SE537642C2 - Förfarande och anordning vid kylning av en doseringsenhet för reduktionsmedel - Google Patents

Abstract

28 SAM MAN DRAG Uppfinningen hänför sig till ett förfarande vid SCR-system för avgasrening,innefattande stegen att avgöra ett behov av att efter avstängning av ettmedelstoch steget att förutsäga ett temperaturförlopp hos avgasflöde, kyla en doseringsenhet för reduktionsmedelreduktionsmedel,åtminstone en del hos sagda SCR-system som underlag för avgörande av sagda behov. Uppfinningen avser också en datorprogramprodukt innefattande programkod(P) för en dator (200; 210) för att implementera ett förfarande enligtuppfinningen. Uppfinningen avser också en anordning och ett motorfordon som är utrustat med anordningen. Figur 2 för publicering

Description

Föreliggande uppfinning avser ett förfarande vid ett SCR-system för avgasrening. Uppfinningen avser också en datorprogramproduktinnefattande programkod för en dator för att implementera ett förfarandeenligt uppfinningen. Uppfinningen avser också en anordning inbegripande ettSCR-system för avgasrening samt ett motorfordon som är utrustat med anordningen.

BAKGRUND I fordon av idag används t.ex. urea som reduktant i SCR-system (SelectiveCatalytic Reduction) innefattande en SCR-katalysator, i vilken katalysatornämnda reduktant och NOx-gas kan reagera och omvandlas till kvävgas ochvatten. Olika typer av reduktanter kan användas i SCR-system. En vanligt förekommande reduktant är t.ex. AdBlue.

I en typ av SCR-system inbegrips en behållare som håller en reduktant.SCR-systemet har även en pump som är anordnad att pumpa upp nämndareduktant från behållaren via en sugslang och tillföra den via en trycksattslang till en doseringsenhet som är anordnad vid ett avgassystem hosfordonet, såsom t.ex. vid ett avgasrör hos avgassystemet. Doseringsenhetenär anordnad att injicera en erforderlig mängd reduktant in i avgasröretuppströms SCR-katalysatorn enligt drivrutiner inlagrade i en styrenhet hosfordonet. För att lättare reglera trycket vid små eller inga doseringsmängderbestår systemet även av en returslang som är anordnad från en trycksidahos systemet tillbaka till behållaren. Enligt denna konfiguration är det möjligt att kyla doseringsenheten medelst reduktanten som vid kylning flödar från behållaren via pumpen och doseringsenheten tillbaka till behållaren. På dettasätt tillhandahålls en aktiv kylning av doseringsenheten. Returflödet fråndoseringsventilen till behållaren kan vara väsentligen konstant och styrs ellerregleras idag inte medelst för ändamålet avsedda ventiler eller dylikaenheter.

Eftersom doseringsenheten idag är förefintligt anordnad vid avgassystemethos fordonet, vilket avgassystem under drift av fordonet värms upp beroendeav t.ex. last, riskerar doseringsenheten att överhettas. Överhettning avdoseringsenheten kan medföra degradering av densamma beaktande funktionalitet, vilket kan resultera i en försämrad prestanda därav.

Doseringsenheten innefattar idag elektriska komponenter, varav vissainbegriper ett kretskort. Sagda kretskort kan t.ex. vara anordnade för styrningav dosering av AdB|ue till avgassystemet hos fordonet. Dessa elektriskakomponenter är känsliga för höga temperaturer av flera skäl. Alltför högatemperaturer hos doseringsenheten kan resultera i degradering av deelektriska komponenterna, vilket kan medföra kostsamma reparationer hosen serviceverkstad. Vidare kan reduktanten förefintlig i doseringsenhetenåtminstone delvis kristalliseras vid alltför höga temperaturer, vilket kanmedföra igensättning av doseringsenheten. Det är alltså av yttersta vikt atttemperaturen hos doseringsenheten hos SCR-systemet inte överstiger en kritisk temperatur.

Kylning av doseringsenheten hos ett SCR-system hos fordon idag skerkontinuerligt under ordinarie drift av fordonet i och med att reduktantencirkuleras inom SCR-systemet på ovan angivet sätt. Kylning av doseringsenheten under drift av fordonet fungerar idag tillfredsställande.

Efter drift av fordonet förefinns en inlagrad mängd termisk energi i främstavgassystemet orsakad av sagda drift. Denna termiska energi kan ledas till doseringsenheten från t.ex. en ljuddämpare och SCR-katalysatorn till doseringsenheten, vilken kan värmas till en temperatur som överstiger ett kritiskt värde därav.

Vid avstängning av fordonet och därmed efter avstängning av avgasflöde iavgassystemet, kyls idag doseringsenheten för reduktanten medelst sagdareduktant på samma sätt som under ordinarie drift under en förbestämd tid, såsom t.ex. 30 minuter.

Denna åtgärd är förknippad med vissa nackdelar. Som ett exempel åtgår deten relativt stor mängd energi för att driva pumpen i SCR-systemet efteravstängning av fordonet. I det fall som ett fordonsbatteri driver pumpen hosSCR-systemet kan detta laddas ur eller nå en icke önskvärt låg urladdningsgrad.

En annan nackdel med att kyla doseringsenheten på samma sätt som underordinarie drift är att pumpen hos SCR-systemet alstrar störande ljud, vilkett.ex. en förare av fordonet kan uppfatta som irriterande, i synnerhet i det fallföraren ska sova i hytten efter ett körpass, eller där föraren befinner sig iomedelbar närhet till fordonet.

Det finns således ett behov att förbättra dagens kylningsförfarande avdoseringsenheten i SCR-systemet efter det att fordonet stängts av för att reducera eller eliminera ovan nämnda nackdelar.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett nytt ochfördelaktigt förfarande för att förbättra prestanda hos ett SCR-system.

Ett annat syfte med uppfinningen är att tillhandahålla en ny och fördelaktiganordning och ett nytt och fördelaktigt datorprogram för att förbättraprestanda hos ett SCR-system.

Ett syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla ett nytt ochfördelaktigt förfarande för att åstadkomma kylning av en doseringsenhet hosett SCR-system efter avstängning av ett avgasflöde däri.

