RU2623003C2 - Detection method of sulphur poisoning within exhaustion cleaning system - Google Patents
Detection method of sulphur poisoning within exhaustion cleaning system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2623003C2 RU2623003C2 RU2014148590A RU2014148590A RU2623003C2 RU 2623003 C2 RU2623003 C2 RU 2623003C2 RU 2014148590 A RU2014148590 A RU 2014148590A RU 2014148590 A RU2014148590 A RU 2014148590A RU 2623003 C2 RU2623003 C2 RU 2623003C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nox2
- doc
- temperature
- reducing agent
- dpf
- Prior art date
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]
-
- 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
- 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
- F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
- F01N3/0871—Regulation of absorbents or adsorbents, e.g. purging
- F01N3/0885—Regeneration of deteriorated absorbents or adsorbents, e.g. desulfurization of NOx traps
-
- 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
- F01N3/105—General auxiliary catalysts, e.g. upstream or downstream of the main catalyst
- F01N3/106—Auxiliary oxidation catalysts
-
- 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
-
- 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
- F01N11/002—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
-
- 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
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
-
- 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
- F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
- F01N2550/04—Filtering activity of particulate filters
-
- 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
- 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
- F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
- F01N2570/04—Sulfur or sulfur oxides
-
- 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
- F01N2900/0412—Methods of control or diagnosing using pre-calibrated maps, tables or charts
-
- 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
- F01N2900/1404—Exhaust gas temperature
-
- 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
- F01N2900/1602—Temperature of exhaust gas apparatus
-
- 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
- F01N2900/1606—Particle filter loading or soot amount
-
- 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
-
- 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)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Настоящее изобретение относится к системе доочистки выхлопа и к способу для такой системы согласно ограничительным частям независимых пунктов формулы изобретения.The present invention relates to an exhaust aftertreatment system and to a method for such a system according to the restrictive parts of the independent claims.
В частности, способ и система приспосабливаются, чтобы обнаруживать отравление серой окислительного нейтрализатора дизельных выхлопных газов (DOC) в системе доочистки выхлопа.In particular, the method and system are adapted to detect sulfur poisoning of a Dioxide Oxidation Converter (DOC) in an exhaust aftertreatment system.
Двигатель внутреннего сгорания сжигает смесь воздуха и топлива для того, чтобы формировать движущий крутящий момент. Процесс сгорания формирует выхлопные газы, которые доставляются из двигателя в атмосферу. Выхлопные газы содержат окислы азота (NO x ), углекислый газ (CO2), монооксид углерода (CO) и частицы. NOx - составной термин, чтобы обозначать выхлопные газы, которые состоят, в первую очередь, из окиси азота (NO) и двуокиси азота (NO2). Система доочистки выхлопа очищает выхлопные выбросы для того, чтобы снижать их, прежде чем они выпускаются в атмосферу. В приводимой в пример системе доочистки выхлопа дозирующая система впрыскивает восстанавливающий агент в выхлопные газы выше по потоку от каталитического нейтрализатора с избирательным каталитическим восстановлением (SCR-катализатора). Смесь выхлопных газов и восстанавливающего агента реагирует в SCR-катализаторе и, таким образом, уменьшает количества NOx, выбрасываемые в атмосферу.An internal combustion engine burns a mixture of air and fuel in order to generate a driving torque. The combustion process generates exhaust gases that are delivered from the engine to the atmosphere. The exhaust gases contain nitrogen oxides (NO x ), carbon dioxide (CO 2 ), carbon monoxide (CO) and particles. NO x is a composite term to mean exhaust gases, which primarily consist of nitric oxide (NO) and nitrogen dioxide (NO 2 ). The exhaust aftertreatment system cleans the exhaust emissions in order to reduce them before they are released into the atmosphere. In an exemplary exhaust aftertreatment system, a metering system injects a reducing agent into the exhaust gases upstream of a selective catalytic reduction catalyst (SCR catalyst). The mixture of exhaust gases and a reducing agent reacts in an SCR catalyst and thus reduces the amount of NO x emitted to the atmosphere.
Одним примером восстанавливающего агента является жидкая мочевина, коммерчески доступная в форме AdBlue®. Эта жидкость является нетоксичным раствором мочевины в воде, который используется, чтобы химически уменьшать выбросы окислов азота, в частности для грузовых транспортных средств с дизельными двигателями.One example of a reducing agent is liquid urea, commercially available in the form of AdBlue®. This liquid is a non-toxic solution of urea in water, which is used to chemically reduce emissions of nitrogen oxides, in particular for freight vehicles with diesel engines.
Восстанавливающий агент реагирует с NOx в SCR-катализаторе, чтобы влиять на уменьшение NOx. Более конкретно, восстанавливающий агент разрушается и формирует аммиак (NH3), который затем реагирует с NOx, чтобы формировать воду и газообразный азот (N2).The reducing agent reacts with NO x in the SCR catalyst to influence the reduction of NO x . More specifically, the reducing agent breaks down and forms ammonia (NH 3 ), which then reacts with NO x to form water and nitrogen gas (N 2 ).
Чтобы добиваться описанного снижения NOx, NH3 должен храниться в SCR-катализаторе. Для того чтобы каталитический нейтрализатор работал эффективно, это хранение должно быть на соответствующем уровне. Более подробно, снижние NOx, эффективность преобразования зависят от уровня хранения.In order to achieve the described reduction in NO x , NH 3 must be stored in an SCR catalyst. In order for the catalytic converter to work efficiently, this storage must be at an appropriate level. In more detail, lower NO x conversion efficiency depends on storage level.
Поддержание высокой эффективности преобразования в различных рабочих условиях зависит от поддержания хранения NH3. Уровень NH3, однако, должен постепенно уменьшаться, когда температура SCR-катализатора растет, чтобы избегать выбросов NH3 (т.е. излишек NH3 выбрасывается из каталитического нейтрализатора), которые могут снижать эффективность преобразования каталитического нейтрализатора.Maintaining high conversion efficiency under various operating conditions depends on maintaining the storage of NH 3 . The level of NH 3 , however, should gradually decrease as the temperature of the SCR catalyst rises to avoid NH 3 emissions (i.e., excess NH 3 emitted from the catalyst), which can reduce the conversion efficiency of the catalyst.
