SE1551107A1 - Förfarande och avgasbehandlingssystem för behandling av en avgasström - Google Patents

Förfarande och avgasbehandlingssystem för behandling av en avgasström Download PDF

Info

Publication number
SE1551107A1
SE1551107A1 SE1551107A SE1551107A SE1551107A1 SE 1551107 A1 SE1551107 A1 SE 1551107A1 SE 1551107 A SE1551107 A SE 1551107A SE 1551107 A SE1551107 A SE 1551107A SE 1551107 A1 SE1551107 A1 SE 1551107A1
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
nitrogen oxides
reduction
exhaust gas
amount
nitrogen
Prior art date
Application number
SE1551107A
Other languages
English (en)
Other versions
SE539130C2 (sv
Inventor
Nilsson Magnus
Birgersson Henrik
Original Assignee
Scania Cv Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Scania Cv Ab filed Critical Scania Cv Ab
Priority to SE1551107A priority Critical patent/SE539130C2/sv
Priority to EP16839706.5A priority patent/EP3341597B1/en
Priority to KR1020187007502A priority patent/KR20180041194A/ko
Priority to KR1020207011070A priority patent/KR20200043520A/ko
Priority to BR112018002005-2A priority patent/BR112018002005B1/pt
Priority to PCT/SE2016/050795 priority patent/WO2017034464A1/en
Priority to US15/750,162 priority patent/US10724460B2/en
Publication of SE1551107A1 publication Critical patent/SE1551107A1/sv
Publication of SE539130C2 publication Critical patent/SE539130C2/sv

Links

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
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/0231—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using special exhaust apparatus upstream of the filter for producing nitrogen dioxide, e.g. for continuous filter regeneration systems [CRT]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/146—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration
    • 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
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/033—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
    • F01N3/035—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9404—Removing only nitrogen compounds
    • B01D53/9409—Nitrogen oxides
    • B01D53/9413—Processes characterised by a specific catalyst
    • B01D53/9418—Processes characterised by a specific catalyst for removing nitrogen oxides by selective catalytic reduction [SCR] using a reducing agent in a lean exhaust gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/944—Simultaneously removing carbon monoxide, hydrocarbons or carbon making use of oxidation catalysts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9459—Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts
    • B01D53/9477—Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts with catalysts positioned on separate bricks, e.g. exhaust systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9495—Controlling the catalytic process
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • 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
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F01N11/007—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring oxygen or air concentration 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
    • 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
    • F01N13/0093—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 the purifying devices are of the same type
    • 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
    • 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
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/005—Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions
    • F02D41/0052—Feedback control of engine parameters, e.g. for control of air/fuel ratio or intake air amount
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/146—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration
    • F02D41/1461—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration of the exhaust gases emitted by the engine
    • F02D41/1462—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration of the exhaust gases emitted by the engine with determination means using an estimation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/146—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration
    • F02D41/1463—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration of the exhaust gases downstream of exhaust gas treatment apparatus
    • F02D41/1465—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration of the exhaust gases downstream of exhaust gas treatment apparatus with determination means using an estimation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/90—Physical characteristics of catalysts
    • B01D2255/904—Multiple catalysts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B01D53/9459—Removing one or more of nitrogen oxides, carbon monoxide, or hydrocarbons by multiple successive catalytic functions; systems with more than one different function, e.g. zone coated catalysts
    • 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
    • F01N2430/00—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics
    • 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
    • F01N2430/00—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics
    • F01N2430/08—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics by modifying ignition or injection timing
    • 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
    • F01N2510/00—Surface coverings
    • F01N2510/06—Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction
    • 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
    • F01N2590/00—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines
    • F01N2590/11—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines for hybrid vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14—Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1453—Sprayers or atomisers; Arrangement thereof in the exhaust apparatus
    • F01N2610/146—Control thereof, e.g. control of injectors or injection valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/04—Methods of control or diagnosing
    • F01N2900/0416—Methods of control or diagnosing using the state of a sensor, e.g. of an exhaust gas sensor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/08—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
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/36—Control for minimising NOx emissions
    • 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)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Abstract

Föreliggande uppfinning tillhandahåller ettavgasbehandlingssystem och ett förfarande för en behandling aven avgasström från en förbranningsmotor. Denna avgasströminnefattar kvaveoxider NOX, i vilka kvavemonoxid NO ochkvavedioxid N02 innefattas. Avgasströmmen passerar genom ettavgasbehandlingssystem kopplat till förbranningsmotorn. Iavgasbehandlingssystemet utförs en första oxidation avföreningar innefattande en eller flera av kvave, kol och vatei avgasströmmen av en första oxidationskatalysator. Vidarefaststalls ett varde (NO¿¿/NO&¿)m¶ för ett förhållande mellanen första mangd kvavedioxid NO¿¿ och en första mangdkvaveoxider NO&¿ vilka lamnar den förstaoxidationskatalysatorn. En aktiv styrning av åtminstone enparameter relaterad till förbranningsmotorn utförs baserat pådet faststallda vardet (NO¿¿/NO&¿)m¶, varvid förhållandetpåverkas. Ett första tillsatsmedel tillförs avgasströmmen,varefter en första reduktion av den första mangden kvaveoxiderNO&¿ utförs genom en katalytisk reaktion i ett katalytisktfilter, dar filtret utgörs av ett partikelfilter med enåtminstone delvis katalytisk belaggning medreduktionsegenskaper. Det katalytiska filtret ar anordnat föruppfångande och oxiderande av sotpartiklar, och för att utföraden första reduktionen av den första mangden kvaveoxider NO&¿ genom att utnyttja det första tillsatsmedlet. Fig. 2

