KR20150005703A - 배기 후처리 시스템 및 그와 같은 시스템에 관한 방법 - Google Patents

배기 후처리 시스템 및 그와 같은 시스템에 관한 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20150005703A
KR20150005703A KR1020147033945A KR20147033945A KR20150005703A KR 20150005703 A KR20150005703 A KR 20150005703A KR 1020147033945 A KR1020147033945 A KR 1020147033945A KR 20147033945 A KR20147033945 A KR 20147033945A KR 20150005703 A KR20150005703 A KR 20150005703A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
exhaust gas
catalytic converter
frequency
scr catalytic
amount
Prior art date
Application number
KR1020147033945A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101652454B1 (ko
Inventor
올라 스텐로오스
Original Assignee
스카니아 씨브이 악티에볼라그
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 스카니아 씨브이 악티에볼라그 filed Critical 스카니아 씨브이 악티에볼라그
Publication of KR20150005703A publication Critical patent/KR20150005703A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101652454B1 publication Critical patent/KR101652454B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • 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
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/20—Reductants
    • B01D2251/206—Ammonium compounds
    • B01D2251/2062—Ammonia
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/20—Reductants
    • B01D2251/206—Ammonium compounds
    • B01D2251/2067—Urea
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/20—Reductants
    • B01D2251/208—Hydrocarbons
    • 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
    • F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
    • F01N2570/14—Nitrogen oxides
    • F01N2570/145—Dinitrogen oxide
    • 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
    • F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
    • F01N2570/18—Ammonia
    • 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
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/14—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust gas
    • F01N2900/1404—Exhaust gas 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
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/10—Capture or disposal of greenhouse gases of nitrous oxide (N2O)
    • 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)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

본 발명은, 연소 엔진(3)으로부터의 배기 가스 흐름 내에 배치된 선택적 촉매 환원 촉매 변환기(SCR 촉매 변환기)(6) 내에 그리고/또는 암모니아 슬립 촉매(ASC 촉매) 내에 생성되는 N2O의 양을 감소시키도록 구성된 배기 가스 후처리 시스템(2)에 관한 것이며, 배기 가스 후처리 시스템(2)은 선택 사양의 ASC 촉매(4)의 상류에 배기 가스 라인(8) 내에 배치된 SCR 촉매 변환기(6)를 포함하고, 연소 엔진(3)으로부터의 배기 가스는 SCR 촉매 변환기(6)와 ASC 촉매(4)를 통과한 후에 배기 가스 출구(10)를 통하여 주위로 방출되고, 배기 가스 후처리 시스템(2)은 SCR 촉매 변환기(6)의 상류에서의 배기 가스 라인(8) 내의 배기 가스 내로 환원제를 소정의 투입 빈도(F)로 주입하도록 구성된 주입 장치(12)를 또한 포함한다. 배기 가스 후처리 시스템은, 첨가된 환원제의 양이 유지되면서 SCR 촉매 변환기 내에 그리고/또는 ASC 촉매(4) 내에 생성되는 N2O의 양이 최소화되게 하기 위하여, 발생 빈도(F)를 조정하도록 의도된 제어 신호(16)를 발생시키도록 구성된 제어 유닛(14)을 또한 포함한다. 또한, 본 발명은 배기 가스 후처리 시스템을 위한 방법에 관한 것이다.

Description

배기 후처리 시스템 및 그와 같은 시스템에 관한 방법{EXHAUST AFTERTREATMENT SYSTEM AND METHOD PERTAINING TO SUCH A SYSTEM}
본 발명은 청구범위 독립항들의 전제부에 따른 배기 가스 후처리 시스템 및 그와 같은 시스템과 관련된 방법에 관한 것이다. 본 방법 및 시스템은 특히 아산화질소(nitrous oxide)(N2O)의 방출을 감소시키도록 구성된다.
연소 기관은 구동 토크를 발생시키기 위하여 공기와 연료의 혼합물을 연소시킨다. 연소 공정은 엔진으로부터 대기 내로 방출되는 배기 가스를 발생시킨다. 배기 가스는 특히 질소산화물(nitrous oxide)(NOx), 이산화탄소(CO2), 일산화탄소(CO) 및 입자(particle)를 함유한다. NOx는 주로 질소산화물(NO) 및 이산화질소(NO2)로 이루어진 배기 가스를 설명하기 위하여 사용되는 총칭적 용어(collective term)이다. 배기 가스 후처리 시스템은 방출물을 대기로 방출하기 전에 감소시키기 위하여 배기 방출물을 처리한다. 하나의 예시적 배기 가스 후처리 시스템에 있어서, 투입 시스템(dosing system)은 선택적 촉매 환원 촉매 변환기(selective catalytic reduction catalytic converter)(SCR 촉매 변환기)의 상류에서 배기 가스 내로 환원제를 주입한다. 배기 가스와 환원제의 혼합물은 SCR 촉매 변환기 내에서 반응하고, 그에 따라 대기 내로 방출되는 NOx의 양이 감소한다.
환원제의 일례는 애드블루(AdBlue)®로 상용화되어 있는 액상 요소(liquid urea)이다. 이 액체는 특히 대형 디젤-구동식 차량 내의 질소산화물의 방출을 화학적으로 감소시키기 위하여 사용되는 비-독성 요소 수용액이다.
