SE1551111A1

SE1551111A1 - Förfarande och avgasbehandlingssystem för behandling av en avgasström

Info

Publication number: SE1551111A1
Application number: SE1551111A
Authority: SE
Inventors: Nilsson Magnus
Original assignee: Scania Cv Ab
Priority date: 2015-08-27
Filing date: 2015-08-27
Publication date: 2017-02-28
Also published as: CN107923296A; US20180258811A1; EP3341601A4; US10344647B2; RU2681870C1; SE539131C2; KR20180041196A; CN107923296B; EP3341601A1; EP3341601B1; WO2017034463A1; BR112018002007A2; KR102099874B1

Abstract

Enligt föreliggande uppfinning tillhandahålls ett förfarandeoch ett avgasbehandlingssystem för behandling av en avgasströmvilken resulterar från en förbrånning i en förbrånningsmotoroch innefattar kvåveoxider NOX. Förfarandet innefattar ettestimerande av åtminstone ett kommande driftsförhållande föravgasbehandlingssystemet, vilket år baserat på enrepresentation av ett vågavsnitt framför fordonet. En förstatillförsel av ett första tillsatsmedel i avgasströmmen utförs,dår detta tillsatsmedel utnyttjas åtminstone vid en förstareduktion av en första mångd kvåveoxider NOÅ¿ i avgasströmmeni en första reduktionskatalysatoranordning. En andratillförsel av ett andra tillsatsmedel i avgasströmmen utförs,dår tillsatsmedlet utnyttjas vid en andra reduktion av enandra mångd kvåveoxider NOÅ¿ i avgasströmmen i en andrareduktionskatalysatoranordning anordnad nedströms den förstareduktionskatalysatoranordningen. Enligt föreliggandeuppfinning styrs den första tillförseln av tillsatsmedelbaserad på det estimerade åtminstone ett kommandedriftsförhållandet så att den förstareduktionskatalysatoranordningen över tid utsåtts för ettunderstökiometriskt förhållande med avseende på det första tillsatsmedlet och på den första mångden kvåveoxider NOÅ¿. Fig. 2

Description

lO FÖRFARANDE ocH AvGAsBEHANDLINGssYsTEM FÖR BEHANDLING Av ENAvGAssTRöM Tekniskt område Föreliggande uppfinning avser ett förfarande för ettavgasbehandlingssystem enligt ingressen till patentkrav l.Föreliggande uppfinning avser åven ett avgasbehandlingssystemanordnat för behandling av en avgasström enligt ingressen tillpatentkrav 31. Föreliggande uppfinning avser också ettdatorprogram och en datorprogramprodukt, vilka implementerar förfarandet enligt uppfinningen.

Bakgrund Följande bakgrundsbeskrivning utgör en beskrivning avbakgrunden till föreliggande uppfinning, och behöver således inte nödvåndigtvis utgöra tidigare kånd teknik.

På grund av ökade myndighetsintressen avseende föroreningaroch luftkvalitet i framförallt stadsområden harutslåppsstandarder och utslåppsregler för förbrånningsmotorer framtagits i många jurisdiktioner.

Sådana utslåpps- eller emissionsstandarder utgör oftakravuppsåttningar vilka definierar acceptabla grånser föravgasutslåpp från förbrånningsmotorer i exempelvis fordon.Exempelvis regleras ofta nivåer för utslåpp av kvåveoxider NOWkolvåten CQQ, kolmonoxid CO och partiklar PM för de flestatyper av fordon i dessa standarder. Fordon utrustade medförbrånningsmotorer ger typiskt upphov till dessa emissioner i varierande grad.

I en stråvan att uppfylla sådana emissionsstandarder behandlas(renas) de avgaser som orsakas av förbrånningsmotorns förbrånning. lO Ett vanligt sått att behandla avgaser från enförbrånningsmotor utgörs av en så kallad katalytiskreningsprocess, varför fordon utrustade med enförbrånningsmotor vanligtvis innefattar åtminstone enkatalysator. Det finns olika typer av katalysatorer, dår deolika respektive typerna kan vara låmpliga beroende påexempelvis vilka förbrånningskoncept, förbrånningsstrategieroch/eller brånsletyper som utnyttjas i fordonen, och/ellervilka typer av föreningar i avgasströmmen som ska reduceras.För åtminstone nitrösa gaser (kvåvemonoxid, kvåvedioxid), idetta dokument kallade kvåveoxider NOX, innefattar fordon oftaen katalysator dår ett tillsatsmedel tillförs den frånförbrånningsmotorns förbrånning resulterande avgasströmmen föratt åstadkomma en reduktion av kvåveoxider NOX huvudsakligen till kvåvgas och vattenånga.

En vanligt förekommande typ av katalysator vid denna typ avreduktion, framförallt för tunga fordon, år SCR (SelectiveCatalytic Reduction)- katalysatorer. SCR-katalysatoreranvånder vanligtvis ammoniak NH3, eller en sammansåttning urvilken ammoniak kan genereras/bildas, som tillsatsmedel vilketutnyttjas för reduktionen av kvåveoxiderna NOX i avgaserna.Tillsatsmedlet sprutas in i den från förbrånningsmotornresulterande avgasströmmen uppströms katalysatorn. Det tillkatalysatorn tillförda tillsatsmedlet adsorberas (upplagras) ikatalysatorn, i form av ammoniak NH3, varvid en redox-reaktionkan ske mellan kvåveoxider NOX i avgaserna och genom tillsatsmedlet tillgånglig ammoniak NH3.

En modern förbrånningsmotor utgör ett system dår det finns ensamverkan och ömsesidig påverkan mellan motor ochavgasbehandling. Speciellt finns ett samband mellan förmåganatt reducera kvåveoxider NOX hos avgasbehandlingssystemet och brånsleeffektiviteten för förbrånningsmotorn. För lO förbränningsmotorn finns nämligen ett samband mellan motornsbränsleeffektivitet/verkningsgrad och dess produceradekväveoxider NOX. Detta samband anger att det för ett givetsystem finns en positiv koppling mellan produceradekväveoxider NOX och bränsleeffektiviteten, det vill säga att enmotor som tilläts emittera mer kväveoxider NOX kan fäs attförbruka mindre bränsle, genom att exempelvisinsprutningstidpunkten kan väljas mera optimalt, vilket kan geen högre förbränningsverkningsgrad. Pä motsvarande sätt finnsofta en negativ koppling mellan en producerad partikelmassa PMoch bränsleeffektiviteten, det vill säga att ett ökat utsläppav partikelmassa PM frän motorn kopplar till en ökning avbränsleförbrukningen. Dessa samband utgör bakgrunden till detutbredda användandet av avgasbehandlingssystem innefattande enSCR-katalysator, där man avser att bränsle- ochpartikeloptimera motorn mot en relativt större mängdproducerade kväveoxider NOX. En reduktion av dessa kväveoxiderNOX utförs sedan i avgasbehandlingssystemet, vilken alltsä kaninnefatta en SCR katalysator. Genom ett integrerat synsätt vidmotor- och avgasbehandlingssystemets design, där motor ochavgasbehandling kompletterar varandra, kan därför en högbränsleeffektivitet uppnäs tillsammans med läga emissioner av bäde partiklar PM och kväveoxider NOX.

Kortfattad beskrivning av uppfinningen Till viss del kan prestandan för avgasbehandlingen förbättrasgenom att öka de i avgasbehandlingssystemet ingäendesubstratvolymerna. Speciellt kan härigenom de förluster somberor av en ojämn fördelning av avgasflödet minskas. Dock gerstörre substratvolymer ett direkt genomslag i tillverknings-och/eller produktionskostnad. Större substratvolymer ger ävenett större mottryck vilket motverkar eventuella vinster i bränsleförbrukning frän den genom den ökade volymen högre lO omvandlingsgraden. Det är således viktigt att kunna utnyttjaavgasbehandlingssystemen optimalt, exempelvis genom attundvika överdimensionering och/eller genom att begränsaavgasbehandlingssystemens utbredning i storlek och/eller tillverkningskostnad.

Kända avgasbehandlingssystem har ofta problem relaterade tillen undermälig sotoxidationen i det filter som är anordnat isystemet för att fänga upp och oxidera sotpartiklar,exempelvis ett partikelfilter DPF, ett ätminstone delvisbelagt partikelfilter cDPF, eller ett katalytiskt filter SCRF.Dessa problem beror ätminstone delvis pä att reaktionernavilka ingär i reduktionen av kväveoxider NOX är snabbare än reaktionerna som ingär i sotoxidationen.

Sammantaget gör detta att en lösning för att ästadkomma bädeoptimerad bränsleförbrukning samt effektiv avgasbehandling ärsvär att finna. Detta gör att det blir mycket viktigt attkunna utnyttja systemet sä optimalt som möjligt avseende bädebränsleförbrukningen samt avgasbehandlingen. Det finns säledesett behov för en optimering av funktionen hos avgasbehandlingssystemet.

Det är därför ett syfte med föreliggande uppfinning atttillhandahälla ett förfarande och ett system vilka kantillhandahälla en optimering av funktionen hosavgasbehandlingssystem och därmed kan tillhandahälla en hög prestanda och god funktion under varierande förutsättningar.

Detta syfte uppnäs genom det ovan nämnda förfarande enligt denkännetecknande delen av patentkrav l. Syftet uppnäs även genomovan nämnda avgasbehandlingssystem enligt kännetecknande delenav patentkrav 31, samt av ovan nämnda datorprogram och datorprogramprodukt. lO Enligt föreliggande uppfinning tillhandahålls alltså ettförfarande och ett avgasbehandlingssystem för behandling av enavgasström vilken resulterar från en förbrånning i enförbrånningsmotor. Avgasströmmen innefattar bland annatkvåveoxider NOX, i vilka åtminstone kvåvemonoxid NO och kvåvedioxid N02 ingår.

Förfarandet innefattar ett estimerande av åtminstone ettkommande driftsförhållande för avgasbehandlingssystemet, dårdetta estimerande år baserat på en representation av ett vågavsnitt framför fordonet.

En första tillförsel av ett första tillsatsmedel iavgasströmmen utförs, dår detta första tillsatsmedel utnyttjasåtminstone vid en första reduktion av en första mångdkvåveoxider NOÅ¿ i avgasströmmen i en förstareduktionskatalysatoranordning i avgasbehandlingssystemet.Denna första tillförsel kan styras baserad på det estimerade åtminstone ett kommande driftsförhållandet.

En andra tillförsel av ett andra tillsatsmedel i avgasströmmenutförs, dår det andra tillsatsmedlet utnyttjas vid en andrareduktion av en andra mångd kvåveoxider NOÅ¿ i avgasströmmen ien andra reduktionskatalysatoranordning anordnad nedströms denförsta reduktionskatalysatoranordningen. Denna andratillförsel kan också styras baserad på det estimerade åtminstone ett kommande driftsförhållandet.

Enligt föreliggande uppfinning styrs den första tillförseln avtillsatsmedel baserad på det estimerade åtminstone ettkommande driftsförhållandet så att den förstareduktionskatalysatoranordningen över tid utsåtts för ettunderstökiometriskt förhållande med avseende på det förstatillsatsmedlet och på den första mångden kvåveoxider NOÅ¿.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning kan åven lO den andra tillförseln av tillsatsmedel styras baserad på det estimerade åtminstone ett kommande driftsförhållandet.

Föreliggande uppfinning tillhandahåller alltså en aktivstyrning av den första reduktionen genom en aktiv styrning aven första dosering av ett första tillsatsmedel medelst enförsta doseringsanordning, samt en aktiv styrning av den andrareduktionen genom en aktiv styrning av en andra dosering av ett andra tillsatsmedel medelst en andra doseringsanordning.

Enligt föreliggande uppfinning baseras den aktiva styrningenav den första tillförseln av det första tillsatsmedletoch/eller den andra tillförseln av det andra tillsatsmedlet pådet estimerade åtminstone ett kommande driftsförhållandet,vilket i sin tur baseras på information om det framförliggandevågavsnittet. Alltså kan enligt föreliggande uppfinningen enestimering av hur driftsförhållandena kommer att se utframöver göras. Tack vare att systemet sedan vet hurdriftsförhållandena framöver kommer att se ut kan den förstaoch/eller andra doseringen optimeras efter dessa kommandedriftsförhållanden. Det blir då möjligt att dosera det förstatillsatsmedlet proaktivt, det vill såga för att i förvågdosera för ett driftsförhållande som systemet har predikteratkommer att uppstå. Med andra ord kan exempelvis tillförseln avtillsatsmedel tillfålligt öka inför en uppförsbacke, efter ennedförsbacke, eller vid liknande lastpådrag för att proaktivt (i förvåg) möta det predikterade kommande behovet.