Ett annat syfte med uppfinningen är att tillhandahålla en ny och fördelaktiganordning och ett nytt och fördelaktigt datorprogram för att åstadkommakylning av en doseringsenhet hos ett SCR-system efter avstängning av ettavgasflöde i SCR-systemet.

Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla ett förfarande, enanordning och ett datorprogram för att åstadkomma reducering av risk för atten doseringsenhet i ett SCR-system överhettas efter avstängning av ett avgasflöde i SCR-systemet.

Ytterligare ett syfte med uppfinningen är att tillhandahålla ett alternativtförfarande, en alternativ anordning och ett alternativt datorprogram för attåstadkomma reducering av risk för att en doseringsenhet i ett SCR-system överhettas efter avstängning av ett avgasflöde i SCR-systemet.

Dessa syften uppnås med ett förfarande för vid SCR-system för avgasrening enligt patentkrav 1.

Enligt en aspekt av uppfinningen tillhandahålls ett förfarande vid SCR-systemför avgasrening, innefattande stegen att: - avgöra ett behov av att, efter avstängning av ett avgasflöde, kyla endoseringsenhet för reduktionsmedel medelst reduktionsmedel, samt att - förutsäga ett temperaturförlopp hos åtminstone en del hos sagda SCR- system som underlag för avgörande av sagda behov.

Genom att tillhandahålla en beräkningsmodell som är anordnad att beräkna en framtida maximal temperatur hos doseringsenheten som kommer uppnås, givet inlagrad energi hos olika delar hos SCR-systemet vid avstängningen avavgasflödet kan en reducerad påverkan hos SCR-systemet åstadkommas.Beräkningsmodellen år anordnad att sampla temperaturer hos olika delar hosSCR-systemet närmsta tiden innan och/eller efter avstängning av avgasflödetoch kan på basis därav prediktera om doseringsenheten kommer att uppnåtemperaturer som är alltför höga, vid vilka temperaturer doseringsenhetenskulle kunna skadas. I det fall det fastställs att en alltför hög temperatur hosdoseringsenheten med hög sannolikhet kommer att uppnås kan kylning avdoseringsenheten för reduktionsmedel medelst reduktionsmedelupprätthållas på en godtycklig lämplig nivå. l det fall det fastställs att en alltförhög temperatur hos doseringsenheten med hög sannolikhet inte kommer attuppnås kan kylning av doseringsenheten för reduktionsmedel medelstreduktionsmedel stängas av automatiskt. Härvid kan antalet tillfällen sominbegriper fortsatt kylning av doseringsenheten för reduktionsmedel medelstreduktionsmedel vid avstängning av avgasflödet reduceras, vilket ärfördelaktigt ur flera aspekter. T.ex. undviks onödig användning av elektriskenergi för att driva en matningsanordning för sagda reduktionsmedel i SCR- systemet.

Förfarandet kan vidare innefatta steget att förutsäga om en förutbestämd temperatur hos doseringsenheten kommer att uppnås efter sagdaavstängning av avgasflöde. Genom att prediktera ett temperaturförlopp hosdoseringsenheten kan drift av matningsanordningen för reduktionsmedel iSCR-systemet styras på ett optimalt sätt, beaktande användning av elektiskenergi. Genom att prediktera ett temperaturförlopp hos doseringsenheten,och automatiskt avgöra huruvida fortsatt drift av matningsanordningen ska upphöra, kan onödig kylning av doseringsenheten undvikas.

Sagda förutbestämda temperatur kan vara en funktionskritisk temperatur fördoseringsenheten. Sagda funktionskritiska temperatur är en temperatur vidvilken t.ex. elektroniska komponenter hos doseringsenheten kan ta skada såtillvida att dess funktionalitet degraderas eller elimineras. Genom att ställa in sagda förbestämda temperatur på till ett lämpligt värde åstadkommes ettrobust förfarande för att åstadkomma reducering av risk för att endoseringsenhet i ett SCR-system överhettas efter avstängning av ettavgasflöde i SCR-systemet.

Sagda åtminstone en del hos sagda SCR-system kan inbegripa något av enSCR-katalysator, en ljuddämpare, doseringsenheten eller reduktionsmedlet. Isynnerhet är det fördelaktigt att förutsäga ett temperaturförlopp hosdoseringsenheten. I de fall som ett temperaturförlopp förutsägs för andrakomponenter hos SCR-systemet, såsom t.ex. SCR-katalysatorn ellerljuddämparen kan det modelleras ett predikterat temperaturförlopp fördoseringsenheten på basis därav. Sagda förutsägning avtemperaturförloppet hos sagda åtminstone en del hos sagda SCR-systemmöjliggör således indirekt bestämning av en framtida temperatur hosdoseringsenheten. I synnerhet möjliggörs en indirekt bestämning av en framtida maximal temperatur hos doseringsenheten Sagda förutsägning av temperaturförloppet kan inbegripa beaktande avåtervärmningseffekter hos åtminstone en del hos SCR-systemet. I beroendeav hur SCR-systemet har drivits kan olika mängder termisk energi varainlagrad i olika delar av SCR-systemet. Denna terrniska energi kan ledas tilldoseringsenheten även efter avstängning av avgasflödet. Enligt en aspekt avuppfinningen beaktas återvärmningseffekter vid modellering av ett temperaturförlopp hos doseringsenheten.

Förfarandet kan vidare innefatta steget att förutsäga sagda temperaturförlopphos åtminstone en del hos sagda SCR-system medelst en beräkningsmodellinbegripande en förutbestämd parameterkonfiguration.Parameterkonfigurationen kan vara en godtycklig parameterkonfiguration,inbegripande t.ex. en rådande temperatur hos SCR-katalysatorn och/eller enrådande temperatur hos ljuddämparen och/eller en rådande temperatur hos reduktionsmedlet eller doseringsenheten.

Steget att avgöra sagda behov kan utföras före sagda avstängning avavgasflöde, eller steget att avgöra sagda behov kan utföras efter sagdaavstängning av avgasflöde. Genom att avgöra sagda behov före avstängningav avgasflödet kan ett beslut om att avbryta kylning av doseringsenheten tastidigare än om steget att avgöra sagda behov utförs efter sagda avstängningav avgasflöde. Genom att avgöra sagda behov efter avstängning avavgasflödet kan ett beslut om att avbryta kylning av doseringsenheten tas påbasis av ett mer uppdaterat underlag jämfört med om sagda behov avgörs före avstängning av avgasflödet.