Description

lO FÖRFARANDE ocH AvGAsBEHANDLINGssYsTEM FÖR BEHANDLING Av ENAvGAssTRöM Tekniskt område Föreliggande uppfinning avser ett förfarande för behandling aven avgasström enligt ingressen till patentkrav l. Föreliggandeuppfinning avser aven ett avgasbehandlingssystem anordnat förbehandling av en avgasström enligt ingressen till patentkrav30 samt ett datorprogram och en datorprogramprodukt, vilka implementerar förfarandet enligt uppfinningen.
Bakgrund Följande bakgrundsbeskrivning utgör en beskrivning avbakgrunden till föreliggande uppfinning, och behöver således inte nödvandigtvis utgöra tidigare kand teknik.
På grund av ökade myndighetsintressen avseende föroreningaroch luftkvalitet i framförallt stadsområden harutslappsstandarder och utslappsregler för förbranningsmotorer framtagits i många jurisdiktioner.
Sådana utslapps- eller emissionsstandarder utgör oftakravuppsattningar vilka definierar acceptabla granser föravgasutslapp från förbranningsmotorer i exempelvis fordon.Exempelvis regleras ofta nivåer för utslapp av kvaveoxider NOWkolvaten Cgg, kolmonoxid CO och partiklar PM för de flestatyper av fordon i dessa standarder. Fordon utrustade medförbranningsmotorer ger typiskt upphov till dessa emissioner ivarierande grad. I detta dokument beskrivs uppfinningenhuvudsakligen för dess tillampning i fordon. Dock kanuppfinningen utnyttjas i vasentligen alla tillampningar darförbranningsmotorer utnyttjas, exempelvis i farkoster, såsom ifartyg eller flygplan/helikoptrar, varvid regler och/ellerstandarder för dessa tillampningar begransar utslappen från förbranningsmotorerna. lO I en strävan att uppfylla sådana emissionsstandarder behandlas(renas) de avgaser som orsakas av forbranningsmotorns forbranning.
Ett vanligt satt att behandla avgaser från enforbranningsmotor utgörs av en så kallad katalytiskreningsprocess, varför fordon utrustade med enforbranningsmotor vanligtvis innefattar åtminstone enkatalysator. Det finns olika typer av katalysatorer, dar deolika respektive typerna kan vara lampliga beroende påexempelvis vilka forbranningskoncept, forbranningsstrategieroch/eller bransletyper som utnyttjas i fordonen och/ellervilka typer av foreningar i avgasstrommen som ska renas. Foråtminstone nitrosa gaser (kvavemonoxid, kvavedioxid), i dettadokument kallade kvaveoxider NOX, innefattar fordon ofta enkatalysator dar ett tillsatsmedel tillfors den frånforbranningsmotorns forbranning resulterande avgasstrommen foratt åstadkomma en reduktion av kvaveoxider NOX huvudsakligen till kvavgas och vattenånga.
En vanligt forekommande typ av katalysator vid denna typ avreduktion, framforallt for tunga fordon, ar SCR (SelectiveCatalytic Reduction)- katalysatorer. SCR-katalysatoreranvander vanligtvis ammoniak NH3, eller en sammansattning urvilken ammoniak kan genereras/bildas, som tillsatsmedel vilketutnyttjas for reduktionen av kvaveoxiderna NOX i avgaserna.Tillsatsmedlet sprutas in i den från forbranningsmotornresulterande avgasstrommen uppstroms om katalysatorn. Det tillkatalysatorn tillforda tillsatsmedlet adsorberas (upplagras) ikatalysatorn, i form av ammoniak NH3, varvid en redox-reaktionkan ske mellan kvaveoxider NOX i avgaserna och genom tillsatsmedlet tillganglig ammoniak NH3. lO En modern förbranningsmotor utgör ett system dar det finns ensamverkan och ömsesidig påverkan mellan motor ochavgasbehandling. Speciellt finns ett samband mellan förmåganatt reducera kvaveoxider NOX hos avgasbehandlingssystemet ochbransleeffektiviteten för förbranningsmotorn. Förförbranningsmotorn finns namligen ett samband mellan motornsbransleeffektivitet/verkningsgrad och dess produceradekvaveoxider NOX. Detta samband anger att det för ett givetsystem finns en positiv koppling mellan produceradekvaveoxider NOX och bransleeffektiviteten, det vill saga att enmotor som tillåts emittera mer kvaveoxider NOX kan fås attförbruka mindre bransle, vilket kan ge en högreförbranningsverkningsgrad. På motsvarande satt finns ofta ennegativ koppling mellan en producerad partikelmassa PM ochbransleeffektiviteten, det vill saga att ett ökat utslapp avpartikelmassa PM från motorn kopplar till en ökning av bransleförbrukningen.
Dessa samband utgör bakgrunden till det utbredda anvandandetav avgasbehandlingssystem innefattande en SCR-katalysator, darman avser att bransle- och partikeloptimera motorn mot enrelativt större mangd producerade kvaveoxider NOX. En reduktionav dessa kvaveoxider NOX utförs sedan iavgasbehandlingssystemet, vilket alltså kan innefatta en SCR-katalysator. Genom ett integrerat synsatt vid motor- ochavgasbehandlingssystemets design, dar motor ochavgasbehandling kompletterar varandra, kan darför en högbransleeffektivitet uppnås tillsammans med låga emissioner av både partiklar PM och kvaveoxider NOX.
Kortfattad beskrivning av uppfinningen Till en viss del kan prestandan hos avgasbehandlingssystemenökas genom att öka de i avgasbehandlingssystemen ingående substratvolymerna, vilket speciellt minskar de förluster som lO beror av ojamn fördelning av avgasflodet genom substraten.Samtidigt ger en storre substratvolym ett storre mottryck,vilket till viss del kan motverka vinster ibransleeffektivitet fràn den hogre omvandlingsgraden. Storresubstratvolymer innebar också en okad kostnad. Det ar såledesviktigt att kunna utnyttja avgasbehandlingssystemen optimalt,exempelvis genom att undvika overdimensionering och/ellergenom att begransa avgasbehandlingssystemens utbredning i storlek och/eller tillverkningskostnad.
Funktionen och effektiviteten for katalysatorer i allmanhet,och for katalysatorer med reduktionsegenskaper i synnerhet, arexempelvis beroende av ett forhàllande mellan kvavedioxid ochkvaveoxider, det vill saga N02/NOX-andelen, i avgaserna.N02/NOX-andelen beror dock av ett antal faktorer, exempelvis avhur foraren framfor fordonet vid ett aktuellt korfall.Exempelvis kan N02/NOX-andelen i avgaserna bero på momentet sombegars av en forare och/eller av en farthàllare, av hurvagavsnittet som fordonet befinner sig på ser ut och/eller avforarens korstil. Ett exempel på ett kritiskt driftsfall arett lastpàdrag då avgastemperaturen ar relativt låg. Det finnsvid detta driftsfall en risk att vardet på forhàllandet N02/NOXblir for lågt.
For vissa forhàllanden for katalysatortemperatur och flode,det vill saga for en viss uppehàllstid i katalysatorn (”SpaceVelocity”), finns en risk att en icke-fordelaktig andelkvavedioxid N02 over kvaveoxider NOX erhålls. Speciellt finnsen risk att forhållandet N02/NOX overstiger 50%, vilket kan utgora ett reellt problem for avgasreningen.
En optimering av forhàllandet N02/NOX for något av de ovannamnda kritiska driftsfallen riskerar att ge en alltfor hog andel kvavedioxid N02 i andra driftfall. Denna hogre andel lO kvävedioxid N02resulterär i större volymänspråk forkätälysätorn med reduktionsegenskäper och/eller i enbegränsning äv den från motorn utsläpptä mängden kväveoxider och därmed i en sämre bränsleeffektivitet for fordonet.
Dessutom finns det en risk ätt den hogre ändelen kvävedioxid N02 även resulterär i emissioner äv lustgäs N20.
Dessä risker for ätt en icke-fordeläktig ändel kvävedioxid N02uppstår existerär även på grund äv åldring äv systemet.Exempelvis kän forhålländet N02/N0X äntä lägre värden närsystemet här åldräts, vilket kän gorä ätt enkätälysätorspecifikätion som i oåldrät tillstånd ger älltforhogä ändelär äv N02/N0X måste änvändäs for ätt tä hojd for, och kunnä kompenserä for, åldrändet.
Det finns även kändä ävgäsbehändlingssystem vilkä innefättärett kätälytiskt pärtikelfilter SCRF, såsom exempelvisW020l40443l8. Ett kätälytiskt pärtikelfilter är ett filtervilket innefättär en kätälytisk beläggning vilken häregenskäpen ätt beläggningen kän utnyttjäs for reduktion ävkväveoxider N0X. Dock här dessä kändä ävgäsbehändlingssystemoftä problem reläteräde till en undermålig sotoxidätion i detkätälytiskä filtret SCRF. Dessä problem beror åtminstonedelvis på ätt reäktionernä vilkä ingår i reduktionen ävkväveoxider N0X är snäbbäre än reäktionernä som ingår i sotoxidätionen.
Det finns således ett behov for en optimering äv funktionen hos dägens ävgäsbehändlingssystem.
Det är därfor ett syfte med foreliggände uppfinning ätttillhändähållä ett forfärände och ett system vilkä käntillhändähållä en hog preständä och god funktion under värierände forutsättningär. lO Detta syfte uppnås genom det ovan nämnda förfarandet enligtden kannetecknande delen av patentkrav l. Syftet uppnås avengenom ovan namnda avgasbehandlingssystem enligt kannetecknandedelen av patentkrav 30, samt av ovan namnda datorprogram och datorprogramprodukt.
Foreliggande uppfinning tillhandahåller en behandling av enavgasstrom som resulterar från en forbranning i enforbranningsmotor. Denna avgasstrom innefattar kvaveoxider NOWi vilka åtminstone kvavemonoxid NO och kvavedioxid N02 ingår.Avgasstrommen passerar genom ett avgasbehandlingssystem kopplat till forbranningsmotorn.
I avgasbehandlingssystemet utfors en forsta oxidation avforeningar innefattande en eller flera av kvave, kol och vatei avgasstrommen. Denna oxidation utfors av en forsta oxidationskatalysator anordnad i avgasbehandlingssystemet.
Enligt foreliggande uppfinning faststalls ett varde(NO¿¿/NO&¿)m% for ett forhållande mellan en forsta mangdkvavedioxid NO¿¿ vilken lamnar den forstaoxidationskatalysatorn och en forsta mangd kvaveoxider NO&¿ vilken lamnar den forsta oxidationskatalysatorn.
Baserat på detta faststallda varde (NO¿¿/NO&¿)m¶ forforhållandet utfors sedan en aktiv styrning av åtminstone enparameter relaterad till forbranningsmotorn, varvid denna aktiva styrning påverkar forhållandet.
En forsta tillforsel av ett forsta tillsatsmedel iavgasstrommen utfors genom utnyttjande av en forstadoseringsanordning anordnad nedstrom den forsta oxidationskatalysatorn.
Detta forsta tillsatsmedel utnyttjas sedan vid en forsta reduktion av den forsta mangden kvaveoxider NO&¿ genom en lO katalytisk reaktion i ett katalytiskt filter anordnatnedströms den första doseringsanordningen. Detta katalytiskafilter utgörs av ett partikelfilter med en åtminstone delviskatalytisk belaggning med reduktionsegenskaper. Detkatalytiska filtret ar alltså anordnat för uppfångande ochoxiderande av sotpartiklar, och för att utföra den första reduktionen av den första mangden kvaveoxider NO&¿.
En aktiv styrning av åtminstone en parameter relaterad tillförbranningsmotorn utförs alltså enligt föreliggandeuppfinning baserat på det faststallda vardet (NO¿¿/NO&¿)m¶ förförhållandet. Denna aktiva styrning utförs så attförhållandet, och darmed aven ett verkligt varde NO¿¿/NO&¿ förförhållandet, förandras jamfört med det faststallda vardet (NO2*1/N@X*1)det .
Denna aktiva styrning av åtminstone en parameter relateradtill förbranningsmotorn, vilken tillhandahålls av föreliggandeuppfinning, kan ge en förbattrad sotoxidation i detkatalytiska filtret. Mer specifikt kan en förbattrad passivkvavedioxidbaserad sotoxidation åstadkommas genom denna aktivastyrning av motorn, eftersom styrningen kan utföras så att endel av kvavedioxiden NO¿¿ som når det katalytiska filtret harkan utnyttjas för att oxidera sotpartiklar i det katalytiskafiltret, istallet för att konsumeras vid reduktionen med den katalytiska belaggningen i filtret.
Med andra ord kan den aktiva styrningen av åtminstone enmotorrelaterad parameter utföras på ett sådant satt att denförsta reduktionen av kvaveoxider NO&¿ i det katalytiskafiltret begransas så att inte all kvavedioxid NO¿¿ iavgasströmmen förbrukas vid den första reduktionen, varvid denrest av kvavedioxiden som inte har förbrukats kan utnyttjas vid sotoxidationen. l0 0xidationskatalysatorer har flera egenskaper som ar viktigaför avgasbehandlingssystemet. En av dessa egenskaper ar attoxidationskatalysatorn oxiderar i avgasströmmen förekommandekvavemonoxid N0 till kvavedioxid N02. Tillgången tillkvavedioxid N02 ar viktig dels för den kvavedioxidbaseradesotoxidationen i filtret och dels för reduktion av kvaveoxiderN0X. Avgasbehandlingssystemet enligt föreliggande uppfinningkan darför tillhandahålla en god sotoxidation i detkatalytiska filtret tack vare tillgången till kvavedioxid N02¿ efter den första oxidationskatalysatorn.
Den aktiva styrningen av förbranningsmotorn enligtföreliggande uppfinning gör att den andel av den totalaomvandlingen av kvaveoxider N0X som sker via en snabbreaktionsvag, det vill saga via snabb SCR (”fast SCR”) darreduktionen sker via reaktionsvagar över både kvaveoxid N0 ochkvavedioxid N02, kan ökas för vissa driftsfall. Harigenom kanaven kraven på volymen för det reducerande systemet, ochdarmed för hela avgasbehandlingssystemet, minskas. Reaktionennyttjar vid snabb SCR lika delar kvavemonoxid N0 ochkvavedioxid N02, vilket gör att ett det ar viktigt att kunnastyra molförhållandet N02/N0X, mot ett lampligt varde, exempelvis ett varde nara 0.5 (50%).
Belastningen på det katalytiska filtret och/ellerreduktionskatalysatorn ökar för vissa utföringsformer av denförhöjda nivån för kvaveoxider N0X. Dock kommer filtretoch/eller katalysatorerna som utför reduktionen av kvaveoxiderN0X ha goda förutsattningar att klara av denna belastning,eftersom ökningen i första hand ar aktuellt vid en ungefarligavgastemperatur kring 260-340°C, dar katalysatorerna har tamligen goda prestanda.
Genom en lampligt vald aktiv styrning av förbranningsmotorn enligt föreliggande uppfinning kan aven kraven på volymen för lO det reducerande systemet minskas eftersom utnyttjandegraden förbättras.
Utnyttjande av föreliggande uppfinning kan aven ge en minskadförbrukning av tillsatsmedel. Dessutom kan utslapp i form av N02 ut från fordonet minskas.
Avgasbehandlingssystemet blir aven lattare att reglera/styraom föreliggande uppfinning utnyttjas, vilket gör att en mer exakt styrning av tillförseln av tillsatsmedel kan utföras.
Dessutom ger den aktiva styrningen av förbranningsmotornenligt föreliggande uppfinning, vilken har primart görs föratt optimera N0X-omvandlingen, aven en minskad bransleförbrukning för fordonet som en positiv bieffekt.
Föreliggande uppfinning kan aven med fördel utnyttjas ihybridfordon. Hybridsystemet kan då ge förbranningsmotorn en ökad flexibilitet för styrningen av förhållandet N02/N0X.
Genom utnyttjande av föreliggande uppfinning kan en battrebransleoptimering erhållas för fordonet, eftersom detharigenom finns potential för att styra motorn merbransleeffektivt, exempelvis genom att öka en första mangdkvaveoxider N02¿ vilken når det katalytiska filtret, varvid enhögre verkningsgrad för motorn erhålls. Alltså kan enprestandavinst och/eller ett minskat utslapp av koldioxid C02 erhållas då föreliggande uppfinning utnyttjas.