Вкратце, чтобы удовлетворять более строгим природоохранным требованиям, производители транспортных средств все больше используют системы с SCR-катализатором, чтобы устранять окислы азота (NOx) из выхлопных газов дизельного двигателя. Это выполняется посредством впрыскивания раствора аммиака в SCR-катализатор, чтобы помогать преобразовывать NOx-частицы в газообразный азот и воду. Необходимо обеспечивать стратегию очистки выхлопа, чтобы достаточное количество NOx было преобразовано, в то же самое время стараясь не впрыскивать слишком много аммиака, как по природоохранным причинам, так и по причинам экономии.In short, to meet more stringent environmental requirements, vehicle manufacturers are increasingly using SCR catalyst systems to remove nitrogen oxides (NO x ) from diesel engine exhaust. This is accomplished by injecting an ammonia solution into the SCR catalyst to help convert NO x particles to nitrogen gas and water. It is necessary to provide an exhaust treatment strategy so that a sufficient amount of NO x is converted, while at the same time trying not to inject too much ammonia, both for environmental reasons and for reasons of economy.
По меньшей мере один окислительный нейтрализатор дизельных выхлопных газов (DOC) также используется в системах доочистки выхлопа, так же как и один или более фильтров твердых частиц дизельных выхлопных газов (DPF), которые зачастую снабжены каталитическим покрытием. Целью покрытия, среди прочего, является формирование достаточного количества NO2, чтобы добиваться пассивного окисления сажи, которая захватывается посредством DPF. Это выполняется, среди прочего, посредством реакции C + NO2 → CO + NO.At least one Dioxide Oxidizer (DOC) is also used in exhaust aftertreatment systems, as well as one or more diesel particulate filter (DPF) filters, which are often catalytic coated. The purpose of the coating, among other things, is to form a sufficient amount of NO 2 to achieve passive oxidation of the carbon black that is captured by DPF. This is done, inter alia, by the reaction C + NO 2 → CO + NO.
Образование NO2 в DOC будет зависеть, среди прочего, от массового расхода выхлопных газов и температуры в DOC. В дополнение к зависимости от потока и температуры DOC и/или каталитическое покрытие в DPF сохраняет серу (S), которая может присутствовать в выхлопных газах, при более низких температурах, и выбрасывает серу при температурах типично выше 400°C. Если рабочие условия вынуждают абсорбировать много серы, DOC будет отравлен, т.е. образование NO2 будет заторможено. Содержимое NO2 после DPF будет также зависеть от состояния DPF относительно отравления серой. Сера, таким образом, является главной причиной того, что образование NO2 уменьшается в DOC и на каталитическом покрытии DPF. Фактические температуры абсорбции серы и выброса серы зависят от конкретной смеси катализатора и конкретных рабочих условий.The formation of NO 2 in the DOC will depend, inter alia, on the mass flow of exhaust gases and the temperature in the DOC. In addition to depending on flow and temperature, the DOC and / or catalytic coating in DPF retains sulfur (S), which may be present in the exhaust gas, at lower temperatures, and emits sulfur at temperatures typically above 400 ° C. If operating conditions force the absorption of a lot of sulfur, the DOC will be poisoned, i.e. NO 2 formation will be inhibited. The content of NO 2 after DPF will also depend on the state of DPF with respect to sulfur poisoning. Sulfur, therefore, is the main reason that the formation of NO 2 decreases in DOC and on the catalytic coating of DPF. Actual sulfur absorption and sulfur emission temperatures depend on the particular catalyst mixture and specific operating conditions.
Дизельное топливо с низким содержанием серы (ниже 10 мг/л), которое в настоящее время, как правило, доступно в Европе и США, может быть использовано в течение достаточного количества часов или дней работы двигателя без превышения температур выхлопа в 400°C, прежде чем появится заметное уменьшение в образовании NO2 в DOC и/или DPF, покрытом каталитическим материалом. Движущиеся таким образом тяжелые транспортные средства являются необычными, но могут встречаться. Однако отравление серой DOC и/или покрытого DPF может происходить быстрее, если водитель использует топливо, которое имеет более высокое содержание серы, например при движении в странах, где не существует малосернистого топлива, или если транспортное средство случайно заправляется топливом с высоким содержанием серы.Low sulfur diesel fuel (below 10 mg / l), which is currently generally available in Europe and the USA, can be used for a sufficient number of hours or days of engine operation without exceeding the exhaust temperature of 400 ° C before than there will be a noticeable decrease in the formation of NO 2 in DOC and / or DPF coated with a catalytic material. Heavy vehicles moving in this way are unusual, but can occur. However, sulfur poisoning of DOC and / or DPF coated can occur faster if the driver uses a fuel that has a higher sulfur content, for example when driving in countries where there is no low sulfur fuel, or if the vehicle accidentally refuel with high sulfur content.
Следовательно, важно обнаруживать такое отравление и устранять серу из DOC. Сера устраняется из DOC и/или покрытого DPF посредством нагрева каталитических нейтрализаторов свыше 400°C в течение достаточного времени, например более пяти минут, что может быть выполнено посредством впрыска топлива в выхлопные газы или посредством активации горелки.Therefore, it is important to detect such poisoning and eliminate sulfur from the DOC. Sulfur is removed from the DOC and / or DPF coated by heating the catalysts above 400 ° C for a sufficient time, for example more than five minutes, which can be accomplished by injecting fuel into the exhaust gases or by activating the burner.
Температура, подразумеваемая при десульфуризации, не влияет на SCR-катализатор, который будет во время этого находиться при температуре, при которой он работает очень эффективно, и существует минимальное влияние на соотношение между NO2 и NO.The temperature implied by desulfurization does not affect the SCR catalyst, which will be at that time at a temperature at which it works very efficiently, and there is minimal effect on the ratio between NO 2 and NO.
Датчики, используемые для измерения содержимого окислов азота выхлопных газов, зачастую являются очень дорогостоящими компонентами. NOx-датчики зачастую изготовлены из керамических оксидов металла, обычно циркония, стабилизированного иттрием (YSZ). YSZ прессуется, чтобы формировать твердую керамику, которая проводит ионы кислорода при высоких температурах, приблизительно от 400°C. Чтобы получать сигнал измерения, пара электродов из благородного металла помещается на поверхность, делая возможным измерение изменений в напряжении или токе электрического сигнала как функции концентрации NOx.Sensors used to measure the content of nitrogen oxides from exhaust gases are often very expensive components. NO x sensors are often made of ceramic metal oxides, usually yttrium stabilized zirconium (YSZ). YSZ is pressed to form a solid ceramic that conducts oxygen ions at high temperatures, from about 400 ° C. To receive a measurement signal, a pair of noble metal electrodes is placed on the surface, making it possible to measure changes in the voltage or current of the electrical signal as a function of NO x concentration.