Det blir också möjligt att dosera det första tillsatsmedlet såatt den första reduktionskatalysatoranordningen över tid, detvill såga i genomsnitt, på ett kontrollerat sått utsåtts förett understökiometriskt förhållande med avseende på det förstatillsatsmedlet och på den första mångden kvåveoxider NOÅ¿.Detta år möjligt eftersom systemet baserat på de estimerade kommande driftsförhållandena kommer att kunna förutsåga når lO dosering som ger ett stökimetriskt eller överstökiometrisktförhållande med avseende pä det första tillsatsmedlet och päden första mängden kväveoxider NOÅ¿ för den förstareduktionskatalysatoranordningen kommer att krävas vid vissa särskilda driftsförhällanden.

Att kunna dosera tillsatsmedel pä detta sätt, det vill sägamed en relativt läg täckningsgrad över tid, möjliggörs även avutnyttjandet av tvä reducerande steg, den första reduktionen iden första reduktionskatalysatoranordningen och den andrareduktionen i den andra reduktionskatalysatoranordningen.Genom utnyttjandet av de tvä reducerande stegen mäste inte denförsta reduktionen ta bort all kväveoxid NOX, eftersom denandra reduktionen kan eliminera resten av kväveoxiderna NOX iavgasströmmen innan den släpps ut i atmosfären. Alltsä kan denförsta och/eller andra tillförseln av tillsatsmedel styras säatt den första reduktionen och den andra reduktionentillsammans ger en erforderlig/önskad/begärd total katalytiskfunktion, sä att en önskad omvandlingsgrad av kväveoxider NOXerhälls för avgasbehandlingssystemet. Utnyttjandet av denaktiva styrningen av doseringen enligt föreliggande uppfinningger oväntat stora fördelar för ett system med tvä reducerandesteg, eftersom det understökiometriska förhällandet vid denförsta reduktionen dä kan behällas över relativt längatidsperioder, samtidigt som en hög prestanda kan uppnäs genom ett symbiotiskt utnyttjande av de tvä reducerande stegen.

Dock mäste det understökiometriska förhällandet avbrytas vidvissa särskilda driftsfall/driftsförhällanden för att enacceptabel avgasrening ska kunna tillhandahällas. Tack vareestimerandet av de kommande driftsförhällandena som utförsenligt föreliggande uppfinning kan dessa särskildadriftsförhällanden identifieras i förväg, det vill säga innan de inträffar, varvid den aktiva doseringen av tillsatsmedel lO mycket exakt kan anpassas, både med avseende på tid och mångd,för att möta kraven hos dessa sårskilda driftsförhållanden.Alltså utnyttjas informationen om det framförliggandevågavsnittet för att optimera den aktiva styrningen avtillförseln av det första och/eller andra tillsatsmedlet föratt ge precisa och vål avvågda doseringar inför och/eller vidde sårskilda driftsförhållandena. Eftersom en sådan godkontroll över de sårskilda driftsförhållandena, ochmotsvarande anpassningar av doseringen, kan erhållas dåföreliggande uppfinning utnyttjas, kan åven en förhållandevislåg tillförsel av det första tillsatsmedlet göras över tid.Med andra ord kan låga vården för ett ammoniak/kvåveoxider-förhållande (ANR; Ammonia to Nox ratio) över tid utnyttjas förden första reduktionskatalysatoranordningen under tider mellande sårskilda driftsförhållandena. Detta medför bland annat atten tillråcklig N02-baserad sotoxidation kan ske i det filtersom år anordnat i avgasbehandlingssystemet för att fånga uppoch oxidera sotpartiklar, såsom ett partikelfilter DPF, ettåtminstone delvis belagt partikelfilter cDPF, eller ettkatalytiskt filter SCRF. Hårigenom kan sotoxidationen i filtret hållas under kontroll.

Alltså styrs enligt föreliggande uppfinning den förstatillförseln av det första doseringsmedlet så att relativt litetillsatsmedel doseras över tid, vilket gör att inte allkvåvedioxid NO2 som finns i avgasströmmen förbrukas vidreduktionen av kvåveoxider NOX i den förstareduktionskatalysatoranordningen. Med andra ord styrs denförsta tillförseln av det första tillsatsmedlet så attkvåvedioxid NO2 normalt sett finns tillgånglig för sotoxidation i filtret.

Såsom nåmns ovan möjliggör utnyttjandet av den första tillförseln av tillsatsmedel och den första lO reduktionskatalysatoranordningen i kombination med en andratillförsel av ett andra tillsatsmedel och den andrareduktionskatalysatoranordningen denna underdosering av detförsta tillsatsmedlet. De dubbla möjligheterna för reduktionav kvåveoxider, dels i den förstareduktionskatalysatoranordningen och dels i den andrareduktionskatalysatoranordningen, gör att inte all kvåvedioxidN02 kontinuerligt måste elimineras i den förstareduktionskatalysatoranordningen. Överskottet av kvåvedioxiderN02 kan utnyttjas för att oxidera det sot som har lagrats i filtret.

Konfigurationen av avgasbehandlingssystemet enligtföreliggande uppfinning möjliggör alltså, tack vare dessdubbla möjligheter till reduktion av kvåveoxider NOX, enförbåttrad sotoxidation i det katalytiska filtret SCRF. Hårmedkan såkerstållas att en tillråcklig N02-baserad sotoxidation erhålls.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning kan åvendoseringen utföras baserat på de kommande driftsförhållandenaså att fyllnadsgraden/tåckningsgraden av tillsatsmedel för denförsta och/eller andra reduktionskatalysatoranordningenmaximeras utan att slip/rester av tillsatsmedlet nedström denförsta respektive andra reduktionskatalysatoranordningen uppstår.

Dessutom kan åven enligt vissa utföringsformer av uppfinningenen aktiv styrning av en avgasmiljö innefattande exempelvis entemperatur för avgasströmmen vid den förstareduktionskatalysatoranordningen utföras baserat på deestimerade kommande driftsförhållandena. Avgasmiljön kan hårexempelvis vara oxiderande, med god tillgång till luft, eller kan vara reducerande, med såmre tillgång till luft.

Bränsleinsprutning i motorn kan alltså utnyttjas för att påverka avgasmiljön.

Den aktiva styrningen av temperaturen kan enligt olikautföringsformer av föreliggande uppfinning styras genom attjustera luft/bränsle-förhållandet (lambda-värdet) iförbränningsmotorn, varvid ett minskat luftflöde ökartemperaturen och ett ökat luftflöde sänker temperaturen.Luft/bränsle-förhållandet kan exempelvis ändras genom byte av förbränningsmod för motorn.

Luftflödet genom, och därmed även temperaturen för,avgasbehandlingssystemet kan även styras genom att styra enväxellåda i fordonet baserat på de kommandedriftsförhållandena, eftersom utnyttjande av olika växlar ger olika luftflöde genom avgasbehandlingssystemet.

Föreliggande uppfinning tillhandahåller enligt enutföringsform en styrning av ett förhållande N02/NOX mellanmängden kvävedioxid NO2 och mängden kväveoxider NOX iavgasströmmen baserat på de kommande driftsförhållandena.Alltså kan exempelvis för höga värden på detta förhållandeundvikas genom den aktiva styrningen, exempelvis kan N02/NOX >50% undvikas, genom att värdet för förhållandet aktivt kanstyras att minskas. Värdet för förhållandet N02/NOX kan även ökas när värdet är för lågt, exempelvis om N02/NOX < 50%.

Föreliggande uppfinning har även en fördel i att tvådoseringsanordningar samverkande utnyttjas i kombination fördosering av reduktionsmedlet, exempelvis urea, uppströms deförsta och andra reduktionskatalysatoranordningarna, vilketavlastar och underlättar blandning och eventuell förångning avreduktionsmedlet, eftersom insprutningen av reduktionsmedletfördelas mellan två fysiskt åtskilda positioner. Härigenom minskar risken för att reduktionsmedlet lokalt kyler ned lO ll avgasbehandlingssystemet, vilket potentiellt kan bildaavlagringar vid de positioner dår reduktionsmedlet sprutas in, eller nedströms dessa positioner.

Kortfattad figurförteckning Uppfinningen kommer att belysas nårmare nedan med ledning avde bifogade ritningarna, dår lika hånvisningsbeteckningar anvånds för lika delar, och vari: Figur l visar ett exempelfordon vilket kan innefatta föreliggande uppfinning, Figur 2 visar ett flödesschema för förfarandet för avgasbehandling enligt föreliggande uppfinning, Figur 3 visar ett exempel på ett avgasbehandlingssystem enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning, Figur 4 visar en styrenhet i vilken ett förfarande enligt föreliggande uppfinning kan vara implementerat, Figur 5 visar ett exempel på en effekt av en ökning av NOX- nivån.

Beskrivning av föredragna utföringsformer Figur l visar schematiskt ett exempelfordon lOO innefattandeett avgasbehandlingssystem l50, vilket kan vara ettavgasbehandlingssystem l5O enligt en utföringsform avföreliggande uppfinning. Drivlinan innefattar enförbrånningsmotor lOl, vilken på ett sedvanligt sått, via enpå förbrånningsmotorn lOl utgående axel lO2, vanligtvis viaett svånghjul, år förbunden med en våxellåda lO3 via en koppling lO6.

Förbrånningsmotorn lOl styrs av fordonets styrsystem via en styrenhet ll5. Likaså kan kopplingen lO6 och våxellådan lO3 lO l2 styras av fordonets styrsystem med hjälp av en eller fleratillämpliga styrenheter (ej visade). Naturligtvis kanfordonets drivlina även vara av annan typ, såsom av en typ medkonventionell automatväxelläda, av en typ med hybriddrivlina, etc.

En frän växellädan lO3 utgäende axel lO7 driver drivhjulenll3, ll4 via en slutväxel lO8, säsom t.ex. en sedvanligdifferential, och drivaxlar lO4, lO5 förbundna med nämnda slutväxel lO8.

Fordonet lOO innefattar vidare ettavgasbehandlingssystem/avgasreningssystem l5O förbehandling/rening av avgasutsläpp resulterande fränförbränning i förbränningsmotorns lOl förbränningskammare,vilka kan utgöras av cylindrar. Avgasbehandlingssystemet l5Okan styras av fordonets styrsystem via en styrenhet l60,vilken även kan vara kopplad till motorn och/eller en motorstyrenhet ll5.

Enligt föreliggande uppfinning tillhandahälls ett förfarandeför behandling av en avgasström vilken resulterar frän enförbränning i en förbränningsmotor och innefattar kväveoxiderNOX. Säsom nämns ovan innefattar kväveoxider NOX kvävemonoxidNO och kvävedioxid N02. Detta förfarande kan illustreras med flödesschemat i figur 2.

I ett första steg 2lO av förfarandet estimeras ätminstone ettkommande driftsförhällande för avgasbehandlingssystemetbaserat pä en representation av ett vägavsnitt framför fordonet lOO.

I ett andra steg 220 av förfarandet utförs en förstatillförsel av ett första tillsatsmedel i avgasströmmen, där detta tillsatsmedel utnyttjas ätminstone i ett tredje steg 230 lO l3 vid en första reduktion av en första mångd kvåveoxider NOÅ¿ iavgasströmmen i en första reduktionskatalysatoranordning iavgasbehandlingssystemet. Denna första tillförsel kan styrasbaserad på det estimerade åtminstone ett kommande driftsförhållandet.

I ett fjårde steg 240 av förfarandet utförs en andratillförsel av ett andra tillsatsmedel i avgasströmmen, dårtillsatsmedlet utnyttjas i ett femte steg 250 vid en andrareduktion av en andra mångd kvåveoxider NOÅ¿ i avgasströmmen ien andra reduktionskatalysatoranordning anordnad nedströms denförsta reduktionskatalysatoranordningen. Denna andratillförsel kan enligt en utföringsform också styras baserad på det estimerade åtminstone ett kommande driftsförhållandet.