Genom utnyttjande av föreliggande uppfinning kan andelen avkvaveoxiderna N0X som utgörs av kvavedioxid N02 aktivt styras,vilket möjliggörs av en aktiv styrning av mangden kvaveoxiderN0X uppströms den första oxidationskatalysatorn iavgasbehandlingssystemet, vilken exempelvis kan innefattaadelmetall. Denna styrning av förhållandet N02/N0X kan, utöver fördelar i katalytisk prestanda, såsom högre N0X-omvandling, aven ge möjlighet till att minska utsläppen av kvavedioxid N03vilken ger upphov till en mycket giftig och starktillaluktande emission. Detta kan ge fordelar vid etteventuellt framtida inforande av ett separat lagkrav pàkvavedioxid N02 genom en mojlighet till att minska utslapp av kvavedioxid N02.
Kortfattad figurförteckning Uppfinningen kommer att belysas narmare nedan med ledning avde bifogade ritningarna, dar lika hanvisningsbeteckningar anvands for lika delar, och vari: Figur 1 visar ett exempelfordon vilket kan innefatta foreliggande uppfinning, Figurer 2a och 2b visar flodesscheman for forfarandet for avgasbehandling enligt foreliggande uppfinning, Figur 3 visar exempel pà avgasbehandlingssystem enligt foreliggande uppfinning, Figur 4 visar en styrenhet i vilken ett forfarande enligt foreliggande uppfinning kan vara implementerat.
Beskrivning av föredragna utföringsformer Figur 1 visar schematiskt ett exempelfordon 100 innefattandeett avgasbehandlingssystem 150, vilket kan vara ettavgasbehandlingssystem 150 enligt en utforingsform avforeliggande uppfinning. Drivlinan innefattar enforbranningsmotor 101, vilken på ett sedvanligt satt, via enpå forbranningsmotorn 101 utgående axel 102, vanligtvis viaett svanghjul, ar forbunden med en vaxellàda 103 via en koppling 106. 11 Forbranningsmotorn 101 styrs av fordonets styrsystem via enstyrenhet 115, vilken kan vara kopplad tillavgasbehandlingssystemet 150 och/eller dess styrenhet 160.Likaså kan kopplingen 106 och vaxellådan 103 styras avfordonets styrsystem med hjalp av en eller flera tillampligastyrenheter (ej visade). Naturligtvis kan fordonets drivlina aven vara av annan typ, såsom av en typ med konventionell automatvaxellåda, av en typ med hybriddrivlina, etc.
En från vaxellådan 103 utgående axel 107 driver drivhjulen113, 114 via en slutvaxel 108, såsom t.ex. en sedvanligdifferential, och drivaxlar 104, 105 forbundna med namnda slutvaxel 108.
Fordonet 100 innefattar vidare ettavgasbehandlingssystem/avgasreningssystem 150 forbehandling/rening av avgasutslapp resulterande frånforbranning i forbranningsmotorns 101 forbranningskammare,vilka kan utgoras av cylindrar. Avgasbehandlingssystemet 150 kan styras av fordonets styrsystem via en styrenhet 160.
Enligt foreliggande uppfinning tillhandahålls ett forfarandefor behandling av en avgasstrom vilken resulterar från enforbranning i en forbranningsmotor och innefattar kvaveoxiderNOX. Kvaveoxider innefattar åtminstone kvavemonoxid NO ochkvavedioxid N02. Avgasstrommen passerar genom ett avgasbehandlingssystem kopplat till forbranningsmotorn.
Detta forfarande kan illustreras med flodesschemat i figur 2a.
I ett forsta steg 210 av forfarandet utfors en forstaoxidation av foreningar innefattande en eller flera av kvave,kol och vate i avgasstrommen. Denna oxidation utfors av enforsta oxidationskatalysator anordnad i avgasbehandlingssystemet. l0 l2 I ett andra steg 220 av förfarandet faststalls enligtföreliggande uppfinning ett varde (NO¿¿/NOÄ¿)m% för ettförhållande mellan en första mangd kvavedioxid NO¿¿ vilkenlamnar den första oxidationskatalysatorn och når ettkatalytiskt filter SCRF och den första mangden kvaveoxiderNO&¿ vilken lamnar den första oxidationskatalysatorn och når det katalytiska filtret SCRF.
I ett tredje steg 230 av förfarandet utförs en aktiv styrningav åtminstone en parameter relaterad till förbranningsmotorn.Denna åtminstone en parameter kan exempelvis vara relateradtill en förbranning för förbranningsmotorn. Denna aktivastyrning görs enligt föreliggande uppfinning baserat på detfaststallda vardet (NO¿¿/NO&¿)m¶ för förhållandet och utförsså att den aktiva styrningen påverkar ett verkligt varde NO¿¿/NO&¿ för förhållandet.
I ett fjarde steg 240 av förfarandet tillförs avgasströmmenett första tillsatsmedel genom utnyttjande av en förstadoseringsanordning anordnad nedström den första oxidationskatalysatorn.
I ett femte steg 250 av förfarandet utförs en första reduktionav den första mangden kvaveoxider NO&¿ vilken strömmar ut frånden första oxidationskatalysatorn och når ett katalytisktfilter anordnat nedströms den första doseringsanordningen.Denna reduktion utförs genom en katalytisk reaktion med enåtminstone delvis katalytisk belaggning medreduktionsegenskaper i det katalytiska filtrets SCRF och genomutnyttjande av ett tillsatsmedel.
Genom utnyttjande av föreliggande uppfinning kanförbranningsmotorn styras till att andra dess avgivna mangdkvaveoxider NOX om det faststallda vardet (NO¿¿/NO&¿)¶¶ för förhållandet inte ar optimalt. Vilket varde som har anses vara lO l3 optimalt beror på syftet med den aktiva styrningen avforbranningsparametrarna. Ett sådant syfte kan vara attåstadkomma en effektiv sotoxidation i det katalytiska filtret.Ett annat sådant syfte kan vara att åstadkomma en effektiv reduktion av kvaveoxider i det katalytiska filtret.
Tillgången till kvavedioxid NO¿¿ i avgasstrommen vid detkatalytiska filtret ar viktig dels for den kvavedioxidbaseradesotoxidationen i filtret och dels for reduktion av kvaveoxiderNO&¿. Avgasbehandlingssystemet enligt foreliggande uppfinningkan darfor tillhandahålla en god sotoxidation i detkatalytiska filtret tack vare att tillgången till kvavedioxidN02 efter den forsta oxidationskatalysatorn kan minskas.Dessutom kan reaktionshastigheten for den forsta reduktionen idet katalytiska filtret påverkas av forhållandet mellankvavemonoxid NO¿ och kvavedioxid NO¿¿ i avgasstrommen som nårdet katalytiska filtret. En effektivare forsta reduktion i detkatalytiska filtret kan har erhållas tack vare den foregåendeoxidationen av kvaveoxider NO¿ till kvavedioxider NO¿¿ i denforsta oxidationskatalysatorn i kombination med den aktivastyrningen av den åtminstone en parametern relaterad till forbranningsmotorn.
Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning styrs denforsta tillforseln av det forsta tillsatsmedlet och/eller denåtminstone en mottorrelaterade parametern baserat på enfordelning av kvoten mellan kvavedioxid och kvaveoxidervid/uppstroms det katalytiska filtret NO¿¿/NO&¿ och/eller viden nedstroms anordnad reduktionskatalysatoranordningNO¿¿/NO&¿, vilka kan vara i form av faststallda vården(NO¿¿/NO&¿)mfi och/eller (NO¿¿/NO&¿)m¶ for dessa forhållanden.Den forsta tillforseln av det forsta tillsatsmedlet och/ellerden åtminstone en mottorrelaterade parametern kan har exempelvis styras baserat på ett faststallt varde 14 (NO¿¿/NOÄ¿)mfi för det första förhållandet på så satt att snabbreduktion kan utnyttjas vid reduktionen i det katalytiskafiltret, eftersom den i så stor utstrackning som möjligt sker via reaktionsvagar över både kvaveoxid NO och kvavedioxid NO2.
Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning utförs denaktiva styrningen av den åtminstone en motorrelateradeparametern så att en ökning av den första mangden kvaveoxiderNO&¿ erhålls om det faststallda vardet (NO¿¿/NO&¿)¶¶ förförhållandet ar större an eller lika med ett övre tröskelvarde(NO2_1 /NÛXñU thresnoia_highf (NÛzu /NOxñi) det 2 (NÛzu /NÛXñU threshoiagigh -Alltså ger den aktiva styrningen en ökning av den förstamangden kvaveoxider NO&¿ om det faststallda vardet(NO¿¿/NO¿¿)m¶ ar för stort. Denna ökning av den första mangdenkvaveoxider NO¿¿ ger då en minskning av vardet för förhållandet. Ökningen av den första mangden kvaveoxider NO&¿ kan harmotsvara att den första mangd kvaveoxider NO&¿ som verkligennår det katalytiska filtret efter den aktiva styrningen, detvill saga efter påverkan av förhållandet, ar större an denförsta mangd kvaveoxider NO&¿ vilken ingår i det faststalldavardet (NO¿¿/NO&¿)¶% för förhållandet. Ökningen kan avenmotsvara att den verkliga första mangden kvaveoxider NO&¿efter den aktiva styrningen har en högre koncentration avkvaveoxider i avgasströmmen an en koncentration av kvaveoxidervilken motsvarar det faststallda vardet (NO¿¿/NO&¿)m¶ för förhållandet.
Oxidationen av kvaveoxid NO till kvavedioxid NO2 över enoxidationskatalysator DOC påverkas kemiskt och katalytiskt avatt den katalytiskt oxiderande belaggningen, exempelvisinnefattande åtminstone en adelmetall såsom platina, ar relativt konstant vid givna förhållanden. Alltså ar mangden kvavedioxid N02 som produceras av en oxidationskatalysator DOCrelativt oberoende av mangden kvaveoxid NO som tillförs oxidationskatalysatorn DOC.
En sådan ökning av den forsta mangden kvaveoxider NO&¿ göralltså att det verkliga vardet för förhållandet NO¿¿/NO&¿minskar, varvid den andel av den totala omvandlingen avkvaveoxider NOX som sker via en snabb reaktionsvag kan ökas.Dessutom kan genom den aktiva styrningen av förbranningsmotornenligt föreliggande uppfinning aven kraven på katalysatorvolymen minskas på grund av battre utnyttjandegrad.
Alltså styrs genom denna utföringsform förbranningsmotorn tillatt öka den första mangden kvaveoxider NO&¿ vilken avges frånförbranningsmotorn och når oxidationskatalysatorn, och darmedaven strömmar ut ut oxidationskatalysatorn och når detkatalytiska filtret, om det faststallda vardet (NO¿¿/NO&¿)ætför förhållandet ar för högt. Denna ökning av mangdenkvaveoxider NO&¿ gör att vardet för förhållandet NO¿¿/NO&¿minskar, vilket gör att en effektivare reduktion kan erhållas medelst det katalytiska filtret.
Det övre tröskelvardet (NO¿¿/NO&¿)ÜK%h@Q¿bm, som om detövertrads ska ge en aktiv styrning av åtminstone enmotorrelaterad parameter vilken åstadkommer en ökning av denförsta mangden kvaveoxider NOÄ¿, har enligt en utföringsformett varde vilket beror av en temperatur över det katalytiskafiltret och/eller över en nedströms anordnadreduktionskatalysatoranordning. Det övre tröskelvardet(NO¿¿/NO¿¿)ÜK%h@Q¿¿m kan exempelvis ha vardet 45%, 50%, 60% eller >65%.
Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning utförs denaktiva styrningen av den åtminstone en motorrelaterade parametern så att den aktiva styrningen resulterar i en 16 minskning av den första mängden kväveoxider NO&¿ som når detkatalytiska filtret om det fastställda värdet (NO¿¿/NO&¿)ætfor forhållandet är mindre eller lika med ett undretIÖSk@lVäId@ (NOgi/NO;;)ume¶wu¿um, (NÛ¿;/NO;;)mm 3(NO¿¿/NO¿¿)ÜHe¶wM¿hM. Denna minskning kan exempelvis ses somatt den forsta mängden kväveoxider NO&¿ som verkligen når detkatalytiska filtret efter den aktiva styrningen, det vill sägaefter påverkan av forhållandet, är mindre än den forstamängden kväveoxider NO&¿ som ingår i det fastställda värdet(NO¿i/NO¿¿)m% for förhållandet. Minskningen kan också ses somatt den forsta mängd kväveoxider NO&¿ som verkligen når detkatalytiska filtret efter den aktiva styrningen har påverkatforhållandet har en lägre koncentration av kväveoxider iavgasstrommen än en koncentration kväveoxider vilken motsvarar det fastställda värdet (NO¿¿/NO&¿)m¶ for förhållandet.
Det undre troskelvärdet (NO¿¿/NO&¿)Üme¶wM¿hW, som om detunderskrids ska ge en aktiv styrning som resulterar i enminskning av den forsta mängden kväveoxider NO&¿, har ettvärde vilket beror av en temperatur over det katalytiskafiltret och/eller over en nedstroms anordnadreduktionskatalysatoranordning. Det undre troskelvärdet(NO¿¿/NO¿¿)Üme¶wM¿hM kan exempelvis ha ett värde motsvarande 50%, 45%, 30%, 20% eller 10%.
Såsom beskrivs ovan utfors enligt foreliggande uppfinning enaktiv styrning 230 av åtminstone en parameter relaterad tillforbränningen i motorn for att åstadkomma ett onskvärt värdefor forhållandet NO¿¿/NO¿¿ mellan den forsta mängdenkvävedioxid NO¿¿ och den forsta mängden kväveoxider NO&¿ vilkanår det katalytiska filtret. Denna aktiva styrning kan utforaspå ett antal olika sätt enligt olika utforingsformer av foreliggande uppfinning. 17 Enligt ett par utföringsformer av föreliggande uppfinninginnefattar den aktiva styrningen 230 ett val av åtminstone en insprutningsstrategi för förbranningsmotorn.
Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning kantidpunkterna för insprutning av bransle i respektive cylinderi förbranningsmotorn styras på så satt att en ökning eller enminskning av den första mangden kvaveoxider NO&¿ vilken nården första oxidationskatalysatorn, och darmed aven det katalytiska filtret, åstadkoms.
En ökning av den första mangden kvaveoxider NO&¿ kanåstadkommas genom en tidigarelaggning av tidpunkten för eneller flera av insprutningarna. Denna ökning av den förstamangden kvaveoxider NOÄ¿ ger en sankning av vardet för förhållandet NO¿¿/NOÄ¿.
På motsvarande satt kan tidpunkterna för insprutning avbransle i respektive cylinder i förbranningsmotorn styras påså satt att en minskning åstadkoms för den första mangdenkvaveoxider NO&¿ vilken når reduktionskatalysatoranordningen.Denna minskning kan åstadkommas genom en senarelaggning avtidpunkten för en eller flera av insprutningarna. Dennaminskning av den första mangden kvaveoxider NO&¿ ger en ökning av vardet för förhållandet NO¿¿/NO&¿.
Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning kaninsprutningstrycket för insprutningarna av bransle irespektive cylinder i förbranningsmotorn styras så att enökning av den första mangden kvaveoxider NO&¿ som når detkatalytiska filtret åstadkoms. Denna ökning kan åstadkommasgenom en ökning av insprutningstrycket för en eller fleracylindrar. Denna ökning av den första mangden kvaveoxider NO&¿ ger en sankning av vardet för förhållandet NO¿¿/NOÄ¿. 18 På motsvarande satt kan insprutningstrycket förinsprutningarna av bransle i respektive cylinder iförbranningsmotorn styras så att en minskning av den förstamangden kvaveoxider NO&¿ som når det katalytiska filtretåstadkoms. Denna minskning kan åstadkommas genom en sankningav insprutningstrycket for en eller flera cylindrar. Dennaminskning av den första mangden kvaveoxider NO&¿ ger en ökning av vardet for förhållandet NO¿¿/NO&¿.
Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning kan eninsprutningsfasning för en insprutning av bransle i respektivecylinder styras så att en ökning av den första mangdenkvaveoxider NO&¿ som når reduktionskatalysatoranordningenåstadkoms. Ökningen kan har åstadkommas genom styrning av eninsprutningsfasning så att den resulterar i en relativt stortryckgradient. Denna ökning av den första mangden kvaveoxiderNO&¿ ger en sankning av vardet för förhållandet NO¿¿/NO¿¿. Medinsprutningsfasning avses i detta dokument hur insprutningenförandras över tid, exempelvis hur trycket för insprutningenförandras över tid. Ett mått relaterat tillinsprutningsfasningen kan till exempel vara en tidsderivata för cylindertrycket.