Sagda reduktionsmedel kan vara en fluidlösning som innefattar urea.

Förfarandet är lätt att implementera i existerande motorfordon. Mjukvara vidett SCR-system för avgasrening enligt uppfinningen kan installeras i enstyrenhet hos fordonet vid tillverkning av detsamma. En köpare av fordonetkan således få möjlighet att välja förfarandets funktion som ett tillval.Alternativt kan mjukvara innefattande programkod för att utföra det innovativaförfarandet vid ett SCR-system för avgasrening installeras i en styrenhet hosfordonet vid uppgradering vid en servicestation. I detta fall kan mjukvaranladdas in i ett minne i styrenheten. Implementering av det innovativaförfarandet är alltså kostnadseffektiv, i synnerhet eftersom inga ytterligarekomponenter eller delsystem behöver installeras hos fordonet. Erforderlighårdvara är idag redan förefintligt anordnad i fordonet. Uppfinningentillhandahåller alltså en kostnadseffektiv lösning på de ovan angivna problemen.

Mjukvara som innefattar programkod för att avgöra ett behov av att, efteravstängning av ett avgasflöde, kyla en doseringsenhet för reduktionsmedelmedelst reduktionsmedel,och förutsäga ett temperaturförlopp hos åtminstoneen del hos sagda SCR-system som underlag för avgörande av sagda behov, enligt en aspekt av uppfinningen, kan lätt uppdateras eller bytas ut. Vidare kan olika delar av mjukvaran som innefattar programkod för att utföra detinnovativa förfarandet bytas ut oberoende av varandra. Denna modulära konfiguration är fördelaktig ur ett underhållsperspektiv.

Enligt en aspekt av uppfinningen tillhandahålls en anordning inbegripande ettSCR-system för avgasrening. Anordningen innefattar organ för att avgöra ettbehov av att, efter avstängning av ett avgasflöde, kyla en doseringsenhet förreduktionsmedel medelst reduktionsmedel, samt organ för att förutsäga ett temperaturförlopp hos åtminstone en del hos sagda SCR-system som underlag för avgörande av sagda behov.

Anordningen kan vidare innefatta organ för att förutsäga om en förutbestämd temperatur hos doseringsenheten kommer att uppnås efter sagdaavstängning av avgasflöde. Sagda förutbestämda temperatur kan vara en funktionskritisk temperatur för doseringsenheten.

Sagda åtminstone en del hos sagda SCR-system kan inbegripa något av enSCR-katalysator, en ljuddämpare, doseringsenheten eller reduktionsmedlet.

Sagda förutsägning av temperatur förlopp hos sagda åtminstone en del hossagda SCR-system kan möjliggöra indirekt bestämning av en framtida temperatur hos doseringsenheten.

Sagda förutsägning av temperaturförloppet kan inbegripa beaktande avåtervärmningseffekter hos åtminstone en del hos SCR-systemet.

Anordningen kan vidare innefatta organ för att förutsäga sagdatemperaturförlopp hos åtminstone en del hos sagda SCR-system medelst en beräkningsmodell inbegripande en förutbestämd parameterkonfiguration.

Organen för att avgöra sagda behov kan vara anordnade att avgöra sagda behov före sagda avstängning av avgasflöde, eller där organen för att avgöra sagda behov är anordnade att avgöra sagda behov efter sagda avstängning av avgasflöde.

Ovanstående syften uppnås också med ett motorfordon som innefattarsärdragen hos anordningen inbegripande ett SCR-system. Motorfordonet kan vara en lastbil, buss eller personbil.

En fördel med föreliggande uppfinning är att tiden som en styrenhet hosfordonet inte behöver vara aktiverad lika ofta eller lika lång tid som tidigare för att övervaka och styra matningsanordningen för reduktionsmedlet.

Enligt en aspekt av uppfinningen tillhandahålls en godtycklig plattform sominbegriper en anordning med ett SCR-system, såsom t.ex. en vattenfarkost.Vattenfarkosten kan vara av godtyckligt slag, såsom t.ex. en motorbåt, ett fartyg. en färja eller ett skepp.

Enligt en aspekt av uppfinningen tillhandahålls ett datorprogram vid SCR-system för avgasrening, där nämnda datorprogram innefattar programkodlagrad på ett, av en dator läsbart, medium för att orsaka en elektroniskstyrenhet eller en annan dator ansluten till den elektroniska styrenheten attutföra stegen enligt något av patentkraven 1-9.

Enligt en aspekt av uppfinningen tillhandahålls en datorprogramproduktinnefattande en programkod lagrad på ett, av en dator läsbart, medium för attutföra förfarandestegen enligt något av patentkraven 1-9, när nämndadatorprogram körs på en elektronisk styrenhet eller en annan dator ansluten till den elektroniska styrenheten.

Ytterligare syften, fördelar och nya särdrag hos den föreliggandeuppfinningen kommer att framgå för fackmannen av följande detaljer, liksomvia utövning av uppfinningen. Medan uppfinningen är beskriven nedan, bör det framgå att uppfinningen inte är begränsad till de specifika beskrivna detaljerna. Fackmän som har tillgång till lärorna häri kommer att känna igen ytterligare applikationer, modifieringar och införlivanden inom andra områden, vilka är inom omfånget för uppfinningen. ÖVERSIKTLIG BESKRIVNING AV RITNINGARNA För en mer komplett förståelse av föreliggande uppfinning och ytterligaresyften och fördelar därav, görs nu hänvisning till följande detaljeradebeskrivning som ska läsas tillsammans med de åtföljande ritningarna där lika hänvisningsbeteckningar avser lika delar i de olika figurerna, och i vilka: Figur 1 schematiskt illustrerar ett fordon, enligt en utföringsform avuppfinningen; Figur 2 schematiskt illustrerar ett delsystem till fordonet visat i Figur 1, enligten utföringsform av uppfinningen; Figur 3 schematiskt illustrerar ett delsystem till fordonet visat i Figur 1, enligten utföringsform av uppfinningen; Figur 4a schematiskt illustrerar ett flödesschema över ett förfarande, enligt enutföringsform av uppfinningen; Figur 4b i ytterligare detalj schematiskt illustrerar ett flödesschema över ettförfarande, enligt en utföringsform av uppfinningen; och Figur 5 schematiskt illustrerar en dator, enligt en utföringsform av uppfinningen.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FIGURERNA Med hänvisning till Figur 1 visas en sidovy av ett fordon 100. Detexemplifierade fordonet 100 består av en dragbil 110 och en släpvagn 112.Fordonet kan vara ett tungt fordon, såsom en lastbil eller en buss. Fordonet kan alternativt vara en personbil. 11 Det bör påpekas att uppfinningen lämpar sig för tillämpning hos ettgodtyckligt SCR-system och är såldes inte begränsat till SCR-system hosmotorfordon. Det innovativa förfarandet och den innovativa anordningenenligt en aspekt av uppfinningen lämpar sig väl för andra plattformar sominbegriper ett SCR-system än motorfordon, såsom t.ex. vattenfarkoster.Vattenfarkosterna kan vara av godtyckligt slag, såsom t.ex. motorbåtar,fartyg, färjor eller skepp.