Для датчика должны удовлетворяться высокие требования, чтобы добиваться чувствительности и надежности, требуемой для измерений в потоках выхлопных газов. Стоимость NOx-датчиков, следовательно, является высокой.High requirements must be met for the sensor in order to achieve the sensitivity and reliability required for measurements in exhaust gas streams. The cost of NO x sensors is therefore high.
NOx -датчик формирует выходной сигнал, который представляет совокупность содержимого NO и NO2.The NO x sensor generates an output signal that represents a combination of the contents of NO and NO 2 .
Выше по потоку от DOC (см. фиг. 1) выхлопные газы содержат около 90% (±5%) NO и остальное NO2. Это соотношение может быть оценено из теоретических моделей.Upstream of the DOC (see FIG. 1), the exhaust gases contain about 90% (± 5%) NO and the rest NO 2 . This ratio can be estimated from theoretical models.
Известно, что NOx-датчик имеет различные чувствительности к NO и NO2, его чувствительность к NO больше, чем к NO2. Выходной сигнал SNOX от NOx-датчика может тогда быть выражен как SNOX=A×[NO]+Bx×[NO2], где A>B.It is known that the NO x sensor has different sensitivities to NO and NO 2 ; its sensitivity to NO is greater than to NO 2 . The output signal S NOX from the NO x sensor can then be expressed as S NOX = A × [NO] + B x × [NO 2 ], where A> B.
WO 2010/068147 описывает, как диагностика отравления серой выполняется в системе с одним NOx-датчиком перед ASC (последняя часть некоторых SCR-катализаторов со специальными покрытиями) и другим после ASC.WO 2010/068147 describes how the diagnosis of sulfur poisoning is performed in a system with one NO x sensor before the ASC (the last part of some SCR catalysts with special coatings) and the other after the ASC.
Диагностика тогда использует уровни NOx, чтобы обнаруживать и регулировать SCR-катализатор. WO 2010/068147 ссылается на способ для доочистки выхлопных газов в случаях, когда система содержит DOC и DPF. Способ описывает возможность обнаружения отравления серой в DOC и DPF посредством измерения их способности формировать NO2. Это может, среди прочего, быть измерено посредством NOx-датчиков и затем сравнено с расчетными значениями.Diagnostics then uses NO x levels to detect and regulate the SCR catalyst. WO 2010/068147 refers to a method for post-treatment of exhaust gases in cases where the system contains DOC and DPF. The method describes the possibility of detecting sulfur poisoning in DOC and DPF by measuring their ability to form NO 2 . This can, among other things, be measured by NO x sensors and then compared with the calculated values.
US 2008/216466, US 2003/032188 и US 2005/109022 являются примерами патентных спецификаций, ссылающихся на различные способы для устранения нежелательных веществ (например, серы) из катализатора. Например, степень отравления серой вычисляется посредством измерения возможности катализатора устранять NOx-газы. Это достигается посредством измерения содержимого NOx-газов до и после каталитического нейтрализатора.US 2008/216466, US 2003/032188 and US 2005/109022 are examples of patent specifications that refer to various methods for removing unwanted substances (e.g. sulfur) from a catalyst. For example, the degree of sulfur poisoning is calculated by measuring the ability of the catalyst to eliminate NO x -gases. This is achieved by measuring the contents of NO x gases before and after the catalytic converter.
Отравление серой DOC и DPF с каталитическими покрытиями является известной проблемой, которая может, среди прочего, быть вызвана использованием топлива с очень большим содержанием серы. В настоящее время не существует надежных способов получения указаний, что произошло отравление серой, и целью настоящего изобретения является указание такого способа.The sulfur poisoning of DOC and DPF with catalytic coatings is a known problem that can, among other things, be caused by the use of fuels with very high sulfur content. Currently, there are no reliable methods for obtaining indications that sulfur poisoning has occurred, and the aim of the present invention is to indicate such a method.
В настоящее время может случаться, что предупредительная лампа зажигается ошибочно, чтобы указывать слишком высокие уровни выбросов, что косвенно вызывается отравлением серой. Другой целью изобретения является предоставление раннего указания о том, что возможно произошло отравление серой, и, тем самым делать возможным инициирование контрмер.At present, it may happen that a warning lamp is fired erroneously to indicate too high emission levels, which is indirectly caused by sulfur poisoning. Another objective of the invention is to provide an early indication that sulfur poisoning may have occurred, and thereby make possible the initiation of countermeasures.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Вышеописанные задачи решаются с помощью изобретения, определенного независимыми пунктами формулы изобретения.The above problems are solved using the invention defined by the independent claims.
Предпочтительные варианты осуществления определяются зависимыми пунктами формулы изобретения.Preferred embodiments are defined by the dependent claims.
NOx-датчик приспосабливается, чтобы формировать выходной сигнал, который представляет совокупность содержимого NO и NO2, и настоящее изобретение использует тот факт, что используемые NOx-датчики имеют различные чувствительности к NO и NO2, в качестве основы для получения диагноза отравления серой. Способность DOC и DPF преобразовывать NO в NO2 является хорошим показателем отравления серой.The NO x sensor is adapted to produce an output signal that represents a combination of NO and NO 2 contents, and the present invention exploits the fact that the NO x sensors used have different sensitivities to NO and NO 2 as the basis for the diagnosis of sulfur poisoning . The ability of DOC and DPF to convert NO to NO 2 is a good indicator of sulfur poisoning.
Когда пропорция NO2 относительно пропорции NO увеличивается за счет окисления, которое обычно выполняется в DOC/DPF, когда он не отравлен, это означает, что сила выходного сигнала из NOx-датчика ниже по потоку от SCR-катализатора (NOX2) (см. фиг. 1) будет уменьшаться при температурах выше 150°C. Однако уменьшение не является линейным на протяжении диапазона температур и диапазона расхода, а достигает максимума перед снижением активности, но никогда не падает ниже 150°C.When the proportion of NO 2 relative to the proportion of NO increases due to oxidation, which is usually performed in DOC / DPF, when it is not poisoned, this means that the output signal strength from the NO x sensor is downstream of the SCR catalyst (NOX2) (see Fig. 1) will decrease at temperatures above 150 ° C. However, the decrease is not linear over the temperature range and flow range, but reaches a maximum before a decrease in activity, but never drops below 150 ° C.