På motsvarande satt kan en insprutningsfasning för eninsprutning av bransle i respektive cylinder styras så att enminskning av den första mangden kvaveoxider NO&¿ vilken nårdet katalytiska filtret åstadkoms. Denna minskning kanåstadkommas genom styrning av insprutningsfasningen så att denger en relativt liten tryckgradient med avseende påcylindertrycket. Denna minskning av den första mangdenkvaveoxider NOÄ¿ ger en ökning av vardet för förhållandet NO271 /Noxfl - 19 Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning innefattarden aktiva styrningen av den åtminstone en motorrelateradeparametern en styrning av en anordning föravgasåtercirkulation (Exchange Gas Recirculation; EGR).Förbranningsmotorer förses vid ett inlopp med luft för attåstadkomma en för förbranning lamplig gasblandning tillsammansmed bransle som också tillförs motorn. I motorns cylindrarsker förbranningen, varvid gasblandningen förbranns.Förbranningen skapar avgaser vilka lamnar motorn vid ettutlopp. En avgasåterledning kan vara anordnad från motornsutlopp till dess inlopp och leder i så fall tillbaka en del avavgaserna från utloppet till inloppet. Harigenom kaninsugningsförlusterna vid luftinsugningen minskas och mangdenkvaveoxider NOX ut ur motorn justeras. Enligt en utföringsformav föreliggande uppfinning minskas avgascirkulationen avstyrningen, och vid vissa driftsfall stangts avgascirkulationen av helt.
Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning kan alltsåen ökning av den första mangden kvaveoxider NO&¿ som når detkatalytiska filtret åstadkommas genom att minska en andel avavgasströmmen som återcirkuleras genom anordningen föravgasåtercirkulation (EGR). Denna ökning av den första mangdenkvaveoxider NOÄ¿ ger en sankning av vardet för förhållandet No2fl /NOx/l ° På motsvarande satt kan en minskning av den första mangdenkvaveoxider NO&¿ vilken når det katalytiska filtretåstadkommas genom att öka en andel av avgasströmmen vilkenåtercirkuleras genom anordningen för avgasåtercirkulation(EGR). Denna minskning av den första mangden kvaveoxider NO¿¿ ger en ökning av vardet för förhållandet NO¿¿/NOÄ¿. lO Det fastställda vardet (NO¿¿/NO&¿)m% för förhållandet mellanden första mangden kvavedioxid NO¿¿ och den första mangdenkvaveoxider NO&¿ vilka lamnar, det vill saga strömmar ut ur,den första oxidationskatalysatorn och når, det vill sagaströmmar in i, det katalytiska filtret kan exempelvis utgörasav ett ett uppmatt, predikterat och/eller ett modellerat vardeför förhållandet, dar matningen, predikteringen och/ellermodelleringen kan ta hansyn till det aktuella drifts-och/eller körfallet, egenskaper för vagavsnittet som fordonetbefinner sig på, egenskaper för förbranningsmotorn och/elleregenskaper för branslet som utnyttjas för att drivaförbranningsmotorn. Matningen, predikteringen och/ellermodelleringen kan aven ta hansyn till hur fordonet framförs,såsom till momentet som begars av en förare och/eller av enfarthållare, samt till förarens körstil. Ett predikterat vardekan till exempel faststallas baserat på en representation avett vagavsnitt framför fordonet, vilken kan baseras exempelvispå positioneringsinformation, såsom GPS-information, och kartdata.
Det faststallda vardet (NO¿¿/NO&¿)m% för förhållandet mellanden första mangden kvavedioxid NO¿¿ och den första mangdenkvaveoxider NO&¿ vilka når det katalytiska filtret kan avenutgöras av ett uppmatt varde, vilket mats genom utnyttjande aven eller flera NOX-sensorer och/eller N02-sensorer anordnade i avgasbehandlingssystemet.
I detta dokument beskrivs uppfinningen ofta som aktivastyrningar vilka resulterar i ökningar eller minskningar avmangden kvaveoxider NOX vilken når den förstaoxidationskatalysatorn och darmed aven det katalytiska filtret. 21 Fackmannen inser att en metod for behandling av en avgasstromenligt föreliggande uppfinning dessutom kan implementeras iett datorprogram, vilket nar det exekveras i en datoråstadkommer att datorn utfor metoden. Datorprogrammet utgorvanligtvis en del av en datorprogramprodukt 403, dardatorprogramprodukten innefattar ett lampligt digitalt icke-flyktigt/permanent/bestandigt/varaktigt lagringsmedium påvilket datorprogrammet ar lagrat. Namnda icke-flyktiga/permanenta/bestandiga/varaktiga datorlasbara mediumbestår av ett lampligt minne, såsom exempelvis: ROM (Read-OnlyMemory), PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (ErasablePROM), Flash-minne, EEPROM (Electrically Erasable PROM), enhårddiskenhet, etc.
Figur 4 visar schematiskt en styrenhet 400. Styrenheten 400innefattar en berakningsenhet 401, vilken kan utgoras avvasentligen någon lamplig typ av processor eller mikrodator,t.ex. en krets for digital signalbehandling (Digital SignalProcessor, DSP), eller en krets med en forutbestamd specifikfunktion (Application Specific Integrated Circuit, ASIC).Berakningsenheten 401 ar forbunden med en, i styrenheten 400anordnad, minnesenhet 402, vilken tillhandahållerberakningsenheten 401 t.ex. den lagrade programkoden och/ellerden lagrade data berakningsenheten 401 behover for att kunnautfora berakningar. Berakningsenheten 401 ar aven anordnad attlagra del- eller slutresultat av berakningar i minnesenheten 402.
Vidare ar styrenheten 400 forsedd med anordningar 411, 412,413, 414 for mottagande respektive sandande av in- respektiveutsignaler. Dessa in- respektive utsignaler kan innehållavågformer, pulser, eller andra attribut, vilka avanordningarna 411, 413 for mottagande av insignaler kan detekteras som information och kan omvandlas till signaler som 22 kan behandlas av berakningsenheten 401. Dessa signalertillhandahålls sedan berakningsenheten 401. Anordningarna 412,414 for sandande av utsignaler ar anordnade att omvandlaberakningsresultat från berakningsenheten 401 till utsignalerfor overforing till andra delar av fordonets styrsystemoch/eller den/de komponenter for vilka signalerna ar avsedda,exempelvis till de forsta och/eller andra doseringsanordningarna.
Var och en av anslutningarna till anordningarna for mottaganderespektive sandande av in- respektive utsignaler kan utgorasav en eller flera av en kabel; en databuss, såsom en CAN-buss(Controller Area Network bus), en MOST-buss (Media OrientatedSystems Transport bus), eller någon annan busskonfiguration; eller av en trådlos anslutning.
En fackman inser att den ovan namnda datorn kan utgoras avberakningsenheten 401 och att det ovan namnda minnet kan utgoras av minnesenheten 402.
Allmant består styrsystem i moderna fordon av ettkommunikationsbussystem bestående av en eller flerakommunikationsbussar for att sammankoppla ett antalelektroniska styrenheter (ECU:er), eller controllers, ocholika på fordonet lokaliserade komponenter. Ett dyliktstyrsystem kan innefatta ett stort antal styrenheter, ochansvaret for en specifik funktion kan vara uppdelat på fler anen styrenhet. Fordon av den visade typen innefattar alltsåofta betydligt fler styrenheter an vad som visas i figurerna 1 3 och 4, vilket ar valkant for fackmannen inom teknikområdet.
Foreliggande uppfinning ar i den visade utforingsformenimplementerad i styrenheten 400. Uppfinningen kan dock aven implementeras helt eller delvis i en eller flera andra vid 23 fordonet redan befintliga styrenheter eller i någon for foreliggande uppfinning dedikerad styrenhet.
Har och i detta dokument beskrivs ofta styrenheter som att dear anordnade att utfora steg i forfarandet enligtuppfinningen. Detta innefattar aven att enheterna ar anpassadeoch/eller inrattade for att utfora dessa forfarandesteg.Styrenheterna kan exempelvis motsvaras av grupper avinstruktioner, till exempel i form av programkod, vilka matasin i, och utnyttjas av, en processor då respektive styrenhet ar aktiv/utnyttjas for att utfora respektive forfarandesteg.
Enligt en aspekt av foreliggande uppfinning tillhandahålls ettavgasbehandlingssystem anordnat for behandling av enavgasstrom, vilken resulterar från en forbranning i enforbranningsmotor. Avgasstrommen innefattar kvaveoxider NOX, ivilka åtminstone kvavemonoxid NO och kvavedioxid N02 ingår.Figur 3 visar schematiskt ett par olika icke-begransandeexempel på avgasbehandlingssystem 350, i vilka forfarandetenligt foreliggande uppfinning kan utnyttjas. Iavgasbehandlingssystemet 350 visat i figur 3 ar enavgasledning 302 ansluten till en forbranningsmotor 301,vilket producerar en avgasstrom 303 som via avgasledningen 302 når komponenterna i avgasbehandlingssystemet 350.
Avgasbehandlingssystemet 350 enligt foreliggande uppfinninginnefattar en forsta oxidationskatalysator 311 anordnad i avgasbehandlingssystemet 350 for att utfora en oxidation 210av foreningar innefattande en eller flera av kvave, kol och vate i avgasstrommen 303 från forbranningsmotorn 301.
Avgasbehandlingssystemet 350 enligt foreliggande uppfinninginnefattar aven en forsta doseringsanordning 371 anordnadnedstrom den forsta oxidationskatalysatorn 311 for att utfora en forsta tillforsel 240 av ett forsta tillsatsmedel i l0 24 avgasstrommen 303 som når ett nedströms doseringsanordningen anordnat katalytiskt filter 320.
Det katalytiska filtret 320 utgörs av ett partikelfilter meden åtminstone delvis katalytisk belaggning medreduktionsegenskaper. Det katalytiska filtret 320 ar anordnatfor uppfångande och oxiderande av sotpartiklar iavgasstrommen, och ar anordnat for att utfora en forstareduktion 250 av den forsta mangden kvaveoxider NO&¿ som nårdet katalytiska filtret 320. Den katalytiska reaktionen ifiltret utnyttjar har det forsta tillsatsmedlet som tillfors avgasstrommen 303 av den forsta doseringsanordningen 371.
Avgasbehandlingssystemet 350 enligt foreliggande uppfinninginnefattar aven en styrenhet 380 anordnad for atttillhandahålla ett ovan beskrivet faststallande 220 av ettvarde (NO¿¿/NO&¿)m% for ett forhållande mellan en forsta mangdkvavedioxid NO¿¿ och en forsta mangd kvaveoxider NO&¿ vilkalamnar den forsta oxidationskatalysatorn 3ll och alltså nårdet katalytiska filtret 320. Styrenheten 380 ar aven anordnadfor att tillhandahålla en aktiv styrning 230 av åtminstone enparameter relaterad till en forbranningsmotor 301 baserat pådetta faststallda varde (NO¿¿/NO&¿)m¶ for forhållandet. Denna aktiva styrning 230 ar anordnad att påverka forhållandet.
Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning innefattaravgasbehandlingssystemet 350 dessutom en andradoseringsanordning 372 anordnad nedstroms det katalytiskafiltret 320 for att utfora en andra tillforsel av ett andratillsatsmedel i avgasstrommen 303. Enligt denna utforingsforminnefattar avgasbehandlingssystemet 350 aven enreduktionskatalysatoranordning 330 anordnad nedstroms denandra doseringsanordningen 372 for att utfora en andra reduktion av en andra mangd kvaveoxider NO&¿ vilken når lO reduktionskatalysatoranordningen 330. Denna andra reduktionutnyttjar har eventuellt kvarvarande första tillsatsmedeloch/eller det andra tillsatsmedlet. Genom utnyttjande av dennautforingsform av föreliggande uppfinning kan en forbattradsotoxidation i det katalytiska filtret erhållas. Mer specifiktkan en forbattrad passiv kvavedioxidbaserad sotoxidationåstadkommas eftersom det finns två mojligheter till reduktionav kvaveoxider i avgasbehandlingssystemet, en forsta reduktioni det katalytiska filtret och en andra reduktion ireduktionskatalysatoranordningen. Harigenom kan en del avkvavedioxiden NO¿¿ som når det katalytiska filtret utnyttjasfor att oxidera sotpartiklar i det katalytiska filtret,istallet for att konsumeras vid reduktionen med den katalytiska belaggningen i filtret.
Med andra ord kan alltså den forsta reduktionen av kvaveoxiderNO&¿ i det katalytiska filtret begransas så att inte allkvavedioxid NO¿¿ i avgasstrommen forbrukas vid den forstareduktionen, varvid resten av kvavedioxiden som inte harforbrukats kan utnyttjas vid sotoxidationen. Detta ar mojligteftersom avgasbehandlingssystemet, tack vare att det aveninnefattar en reduktionskatalysatoranordning nedstroms detkatalytiska filtret, totalt sett kan tillhandahålla enerforderlig/onskad/begard reduktion av kvaveoxider NOX.Harigenom kan alltså sakerstallas att enerforderlig/onskad/begard mangd/halt av kvaveoxider NOX slapps ut från avgasbehandlingssystemet.
Denna utforingsform har aven en fordel i att tvådoseringsanordningar samverkande utnyttjas i kombination fordosering av reduktionsmedlet, exempelvis urea, vilket avlastaroch underlattar blandning och eventuell forångning avreduktionsmedlet, eftersom insprutningen av reduktionsmedlet fordelas mellan två fysiskt åtskilda positioner. Harigenom l0 26 minskar risken for att reduktionsmedlet lokalt kyler nedavgasbehandlingssystemet, vilket potentiellt kan bildaavlagringar vid de positioner dar reduktionsmedlet sprutas in, eller nedstroms dessa positioner.
Styrningen av tillforseln av det forsta tillsatsmedlet kanenligt en utforingsform utforas baserat på en eller fleraegenskaper och/eller driftforhàllanden for det katalytiskafiltret 320. Styrningen av tillforseln av det forstatillsatsmedlet kan aven styras baserat på en eller fleraegenskaper och/eller driftforhållanden forreduktionskatalysatoranordningen 330. Styrningen avtillforseln av det forsta tillsatsmedlet kan aven styrasbaserat på en kombination av egenskaper och/ellerdriftforhàllanden det katalytiska filtret och for reduktionskatalysatoranordningen.
På motsvarande satt kan styrningen av tillforseln av det andratillsatsmedlet utforas baserat pà en eller flera egenskaperoch/eller driftforhàllanden forreduktionskatalysatoranordningen 330. Styrningen avtillforseln av det andra tillsatsmedlet kan enligt enutforingsform utforas baserat på en eller flera egenskaperoch/eller driftforhàllanden for det katalytiska filtret 320.Styrningen av tillforseln av det andra tillsatsmedlet kan avenstyras baserat på en kombination av egenskaper och/ellerdriftforhàllanden det katalytiska filtret 320 och for reduktionskatalysatoranordningen 330.
De ovan namnda egenskaperna for det katalytiska filtret 320 och/eller for reduktionskatalysatoranordningen 330 kan vara relaterade till en eller flera av katalytiska egenskaper fordet katalytiska filtret 320 och/eller for reduktionskatalysatoranordningen 330, en katalysatortyp for l0 27 det katalytiska filtret 320 och/eller förreduktionskatalysatoranordningen 330, ett temperaturintervallinom vilket det katalytiska filtret 320 och/ellerreduktionskatalysatoranordningen 330 ar aktiva och entackningsgrad av ammoniak för det katalytiska filtret 320 och/eller för reduktionskatalysatoranordningen 330.
Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning innefattaravgasbehandlingssystemet 350 dessutom en andraoxidationskatalysator 312 anordnad nedströms det katalytiskafiltret 320 för att utföra en andra oxidation av föreningarinnefattande en eller flera av kvave, kol och vate i namndaavgasström 303. Avgasbehandlingssystemet 350 innefattar harvidare en andra doseringsanordning 372 anordnad nedströms denandra oxidationskatalysatorn 312 för att utföra en andratillförsel av ett andra tillsatsmedel i avgasströmmen 303.Avgasbehandlingssystemet innefattar har dessutom enreduktionskatalysatoranordning 330 anordnad nedströms denandra doseringsanordningen 372 för att utföra en andrareduktion av en andra mangd kvaveoxider NO&¿ vilken nårreduktionskatalysatoranordningen 330. Denna andra reduktionutnyttjar då det andra tillsatsmedlet och/eller eventuellarester av det första tillsatsmedlet. Den förstaoxidationskatalysatorn DOC13ll och/eller den andraoxidationskatalysatorn DOC23l2 ar åtminstone delvis belagdamed en katalytiskt oxiderande belaggning, dar denna oxiderandebelaggning kan innefatta åtminstone en adelmetall, exempelvisplatina. Genom utnyttjande av denna utföringsform avföreliggande uppfinning kan en förbattrad sotoxidation i detkatalytiska filtret erhållas. Mer specifikt kan en förbattradpassiv kvavedioxidbaserad sotoxidation åstadkommas eftersomdet finns två möjligheter till reduktion av kvaveoxider i avgasbehandlingssystemet, en första reduktion i det 28 katalytiska filtret och en andra reduktion ireduktionskatalysatoranordning. Härigenom kan en del avkvavedioxiden NO2 som når det katalytiska filtret utnyttjas foratt oxidera sotpartiklar i det katalytiska filtret, istalletfor att konsumeras vid reduktionen med den katalytiskabelaggningen i filtret. Alltså kan då den forsta reduktionenav kvaveoxider NOX i det katalytiska filtret begransas så attinte all kvavedioxid NO2 i avgasstrommen forbrukas vid denforsta reduktionen, varvid resten av kvavedioxiden som inteforbrukas kan utnyttjas vid sotoxidationen. Detta ar mojligteftersom avgasbehandlingssystemet, tack vare att det aveninnefattar en reduktionskatalysatoranordning nedstroms detkatalytiska filtret, totalt sett kan tillhandahålla en erforderlig reduktion av kvaveoxider NOX.
Dessutom kan, då denna utforingsform utnyttjas, en totalt settgod reduktion av kvavdioxider NOX tillhandahållas medelstavgasbehandlingssystemet 350, eftersom det katalytiska filtretforegås av en uppstroms anordnad forsta oxidationskatalysator311 och reduktionskatalysatoranordningen foregås av enuppstroms anordnad andra oxidationskatalysator 312.Reaktionshastigheten for den forsta reduktionen i detkatalytiska filtret 320 och for den andra reduktionen ireduktionskatalysatoranordningen 330 påverkas av forhållandetmellan kvavemonoxid NO och kvavedioxid NO2 i avgasstrommen.Alltså kan en effektivare forsta och andra reduktion i detkatalytiska filtret 320 respektive ireduktionskatalysatoranordningen 330 erhållas tack vare denforegående oxidationen av kvaveoxider NO till kvavedioxider NO2 i forsta 311 respektive andra 312 oxidationskatalysatorn.
Dessutom ger utnyttjandet av de två oxiderande stegen i deforsta DOC1 311 och andra DOC2 312 oxidationskatalysatorerna i avgasbehandlingssystemet en okad andel kvavedioxid NO2 i lO 29 avgasstrommen då avgasstrommen når det katalytiska filtretSCRF respektive reduktionskatalysatoranordningen, varigenomden andel av den totala omvandlingen av kvaveoxider NOX somsker via en snabb reaktionsvag, det vill saga via snabb SCR(”fast SCR”) dar reduktionen sker via reaktionsvagar over både kvavemonoxid NO och kvavedioxid N02, okas.
Denna utforingsform har aven en fordel i att tvådoseringsanordningar samverkande utnyttjas i kombination fordosering av reduktions/tillsats-medlet, exempelvis urea,vilket avlastar och underlattar blandning och eventuellforångning av tillsatsmedlet, eftersom insprutningen avtillsatsmedlet fordelas mellan två fysiskt åtskildapositioner. Harigenom minskar risken for att tillsatsmedletlokalt kyler ned avgasbehandlingssystemet, vilket potentielltkan bilda avlagringar vid de positioner dar tillsatsmedlet sprutas in, eller nedstroms dessa positioner.
Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning innefattarreduktionskatalysatoranordningen 330 en selektiv katalytisk reduktionskatalysator (SCR).
Avgasbehandlingssystemet 350 kan enligt en utforingsform haden uppfinningsenliga konfigurationen DOC1-SCRF-SCR. Det villsaga att avgasbehandlingssystemet 350 innefattar en forstaoxidationskatalysator DOC1, nedstroms foljd av ett katalytisktfilter SCRF, det vill saga ett partikelfilter med enåtminstone delvis katalytisk belaggning medreduktionsegenskaper, nedstroms foljt av en selektivkatalytisk reduktionskatalysator SCR. Såsom namns ovanmojliggor utnyttjandet av både det katalytiska filtret SCRFoch den selektivt katalytiska reduktionskatalysatorn SCR iavgasbehandlingssystemet 350 att en slip-katalysator SC kan utelamnas i avgasbehandlingssystemet 350 for vissa l0 tillämpningar, vilket sänker tillverkningskostnaden förfordonet. Den första oxidationskatalysatorn DOC1 kan avenutnyttjas för att skapa varme i avgasbehandlingssystemetenligt föreliggande uppfinning, vilken kan utnyttjas vidregenerering av någon avgasbehandlingskomponent, såsomexempelvis av en reduktionskatalysatoranordning eller av detkatalytiska filtret i avgasbehandlingssystemet. De tvåmöjligheterna till reduktion av kvaveoxider iavgasbehandlingssystemet som tillhandahålls avutföringsformen, den första reduktionen i det katalytiskafiltret och den andra reduktionen ireduktionskatalysatoranordningen, gör såsom namns ovan att endel av kvavedioxiden N02 som når det katalytiska filtret kanutnyttjas för att oxidera sotpartiklar i det katalytiskafiltret.
Avgasbehandlingssystemet 350 kan enligt en utföringsform ocksåha den uppfinningsenliga konfigurationen DOC1-SCRF-DOC2-SCR.Det vill saga att avgasbehandlingssystemet 350 innefattar enförsta oxidationskatalysator DOC1, nedströms följd av ettkatalytiskt filter SCRF, det vill saga ett partikelfilter meden åtminstone delvis katalytisk belaggning medreduktionsegenskaper, nedströms följt av en andraoxidationskatalysator DOC2, nedströms följd av en selektivkatalytisk reduktionskatalysator SCR. Såsom namns ovanmöjliggör utnyttjandet av både det katalytiska filtret SCRFoch den selektivt katalytiska reduktionskatalysatorn SCR iavgasbehandlingssystemet 350 att en slip-katalysator SC kanutelamnas i avgasbehandlingssystemet 350 för vissatillampningar, vilket sanker tillverkningskostnaden förfordonet. Utnyttjandet av de två oxiderande stegen i de förstaDOC1 och andra DOC2 oxidationskatalysatorerna i avgasbehandlingssystemet kan ge en ökad andel kvavedioxid N02 i l0 3l avgasströmmen då avgasströmmen når det katalytiska filtretSCRF respektive reduktionskatalysatoranordningen. Den förstaoxidationskatalysatorn DOC1 kan aven utnyttjas för att skapavarme i avgasbehandlingssystemet enligt föreliggandeuppfinning, vilken kan utnyttjas vid regenerering av någonavgasbehandlingskomponent, såsom exempelvis av enreduktionskatalysatoranordning eller av det katalytiska filtret i avgasbehandlingssystemet.
Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning innefattarreduktionskatalysatoranordningen 330 en selektiv katalytiskreduktionskatalysator (SCR) nedströms följd av en slip-katalysator (SC), dar namnda slip-katalysator (SC) ar anordnadatt oxidera en rest av tillsatsmedel och/eller att bistå denselektiva katalytiska reduktionskatalysatorn (SCR) med en ytterligare reduktion av kvaveoxider NOX i avgasströmmen 303.
Avgasbehandlingssystemet 350 kan enligt en utföringsform haden uppfinningsenliga konfigurationen DOC1-SCRF-DOC2-SCR-SC.Det vill saga att avgasbehandlingssystemet 350 innefattar enförsta oxidationskatalysator DOC1, nedströms följd av ettkatalytiskt filter SCRF, det vill saga ett partikelfilter meden åtminstone delvis katalytisk belaggning medreduktionsegenskaper, nedströms följd av en andraoxidationskatalysator DOC2, nedströms följt av en selektivkatalytisk reduktionskatalysator SCR, nedströms följd av enslip-katalysator SC. Detta avgasbehandlingssystem 350möjliggör utslappsnivåer för kvaveoxider NOX nara noll,eftersom reduktionskatalysatorn SCR kan drivas hårt,exempelvis genom ökad dosering av det andra tillsatsmedlet, dåden följs nedströms av den slip-katalysatorn SC. Utnyttjandetav slip-katalysatorn SC ger ytterligare förbattrad prestandaför systemet, eftersom ytterligare slip kan tas hand om av slip-katalysatorn SC. Slip-katalysatorn SC ar enligt en lO 32 utforingsform av föreliggande uppfinning multifunktionell,vilket innebär att den reducerar kvaveoxider NOX genomutnyttjande av rester av tillsatsmedlet och aven oxiderarresterna av tillsatsmedlet. Dessutom ger utnyttjandet av detvå oxiderande stegen i de forsta DOC1 och andra DOC2oxidationskatalysatorerna i avgasbehandlingssystemet en okadandel kvavedioxid NO2 i avgasstrommen då avgasstrommen når detkatalytiska filtret SCRF respektivereduktionskatalysatoranordningen, varigenom den andel av dentotala omvandlingen av kvaveoxider NOX som sker via en snabbreaktionsvag, det vill saga via snabb SCR (”fast SCR”) darreduktionen sker via reaktionsvagar over både kvavemonoxid NOoch kvavedioxid NO2, okas. Den forsta oxidationskatalysatornDOC1 kan aven utnyttjas for att skapa varme iavgasbehandlingssystemet enligt föreliggande uppfinning,vilken kan utnyttjas vid regenerering av någonavgasbehandlingskomponent, såsom exempelvis av enreduktionskatalysatoranordning eller av filtret SCRF iavgasbehandlingssystemet. De två mojligheterna till reduktionav kvaveoxider i avgasbehandlingssystemet som tillhandahållsav utforingsformed, den forsta reduktionen i det katalytiskafiltret och den andra reduktionen ireduktionskatalysatoranordningen, gor att en del avkvavedioxiden NO¿¿ som når det katalytiska filtret kanutnyttjas for att oxidera sotpartiklar i det katalytiskafiltret, istallet for att konsumeras vid reduktionen med denkatalytiska belaggningen i filtret. Alltså kan den forstareduktionen av kvaveoxider NO&¿ i det katalytiska filtretbegransas så att inte all kvavedioxid NO2 i avgasstrommenforbrukas vid den forsta reduktionen, varvid resten avkvavedioxiden som inte har forbrukats kan utnyttjas vidsotoxidationen. Detta ar mojligt eftersom avgasbehandlingssystemet, tack vare att det aven innefattar en l0 33 reduktionskatalysatoranordning nedströms det katalytiskafiltret, totalt sett kan tillhandahålla en erforderligreduktion av kvaveoxider NOX. Genom utnyttjande av foreliggandeuppfinning kan darfor en forbattrad passiv kvavedioxidbaserad sotoxidation i det katalytiska filtret erhållas.
Avgasbehandlingssystemet 350 kan enligt en utforingsform haden uppfinningsenliga konfigurationen DOC1-SCRF-SCR-SC. Detvill saga att avgasbehandlingssystemet 350 innefattar enforsta oxidationskatalysator DOC1, nedstroms foljd av ettkatalytiskt filter SCRF, det vill saga ett partikelfilter meden åtminstone delvis katalytisk belaggning medreduktionsegenskaper, nedstroms foljt av en selektivkatalytisk reduktionskatalysator SCR, nedstroms foljd av enslip-katalysator SC. Detta avgasbehandlingssystem 350mojliggor utslappsnivåer for kvaveoxider NOX nara noll,eftersom reduktionskatalysatorn SCR kan drivas hårt,exempelvis genom okad dosering av det andra tillsatsmedlet, dåden foljs nedstroms av den slip-katalysatorn SC. Utnyttjandetav slip-katalysatorn SC ger ytterligare forbattrad prestandafor systemet, eftersom ytterligare slip kan tas hand om avslip-katalysatorn SC. Slip-katalysatorn SC ar enligt enutforingsform av foreliggande uppfinning multifunktionell,vilket innebar att den reducerar kvaveoxider NOX genomutnyttjande av rester av tillsatsmedlet och aven oxiderarresterna av tillsatsmedlet. Dessutom ger utnyttjandet av detvå oxiderande stegen i de forsta DOC1 och andra DOC2oxidationskatalysatorerna i avgasbehandlingssystemet en okadandel kvavedioxid N02 i avgasstrommen då avgasstrommen når detkatalytiska filtret SCRF respektivereduktionskatalysatoranordningen. Den forstaoxidationskatalysatorn DOC1 kan aven utnyttjas for att skapa varme i avgasbehandlingssystemet enligt foreliggande 34 uppfinning, vilken kan utnyttjas vid regenerering av någonavgasbehandlingskomponent, såsom exempelvis av enreduktionskatalysatoranordning eller av filtret iavgasbehandlingssystemet. De två möjligheterna till reduktionav kvaveoxider i avgasbehandlingssystemet som tillhandahållsav utforingsformen, den forsta reduktionen i det katalytiskafiltret och den andra reduktionen ireduktionskatalysatoranordningen, gor att en del avkvavedioxiden N02 som når det katalytiska filtret kan utnyttjasfor att oxidera sotpartiklar i det katalytiska filtret. Dennakonfiguration ar kompakt i forhållande till dess prestanda/utnyttjandegrad.
Enligt en utforingsform av uppfinningen kan en forstaoch/eller en andra hydrolyskatalysator, vilka kan utgoras avvasentligen vilken lamplig hydrolysbelaggning som helst,och/eller åtminstone en mixer vara anordnade i anslutning tillden forsta 371 respektive den andra 372 doseringsanordningen.Den forsta och/eller andra hydrolyskatalysatorn och/eller denåtminstone en mixern utnyttjas då for att oka hastigheten pånedbrytningen av urea till ammoniak och/eller for att blandatillsatsmedlet med emissionerna och/eller for att forånga tillsatsmedlet.
Avgasbehandlingssystemet 350 kan aven vara forsett med eneller flera sensorer, såsom en eller flera NOX-, N02- och/ellertemperatursensorer 361, 362, 363, 364, 365 exempelvisanordnade vid inloppet till den forsta 311 och/eller andra 312oxidationskatalysatorn, vid inloppet och/eller utloppet tilldet katalytiska filtret 320, vid inloppet tillreduktionskatalysatoranordningen 330 och/eller vid utloppetfrån reduktionskatalysatoranordningen 330, for bestamning av kvaveoxider och/eller temperaturer i avgasbehandlingssystemet.
Avgasbehandlingssystemet 350 kan enligt en utforingsforminnefatta åtminstone en extern injektor vilken förser denförsta 311 och/eller den andra 312 oxidationskatalysatorn med kolvaten HC.
Motorn kan har aven ses som en injektor, vilken forser denforsta 311 och/eller den andra 312 oxidationskatalysatorn medkolvaten HC, dar kolvatena HC kan utnyttjas for att skapa varme.
Avgasbehandlingssystemet 350 innefattar enligt enutforingsform aven ovan namnda styrenhet 380 anordnad for atttillhandahålla/utfora ett faststallande 220 av ett varde(NO¿¿/NO&¿)m% for ett forhållande mellan den forsta mangdenkvavedioxid NO¿¿ vilken når det katalytiska filtret 320 ochden forsta mangden kvaveoxider NO&¿ vilken lamnar den forstaoxidationskatalysatorn 311 och darmed aven når det katalytiskafiltret 320 såsom beskrivs ovan. Styrenheten 380 ar vidareanordnad att utfora en aktiv styrning 230 av åtminstone enparameter relaterad till forbranningsmotorn 301, såsomexempelvis relaterad till en forbranning forforbranningsmotorn, baserat på detta faststallda varde(NO¿¿/NO¿¿)m% for forhållandet. Denna aktiva styrning 230utfors så att vardet på forhållandet NO¿¿/NO&¿ andras.Styrenheten 380 kan har vara anordnad att basera styrningen påsignaler från en eller flera sensorer iavgasbehandlingssystemet, bland andra på de en eller flera avNOX-, N02- och/eller temperatursensorerna 361, 362, 363, 364,365.
Som ett icke-begransande exempel kan styrningen har utforas såatt doseringen av det forsta tillsatsmedlet mycket sallanmotsvarar en NOX-omvandling overstigande vardet for 2 gånger kvoten mellan andelen kvavedioxid N02 och andelen kvaveoxider l0 36 NOX, det vill saga att doseringen av det första tillsatsmedletmotsvarar en NOX-omvandling mindre an (N02/NOX)*2. Om dåexempelvis N02/NOX= 30%, så kan doseringen av det forstatillsatsmedlet styras att motsvara en NOX-omvandling mindre an60% (2*30°=60%), exempelvis en NOX-omvandling lika med cirka50%, vilket skulle garantera att reaktionshastigheten over detkatalytiska filtret 320 ar snabb och att 5% kvavedioxid N02 finns for N02-baserad sotoxidation i det katalytiska filtret 320.
Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning arstyrenheten 380 anordnad att faststalla aven ett andra varde(NO¿¿/NO&¿)m% for ett forhàllande mellan den andra mangdenkvavedioxid NO¿¿ och den andra mangden kvaveoxider NO&¿ somnär reduktionskatalysatoranordningen 330. Styrenheten 380 arhar aven anordnad att utfora den aktiva styrningen 230 av denåtminstone en motorrelaterade parametern baserat på både ovanbeskrivna faststallda vardet (NO¿¿/NO&¿)m% och på detfaststallda andra vardet (NO¿¿/NO&¿)m% på forhàllandet. Dettakan ge en mer robust styrning, till exempel vid driftsfall dådet ar svårt att tillforlitligt faststalla det vardet(NO¿¿/NOÄ¿)¶%. Denna utforingsform illustreras i figur 2b, ivilken forfarandestegen utfors i åtminstone delvis annan ordning ar den som visas i figur 2a.
I forfarandet visat i figur 2b utfors i ett forsta steg 2l0ben forsta oxidation av foreningar innefattande en eller fleraav kvave, kol och vate i avgasstrommen. Denna oxidation utforsav en forsta oxidationskatalysator anordnad i avgasbehandlingssystemet.
I ett andra steg 220b av forfarandet faststalls ett varde(NO¿¿/NO&¿)m% for ett forhållande mellan en forsta mangd kvavedioxid NO¿¿ vilken lamnar den forsta lO 37 oxidätionskätälysätorn och när ett kätälytiskt filter SCRF ochden första mängden kväveoxider NO&¿ vilken lämnär den forstä oxidätionskätälysätorn och när det kätälytiskä filtret SCRF.
I ett tredje steg 230b äv forfärändet tillfors ävgässtrommenett forstä tillsätsmedel genom utnyttjände äv en forstädoseringsänordning änordnäd nedstrom den forstä oxidätionskätälysätorn.
I ett fjärde steg 240b äv forfärändet utfors en forstäreduktion äv den forstä mängden kväveoxider NO&¿ vilkenstrommär ut från den forstä oxidätionskätälysätorn och när ettkätälytiskt filter änordnät nedstroms den forstädoseringsänordningen. Dennä reduktion utfors genom enkätälytisk reäktion med en ätminstone delvis kätälytiskbeläggning med reduktionsegenskäper i det kätälytiskä filtretsSCRF och genom utnyttjände äv det forstä tillsätsmedlet.
I ett femte steg 250b äv forfärändet fästställs ett värde(NO¿¿/NO&¿)m% for ett forhällände mellän en ändrä mängdkvävedioxid NO¿¿ vilken när den nedstroms det kätälytiskäfiltret änordnäde reduktionskätälysätoränordningen 330 och denändrä mängden kväveoxider NO&¿ vilken när reduktionskätälysätoränordningen.
I ett sjätte steg 260b äv forfärändet utfors en äktiv styrningäv ätminstone en pärämeter reläteräd till forbränningsmotorn.Dennä ätminstone en pärämeter kän exempelvis värä reläterädtill en forbränning for forbränningsmotorn. Dennä äktivästyrning gors enligt foreliggände uppfinning bäserät pä defästställdä forstä (NO¿¿/NO&¿)m% och/eller ändrä (NO¿¿/NO&¿)ætvärdenä for forhälländenä och utfors sä ätt den äktivästyrningen päverkär de motsvärände verkligä värdenä for forhälländenä. 38 Såsom beskrivs ovan utförs enligt föreliggande uppfinning enaktiv styrning 230 av åtminstone en parameter relaterad tillförbranningen i motorn 301 for att åstadkomma ett önskvartvarde for förhållandet mellan den första mangden kvavedioxidNO¿¿ och den första mangden kvaveoxider NO&¿ vilka når detkatalytiska filtret och/eller motsvarande mangder NO¿¿/NO&¿som når reduktionskatalysatoranordningen. Denna aktivastyrning kan utföras på ett antal olika satt enligt olika utföringsformer av föreliggande uppfinning.
Den aktiva styrningen av den åtminstone en parameternrelaterad till förbranningen i motorn 301 kan enligt enutföringsform av föreliggande uppfinning innefatta ett val avåtminstone en insprutningsstrategi för förbranningsmotorn 301.I figur 3 ar styrenheten 380 schematiskt ritad såsom koppladtill motorn 301. Med denna koppling avses att styrenheten 380ar anordnad för att kunna styra insprutningen av bransle iförbranningsmotorns cylindrar, antingen direkt eller via en motorstyrenhet 115 (figur 1).
Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning kan entidpunkt för en insprutning av bransle i respektive cylinder iförbranningsmotorn 301 styras av styrenheten 380 till attintraffa tidigare, varvid en ökning av den första mangdenkvaveoxider NO&¿ vilken når det katalytiska filtret 320åstadkoms genom tidigarelaggningen av tidpunkten förinsprutningen. På motsvarande satt kan en minskning av denförsta mangden kvaveoxider NO&¿ vilken når det katalytiskafiltret 320 åstadkommas genom en senarelaggning av tidpunkten för insprutningen.
Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning kan, såsombeskrivs ovan, insprutningstrycket för insprutningarna av bransle i respektive cylinder i förbranningsmotorn styras av 39 styrenheten 380 så att en ökning av insprutningstrycketåstadkoms för en eller flera cylindrar, varvid en ökning avden första mangden kvaveoxider NO&¿ vilken når det katalytiskafiltret 320 åstadkoms. På motsvarande satt kaninsprutningstrycket för insprutningarna av bransle irespektive cylinder i förbranningsmotorn 301 styras så att enminskning av den första mangden kvaveoxider NO&¿ vilken når filtret 320 åstadkoms.
Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning kan, såsombeskrivs ovan, en insprutningsfasning för en insprutning avbransle i respektive cylinder styras av styrenheten 380 så atten relativt stor tryckgradient erhålls, varvid en ökning avden första mangden kvaveoxider NO&¿ vilken når det katalytiskafiltret 320 åstadkoms. På motsvarande satt kaninsprutningsfasningen styras så att en relativt litencylindertrycksgradient erhålls, varvid en minskning av denförsta mangden kvaveoxider NOÄ¿ vilken når filtret 320 åstadkoms.
Såsom beskrivs ovan kan enligt en utföringsform avföreliggande uppfinning den aktiva styrningen av denåtminstone en förbranningsrelaterade parametern innefatta attstyrenheten 380 styr en anordning för avgasåtercirkulation(Exchange Gas Recirculation; EGR) 304. Detta illustrerasschematiskt i figur 3 genom en koppling mellan styrenheten 380och avgasåtercirkulationsanordningen 304. Denna kopplingillustrerar att styrenheten 380 antingen direkt eller viaexempelvis en motorstyrenhet 115 (figur 1) kan styra andelenav avgasströmmen 303 som återcirkuleras från motorns utlopp305 till dess inlopp 306. Exempelvis kan har styrenheten 380vara anordnad att styra ett spjall eller liknande i EGR-återledningen 304 vilket påverkar hur mycket av avgaserna som återcirkuleras till inloppet 306.
Enligt en utforingsform av föreliggande uppfinning kanstyrenheten 380 vara anordnad att minska en andel avavgasstrommen som återcirkuleras genom anordningen foravgasåtercirkulation (EGR), varvid en okning av den forstamangden kvaveoxider NO¿¿ vilken når det katalytiska filtret320 åstadkoms. Enligt en utforingsform kan återcirkulationenminskas till noll. På motsvarande satt kan en okning av enandel av avgasstrommen vilken återcirkuleras genom anordningenfor avgasåtercirkulation (EGR) ge en minskning av den forsta mangden kvaveoxider NO&¿ vilken når filtret 320.
Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning innefattardet forsta och/eller det andra tillsatsmedlet ammoniak NH3eller urea, eller en sammansattning ur vilken ammoniak kangenereras/bildas/frigoras. Detta tillsatsmedel kan tillexempel bestå av AdBlue. Det forsta och det andratillsatsmedlet kan vara av samma sort, eller kan vara av olika sort.
Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning innefattaravgasbehandlingssystemet 350 ett system 370 for tillforsel avtillsatsmedel, vilket innefattar åtminstone en pump 373anordnad att forse den forsta 371 och den andra 372doseringsanordningen i avgasbehandlingssystemet 350 medtillsatsmedel, det vill saga med exempelvis ammoniak eller UIGÖ..
Ett exempel på ett sådant system 370 for tillforsel avtillsatsmedel visas schematiskt i figur 3, dar systemetinnefattar den forsta doseringsanordningen 371 och den andradoseringsanordningen 372, vilka ar anordnade uppstroms detkatalytiska filtret SCRF 320 respektive uppstromsreduktionskatalysatoranordningen 330. De forsta 371 och andra 372 doseringsanordningarna, vilka ofta utgors av 41 dosermunstycken som doserar tillsatsmedel till, och blandardetta tillsatsmedel med, avgasstrommen 303, tillhandahållstillsatsmedel av den åtminstone en pumpen 373 via ledningar375 for tillsatsmedel. Den åtminstone en pumpen 373 erhållertillsatsmedlet från en eller flera tankar 376 fortillsatsmedel via en eller flera ledningar 377 mellantanken/tankarna 376 och den åtminstone en pumpen 373. Det skahar inses att tillsatsmedlet kan vara i flytande formoch/eller i gasform. Då tillsatsmedlet ar i flytande form arpumpen 373 en vatskepump och de en eller flera tankarna 376 arvatskebehållare. Då tillsatsmedlet ar i gasform ar pumpen 373en gaspump och de en eller flera tankarna 376 ar gasbehållare.Om både gasformigt och flytande tillsatsmedel utnyttjasanordnas flera tankar och pumpar, dar åtminstone en tank ochen pump ar inrattade for tillhandahållande av flytandetillsatsmedel och åtminstone en tank och en pump ar inrattade for tillhandahållande av gasformigt tillsatsmedel.
Enligt en utforingsform av uppfinningen innefattar denåtminstone en pumpen 373 en gemensam pump som matar både denforsta 371 och andra 372 doseringsanordningen med det forstarespektive andra tillsatsmedlet. Enligt en annan utforingsformav uppfinningen innefattar den åtminstone en pumpen en forstaoch en andra pump, vilka matar den forsta 371 respektive denandra 372 doseringsanordningen med det forsta respektive andratillsatsmedlet. Tillsatsmedelssystemets 370 specifika funktionfinns val beskriven i den tidigare kanda tekniken, och detexakta forfarandet vid insprutning av tillsatsmedel beskrivsdarfor inte narmare har. Allmant galler dock att temperaturenvid insprutningspunkt/SCR-katalysator bor vara over en undregransvardestemperatur for att undvika utfallningar samtbildande av icke onskvarda biprodukter, såsom ammoniumnitrat NH@Mh. Ett exempel på ett varde for en sådan undre 42 gransvardestemperatur kan vara cirka 180 °C. Enligt enutföringsform av uppfinningen innefattar systemet 370 förtillförsel av tillsatsmedel en doseringsstyrenhet 374 anordnadatt styra den åtminstone en pumpen 373, så att tillsatsmedeltillförs avgasströmmen. Doseringsstyrenheten 374 innefattarenligt en utföringsform en första pumpstyrningssenhet 378anordnad att styra den åtminstone en pumpen 373, på sådantsatt att en första dosering av det första tillsatsmedlettillförs avgasströmmen 303 via den första doseringsanordningen371. Doseringsstyrenheten 374 innefattar aven en andrapumpstyrningsenhet 379 anordnad att styra den åtminstone enpumpen 373 på sådant satt att en andra dosering av det andratillsatsmedlet tillförs avgasströmmen 303 via den andra doseringsanordningen 372.
De första och andra tillsatsmedlen utgörs vanligen av sammatyp av tillsatsmedel, exempelvis urea. Dock kan, enligt enutföringsform av föreliggande uppfinning, det förstatillsatsmedlet och det andra tillsatsmedlet vara av olikatyper, exempelvis urea och ammoniak, vilket gör att doseringenuppströms var och en av det katalytiska filtret SCRF 320 ochreduktionskatalysatoranordningen 330, och darmed avenfunktionen för var och en av det katalytiska filtret SCRF 320och reduktionskatalysatoranordningen 330 kan optimeras avenmed avseende på typ av tillsatsmedel. Om olika typer avtillsatsmedel utnyttjas innefattar tanken 376 flera deltankar,vilka innehåller de olika respektive typerna av tillsatsmedel.En eller flera pumpar 373 kan utnyttjas för att tillhandahållade olika typerna av tillsatsmedel till den förstadoseringsanordningen 371 och den andra doseringsanordningen372. Såsom namns ovan ar de en eller flera tankarna och de en eller flera pumparna anpassade efter tillsatsmedlets 43 tillstånd, det vill saga efter om tillsatsmedlet ar gasformigt eller flytande.
De en eller flera pumparna 373 styrs alltså av endoseringsstyrenhet 374, vilken genererar styrsignaler förstyrning av tillförsel av tillsatsmedel så att önskad mangdinsprutas i avgasströmmen 303 med hjalp av den första 371respektive andra 372 doseringsanordningen uppströms den första331 respektive andra 332 anordningen. Mer i detalj ar denförsta pumpstyrningsenhet 378 anordnad att styra antingen engemensam pump, eller en för den första doseringsanordningen371 dedikerad pump, varigenom den första doseringen styrs atttillföras avgasströmmen 303 via den förstadoseringsanordningen 371. Den andra pumpstyrningsenheten 379ar anordnad att styra antingen en gemensam pump, eller en förden andra doseringsanordningen 372 dedikerad pump, varigenomden andra doseringen styrs att tillföras avgasströmmen 303 via den andra doseringsanordningen 372.
Avgasbehandlingssystemet 350 i vilket föreliggande uppfinningimplementeras kan ha ett stort antal utformningar. Såsom namnsovan kan avgasbehandlingssystemet ha i stort sett vilketutseende som helst, så lange som det innefattar åtminstone enförsta oxidationskatalysator 311 följd av ett katalytisktfilter SCRF 320, följt av en en reduktionskatalysatoranordning330, och dar förbranningsmotorn 301 kan styras av en styrenhet380 för att andra den första mangden kvaveoxider NO&¿ som avges fràn motorn.
I detta dokument avses med selektiv katalytiskreduktionskatalysator SCR en traditionell SCR-katalysator(Selective Catalytic Reduction). SCR-katalysatorer anvanderett tillsatsmedel, ofta ammoniak NH3, eller en sammansattning ur vilken ammoniak kan genereras/bildas, vilket utnyttjas för 44 reduktionen av kvaveoxiderna NOX i avgaserna. Tillsatsmedletsprutas in i den från forbranningsmotorn resulterandeavgasstrommen uppstroms om katalysatorn såsom beskrivs ovan.Det till katalysatorn tillforda tillsatsmedlet adsorberas(upplagras) i katalysatorn, i form av ammoniak NH3, varvid enredox-reaktion kan ske mellan kvaveoxider NOX i avgaserna och genom tillsatsmedlet tillganglig ammoniak NH3.
I detta dokument avses med slip-katalysator SC en katalysatorvilken ar anordnad att oxidera tillsatsmedel och/eller attbistå en selektiv katalytisk reduktionskatalysator SCR med en reduktion av kvaveoxider NOX i avgasstrommen.
Systemet enligt foreliggande uppfinning kan anordnas attutfora alla de ovan, och i patentkraven, beskrivnaforfarandeutforingsformerna, varvid systemet for respektiveutforingsform erhåller ovan beskrivna fordelar for respektive utforingsform.
Fackmannen inser också att systemet ovan kan modifieras enligtde olika utforingsformerna av metoden enligt uppfinningen.Dessutom avser uppfinningen ett motorfordon 100, till exempelen lastbil eller en buss, innefattande åtminstone ett system for behandling av en avgasstrom.
Foreliggande uppfinning ar inte begransad till de ovanbeskrivna utforingsformerna av uppfinningen utan avser ochinnefattar alla utforingsformer inom de bifogade sjalvstandiga kravens skyddsomfång.