환원제는 SCR 촉매 변환기 내에서 NOx와 반응하여 NOx의 환원을 일으킨다. 보다 구체적으로는, 환원제는 분해되어 암모니아(NH3)를 형성하며, 그 후에 암모니아는 NOx와 반응하여 물과 질소(N2)를 형성한다.
설명된 NOx 환원을 달성하기 위하여, NH3는 SCR 촉매 변환기 내에 저장되어야 한다. SCR 촉매 변환기가 효과적으로 작동하기 위해서는, 저장 수준(storage level)이 적정 수준이어야 한다. 더욱 상세하게는, NOx 환원 또는 변환 효율(conversion efficiency)은 저장 수준에 의존한다. 여러 작동 상황에서 높은 변환 효율을 유지하기 위하여 NH3의 저장이 유지되어야 한다. 그러나, SCR 촉매 변환기 내의 온도가 증가함에 따라, 촉매의 변환 효율을 감소시킬 수도 있는 NH3의 배출(즉, 촉매로부터 방출되는 과잉 NH3)을 방지하기 위하여, NH3 수준은 그에 따라 감소하여야 한다.
요약하자면, 더욱 엄격한 환경 요건을 충족시키기 위하여, SCR 촉매 변환기 시스템을 이용하여 질소산화물(NOx)의 디젤 배기 가스를 정화하는 차량 제조업자들이 더욱 증가하고 있다. 이러한 정화가 실시되도록, SCR 촉매 변환기 내에 암모니아 용액이 주입되며, 이는 NOx 입자를 질소와 물로 변환시키는 데에 기여한다. 배기 가스 정화 전략(exhaust gas purification strategy)에는, 연료 절약적이고 환경적인 고려 사항의 관점에서, 너무 많은 암모니아의 주입이 방지되면서 충분한 양의 NOx가 변환되어야 한다는 점이 반영되어야 한다.
배기 가스 후처리 시스템 내에는 적어도 하나의 디젤 산화 촉매(diesel oxidation catalyst, DOC)가 또한 이용되며, 하나 또는 다수의 디젤 입자 필터(DPF)가 흔히 촉매 피막으로 또한 피복된다. 그 목적은 부분적으로는 DPF에 의해 포획된 매연의 부동태 산화(passive oxidation)를 달성하기 위하여 충분한 양의 NO2를 생성하는 것이다. 이는 반응: C + 2NO2 → CO2 + 2NO에 따라 일어난다.
모든 암모니아가 SCR 촉매 변환기 내에서 소망 환원을 위하여 소비되지는 않는 경우에, 암모니아는 SCR 촉매 변환기 내에 저장될 수 있고 SCR 촉매 변환기로부터 배기 가스 내에 혼입되거나 SCR 촉매 변환기 내에서 반응하여 N2O를 형성한다. 바람직하지 않은 암모니아 방출을 방지하기 위하여, SCR 촉매 변환기의 하류에 이른바 암모니아 슬립 촉매(Ammonia Slip Catalyst)(이하에서, ASC 촉매)가 사용되어 잔존 암모니아를 처리한다.
ASC 촉매의 기능은 부분적으로는 배기 가스의 온도에 의존하며, ASC 내의 온도가 높고 혼합이 바람직한 조건에서 ASC 촉매 내에서 암모니아가 산화되면, 주로 NOx가 생성된다. 반면에, ASC 내의 조건이 덜 바람직한 상황에서는 암모니아가 산화되면, 그 대신에 N2O(아산화질소)가 생성된다.
암모니아를 저장하는 SCR 촉매 변환기의 능력은 온도 증가에 따라 감소하며, 그에 따라 암모니아는 바람직하게는 SCR 촉매 변환기를 떠나거나 N2O로 변환된다. 결과적으로, ASC 촉매는 일반적으로 고온에서만 높은 수준의 암모니아를 포획한다. 따라서, N2O 방출은 SCR 촉매 변환기와 ASC 촉매 모두의 온도에 의존한다. 조건이 덜 바람직한 경우에는, ASC 촉매의 하류에서 암모니아와 NOx의 양이 감소하며, N2O가 방출된다. N2O는 이산화탄소보다도 300배 강한 매우 강력한 온실 가스이므로, 대기 내로 N2O의 방출을 감소시키는 것이 바람직하다.
유럽 공개 특허 공보 제EP-2144901호에는, 차량 배기 가스 내에 생성되는 N2O의 양을 평가하기 위한 방법이 기재되어 있다. 이는 부분적으로는 SCR 촉매 변환기의 상류와 하류에서 NOx 농도를 검출함으로써 달성된다. 이때에 이러한 평가에 기초하여 요소 투입을 조정함으로써, 배기 가스 정화 공정 내에서 아산화질소의 형성을 감소시키는 것이 가능하다.
미국 특허 공보 제US-5270025호는, 아산화질소 방출을 감소시키고 그와 동시에 NOx를 감소시키기 위한 방법에 관한 것이다. 방출을 조정하기 위하여, 요소 및 글루타민산염(glutamate)과 같은 첨가 물질의 조합이 이용된다.
미국 특허 공보 제US-5547650호에는, 배기 가스를 가열하여 N2O를 제거하는 배기 가스 정화 시스템이 기재되어 있으며, 마지막으로, 미국 공개 특허 공보 제US-2009/0324453호에는 요소 투입에 의하여 배기 가스의 NOx 정화를 위한 촉매가 기재되어 있다.