Если DOC/DPF отравлен, уменьшение, следовательно, не будет таким большим. Если он полностью отравлен, практически не будет изменения в сигнале. Это означает, например, что вычисленный виртуальный NOx-сигнал после DOC/DPF будет ошибочно скорректирован и может, следовательно, быть причиной указания в целом слишком высокой мощности сигнала, т.е. слишком высокого содержания NO/NO2.If the DOC / DPF is poisoned, the decrease will therefore not be so large. If it is completely poisoned, there will be practically no change in the signal. This means, for example, that the calculated virtual NO x signal after the DOC / DPF will be erroneously corrected and may, therefore, cause the indication of a generally too high signal power, i.e. too high NO / NO 2 content.
Сравнивая фактические NOx-сигналы, измеренные ниже по потоку от SCR-катализатора, с ожидаемыми сигналами и связывая их с какими-либо предыдущими измеренными сигналами и дозаправками топлива, возможно согласно изобретению обнаруживать ухудшение преобразования NO в NOx и последующее отравление серой.By comparing the actual NO x signals measured downstream of the SCR catalyst with the expected signals and associating them with any previous measured signals and fuel refueling, it is possible according to the invention to detect a deterioration in the conversion of NO to NO x and subsequent sulfur poisoning.
Преимуществом изобретения является то, что существующие датчики могут использоваться, чтобы обнаруживать модель поведения, которая в ином случае потребует отдельного датчика или посещения мастерской. Таким образом, возможно на более ранней стадии получать указание отравления серой и инициировать более ранние контрмеры.An advantage of the invention is that existing sensors can be used to detect a behavior model that would otherwise require a separate sensor or a workshop visit. Thus, it is possible at an earlier stage to receive an indication of sulfur poisoning and initiate earlier countermeasures.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Фиг. 1 - схематичная иллюстрация системы доочистки выхлопа согласно настоящему изобретению;FIG. 1 is a schematic illustration of an exhaust aftertreatment system according to the present invention;
Фиг. 2 - график содержания окисла азота в выхлопных газах в первом и втором NOx-датчиках; иFIG. 2 is a graph of the content of nitric oxide in exhaust gases in the first and second NO x sensors; and
Фиг. 3 - схематичная блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая настоящее изобретение.FIG. 3 is a schematic flowchart illustrating the present invention.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
Предпочтительные варианты осуществления изобретения сейчас будут описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи.Preferred embodiments of the invention will now be described with reference to the accompanying drawings.
Фиг. 1 представляет собой схематичную иллюстрацию системы доочистки выхлопа согласно настоящему изобретению.FIG. 1 is a schematic illustration of an exhaust aftertreatment system according to the present invention.
Она изображает систему 2 доочистки выхлопа для двигателя 4 внутреннего сгорания, который формирует поток 6 выхлопных газов. Система 2 содержит по меньшей мере один окислительный нейтрализатор дизельных выхлопных газов (DOC), предназначенный, среди прочего, для того, чтобы преобразовывать NO в NO2, и по меньшей мере один каталитический нейтрализатор с избирательным каталитическим восстановлением (SCR-катализатор). Фильтр твердых частиц дизельных выхлопных газов (DPF) предпочтительно также предоставляется ниже по потоку от DOC. Этот фильтр может быть без покрытия или снабжен каталитическим покрытием. Здесь собираются сажа и пепел, а также выполняется некоторое преобразование NO в NO2.It depicts an
Система дополнительно содержит устройство 8 с восстанавливающим агентом, приспособленное для того, чтобы подавать восстанавливающий агент 10, например мочевину или аммиак, в поток 6 выхлопных газов выше по потоку от упомянутого SCR-катализатора, где NO и NO2(NOx) затем преобразуются в N2. Количество подаваемого восстанавливающего агента управляется средством управления (не изображено) в зависимости, среди прочего, от наблюдаемого содержания окислов азота и температуры выхлопных газов.The system further comprises a reducing
Первый NOx-датчик 12 предоставляется выше по потоку от упомянутого DOC и приспосабливается, чтобы измерять содержание смесей (NOx) окислов азота в потоке выхлопных газов и формировать на его основе первый выходной NOx-сигнал (NOX1). Второй NOx-датчик 14 предоставляется ниже по потоку от упомянутого SCR-катализатора и приспосабливается, чтобы измерять содержимое смесей (NOx) окислов азота в потоке выхлопных газов и формировать на его основе второй выходной NOx-сигнал (NOX2) и по меньшей мере один температурный датчик 16 предоставляется, чтобы отслеживать температуру потока выхлопных газов и формировать на ее основе по меньшей мере первый температурный сигнал (T1). Схема показывает четыре температурных датчика 16 для измерения температуры потока выхлопных газов в различных точках в системе доочистки выхлопа. Они помещаются до и после DOC и до и после SCR-катализатора и формируют соответствующие температурные сигналы T1, T2, T3 и T4.The first NO x sensor 12 is provided upstream of the aforementioned DOC and is adapted to measure the content of nitrogen oxide mixtures (NO x ) in the exhaust gas stream and form a first output NO x signal (NOX1) based thereon. The second NO x sensor 14 is provided downstream of the SCR catalyst and is adapted to measure the contents of the mixtures (NO x ) of nitrogen oxides in the exhaust stream and to form a second output NO x signal (NOX2) and at least one
Система 2 доочистки выхлопа содержит согласно изобретению вычислительный блок 18, которому первый и второй выходные NOx-сигналы (NOX1, NOX2) и упомянутый первый температурный сигнал (T1) или один или более температурных сигналов имеют возможность передаваться. Первый и второй NOx-датчики 12, 14 приспосабливаются, чтобы измерять содержание смесей NOX1 окислов азота выше по потоку от упомянутого DOC и практически одновременно измерять содержание смесей NOX2 окислов азота ниже по потоку от SCR-катализатора, когда восстанавливающий агент 10 не подается в поток 6 выхлопных газов из устройства 8 восстанавливающего агента. Температурный датчик или датчики 16 также приспосабливаются, чтобы измерять температуру T, когда выполняются измерения NOX1 и NOX2.The
Вычислительный блок 18 затем сравнивает NOX2 или значение, связанное с NOX2, с критерием обнаружения, который относится к измеренной температуре, и формирует на основе сравнения указывающий сигнал 20.