Claims (33)

1. Forfarande for behandling av en avgasstrom (303),vilken resulterar från en forbranning i en forbranningsmotor(301), passerar genom ett avgasbehandlingssystem (350), ochinnefattar kvaveoxider NOX, dar namnda kvaveoxider NOXinnefattar kvavemonoxid NO och kvavedioxid N02; kännetecknat av- en forsta oxidation (210) av foreningar innefattande eneller flera av kvave, kol och vate i namnda avgasstrom (303),dar namnda forsta oxidation (210) utfors av en forstaoxidationskatalysator (311) anordnad i namndaavgasbehandlingssystem (350); - ett faststallande (220) av ett varde (NO¿¿/NO&¿)m¶ for ettforhållande mellan en forsta mangd kvavedioxid NO¿¿ och enforsta mangd kvaveoxider NO&¿ vilka lamnar namnda forstaoxidationskatalysator (311); - en aktiv styrning (230) av åtminstone en parameter relateradtill namnda forbranningsmotor (301) baserat på namndafaststallda varde (NO¿¿/NO&¿)m% for namnda forhållande, varvidnamnda aktiva styrning (230) påverkar namnda forhållande; - en forsta tillforsel (240) av ett forsta tillsatsmedel inamnda avgasstrom (303) genom utnyttjande av en forstadoseringsanordning (371) anordnad nedstrom namnda forstaoxidationskatalysator (311); - en forsta reduktion (250) av namnda forsta mangd kvaveoxiderNO&¿ genom en katalytisk reaktion i ett katalytiskt filter(320) anordnat nedstroms namnda forsta doseringsanordning(371), dar namnda katalytiska filter (320) utgors av ettpartikelfilter med en åtminstone delvis katalytisk belaggningmed reduktionsegenskaper, vilket ar anordnat for uppfångandeoch oxiderande av sotpartiklar, och for att utfora namnda forsta reduktion av namnda forsta mangd kvaveoxider NO&¿, och lO 46 dar nämnda katalytiska reaktion utnyttjar nämnda första tillsatsmedel.
2. Förfarande enligt patentkrav l, varvid namnda aktivastyrning (230) av åtminstone en parameter relaterad tillnamnda förbranningsmotor (301) utförs så att namnda styrningresulterar i en ökning av namnda första mangd kvaveoxider NO&¿om namnda faststallda varde (NO¿¿/NO&¿)m¶ för namndaförhållande ar större an eller lika med ett övre tröskelvarde (NO2_1 /NÛXñU threshoia_nighf (NÛ2_1 /NÛXñU det 2 (NÛzu /NÛXñU threshoiagigh -
3. Förfarande enligt patentkrav 2, varvid namnda ökningav namnda första mangd kvaveoxider NO&¿ innebar att namndaförsta mangd kvaveoxider NO&¿ efter namnda påverkan av namndaförhållande ar större an namnda första mangd kvaveoxider NO&¿vilken ingår i namnda faststallda varde (NO¿¿/NO&¿)m¶ för namnda förhållande.
4. Förfarande enligt något av patentkrav 2-3, varvidnamnda ökning av namnda första mangd kvaveoxider NO¿¿ innebaratt namnda första mangd kvaveoxider NO&¿ efter namnda påverkanav namnda förhållande har en högre koncentration avkvaveoxider i namnda avgasström an en koncentration avkvaveoxider vilken motsvarar namnda faststallda varde (NO¿¿/NOÄ¿)¶¶ för namnda förhållande.
5. Förfarande enligt något av patentkrav 2-4, varvidnamnda övre tröskelvarde (NO¿¿/NO&¿)ÜK%hMQ¿rm har ett vardemotsvarande ett i gruppen av: - 45%; 50%; 60%; och - >65%. 47
6. Forfarande enligt något av patentkrav 2-5, varvid nämnda ovre troskelvarde (NO¿¿/NO&¿)Üm%hMQ¿¿m har ett vardevilket beror av en temperatur over namnda katalytiska filter(320) och/eller over en nedströms namnda katalytiska filter anordnad reduktionskatalysatoranordning (330).
7. Forfarande enligt patentkrav 1, varvid namnda aktivastyrning av namnda åtminstone en parameter relaterad till enforbranning for namnda forbranningsmotor (301) utfors så attnamnda styrning resulterar i en minskning av namnda forstamangd kvaveoxider NO&¿ om namnda faststallda varde(NO¿¿/NO¿¿)¶% for namnda forhållande ar mindre eller lika medett undre troskelvarde (NO¿¿/NO&¿)Üme¶wM¿hM, (NO¿¿/NO&¿)m¶ S (NO2_1 /NOXñU threshoiauow -
8. Forfarande enligt patentkrav 7, varvid namndaminskning av namnda forsta mangd kvaveoxider NO&¿ innebar attnamnda forsta mangd kvaveoxider NO&¿ efter namnda påverkan avnamnda forhållande ar mindre an namnda forsta mangdkvaveoxider NO&¿ vilken ingår i namnda faststallda varde (NO¿¿/NOÄ¿)¶¶ for namnda forhållande.
9. Forfarande enligt något av patentkrav 7-8, varvidnamnda minskning av namnda forsta mangd kvaveoxider NOÄ¿innebar att namnda forsta mangd kvaveoxider NO&¿ efter namndapåverkan av namnda forhållande har en lagre koncentration avkvaveoxider i namnda avgasstrom an en koncentrationkvaveoxider vilken motsvarar namnda faststallda varde (NO¿¿/NO&¿)¶¶ for namnda forhållande.
10. Forfarande enligt något av patentkrav 7-9, varvidnamnda undre troskelvarde (NO¿¿/NO&¿)Üme¶wM¿hM har ett vardemotsvarande ett i gruppen av: - 50%; - 45%; lO 48
11. ll. Forfarande enligt något av patentkrav 7-lO, varvidnämnda undre troskelvarde (NO¿¿/NO&¿)Üme¶wM¿hM har ett vardevilket beror av en temperatur over namnda katalytiska filter(320) och/eller over en nedströms namnda katalytiska filter anordnad reduktionskatalysatoranordning (330).
12. l2. Forfarande enligt något av patentkrav l-ll, varvidnamnda aktiva styrning av namnda åtminstone en parameterinnefattar ett val av åtminstone en insprutningsstrategi for namnda forbranningsmotor (30l).
13. l3. Forfarande enligt patentkrav l2, varvid namndaåtminstone en insprutningsstrategi innefattar en styrning aven tidpunkt d for en insprutning av bransle i respektive cylinder i namnda forbranningsmotor (30l).
14. l4. Forfarande enligt patentkrav l3, varvid en okning avnamnda forsta mangd kvaveoxider NO&¿ åstadkoms genom en tidigarelaggning av namnda tidpunkt d for namnda insprutning.
15. l5. Forfarande enligt patentkrav l2, varvid en minskningav namnda forsta mangd kvaveoxider NO&¿ åstadkoms genom senarelaggning av namnda tidpunkt d for namnda insprutning.
16. l6. Forfarande enligt något av patentkrav l2-l5, varvidnamnda åtminstone insprutningsstrategi innefattar en styrningav ett insprutningstryck for en insprutning av bransle i respektive cylinder i namnda forbranningsmotor (301).
17. l7. Forfarande enligt patentkrav l6, varvid en okning avnamnda forsta mangd kvaveoxider NO&¿ åstadkoms genom en okning av namnda insprutningstryck. 49
18. Förfarande enligt patentkrav 16, varvid en minskningav nämnda första mangd kvaveoxider NO&¿ åstadkoms genom en sankning av namnda insprutningstryck.
19. Förfarande enligt något av patentkrav 12-18, varvidnamnda åtminstone insprutningsstrategi innefattar en styrningav en insprutningsfasning för en insprutning av bransle i respektive cylinder i namnda förbranningsmotor (301).
20. Förfarande enligt patentkrav 19, varvid en ökning avnamnda första mangd kvaveoxider NO&¿ åstadkoms genom styrningav en insprutningsfasning vilken åstadkommer en relativt stor tryckgradient.
21. Förfarande enligt patentkrav 19, varvid en minskningav namnda första mangd kvaveoxider NO&¿ åstadkoms genomstyrning av en insprutningsfasning vilken åstadkommer en relativt liten tryckgradient.
22. Förfarande enligt något av patentkrav 1-20, varvidnamnda aktiva styrning av namnda åtminstone en parameterinnefattar en styrning av en anordning för avgasåtercirkulation (EGR; 304).
23. Förfarande enligt patentkrav 22, varvid en ökning avnamnda första mangd kvaveoxider NO&¿ åstadkoms genom attminska en andel av namnda avgasström vilken återcirkuleras genom namnda anordning för avgasåtercirkulation (EGR; 304).
24. Förfarande enligt patentkrav 22, varvid en minskningav namnda första mangd kvaveoxider NO&¿ åstadkoms genom attöka en andel av namnda avgasström vilken återcirkuleras genom namnda anordning för avgasåtercirkulation (EGR; 304).
25. Förfarande enligt något av patentkrav 1-24, varvid namnda faststallda varde (NO¿¿/NO&¿)m¶ för namnda förhållande l0 utgörs av ett i gruppen av:- ett predikterat varde;- ett modellerat varde; och - ett uppmätt varde.
26. Förfarande enligt något av patentkrav l-25,ytterligare innefattande: - en andra tillförsel av ett andra tillsatsmedel i namndaavgasström (303) genom utnyttjande av en andradoseringsanordning (372) anordnad nedström namnda katalytiskafilter (320); och - en andra reduktion av en andra mangd kvaveoxider NO&¿ vilkennär en reduktionskatalysatoranordning (330) anordnad nedströmsnamnda andra doseringsanordning (372), dar namnda andrareduktion utnyttjar namnda första och/eller andra tillsatsmedel.
27. Förfarande enligt något av patentkrav l-25,ytterligare innefattande: - en andra oxidation av föreningar innefattande en eller fleraav kvave, kol och vate i namnda avgasström (303), dar namndaandra oxidation utförs av en andra oxidationskatalysator (312)anordnad nedströms namnda katalytiska filter (320); - en andra tillförsel av ett andra tillsatsmedel i namndaavgasström (303) genom utnyttjande av en andradoseringsanordning (372) anordnad nedström namnda andraoxidationskatalysator (3l2); och - en andra reduktion av en andra mangd kvaveoxider NO&¿ vilkennär en reduktionskatalysatoranordning (330) anordnad nedströmsnamnda andra doseringsanordning (372), dar namnda andrareduktion utnyttjar namnda första och/eller andra tillsatsmedel.
28. Datorprogram innefattande programkod, vilket narnamnda programkod exekveras i en dator åstadkommer att namnda dator utfor forfarandet enligt något av patentkrav 1-27.
29. Datorprogramprodukt innefattande ett datorlasbartmedium och ett datorprogram enligt patentkrav 28, varvidnamnda datorprogram ar innefattat i namnda datorlasbara medium.
30. Avgasbehandlingssystem (350) anordnat for behandlingav en avgasstrom (303), vilken resulterar från en forbranningi en forbranningsmotor (301) och innefattar kvaveoxider NOWdar namnda kvaveoxider NOX innefattar kvavemonoxid NO ochkvavedioxid N02; kännetecknat av - en forsta oxidationskatalysator (311) anordnad i namndaavgasbehandlingssystem (350) for en oxidation (210) avforeningar innefattande en eller flera av kvave, kol och vatei namnda avgasstrom (303); - en styrenhet (380) anordnad for att tillhandahålla: - ett faststallande (220) av ett varde (NO¿¿/NO&¿)m%for ett forhållande mellan en forsta mangd kvavedioxid NO¿¿och en forsta mangd kvaveoxider NO&¿ vilka lamnar namndaforsta oxidationskatalysatorn (311); och - en aktiv styrning (230) av åtminstone en parameterrelaterad till en forbranningsmotor (301) baserat på namndafaststallda varde (NO¿¿/NO&¿)m% for namnda forhållande, varvidnamnda aktiva styrning (230) påverkar namnda forhållande; - en forsta doseringsanordning (371) anordnad nedstrom namndaforsta oxidationskatalysator (311) for att utfora en forstatillforsel (240) av ett forsta tillsatsmedel i namndaavgasstrom (303); - ett katalytiskt filter (320) anordnat nedstroms namndaforsta doseringsanordning (371), dar namnda katalytiska filter (320) utgors av ett partikelfilter med en åtminstone delvis l0 katalytisk beläggning med reduktionsegenskaper, vilket aranordnat for uppfàngande och oxiderande av sotpartiklar, ochfor att utfora en forsta reduktion (250) av namnda forstamangd kvaveoxider NO&¿, och dar en katalytiska reaktion fornamnda forsta reduktion (250) utnyttjar namnda forsta tillsatsmedel.
31. Avgasbehandlingssystem (350) enligt patentkrav 30,ytterligare innefattande: - en andra doseringsanordning (372) anordnad nedstroms namndakatalytiska filter (320) for att utfora en andra tillforsel avett andra tillsatsmedel i namnda avgasstrom (303); och - en reduktionskatalysatoranordning (330) anordnad nedstromsnamnda andra doseringsanordning (372) for att utfora en andrareduktion av en andra mangd kvaveoxider NO¿¿ vilken när namndareduktionskatalysatoranordning (330), dar namnda andrareduktion utnyttjar namnda forsta och/eller andra tillsatsmedel.
32. Avgasbehandlingssystem (350) enligt patentkrav 30,ytterligare innefattande: - en andra oxidationskatalysator (312) anordnad nedstromsnamnda katalytiska filter (320) for att utfora en andraoxidation av foreningar innefattande en eller flera av kvave,kol och vate i namnda avgasstrom (303); - en andra doseringsanordning (372) anordnad nedstroms namndaandra oxidationskatalysator (312) for att utfora en andratillforsel av ett andra tillsatsmedel i namnda avgasstrom(303): och - en reduktionskatalysatoranordning (330) anordnad nedstromsnamnda andra doseringsanordning (372) for att utfora en andrareduktion av en andra mangd kvaveoxider NO¿¿ vilken när namnda reduktionskatalysatoranordning (330), dar namnda andra l0 reduktion utnyttjar nämnda första och/eller andra tillsatsmedel.
33. Avgasbehandlingssystem (350) enligt något avpatentkrav 30-32, varvid namnda reduktionskatalysatoranordning(330) innefattar någon i gruppen av: - en selektiv katalytisk reduktionskatalysator (SCR); - en selektiv katalytisk reduktionskatalysator (SCR) nedströmsföljd av en slip-katalysator (SC), dar namnda slip-katalysator(SC) ar anordnad att oxidera en rest av tillsatsmedeloch/eller att bistå namnda selektiva katalytiskareduktionskatalysator (SCR) med en ytterligare reduktion avkvaveoxider NOX i namnda avgasström (303); och - en slip-katalysator (SC), vilken ar anordnad i första handför reduktion av kvaveoxider NOX och i andra hand för oxidation av tillsatsmedel i namnda avgasström (303).
SE1551107A 2015-08-27 2015-08-27 Förfarande och avgasbehandlingssystem för behandling av en avgasström SE539130C2 (sv)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1551107A SE539130C2 (sv) 2015-08-27 2015-08-27 Förfarande och avgasbehandlingssystem för behandling av en avgasström
EP16839706.5A EP3341597B1 (en) 2015-08-27 2016-08-25 Method and system for treatment of an exhaust gas stream
KR1020187007502A KR20180041194A (ko) 2015-08-27 2016-08-25 배기가스 스트림 처리 시스템 및 방법
KR1020207011070A KR20200043520A (ko) 2015-08-27 2016-08-25 배기가스 스트림 처리 방법
BR112018002005-2A BR112018002005B1 (pt) 2015-08-27 2016-08-25 Método para tratamento de uma corrente de escape e sistema de tratamento de escape para tratamento de uma corrente de escape
PCT/SE2016/050795 WO2017034464A1 (en) 2015-08-27 2016-08-25 Method and system for treatment of an exhaust gas stream
US15/750,162 US10724460B2 (en) 2015-08-27 2016-08-25 Method and system for treatment of an exhaust gas stream