따라서, 아산화질소의 방출을 감소시킬 필요성이 존재하며, 본 발명의 목적은 N2O의 방출이 감소하거나 완전히 방지되는 개선형 배기 가스 후처리 시스템을 달성하는 것이다.
위에 기재된 목적은 청구범위 독립항에 규정된 발명에 의해 달성된다.
바람직한 실시 형태는 청구범위 종속항에 규정되어 있다.
본 발명은 일반적으로 아산화질소 방출을 감소시키기 위한 방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는, 연소 엔진으로부터의 배기 가스 흐름 내에 배치된 선택적 촉매 환원 변환기(SCR 촉매 변환기) 내에 그리고/또는 암모니아 슬립 촉매(ASC 촉매) 내에 생성되는 N2O의 양을 감소시키도록 구성된 배기 가스 후처리 시스템을 위한 방법에 관한 것이며, 배기 가스 후처리 시스템은 선택 사양의 ASC 촉매의 상류에 배치된 SCR 촉매 변환기를 포함하고, 이때에 SCR 촉매 변환기의 상류의 배기 가스에 환원제가 소정의 투입 빈도(dosing frequency)(F)로 첨가되도록 구성된다. 본 방법에 따르면, 투입 빈도(F)는, 첨가된 환원제의 양을 유지하면서 SCR 촉매 변환기 및/또는 ASC 촉매 내에 생성되는 N2O의 양을 최소화하도록 조정된다.
한 실시 형태에 따르면, 투입 빈도는, SCR 촉매 변환기 및/또는 ASC 촉매의 상류에서의 배기 가스 온도가 미리 설정된 문턱 값보다 높을 때에, 증가하도록 조정된다. 예를 들면, 투입 빈도의 증가는, 온도가 상기 문턱 값 미만일 때에 비하여 빈도의 2배 증가를 수반한다.
본 발명은 상기 방법이 실시되는 배기 가스 후처리 시스템을 또한 포함한다.
환원제는 펄스형으로(pulse-wise) 첨가되며, 일반적인 투입 빈도는 통상적으로 0.1Hz 내지 10Hz의 범위 내에 존재한다.
본 발명은, 현재 이용되는 빈도에 비하여 높은 빈도로 환원제를 투입함으로써, SCR 촉매 변환기 내에서 반응하여 나오는 배기 가스 내의 환원제의 변동이 감소한다는 본 발명자의 통찰력에 기초하며, 이는 SCR 촉매 변환기 내에서 또는 후속 ASC 촉매 내에서 생성되는 N2O의 양을 감소시킨다는 점에서 바람직하다.
본 발명에 따르면, 투입 빈도는 2Hz와 같거나 그보다 높아야 하며, 그와 동시에 일반적으로 설정된 투입 빈도와 비교하여 환원제의 전체 투입 양이 유지된다.
환원제의 투입을 조정함으로써, 여러 경우에 아산화질소의 형성을 조정하여 감소시키는 것이 가능하다. SCR 촉매 변환기/ASC 촉매를 변경할 필요 없이, 환원제를 공급하기 위한 기존 하드웨어가 이용될 수 있으며, 이에 따라 기존 시스템 내에서 본 발명이 저비용으로 실시될 수 있으므로 바람직하다.
도 1은 본 발명의 한 실시 형태를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명을 설명하기 위한 그래프를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 한 실시 형태에 따른 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하에는 첨부 도면과 관련하여 본 발명이 상세히 기재되어 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시 형태를 설명하는 블록도를 나타낸다. 본 발명은 연소 엔진(3)으로부터의 배기 가스 흐름 내에 배치되는 선택적 촉매 환원 촉매 변환기(SCR 촉매 변환기)(6) 내에 그리고/또는 암모니아 슬립 촉매(ASC 촉매)(4) 내에 생성되는 N2O의 양을 최소화하도록 구성된 배기 가스 후처리 시스템(2)에 관한 것이다. ASC 촉매는, 암모니아의 방출을 감소시키기 위하여, 배기 가스 흐름 내의 암모니아를 산화시키기 위한 것이다.
배기 가스 후처리 시스템은 선택 사양의 ASC 촉매(4)의 상류의 배기 가스 라인(8) 내에 배치된 SCR 촉매 변환기(6)를 포함하며, 연소 엔진(3)으로부터의 배기 가스는 그에 따라 SCR 촉매 변환기(6)와 ASC 촉매(4)를 통과한 후에 배기 가스 출구(10)를 통하여 주위로 방출된다. 배기 가스 후처리 시스템은, SCR 촉매 변환기(6)의 상류의 배기 가스 라인(8) 내에서 소정의 투입 빈도(F)로 환원제를 배기 가스 내에 주입하도록 구성된 주입 장치(injection device)(12)를 또한 포함한다.
따라서, 환원제, 예를 들면 요소는 주입 장치(12)에 의하여 SCR 촉매 변환기(6) 상류의 배기 가스 라인(8) 내의 배기 가스 내로 주입된다. 주입 장치(12)는, 배기 가스 라인(8) 내에 배치된 하나 또는 다수의 주입 노즐 형태의 주입 요소(injection element)(26) 및 이에 연결된 환원제용 저장 용기(22)를 포함한다. 주입 장치(12)는 조정 요소(24)에 연결된 제어 요소(20)를 또한 포함한다. 조정 요소(24)는, 연소 엔진(3) 및 촉매 변환기(6)의 현재 작동 상태에 기초하여, 그리고 제어 유닛(14)으로부터의 제어 신호(16)에 의존하여, 얼마나 많은 양의 환원제가 배기 가스 내로 주입되어야 하는지를 결정하는 제어 요소(20)에 의해 제어된다.