Enligt föreliggande uppfinning styrs den första tillförseln avtillsatsmedel baserad på det estimerade åtminstone ettkommande driftsförhållandet så att den förstareduktionskatalysatoranordningen över tid utsåtts för ettunderstökiometriskt förhållande med avseende på det förstatillsatsmedlet och på den första mångden kvåveoxider NOÅ¿.Även den andra tillförseln av tillsatsmedel kan styras baseradpå det estimerade åtminstone ett kommande driftsförhållandet,varvid en erforderlig total katalytisk funktion i avgasbehandlingssystemet kan såkerstållas.

Denna aktiva styrning av den första och/eller andratillförseln av det första och/eller andra tillsatsmedletutförs enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning såatt en tillråcklig N02-baserad sotoxidation kan ske i ettfilter i avgasbehandlingssystemet, vilket gör attsotoxidationen i filtret kan hållas under kontroll. Dettaåstadkoms genom att den första tillförseln av det förstatillsatsmedlet över tid år relativt liten, det vill såga att mindre tillsatsmedel tillförs ån vad som skulle behövas för 14 att eliminera all kvävedioxid N02 i den första reduktionskatalysatoranordningen.

Sotoxidationen förbättras enligt föreliggande uppfinning avmöjligheten att styra systemet med en lägre genomsnittlig stökiometri för den första reduktionskatalysatoranordningen.

Det understökiometriska förhällandet över tid med avseende pädet första tillsatsmedlet och pä den första mängdenkväveoxider N02; motsvarar ett enligt en utföringsform avföreliggande uppfinning ett ammoniak/kväveoxider-förhällande(ANR; Ammonia to Nox ratio) över tid med ett värde mindre än l,det vill säga ANR < l. Med andra ord tillförs genomutnyttjande av föreliggande uppfinning över tid i genomsnitten mindre mängd första tillsatsmedel än vad som skulle habehövts för att eliminera all kvävedioxid N02 i avgasströmmen iden första reduktionskatalysatoranordningen. Föravgasbehandlingssystemet enligt föreliggande uppfinning är ensädan underdosering möjlig att göra, eftersom det nedströmsden första reduktionskatalysatoranordningen iavgasbehandlingssystemet är anordnat en andra tillförsel avett andra tillsatsmedel och en andrareduktionskatalysatoranordning. De dubbla möjligheterna förreduktion av kväveoxider, i de första och andrareduktionskatalysatoranordningarna, gör att inte allkvävedioxid N02 behöver elimineras i den förstareduktionskatalysatoranordningen sä länge som resten avkvävedioxiden N02 kan reduceras i den nedströms anordnade andrareduktionskatalysatoranordningen. Överskottet av kvävedioxiderN02 i filtret kan dä utnyttjas för att oxidera det sot som harlagrats i där. Det kan noteras att för tidigare kändaavgasbehandlingssystem, säsom exempelvis ett EuroVI-system, skulle en sädan underdosering av tillsatsmedel vara fullständigt omöjlig att göra eftersom den oreducerade mängden kvävedioxider dä skulle släppas ut i atmosfären.

Enligt olika utföringsformer av föreliggande uppfinning styrstillförseln av det första och/eller andra tillsatsmedlet säatt ett ANR-förhällande över tid för den förstareduktionskatalysatoranordningen motsvarar ANR < 0.5; ANR < 0.6; ANR < 0.7; eller ANR < 0.8.

Värdet för ANR-förhällandet över tid kan enligt enutföringsform bero pä en eller flera egenskaper för den förstareduktionskatalysatoranordningen, säsom exempelvis en ellerflera katalytiska egenskaper, en katalysatortyp, etttemperaturintervall inom vilket den förstareduktionskatalysatoranordningen är aktiv och/eller entäckningsgrad av ammoniak för den första reduktionskatalysatoranordningen.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning utförsstyrningen av den första tillförseln 220 av det förstatillsatsmedlet sä att den förstareduktionskatalysatoranordningen utsätts för detunderstökiometriska ANR-förhällandet förutom under vissatidbegränsade särskilda driftsförhällanden förförbränningsmotorn. Med andra ord utsätts den förstareduktionskatalysatoranordningen för understökiometriskaförhällanden under en merpart av driften, men styrningentilläter även att den första reduktionskatalysatoranordningenutsätts för stökometriska och/eller överstökiometriskaförhällanden för vissa väldefinierade och kortaretidsperioder. När ett medelvärde för ANR-förhällandet övertiden fastställs resulterar en sädan styrning i ettunderstökiometriskt ANR-förhällande över tid, eftersom tidsperioderna för dä de understökiometriska ANR-förhällandena 16 råder är betydligt längre är de tidsbegränsäde särskildä driftsförhälländenä.

De tidsbegränsäde särskildä driftsförhälländen är sä pässbegränsäde i tiden ätt en äckumulätion äv sot i ett filter,säsom ett icke-belägt eller belägt pärtikelfilter DPF/CDPFeller ett kätälytiskt filter SCRF, i ävgäsbehändlingssystemetöverstigände ett sottröskelvärde Sw kän undvikäs. Dettä ärmöjligt eftersom kvävedioxid N02, vilken kän utnyttjäs för ättunderlättä en oxidätion äv sotpärtiklär i filtretDPF/CDPF/SCRF, finns tillgänglig i filtret, förutom dä nämndä tidsbegränsäde särskildä driftsförhälländen räder.

De tidsbegränsäde särskildä driftsförhälländenä kän exempelvisinnefättä tränsientä driftsförhälländen förförbränningsmotorn, vilkä exempelvis kän inträffä i sämbändmed lästpädräg och/eller källstärt. För sädänä tidsbegränsädesärskildä driftsförhälländen kän den förstä reduktionen 230 ävden förstä mängden kväveoxider NOÄ¿ ges en högre prioritet änen oxidätion äv sotpärtiklär i ävgäsbehändlingssystemet.Enligt en utföringsform innefättär de tidbegränsädedriftsförhälländenä i sämbänd med de tränsientädriftsförhälländenä, lästpädräg och/eller källstärt entidsperiod sträx innän de tränsientä driftsförhälländenä,lästpädräget och/eller källstärten inträffär, vilket gör ättdoseringen äv tillsätsmedel kän göräs proäktivt för ätt mötädet kommände behovet. Tidsperioden sträx innän de tränsientädriftsförhälländenä, lästpädräget och/eller källstärteninträffär kän här hä en längd som möjliggör ätt den proäktivädoseringen hinner utföräs innän de tränsientädriftsförhälländenä, lästpädräget och/eller källstärten inträffär. 17 Alltså kan kvåvedioxiden N02 i det katalytiska filtret tillåtasatt minska i filtret exempelvis i samband med en acceleration,en uppförsbacke eller andra liknande tidsbegrånsadedriftsförhållanden. Likaså kan kvåvedioxiden N02 i detkatalytiska filtret tillåtas att minska i filtret under tidsbegrånsade perioder i samband med kallstarter.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning styrs denförsta tillförseln 220 av det första tillsatsmedlet och/ellerden andra tillförseln 240 av det andra tillsatsmedlet till attöka till en nivå vid vilken en risk finns för att utfållningarav tillsatsmedlet uppstår, till exempel rester i form av klumpar av urea.

Den första tillförseln 220 av det första tillsatsmedletoch/eller den andra tillförseln 240 av det andratillsatsmedlet styrs att minska, varefter rester av det förstaoch/eller andra tillsatsmedlet kan elimineras av vårme hosavgasströmmen. Enligt en utföringsform motsvarar dettaminskande av tillförseln ett avbrott av tillförseln, varvidinget tillsatsmedel tillförs avgasströmmen av den förstaoch/eller andra doseringsanordningen. Minskandet av den förstaoch/eller andra tillförseln utförs hår endast om enerforderlig/önskad/begård total katalytisk funktion föravgasbehandlingssystemet kan tillhandahållas efter minskandetav den första och/eller andra tillförseln. Hårigenom kanalltså såkerstållas att en erforderlig/önskad/begårdmångd/halt av kvåveoxider NOX slåpps ut frånavgasbehandlingssystemet. Med katalytisk funktion avses idetta dokument en funktion motsvarande en omvandlingsgrad avexempelvis kvåveoxider NOX. Den erforderliga katalytiskafunktionen kan hår bero av aktuella uppmåtta, modelleradeoch/eller predikterade driftsförhållanden, exempelvis baserade på information om det framförliggande vågavsnittet, för 18 förbränningsmotorn, ävgäsströmmen och/ellerävgäsbehändlingssystemet. Härigenom kän rester äv kväveoxideroch/eller tillsätsmedel elimineras pä ett säkert och kontrollerät sätt.

Genom utnyttjände äv dennä utföringsform kän exempelvis enstörre tillförsel äv tillsätsmedel tillätäs, eftersom deteventuellä utfällningär/rester näturligt kän värmäs bortsämtidigt som emissionskräven uppfylls ävävgäsbehändlingssystemet totält sett. De enskildä förstä ochändrä reduktionskätälysätoränordningärnä mäste inte väräinrättäde för ätt för ällä driftsfäll självä klärä enävstängning äv en äv doseringsänordningärnä, eftersom denintelligentä styrningen äv tillförseln äv tillsätsmedel endästutför minskningen dä den fortfärände ger äcceptäbel preständä för ävgäsbehändlingssystemet.

Säsom beskrivs ovän estimeräs 210 ätminstone ett kommändedriftsförhällände för ävgäsbehändlingssystemet bäserät pä enrepresentätion äv ett vägävsnitt främför fordonet 100. Dennärepresentätion innefättär informätion reläteräd till detfrämförliggände vägävsnittet, säsom exempelvis reläteräd tillen topogräfi, en kurvätur, en träfiksituätion, enträfikintensitet, ett vägärbete, ett vägläg och/eller enhästighetsbegränsning för vägävsnittet. Informätionen som ärreläteräd till det främförliggände vägävsnittet kän äveninnefättä informätion om väderlek pä vägävsnittet, säsominformätion om vind, temperätur och/eller nederbörd.Estimeringen 210 kän till exempel utföräs vid olikätidpunkter, säsom värje sekund, och över ett vägävsnitt med enförutbestämd längd/horisont. Pä sä sätt kän förfärändet enligtföreliggände uppfinning bäserä styrningen äv den förstä och/eller ändrä tillförseln äv tillsätsmedel pä äktuellä 19 vården, varvid en mycket exakt styrning av tillförseln kan tillhandahållas.

Informationen om det framförliggande vågavsnittet, på vilkenestimeringen baseras, kan till exempel erhållas medelstpositioneringsinformation, såsom exempelvis GPS-information(Global Positioning System-information), information erhållenfrån en eller flera av GNSS (Global Navigation SatelliteSystem), GLONASS, Galileo och Compass, eller informationerhållen från ett relativt positioneringssystem utnyttjandeoptiska sensorer, kartinformation och/ellertopografikartinformation, våderleksrapporter, information kommunicerad mellan olika fordon, samt information kommunicerad via trådlös kommunikation såsom exempelvis radio. Även information om framförliggande fordon kan innefattas ikunskapen om det framförliggande vågavsnittet, varvidexempelvis radar och/eller kamerautrustning kan utnyttjas föratt beståmma information om framförliggande vågavsnitt och positionen hos det egna fordonet.

