RU2708173C2 - Method and electronic system for regeneration planning of depleted nitrogen oxides trap - Google Patents
Method and electronic system for regeneration planning of depleted nitrogen oxides trap Download PDFInfo
- Publication number
- RU2708173C2 RU2708173C2 RU2015151492A RU2015151492A RU2708173C2 RU 2708173 C2 RU2708173 C2 RU 2708173C2 RU 2015151492 A RU2015151492 A RU 2015151492A RU 2015151492 A RU2015151492 A RU 2015151492A RU 2708173 C2 RU2708173 C2 RU 2708173C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cleaning
- engine
- lean mixture
- schedule
- lean
- 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
- F01N3/0807—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
-
- 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
- F01N3/18—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
- 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
- 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
-
- 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
- F01N2560/025—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting O2, e.g. lambda sensors
-
- 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
- F01N2570/14—Nitrogen 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
- F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
- F01N2900/08—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the engine
-
- 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
- F01N2900/10—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the vehicle or its components
- F01N2900/102—Travelling distance
-
- 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
-
- 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]
-
- 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
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к регенерации накопителя оксидов азота (OA) обедненной смеси в двигателе автомобиля, и, в частности, к способу и устройству для планирования очистки накопителя оксидов азота обедненной смеси (НОА) от OA в процессе эксплуатации автомобиля.The present invention relates to the regeneration of a depleted nitrogen oxide (OA) storage device in an automobile engine, and in particular, to a method and apparatus for planning cleaning of an OA depleted nitrogen oxide storage (OA) device during an automobile operation.
Уровень техники и сущность изобретенияBACKGROUND AND SUMMARY OF THE INVENTION
НОА представляет собой устройство доочистки отработавших газов для двигателей, работающих на обедненных смесях. НОА следует периодически очищать с целью выпуска и преобразования оксидов азота (OA), накапливаемых в НОА в период работы двигателя на обедненной смеси. Для выполнения очистки двигатель переводят на работу на воздушно-топливной смеси с повышенным стехиометрическим соотношением компонентов. В результате работы на обогащенной смеси генерируется значительное количество окиси углерода (СО) и углеводородов (УВ) для преобразования накопленных OA. Как правило, режим очистки активируют на основании расчетной нагрузки НОА. То есть, когда расчетная масса OA, накапливаемых в НОА, превышает заранее установленное пороговое значение, запускается переход в режим очистки. Операция обогащения будет продолжаться в течение нескольких секунд, пока НОА не будет очищен от накопленных OA, после чего режим очистки прекращается и возобновляется обычный режим работы двигателя на обедненной смеси.NOA is an exhaust aftertreatment device for lean lean engines. NOA should be cleaned periodically to release and convert nitrogen oxides (OA) accumulated in NOA during engine lean operation. To perform cleaning, the engine is transferred to work on an air-fuel mixture with an increased stoichiometric ratio of components. As a result of working on the enriched mixture, a significant amount of carbon monoxide (CO) and hydrocarbons (HC) is generated to convert the accumulated OA. Typically, the cleaning mode is activated based on the estimated load of the NOA. That is, when the estimated mass of OA accumulated in the NOA exceeds a predetermined threshold value, the transition to the cleaning mode is started. The enrichment operation will continue for several seconds until the NOA is cleared of accumulated OA, after which the cleaning mode is terminated and the normal engine operation on the lean mixture is resumed.
Так как во время процесса очистки двигатель должен работать на смеси с обогащением относительно стехиометрического соотношения, очистка окажет значительное отрицательное воздействие на экономию топлива по сравнению с экономией топлива в режиме работы на обедненной смеси и, поэтому, обычной практикой является оптимизация времени очистки с целью снизить потери при экономии топлива.Since the engine must run on a mixture with enrichment relative to the stoichiometric ratio during the cleaning process, cleaning will have a significant negative impact on fuel economy compared to fuel economy in lean mode and therefore it is common practice to optimize the cleaning time to reduce losses while saving fuel.
Далее известно, что, поскольку регенерация устройства доочистки НОА требует работы двигателя на богатой смеси, это приводит к определенному перемешиванию топлива с маслом, используемым для смазки двигателя, и таким образом к разжижению масла. Поэтому, распространенной практикой является задержка регенерации НОА, пока уровень OA, накапливаемых в НОА, не достигнет заранее установленного высокого уровня с целью накопления в НОА максимального количества OA и сокращения количества необходимых операций по регенерации с целью снижения разжижения топлива.It is further known that since the regeneration of the HOA post-treatment device requires the engine to run on a rich mixture, this leads to a certain mixing of the fuel with the oil used to lubricate the engine, and thus to dilute the oil. Therefore, it is common practice to delay the regeneration of the NOA until the level of OA accumulated in the NOA reaches a predetermined high level in order to accumulate the maximum amount of OA in the NOA and reduce the number of necessary regeneration operations in order to reduce fuel dilution.
Авторы изобретения пришли к выводу, что недостаток известных технических решений заключается в том, что по мере того, как НОА будет наполняться OA, увеличивается утечка OA из НОА. Когда НОА почти не содержит накопленных OA, даже значительные изменения режима работы двигателя, например, внезапная потребность в увеличении крутящего момента не приведет к значительной утечке OA из НОА. Однако, когда НОА наполнен OA, сопротивление НОА к утечке OA снижается, и поэтому, по мере того как наполнение достигает уровня, близкого к тому, при котором обычно начинается регенерация, даже небольшие изменения в режиме работы двигателя могут привести к значительной утечке OA из НОА.The inventors came to the conclusion that the disadvantage of the known technical solutions is that as the NLA is filled with OA, the leakage of OA from the NLA increases. When the NOA almost does not contain accumulated OA, even significant changes in engine operation, for example, a sudden need to increase torque, will not lead to a significant leak of OA from the NOA. However, when the NOA is filled with OA, the NOA's resistance to OA leakage decreases, and therefore, as the filling reaches a level close to that at which regeneration usually begins, even small changes in engine operation can lead to significant leakage of OA from the NOA .
Утечка OA из НОА приведет к резкому росту выбросов OA двигателем автомобиля, что нежелательно. Кроме того, мгновенное повышение содержания OA в отработавших газах из-за роста выбросов OA также окажет отрицательное воздействие на суммарные выбросы OA двигателем автомобиля.Leakage of OA from the NOA will lead to a sharp increase in OA emissions from the car engine, which is undesirable. In addition, an instant increase in OA in the exhaust gas due to an increase in OA emissions will also have a negative effect on the total OA emissions of the car engine.