환원제는, 예를 들면 요소(CO(NH2)2), 암모니아(NH3) 또는 탄화수소(연료)일 수 있다. 환원제는 소정의 투입 빈도(F)로 환원제를 주입하는 주입 장치(12)에 의하여 첨가될 수 있으며, 투입 주기(dosing period time)( L(L=1/F))는 2회의 연속적인 주입의 개시들 사이의 시간으로 정의되고, 주입은 상기 투입 주기의 조정 가능한 투입 시간(t)(0 < t < L) 중에 실시된다. 주입되는 환원제의 양은, 환원제의 투입을 위한 투입 빈도(F) 및/또는 투입 시간(t)의 변경에 의하여 변경된다.
주입 중에 투입 압력, 즉 환원제에 가해지는 압력을 변경함으로써, 첨가되는 환원제의 양을 변경하는 것도 가능하다. 이는 투입 빈도(F) 및/또는 투입 시간(t)의 변경과 조합되어 실시될 수 있다.
본 발명에 따르면, 배기 가스 후처리 시스템(2)은, 첨가되는 환원제의 양을 유지하면서 SCR 촉매 변환기 및/또는 ASC 촉매 내에 생성되는 N2O의 양이 최소화하기 위하여, 투입 빈도(F)를 조정하도록 의도된 제어 신호(16)를 발생시키도록 구성된 제어 유닛(14)을 포함한다.
한 실시 형태에 따르면, SCR 촉매 변환기의 상류에서 환원제 양/함량의 변화가 미리 설정된 +/-5%의 문턱 값(ΔR)보다 작도록, 투입 빈도(F)가 조정된다.
예를 들면, SCR 촉매 변환기의 상류에서 환원제의 양/함량 내의 변화가 미리 설정된 +/-1%의 문턱 값(ΔR)보다 작도록, 투입 빈도(F)가 조정된다.
추가 실시 형태에 따르면, SCR 촉매 변환기의 상류에서 환원제의 양/함량 내의 변화가 미리 설정된 +/-5%의 문턱 값(ΔR)보다 작도록, 투입 빈도(F)가 조정된다.
환원제의 양/함량의 변화는, 예를 들면,
- 투입 빈도,
- 총 주입 환원제 유량,
- (예를 들면, 2회의 투입의 개시(incipient dosing)들 사이의 시간의 백분율(%)로서 표현된) 환원제 투입(reduction dosing)이 실시되는 시간 비율(share of time),
- 배기 가스 유량(예를 들면, 시간 당 kg 배기 가스), 그리고
- 배기 가스 온도
중에서 하나 또는 다수에 기초하여, 폴더(folder)/표(table) 또는 적절한 공식에 의하여 모델화될 수 있다.
소정 작동 조건에서 그리고 소정의 센서 배치에 의하여, NOx 및 NH3 센서는 투입과 동일한 빈도로 변동하는 신호를 방출할 수 있고, 그와 같은 하나 또는 다수의 신호의 진폭은 별도로 또는 위에 기재된 파라미터들 중 하나 또는 다수와 조합되어 모델 내에 또한 통합될 수 있다.
따라서, SCR 촉매 변환기 및/또는 ASC 촉매의 상류에서 환원제의 양/함량의 변동은 하나 또는 다수의 적절한 방식으로 결정될 수 있다. 이에 기초하여, SCR 촉매 변환기 및/또는 ASC 촉매의 상류에서 발생한 환원제의 양/함량의 변동이 소정의 문턱 값(ΔR)보다 작도록, 투입 빈도(F)가 결정/조정될 수 있다.
투입 빈도(F)의 조정 시에는, 투입 빈도(F)가 증가하고 투입 시간이 감소하는 것이 바람직하다. 예를 들면 투입 빈도(F)를 2배로 하고 투입 시간을 절반으로 하여, 투입 빈도를 조정할 수 있다. 이러한 예는 2개의 그래프를 나타내는 도 2에 도시되어 있으며, 상측 그래프는 환원제의 투입 시간이 t인 다수의 펄스형 투입을 나타내고, 투입 시간은 조정 요소가 개방되어 환원제가 배기 가스 흐름 내로 주입되는 시간이다. 이 경우에 투입 주기는 L이며, 이는 투입 빈도(F)가 1/L이라는 것을 의미한다. 하측 그래프는 투입 빈도(F)가 2배이고 투입 시간(t)이 절반인 본 발명의 실시 형태를 나타낸다. 이는 동일한 양의 환원제가 동일 시간 주기 동안에 방출된다는 것을 의미한다.
두 경우에 대한 환원제의 양이 도 2 내의 그래프 내에 또한 설명되어 있으며, 그 양은 R1 및 R2로 표기되어 있다.
투입 빈도가 F인 상측 그래프에서, 비교적 많은 양의 환원제의 주입 시에, 모든 환원제가 SCR 촉매 변환기 내에서 소비되는 시간을 갖는 것은 아니며, 일부는 배기 가스와 함께 ASC 촉매로 운반되며, 여기에서 잔존 암모니아는 소정 조건에서 NOx로 산화되고, 다른 조건에서는, 예를 들면 낮은 배기 가스 흐름 온도에서는, 그 대신에 N2O로서 방출된다.