Det innovativa förfarandet och den innovativa anordningen enligt en aspektav uppfinningen lämpar sig även väl för t.ex. system inbegripandeindustrimotorer och/eller motordrivna lndustrirobotar och/eller en stationär motor.

Det innovativa förfarandet och den innovativa anordningen enligt en aspektav uppfinningen lämpar sig även väl för olika slag av kraftverk, såsom t.ex. ett elkraftverk innefattande en dieselgenerator.

Det innovativa förfarandet och den innovativa anordningen lämpar sig väl förett godtyckligt motorsystem som inbegriper en motor och ett SCR-system, såsom t.ex. hos ett lok eller annan plattform.

Det innovativa förfarandet och den innovativa anordningen lämpar sig väl för ett godtyckligt system som inbegriper en NOX-generator och ett SCR-system.

Häri hänför sig termen ”länk” till en kommunikationslänk som kan vara enfysisk ledning, såsom en opto-elektronisk kommunikationsledning, eller en icke-fysisk ledning, såsom en trådlös anslutning, till exempel en radio- ellermikrovågslänk.

Häri hänför sig termen ”ledning” till en passage för att hålla och transportera en fluid, såsom t.ex. en reduktant i vätskeform. Ledningen kan vara ett rör av 12 godtycklig dimension. Ledningen kan bestå av ett godtyckligt, lämpligt material, såsom t.ex. plast, gummi eller metall.

Häri hänför sig termema ”reduktant” eller ”reduktionsmedel” till ett medel somanvänds för att reagera med vissa emissioner i ett SCR-system. Dessa”reduktant””reduktionsmedel” används häri synonymt. Nämnda reduktant är enligt ett emissioner kan t.ex. vara NOx-gas. Termerna ochutförande s.k. AdBlue. Naturligtvis kan andra slag av reduktanter användas.Häri anges AdBlue som ett exempel på en reduktant men en fackman inseratt det innovativa förfarandet och den innovativa anordningen kan realiserasför andra typer av reduktanter, med erforderliga anpassningar, såsom t.ex.anpassningar till adekvat fryspunkt för valda reduktanter, i styralgoritmer för att exekvera mjukvarukod i enlighet med det innovativa förfarandet.

Med hänvisning till Figur 2 visas ett delsystem 299 hos fordonet 100.Delsystemet 299 är anordnat i dragbilen 110. Delsystemet 299 kan utgöra endel av ett SCR-system. Delsystemet 299 består enligt detta exempel av enbehållare 205 som är anordnad att hålla en reduktant. Behållaren 205 äranordnad att innehålla en lämplig mängd reduktant och är vidare anordnadatt kunna fyllas på vid behov. Behållaren kan rymma t.ex. 75 eller 50 literreduktant.

En första ledning 271 är anordnad att leda reduktanten till en pump 230 frånbehållaren 205. Pumpen 230 kan vara en godtycklig lämplig pump. Pumpen230 kan vara en membranpump innefattande åtminstone ett filter. Pumpen230 är anordnad att drivas medelst en elmotor. Pumpen är 230 anordnad attpumpa upp reduktanten från behållaren 205 via den första ledningen 271 ochvia en andra ledning 272 tillföra nämnda reduktant till en doseringsenhet 250.Doseringsenheten 250 inbegriper en elektriskt styrd doseringsventil, medelstvilken ett flöde av till avgassystemet tillsatt reduktant kan styras. Pumpen 230är anordnad att trycksätta reduktanten i den andra ledningen 272. 13 Doseringsenheten 250 är anordnad med en strypningsenhet, mot vilken sagda tryck hos reduktanten byggs upp i delsystemet 299.

Doseringsenheten 250 är anordnad att tillföra nämnda reduktant till ett100.doseringsenheten 250 anordnad att på ett styrt sätt tillföra en lämplig mängd avgassystem (ej visat) hos fordonet Närmare bestämt ärreduktant till ett avgassystem hos fordonet 100. Enligt detta utförande är enSCR-katalysator (ej visad) anordnad nedströms ett läge hos avgassystemetdär tillförsel av reduktanten åstadkommes. Den mängd reduktant som tillförs iavgassystemet är avsedd att användas på ett konventionellt sätt i SCR- katalysatorn för att reducera mängden oönskade emissioner på känt sätt.

Doseringsenheten 250 är anordnad vid t.ex. ett avgasrör som är anordnat attleda avgaser från en förbränningsmotor (ej visad) hos fordonet 100 till SCR-katalysatorn. Avgassystemet kan inbegripa en ljuddämpare (ej visad) som äranordnad på något konventionellt sätt. Doseringsenheten 250 är anordnad itermisk kontakt med avgassystemet hos fordonet 100. Detta innebär atttermisk energi inlagrad i t.ex. ett avgasrör, ljuddämpare och SCR-katalysatordärvid kan ledas till doseringsenheten Doseringsenheten 250 innefattar ett elektroniskt kontrollkort, vilket är200.

Doseringsenheten 250 innefattar även plast och/eller gummikomponenter, anordnat för att hantera kommunikation med en styrenhetvilka kan smälta eller på annat sätt påverkas negativt vid alltför höga temperaturer.