При более жестких нормах по выбросам, особенно для OA, любое увеличение суммарных выбросов OA может привести к тому, что автомобиль будет признан не соответствующим утечке OA, хотя при нормальной эксплуатации автомобиля уровень содержания OA в выхлопной трубе вполне соответствует лимитам, установленным на законодательном уровне.With stricter emission standards, especially for OA, any increase in total OA emissions can lead to a car being deemed inappropriate for OA leakage, although during normal operation of the car the level of OA in the exhaust pipe is quite consistent with the limits established by the legislative level.
Одним из примеров более строго регулирования в Европе является введение требования анализа отработавших газов в реальных условиях движения (РУД) в отчетность об отработавших газах посредством переносной системы контроля отработавших газов (ПСКОГ) в реальных условиях вождения автомобиля на общественных дорогах.One example of stricter regulation in Europe is the introduction of an exhaust gas analysis in real-world traffic conditions (ORE) into the exhaust gas reporting through a portable exhaust gas control system (PSOG) in real-world driving conditions on public roads.
Целью настоящего изобретения является способ планирования регенерации накопителя оксидов азота обедненной смеси, который минимизирует содержание OA в отработавших газах автомобиля в выхлопной трубе.An object of the present invention is a method for planning regeneration of a lean-nitrogen mixture of oxides of nitrogen that minimizes the OA content of an automobile exhaust gas in an exhaust pipe.
Согласно первому аспекту изобретения предложен способ планирования регенерации накопителя оксидов азота (OA) обедненной смеси, выполненного с возможностью приема отработавших газов из двигателя автомобиля, работающего на обедненной смеси, при этом способ предусматривает использование, по меньшей мере, одного графика очистки для планирования регенерации накопителя OA обедненной смеси, при этом, когда параметр, указывающий на один из следующего: срок наработки накопителя OA обедненной смеси и коэффициент выброса, превышает заранее заданный уровень, используют первый график очистки для очистки накопителя OA обедненной смеси, при этом первый график очистки основан на зависимости между содержанием OA в отработавших газах на выходе выхлопной трубы и одним из следующего: временем наработки двигателя между событиями очистки и расстоянием, пройденным между событиями очистки, для прогнозирования времени наработки двигателя или расстояния, проходимого между событиями очистки, которые приведут к минимальному количеству OA обедненной смеси в отработавших газах, выработанных двигателем, на выходе выхлопной трубы, и для реализации очистки накопителя OA обедненной смеси при прогнозируемом времени наработки двигателя или на прогнозируемом пройденном расстоянии с целью минимизации содержания OA в отработавших газах, выработанных двигателем, на выходе выхлопной трубы и, когда параметр, указывающий на один из следующего: срок наработки накопителя OA обедненной смеси и коэффициент выброса, ниже заранее заданного уровня, используют второй график очистки для очистки накопителя OA обедненной смеси, при этом второй график очистки минимизирует коэффициент преобразования OA по сравнению с CO2, выработанной двигателем.According to a first aspect of the invention, there is provided a method for planning a regeneration of a lean-nitrogen mixture (OA) storage device adapted to receive exhaust gases from a lean-burn car engine, the method comprising using at least one cleaning schedule for planning regeneration of an OA storage device depleted mixture, while when the parameter indicating one of the following: the operating time of the drive OA depleted mixture and the emission factor exceeds a predetermined the first level, use the first cleaning schedule to clean the lean OA drive, while the first cleaning schedule is based on the relationship between the OA content in the exhaust gas at the exhaust outlet and one of the following: engine running time between cleaning events and the distance traveled between cleaning events , in order to predict the running time of the engine or the distance traveled between cleaning events, which will lead to a minimum amount of OA lean mixture in the exhaust gases generated by the engine by the body, at the outlet of the exhaust pipe, and for the implementation of cleaning the OA accumulator of the lean mixture at the predicted engine running time or at the predicted distance traveled in order to minimize the OA content in the exhaust gases generated by the engine at the exhaust outlet and, when a parameter indicating one of of the following: the operating time of the lean OA drive and the emission factor below a predetermined level, use the second cleaning schedule to clean the lean OA drive, the second schedule The run minimizes the OA conversion coefficient compared to the CO 2 generated by the engine.
Способ может дополнительно содержать создание модели хранения накопителя OA обедненной смеси и использование модели хранения накопителя OA обедненной смеси для прогнозирования момента утечки OA с целью минимизации содержания OA в отработавших газах на выходе выхлопной трубы.The method may further comprise creating a lean lean OA storage model and using a lean lean OA storage model to predict the leakage time of OA in order to minimize OA in the exhaust gas at the exhaust outlet.
Модель хранения накопителя OA обедненной смеси, обеспечивает оценку OA, накопленных в накопителе OA обедненной смеси, в виде функции смоделированной температуры накопителя OA обедненной смеси и смоделированного расхода отработавших газов. В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения, модель хранения накопителя OA обедненной смеси, обеспечивает оценку OA, накопленных в накопителе OA обедненной смеси, на основе измерения OA поступающих на вход накопителя OA обедненной смеси и смоделированного расхода отработавших газов.The storage model of the lean OA accumulator, provides an estimate of the OA accumulated in the lean OA accumulator as a function of the simulated temperature of the lean OA accumulator and the simulated exhaust gas flow. According to another embodiment of the invention, the lean OA storage model provides an estimate of the OA accumulated in the lean OA store based on the OA measured at the input of the lean OA store and a simulated exhaust gas flow.
В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения, способ может дополнительно содержать использование датчика OA, расположенного выше по потоку от накопителя OA обедненной смеси, и датчика OA, расположенного ниже по потоку от накопителя OA обедненной смеси, для непосредственного измерения содержания OA и использование результатов измерений указанных датчиков, расположенных выше и ниже по потоку для прогнозирования момента утечки OA с целью минимизации содержания OA в отработавших газах на выходе выхлопной трубы.In accordance with another embodiment of the invention, the method may further comprise using an OA sensor upstream of the lean mixture OA and an OA sensor downstream of the lean mixture OA to directly measure OA and using measurement results of these sensors located upstream and downstream to predict the OA leakage time in order to minimize the OA content in the exhaust gas at the exhaust outlet.
Способ может дополнительно содержать использование датчика OA, расположенного ниже по потоку от накопителя OA обедненной смеси, для непосредственного измерения OA и использования результатов измерений от датчика OA, расположенного ниже по потоку, для непосредственного измерения утечки OA с целью их использования при планировании очистки для минимизации содержания OA в отработавших газах на выходе выхлопной трубы.The method may further comprise using an OA sensor located downstream of the lean OA drive to directly measure OA and using measurement results from an OA sensor downstream to directly measure OA leakage for use in scheduling planning to minimize content OA in the exhaust gas at the exhaust outlet.