В одном варианте осуществления критерий обнаружения является предварительно определенным пороговым значением NOXtr, связанным с измеренной температурой, и указывающий сигнал 20 формируется, если NOX2 больше NOXtr. В этом варианте осуществления NOXtr может, например, быть выбран так, чтобы быть в предварительно определенной связи с NOX1.In one embodiment, the detection criterion is a predetermined threshold value NOXtr associated with the measured temperature, and an
Фиг. 2 представляет собой график, показывающий содержание оксида азота в выхлопных газах в первом и втором NOx-датчиках. Следует подчеркнуть, что график, прежде всего, предназначен для того, чтобы иллюстрировать аспекты, которые важны для иллюстрации изобретения, и, следовательно, является упрощенным.FIG. 2 is a graph showing the content of nitric oxide in exhaust gases in the first and second NO x sensors. It should be emphasized that the graph is primarily intended to illustrate aspects that are important to illustrate the invention, and therefore is simplified.
Как может быть видно на чертеже, содержание оксида азота NOX1, измеренное первым NOx-датчиком 12, является постоянным независимо от температуры. Измерение посредством второго NOx-датчика 14, когда восстанавливающий агент не подается, будет показывать амплитуду выходного сигнала, уменьшающуюся, если DOC (и, где применимо, DPF) работает как предполагается, т.е., если отравления серой не произошло. Пропорция NO2 в NOх будет, следовательно, увеличиваться относительно пропорции NO и различные чувствительности датчика к NO и NO2 будут вызывать уменьшение амплитуды NOX2. Это иллюстрируется на чертеже посредством уменьшения NOX2 с увеличением температур.As can be seen in the drawing, the content of nitric oxide NOX1 measured by the first NO x sensor 12 is constant regardless of temperature. Measurement by the second NO x sensor 14, when no reducing agent is supplied, will show the amplitude of the output signal decreasing if the DOC (and, where applicable, DPF) works as expected, i.e. if sulfur poisoning has not occurred. The proportion of NO 2 in NO x will therefore increase with respect to the proportion of NO and the different sensitivities of the sensor to NO and NO 2 will cause a decrease in the amplitude of NOX2. This is illustrated in the drawing by decreasing NOX2 with increasing temperatures.
Сравнивая NOX1 и NOX2 при одинаковой температуре (350°C на чертеже) с пороговым значением NOXtr, которое применимо при этой температуре (в этом случае 350°C), возможно получать указание того, представляет ли NOX2 ожидаемое уменьшение. На чертеже сигнал NOX2 датчика при 350°C меньше NOXtr, что указывает, что не произошло отравления серой.By comparing NOX1 and NOX2 at the same temperature (350 ° C in the drawing) with the threshold value NOXtr, which is applicable at this temperature (in this
График также показывает кривую NOX2' (штрихпунктирная линия), представляющая выходные сигналы, полученные от второго NOx-датчика 14 в другой ситуации. Здесь выходной сигнал NOx-датчика выше NOXtr при 500°C, что может указывать отравление серой DOC (и/или DPF).The graph also shows the NOX2 'curve (dash-dot line) representing the output signals received from the second NO x sensor 14 in a different situation. Here, the output of the NO x sensor is higher than NOXtr at 500 ° C, which may indicate sulfur poisoning by DOC (and / or DPF).
В другом варианте осуществления вычислительный блок 18 приспосабливается так, чтобы проводить сравнение посредством определения ΔNOХ=|NOX1-NOX2|, сравнения ΔNOХ с предварительно определенным пороговым значением NOXtr', которое служит в качестве критерия обнаружения, и формирования указывающего сигнала 20, если ΔNOX ниже NOXtr'. В этом варианте осуществления разница между NOX1 и NOX2, таким образом, сравнивается с пороговым значением NOXtr'.In another embodiment, the
Пороговые значения предпочтительно выбираются так, что некоторое отклонение NOX2 требуется для того, чтобы было предоставлено указание. Это может означать в варианте осуществления, изображенном на фиг. 2, что NOXtr, например, должно быть на 10% выше, чем соответствующие "нормальные" значения NOX2. И в другом варианте осуществления, когда разница между NOX1 и NOX2 сравнивается с NOXtr', NOXtr', например, выбирается на 10% меньшим, чем "нормальная" разница.The threshold values are preferably selected such that some deviation of NOX2 is required for indication to be provided. This may mean in the embodiment of FIG. 2 that NOXtr, for example, should be 10% higher than the corresponding "normal" values of NOX2. And in another embodiment, when the difference between NOX1 and NOX2 is compared with NOXtr ', NOXtr', for example, is selected 10% smaller than the "normal" difference.
В обоих вариантах осуществления предпочтительно предоставляется таблица или простая база данных, например, в вычислительном блоке 18, содержащая согласованные значения для температур потока выхлопных газов и упомянутых предварительно определенных пороговых значений NOXtr или NOXtr'. Определение NOXtr подразумевает начало с NOX1 и предоставление возможности пороговому значению быть предварительно определенной долей NOX1, которое связано с температурой. Конечно, также возможно вычислять эти пороговые значения непосредственно на основе соотношения между температурой и содержанием NOx.In both embodiments, a table or a simple database is preferably provided, for example, in the
В одном варианте осуществления указывающий сигнал 20 приспосабливается, чтобы указывать, что DOC и/или DPF отравлены серой. Он может принимать форму сигнала тревоги для водителя, что транспортное средство должно заехать в мастерскую. Он может также означать, что контрмера немедленно инициируется, чтобы устранять серу из DOC и/или DPF, например, посредством повышения управляемым образом температуры выхлопных газов.In one embodiment, the indicating
Поскольку известно, что выходной сигнал от NOx-датчика по-разному чувствителен к NO и NO2, выходной сигнал от второго NOx-датчика подвергается подходящей корректировке значения, чтобы получить "истинное" NOx-значение, которое может затем быть задано относительно выходного сигнала от первого NOx-датчика. На практике это означает применение корректирующего значения к NOX2, которое тем самым предполагает более высокое значение. Если DOC и/или DPF отравлены, NOX2 будет, следовательно, увеличиваться и применение корректирующего значения будет тогда указывать содержание NOx, которое является слишком высоким и, следовательно, ошибочным.Since it is known that the output from the NO x sensor is differently sensitive to NO and NO 2 , the output from the second NO x sensor is adjusted appropriately to obtain a “true” NO x value, which can then be set relative to output signal from the first NO x sensor. In practice, this means applying a correction value to NOX2, which thereby implies a higher value. If the DOC and / or DPF is poisoned, NOX2 will therefore increase and the application of a correction value will then indicate a NO x content that is too high and therefore erroneous.