Doseringsenheten 250 är känslig för temperaturer över ett vissttemperaturvärde, såsom t.ex. 120 grader Celsius. Eftersom t.ex. avgasröret,ljuddämparen och SCR-katalysatorn hos fordonet 100 överstiger dettatemperaturvärde finns det en risk att doseringsenheten kan överhettas viddrift av fordonet eller efter drift av fordonet om inte kylning därav åstadkommes. 14 En tredje ledning 273 är förefintligt anordnad mellan doseringsenheten 250och behållaren 205. Den tredje ledningen 273 är anordnad att leda tillbaka enviss mängd av reduktanten som matats till doseringsventilen 250 tillbehållaren 205. Med denna konfiguration åstadkommes fördelaktigt kylningav doseringsenheten 250. På detta sätt kyles doseringsenheten 250 medelstett flöde hos reduktanten då denna pumpas genom doseringsenheten 250 från pumpen 230 till behållaren 205.

En första kylarvätskeledning 281 är anordnad att hålla och transporterakylvätska för en motor hos fordonet 100. Den första kylvätskeledningen 281är delvis anordnad i behållaren 205 för att värma upp reduktanten befintligdäri i det fall som reduktanten är kyld. Den första kylvätskeledningen 281 ärenligt detta exempel anordnad att leda kylarvätska som värmts upp avfordonets motor i ett slutet kretslopp genom behållaren 205, via pumpen 230och en andra kylarvätskeledning 282 tillbaka till motorn hos fordonet 100.Enligt ett utförande är den första kylarvätskeledningen 281 konfigurerad meden väsentligen U-formad del som förefinns i behållaren 205, såsomschematiskt framgår i Figur 2. Med denna konfiguration åstadkommes enförbättrad uppvärmning av reduktanten i behållaren 205 när reduktanten haralltför låg temperatur för att fungera på önskvärt sätt. Det bör påpekas att denförsta kylarvätskeledningen 281 kan vara konfigurerad på ett godtyckligtlämpligt sätt. I det fall reduktanten är har en temperatur som överstiger ettförutbestämt värde kan uppvärmning av reduktanten medelst kylarvätskan av-aktiveras automatiskt.

En första styrenhet 200 är anordnad för kommunikation med entemperatursensor 220 via en länk 293. Temperatursensorn 220 är anordnadatt detektera en rådande temperatur hos reduktanten där sensorn ärmonterad. Enligt detta utförande är temperatursensorn 220 anordnad vid enbotten av den väsentligen U-formiga konfigurationen av den förstaanordnad att kylarvätskeledningen 281. Temperatursensorn 220 är fortlöpande sända signaler till den första styrenheten 200 innefattandeinformation om en rådande temperatur hos reduktanten.anordnad vid Enligt ett alternativ är 220 doseringsenheten 250 för att där detektera en rådande temperatur hos temperatursensorn reduktanten. Temperatursensorn 220 är anordnad att detektera en rådandetemperatur hos reduktanten vid en lämplig position inom delsystemet 299,vilken detekterad temperatur kan utgöra underlag för att beräkna etttemperaturförlopp hos doseringsenheten för att möjliggöra att på lämpligt sättstyra drift av pumpen 230 för att kyla doseringsenheten medelst sagda flödeav reduktant.

Den första styrenheten 200 är anordnad för kommunikation med pumpen 230via en länk 292. Den första styrenheten 200 är anordnad att styra drift avpumpen 230 för att t.ex. reglera ett tryck i ledningen 272. Därvid kan ettreturflöde av reduktanten från doseringsenheten 250 till behållaren 205beskrivas som en funktion av ett tryck hos reduktanten uppströmsdoseringsenheten 250. Den första styrenheten 200 är anordnad att regleraen rådande temperatur hos doseringsenheten genom att styra drift avpumpen 230.

Den första styrenheten 200 är anordnad för kommunikation meddoseringsenheten 250 via en länk 291. Den första styrenheten 200 äranordnad att styra drift av doseringsenheten 250 för att t.ex. reglera tillförselav reduktanten till avgassystemet hos fordonet 100. Den första styrenheten200 är anordnad att styra drift av doseringsenheten 250 för att t.ex. reglera återtillförsel av reduktanten till behållaren 205.

Den första styrenheten 200 är enligt ett utförande anordnad att på basis avde från temperatursensorn mottagna signalerna innefattande information omen rådande temperatur hos reduktanten vid ett gottyckligt läge hos SCR-systemet styra drift av pumpen 230. l synnerhet är den första styrenheten 16 200 enligt ett utförande anordnad att på basis av de mottagna signalernainnefattande en rådande temperatur hos reduktanten vid området förtemperatursensorn 220 intermittent styra drift av pumpen 230 med reduceradeffekt jämfört med ordinarie drift efter avstängning av ett avgasflöde från motorn.

En andra styrenhet 210 är anordnad för kommunikation med den förstastyrenheten 200 via en länk 290. Den andra styrenheten 210 kan varalöstagbart ansluten till den första styrenheten 200. Den andra styrenheten210 kan vara en till fordonet 100 extern styrenhet. Den andra styrenheten210 kan vara anordnad att utföra de innovativa förfarandestegen enligtuppfinningen. Den andra styrenheten 210 kan användas för att ladda övermjukvara till den första styrenheten 200, i synnerhet mjukvara för att utföradet innovativa förfarandet. Den andra styrenheten 210 kan alternativt varaanordnad för kommunikation med den första styrenheten 200 via ett interntnätverk i fordonet. Den andra styrenheten 210 kan vara anordnad att utföraväsentligen likadana funktioner som den första styrenheten 200, såsom t.ex.att på basis av de mottagna signalerna innefattande en rådande temperaturhos reduktanten beräkna ett värde för framtida maximal temperatur hosdoseringsenheten och styra drift av pumpen 230 på godtyckligt lämpligt sättpå basis av det beräknade temperaturvärdet. Den andra styrenheten 210 kanvara anordnad att avgöra ett behov av att, efter avstängning av ettmedelstreduktionsmedel, samt att förutsäga ett temperaturförlopp hos åtminstone en avgasflöde, kyla en doseringsenhet för reduktionsmedel del hos sagda SCR-system som underlag för avgörande av sagda behov.Det bör påpekas att det innovativa förfarandet kan utföras av den förstastyrenheten 200 eller den andra styrenheten 210, eller av både den första styrenheten 200 och den andra styrenheten 210.