Ниже по потоку от накопителя OA обедненной смеси установлен пассивный каталитический нейтрализатор селективного восстановления, и первый график очистки выборочно модифицируют с целью максимальной выработки аммиака (NH3) для использования в пассивном каталитическом нейтрализаторе селективного восстановления, расположенном ниже по потоку.A passive catalytic selective reduction catalyst is installed downstream of the lean OA drive, and the first purification schedule is selectively modified to maximize ammonia (NH3) production for use in the downstream selective reduction catalyst.
Согласно второму аспекту изобретения предлагается электронная система планирования очистки накопителя OA обедненной смеси, выполненного с возможностью приема отработавших газов из двигателя, работающего на обедненной смеси, при этом электронная система выполнена с возможностью создания, по меньшей мере, одного графика очистки для планирования очистки накопителя OA обедненной смеси, при этом, когда параметр, указывающий на один из следующего: срок наработки накопителя OA обедненной смеси и коэффициент выброса, превышает заранее заданный уровень, электронная система выполнена с возможностью создания и использования первого графика очистки на основе зависимости между содержанием OA в отработавших газах на выходе выхлопной трубы и одним из следующего: временем наработки двигателя между событиями очистки и расстоянием, пройденным между событиями очистки, для прогнозирования времени наработки двигателя или расстояния, проходимого между событиями очистки, которые приведут к минимальному количеству OA обедненной смеси в отработавших газах, выработанных двигателем, на выходе выхлопной трубы, и электронная система также выполнена с возможностью использования первого графика очистки для реализации очистки накопителя OA обедненной смеси при прогнозируемом времени наработки двигателя или на прогнозируемом пройденном расстоянии с целью минимизации содержания OA в отработавших газах, выработанных двигателем, на выходе выхлопной трубы и, когда параметр, указывающий на один из следующего: срок наработки накопителя OA обедненной смеси и коэффициент выброса, ниже заранее заданного уровня, электронная система выполнена с возможностью создания и использования второго графика очистки, чтобы минимизировать коэффициент преобразования OA, выработанных двигателем, по сравнению с CO2, выработанной двигателем.According to a second aspect of the invention, there is provided an electronic cleaning planning system for a lean mixture storage OA configured to receive exhaust gases from a lean engine, wherein the electronic system is configured to create at least one cleaning schedule for planning cleaning of a lean OA drive mixture, while when the parameter indicating one of the following: the operating time of the drive OA lean mixture and the emission factor exceeds a predetermined level, the electronic system is configured to create and use the first cleaning schedule based on the relationship between the OA content in the exhaust gas at the exhaust outlet and one of the following: engine running time between cleaning events and the distance traveled between cleaning events to predict engine running time or the distance traveled between cleaning events that will result in a minimum amount of OA lean mixture in the exhaust gas generated by the engine at the outlet e of the exhaust pipe, and the electronic system is also configured to use the first cleaning schedule to implement the cleaning of the lean mixture drive OA at the predicted engine operating time or at the predicted distance traveled in order to minimize the OA content in the exhaust gases generated by the engine at the exhaust outlet and when a parameter indicating one of the following: the operating time of the OA accumulator of the lean mixture and the emission factor is lower than a predetermined level, the electronic Nena to generate and use a second chart purification to minimize transform coefficient OA, developed an engine, compared with the CO 2 generated engine.
Электронная система может содержать центральный процессор, и центральный процессор выполнен с возможностью создания первого графика очистки.The electronic system may comprise a central processor, and the central processor is configured to create a first cleaning schedule.
Центральный процессор можно использовать для управления двигателем с целью чистки накопителя OA в соответствии с первым графиком очистки.The central processor can be used to control the engine to clean the OA drive in accordance with the first cleaning schedule.
Электронная система может содержать центральный процессор, а центральный процессор выполнен с возможностью создания второго графика очистки.The electronic system may comprise a central processor, and the central processor is configured to create a second cleaning schedule.
Электронная система может содержать центральный процессор, и центральный процессор выполнен с возможностью управления двигателем с целью очистки OA в соответствии со вторым графиком очистки.The electronic system may comprise a central processor, and the central processor is configured to control the engine to clean the OA in accordance with a second cleaning schedule.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Настоящее изобретение далее поясняется с помощью примера со ссылкой на прилагаемый чертеж, на котором:-The present invention is further illustrated by way of example with reference to the accompanying drawing, in which: -
ФИГ. 1 - схематический вид в плане автомобиля в соответствии с третьим аспектом изобретения, оборудованного системой планирования регенерации НОА в соответствии со вторым аспектом изобретения;FIG. 1 is a schematic plan view of a vehicle in accordance with a third aspect of the invention equipped with a PLA regeneration planning system in accordance with a second aspect of the invention;
ФИГ. 2- блок-схема системы, изображенной на ФИГ. 1, показывающая более подробно различные функциональные компоненты системы;FIG. 2 is a block diagram of the system depicted in FIG. 1, showing in more detail the various functional components of the system;
Фиг. 3 - схема первого примера осуществления изобретения выхлопной системы двигателя;FIG. 3 is a diagram of a first embodiment of an engine exhaust system;
ФИГ. 4 - схема второго примера осуществления изобретения выхлопной системы двигателя; иFIG. 4 is a diagram of a second exemplary embodiment of an engine exhaust system; and
ФИГ. 5 - показана диаграмма зависимостей между CO2, топлива в масле, содержанием OA в отработавших газах, в том числе чистку, и соотношения подавления окислов азота к пропорции CO2 в зависимости от расстояния до очистки.FIG. 5 is a graph of dependencies between CO 2 , fuel in oil, OA content in exhaust gases, including cleaning, and the ratio of the suppression of nitrogen oxides to the proportion of CO 2 depending on the distance to purification.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