Estimeringen 210 av kommande driftsförhållanden kan enligtolika nedan beskrivna utföringsformer innefatta estimeringarav ett eller flera driftsförhållanden föravgasbehandlingssystemet relaterade till parametrar såsomexempelvis temperatur, omvandlingsgrad, massflöde,sotinlagring, tåckningsgrad av tillsatsmedel, rester avtillsatsmedel, och koldioxid-halten hosavgasströmmen/avgasbehandlingssystemet, samt relaterade tilllastuttag från motorn. Styrningen av den första och/ellerandra tillförseln av tillsatsmedel kan sedan baseras på dessaestimerade driftsförhållanden för att optimera doseringen av tillsatsmedel i avgasströmmen.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning estimeras åtminstone en kommande temperatur för den första l0 reduktionskatalysatoranordningen och/eller för den andrareduktionskatalysatoranordningen under det framförliggande vågavsnittet.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning estimerasåtminstone en kommande omvandlingsgrad av tillsatsmedel förden första reduktionskatalysatoranordningen och/eller för denandra reduktionskatalysatoranordningen under det framförliggande vågavsnittet.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning estimerasåtminstone ett kommande massflöde för avgasströmmen genomavgasbehandlingssystemet under det framförliggande vågavsnittet.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning estimerasåtminstone en kommande sotinlagring i ett partikelfilterDPF/CDPF anordnat nedströms den förstareduktionskatalysatoranordningen i avgasbehandlingssystemetunder det framförliggande vågavsnittet. Normalt sett byggssoten i partikelfiltret DPF/CDPF upp över tid, dår denna tidofta år relativt lång. Vid vissa driftsförhållanden kan sotdock byggas upp snabbare, det vill såga att inlagringstiden år relativt kort.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning innefattarden första reduktionskatalysatoranordningen ett katalytisktfilter SCRF, dår det katalytiska filtret SCRF innefattar enåtminstone delvis katalytisk belåggning medreduktionsegenskaper. Hår estimeras då åtminstone en kommandesotinlagring i det katalytiska filtret SCRF under detframförliggande vågavsnittet. Även hår byggs soten i detkatalytiska filtret SCRF upp över tid, dår långden på denna tid kan vara beroende av aktuella driftsförhållanden.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning estimeras åtminstone en kommande tåckningsgrad av tillsatsmedel för den 21 första reduktionskatalysatoranordningen och/eller för denandra reduktionskatalysatoranordningen under det framförliggande vågavsnittet.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning estimerasåtminstone en kommande rest av tillsatsmedel för den förstareduktionskatalysatoranordningen och/eller för den andrareduktionskatalysatoranordningen under det framförliggande vågavsnittet.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning föregås denförsta reduktionen 230 av en första oxidation av föreningarinnefattande en eller flera av kvåve, kol och våte iavgasströmmen. Hår estimeras då åtminstone ett kommande vårde(N0¿¿/N0x¿)e¶ för ett förhållande mellan en första mångdkvåvedioxid N0¿¿ och en första mångd kvåveoxider N0Å¿ vilkanår den första reduktionskatalysatoranordningen under detframförliggande vågavsnittet. Enligt en utföringsform avföreliggande uppfinning styrs den första tillförseln 220 avdet första tillsatsmedlet baserat åven på en kommandefördelning av kvoten mellan kvåvedioxid och kvåveoxiderN0¿¿/N0Å¿, det vill såga exempelvis baserat på det estimeradevårdet (N0¿¿/N0Å¿)e¶ för detta första förhållande. Den förstatillförseln 220 av det första tillsatsmedlet kan hår styrasbaserat på ett estimerat vårde (N0¿¿/N0Å¿)e¶ för det förstaförhållandet på så sått att reduktionen i den första och/ellerandra reduktionskatalysatoranordningen i så stor utstråckningsom möjligt sker via reaktionsvågar över både kvåveoxid NO och kvåvedioxid N02.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning föregås denandra reduktionen 250 av en andra oxidation av föreningarinnefattande en eller flera av kvåve, kol och våte iavgasströmmen. Hår estimeras då åtminstone ett kommande vårde (N0¿¿/N0x¿)e¶ för ett förhållande mellan en andra mångd lO 22 kvävedioxid NO¿¿ och en andra mängd kväveoxider NOÅ¿ vilka närden andra reduktionskatalysatoranordningen under detframförliggande vägavsnittet. En andra mängd kväveoxider NOÅ¿som när den andra reduktionskatalysatoranordningen kan enligten utföringsform motsvaras av ett andra förhällande NO¿¿/NOÅ¿mellan en andra mängd kvävedioxid NO¿¿ och en andra mängdkväveoxider NOÅ¿ vilka när den andrareduktionskatalysatoranordningen. Ett värde (NO¿¿/NOX¿)e¶ kanhär estimeras för detta andra förhällande NO¿¿/NOÄ¿,exempelvis baserat pä informationen om det framförliggandevägavsnittet. Enligt en utföringsform av föreliggandeuppfinning styrs den första tillförseln 220 av det förstatillsatsmedlet baserat även pä detta estimerade värde(NO¿¿/NOx¿)e¶. Denna aktiva styrning av den första tillförseln220 kan här ästadkomma en minskning av ett värde NO¿¿/NOX¿ fördetta andra förhällande genom att den andra mängdenkväveoxider NOÅ¿ som när den andra anordningen ökas. Detta kanästadkommas genom att den aktiva styrningen av den förstatillförseln utförs sä att den första tillförseln minskas,varvid den första reduktionen av den första mängden kväveoxider NOx¿ i det katalytiska filtret minskar.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning estimerasätminstone ett kommande lastuttag för förbränningsmotorn,varvid kommande driftsförhällanden estimeras baserat pä detta estimerade lastuttag under det framförliggande vägavsnittet.

Enligt olika utföringsformer av föreliggande uppfinninginnefattar förfarandet alltsä en första och/eller en andraoxidation av föreningar innefattande en eller flera av kväve,kol och väte i avgasströmmen. Den första oxidationen kanutföras av en första oxidationskatalysator anordnad uppströmsden första doseringsanordningen. Den andra oxidationen kan enligt en utföringsform utföras av en andra lO 23 oxidationskatalysator anordnad nedströms ett katalytisktfilter. Den andra oxidationen kan också enligt en annanutföringsform utföras av en åtminstone delvis katalytiskbelåggning som år innefattad i ett katalytiskt filter, dår denkatalytiska belåggningen då förutom dess reduktionsegenskaper åven har oxidationsegenskaper.

Den första oxidationskatalysatorn och/eller den andraoxidationskatalysatorn kan skapa vårme för iavgasbehandlingssystemet nedströms monterade komponenter,såsom för ett filter och/eller för en reduktionskatalysatoranordning.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning styrsförbrånningsmotorn att proaktivt skapa vårme, vilken kanutnyttjas för uppvårmning av åtminstone en av den förstaoxidationskatalysatorn och den förstareduktionskatalysatoranordningen. Hårigenom kan den förstareduktionskatalysatoranordningen nå en önskvård förutbeståmdprestanda för en kommande omvandling av kvåveoxider NOWeftersom omvandling av kvåveoxider NOX år beroende av temperaturen.

Enligt olika utföringsformer av föreliggande uppfinning kanstyrningen 220 av den första tillförseln 220 av det förstatillsatsmedlet utföras baserat åven på en eller fleraegenskaper och/eller driftförhållanden för en eller flera av den första och den andra reduktionskatalysatoranordningen.

På motsvarande sått kan styrningen 240 av den andratillförseln av det andra tillsatsmedlet utföras baserat åvenpå en eller flera egenskaper och/eller driftförhållanden fören eller flera av den första och andra reduktionskatalysatoranordningen. lO 24 Dessa egenskaper för reduktionskatalysatoranordningarna kanvara relaterade till katalytiska reduktionsegenskaper för denförsta och/eller andra reduktionskatalysatoranordningen, enkatalysatortyp för den första och/eller andrareduktionskatalysatoranordningen, ett temperaturintervall inomvilket den första och/eller andrareduktionskatalysatoranordningen år aktiv och/eller entåckningsgrad av ammoniak för den första och/eller andra reduktionskatalysatoranordningen.

Ovan nåmnda driftsförhållanden för respektivereduktionskatalysatoranordning kan vara relaterade till entemperatur för reduktionskatalysatoranordningen och/eller en temperaturtrend för reduktionskatalysatoranordningen.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning utförs vidbehov en anpassning av det första förhållandet NO¿¿/NOÅ¿mellan den första mångden kvåvedioxid NO¿¿ och den förstamångden kvåveoxider NOÅ¿ vilka når den förstareduktionskatalysatorn genom att en aktiv styrning av dennaförsta mångd kvåveoxider NOÄ¿ utförs medelst motor- och/ellerförbrånningsåtgårder. Alltså påverkas hår den första mångdenkvåveoxider NOÄ¿ genom en aktiv styrning av förbrånningsmotornför att ge första förhållandet NO¿¿/NOÅ¿ ett låmpligt vårde,exempelvis baserat på ett estimerat kommande vårde(NO¿¿/NOx¿)e¶ för detta första förhållande. Hår kan alltsåförbrånningsmotorn styras till att åndra dess avgivna mångdkvåveoxider NOÅ¿ om det estimerade vårdet (NO¿¿/NOÄ¿)est förförhållandet inte år optimalt. Vilket vårde som hår anses varaoptimalt beror på syftet med den aktiva styrningen avförbrånningsparametrarna. 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 kvåveoxider i det katalytiska filtret. l0 Fackmannen inser att en metod för behandling av en avgasströmenligt föreliggande uppfinning dessutom kan implementeras iett datorprogram, vilket når det exekveras i en datoråstadkommer att datorn utför metoden. Datorprogrammet utgörvanligtvis en del av en datorprogramprodukt 403, dårdatorprogramprodukten innefattar ett låmpligt digitalt icke-flyktigt/permanent/beståndigt/varaktigt lagringsmedium påvilket datorprogrammet år lagrat. Nåmnda icke-flyktiga/permanenta/beståndiga/varaktiga datorlåsbara mediumbestår av ett låmpligt minne, såsom exempelvis: ROM (Read-OnlyMemory), PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (ErasablePROM), Flash-minne, EEPROM (Electrically Erasable PROM), en hårddiskenhet, etc.

Figur 4 visar schematiskt en styrenhet 400. Styrenheten 400innefattar en beråkningsenhet 40l, vilken kan utgöras avvåsentligen någon låmplig typ av processor eller mikrodator,t.ex. en krets för digital signalbehandling (Digital SignalProcessor, DSP), eller en krets med en förutbeståmd specifikfunktion (Application Specific Integrated Circuit, ASIC).Beråkningsenheten 40l år förbunden med en, i styrenheten 400anordnad, minnesenhet 402, vilken tillhandahållerberåkningsenheten 40l t.ex. den lagrade programkoden och/ellerden lagrade data beråkningsenheten 40l behöver för att kunnautföra beråkningar. Beråkningsenheten 40l år åven anordnad attlagra del- eller slutresultat av beråkningar i minnesenheten 402.

Vidare år styrenheten 400 försedd med anordningar 4ll, 412,4l3, 4l4 för mottagande respektive såndande av in- respektiveutsignaler. Dessa in- respektive utsignaler kan innehållavågformer, pulser, eller andra attribut, vilka avanordningarna 4ll, 4l3 för mottagande av insignaler kan detekteras som information och kan omvandlas till signaler som 26 kan behandlas av beråkningsenheten 401. Dessa signalertillhandahålls sedan beråkningsenheten 401. Anordningarna 412,414 för såndande av utsignaler år anordnade att omvandlaberåkningsresultat från beråkningsenheten 401 till utsignalerför överföring till andra delar av fordonets styrsystemoch/eller den/de komponenter för vilka signalerna år avsedda,exempelvis till de första och/eller andra doseringsanordningarna.

Var och en av anslutningarna till anordningarna för mottaganderespektive såndande av in- respektive utsignaler kan utgörasav 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 trådlös anslutning.

En fackman inser att den ovan nåmnda datorn kan utgöras avberåkningsenheten 401 och att det ovan nåmnda minnet kan utgöras av minnesenheten 402.

Allmånt består styrsystem i moderna fordon av ettkommunikationsbussystem bestående av en eller flerakommunikationsbussar för att sammankoppla ett antalelektroniska styrenheter (ECU:er), eller controllers, ocholika på fordonet lokaliserade komponenter. Ett dyliktstyrsystem kan innefatta ett stort antal styrenheter, ochansvaret för en specifik funktion kan vara uppdelat på fler ånen styrenhet. Fordon av den visade typen innefattar alltsåofta betydligt fler styrenheter ån vad som visas i figur 4, vilket år vålkånt för fackmannen inom teknikområdet.

Föreliggande uppfinning år i den visade utföringsformenimplementerad i styrenheten 400. Uppfinningen kan dock åven implementeras helt eller delvis i en eller flera andra vid lO 27 fordonet redan befintliga styrenheter eller i någon för föreliggande uppfinning dedikerad styrenhet.