Enligt utföringsformen som schematiskt illustreras med hänvisning till Figur 2 är den första styrenheten 200 anordnad att styra drift av pumpen 230 med 17 reducerad effekt jämfört med ordinarie drift efter avstängning av ettavgasflöde från motom på ett sådant sätt att, där det är tillämpligt, en mängderforderlig elektrisk energi för att kyla doseringsenheten 250 till en säkerhetskritisk temperatur reduceras jämfört med känd teknik.

Figur 3 illustrerar schematiskt ett delsystem 399 hos fordonet 100.Delsystemet 399 innefattar vissa komponenter som beskrivs ovan medhänvisning till Figur 2, såsom t.ex. den första styrenheten 200, den andrastyrenheten 210 och temperatursensorn 220 för att detektera en rådande temperatur hos reduktanten i behållaren 205.

Delsystemet 399 inbegriper en temperatursensor 310 som är anordnad attmäta en rådande temperatur hos avgaser i ett avgassystem uppströms SCR-katalysatorn. Temperatursensom 310 är anordnad för kommunikation medden första styrenheten via en länk 311. Temperatursensorn 310 är anordnadatt fortlöpande skicka signaler innefattande information om en rådandetemperatur hos avgasströmmen till den första styrenheten 200 via länken311. Den första styrenheten 200 är enligt ett utförande anordnad attuppskatta en rådande temperatur hos SCR-katalysatorn på basis av demottagna signalerna innefattande information om en rådande temperatur hos avgasströmmen.

Delsystemet 399 inbegriper en temperatursensor 320 som är anordnad attmäta en rådande temperatur hos SCR-katalysatorn. Temperatursensorn 320är anordnad för kommunikation med den första styrenheten via en länk 321.Temperatursensorn 320 är anordnad att fortlöpande skicka signalerinnefattande information om en rådande temperatur hos SCR-katalysatorn till den första styrenheten 200 via länken 321.

Delsystemet 399 inbegriper en temperatursensor 330 som är anordnad attmäta en rådande temperatur hos doseringsenheten 250. Temperatursensorn 330 är anordnad för kommunikation med den första styrenheten via en länk 18 331. Temperatursensorn 330 är anordnad att fortlöpande skicka signalerinnefattande information om en rådande temperatur hos doseringsenheten250 till den första styrenheten 200 via länken 331.

Delsystemet 399 inbegriper en flödessensor 340 som är anordnad att mätaett rådande flöde hos reduktanten i SCR-systemet. Flödessensorn 340 ärkan vara anordnad på en godtycklig position hos SCR-systemet, såsom t.ex.vid ledningen 273 nedströms doseringsenheten 250. Flödessensorn 340 äranordnad för kommunikation med den första styrenheten via en länk 341.Flödessensorn 340 är anordnad att fortlöpande skicka signaler innefattandeinformation om ett rådande flöde hos reduktanten till den första styrenheten200 via länken 341.

De signaler som skickas medelst sensorerna 310, 320, 330, 340 respektive220 kan användas av den första styrenheten för att modellera etttemperaturförlopp hos doseringsenheten 250 enligt en aspekt avuppfinningen. Enligt ett utförande är den första styrenheten 200 anordnad attmodellera ett temperaturförlopp hos doseringsenheten 250 på basis avinformationen hos åtminstone en av signalerna som mottas från sensorerna310, 320, 330, 340 respektive 220.

Figur 4a illustrerar schematiskt ett flödesschema över ett förfarande vid SCR-system för avgasrening, enligt en utföringsform av uppfinningen. Förfarandetinnefattar ett första förfarandesteg s401. Steget s401 inbegriper steget attavgöra ett behov av att efter avstängning av ett avgasflöde, kyla endoseringsenhet för reduktionsmedel medelst reduktionsmedel, och steget att-förutsäga ett temperaturförlopp hos åtminstone en del hos sagda SCR-system som underlag för avgörande av sagda behov. Efter steget s401 avslutas förfarandet.

Figur 4b illustrerar schematiskt ett flödesschema över ett förfarande vid SCR- system för avgasrening, enligt en utföringsform av uppfinningen. 19 Förfarandet innefattar ett första förfarandesteg s410. Förfarandesteget s410inbegriper steget att stänga av ett avgasflöde från en förbränningsmotor hosfordonet 100. Vid denna tidpunkt kyls doseringsenheten 250 på ett ordinariesätt, d.v.s. med drifteffekt hos pumpen 230 som behövs för att upprätthållaväsentligen samma kylflöde hos doseringsenheten som vid ordinarie drift.

Avstängning av avgasflödet åstadkommes vid avstängning av motorn hos100. Efterförfarandesteg s415. fordonet förfarandesteget s410 utförs ett efterföljande Förfarandesteget s415 inbegriper steget att beräkna ett framtidatemperaturförlopp hos doseringsenheten 250 medelst en beräkningsmodellsom är inlagrad i den första styrenheten 200 eller den andra styrenheten 210.Beräkningen av temperaturförloppet kan ske på basis av en eller ett antalgodtyckliga parametrar, såsom t.ex. en rådande temperatur hos SCR-katalysatorn hos fordonet, en rådande temperatur hos reduktanten, ett flödehos reduktanten i SCR-systemet, en rådande temperatur hos en ljuddämparehos fordonet, en rådande temperatur hos doseringsenheten 250, temperaturhos ett avgasflöde innan avstängning av detsamma och/eller en parameterförknippad med uppskattad fordonslast under en viss tid före avstängning avsagda avgasflöde. Beräkningsmodellen är anordnad att beräkna en rådandemängd inlagrad energi i olika delar hos SCR-systemet för att på basis däravberäkna och därmed förutsäga ett temperaturförlopp hos doseringsventilen250 som underlag för avgörande av ett behov att kyla doseringsenheten 250.Genom att beräkna ett framtida temperaturförlopp hos doseringsenheten 250kan det även fastställas vilken maximal temperatur som doseringsenheten250 kan uppnå i det fall kylning därav inte fortlöper eller avbryts efteravstängningen av avgasflödet. Genom att fastställa ett modellerat värde fören maximal framtida temperatur hos doseringsenheten 250 kan drift avpumpen 230 styras på ett optimalt sätt på basis därav. Efter förfarandesteget s415 utförs ett efterföljande förfarandesteg s420.