В частности, на ФИГ. 1 и 2 изображен автомобиль 1 с двигателем, работающим на обедненной смеси, в виде дизельного двигателя 2. Автомобиль 1 имеет в данном случае четыре ходовых колеса 5, 6, из которых два передних ходовых колеса 5 имеют привод от двигателя 2 при помощи системы привода 3, состоящей из многоступенчатой трансмиссии, дифференциала и пары полуосей. Движение автомобиля 1 вперед обозначено стрелкой F на ФИГ. 1.In particular, in FIG. Figures 1 and 2 show a
Двигатель 2 соединен с выхлопной системой 7 посредством выпускного коллектора 8, который может содержать турбонагнетатель (не показан). Отработавшие газы поступают из двигателя 2 через коллектор 8 в выхлопную систему 7 и проходят через накопитель 10 OA обедненной смеси (НОА), пассивный каталитический нейтрализатор 11 селективного каталитического восстановления (КНСКВ) и глушитель 12, прежде чем попасть в атмосферу через выхлопную трубу 9. Специалистам в данной области станет очевидно, что выхлопная система 8 может содержать дополнительные устройства доочистки отработавших газов или более одного глушителя и, таким образом, не ограничена точной конфигурацией, показанной на ФИГ. 1.The
Электронная система 20 установлена для контроля работы двигателя 2 и для планирования регенерации или очистки НОА 10.An
Электронная система 20 содержит центральный процессор 21, предназначенный для получения входного сигнала 22, указывающего на характер отработавшего газа, проходящего через выхлопную систему 7, от одного или нескольких датчиков отработавших газов и входного сигнала 23, указывающего на работу двигателя 2 и/или транспортного средства 1.The
Центральный процессор 21 содержит в данном случае блок центрального процессора, способного выполнять компьютерную программу, и несколько запоминающих устройств, в которых хранятся одна или несколько программ и инструкции по эксплуатации блока центрального процессора.In this case, the
Центральный процессор 21 и, в частности, блок центрального процессора предназначен для обработки сигналов, получаемых от входов 22, 23, и подачи выходного сигнала на блок 25 управления двигателем, используемым для контроля режима работы двигателя 2.The
В части касающейся настоящего изобретения электронная система 20 функционирует с целью планирования регенерации НОА 10 в соответствии со способом планирования регенерации накопителя OA обедненной смеси по настоящему изобретению. Однако также станет очевидно, что электронная система 20 и, в частности, блок управления 25 двигателем могут также контролировать работу двигателя 2 в процессе нормальной эксплуатации двигателя 2.As regards the present invention, the
На фиг. 3 и 4 показаны два примера осуществления изобретения и, в частности, различные датчики, формирующие входной сигнал 22 на фиг. 2, наряду с одним из датчиков, формирующим входной сигнал 23 на фиг. 2.In FIG. 3 and 4 show two exemplary embodiments of the invention and, in particular, various sensors generating an input signal 22 in FIG. 2, along with one of the sensors generating the
На фиг. 3 показана выхлопная система 7 более подробно. Центральный процессор 21 подсоединен к ряду датчиков отработавших газов, формирующих вход 22. При этом датчики отработавших газов содержат датчик воздушно-топливного отношения или лямбда датчик 22а, первый датчик 22 с температуры отработавших газов, второй датчик 22d температуры отработавших газов и третий датчик 22е температуры отработавших газов.In FIG. 3 shows an
На ФИГ. 3 показан один датчик 23а массового расхода воздуха (МРВ), являющийся частью входа 23, однако специалистам в данной области техники будет понятно, что несколько других датчиков могут быть установлены как часть входа 23 - к примеру, и безо всяких ограничений - датчик частоты вращения двигателя, датчик положения акселератора, датчик скорости автомобиля, датчик пройденного расстояния и датчик или другое устройство указания расхода топлива.In FIG. Figure 3 shows one mass air flow (MRI)
Электронная система 20 действует следующим образом. Датчик 23а МРВ проводит замер массы поступающего воздушного потока, значение воздушно-топливного отношения отработавших газов на выходе из двигателя 2 замеряет лямбда датчик 22а, а первый и второй датчики 22 с и 22d температуры отработавших газов предоставляют значения температуры отработавших газов выше и ниже по потоку от НОА 10. Использование данных, вводимых от датчиков 22а, 22с, 22d и 23а, позволяет центральному процессору 21 рассчитать генерирование OA в двигателе и хранение этих OA в НОА.The
Смоделированные вводы OA в подаваемом газе, полученные с помощью входов 22 и 23, вводят в модель хранение НОА. Модель хранения НОА предоставляет оценку OA, хранящихся в НОА 10 как функцию смоделированной температуры НОА и смоделированного расхода газа. Смоделированное хранилище НОА затем используют для прогнозирования того, когда произойдет утечка OA из-за низкого уровня запасов НОА 10.The simulated OA inlets in the feed gas, obtained using
Информацию об уровне запасов затем используют для планирования чистки НОА для возврата НОА 10 в режим низкой утечки OA и высокого уровня хранения. Прогнозирование утечки OA из НОА 10 используют для запуска заблаговременной чистки НОА 10 и снижения, таким образом, утечки OA. Оптимальную точку конверсии НОА 10 также моделируют с целью сместить планирование чисток к точке максимальной эффективности OA или максимальной конверсии OA. Эффективность конверсии накопленных OA моделируют как функцию смоделированной температуры НОА, смоделированного расхода газа, смоделированного хранения OA и лямбды во время чистки.The stock level information is then used to schedule the cleaning of the NLA to return the
При наличии КНСКВ 11 ниже по потоку в выхлопной системе 7, планирование очисток также можно модифицировать с целью доведения до максимума выработки NH3 за счет CO2 для того, чтобы улучшить конверсию OA в пассивном КНСКВ 11, в котором в качестве восстановителя используют NH3.In the presence of
Эффективность смоделированной конверсии можно также использовать для перемещения очисток НОА к максимальной конверсии накопленных OA для минимального расхода по параметру топливо/CO2.The simulated conversion efficiency can also be used to move the NOA purifications to the maximum conversion of accumulated OA for a minimum fuel / CO 2 consumption.
Картированную экономию топлива в связи с чисткой НОА можно также использовать для запуска НОА-чисток с целью минимизации расходов по параметру топливо/CO2.Mapped fuel economy in connection with NOA cleaning can also be used to run NOA cleanings in order to minimize fuel / CO 2 costs.
