fördern. Die Zufuhreinrichtung (5 ) dient dem Zuführen eines Additivmittels im flüssigen Zustand, welches für die Reduktionsreaktion verwendet wird, zu einer in einer Strömungsrichtung der Abgasluft stromaufwärtigen Seite des Katalysators (3 ). Das Additivmittel ist in dem Tank (6 ) gespeichert. Die Temperaturregulierungseinrichtung (9 ,10 ,11 ,13 ) dient dem Regulieren einer Temperatur des Additivmittels, welches durch die Zufuhreinrichtung (5 ) zugeführt wird, damit diese in einem vorbestimmten Bereich liegt. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 2003-293739 A [0002, 0004]
Claims (4)
- Abgassteuervorrichtung zum Reduzieren von Stickoxid, das in einer Abgasluft von einer Brennkraftmaschine (
1 ) enthalten ist, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist: ein Abgasrohr (2 ), das einen Durchgang für die Abgasluft definiert, die von der Maschine (1 ) ausgelassen wird; einen Katalysator (3 ), der in dem Abgasrohr (2 ) angeordnet ist, wobei der Katalysator (3 ) dazu im Stande ist, eine Reduktionsreaktion des Stickoxids in der Abgasluft zu fördern; eine Zufuhreinrichtung (5 ) zum Zuführen eines Additivmittels im flüssigen Zustand, welches für die Reduktionsreaktion verwendet wird, zu einer in einer Strömungsrichtung der Abgasluft stromaufwärtigen Seite des Katalysators (3 ); einen Tank (6 ), in dem das Additivmittel gespeichert ist; und eine Temperaturregulierungseinrichtung (9 ,10 ,11 ,13 ) zum Regulieren der Temperatur des Additivmittels, welches durch die Zufuhreinrichtung (5 ) zugeführt wird, damit diese in einem vorbestimmten Bereich liegt. - Abgassteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei: das Additivmittel Harnstoff ist; und die Temperaturregulierungseinrichtung (
9 ,10 ,11 ,13 ) die Temperatur des Additivmittels reguliert, damit sie eine Temperatur ist, die in einem Bereich von 60°C bis zu einem Siedepunkt von Harnstoff liegt. - Abgassteuervorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Temperaturregulierungseinrichtung (
9 ,10 ,11 ,13 ) die Temperatur des Additivmittels reguliert, damit diese in dem vorbestimmten Bereich liegt, indem sie das Additivmittel erhitzt, das in dem Tank (6 ) gespeichert ist. - Abgassteuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Temperaturregulierungseinrichtung (
9 ,10 ,11 ,13 ) die Temperatur des Additivmittels reguliert, damit diese in dem vorbestimmten Bereich liegt, indem sie das Additivmittel durch Verwenden von Abwärme, die von der Maschine (1 ) gewonnen wird, als Wärmequelle erhitzt.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007301761A JP4445001B2 (ja) | 2007-11-21 | 2007-11-21 | 排気浄化装置 |
JP2007-301761 | 2007-11-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102008043897A1 true DE102008043897A1 (de) | 2009-05-28 |
Family
ID=40577251
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102008043897A Ceased DE102008043897A1 (de) | 2007-11-21 | 2008-11-19 | Abgassteuervorrichtung |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20090126349A1 (de) |
JP (1) | JP4445001B2 (de) |
DE (1) | DE102008043897A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010054912A1 (de) * | 2010-12-17 | 2012-06-21 | Daimler Ag | Dosieranordnung und Verfahren zum Betreiben einer Dosieranordnung |
IT202000003080A1 (it) * | 2020-02-17 | 2021-08-17 | Irca Spa | Sistema per riscaldare una sostanza in un autoveicolo |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9273576B2 (en) * | 2010-08-17 | 2016-03-01 | Ford Global Technologies, Llc | Method for reducing urea deposits in an aftertreatment system |
EP2527609A1 (de) | 2011-05-23 | 2012-11-28 | Inergy Automotive Systems Research (Société Anonyme) | Zusatzstoffzuführsystem und Verfahren zur Steuerung besagten Systems |
JP5765394B2 (ja) | 2012-11-20 | 2015-08-19 | 株式会社デンソー | ガスセンサ |
EP2754870B1 (de) | 2013-01-11 | 2018-03-07 | Joseph Vögele AG | Straßenfertiger mit Wärmemanagementsystem |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003293739A (ja) | 2002-04-02 | 2003-10-15 | Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp | 内燃機関のNOx浄化装置 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2140700T3 (es) * | 1994-09-13 | 2000-03-01 | Siemens Ag | Procedimiento y dispositivo para introducir liquido en un dispositivo de depuracion de gases de escape. |
US5872398A (en) * | 1996-01-11 | 1999-02-16 | Micron Technology, Inc. | Reduced stress LOC assembly including cantilevered leads |
US5976475A (en) * | 1997-04-02 | 1999-11-02 | Clean Diesel Technologies, Inc. | Reducing NOx emissions from an engine by temperature-controlled urea injection for selective catalytic reduction |