Har och i detta dokument beskrivs ofta enheter som att de aranordnade att utföra steg i förfarandet enligt uppfinningen.Detta innefattar aven att enheterna ar anpassade och/ellerinrattade för att utföra dessa förfarandesteg, exempelvis kandessa enheter motsvara olika grupper av instruktioner,exempelvis i form av programkod, vilka matas in i, ochutnyttjas av, en processor då respektive enhet ar aktiv/utnyttjas för att utföra respektive förfarandesteg.

Figur 3 visar schematiskt ett avgasbehandlingssystem 350enligt en aspekt av föreliggande uppfinning vilket med enavgasledning 302 ar anslutet till en förbranningsmotor 30l.Avgaser som genereras vid förbranningen i motorn 30l, det villsaga avgasströmmen 303 (indikerad med pilar) leds förbi enförsta doseringsanordning 37l anordnad iavgasbehandlingssystemet 350 för att tillhandahålla en förstatillförsel 220 av ett första tillsatsmedel till avgasströmmen303 innan den när den första reduktionskatalysatoranordningen33l. Det första tillsatsmedlet vilket tillförs avgasströmmen303 vid den första tillförseln 220 utnyttjas vid en förstareduktion 230 av en första mangd kvaveoxider N0Å¿ medelst den första reduktionskatalysatoranordningen 33l.

Enligt en utföringsform av uppfinningen kan en förstahydrolyskatalysator, vilken kan utgöras av vasentligen vilkenlamplig hydrolysbelaggning som helst, och/eller en förstamixer vara anordnad i anslutning till den förstadoseringsanordningen 37l. Den första hydrolyskatalysatornoch/eller den första mixern utnyttjas då för att ökahastigheten på nedbrytningen av urea till ammoniak och/ellerför att blanda tillsatsmedlet med emissionerna och/eller för att förånga tillsatsmedlet. 28 Den första reduktionskatalysatoranordningen 331 år anordnadnedströms den första doseringsanordningen 371 och kan utgörasav en av: - en första selektiv katalytisk reduktionskatalysator SCR1; - en första selektiv katalytisk reduktionskatalysator SCR1nedströms integrerad med en första slip-katalysator SC1, dården första slip-katalysatorn SC1 år anordnad att oxidera enrest av tillsatsmedel och/eller att bistå den första selektivakatalytiska reduktionskatalysatorn SCR¿ med en ytterligarereduktion av kvåveoxider NOX i avgasströmmen 303; och - en första selektiv katalytisk reduktionskatalysator SCR1nedströms följd av en separat första slip-katalysator SC1, dården första slip-katalysatorn SC1 år anordnad att oxidera enrest av tillsatsmedel och/eller att bistå den första selektivakatalytiska reduktionskatalysatorn SCR¿ med en ytterligarereduktion av kvåveoxider NOX i avgasströmmen 303; - en första slip-katalysator SC1 anordnad att oxidera en restav tillsatsmedel och/eller att utföra en reduktion avkvåveoxider NOX i avgasströmmen 303; och - ett katalytiskt filter SCRF, vilket utgörs av ettpartikelfilter innefattande en åtminstone delvis katalytiskbelåggning med reduktionsegenskaper, vilket år anordnat föruppfångande och oxiderande av sotpartiklar, och för att utföraen första reduktion 230 av en första mångd kvåveoxider N0Å¿ som når det katalytiska filtret 320.

Avgasbehandlingssystemet 350 innefattar åven en andradoseringsanordning 372 anordnad nedströms den förstareduktionskatalysatoranordningen 331, det vill såga uppströmsden andra reduktionskatalysatoranordningen 332, för atttillhandahålla en andra tillförsel 240 av ett andratillsatsmedel till avgasströmmen 303. Det andra tillsatsmedlet, vilket tillförs avgasströmmen av den andra lO 29 doseringsanordningen 372, utnyttjas vid den andra reduktionen 250 i den andra reduktionskatalysatoranordningen 332.

Den andra reduktionskatalysatoranordning 332 innefattar en av:- en andra selektiv katalytisk reduktionskatalysator SCR2; - en andra selektiv katalytisk reduktionskatalysator SCR2nedströms integrerad med en andra slip-katalysator SC2, dår denandra slip-katalysatorn SC2 år anordnad att oxidera en rest avtillsatsmedel och/eller att bistå den andra selektivakatalytiska reduktionskatalysatorn SCRQ med en ytterligarereduktion av kvåveoxider NOX i avgasströmmen 303; - en andra selektiv katalytisk reduktionskatalysator SCR2nedströms följd av en separat andra slip-katalysator SC2, dården andra slip-katalysatorn SC2 år anordnad att oxidera en restav tillsatsmedel och/eller att bistå den andra selektivakatalytiska reduktionskatalysatorn SCRQ med en ytterligarereduktion av kvåveoxider NOX i avgasströmmen 303; och - en andra slip-katalysator SC2 anordnad att oxidera en rest avtillsatsmedel och/eller att utföra en reduktion av kvåveoxider NOX i avgasströmmen 303.

Avgasbehandlingssystemet 350 kan enligt en utföringsform avföreliggande uppfinning ytterligare innefatta ettpartikelfilter DPF 320 anordnat nedströms den förstareduktionskatalysatoranordningen 33l och uppströms den andrareduktionskatalysatoranordningen 332 för att fånga upp och oxidera sotpartiklar.

Avgasbehandlingssystemet 350 enligt en annan utföringsform avföreliggande uppfinning ytterligare innefatta ettpartikelfilter cDPF 320 åtminstone delvis innefattande enkatalytiskt oxiderande belåggning, vilket år anordnatnedströms den första reduktionskatalysatoranordningen 33l och uppströms den andra reduktionskatalysatoranordningen 332, och lO vilket år anordnat att fånga upp och oxidera sotpartiklar samtatt oxidera en eller flera av kvåveoxid NO och ofullståndigt oxiderade kolföreningar.

Det kan noteras att når den förstareduktionskatalysatoranordningen 33l enligt en ovan beskrivenutföringsform innefattar ett katalytiskt filter så behövsenligt en utföringsform inget ytterligare partikelfilterDPF/cDPF 320 anordnas i avgasbehandlingssystemet 350, eftersomdet katalytiska filtret SCRF då fångar upp och oxiderar sotpartiklarna.

Enligt en utföringsform innefattar avgasbehandlingssystemet 350 ytterligare en första oxidationskatalysator 3ll anordnaduppströms den första doseringsanordningen 37l för att oxideraföreningar innefattande en eller flera av kvåve, kol och våte i avgasströmmen 303.

Enligt en utföringsform innefattar avgasbehandlingssystemet350 ytterligare en andra oxidationskatalysator 3l2, vilken åranordnad uppströms den andra doseringsanordningen 372 för attoxidera en eller flera av kvåveoxid NO och ofullståndigtoxiderade kolföreningar i avgasströmmen 303. Den andraoxidationskatalysator 3l2 utnyttjas med fördel iavgasbehandlingssystemet då filtret 320 år ett icke-belagtpartikelfilter DPF.

Den första oxidationskatalysatorn 3ll och/eller den andraoxidationskatalysatorn 3l2 år åtminstone delvis belagda med enkatalytiskt oxiderande belåggning, dår denna oxiderandebelåggning kan innefatta åtminstone en ådelmetall, exempelvis platina.

Det kan noteras att når partikelfiltret 320 år åtminstonedelvis belagt med en katalytiskt oxiderande belåggning cDPF behövs, enligt en utföringsform, ingen andra 31 oxidationskatalysator 312 anordnas i avgasbehandlingssystemet 250.

Avgasbehandlingssystemet 350 enligt föreliggande uppfinninginnefattar åven en styrenhet 380 anordnad för att estimera 210åtminstone ett kommande driftsförhållande föravgasbehandlingssystemet 350 baserat på en representation avett vågavsnitt framför fordonet 100, såsom beskrivs ovan.Styrenheten 380 år vidare anordnad att styra den förstatillförseln 220 av det första tillsatsmedlet baserat på detestimerade åtminstone ett kommande driftsförhållandet så attden första reduktionskatalysatoranordningen 331 över tidutsåtts för ett understökiometriskt förhållande med avseendepå det första tillsatsmedlet och på den första mångdenkvåveoxider N0Å¿ såsom beskrivs ovan. Styrenheten kan, enligten utföringsform av föreliggande uppfinning, vara anordnad attåven styra den andra tillförseln 240 baserat på det estimeradeåtminstone ett kommande driftsförhållandet, varigenom enerforderlig sammanlagd katalytisk funktion för de första och andra reduktionskatalysatoranordningarna kan såkerstållas.

Styrenheten 380 år inråttad att estimera 210 åtminstone ettkommande driftsförhållande för avgasbehandlingssystemetbaserat på en representation av ett vågavsnitt framförfordonet 100. Denna representation innefattar informationrelaterad till det framförliggande vågavsnittet, såsomexempelvis relaterad till en topografi, en kurvatur, entrafiksituation, en trafikintensitet, ett vågarbete, ettvåglag, en våderlek och/eller en hastighetsbegrånsning för vågavsnittet.

Informationen om det framförliggande vågavsnittet, på vilkenestimeringen baseras, kan till exempel erhållas medelstpositioneringsinformation, eller information erhållen från ett relativt positioneringssystem utnyttjande optiska sensorer, lO 32 kartinformation och/eller topografikartinformation,våderleksrapporter, information kommunicerad mellan olikafordon samt information kommunicerad via trådlös kommunikationsåsom exempelvis radio. Även information om framförliggandefordon kan innefattas i kunskapen om det framförliggandevågavsnittet, varvid exempelvis radar och/ellerkamerautrustning kan utnyttjas för att beståmma information omframförliggande vågavsnitt och positionen hos det egna fordonet.

Estimeringen 2l0 av kommande driftsförhållanden kan enligtolika ovan beskrivna utföringsformer innefatta estimeringar avett eller flera driftsförhållanden föravgasbehandlingssystemet relaterade till parametrar såsomexempelvis temperatur, omvandlingsgrad, massflöde,sotinlagring, tåckningsgrad av tillsatsmedel, rester avtillsatsmedel, och koldioxid-halten hosavgasströmmen/avgasbehandlingssystemet, samt relaterade tilllastuttag från motorn. Styrningen av den första och/ellerandra tillförseln av tillsatsmedel kan sedan baseras på dessaestimerade driftsförhållanden för att optimera doseringen av tillsatsmedel i avgasströmmen.

Styrenheten 380 år, såsom beskrivs ovan inråttad för att styraden första tillförseln 220 av det första tillsatsmedlet så attden första reduktionskatalysatoranordningen 33l utsåtts förett understökiometriskt förhållande, förutom för vid vissatidbegrånsade sårskilda driftsförhållanden förförbrånningsmotorn 301. Detta gör vid normal drift avfordonet/förbrånningsmotorn att oxidationen av sotpartiklar ifiltret kommer att kunna ges högre prioritet ån den förstareduktionen 230 av kvåveoxider NOX då avgasbehandlingssystemetenligt föreliggande uppfinning utnyttjas, eftersom ytterligare en möjlighet till reduktion av kvåveoxider NOX finns i systemet lO 33 i form av den andra reduktionskatalysatoranordningen nedströms den första reduktionskatalysatoranordningen.

Avgasbehandlingssystemet 350 innefattar åven enligt enutföringsform åtminstone en doseringsstyrenhet 374 anordnadför att styra åtminstone en av den första tillförseln 220 och den andra tillförseln 240.

Med andra ord styr doseringsstyrenheten 374 en eller flera avden första doseringsanordningen 37l och den andradoseringsanordningen 372, och/eller pumpar eller liknandeanordningar vilka förser dessa doseringsanordningar 37l, 372med tillsatsmedel. Enligt en utföringsform styrs dennadosering så att tillråckligt mycket tillsatsmedel tillförsavgasströmmen genom den första doseringsanordningen 37l föratt åstadkomma den aktiva styrningen av den första reduktionen 230 i den första reduktionskatalysatoranordningen.

Genom utnyttjande av avgasbehandlingssystemet 350 enligtföreliggande uppfinning kan den aktiva styrningen av haltenkvåvedioxid N02 utnyttjas för att öka eller minska haltenkvåvedioxid N02 vid de körfall för vilka det år nödvåndigt.Hårigenom kan ett avgasbehandlingssystem skapas vilket kråver mindre ådelmetall och dårmed åven år billigare att tillverka.