В некоторых вариантах осуществления изобретения электронная система 20 использует более одного графика очистки в зависимости от состояния НОА 10 или других требований, например, нормирования состава автомобильных выбросов.In some embodiments of the invention, the
В таком случае первый график очистки используют для смещения очистки НОА 10, чтобы минимизировать содержание OA в отработавших газах, а второй график очистки используют, чтобы свести до минимума норму конверсии OA по сравнению с выработанным CO2.In this case, the first purification schedule is used to offset the purification of the
Следует понимать, что существуют многочисленные положения по нормированию состава автотранспортных выбросов, которые следует соблюдать, и что в некоторых случаях для того, чтобы соблюсти эти положения, необходимо отрегулировать очистку НОА 10 так, чтобы снизить содержание OA в отработавших газах. Например, может быть требование ограничить массу OA на км пробега до заданного уровня. Например, нормы выбросов «Euro 6» требуют, чтобы для дизельных двигателей содержание OA в отработавших газах было менее 0,08 г/км и менее 0,06 г/км OA для бензиновых двигателей. Таким образом, если выбросы OA превышают коэффициент выброса Ef, равного фактическому выбросу OA автомобилем, поделенному на выбросы OA, разрешенные нормативом, то есть если Ef>1,0, то нормативы по выбросам будут нарушены. Поэтому, чтобы этого не случилось, можно установить заданный уровень коэффициента выброса, например, 0,85 и, если Ef>0,85, то используют первый график очистки, а если Ef<0,85, то используют второй график очистки.It should be understood that there are numerous provisions for the regulation of motor vehicle emissions that must be observed, and that in some cases, in order to comply with these provisions, it is necessary to adjust the purification of
Аналогично этому, в зависимости от требований к отчетности согласно Европейским нормам выбросов отработавших газов в реальном цикле движения, следует рассчитать коэффициент соответствия между реальными выбросами во время движения и лимитами, установленными для регулируемого Нового европейского цикла движения (НЕЦД), и этот коэффициент должен быть меньше декларируемого лимита; если эксплуатация автомобиля показывает, что прогнозируемое значение коэффициента выброса при использовании второго графика будет выше коэффициента или несколько ниже этого коэффициента, тогда можно использовать первый график.Similarly, depending on the reporting requirements of the European Exhaust Emission Standards for the real cycle of movement, the correspondence coefficient between the real emissions during movement and the limits set for the regulated New European Cycle of Movement (NECD) should be calculated, and this coefficient should be less declared limit; if the operation of the vehicle shows that the predicted value of the emission factor when using the second graph will be higher than the coefficient or slightly lower than this coefficient, then the first graph can be used.
Однако в случаях, когда выбросы OA автомобилем вполне вписываются в требуемые нормативы, предпочтительно использовать второй график, так как это оптимизирует повышенный расход топлива/CO2, поскольку этот график не только уменьшит эксплуатационные расходы автомобиля, но и снизит разжижение масла топливом.However, in cases where OA emissions by a car are in full compliance with the required standards, it is preferable to use the second schedule, as this optimizes the increased fuel consumption / CO 2 , since this schedule will not only reduce the operating costs of the vehicle, but also reduce the dilution of oil by fuel.
Также очевидно, что по мере увеличения срока службы НОА его эффективность хранения падает по сравнению с новым OA. Поэтому, если НОА новый, то можно использовать второй график очистки, так как отсутствует риск, что выхлопные газы превысят установленные предельные значения, но по мере выработки ресурса НОА способен соответствовать таким нормам, только если использовать первый график очистки. Поэтому, путем установки такого параметра, как эквивалентный срок службы, указывающий на расчетное термальное старение НОА, и путем установки предельного срока службы, можно переходить со второго графика очистки к первому графику очистки на основании того, выше или ниже ли текущее значение параметра предельного срока службы. Например, аналогичный срок службы выше предельного срока службы, то применяют первый график очистки, в противном случае, применяют второй график очистки.It is also obvious that as the NLA's service life increases, its storage efficiency decreases compared to the new OA. Therefore, if the NOA is new, then you can use the second cleaning schedule, since there is no risk that the exhaust gases will exceed the established limit values, but as the NOA is used up, it can only meet these standards if you use the first cleaning schedule. Therefore, by setting a parameter such as the equivalent service life, indicating the estimated thermal aging of the NOA, and by setting the limit service life, you can go from the second cleaning schedule to the first cleaning schedule based on whether the current value of the limit service life parameter is higher or lower . For example, if the similar service life is higher than the maximum service life, then the first cleaning schedule is applied, otherwise, the second cleaning schedule is used.
На ФИГ. 4 показан вариант изобретения, приведенного на ФИГ. 3, который во многих отношениях аналогичен первому варианту осуществления изобретения.In FIG. 4 shows a variant of the invention shown in FIG. 3, which is in many respects similar to the first embodiment of the invention.
Центральный процессор 21 подсоединен, как и прежде, к ряду датчиков отработавших газов, формирующих вход 22, но в данном случае помимо датчика воздушно-топливного отношения или лямбда датчика 22а, первого датчика 22 с температуры отработавших газов, второго датчика 22d температуры отработавших газов и третьего датчика 22е температуры отработавших газов также установлен первый датчик 22b OA выше по потоку от НОА 10 и второй датчик 22f OA ниже по потоку от пассивного КНСКВ 11, с целью прямого зондирования выбросов OA из выхлопной трубы 9.The
Как и прежде, на ФИГ. 4 показан один датчик 23а массового расхода воздуха (МРВ), являющийся частью входа 23,однако специалистам в данной области техники будет понятно, что некоторые другие датчики могут быть установлены как часть входа 23 - к примеру, и безо всяких ограничений - датчик частоты вращения двигателя, датчик положения акселератора, датчик скорости автомобиля, датчик пройденного расстояния и датчик или другое устройство указания расхода топлива.As before, in FIG. Figure 4 shows one mass air flow (MRI)
Электронная система 20 действует следующим образом. Датчик 23а МРВ проводит замер массы поступающего воздушного потока, значение воздушно-топливного отношения отработавших газов на выходе из двигателя 2 замеряет лямбда датчик 22а, а первый и второй датчики 22 с и 22d температуры отработавших газов предоставляют значения температуры отработавших газов выше и ниже по потоку от НОА 10. Использование данных, вводимых от датчиков 22а, 22 с, 22d и 23а, позволяет центральному процессору 21 рассчитать генерирование OA в двигателе и хранение этих OA в НОА.The
Расположенный выше по потоку датчик OA 22b обеспечивает непосредственное измерение OA в НОА 10, и поэтому модель содержания OA в подаваемом газе не требуется.The
Датчик 22f содержания OA в отработавших газах используют в данном случае для обеспечения в сочетании с расположенным выше по потоку датчиком 22b OA непосредственного измерения OA, хранимых в НОА 10 без необходимости создания для этого модели. Следует понимать, что OA, хранимые в НОА 10, это разница между содержанием OA, измеренным датчиком 22b OA на входе в НОА 10, и содержанием OA, измеренным датчиком 22f OA на выходе выхлопной трубы 9, если ниже по потоку от НОА 10 нет пассивного КНСКВ 11.The exhaust
То есть:I.e:
Хранение OA в НОА=содержание OA в подаваемом газе - содержание OA на выходе выхлопной трубы.Storage of OA in the NOA = OA content in the feed gas — OA content at the outlet of the exhaust pipe.