Förfarandesteget s420 inbegriper steget att utvärdera huruvida det finns ettfortsatt behov av att kyla doseringsenheten medelst ett flöde hos reduktanteni SCR-systemet. Steget att avgöra huruvida det finns ett behov att fortsättasagda kylning kan ske på basis av det fastställda modellerade värdet förmaximal framtida temperatur hos doseringsenheten 250. Enligt ett exempelavgörs huruvida ett fortsatt kylbehov finns på basis av signalerna frånåtminstone en av sensorn 220, sensom 310, sensorn 320, sensorn 330,sensorn 340, vilka signaler innefattar information i enlighet med vad sombeskrivits ovan med hänvisning till Figur 3. Om ett fortsatt kylbehov inte finns,avslutas förfarandet. Om ett fortsatt kylbehov finns, utförs ett efterföljandeförfarandesteg s430.

Förfarandesteget s430 inbegriper steget att påverka driften av pumpen 230på ett sådant sätt att pumpen drivs intermittent och/eller med reduceraddrifteffekt jämfört med ordinarie drift. Enligt ett utförande drivs pumpen 230intermittent med en förutbestämd intervallkonfiguration. Enligt ett utförandedrivs pumpen 230 intermittent med en drifteffekt som motsvarar ordinariedrift. Enligt ett utförande drivs pumpen 230 intermittent med en reduceraddrifteffekt jämfört en drifteffekt som används för att upprätthålla ett kylflödehos doseringsenheten 250 vid ordinarie drift. Efter förfarandesteget s430utförs ett efterföljande förfarandesteg s440.

Förfarandesteget s44O inbegriper steget att utvärdera huruvida det finns ettfortsatt behov av att fortsätta kyla doseringsenheten medelst ett flöde hosreduktanten i SCR-systemet. Steget att avgöra huruvida det finns ett behovatt fortsätta sagda kylning kan ske på basis av ett uppdaterat modelleratvärde för maximal framtida temperatur hos doseringsenheten 250. Enligt ettutförande är beräkningsmodellen anordnad att fortlöpande uppdatera ettfastställt modellerat värde för den framtida maximala temperaturen hosdoseringsenheten 250. Beräkning av ett uppdaterat värde för sagdamaximala temperatur kan utföras på väsentligen samma sätt som beskrivs t.ex. med hänvisning till förfarandesteg s415. Enligt ett exempel avgörs 21 huruvida ett fortsatt kylbehov finns på basis av signalerna från åtminstone enav sensorn 220, sensorn 310, sensorn 320, sensorn 330, sensorn 340, vilkasignaler innefattar information i enlighet med vad som beskrivits ovan medhänvisning till Figur 3. Om det fastställs att ett fortsatt kylbehov inte finns,avslutas förfarandet. Om det fastställs att ett fortsatt kylbehov finns,forstsätter drift av pumpen 230 på godtyckligt sätt för att säkerställa effektivkylning av doseringsenheten 250. T.ex. kan pumpen 230 fortsätta att drivasintermittent, eventuellt även med reducerad drifteffekt jämfört med ordinariedrift.

Med hänvisning till Figur 5, visas ett diagram av ett utförande av enanordning 500. Styrenheterna 200 och 210 som beskrivs med hänvisning tillFigur 2 kan i ett utförande innefatta anordningen 500. Anordningen 500innefattar ett icke-flyktigt minne 520, en databehandlingsenhet 510 och ettläs/skriv-minne 550. Det icke-flyktiga minnet 520 har en första minnesdel 530vari ett datorprogram, så som ett operativsystem, är lagrat för att styrafunktionen hos anordningen 200. Vidare innefattar anordningen 500 en buss-controller, en seriell kommunikationsport, l/O-organ, en A/D-omvandlare, entids- och datum inmatnings- och överföringsenhet, en händelseräknare ochen avbrytningscontroller (ej visade). Det icke-flyktiga minnet 520 har också en andra minnesdel 540.

Det tillhandahålles ett datorprogram P som innefattar rutiner för att avgöra ettbehov av att, efter avstängning av ett avgasflöde, kyla en doseringsenhet förmedelsttemperaturförlopp hos åtminstone en del hos sagda SCR-system som reduktionsmedel reduktionsmedel, samt förutsäga ett underlag för avgörande av sagda behov, enligt det innovativa förfarandet.Programmet P innefattar rutiner för att förutsäga om en förutbestämdtemperatur hos doseringsenheten kommer att uppnås efter sagdaavstängning av avgasflöde. Programmet P kan vara lagrat på ett exekverbart vis eller på komprimerat vis i ett minne 560 och/eller i ett läs/skrivminne 550. 22 När det är beskrivet att databehandlingsenheten 510 utför en viss funktionska det förstås att databehandlingsenheten 510 utför en viss del avprogrammet vilket är lagrat i minnet 560, eller en viss del av programmet som är lagrat i läs/skrivminnet 550.

Databehandlingsanordningen 510 kan kommunicera med en dataport 599 viaen databuss 515. Det icke-flyktiga minnet 520 är avsett för kommunikationmed databehandlingsenheten 510 via en databuss 512. Det separata minnet560 är avsett att kommunicera med databehandlingsenheten 510 via endatabuss 511.databehandlingsenheten 510 via en databuss 514. Till dataporten 599 kant.ex. länkarna 311, 321, 331, 341, 293 och 290 anslutas (se Figur 3).

Läs/skrivminnet 550 är anordnat att kommunicera med När data mottages på dataporten 599 lagras det temporärt i den andra minnesdelen 540. När mottaget indata temporärt har lagrats, ärdatabehandlingsenheten 510 iordningställd att utföra exekvering av kod påett vis som beskrivits ovan. Enligt ett utförande innefattar signaler mottagnapå dataporten 599 information en rådande temperatur hos en SCR-katalysator hos fordonet 100. Enligt ett utförande innefattar signaler mottagnapå dataporten 599 information om en rådande temperatur hos reduktanten iSCR-systemet. Enligt ett utförande innefattar signaler mottagna pådataporten 599 information om ett rådande flöde hos reduktanten, t.ex. iledningen 273. Enligt ett utförande innefattar signaler mottagna pådataporten 599 information om en rådande temperatur hos doseringsenheten250 hos SCR-systemet. Enligt ett utförande innefattar signaler mottagna pådataporten 599 information om en rådande temperatur hos ett avgasflöde i avgassystemet hos fordonet 100.