Genom utnyttjande av styrningen enligt föreliggande uppfinningerhålls ett brånsleförbrukningsneutralt sått att ökareaktionshastigheten hos reduktioner iavgasbehandlingssystemet, eftersom styrningen kan utföras såatt en så stor andel som möjligt av reduktionen sker via reaktionsvågar över både kvåveoxid N0 och kvåvedioxid N02.

Genom att aktivt styra nivån för kvåveoxider N02 som når ettsubstrat med oxiderande belåggning, vilket exempelvis kan innefattas i en första oxidationskatalysator DOC, i en andra lO 34 oxidationskatalysator DOC och/eller i en cDPF, kan enjustering av andelen kvåvedioxid N02 vilken når en nedströmsanordnad andra selektiv katalytisk reduktionskatalysatorerhållas. Detta gör att den andra selektiva katalytiskareduktionskatalysatorn tillhandahåller en omsåttning som årmera förutsågbar. Exempelvis kan en höjning av mångdenkvåveoxider NOX som produceras av motorn vara önskvård för defall dår man kan förvånta sig att andelen kvåvedioxider N02riskerar att överskrida ett maximalt önskat vårde. Som ettexempel visas i figur 5 en effekt som erhålls för andelenkvåvedioxid N02 vid en ökning av nivån för kvåveoxider NOX frånett lågt vårde, exempelvis 300 ppm, till ett högre vårde,exempelvis l400 ppm. Såsom framgår av figuren minskar vårdetför förhållandet N02/NOX vid DOC och/eller DPF från ca 70% tillmellan 50% och 60% då nivån för kvåveoxider NOX ökas från 300till l400 ppm. Denna minskning av vårdet för förhållandet N02/NOX förbåttrar avsevårt förutsåttningarna för ”snabb SCR”.

Belastningen på de första och/eller andra anordningarna ökarav den förhöjda nivån för kvåveoxider NOX. Eftersom ökningen iförsta hand år aktuellt vid en ungefårlig avgastemperaturkring 260-340°C, vid vilken det åtminstone ett oxiderandesubstratet riskerar att producera N02/NOX > 50%, kommer deförsta 33l och/eller andra 332reduktionskatalysatoranordningen ha goda förutsåttningar attklara av denna belastning. Vid dessa temperaturer, det villsåga vid 260-340°C, har de första 33l och/eller andra 332reduktionskatalysatoranordningarna, beroende på respektivespecifikation, tåmligen goda prestanda. Dessutom finnståmligen goda förutsåttningar för förångningen av reduktionsmedel vid dessa temperaturer.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning innefattar det första och/eller det andra tillsatsmedlet ammoniak NH3 lO eller urea, ur vilket ammoniak kan genereras/bildas/frigöras.Detta tillsatsmedel kan till exempel bestå av AdBlue. Detförsta och det andra tillsatsmedlet kan vara av samma sort, eller kan vara av olika sort.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning innefattaravgasbehandlingssystemet 350 ett system 370 för tillförsel avtillsatsmedel, vilket innefattar åtminstone en pump 373anordnad att förse den första 37l och andra 372doseringsanordningen med tillsatsmedel, det vill såga med exempelvis ammoniak eller urea.

Ett exempel på ett sådant system 370 för tillförsel avtillsatsmedel visas schematiskt i figur 3, dår systemetinnefattar den första doseringsanordningen 37l och den andradoseringsanordningen 372, vilka år anordnade uppströms denförsta anordningen 33l respektive uppströms den andraanordningen 332. De första och andra doseringsanordningarna37l, 372, vilka ofta utgörs av dosermunstycken som doserartillsatsmedel till, och blandar detta tillsatsmedel med,avgasströmmen 303, tillhandahålls tillsatsmedel av denåtminstone en pumpen 373 via ledningar 375 för tillsatsmedel.Den åtminstone en pumpen 373 erhåller tillsatsmedlet från eneller flera tankar 376 för tillsatsmedel via en eller fleraledningar 377 mellan tanken/tankarna 376 och den åtminstone enpumpen 373. Det ska hår inses att tillsatsmedlet kan vara iflytande form och/eller i gasform. Då tillsatsmedlet år iflytande form år pumpen 373 en våtskepump och de en ellerflera tankarna 376 år våtskebehållare. Då tillsatsmedlet år igasform år pumpen 373 en gaspump och de en eller fleratankarna 376 år gasbehållare. Om både gasformigt och flytandetillsatsmedel utnyttjas anordnas flera tankar och pumpar, dår åtminstone en tank och pump år inråttad för tillhandahållande lO 36 av flytande tillsatsmedel och åtminstone en tank och pump år inråttade för tillhandahållande av gasformigt tillsatsmedel.

Enligt en utföringsform av uppfinningen innefattar denåtminstone en pumpen 373 en gemensam pump som matar både denförsta 37l och andra 372 doseringsanordningen med det förstarespektive andra tillsatsmedlet. Enligt en annan utföringsformav uppfinningen innefattar den åtminstone en pumpen en förstaoch en andra pump, vilka matar den första 37l respektive denandra 372 doseringsanordningen med det första respektive andratillsatsmedlet. Tillsatsmedelssystemets 370 specifika funktionfinns vål beskriven i den tidigare kånda tekniken, och detexakta förfarandet vid insprutning av tillsatsmedel beskrivsdårför inte nårmare hår. Allmånt gåller dock att temperaturenvid insprutningspunkt/SCR-katalysator bör vara över en undregrånsvårdestemperatur för att undvika utfållningar samtbildande av icke önskvårda biprodukter, såsom ammoniumnitratNH@Mb. Ett exempel på ett vårde för en sådan undregrånsvårdestemperatur kan vara cirka l8O °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 sådantsått att en första dosering av det första tillsatsmedlettillförs avgasströmmen 303 via den första doseringsanordningen37l. Doseringsstyrenheten 374 innefattar åven en andrapumpstyrningsenhet 379 anordnad att styra den åtminstone enpumpen 373 på sådant sått att en andra dosering av det andratillsatsmedlet tillförs avgasströmmen 303 via den andra doseringsanordningen 372. lO 37 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 doseringentill var och en av de första 33l och andra 332 anordningarna,och dårmed åven funktionen för var och en av de första 33l ochandra 332 anordningarna kan optimeras åven med avseende på typav tillsatsmedel. Om olika typer av tillsatsmedel utnyttjasinnefattar tanken 376 flera deltankar, vilka innehåller deolika respektive typerna av tillsatsmedel. En eller flerapumpar 373 kan utnyttjas för att tillhandahålla de olikatyperna av tillsatsmedel till den första doseringsanordningen37l och den andra doseringsanordningen 372. Såsom nåmns ovanår de en eller flera tankarna och de en eller flera pumparnaanpassade efter tillsatsmedlets tillstånd, det vill såga efter om tillsatsmedlet år 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 mångdinsprutas i avgasströmmen 303 med hjålp av den första 37lrespektive andra 372 doseringsanordningen uppströms den första33l respektive andra 332 reduktionskatalysatoranordningen. Meri detalj år den första pumpstyrningsenhet 378 anordnad attstyra antingen en gemensam pump, eller en för den förstadoseringsanordningen 37l dedikerad pump, varigenom den förstadoseringen styrs att tillföras avgasströmmen 303 via denförsta doseringsanordningen 37l. Den andrapumpstyrningsenheten 379 år anordnad att styra antingen engemensam pump, eller en för den andra doseringsanordningen 372 dedikerad pump, varigenom den andra doseringen styrs att lO 38 tillföras avgasströmmen 303 via den andra doseringsanordningen 372.

Den åtminstone en styrenheten 374 år i figuren ritad såsominnefattande separat markerade enheter 378, 379. Dessa enheter378, 379 kan vara logiskt separerade men vara fysisktimplementerade i samma enhet, eller kan vara både logiskt ochfysiskt gemensamt anordnade/implementerade. Exempelvis kandessa enheter 378, 379 motsvara olika grupper avinstruktioner, exempelvis i form av programkod, vilka matas ini, och utnyttjas av, en processor då respektive enhet år aktiv/utnyttjas för att utföra respektive förfarandesteg.

Avgasbehandlingssystemet 350 kan åven vara försett med eneller flera sensorer, såsom en eller flera NOX-, N02- och/ellertemperatursensorer 36l, 362, 363, 364, 365 exempelvisanordnade uppströms en eventuellt uppströms den förstareduktionskatalysatoranordningen anordnadoxidationskatalysator 3ll, vid inloppet till den förstareduktionskatalysatoranordningen 33l, vid utloppet från denförsta reduktionskatalysatoranordningen 33l, vid inloppet tillden andra reduktionskatalysatoranordningen 332 och/eller vidutloppet från den andra reduktionskatalysatoranordningen 332,för beståmning av kvåveoxider, kvåvedioxid och/eller temperaturer i avgasbehandlingssystemet.

Styrenheten 380 kan vara anordnad att utföra förfarandesteg,exempelvis genom utförande av instruktioner i form avprogramkod, vilka matas in i, och utnyttjas av, en processor för att utföra respektive förfarandesteg Styrenheten 380 kan vara anordnad att tillhandahållastyrsignaler och/eller signaler motsvarande måtningarna gjordaav de en eller flera NOX-, N02- och/eller temperatursensorerna 36l, 362, 363, 364, 365 till en åtminstone en 39 doseringsstyrenhet 374. Den en åtminstone endoseringsstyrenheten 374 baserar sedan styrningen avtillförsel av doseringsmedel baserat på dessa styrsignaleroch/eller måtsignaler, varvid ovan nåmnda aktiva styrning erhålls.

Styrenheten 380 kan åven vara anordnad att tillhandahållastyrsignaler och/eller signaler motsvarande måtningarna gjordaav de en eller flera NOX-, N02- och/eller temperatursensorerna361, 362, 363, 364 till förbrånningsmotorn 301 och/eller enmotorstyrenhet. Förbrånningsmotorn 301 och/ellermotorstyrenheten baserar sedan styrningen av motorn på dessastyrsignaler och/eller måtsignaler, varvid ovan nåmnda aktivastyrning av den första påverkan erhålls genom en reglering av temperaturen och/eller avgasmiljön.

Förfarandet enligt föreliggande uppfinning kan implementeras ivåsentligen alla avgasbehandlingssystem innefattande ovanbeskrivna första reduktionskatalysatoranordning 331, ovanbeskrivna andra reduktionskatalysatoranordning 332 och denaktiva styrningen doseringen/tillförseln av tillsatsmedel. Varoch en av den första 331 och den andrareduktionskatalysatoranordningen 332 kan vara anordnade på ett antal olika sått och ha ett antal olika egenskaper/funktioner.

I detta dokument avses med selektiv katalytiskreduktionskatalysator SCR en traditionell SCR-katalysator(Selective Catalytic Reduction). SCR-katalysatorer anvånderett tillsatsmedel, ofta ammoniak NH3, eller en sammansåttningur vilken ammoniak kan genereras/bildas, vilket utnyttjas förreduktionen av kvåveoxiderna NOX i avgaserna. Tillsatsmedletsprutas in i den från förbrånningsmotorn resulterande avgasströmmen uppströms katalysatorn såsom beskrivs ovan. Det till katalysatorn tillförda tillsatsmedlet adsorberas l0 (upplagras) i katalysatorn, i form av ammoniak NH3, varvid enredox-reaktion kan ske mellan kväveoxider NOX i avgaserna och genom tillsatsmedlet tillgänglig ammoniak NH3.

I detta dokument avses med slip-katalysator SC en katalysatorvilken är anordnad att oxidera tillsatsmedel och/eller attbistå en selektiv katalytisk reduktionskatalysator SCR med en reduktion av kväveoxider NOX i nämnda avgasström 303.

Slip-katalysator SC är alltsä en katalysator vilken äranordnad att kunna oxidera tillsatsmedel i avgasströmmen ochvilken är anordnad för att kunna reducera rester avkväveoxider NOX i avgasströmmen. Mer i detalj är en sådan slipkatalysator SC anordnad att i första hand reducera kväveoxider NOX och i andra hand för att oxidera tillsatsmedel.

Med andra ord kan slip-katalysatorn SC ta hand om slip-resterav bäde tillsatsmedel och kväveoxider NOX. Detta kan ävenbeskrivas som att slip-katalysatorn SC är en utökadammoniakslip-katalysator ASC, vilken även är inrättad förreduktion av kväveoxider NOX i avgasströmmen, varvid engenerell multifunktionell slip-katalysator SC erhälls vilkentar hand om flera sorters slip, det vill säga tar hand om bäde tillsatsmedel och kväveoxider NOX.