В случае, когда пассивный КНСКВ 11, как показано на ФИГ. 4, установлен между расположенным выше по потоку датчиком 22b OA и датчиком 22f OA выхлопной трубы, тогда OA, хранимые в НОА 10, представляют собой разницу между содержанием OA, измеренным датчиком 22b OA на входе в НОА 10 и содержанием OA, измеренным датчиком 22е OA на выходе выхлопной трубы 9 минус OA, удаленные пассивным КНСКВ.In the case where the
Таким образом, для случая, когда пассивный КНСКВ установлен ниже по потоку от НОА:Thus, for the case where the passive SSCV is installed downstream of the NLA:
Хранение OA в НОА=(содержание OA в подаваемом газе - количество OA, удаленных в пассивном КНСКВ) - содержание OA выходе выхлопной трубы.Storage of OA in the NOA = (OA content in the feed gas - the amount of OA removed in the passive KNSCW) - OA content of the exhaust pipe outlet.
Восстановление OA в пассивном КНСКВ можно смоделировать.OA recovery in passive SSCCV can be modeled.
Кроме того, датчик 22f OA на выходе выхлопной трубы можно также использовать для непосредственного измерения утечки OA и это можно использовать для начала очистки НОА 10.In addition, the
Путем использования второго варианта осуществления изобретения, показанного на ФИГ. 4, можно повысить надежность планирования благодаря использованию расположенного выше по потоку датчика 22b OA и датчика 22f OA выхлопной трубы, которые обеспечивают фактические измерения OA поступающих в НОА 10 и утечки OA из НОА 10, а не использовать прогнозы на основании моделей системы.By using the second embodiment of the invention shown in FIG. 4, planning reliability can be improved by using the
Как и ранее, оптимальную точку конверсии НОА 10 также можно смоделировать, чтобы сместить планирование очистки к точке максимальной эффективности OA или максимальной конверсии OA. Эффективность конверсии накопленных OA можно смоделировать как функцию измеренных НОА температуры, расхода газа из МРВ датчика 23а, расчетного хранения OA по двум датчикам 22b и 22f OA и воздушно-топливного отношения, измеренного лямбда датчиком 22а во время очистки.As before, the optimal conversion point of the
Как и ранее, при наличии пассивного КНСКВ 11 ниже по потоку в выхлопной системе 7, планирование очисток также можно модифицировать с целью доведения до максимума выработки NH3 за счет CO2 для того, чтобы улучшить конверсию OA в пассивном КНСКВ 11, который использует NH3 в качестве восстановителя.As before, with a
Как и ране, эффективность конверсии можно также использовать для смещения очисток НОА к максимальной конверсии накопленных OA с целью достижения минимального расхода топлива/CO2.Like a wound, conversion efficiency can also be used to bias the NLA purifications to the maximum conversion of accumulated OA in order to achieve a minimum fuel / CO 2 consumption.
Как и ранее, картированное потребление топлива в связи с чисткой НОА можно также использовать для запуска НОА-чисток с целью минимизации расхода топлива/CO2.As previously, mapped fuel consumption in connection with the cleaning of HOA can also be used to run HOA cleanings to minimize fuel / CO 2 consumption.
Электронную систему 20 можно, как упоминалось ранее, использовать с более чем одним графиком очистки.The
Например, может существовать первый график очистки для смещения очистки НОА 10, чтобы минимизировать OA выхлопной трубы; второй график очистки для смещения очистки НОА 10, чтобы минимизировать расходы рациона конверсии OA в CO2, а также третий график очистки, чтобы модифицировать график очистки для максимальной выработки NH3 за счет CO2.For example, a first cleaning schedule may exist to bias the cleaning of the
На ФИГ. 5 приведены примеры ключевых зависимостей относительно расстояния, пройденного автомобилем между событиями: регенерацией НОА и очисткой НОА (снижение концентрации оксидов азота (СКОА)).In FIG. Figure 5 shows examples of key relationships with respect to the distance traveled by a car between events: regeneration of the NOA and purification of the NOA (reduction in the concentration of nitrogen oxides (NCOA)).
Следует понимать, что вместо расстояния, пройденного между событиями очистки ключевые зависимости можно привязывать к длительности работы двигателя между очистками.It should be understood that instead of the distance traveled between cleaning events, key relationships can be linked to the duration of the engine between cleanings.
Первая зависимость - это зависимость CO2 относительно расстояния между событиями очистки, а вторая - это зависимость между количеством топлива, переданного моторному маслу относительно расстояния между событиями очистки. Так как обе эти зависимости имеют одинаковую характеристику, они показаны отдельной кривой, хотя фактические значения будут, конечно, разными.The first relationship is the dependence of CO 2 on the distance between the cleaning events, and the second is the relationship between the amount of fuel transferred to the engine oil relative to the distance between the cleaning events. Since both of these dependences have the same characteristic, they are shown by a separate curve, although the actual values will, of course, be different.
Можно видеть, что по мере увеличения расстояния между событиями очистки, количество CO2 и топлива в масле снижается. Это не удивительно, так как и CO2, и топливо в масле привязаны к дополнительному топливу, используемому для очистки НОА путем задействования двигателя, работающего на обогащенной смеси (Лямбда<1). Поэтому, если единственным требованием является снижение топлива в масле или CO2, то желательно увеличить расстояние между событиями очистки до возможно максимального расстояния.You can see that as the distance between the cleaning events increases, the amount of CO 2 and fuel in the oil decreases. This is not surprising, since both CO 2 and fuel in oil are tied to the additional fuel used to clean the PLA by using an engine running on an enriched mixture (Lambda <1). Therefore, if the only requirement is to reduce fuel in oil or CO 2 , then it is advisable to increase the distance between the cleaning events to the maximum possible distance.
Третья зависимость существует между содержанием OA на выходе из выхлопной трубы и расстоянием, пройденным между событиями очистки. Кривая в основном U-образная, при этом минимальное значение обозначено стрелкой «а». Точка «а» соответствует расстоянию, использованному в первом графике очистки.A third relationship exists between the OA content at the outlet of the exhaust pipe and the distance traveled between the cleaning events. The curve is mostly U-shaped, with the minimum value indicated by the arrow “a”. Point “a” corresponds to the distance used in the first cleaning schedule.
Для расстояний между событиями очистки менее оптимальной точки «а», количество OA на выходе выхлопной трубы увеличивается, так как расстояние сокращается из-за влияния повышенной частоты событий очистки и их отрицательного влияния содержание OA на выходе выхлопной трубы в силу работы двигателя на пере обогащенной смеси (Лямбда<1) во время очистки.For distances between cleaning events less than the optimal point “a”, the amount of OA at the exhaust outlet increases because the distance is reduced due to the influence of an increased frequency of cleaning events and their negative effect, the OA content at the exhaust outlet due to engine operation on a re-enriched mixture (Lambda <1) during cleaning.