US6063350A (en) * | 1997-04-02 | 2000-05-16 | Clean Diesel Technologies, Inc. | Reducing nox emissions from an engine by temperature-controlled urea injection for selective catalytic reduction |
DE19818448A1 (de) * | 1998-04-24 | 1999-10-28 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur katalytischen Reduzierung von Stickoxiden im Abgas einer Verbrennungsanlage |
JP2001303934A (ja) * | 1998-06-23 | 2001-10-31 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
EP2426328B1 (de) * | 2003-09-19 | 2013-04-10 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | Abgasentgiftungsvorrichtung für Motor |
EP1691046B1 (de) * | 2003-09-19 | 2013-04-24 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | Abgasreinigungsvorrichtung für eine brennkraftmaschine |
JP3686670B1 (ja) * | 2004-10-29 | 2005-08-24 | 日産ディーゼル工業株式会社 | 排気浄化装置 |
JP4656039B2 (ja) * | 2006-10-19 | 2011-03-23 | 株式会社デンソー | エンジンの排気浄化装置 |
US8281570B2 (en) * | 2007-08-09 | 2012-10-09 | Caterpillar Inc. | Reducing agent injector having purge heater |
-
2007
- 2007-11-21 JP JP2007301761A patent/JP4445001B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-11-19 DE DE102008043897A patent/DE102008043897A1/de not_active Ceased
- 2008-11-20 US US12/274,670 patent/US20090126349A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003293739A (ja) | 2002-04-02 | 2003-10-15 | Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp | 内燃機関のNOx浄化装置 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010054912A1 (de) * | 2010-12-17 | 2012-06-21 | Daimler Ag | Dosieranordnung und Verfahren zum Betreiben einer Dosieranordnung |
US9695726B2 (en) | 2010-12-17 | 2017-07-04 | Daimler Ag | Metering arrangement and method for operating a metering arrangement |
IT202000003080A1 (it) * | 2020-02-17 | 2021-08-17 | Irca Spa | Sistema per riscaldare una sostanza in un autoveicolo |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009127473A (ja) | 2009-06-11 |
JP4445001B2 (ja) | 2010-04-07 |
US20090126349A1 (en) | 2009-05-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19935920C2 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Beheizen eines Reduktionsmittelvorratsbehälters einer Abgasnachbehandlungsanlage für eine Brennkraftmaschine | |
DE102009058300B4 (de) | Abgasreinigungssystem mit Steuervorrichtung | |
DE102007000526B4 (de) | Abgasreinigungsvorrichtung für eine Kraftmaschine | |
EP2553227B1 (de) | Verfahren zum betrieb einer abgasbehandlungsvorrichtung | |
DE60300757T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Schutz des Einfrierens eines flüssigen NOx-Reduziermittels für Fahrzeuge | |
DE10349126B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines SCR-Katalysators | |
DE102008043897A1 (de) | Abgassteuervorrichtung | |
DE102008002327B4 (de) | Zugabemengensteuerungseinrichtung für ein Abgasreinigungsmittel und Abgasemissionssteuerungssystem | |
DE102012216873B4 (de) | Verfahren zum Betrieb eines Abgasbehandlungssystems für einen Motor | |
DE102010035621B4 (de) | Vorrichtung, System und Verfahren für eine Dieselabgasfluid-Erwärmungssteuerung | |
DE102007042836B4 (de) | Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung eines Abgasstroms eines Kraftfahrzeuges | |
DE102010034707A1 (de) | Verfahren zum Betrieb einer Abgasbehandlungsvorrichtung | |
DE102009003293A1 (de) | Abgasemissionssteuerungsvorrichtung für Verbrennungsmotor | |
EP2907984A1 (de) | Brennkraftmaschine | |
DE10348800A1 (de) | Diesel-Abgasnachbehandlungssysteme | |
EP2606210A1 (de) | Verfahren zum betrieb einer abgasbehandlungsvorrichtung | |
DE102011012441A1 (de) | Verfahren zum Heizen eines Fördersystems | |
DE102014111444A1 (de) | Abgasreinigungssystem | |
DE102007047906A1 (de) | Abgasemissionssteuerungsvorrichtung für Verbrennungsmotor zum Einleiten einer Abgasreinigungsreaktion unter Verwendung eines Reduktionsmittels | |
DE102008002326B4 (de) | Zugabemengensteuerungseinrichtung für ein Abgasreinigungsmittel und Abgasemissionssteuerungssystem | |
DE102013106205A1 (de) | Abgasreinigungsvorrichtung für eine Verbrennungsmaschine | |
DE102018129351A1 (de) | Anomaliebestimmungsvorrichtung | |
DE10148880B4 (de) | Verbrennungsmotorabgassteuerungssystem und -verfahren | |
DE102008043895B4 (de) | Abgassteuervorrichtung | |
DE102008061471B4 (de) | Verfahren zum Abschmelzen und/oder Erwärmen einer Reduktionsmittelflüssigkeit in einem SCR-Abgasnachbehandlungssystem |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |
Effective date: 20140606 |