De mottagna signalerna på dataporten 599 kan användas av anordningen500 för att medelst en i anordningen 500 inlagrad beräkningsmodell avgöraett behov av att, efter avstängning av ett avgasflöde, kyla en doseringsenhet för reduktionsmedel medelst reduktionsmedel, samt förutsäga ett 23 temperaturförlopp hos åtminstone en del hos sagda SCR-system somunderlag för avgörande av sagda behov.

Delar av metoderna beskrivna häri kan utföras av anordningen 500 med hjälpav databehandlingsenheten 510 som kör programmet lagrat i minnet 560eller läs/skrivminnet 550. När anordningen 500 kör programmet, exekveras häri beskrivna förfaranden.

Den föregående beskrivningen av de föredragna utföringsformerna avföreliggande uppfinning har tillhandahållits i syftet att illustrera och beskrivauppfinningen. Det är inte avsett att vara uttömmande eller begränsauppfinningen till de beskrivna varianterna. Uppenbarligen kommer mångamodifieringar och variationer att framgå för fackmannen. Utföringsformernavaldes och beskrevs för att bäst förklara principerna av uppfinningen ochdess praktiska tillämpningar, och därmed möjliggöra för fackmän att förståuppfinningen för olika utföringsformer och med de olika modifieringarna som är lämpliga för det avsedda bruket.

Claims (16)

1. Förfarande vid SCR-system för avgasrening, innefattande stegen att: - avgöra ett behov av att, efter avstängning av ett avgasflöde, kyla endoseringsenhet (250) för reduktionsmedel, vilken utgör en del av sagda SCR-system, medelst reduktionsmedel, vilket tillförs sagda doseringsenhet (250),kännetecknat av stegen att: - förutsäga ett temperaturförlopp hos sagda doseringsenhet (250) somunderlag för avgörande av sagda behov, varvid sagda temperaturförloppförutsägs medelst en beräkningsmodell vilken är anordnad att beräkna enrådande mängd inlagrad energi i åtminstone en del hos sagda SCR-systemför att på basis därav beräkna ett temperaturförlopp hos sagdadoseringsenhet (250), och härvid - förutsäga om en förutbestämd temperatur hos sagda doseringsenhet (250) kommer att uppnås efter sagda avstängning av avgasflöde.

2. Förfarande enligt krav 1, varvid sagda förutbestämda temperatur är en funktionskritisk temperatur för sagda doseringsenhet (250).

3. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid sagda åtminstone endel hos sagda SCR-system inbegriper åtminstone någon av en SCR-katalysator, en ljuddämpare, sagda doseringsenhet (250) och sagda reduktionsmedel.

4. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid sagda förutsägning avtemperaturförloppet inbegriper beaktande av återvärmningseffekter hos åtminstone en del hos sagda SCR-system.

5. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid steget att avgöra sagdabehov utförs före sagda avstängning av avgasflöde, eller steget att avgöra sagda behov utförs efter sagda avstängning av avgasflöde.

6. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid sagda reduktionsmedel är en fluidlösning som innefattar urea.

7. SCR-system inbegripande en anordning för avgasrening, innefattande: - organ (200; 210; 500) för att avgöra ett behov av att, efter avstängning avett avgasflöde, kyla en doseringsenhet (250) för reduktionsmedel, vilkenutgör en del av sagda SCR-system, medelst reduktionsmedel, vilket är avsettatt tillföras sagda doseringsenhet (250), kännetecknat av - organ (200; 210; 500) för att förutsäga ett temperaturförlopp hos sagdadoseringsenhet (250) som underlag för avgörande av sagda behov, varvidsagda temperaturförlopp förutsägs medelst en beräkningsmodell vilken äranordnad att beräkna en rådande mängd inlagrad energi i åtminstone en delhos sagda SCR-system för att på basis därav beräkna ett temperaturförlopphos sagda doseringsenhet (250), och - organ (200; 210; 500) för att förutsäga om en förutbestämd temperatur hossagda doseringsenhet kommer att uppnås efter sagda avstängning av avgasflöde.

8. SCR-system enligt krav 7, varvid sagda förutbestämda temperatur är enfunktionskritisk temperatur för sagda doseringsenhet (250).

9. SCR-system enligt något av krav 7 och 8, varvid sagda åtminstone en delhos sagda SCR-system inbegriper åtminstone någon av en SCR-katalysator, en ljuddämpare, sagda doseringsenhet (250) eller sagda reduktionsmedel.

10. SCR-system enligt något av krav 7-9, varvid sagda förutsägning avtemperaturförloppet inbegriper beaktande av återvärmningseffekter hos åtminstone en del hos sagda SCR-system.

11. SCR-system enligt något av krav 7-10, där sagda organ för att avgöra sagda behov är anordnade att avgöra sagda behov före sagda avstängning 26 av avgasflöde, eller där sagda organ för att avgöra sagda behov är anordnade att avgöra sagda behov efter sagda avstängning av avgasflöde.

12. SCR-system enligt något av krav 7-11, varvid sagda reduktionsmedel är en fluidlösning som innefattar urea.

13. Motorfordon (100; 110) innefattande ett SCR-system enligt något avkraven 7-12.

14. Motorfordon (100; 110) enligt krav 13, varvid sagda motorfordon är någotav en lastbil, buss eller personbil.

15. Datorprogram (P) vid SCR-system för avgasrening, där sagdadatorprogram (P) innefattar programkod för att orsaka en elektroniskstyrenhet (200; 500) eller en dator (210; 500) ansluten till sagda elektroniskastyrenhet (200; 500) att utföra stegen enligt något av patentkraven 1-6.

16. Datorprogramprodukt innefattande en programkod lagrad på ett, av endator läsbart, medium för att utföra förfarandestegen enligt något avpatentkraven 1-6, när sagda programkod körs på en elektronisk styrenhet(200; 500) eller en dator (210; 500) ansluten till sagda elektroniska styrenhet(200; 500).