하측 그래프에서, 투입 빈도는 2배이고 투입 시간은 절반이며, 다시 말하자면, 동일한 양의 환원제가 동일 시간 주기 동안에 방출된다. 이 경우에는, 더욱 많은 양의 환원제가 SCR 촉매 변환기 내에서 소비될 시간을 가지므로, 소정 조건 하에서 더욱 적은 양의 암모니아가 ASC로 운반되며, N2O의 방출은 상측 그래프에 도시되어 있는 경우에 비하여 감소한다.
도 2는, 곡선 R1과 비교하여 곡선 R2가 나타내는 동등한 환원제 양으로부터, 본 발명의 장점을 더욱 명확히 나타낸다. 이는 곡선 R2에서의 변동이 곡선 R1에 비하여 작다는 점에서 명백하다.
한 실시 형태에 따르면, 투입 빈도는 적어도 2Hz이다.
추가 실시 형태에 따르면, 배기 가스 후처리 시스템은 SCR 촉매 변환기(6) 및/또는 ASC 촉매(4)의 상류에서 배기 가스 흐름 내의 온도를 측정하도록 구성된 온도 센서(18)를 포함한다. 측정 온도(read temperature)(T)는 제어 유닛(14)으로 전송된다. 제어 유닛(14) 내에서, 측정 온도는 미리 설정된 문턱 값(TTH)과 비교되고, 측정 온도(T)가 TTH보다 높으면, 투입 빈도는 증가하도록 조정된다. 투입 빈도를 증가시킴에 있어서, 온도가 상기 문턱 값(TTH) 미만일 때에 비하여, 예를 들면 빈도를 2배로 증가시킬 수 있다. 소정의 문턱 값(TTH)은 예를 들면 300oC 내지 450oC의 범위일 수 있다.
위에 기재된 온도 센서를 배치하는 구성에 대한 하나의 대안은, 그 대신에 배기 가스 흐름 내의 온도와 관련된 온도를 측정하고 측정 온도와 배기 가스 흐름 내의 온도 사이에 알려진 관계에 기초하여 배기 가스 흐름의 온도를 계산하는 것이다. 별도의 대안에 따르면, 그 대신에 계산 모델이 사용되어 배기 가스 흐름 내의 온도가 결정되며, 모델은 온도 결정을 위하여 다수의 다른 공지의 파라미터를 이용한다. 측정되거나 위에 기재된 대안에 따라 결정된 온도(T)는 제어 유닛(14)으로 전송되며, 위에 기재된 비교가 실시된다.
다른 실시 형태에 따르면, 투입 빈도(F)는 그 대신에, 온도가 증가하면 빈도가 증가하도록, SCR 촉매 변환기 및/또는 ASC 촉매의 상류에서의 배기 가스 흐름의 온도에 의존하여 연속적으로 조정된다. 온도와 투입 빈도에 대한 상관 값 및 환원제의 방출에 관한 다른 파라미터들도 물론, 예를 들면 제어 유닛(14) 내의 표 내에 저장된다.
본 발명은, 연소 엔진으로부터의 배기 가스 내에 배치된 선택적 촉매 환원 촉매 변환기(SCR 촉매 변환기) 및/또는 암모니아 슬립 촉매(ASC 촉매) 내에서 생성되는 N2O의 양을 감소시키도록 구성된 배기 가스 후처리 시스템을 위한 방법을 또한 포함하며, ASC 촉매는 배기 가스 흐름 내의 암모니아를 산화시키도록 의도된다. 배기 가스 후처리 시스템은 선택 사양의 ASC 촉매 상류에 배치된 SCR 촉매 변환기를 포함한다. 환원제는 SCR 촉매 변환기의 상류에서 소정의 투입 빈도(F)로 배기 가스 흐름에 첨가되도록 구성된다. 시스템은 도 1과 관련하여 위에 더욱 상세히 설명되어 있으며, 여기에서는 그 설명을 참조하기로 한다.
본 발명의 방법은, 첨가된 환원제의 양을 유지하면서 SCR 촉매 변환기 및/또는 ASC 촉매 내에 생성되는 N2O의 양을 최소화하도록, 투입 빈도(F)를 조정하는 단계를 포함한다.
본 방법의 한 실시 형태에 따르면, SCR 촉매 변환기 및/또는 ASC 촉매의 상류에서 환원제의 양/함량의 변동이 미리 설정된 +/-5%의 문턱 값(ΔR)보다 작도록, 투입 빈도가 조정된다.
예를 들면, SCR 촉매 변환기의 상류에서 환원제의 양/함량의 변동이 미리 설정된 +/-1%의 문턱 값(ΔR)보다 작도록, 투입 빈도가 조정된다.
또 다른 예에 따르면, ASC 촉매의 상류에서 환원제의 양/함량의 변동이 미리 설정된 +/-5%의 문턱 값(ΔR)보다 작도록, 투입 빈도가 조정된다.
투입 빈도(F)의 조정 시에는, 투입 빈도(F)를 증가시키고 투입 시간(t)을 감소시키는 것이 바람직하다. 이를 실시하기 위하여, 예를 들면 투입 빈도(F)를 2배로 하고 투입 시간(t)을 절반으로 할 수 있다.