Для расстояний больше оптимальной точки «а» количество OA на выходе выхлопной трубы увеличивается в силу увеличения утечки OA в сочетании с OA, вырабатываемых в процессе очистки, оба явления отрицательно влияют на содержание OA на выходе выхлопной трубы.For distances greater than the optimum point “a”, the amount of OA at the exhaust outlet increases due to an increase in OA leakage in combination with the OA generated during the cleaning process, both effects negatively affect the OA content at the exhaust outlet.
Четвертая зависимость - это соотношение G между подавлением OA и выработка CO2 с учетом расстояния, пройденного между событиями очистки.The fourth relationship is the G ratio between OA suppression and CO 2 production, taking into account the distance traveled between the cleaning events.
В этом случае зависимость падает по мере увеличения расстояния, пройденного между событиями очистки, пока при расстоянии, обозначенном стрелкой «b», она не достигнет минимума. От минимальной точки «о» она начинает снова расти, так как расстояние между событиями очистки увеличивается все больше в силу того, что утечка OA оказывает отрицательное воздействие на подавление OA, и в силу того, что воздействие такой утечки OA настолько значительное, что оно перевешивает понижение уровня CO2 по мере увеличения расстояния между событиями очистки. Точка «b» представляет подход минимальный расход топлива/CO2 к планированию очистки НОА, посредством чего начинается процесс очистки, когда соотношение 6 находится на минимуме.In this case, the dependence decreases as the distance traveled between the cleaning events increases, until at the distance indicated by the arrow “b” it reaches a minimum. From the minimum point “o”, it starts to grow again, since the distance between the cleaning events increases more and more because the OA leak has a negative effect on the OA suppression, and because the effect of such an OA leak is so significant that it outweighs decrease in CO 2 level as the distance between cleaning events increases. Point “b” represents the minimum fuel / CO 2 consumption approach to the planning of NOA treatment, whereby the cleaning process begins when
OA на выходе выхлопной трубы = Функция (FG NOx + NOxslip + NOxpurge + NOxconv%)OA at the exhaust outlet = Function (FG NOx + NOx slip + NOx purge + NOx conv% )
Где:Where:
FG NOx = OA в подаваемом газеFG NOx = OA in the feed gas
NOxslip = OA в результате утечки;NOx slip = OA as a result of leakage;
NOxpurge = OA после очистки; иNOx purge = OA after purification; and
NOxconv% = OA в силу коэффициента нейтрализации НОА.NOx conv% = OA due to the NOA neutralization coefficient.
Если способ предусматривает более одного графика очистки, точка «b» соответствует расстоянию, используемому до второго графика очистки, и способ переключается с очистки в точке «а» на очистку в точке «b», как описывалось выше.If the method includes more than one cleaning schedule, point “b” corresponds to the distance used before the second cleaning schedule, and the method switches from cleaning at point “a” to cleaning at point “b”, as described above.
Однако согласно ФИГ. 5 можно видеть, что если очистка откладывается, пока не будет пройдено это расстояние с момента последней очистки, тогда уровень OA на выходе выхлопной трубы с учетом любого события очистки и утечки OA значительно выше оптимальной точки «а», как показано на ФИГ. 5 точкой «Р».However, according to FIG. 5, it can be seen that if cleaning is delayed until this distance has been covered since the last cleaning, then the OA level at the exhaust outlet, taking into account any cleaning event and OA leakage, is significantly higher than the optimum point “a”, as shown in FIG. 5 point "P".
Авторы изобретения, таким образом, поняли, что при все более жестких задачах по подавлению OA способ, который оптимизирует OA на выходе выхлопной трубы, на что указывает точка «а», позволит автомобилю соответствовать законодательному лимиту, чего в противном случае не произошло бы. Например, если уровень OA на выходе выхлопной трубы, который необходимо поддерживать для соответствия нормативному уровню, установлен на уровне L, то автомобиль, использующий способ к настоящему изобретению, будет соответствовать этому требованию, тогда как тот же автомобиль, оптимизированный для соотношения ∈, не подойдет, так как точка Р превышает предел «L».The inventors, therefore, realized that with increasingly stringent OA suppression tasks, the method that optimizes the OA at the exhaust outlet, as indicated by point “a”, will allow the car to comply with the legal limit, which otherwise would not have happened. For example, if the OA level at the exhaust outlet, which must be maintained in order to meet the regulatory level, is set to L, then a car using the method of the present invention will meet this requirement, while the same car optimized for the ratio ∈ will not work , since the point P exceeds the limit "L".
Поэтому в итоге обычная стратегия контроля дизельного НОА основана на OA подаваемого топлива, хранении НОА, подавления OA в НОА, а также минимизации расходов, связанных с очисткой топлива. Это требует использования значительного объема хранения НОА, чтобы сократить количество очисток и затрат на эти очистки. Результатом такой стратегии является то, что НОА стараются наполнить до высокого уровня его емкости, порядка 90-100%, и это увеличивает частоту и возникновение проскока, выделения или утечки OA в силу температуры отработавших газов и изменений расхода. Другими словами, выбросы OA из выхлопной трубы не уменьшаются из-за проскока или утечки OA из НОА. В соответствии с настоящим изобретением очистки не планируют, как это делали ранее в устаревших системах, когда НОА фактически заполнен, а вместо этого планируют достижения минимального содержания OA на выходе выхлопной трубы. Это достигается путем частоты очистки (путем сокращения расстояния между очистками), чтобы инициировать очистки, когда НОА лишь частично заполнен. Такой подход доводит до максимума уровень запаса НОА и фактические устраняет риск утечки OA из НОА.Therefore, as a result, the conventional diesel NOA control strategy is based on the OA of the supplied fuel, the storage of the NOA, the suppression of the OA in the NOA, and the minimization of the costs associated with cleaning the fuel. This requires the use of a significant amount of NLA storage in order to reduce the number of purifications and the costs of these purifications. The result of this strategy is that NOA try to fill up to a high level of its capacity, about 90-100%, and this increases the frequency and occurrence of slip, release or leakage of OA due to exhaust gas temperature and flow rate changes. In other words, the OA emissions from the exhaust pipe are not reduced due to leakage or leakage of OA from the NOA. In accordance with the present invention, purification is not planned, as was done previously in legacy systems when the PLA is actually full, and instead, it is planned to achieve a minimum OA content at the outlet of the exhaust pipe. This is achieved by cleaning frequency (by reducing the distance between the cleaning) to initiate cleaning when the PLA is only partially filled. This approach maximizes the NOA stock level and actual eliminates the risk of OA leakage from the NOA.