För att erhälla dessa egenskaper, det vill säga för atterhälla en multifunktionell slip-katalysator kan slip-katalysatorn enligt en utföringsform innefatta ett eller fleraämnen innefattade i platinametallerna (PGM; Platinum GroupMetals), det vill säga ett eller flera av iridium, osmium,palladium, platina, rodium och rutenium. Slip-katalysatorn kanäven innefatta ett eller flera andra ämnen vilket ger slip-katalysatorn liknande egenskaper som för platinametallgruppen.Slip-katalysatorn kan även innefatta en NOX-reducerande beläggning, där beläggningen exempelvis kan innefatta Cu- 41 eller Fe-Zeolit eller Vanadin. Zeolit kan hår aktiveras med en aktiv metall, såsom exempelvis koppar (Cu) eller jårn (Fe).

För den andra 332 reduktionskatalysatoranordningen kan desskatalytiska egenskaper våljas baserat på den miljö denexponeras, eller kommer att exponeras, för. Dessutom kan dekatalytiska egenskaperna för den första 33l och andra 332reduktionskatalysatoranordningen anpassas så att de kantillåtas verka i symbios med varandra. Den andra 332reduktionskatalysatoranordningen kan vidare innefatta etteller flera material vilka tillhandahåller den katalytiskaegenskapen. Exempelvis kan övergångsmetaller såsom Vanadinoch/eller Volfram utnyttjas, exempelvis i en katalysatorinnefattande Vgh/WO3/TiO2. Även metaller såsom jårn och/ellerkoppar kan ingå i den första 33l och/eller andra 332 reduktionskatalysatoranordningen, exempelvis i en Zeolit- baserad katalysator.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning innefattaralltså den första reduktionskatalysatoranordningen koppar.Enligt en ovan beskriven utföringsform av föreliggandeuppfinning innefattar den andrareduktionskatalysatoranordningen vanadin. Enligt enutföringsform av föreliggande uppfinning föregås vidare denförsta reduktionskatalysatoranordningen inte av någonoxidationskatalysator, det vill såga att den förstareduktionskatalysatoranordningen utgör den första aktivakomponenten i avgasbehandlingssystemet. Dessa utföringsformerhar ett antal fördelar, bland andra vad gåller sulfatering av katalysatorerna i avgasbehandlingssystemet.

Då den första reduktionskatalysatoranordningen innefattar enbelåggning innefattande zeolit vilken aktiveras med koppar erhålls en attraktiv prestanda, med en lågre light-off för lO 42 katalysatorn, vilket gör att den första reduktionskatalysatorninte behöver föregås av en uppströms anordnadoxidationskatalysator. Då den förstareduktionskatalysatoranordningen innefattar koppar kan mindresulfatering erhållas i den förstareduktionskatalysatoranordningen om ingenoxidationskatalysator år anordnad uppströms den förstareduktionskatalysatoranordningen. Detta beror på attkvåveoxiderna NOX huvudsakligen innefattar kvåveoxid NO och påatt svaveloxiderna SOX huvudsakligen innefattar svaveldioxidSO2 för denna konfiguration. För denna konfiguration kanavgasmiljön vid den första reduktionskatalysatoranordningenåven göra att en temperatur som kråvs för att åstadkommadesulfering av den första reduktionskatalysatoranordningen kanhållas på en relativt låg nivå. Dessutom blir den förstareduktionskatalysatorns selektivitet mot lustgas N¿O mergynnsam, det vill såga lågre, i denna konfiguration utan en uppströms anordnad oxidationskatalysator.

Då den andra reduktionskatalysatoranordningen innefattarvanadin har den andra reduktionskatalysatoranordningenvåsentligen inga problem med sulfatering, oavsett om enoxidation föregår den andra reduktionskatalysatorn, exempelvistillhandahållen av ett uppströms placerat partikelfilter cDPFåtminstone delvis belagt med en oxiderande belåggning eller aven uppströms placerad oxidationskatalysator, eller inte. Denandra reduktionskatalysatorn kan åven tillhandahålla enförbåttrad prestanda då både kvåveoxid NO och kvåvedioxid N02finns i avgasströmmen, eftersom så kallad snabb SCR då kan utnyttjas.

Systemet enligt föreliggande uppfinning kan anordnas attutföra alla den ovan, och i patentkraven, beskrivna förfarandeutföringsformerna, varvid systemet för respektive lO 43 utföringsform erhåller ovan beskrivna fördelar för respektive utföringsform.

Fackmannen inser också att systemet ovan kan modifieras enligtde olika utföringsformerna av metoden enligt uppfinningen.Dessutom avser uppfinningen ett motorfordon 100, till exempelen lastbil eller en buss, innefattande åtminstone ett system för behandling av en avgasström.

Föreliggande uppfinning år inte begrånsad till de ovanbeskrivna utföringsformerna av uppfinningen utan avser ochinnefattar alla utföringsformer inom de bifogade sjålvståndiga kravens skyddsomfång.

Claims

1. l. Förfarande för ett avgasbehandlingssystem (350) anordnatför behandling av en avgasström (303) vilken resulterar frånen förbrånning i en förbrånningsmotor (101) i ett fordon(l00); kännetecknat av - ett estimerande (210) av åtminstone ett kommandedriftsförhållande för nåmnda avgasbehandlingssystem (350)baserat på en representation av ett vågavsnitt framför nåmndafordon (100); - en första tillförsel (220) av ett första tillsatsmedel inåmnda avgasström (303), vilket utnyttjas åtminstone vid enförsta reduktion (230) av en första mångd kvåveoxider N0Å¿ inåmnda avgasström (303) i en förstareduktionskatalysatoranordning (33l); - en andra tillförsel (240) av ett andra tillsatsmedel inåmnda avgasström (303), vilket utnyttjas vid en andrareduktion (250) av en andra mångd kvåveoxider N0Å¿ i nåmndaavgasström i en andra reduktionskatalysatoranordning (332)anordnad nedströms nåmnda förstareduktionskatalysatoranordning, varvid - nåmnda första tillförsel (220) styrs baserad på nåmndaestimerade åtminstone ett kommande driftsförhållande så attnåmnda första reduktionskatalysatoranordning (331) över tidutsåtts för ett understökiometriskt förhållande med avseendepå nåmnda första tillsatsmedel och på nåmnda första mångd kvåveoxider N0Å¿.

2. Förfarande enligt patentkrav l, varvid nåmnda estimerande(210) av åtminstone ett kommande driftsförhållande innefattarett estimerande av en kommande temperatur för nåmnda förstareduktionskatalysatoranordning (331) och/eller för nåmnda andra reduktionskatalysatoranordning (332).

3. Förfarande enligt något av patentkrav 1-2, varvid nämndaestimerande (210) av åtminstone ett kommande driftsförhållandeinnefattar ett estimerande av en kommande omvandlingsgrad avtillsatsmedel för nåmnda första reduktionskatalysatoranordning(331) och/eller för nåmnda andra reduktionskatalysatoranordning (332).

4. Förfarande enligt något av patentkrav 1-3, varvid nåmndaestimerande (210) av åtminstone ett kommande driftsförhållandeinnefattar ett estimerande av ett kommande massflöde förnåmnda avgasström (303) genom nåmnda avgasbehandlingssystem (350).

5. Förfarande enligt något av patentkrav 1-4, varvid nåmndaestimerande (210) av åtminstone ett kommande driftsförhållandeinnefattar ett estimerande av en kommande sotinlagring i ettpartikelfilter DPF/CDPF anordnat nedströms nåmnda förstareduktionskatalysatoranordning (331) i nåmnda avgasbehandlingssystem (350).

6. Förfarande enligt något av patentkrav 1-4, varvid - nåmnda första reduktionskatalysatoranordning (331)innefattar ett katalytiskt filter SCRF (320), dår nåmndakatalytiska filter SCRF (320) innefattar en åtminstone delviskatalytisk belåggning med reduktionsegenskaper; och - nåmnda estimerande (210) av åtminstone ett kommandedriftsförhållande innefattar ett estimerande av en kommande sotinlagring i nåmnda katalytiska filter SCRF (320).

7. Förfarande enligt något av patentkrav 1-6, varvid nåmndaestimerande (210) av åtminstone ett kommande driftsförhållandeinnefattar ett estimerande av en kommande tåckningsgrad avtillsatsmedel för nåmnda första reduktionskatalysatoranordning(331) och/eller för nåmnda andra reduktionskatalysatoranordning (332). 46

8. Förfarande enligt något av patentkrav 1-7, varvid nämndaestimerande (210) av åtminstone ett kommande driftsförhållandeinnefattar ett estimerande av en kommande rest avtillsatsmedel för nåmnda första reduktionskatalysatoranordning(331) och/eller för nåmnda andra reduktionskatalysatoranordning (332).

9. Förfarande enligt något av patentkrav 1-8, varvid - nåmnda första reduktion (230) föregås av en första oxidationav föreningar innefattande en eller flera av kvåve, kol ochvåte i nåmnda avgasström ; och - nåmnda estimerande (210) av åtminstone ett kommandedriftsförhållande innefattar ett estimerande av ett kommandevårde (N0¿¿/N0Å¿)e¶ för ett förhållande mellan en första mångdkvåvedioxid N0¿¿ och en första mångd kvåveoxider N0Å¿ vilka når nåmnda första reduktionskatalysatoranordning (331).

10. Förfarande enligt något av patentkrav 1-9, varvid - nåmnda andra reduktion (250) föregås av en andra oxidationav föreningar innefattande en eller flera av kvåve, kol ochvåte i nåmnda avgasström ; och - nåmnda estimerande (210) av åtminstone ett kommandedriftsförhållande innefattar ett estimerande av ett kommandevårde (N0¿¿/N0Å¿)æt för ett förhållande mellan en andra mångdkvåvedioxid N0¿¿ och en andra mångd kvåveoxider N0Ä¿ vilka når nåmnda andra reduktionskatalysatoranordning (332).

11. Förfarande enligt något av patentkrav 1-10, varvid nåmndaestimerande (210) av åtminstone ett kommande driftsförhållandeinnefattar ett estimerande av ett kommande lastuttag för nåmnda förbrånningsmotor (301), varvid nåmnda kommande driftsförhållande estimeras baserat på nåmnda lastuttag.

12. Förfarande enligt något av patentkrav 1-11, varvidnåmnda representation av nåmnda vågavsnitt framför nåmnda fordon (100) innefattar information om en eller flera av: l0 47 - en topografi för nämnda vägavsnitt; - en kurvatur för nämnda vägavsnitt; - en trafiksituation för nämnda vägavsnitt;- ett vägarbete pä nämnda vägavsnitt; - en väderlek för nämnda vägavsnitt; - ett väglag för nämnda vägavsnitt; och - en hastighetsbegränsning för nämnda vägavsnitt.

13. l3. Förfarande enligt nägot av patentkrav l-l2, varvidnämnda representation av nämnda vägavsnitt fastställs baseratpä en eller flera av: - positioneringsinformation; - sensorinformation; - information tillhandahällen av andra fordon; och - kartinformation.

14. l4. Förfarande enligt nägot av patentkrav l-l3, varvidnämnda understökiometriska förhällande över tid med avseendepä nämnda första tillsatsmedel och pä nämnda första mängdkväveoxider NOÅ¿ motsvarar ett ammoniak/kväveoxider-förhällande (ANR; Ammonia to Nox ratio) över tid med ett värde mindre än l; ANR < l.

15. l5. Förfarande enligt patentkrav l4, varvid nämndaammoniak/kväveoxider-förhällande ANR över tid motsvarar ettvärde i gruppen av: ANR < 0.5; ANR < 0.6; ANR < 0.7; och ANR < 0.8.

16. l6. Förfarande enligt nägot av patentkrav l-lö, varvidnämnda understökiometriska förhällande över tid med avseende pä nämnda första tillsatsmedel och pä nämnda första mängd l0 48 kväveoxider N0Å¿ beror av en eller flera egenskaper för nämnda första reduktionskatalysatoranordning (33l).