또 다른 실시 형태에 따르면, 본 방법은 SCR 촉매 변환기 및/또는 ASC 촉매의 상류에서 배기 가스 흐름 내의 온도를 측정하는 단계를 포함한다. 측정 온도(T)는 제어 유닛으로 전송된다. 제어 유닛에서, 측정 온도는 미리 설정된 문턱 값(TTH)과 비교되며, 측정 온도(T)가 TTH보다 높으면, 투입 빈도(F)는 증가하도록 조정된다. 이 실시 형태는 도 2 내의 흐름도에 개략적으로 설명되어 있다. 여기에서는, 위에서 논의된 온도를 측정하는 대안적 수단을 또한 참조하기로 한다.
투입 빈도(F)의 증가에 있어서는, 온도가 상기 문턱 값(TTH) 미만일 경우와 비교하여, 예를 들면 투입 빈도를 2배로 증가시킬 수 있다. 미리 설정된 문턱 값(TTH)은 예를 들면 300oC 내지 450oC의 범위이다.
다른 실시 형태에 따르면, 투입 빈도(F)는 그 대신에, 온도 증가에 의하여 투입 빈도가 증가하도록, SCR 촉매 변환기 및/또는 ASC 촉매의 상류에서의 배기 가스 흐름 온도에 의존하여 연속적으로 조정된다. 온도와 투입 빈도의 상관 값뿐만 아니라, 환원제의 방출에 관한 다른 파라미터들도 물론, 예를 들면 제어 유닛(14) 내의 표 내에 저장된다.
본 발명은 위에 기재된 바람직한 실시 형태로 제한되는 것은 아니다. 여러 대안 형태, 수정 형태 및 균등 형태가 이용될 수 있다. 따라서, 전술한 실시 형태는 첨부된 청구범위 내에 규정된 본 발명의 보호 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다.

Claims (22)

  1. 연소 엔진으로부터의 배기 가스 흐름 내에 배치된 선택적 촉매 환원 촉매 변환기(SCR 촉매 변환기) 및/또는 암모니아 슬립 촉매(ASC 촉매) 내에 생성되는 N2O의 양을 감소시키도록 구성된 배기 가스 후처리 시스템을 위한 방법으로서,
    배기 가스 후처리 시스템은 ASC 촉매의 상류에 배치된 SCR 촉매 변환기를 포함하고, SCR 촉매 변환기의 상류에서 배기 가스에 환원제가 투입 빈도 F로 첨가되도록 구성된 배기 가스 후처리 시스템을 위한 방법에 있어서,
    첨가되는 환원제의 양이 유지되면서 SCR 및/또는 ASC 촉매 내에 생성되는 N2O의 양이 최소화되도록, 투입 빈도(F)를 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 후처리 시스템을 위한 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    SCR 촉매 변환기의 상류에서 환원제의 양의 변동이 미리 설정된 +/-5%의 문턱 값(ΔR)보다 작도록, 투입 빈도가 조정되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 후처리 시스템을 위한 방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    SCR 촉매 변환기의 상류에서 환원제의 양의 변동이 미리 설정된 +/-1%의 문턱 값(ΔR)보다 작도록, 투입 빈도가 조정되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 후처리 시스템을 위한 방법.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 청구항에 있어서,
    ASC 촉매의 상류에서 환원제의 양이 미리 설정된 +/-5%의 문턱 값(ΔR)보다 작도록, 투입 빈도가 조정되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 후처리 시스템을 위한 방법.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 청구항에 있어서,
    투입 빈도(F)의 증가와 투입 시간(t)의 감소를 수반하는 투입 빈도의 조정을 포함하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 후처리 시스템을 위한 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    투입 빈도(F)의 증가는 투입 빈도의 2배 증가와 투입 시간(t)의 절반 감소를 수반하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 후처리 시스템을 위한 방법.
  7. 선행 청구항들 중 어느 한 청구항에 있어서,
    투입 빈도는, SCR 및/또는 ASC 촉매의 상류에서 배기 가스 흐름 온도가 미리 설정된 문턱 값보다 높을 때에, 증가하도록 조정되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 후처리 시스템을 위한 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    투입 빈도의 증가는, 온도가 상기 문턱 값보다 낮을 때와 비교하여 투입 빈도의 2배 증가를 수반하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 후처리 시스템을 위한 방법.
  9. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
    상기 미리 설정된 문턱 값은 300oC 내지 450oC의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 배기 가스 후처리 시스템을 위한 방법.
  10. 청구항 7에 있어서,
    빈도는, SCR 촉매 변환기 및/또는 ASC 촉매의 상류에서의 배기 가스 흐름 온도에 의존하여, 온도가 증가하면 투입 빈도가 증가하도록, 연속적으로 조정되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 후처리 시스템을 위한 방법.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 청구항에 있어서,
    투입 빈도는 2Hz보다 같거나 그보다 높은 것을 특징으로 하는 배기 가스 후처리 시스템을 위한 방법.