Специалистам в данной области будет понятно, что, хотя изобретение было описано в качестве примера со ссылкой на несколько вариантов осуществления, оно не ограничено раскрытыми примерами осуществления, а лишь объемом притязаний изобретения в соответствии с прилагаемой формулой изобретения.Those skilled in the art will understand that, although the invention has been described as an example with reference to several embodiments, it is not limited to the disclosed embodiments, but only to the scope of the claims in accordance with the appended claims.
Claims (13)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB1421560.2A GB2532977B (en) | 2014-12-04 | 2014-12-04 | A method of scheduling the regeneration of a lean NOx trap |
GB1421560.2 | 2014-12-04 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015151492A RU2015151492A (en) | 2017-06-07 |
RU2015151492A3 RU2015151492A3 (en) | 2019-06-25 |
RU2708173C2 true RU2708173C2 (en) | 2019-12-04 |
Family
ID=52425434
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015151492A RU2708173C2 (en) | 2014-12-04 | 2015-12-02 | Method and electronic system for regeneration planning of depleted nitrogen oxides trap |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
BR (1) | BR102015029832A2 (en) |
DE (1) | DE102015121060A1 (en) |
GB (1) | GB2532977B (en) |
MX (1) | MX2015016533A (en) |
RU (1) | RU2708173C2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017002588A1 (en) | 2017-03-16 | 2018-03-01 | Daimler Ag | holder |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001018367A1 (en) * | 1999-09-04 | 2001-03-15 | Robert Bosch Gmbh | Method for operating an internal combustion engine |
EP1134393A2 (en) * | 2000-03-17 | 2001-09-19 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and apparatus for controlling a lean-burn engine |
RU2261340C2 (en) * | 1999-12-31 | 2005-09-27 | Роберт Бош Гмбх | Method to control operation of catalyst converter of internal combustion engine, control element for internal combustion engine control unit, unit to control internal combustion engine, and internal combustion engine, and internal combustion engine |
US20060191256A1 (en) * | 2003-11-07 | 2006-08-31 | Peugeot Citroen Automobiles Sa. | Support system for the maintenance of a particle filter fitted in an exhaust system on a motor vehicle engine |
-
2014
- 2014-12-04 GB GB1421560.2A patent/GB2532977B/en not_active Expired - Fee Related
-
2015
- 2015-11-27 BR BR102015029832-3A patent/BR102015029832A2/en not_active Application Discontinuation
- 2015-12-01 MX MX2015016533A patent/MX2015016533A/en unknown
- 2015-12-02 RU RU2015151492A patent/RU2708173C2/en active
- 2015-12-03 DE DE102015121060.6A patent/DE102015121060A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001018367A1 (en) * | 1999-09-04 | 2001-03-15 | Robert Bosch Gmbh | Method for operating an internal combustion engine |
RU2261340C2 (en) * | 1999-12-31 | 2005-09-27 | Роберт Бош Гмбх | Method to control operation of catalyst converter of internal combustion engine, control element for internal combustion engine control unit, unit to control internal combustion engine, and internal combustion engine, and internal combustion engine |
EP1134393A2 (en) * | 2000-03-17 | 2001-09-19 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and apparatus for controlling a lean-burn engine |
US20060191256A1 (en) * | 2003-11-07 | 2006-08-31 | Peugeot Citroen Automobiles Sa. | Support system for the maintenance of a particle filter fitted in an exhaust system on a motor vehicle engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2532977A (en) | 2016-06-08 |
BR102015029832A2 (en) | 2018-04-03 |
RU2015151492A (en) | 2017-06-07 |
MX2015016533A (en) | 2016-08-11 |
GB2532977B (en) | 2018-06-06 |
GB201421560D0 (en) | 2015-01-21 |
RU2015151492A3 (en) | 2019-06-25 |
DE102015121060A1 (en) | 2016-06-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2682688C2 (en) | Method for warming up exhaust system | |
RU2716098C2 (en) | System and method (embodiments) for adaptive regeneration of particulate filters in diesel engines | |
RU2493383C2 (en) | Method of operating system of control over offgas toxicity reduction with selective reduction catalyst and device arranged there ahead to catalyse reduction for offgas toxicity decrease | |
US9567890B2 (en) | Internal combustion engine with exhaust aftertreatment and its method of operation | |
US8474248B2 (en) | Model based method for selective catalyst reducer urea dosing strategy | |
RU2719087C2 (en) | Method of controlling power plant of motor vehicle during acceleration event and motor vehicle | |
US20130263575A1 (en) | System and method for controlling an exhaust system having a selective catalyst reduction component | |
CN105370353A (en) | Method and apparatus for reducing nitrogen oxide and ammonia emissions in an exhaust aftertreatment system of an internal combustion engine during load changing | |
RU2014144726A (en) | METHOD FOR AUTOMATIC DIAGNOSTICS OF THE SYSTEM OF SELECTIVE CATALYTIC RESTORATION | |
CN101798947A (en) | Robust design of diagnostic enabling conditions for scr nox conversion efficiency monitor | |
CN110821621B (en) | Method for monitoring an SCR catalyst | |
GB2532774A (en) | A method of scheduling a diagnostic event | |
EP2940280A1 (en) | Fuel-cetane-number estimation method and device | |
CN106285856A (en) | The renovation process of lean NOx trap and waste gas cleaning system | |
US9482133B2 (en) | Exhaust emission control system of internal combustion engine | |
US20150218988A1 (en) | Aftertreatment system for internal combustion engines | |
US8617495B1 (en) | Exhaust gas aftertreatment desulfurization control | |
JP2012087628A (en) | Exhaust emission control device of internal combustion engine | |
CN107762597B (en) | Method for optimizing NOx emissions in a combined exhaust gas aftertreatment system | |
RU2708173C2 (en) | Method and electronic system for regeneration planning of depleted nitrogen oxides trap | |
RU2604656C2 (en) | Optimized control over selective catalytic reduction catalyst (scr) by means of particles filter-trap periodic regeneration | |
CN106437955A (en) | Method of operating automotive system | |
Wang et al. | Prediction of oxygen storage capacity and stored NOx by HEGO sensors for improved LNT control strategies | |
US10443465B2 (en) | Engine exhaust system and control system for an engine exhaust system | |
US9605613B2 (en) | Coordinated control of engine and after treatment systems |