В дополнительном варианте осуществления система доочистки выхлопа приспосабливается, чтобы калибровать выходной сигнал NOX2 от второго NOx-датчика 14 относительно выходного сигнала NOX1 от первого NOx-датчика 12. Это выполняется посредством прохождения выхлопных газов через систему при низкой температуре, предпочтительно ниже 150°C, когда окисление практически не происходит в DOC, и восстанавливающий агент 10 не применяется к потоку выхлопных газов из устройства 8 с восстанавливающим агентом.In a further embodiment, the exhaust aftertreatment system is adapted to calibrate the NOX2 output signal from the second NO x sensor 14 with respect to the NOX1 output signal from the first NO x sensor 12. This is done by passing exhaust gases through the system at a low temperature, preferably below 150 ° C when oxidation practically does not occur in the DOC, and the reducing agent 10 is not applied to the exhaust stream from the
Это выполняется посредством измерения NOX1 и NOX2, определения NOX2k=NOX1-NOX2 и определения калиброванного значения для NOX2 в форме NOX2'=NOX2+NOX2k. Затем посредством вычислительного блока 18 проводится сравнение с калиброванным значением NOX2' вместо NOX2.This is done by measuring NOX1 and NOX2, determining NOX2k = NOX1-NOX2 and determining the calibrated value for NOX2 in the form NOX2 '= NOX2 + NOX2k. Then, by means of the
Настоящее изобретение относится также к способу для системы доочистки выхлопа для двигателя внутреннего сгорания, который формирует поток выхлопных газов. Способ иллюстрируется посредством схематичной блок-схемы последовательности операций на фиг. 3.The present invention also relates to a method for an exhaust aftertreatment system for an internal combustion engine that generates an exhaust gas stream. The method is illustrated by a schematic flowchart of FIG. 3.
Составные части системы доочистки выхлопа и их функции описаны подробно выше, и здесь делается ссылка на это описание.The components of the exhaust aftertreatment system and their functions are described in detail above, and reference is made here to this description.
Способ согласно изобретению включает этапы:The method according to the invention includes the steps of:
A - измерения содержания смесей NOX1 окислов азота выше по потоку от DOC и измерения практически в то же самое время содержания смесей NOX2 окислов азота ниже по потоку от SCR-катализатора, когда восстанавливающий агент не применяется к потоку выхлопных газов из устройства с восстанавливающим агентом,A - measurements of the content of NOX1 mixtures of nitrogen oxides upstream of the DOC and measurements at almost the same time as the content of NOX2 mixtures of nitrogen oxides downstream of the SCR catalyst when the reducing agent is not applied to the exhaust gas stream from the device with the reducing agent,
B - измерения температуры T, когда выполняются измерения NOX1 и NOX2,B - temperature measurements T, when measurements are made NOX1 and NOX2,
C - сравнения NOX2 или значения, связанного с NOX2, с критерием обнаружения, относящимся к измеренной температуре,C - comparisons of NOX2 or a value associated with NOX2 with a detection criterion related to the measured temperature,
D - формирования указывающего сигнала на основе сравнения.D - formation of the indicating signal based on comparison.
В одном варианте осуществления критерием обнаружения на этапе C является предварительно определенное пороговое значение NOXtr, связанное с измеренной температурой, и упомянутый указывающий сигнал формируется на этапе D, если NOX2 больше NOXtr.In one embodiment, the detection criterion in step C is a predetermined threshold value NOXtr associated with the measured temperature, and said indicating signal is generated in step D if NOX2 is greater than NOXtr.
В другом варианте осуществления этап A дополнительно содержит определение ΔNOХ=|NOX1-NOX2|, упомянутым критерием обнаружения на этапе C является предварительно определенное пороговое значение NOXtr', которое сравнивается с ΔNOХ, и упомянутый указывающий сигнал формируется на этапе D, если ΔNOХ меньше NOXtr'.In another embodiment, step A further comprises determining ΔNO X = | NOX1-NOX2 |, said detection criterion in step C is a predetermined threshold value NOXtr 'that is compared with ΔNO X , and said indicating signal is generated in step D if ΔNO X less NOXtr '.
Предварительно определенные пороговые значения, например, хранятся в таблице или базе данных, которая содержит согласованные значения для температур потока выхлопных газов и упомянутые предварительно определенные пороговые значения (NOXtr и NOXtr'). Как упомянуто выше, они также могут быть вычислены.Predefined threshold values, for example, are stored in a table or database that contains agreed values for exhaust gas flow temperatures and said predefined threshold values (NOXtr and NOXtr '). As mentioned above, they can also be calculated.
В одном варианте осуществления указывающий сигнал приспосабливается, чтобы указывать, что DOC и/или DPF отравлены серой. Он может принимать форму сигнала тревоги для водителя, что транспортное средство должно заехать в мастерскую. Он может также вызывать контрмеру, немедленно инициируемую для того, чтобы устранять серу из DOC и/или DPF, например, посредством повышения управляемым образом температуры выхлопных газов.In one embodiment, the indicating signal is adapted to indicate that DOC and / or DPF are sulfur poisoned. It can take the form of an alarm for the driver that the vehicle should call into the workshop. It can also trigger a countermeasure immediately triggered in order to remove sulfur from the DOC and / or DPF, for example, by increasing the temperature of the exhaust gas in a controlled manner.
В дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения способ содержит этап калибровки NOX2 при низкой температуре, предпочтительно ниже 150°C, когда окисление практически не происходит в DOC и восстанавливающий агент не применяется к потоку выхлопных газов из устройства с восстанавливающим агентом. Это достигается посредством измерения NOX1 и NOX2, определения калиброванного значения NOX2k=NOX1-NOX2 и определения калиброванного значения для NOX2 как NOX2'=NOX2+NOX2k, этапы способа, описанные выше, проводятся с калиброванным значением NOX2' вместо NOX2.In an additional embodiment of the present invention, the method comprises the step of calibrating NOX2 at a low temperature, preferably below 150 ° C, when oxidation practically does not occur in the DOC and the reducing agent is not applied to the exhaust gas stream from the reducing agent device. This is achieved by measuring NOX1 and NOX2, determining the calibrated value NOX2k = NOX1-NOX2 and determining the calibrated value for NOX2 as NOX2 '= NOX2 + NOX2k, the process steps described above are carried out with the calibrated value NOX2' instead of NOX2.
Настоящее изобретение не ограничивается предпочтительными вариантами осуществления, описанными выше. Могут быть использованы различные альтернативы, модификации и эквиваленты. Вышеописанные варианты осуществления, следовательно, не рассматриваются как ограничивающие защитные рамки изобретения, которые определяются прилагаемой формулой изобретения.The present invention is not limited to the preferred embodiments described above. Various alternatives, modifications, and equivalents may be used. The above described embodiments are therefore not considered to limit the protective scope of the invention as defined by the appended claims.
Claims (18)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE1250441-1 | 2012-05-03 | ||
SE1250441A SE538378C2 (en) | 2012-05-03 | 2012-05-03 | Method for detecting sulfur poisoning in an exhaust after-treatment system |
PCT/SE2013/050452 WO2013165302A1 (en) | 2012-05-03 | 2013-04-24 | Method for detecting sulphur poisoning in an exhaust treatment system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014148590A RU2014148590A (en) | 2016-06-20 |
RU2623003C2 true RU2623003C2 (en) | 2017-06-21 |
Family
ID=49514589
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014148590A RU2623003C2 (en) | 2012-05-03 | 2013-04-24 | Detection method of sulphur poisoning within exhaustion cleaning system |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2885513A4 (en) |
CN (1) | CN104271909A (en) |
BR (1) | BR112014026956A2 (en) |
RU (1) | RU2623003C2 (en) |
SE (1) | SE538378C2 (en) |
WO (1) | WO2013165302A1 (en) |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014203621B4 (en) * | 2014-02-27 | 2016-02-04 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | A method for detecting ashes in a particulate filter of an exhaust aftertreatment system of an internal combustion engine, control device and internal combustion engine |
JP6144652B2 (en) * | 2014-07-23 | 2017-06-07 | トヨタ自動車株式会社 | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
DE102017100518A1 (en) * | 2016-02-04 | 2017-08-10 | Umicore Ag & Co. Kg | System and process for exhaust gas purification while avoiding nitrous oxide |
FR3048721B1 (en) * | 2016-03-09 | 2018-03-16 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | METHODS AND SYSTEMS FOR DIAGNOSING DIESEL OXIDATION CATALYST |
FR3048722B1 (en) * | 2016-03-09 | 2018-03-16 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | METHODS AND SYSTEMS FOR DIAGNOSING A SELECTIVE CATALYTIC REDUCTION DEVICE |
CN106401704B (en) * | 2016-10-28 | 2019-01-04 | 东风商用车有限公司 | Sulfur poisoning eliminating device for SCR (selective catalytic reduction) catalyst of diesel engine and using method of sulfur poisoning eliminating device |
WO2018132059A1 (en) * | 2017-01-16 | 2018-07-19 | Scania Cv Ab | A system and a method for determining a cause for impaired performance of a catalytic configuration |
EP3498993A1 (en) * | 2017-12-15 | 2019-06-19 | Umicore Ag & Co. Kg | Combination of a zeolite based scr with a manganese-based scr in bypass |
SE542302C2 (en) * | 2018-04-24 | 2020-04-07 | Scania Cv Ab | Method and contol system for control of dosage of a reducing agent |
CN108868981B (en) * | 2018-06-29 | 2019-12-10 | 潍柴动力股份有限公司 | detection system and method |
CN109707494B (en) * | 2018-12-28 | 2020-04-24 | 潍柴动力股份有限公司 | Treatment method and device for post-treatment of sulfur poisoning |
DE112019007436B4 (en) | 2019-06-10 | 2022-09-29 | Cummins Emission Solutions Inc. | Fuel analysis systems and methods |
CN110273740B (en) * | 2019-07-01 | 2020-09-29 | 潍柴动力股份有限公司 | Method, device and system for monitoring sulfur poisoning of diesel oxidation catalyst |
CN110714823B (en) * | 2019-09-24 | 2020-11-20 | 潍柴动力股份有限公司 | DOC sulfur poisoning detection method and device and engine |
CN110578591B (en) * | 2019-09-29 | 2024-05-28 | 无锡威孚力达催化净化器有限责任公司 | Assembly integrated harness device for engine aftertreatment |
SE543753C2 (en) * | 2019-11-19 | 2021-07-13 | Scania Cv Ab | Method and system for diagnosing oxidation of a substance in an exhaust gas stream |
CN110761882B (en) * | 2019-12-26 | 2020-04-07 | 潍柴动力股份有限公司 | Method and system for judging SCR sulfur poisoning |
CN111770141B (en) * | 2020-06-12 | 2021-09-10 | 吉林大学 | Vehicle fuel sulfur content assessment method based on Internet of vehicles |
CN112539114B (en) * | 2020-12-01 | 2022-11-29 | 潍柴动力股份有限公司 | Method and device for treating sulfur poisoning of catalyst, electronic device and storage medium |
CN112983613B (en) * | 2021-03-29 | 2022-07-15 | 潍柴动力股份有限公司 | Nitrogen-oxygen sensor fault judgment method and related device |
CN113027581B (en) * | 2021-03-31 | 2022-01-25 | 潍柴动力股份有限公司 | Method and device for detecting sulfur poisoning of SCR (Selective catalytic reduction) catalyst |
CN114046197B (en) * | 2021-10-11 | 2023-03-21 | 潍柴动力股份有限公司 | Method and device for treating waste gas and readable storage medium |
CN114542249B (en) * | 2022-02-08 | 2023-04-18 | 潍柴动力股份有限公司 | Abnormality processing method for oxidation catalyst converter and related device |