17. Förfarande enligt nägot av patentkrav l-l6, varvidnämnda styrning av nämnda första tillförsel (220) av nämndaförsta tillsatsmedel utförs sä att nämnda förstareduktionskatalysatoranordning (33l) utsätts för nämndaunderstökiometriska förhällande förutom dä tidbegränsadesärskilda driftsförhällanden räder för nämnda förbränningsmotor (30l).

18. l8. Förfarande enligt patentkrav l7, varvid nämndatidsbegränsade särskilda driftsförhällanden innefattartransienta driftsförhällanden för nämnda förbränningsmotor (30l).

19. l9. Förfarande enligt nägot av patentkrav l7-l8, varvidnämnda tidsbegränsade särskilda driftsförhällanden är sä passbegränsade i tiden att en ackumulation av sot i ettpartikelfilter DPF/CDPF (320) i nämnda avgasbehandlingssystem(350) överstigande ett sottröskelvärde Sw kan undvikaseftersom kvävedioxid N02, vilken kan utnyttjas för attunderlätta en oxidation av sotpartiklar i nämndapartikelfilter DPF/CDPF (320), finns tillgänglig i nämndapartikelfilter DPF/CDPF (320) förutom dä nämnda tidsbegränsade särskilda driftsförhällanden räder.

20. Förfarande enligt nägot av patentkrav l7-l8, varvidnämnda tidsbegränsade särskilda driftsförhällanden är sä passbegränsade i tiden att en ackumulation av sot i ettkatalytiskt filter SCRF (33l) i nämnda avgasbehandlingssystem(350) överstigande ett sottröskelvärde Sw kan undvikaseftersom kvävedioxid N02, vilken kan utnyttjas för attunderlätta en oxidation av sotpartiklar i nämnda katalytiska filter (33l), finns tillgänglig i nämnda katalytiska filter l0 (33l) driftsförhällanden råder.

21. 2l. Förfarande enligt nägot av patentkrav l7-20, 49 förutom dä nämnda tidsbegränsade särskilda varvid nämnda tidsbegränsade särskilda driftsförhällanden innefattar driftsfall för vilka nämnda första reduktion (230) av nämnda första mängd kväveoxider N0Å¿ ges en högre prioritet än en oxidation av sotpartiklar i nämnda avgasbehandlingssystem (350).

22. Förfarande enligt nägot av patentkrav l7-2l, varvid nämnda tidsbegränsade särskilda driftsförhällanden innefattar en eller flera av:- driftsförhällanden i samband - driftsförhällanden i samband

23. Förfarande enligt nägot av patentkrav l7-22, nämnda styrning av nämnda första tillförsel med lastpädrag; och med kallstart. varvid (220) beror av en eller flera egenskaper för nämnda första reduktionskatalysatoranordning flera i gruppen av: (33l) relaterade till en eller - katalytiska egenskaper för nämnda första reduktionskatalysatoranordning- en katalysatortyp för nämndareduktionskatalysatoranordning- ett temperaturintervall inomreduktionskatalysatoranordning - en täckningsgrad av ammoniak (33l);första(33l);vilket nämnda första(33l) är aktiv; för nämnda första reduktionskatalysatoranordning (33l).

24. Förfarande enligt nägot av patentkrav l-23, varvidätminstone en av nämnda första tillförsel (220) av nämnda första tillsatsmedel och nämnda andra tillförsel (240) av nämnda andra tillsatsmedel styrs att öka till en nivä vid vilken en risk finns för att utfållningar av nämnda tillsatsmedel uppstår.

25. Förfarande enligt något av patentkrav l-24, varvidåtminstone en av nåmnda första tillförsel (220) av nåmndaförsta tillsatsmedel och nåmnda andra tillförsel (240) avnåmnda andra tillsatsmedel styrs att minska, varefter resterav åtminstone ett av nåmnda första och andra tillsatsmedelelimineras av vårme hos nåmnda avgasström, dår nåmndaminskande av nåmnda tillförsel utförs om erforderlig totalkatalytisk funktion för ett avgasbehandlingssystem (350)vilket utför nåmnda förfarande kan tillhandahållas efter nåmnda minskande.

26. Förfarande enligt patentkrav 25, varvid nåmndaerforderliga katalytiska funktion beror av aktuella uppmåtta,modellerade och/eller predikterade driftsförhållanden för nåmnda förbrånningsmotor (301).

27. Förfarande enligt något av patentkrav 25-26, varvidnåmnda minskande av nåmnda tillförsel utgör en ett avbrott av nåmnda tillförsel.

28. Förfarande enligt något av patentkrav l-27, varvidåven nåmnda andra tillförsel (240) styrs baserad på nåmndaestimerade åtminstone ett kommande driftsförhållande så attnåmnda första reduktion (230) och nåmnda andra reduktion (250)tillsammans tillhandahåller en erforderlig total katalytisk funktion.

29. Datorprogram innefattande programkod, vilket nårnåmnda programkod exekveras i en dator åstadkommer att nåmnda dator utför metoden enligt något av patentkraven l-28.

30. Datorprogramprodukt innefattande ett datorlåsbart mediumoch ett datorprogram enligt patentkrav 29, varvid nåmnda datorprogram år innefattat i nåmnda datorlåsbara medium.

31. Avgasbehandlingssystem (350) anordnat för behandling aven avgasström (303) vilken resulterar från en förbrånning i enförbrånningsmotor (101) i ett fordon (100); kännetecknat av - en styrenhet (380) anordnad för att estimera (210)åtminstone ett kommande driftsförhållande för nåmndaavgasbehandlingssystem (350) baserat på en representation avett vågavsnitt framför nåmnda fordon (100); - en första doseringsanordning (371) anordnad för att utföraen första tillförsel (220) av ett första tillsatsmedel inåmnda avgasström (303), vilket utnyttjas åtminstone vid enförsta reduktion (230) av en första mångd kvåveoxider N0Å¿ inåmnda avgasström (303) i en förstareduktionskatalysatoranordning (331); - en andra doseringsanordning (372) anordnad för att utföra enandra tillförsel (240) av ett andra tillsatsmedel i nåmndaavgasström (303), vilket utnyttjas vid en andra reduktion(250) av en andra mångd kvåveoxider N0Å¿ i nåmnda avgasström ien andra reduktionskatalysatoranordning (332) anordnadnedströms nåmnda första reduktionskatalysatoranordning, varvid- nåmnda styrenhet (380) år anordnad att styra nåmnda förstatillförsel (220) baserad på nåmnda estimerade åtminstone ettkommande driftsförhållande så att nåmnda förstareduktionskatalysatoranordning (331) över tid utsåtts för ettunderstökiometriskt förhållande med avseende på nåmnda första tillsatsmedel och på nåmnda första mångd kvåveoxider N0Å¿.

32. Avgasbehandlingssystem (350) enligt patentkrav 31,ytterligare innefattande en eller flera av:- en första oxidationskatalysator (311) anordnad uppströms nåmnda första doseringsanordning (371) för att oxidera föreningar innefattande en eller flera av kväve, kol och vätei nämnda avgasström (303); och - en andra oxidationskatalysator (312), vilken är anordnaduppströms nämnda andra doseringsanordning (372) för attoxidera en eller flera av kväveoxid NO och ofullständigt oxiderade kolföreningar i nämnda avgasström (303).

33. Avgasbehandlingssystem (350) enligt nägot avpatentkrav 31-32, varvid nämnda förstareduktionskatalysatoranordning (331) innefattar nägon i gruppen av: - en första selektiv katalytisk reduktionskatalysator (SCRU; - en första selektiv katalytisk reduktionskatalysator (SCRUnedströms integrerad med en första slip-katalysator (SC1), därnämnda första slip-katalysator (SC1) är anordnad att oxidera enrest av tillsatsmedel och/eller att bistä nämnda förstaselektiva katalytiska reduktionskatalysator (SCR¿) med enytterligare reduktion av kväveoxider NOX i nämnda avgasström(303); och - en första selektiv katalytisk reduktionskatalysator (SCRUnedströms följd av en separat första slip-katalysator (SGU,där nämnda första slip-katalysator (SC1) är anordnad attoxidera en rest av tillsatsmedel och/eller att bistä nämndaförsta selektiva katalytiska reduktionskatalysator (SCR1) meden ytterligare reduktion av kväveoxider NOX i nämnda avgasström(303); - en första slip-katalysator (SC1) anordnad att oxidera en restav tillsatsmedel och/eller att utföra en reduktion avkväveoxider NOX i nämnda avgasström (303); och - ett katalytiskt filter (SCRF), vilket utgörs av ettpartikelfilter innefattande en ätminstone delvis katalytisk beläggning med reduktionsegenskaper. lO

34. Avgasbehandlingssystem (350) enligt något avpatentkrav 3l-33, varvid nämnda andrareduktionskatalysatoranordning (332) innefattar någon igruppen av: - en andra selektiv katalytisk reduktionskatalysator (SCRﬁ; - en andra selektiv katalytisk reduktionskatalysator (SCRQnedströms integrerad med en andra slip-katalysator (SC2), dårnåmnda andra slip-katalysator (SC2) år anordnad att oxidera enrest av tillsatsmedel och/eller att bistå nåmnda andraselektiva katalytiska reduktionskatalysator (SCRQ) med enytterligare reduktion av kvåveoxider NOX i nåmnda avgasström(303); - en andra selektiv katalytisk reduktionskatalysator (SCRQnedströms följd av en separat andra slip-katalysator (SC2), dårnåmnda andra slip-katalysator (SC2) år anordnad att oxidera enrest av tillsatsmedel och/eller att bistå nåmnda andraselektiva katalytiska reduktionskatalysator (SCRQ) med enytterligare reduktion av kvåveoxider NOX i nåmnda avgasström(303); och - en andra slip-katalysator (SC2) anordnad att oxidera en restav tillsatsmedel och/eller att utföra en reduktion av kvåveoxider NOX i nåmnda avgasström (303).

35. Avgasbehandlingssystem (350) enligt något avpatentkrav 3l-34, ytterligare innefattande en av: - ett partikelfilter DPF (320) anordnat nedströms nåmndaförsta reduktionskatalysatoranordning (33l) och uppströmsnåmnda andra reduktionskatalysatoranordning (332) för attfånga upp och oxidera sotpartiklar; och - ett partikelfilter cDPF (320) åtminstone delvis innefattandeen katalytiskt oxiderande belåggning, vilket år anordnatnedströms nåmnda första reduktionskatalysatoranordning (33l) och uppströms nåmnda andra reduktionskatalysatoranordning lO (332) och är anordnat att fänga upp och oxidera sotpartiklarsamt att oxidera en eller flera av kväveoxid NO ochofullständigt oxiderade kolföreningar i nämnda avgasström (303).

36. Avgasbehandlingssystem (350) enligt nägot av patentkrav3l-35, varvid nämnda styrenhet (380) är anordnad att i nämndaestimering (2l0) av ätminstone ett kommande driftsförhällandeinnefatta ett estimerande av en kommande lastuttag för nämndaförbränningsmotor (30l), varvid nämnda kommande driftsförhällande estimeras baserat pä nämnda lastuttag.

37. Avgasbehandlingssystem (350) enligt nägot avpatentkrav 3l-36, varvid nämnda representation av nämndavägavsnitt framför nämnda fordon (l00) innefattar informationom en eller flera av: - en topografi för nämnda vägavsnitt; - en kurvatur för nämnda vägavsnitt; - en trafiksituation för nämnda vägavsnitt; - ett vägarbete pä nämnda vägavsnitt; - en väderlek för nämnda vägavsnitt; - ett väglag för nämnda vägavsnitt; och - en hastighetsbegränsning för nämnda vägavsnitt.

38. Avgasbehandlingssystem (350) enligt nägot avpatentkrav 3l-37, varvid nämnda representation av nämndavägavsnitt fastställs baserat pä en eller flera av: - positioneringsinformation; - sensorinformation; - information tillhandahällen av andra fordon; och - kartinformation.

39. Avgasbehandlingssystem (350) enligt nägot avpatentkrav 3l-38, varvid nämnda styrenhet (380) är anordnad att styra även nämnda andra tillförsel (240) baserad pä nämnda estimerade åtminstone ett kommande driftsförhållande så attnämnda första reduktion (230) och namnda andra reduktion (250)tillsammans tillhandahåller en erforderlig total katalytisk funktion.