  12. 연소 엔진(3)으로부터의 배기 가스 흐름 내에 배치된 선택적 촉매 환원 촉매 변환기(SCR 촉매 변환기)(6) 및/또는 암모니아 슬립 촉매(ASC 촉매) 내에 생성되는 N2O의 양을 감소시키도록 구성되고, ASC 촉매(4)의 상류에서의 배기 가스 라인(8) 내에 배치된 SCR 촉매 변환기(6)를 포함하는 배기 가스 후처리 시스템(2)으로서,
    연소 엔진(3)으로부터의 배기 가스는 SCR 촉매 변환기(6)와 ASC 촉매(4)를 통과한 후에, 배기 가스 출구(10)를 통하여 주위로 방출되며,
    SCR 촉매 변환기(6)의 상류에서의 배기 가스 라인(8) 내의 배기 가스 내로 환원제를 투입 빈도 F로 주입하도록 구성된 주입 장치(12)를 또한 포함하는 배기 가스 후처리 시스템에 있어서,
    첨가된 환원제의 양이 유지되면서 SCR 촉매 변환기 및/또는 ASC 촉매(4) 내에 생성되는 N2O의 양이 최소화되게 하기 위하여, 발생 빈도(F)를 조정하도록 의도된 제어 신호(16)를 발생시키도록 구성된 제어 유닛(14)을 포함하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 후처리 시스템.
  13. 청구항 12에 있어서,
    SCR 촉매 변환기(6)의 상류에서 환원제의 양의 변동이 미리 설정된 +/-5%의 문턱 값(ΔR)보다 작도록, 투입 빈도가 조정되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 후처리 시스템.
  14. 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서,
    SCR 촉매 변환기(6)의 상류에서 환원제의 양의 변동이 미리 설정된 +/-1%의 문턱 값(ΔR)보다 작도록, 투입 빈도가 조정되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 후처리 시스템.
  15. 청구항 12 내지 청구항 14 중 어느 한 청구항에 있어서,
    ASC 촉매(4)의 상류에서 환원제의 양의 변동이 미리 설정된 +/-5%의 문턱 값(ΔR)보다 작도록, 투입 빈도가 조정되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 후처리 시스템.
  16. 청구항 12 내지 청구항 15 중 어느 한 청구항에 있어서,
    투입 빈도(F)의 조정은 투입 빈도(F)의 증가와 투입 시간(t)의 감소를 수반하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 후처리 시스템.
  17. 청구항 16에 있어서,
    투입 빈도(F)의 증가는 투입 빈도의 2배 증가와 투입 시간(t)의 절반 감소를 수반하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 후처리 시스템.
  18. 청구항 12 내지 청구항 17 중 어느 한 청구항에 있어서,
    SCR 촉매 변환기(6) 및/또는 ASC 촉매(4)의 상류에서 배기 가스 흐름 내의 온도를 측정하도록 구성된 온도 센서(18)를 포함하며,
    투입 빈도는, SCR 및/또는 ASC 촉매의 상류에서 배기 가스 흐름 온도가 미리 설정된 문턱 값보다 높을 때에, 증가하도록 조정되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 후처리 시스템.
  19. 청구항 18에 있어서,
    투입 빈도의 증가는, 온도가 상기 문턱 값보다 낮을 때와 비교하여 투입 빈도의 2배 증가를 수반하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 후처리 시스템.
  20. 청구항 18 또는 청구항 19에 있어서,
    상기 미리 설정된 문턱 값은 300oC 내지 450oC의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 배기 가스 후처리 시스템.
  21. 청구항 18에 있어서,
    빈도는, SCR 촉매 변환기 및/또는 ASC 촉매의 상류에서의 배기 가스 흐름 온도에 의존하여, 온도가 증가하면 투입 빈도가 증가하도록, 연속적으로 조정되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 후처리 시스템.
  22. 청구항 11 내지 청구항 21 중 어느 한 청구항에 있어서,
    투입 빈도는 2Hz보다 같거나 그보다 높은 것을 특징으로 하는 배기 가스 후처리 시스템.
KR1020147033945A 2012-05-03 2013-05-02 배기 후처리 시스템 및 그와 같은 시스템에 관한 방법 KR101652454B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1250439 2012-05-03
SE1250439-5 2012-05-03
PCT/SE2013/050482 WO2013165309A1 (en) 2012-05-03 2013-05-02 Exhaust aftertreatment system and method pertaining to such a system
SE1350535-9 2013-05-02
SE1350535A SE539586C2 (sv) 2012-05-03 2013-05-02 Avgasefterbehandlingssystem, och metod i samband med ett sådant system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150005703A true KR20150005703A (ko) 2015-01-14
KR101652454B1 KR101652454B1 (ko) 2016-08-30

Family

ID=49514594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147033945A KR101652454B1 (ko) 2012-05-03 2013-05-02 배기 후처리 시스템 및 그와 같은 시스템에 관한 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9333462B2 (ko)
KR (1) KR101652454B1 (ko)
CN (1) CN104271910A (ko)
BR (1) BR112014027095A2 (ko)
RU (1) RU2014148681A (ko)
SE (1) SE539586C2 (ko)
WO (1) WO2013165309A1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111219234B (zh) * 2016-03-09 2022-12-02 康明斯排放处理公司 使用还原剂质量传感器的NOx水平确定
DE102016003743A1 (de) * 2016-03-31 2017-10-05 Man Diesel & Turbo Se Abgasnachbehandlungssystem und Brennkraftmaschine
SE540738C2 (en) 2016-12-08 2018-10-23 Scania Cv Ab Method and system for controlling a sectional ammonia coverage degree profile for a scr catalyst
EP3339590B1 (en) * 2016-12-21 2019-08-28 Perkins Engines Company Limited Selective catalytic reduction system
DE102017006059A1 (de) * 2017-06-27 2018-12-27 Daimler Ag Abgasanlage für einen Kraftwagen
SE1950598A1 (en) * 2019-05-20 2020-09-29 Scania Cv Ab Exhaust gas aftertreatment system
CN111677579B (zh) * 2020-06-29 2021-05-18 潍柴动力股份有限公司 一种尿素喷射控制方法、装置及电子设备