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1551107A SE539130C2 (sv) 2015-08-27 2015-08-27 Förfarande och avgasbehandlingssystem för behandling av en avgasström

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1551107A1 true SE1551107A1 (sv) 2017-02-28
SE539130C2 SE539130C2 (sv) 2017-04-11

Family

ID=58100659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1551107A SE539130C2 (sv) 2015-08-27 2015-08-27 Förfarande och avgasbehandlingssystem för behandling av en avgasström

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10724460B2 (sv)
EP (1) EP3341597B1 (sv)
KR (2) KR20180041194A (sv)
SE (1) SE539130C2 (sv)
WO (1) WO2017034464A1 (sv)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
SE543882C2 (en) * 2020-01-23 2021-09-14 Scania Cv Ab Method for adaption of an exhaust treatment system
CN113006960B (zh) * 2021-04-21 2023-04-18 潍柴动力股份有限公司 一种发动机的控制方法及装置
US11473478B1 (en) * 2021-09-22 2022-10-18 Paccar Inc. System and method for monitoring an exhaust aftertreatment system

Family Cites Families (72)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3733501A1 (de) 1987-10-03 1989-04-13 Ruhrgas Ag Verfahren zur verminderung von emissionen beim betrieb von stationaeren verbrennungsmotoren
US5120695A (en) 1989-07-28 1992-06-09 Degusaa Aktiengesellschaft (Degussa Ag) Catalyst for purifying exhaust gases from internal combustion engines and gas turbines operated at above the stoichiometric ratio
US5239860A (en) 1991-05-13 1993-08-31 General Motors Corporation Sensor for measuring alcohol content of alcohol/gasoline fuel mixtures
EP1181531A1 (de) 1999-02-24 2002-02-27 Ruhrgas Aktiengesellschaft Verfahren und anordnung zur messung des brennwertes und/oder des wobbeindexes von brenngas, insbesondere von erdgas
US6182444B1 (en) 1999-06-07 2001-02-06 Ford Global Technologies, Inc. Emission control system
US7264785B2 (en) 2001-12-20 2007-09-04 Johnson Matthey Public Limited Company Selective catalytic reduction
US7134273B2 (en) 2002-09-04 2006-11-14 Ford Global Technologies, Llc Exhaust emission control and diagnostics
US6823663B2 (en) 2002-11-21 2004-11-30 Ford Global Technologies, Llc Exhaust gas aftertreatment systems
DE10257113A1 (de) 2002-12-05 2004-06-24 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Partikelfalle mit beschichteter Faserlage
DE10338628A1 (de) 2003-08-22 2005-03-17 Daimlerchrysler Ag Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit Abgasreinigungsanlage
US7213395B2 (en) 2004-07-14 2007-05-08 Eaton Corporation Hybrid catalyst system for exhaust emissions reduction
US7481983B2 (en) 2004-08-23 2009-01-27 Basf Catalysts Llc Zone coated catalyst to simultaneously reduce NOx and unreacted ammonia
US7485272B2 (en) 2005-11-30 2009-02-03 Caterpillar Inc. Multi-stage system for selective catalytic reduction
DE102006011411B3 (de) 2006-03-11 2007-11-29 Argillon Gmbh Katalysator
US8601796B2 (en) 2006-06-13 2013-12-10 Volvo Lastvagnar Ab Diesel catalyst system
DE102006031650B4 (de) 2006-07-08 2014-11-20 Man Truck & Bus Ag Anordnung zur Verminderung von Stickoxiden in Abgasen
US20080060348A1 (en) 2006-09-08 2008-03-13 Caterpillar Inc. Emissions reduction system
JP2008231950A (ja) * 2007-03-16 2008-10-02 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
US20100199634A1 (en) * 2007-05-02 2010-08-12 David Mark Heaton Exhaust treatment system implementing selective doc bypass
US20090035194A1 (en) 2007-07-31 2009-02-05 Caterpillar Inc. Exhaust treatment system with an oxidation device for NO2 control
US8166751B2 (en) 2007-07-31 2012-05-01 Caterpillar Inc. Particulate filter
US7799289B2 (en) 2007-07-31 2010-09-21 Caterpillar Inc Exhaust treatment system with NO2 control
FR2922304B1 (fr) 2007-10-12 2009-11-20 Sp3H Dispositif de spectrometrie pour l'analyse d'un fluide
DE102007060623B4 (de) 2007-12-15 2011-04-14 Umicore Ag & Co. Kg Entstickung von Dieselmotorenabgasen unter Verwendung eines temperierten Vorkatalysators zur bedarfsgerechten NO2-Bereitstellung
US8151558B2 (en) * 2008-01-31 2012-04-10 Caterpillar Inc. Exhaust system implementing SCR and EGR
US8201394B2 (en) 2008-04-30 2012-06-19 Cummins Ip, Inc. Apparatus, system, and method for NOx signal correction in feedback controls of an SCR system
DE102008026191B4 (de) 2008-05-30 2020-10-08 Daimler Ag Kraftfahrzeug mit Brennkraftmaschine und einer Abgasnachbehandlungseinrichtung sowie Verfahren zur Partikel- und Stickoxidverminderung
JP2010096039A (ja) 2008-10-15 2010-04-30 Denso Corp 尿素水噴射量制御装置及び尿素水噴射制御システム
FR2940448B1 (fr) 2008-12-23 2011-10-14 Continental Automotive France Guide d'onde perfectionne et spectrometre associe embarque dans un vehicule automobile
FR2940447B1 (fr) 2008-12-23 2011-10-21 Continental Automotive France Spectrometre miniature embarque dans un vehicule automobile a detecteur de mesure et detecteur de reference unique
US8544260B2 (en) 2008-12-24 2013-10-01 Basf Corporation Emissions treatment systems and methods with catalyzed SCR filter and downstream SCR catalyst
US8844274B2 (en) 2009-01-09 2014-09-30 Ford Global Technologies, Llc Compact diesel engine exhaust treatment system
US8635855B2 (en) 2009-06-17 2014-01-28 GM Global Technology Operations LLC Exhaust gas treatment system including a lean NOx trap and two-way catalyst and method of using the same
DE102009038835A1 (de) 2009-08-25 2011-03-03 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Abgasreinigungsanlage für eine Brennkraftmaschine
FR2956039B1 (fr) 2010-02-08 2014-08-29 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de traitement des gaz d'echappement contenant des oxydes d'azote
SE1050161A1 (sv) 2010-02-19 2011-08-20 Scania Cv Ab Arrangemang och förfarande för att reducera kväveoxider i avgaser från en förbränningsmotor
US8139222B2 (en) 2010-03-01 2012-03-20 Gas Technology Institute Pressure controlled spectroscopic heating value sensor
US20140229010A1 (en) 2010-04-09 2014-08-14 Real-Time Analysers, Inc. Method of monitoring and controlling activity involving a fuel composition
SE537927C2 (sv) 2010-04-21 2015-11-24 Scania Cv Ab Metod och system för tillförsel av tillsatsmedel till en avgasström
US8293182B2 (en) 2010-05-05 2012-10-23 Basf Corporation Integrated SCR and AMOx catalyst systems
JP5721346B2 (ja) 2010-05-25 2015-05-20 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気浄化システム
US9528413B2 (en) 2010-07-30 2016-12-27 Ford Global Technologies, Llc Synergistic SCR/DOC configurations for lowering diesel emissions
KR101860741B1 (ko) 2010-09-15 2018-05-24 존슨 맛쎄이 퍼블릭 리미티드 컴파니 조합된 슬립 촉매와 탄화수소 발열 촉매
US8689542B2 (en) * 2010-10-12 2014-04-08 Cummins Inc. Emissions reductions through reagent release control
DE102010050312A1 (de) 2010-11-03 2012-05-03 Süd-Chemie AG Ammoniak-Oxidationskatalysator mit geringer N2O Nebenproduktbildung
EP3715207A1 (en) 2011-01-06 2020-09-30 Cummins Intellectual Properties, Inc. Supervisory thermal management system and method for engine system warm up and regeneration
JP6043297B2 (ja) 2011-01-07 2016-12-14 デルファイ・インターナショナル・オペレーションズ・ルクセンブルク・エス・アー・エール・エル 排気後処理を備えた内燃機関およびその運転方法
JP5351186B2 (ja) * 2011-01-25 2013-11-27 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気浄化システム
JP5366988B2 (ja) 2011-02-09 2013-12-11 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気浄化システム
JP5284408B2 (ja) 2011-04-05 2013-09-11 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気浄化システム
WO2013022517A1 (en) 2011-08-09 2013-02-14 International Engine Intellectual Property Company, Llc Method and system for reducing nox in engine exhaust using a cooling element
US9068492B2 (en) 2011-11-04 2015-06-30 Ford Global Technologies, Llc Motor vehicle on-board diagnostics to distinguish degradation from tampering
CN104053871B (zh) 2011-12-23 2018-05-01 沃尔沃拉斯特瓦格纳公司 排气后处理系统和用于运行该系统的方法
WO2013100846A1 (en) 2011-12-28 2013-07-04 Scania Cv Ab Method and system for reduction of deposits in an aftertreatment system
JP6129215B2 (ja) 2012-03-02 2017-05-17 ハルドール・トプサー・アクチエゼルスカベット エンジン排ガスから有害化合物を除去するための方法及びシステム
US9162183B2 (en) * 2012-03-06 2015-10-20 Cummins Inc. System and method to manage SCR catalyst NO2/NOX ratio
SE538193C2 (sv) 2012-07-05 2016-03-29 Scania Cv Ab SCR-system och förfarande vid ett SCR-system
GB201213443D0 (en) 2012-07-27 2012-09-12 Perkins Engines Co Ltd Apparatus and method for exhaust gas after treatment
WO2014044318A1 (en) 2012-09-21 2014-03-27 Haldor Topsøe A/S Method and system for the removal of noxious compounds from engine exhaust gas
WO2014149297A1 (en) 2013-02-18 2014-09-25 Cummins Inc. Method and apparatus for managing after treatment temperature
EP2826971A1 (de) 2013-07-17 2015-01-21 DEUTZ Aktiengesellschaft Verfahren zur Verminderung von Stickoxiden in dieselmotorischen Abgasen und Abgasnachbehandlungssystem zur Durchführung des Verfahrens
GB201315892D0 (en) * 2013-07-31 2013-10-23 Johnson Matthey Plc Zoned diesel oxidation catalyst
CN106170691B (zh) 2013-10-11 2019-07-19 Mks仪器公司 用于可压缩流体的压差分子光谱分析的系统和方法
KR101684502B1 (ko) 2013-11-22 2016-12-08 현대자동차 주식회사 배기 가스 정화 장치 및 배기 가스 정화 방법
US9238984B2 (en) 2014-02-03 2016-01-19 Caterpillar, Inc. Exhaust emission prediction system and method
DE102014019427A1 (de) 2014-02-14 2015-08-20 Deutz Aktiengesellschaft Verfahren zur Reinigung von Dieselmotorenabgasen
DE102014001880A1 (de) * 2014-02-14 2015-08-20 Deutz Aktiengesellschaft Verfahren zum Reinigen von Dieselmotorenabgassen
DE102014001879A1 (de) 2014-02-14 2015-08-20 Deutz Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine
US20150337702A1 (en) 2014-05-23 2015-11-26 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Exhaust aftertreatment system with low-temperature scr
US9903291B2 (en) * 2014-09-23 2018-02-27 Ford Global Technologies, Llc Method of controlling NOx by PNA
US9732646B2 (en) 2015-01-12 2017-08-15 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for opportunistic diesel particulate filter regeneration
DE102015015260A1 (de) 2015-11-26 2017-06-01 Daimler Ag Abgasnachbehandlungseinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine sowie Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung mit einer solchen Abgasnachbehandlungseinrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
SE539130C2 (sv) 2017-04-11
EP3341597A4 (en) 2019-01-23
KR20180041194A (ko) 2018-04-23
EP3341597B1 (en) 2021-05-12
EP3341597A1 (en) 2018-07-04
US20180223759A1 (en) 2018-08-09
BR112018002005A2 (pt) 2018-09-18
US10724460B2 (en) 2020-07-28
KR20200043520A (ko) 2020-04-27
WO2017034464A1 (en) 2017-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10260392B2 (en) Method and system for controlling nitrogen oxide emissions from a combustion engine
US11007481B2 (en) Exhaust treatment system and method for treatment of an exhaust gas stream
US10837338B2 (en) Method and exhaust treatment system for treatment of an exhaust gas stream
SE1551111A1 (sv) Förfarande och avgasbehandlingssystem för behandling av en avgasström
SE539134C2 (sv) Avgasbehandlingssystem och förfarande för behandling av en avgasström
SE1551107A1 (sv) Förfarande och avgasbehandlingssystem för behandling av en avgasström
RU2686962C1 (ru) Способ и система для очистки потока выхлопных газов
SE540691C2 (sv) Avgasbehandlingssystem och förfarande för behandling av en avgasström
SE542085C2 (sv) Avgasbehandlingssystem och förfarande för behandling av en avgasström