CN114577688B (en) * | 2022-03-03 | 2024-08-20 | 潍柴动力股份有限公司 | System and method for detecting sulfur content of diesel oil for vehicle |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6161377A (en) * | 1997-10-25 | 2000-12-19 | Daimlerchrysler Ag | Internal-combustion engine system having a nitrogen oxide storage catalyst and an operating process therefor |
US20070199307A1 (en) * | 2004-07-23 | 2007-08-30 | Hino Motors, Ltd. | Method For Determining NOx Reduction Ratio In Exhaust Emission Control Device |
EP1936164A1 (en) * | 2006-12-22 | 2008-06-25 | Ford Global Technologies, LLC | An internal combustion engine system and a method for determining a condition of an exhaust gas treatment device in such a system |
RU2381370C1 (en) * | 2006-07-04 | 2010-02-10 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Exhaust gas purifier and method to purify internal combustion engine exhaust gases |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5363345B2 (en) * | 2007-02-21 | 2013-12-11 | ボルボ ラストバグナー アーベー | Control method for controlling exhaust aftertreatment system and exhaust aftertreatment system |
JP4355003B2 (en) * | 2007-03-08 | 2009-10-28 | 本田技研工業株式会社 | Control device for internal combustion engine |
JP4962348B2 (en) * | 2008-02-26 | 2012-06-27 | 日産自動車株式会社 | Exhaust purification device and purification method for internal combustion engine |
WO2010065963A2 (en) * | 2008-12-05 | 2010-06-10 | Cummins Ip, Inc. | Apparatus, system, and method for estimating an nox conversion efficiency of a selective catalytic reduction catalyst |
US8893476B2 (en) * | 2008-12-12 | 2014-11-25 | Volvo Lastvagnar Ab | SCR closed loop control system |
US8091416B2 (en) * | 2009-01-16 | 2012-01-10 | GM Global Technology Operations LLC | Robust design of diagnostic enabling conditions for SCR NOx conversion efficiency monitor |
-
2012
- 2012-05-03 SE SE1250441A patent/SE538378C2/en not_active IP Right Cessation
-
2013
- 2013-04-24 EP EP13784466.8A patent/EP2885513A4/en not_active Withdrawn
- 2013-04-24 RU RU2014148590A patent/RU2623003C2/en active
- 2013-04-24 CN CN201380023310.9A patent/CN104271909A/en active Pending
- 2013-04-24 WO PCT/SE2013/050452 patent/WO2013165302A1/en active Application Filing
- 2013-04-24 BR BR112014026956A patent/BR112014026956A2/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6161377A (en) * | 1997-10-25 | 2000-12-19 | Daimlerchrysler Ag | Internal-combustion engine system having a nitrogen oxide storage catalyst and an operating process therefor |
US20070199307A1 (en) * | 2004-07-23 | 2007-08-30 | Hino Motors, Ltd. | Method For Determining NOx Reduction Ratio In Exhaust Emission Control Device |
RU2381370C1 (en) * | 2006-07-04 | 2010-02-10 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Exhaust gas purifier and method to purify internal combustion engine exhaust gases |
EP1936164A1 (en) * | 2006-12-22 | 2008-06-25 | Ford Global Technologies, LLC | An internal combustion engine system and a method for determining a condition of an exhaust gas treatment device in such a system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE1250441A1 (en) | 2013-11-04 |
CN104271909A (en) | 2015-01-07 |
RU2014148590A (en) | 2016-06-20 |
EP2885513A1 (en) | 2015-06-24 |
WO2013165302A1 (en) | 2013-11-07 |
SE538378C2 (en) | 2016-06-07 |
BR112014026956A2 (en) | 2017-06-27 |
EP2885513A4 (en) | 2016-06-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2623003C2 (en) | Detection method of sulphur poisoning within exhaustion cleaning system | |
JP4718613B2 (en) | Exhaust aftertreatment system diagnostic method | |
US10077700B2 (en) | Method for checking the plausibility of a NOx sensor in an SCR catalytic converter system | |
US8694197B2 (en) | Gain/amplitude diagnostics of NOx sensors | |
US9133750B2 (en) | Method and system for verifying the operation of an SCR catalyst | |
US8844267B2 (en) | Method and system for controlling a nitrogen oxide (NOx) conversion efficiency monitor | |
US8783019B2 (en) | Apparatus and method for onboard performance monitoring of oxidation catalyst | |
US9678049B2 (en) | Method for processing measured values from a nitrogen oxide sensor | |
US9416708B2 (en) | Method for determining HC-conversion efficiency of a catalyst, a diagnostic device configured to carry out the method as well as a motor vehicle having such a catalyst | |
US8893476B2 (en) | SCR closed loop control system | |
US20160169073A1 (en) | System and method for diagnosing the selective catalytic reduction system of a motor vehicle | |
US9494096B2 (en) | Method and apparatus for determining the efficiency of an exhaust gas purification device | |
US9181845B2 (en) | Method for calculating the NO2 content at the inlet of a selective reduction catalyst and device for the implementation of this method | |
US8839612B2 (en) | Method for operating an exhaust system of an internal combustion engine | |
US9234474B2 (en) | Control oriented model for LNT regeneration | |
US10738677B2 (en) | Method for determining a corrected nitrogen oxide value and ammonia value in an internal combustion engine | |
JP2007170383A (en) | Autoexhaust posttreatment device monitoring method and apparatus | |
US10100701B2 (en) | Method for the diagnosis of an exhaust gas aftertreatment system for an internal combustion engine | |
US9790835B1 (en) | Catalyst failure detection based combined ammonia to NOx ratios, conversion inefficiency values and ammonia slip values | |
US8549836B2 (en) | Method for operating an exhaust system, exhaust system and vehicle having an exhaust system | |
US20170335730A1 (en) | Method for Determining a Soot Load of a Particle Filter Provided with a Selective Catalytic Coating | |
US20100170226A1 (en) | Diagnostic method for a reagent material to be introduced into an exhaust gas region of an internal combustion engine and device for performing the method | |
US20230167759A1 (en) | Method and system for sensor analysis in an exhaust gas aftertreatment system | |
FR2948979A1 (en) | Nitrogen oxide sensor diagnosing and controlling method for e.g. diesel engine of motor vehicle, involves calibrating zero value of nitrogen oxide sensor during phase in which engine functions along rich combustion mode | |
WO2015116145A1 (en) | On-board diagnostic monitoring of selective catalytic reduction catalysts |