CN114704356B (zh) * 2021-04-25 2024-02-27 长城汽车股份有限公司 降低尾气中n2o的方法、装置、电子设备及存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001000840A (ja) * 1999-06-21 2001-01-09 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 排ガス浄化装置
JP2008255899A (ja) * 2007-04-05 2008-10-23 Toyota Motor Corp アンモニア酸化触媒におけるｎ２ｏ生成量推定方法および内燃機関の排気浄化システム
JP2010071255A (ja) * 2008-09-22 2010-04-02 Nippon Soken Inc 内燃機関の排気浄化制御装置及び排気浄化システム

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5270025A (en) 1991-04-05 1993-12-14 Energy & Environmental Research Corp. Methods for controlling N2 O emissions and for the reduction of NO.sub.x emissions in combustion systems while controlling N2 O emissions
US5547650A (en) 1994-03-24 1996-08-20 The Regents Of The University Of California Process for removal of oxides of nitrogen
JP2007327377A (ja) * 2006-06-07 2007-12-20 Hitachi Ltd 排気ガス浄化装置
JP5459965B2 (ja) * 2008-02-05 2014-04-02 メタウォーター株式会社 排ガス中のｎ２ｏ除去方法
US8071037B2 (en) 2008-06-25 2011-12-06 Cummins Filtration Ip, Inc. Catalytic devices for converting urea to ammonia
SE536140C2 (sv) * 2010-08-13 2013-05-28 Scania Cv Ab Arrangemang och förfarande för att styra mängden av ett reduktionsmedel som tillförs en avgasledning hos en förbränningsmotor
DE102010055642B4 (de) * 2010-11-08 2013-11-21 Volkswagen Ag Verfahren und Steuergerät zur Dosierung eines Reduktionsmittelträgers stromauf eines SCR-Katalysators
JP5732297B2 (ja) * 2011-03-31 2015-06-10 エヌ・イーケムキャット株式会社 アンモニア酸化触媒、および排気ガス浄化装置並びに排気ガス浄化方法
EP2692437B1 (en) * 2011-03-31 2023-09-20 N.E. Chemcat Corporation Ammonia oxidation catalyst, exhaust gas purification device using same, and exhaust gas purification method
US9517457B2 (en) * 2013-10-30 2016-12-13 Cummins Inc. Aftertreatment systems with reduced N2O generation
US9561469B2 (en) * 2014-03-24 2017-02-07 Johnson Matthey Public Limited Company Catalyst for treating exhaust gas

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001000840A (ja) * 1999-06-21 2001-01-09 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 排ガス浄化装置
JP2008255899A (ja) * 2007-04-05 2008-10-23 Toyota Motor Corp アンモニア酸化触媒におけるｎ２ｏ生成量推定方法および内燃機関の排気浄化システム
JP2010071255A (ja) * 2008-09-22 2010-04-02 Nippon Soken Inc 内燃機関の排気浄化制御装置及び排気浄化システム

Also Published As

Publication number Publication date
SE1350535A1 (sv) 2013-11-04
BR112014027095A2 (pt) 2017-06-27
US20150093311A1 (en) 2015-04-02
SE539586C2 (sv) 2017-10-17
KR101652454B1 (ko) 2016-08-30
CN104271910A (zh) 2015-01-07
US9333462B2 (en) 2016-05-10
WO2013165309A1 (en) 2013-11-07
RU2014148681A (ru) 2016-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101652454B1 (ko) 배기 후처리 시스템 및 그와 같은 시스템에 관한 방법
US8528319B2 (en) Apparatus, system, and method for mitigating diesel exhaust fluid deposits and associated conditions
RU2736984C2 (ru) Способ и устройство эксплуатации системы нейтрализации отработавших газов
JP3284274B2 (ja) ディーゼル車両用窒素酸化物の浄化制御方法
EP2966277B1 (en) Control method for exhaust gas aftertreatment device
US9061245B2 (en) Method for reducing nitrogen oxides in diesel-engine exhaust gases and exhaust gas aftertreatment system for carrying out the method
US8316634B2 (en) Ammonia load control for SCR catalyst prior to DPF regeneration
JP5000405B2 (ja) 排気浄化装置
US8161731B2 (en) Selective catalytic reduction using controlled catalytic deactivation
US8910466B2 (en) Exhaust aftertreatment system with diagnostic delay
EP2019190A1 (en) Exhaust gas after treatment system for internal combustion engine
KR101028556B1 (ko) 배기 가스 정화 장치
CN104662269A (zh) 内燃机的排气净化系统
JP2014505205A (ja) 排気後処理システムを監視および調整するための方法
KR20140005791A (ko) 내연기관의 배기 가스를 정화하는 방법 및 장치
EP2885514B1 (en) Exhaust aftertreatment system and method pertaining to such a system
US10323559B1 (en) Methods for controlling selective catalytic reduction systems
US11162402B2 (en) Selective catalytic reduction system
KR101461869B1 (ko) 선택적 환원 촉매 내 탄화수소의 흡장을 방지하는 방법 및 그 장치
KR100820395B1 (ko) 배기가스의 질소산화물 저감방법 및 장치
JP2009013930A (ja) 排気浄化装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190729

Year of fee payment: 4