SE539093C2 - Förfarande och avgasbehandlingssystem för behandling av en avgasström - Google Patents

Description

FÖRFARANDE OCH AVGASBEHANDLINGSSYSTEM FÖR BEHANDLING AV EN AVGASSTRÖM Tekniskt område Föreliggande uppfinning avser ett förfarande för behandling av en avgasström enligt ingressen till patentkrav 1. Föreliggande uppfinning avser även ett avgasbehandlingssystem anordnat för behandling av en avgasström enligt ingressen till patentkrav 17 samt ett datorprogram och en datorprogramprodukt, vilka implementerar förfarandet enligt uppfinningen.

Bakgrund Följande bakgrundsbeskrivning utgör en beskrivning av bakgrunden till föreliggande uppfinning, och behöver således inte nödvändigtvis utgöra tidigare känd teknik.

På grund av ökade myndighetsintressen avseende föroreningar och luftkvalitet i framförallt stadsområden har utsläppsstandarder och utsläppsregler för förbränningsmotorer framtagits i många jurisdiktioner.

Sådana utsläpps- eller emissionsstandarder utgör ofta kravuppsättningar vilka definierar acceptabla gränser på avgasutsläpp från förbränningsmotorer i exempelvis fordon. Exempelvis regleras ofta nivåer för utsläpp av kväveoxider N0X, kolväten CxHy, kolmonoxid CO och partiklar PM för de flesta typer av fordon i dessa standarder. Fordon utrustade med förbränningsmotorer ger typiskt upphov till dessa emissioner i varierande grad. I detta dokument beskrivs uppfinningen huvudsakligen för dess tillämpning i fordon. Dock kan uppfinningen utnyttjas i väsentligen alla tillämpningar där förbränningsmotorer utnyttjas, exempelvis i farkoster, såsom i fartyg eller flygplan/helikoptrar, varvid regler och/eller standarder för dessa tillämpningar begränsar utsläppen från förbränningsmotorerna.

I en strävan att uppfylla sådana emissionsstandarder behandlas (renas) de avgaser som orsakas av förbränningsmotorns förbränning.

Ett vanligt sätt att behandla avgaser från en förbränningsmotor utgörs av en s.k. katalytisk reningsprocess, varför fordon utrustade med en förbränningsmotor vanligtvis innefattar åtminstone en katalysator. Det finns olika typer av katalysatorer, där de olika respektive typerna kan vara lämpliga beroende på exempelvis vilka förbränningskoncept, förbränningsstrategier och/eller bränsletyper som utnyttjas i fordonen och/eller vilka typer av föreningar i avgasströmmen som ska renas. För åtminstone nitrösa gaser (kvävemonoxid, kvävedioxid), i detta dokument kallade kväveoxider N0X, innefattar fordon ofta en katalysator där ett tillsatsmedel tillförs den från förbränningsmotorns förbränning resulterande avgasströmmen för att åstadkomma en reduktion av kväveoxider NOxhuvudsakligen till kvävgas och vattenånga. Detta beskrivs mer i detalj nedan.

En vanligt förekommande typ av katalysator vid denna typ av reduktion, framförallt för tunga fordon, är SCR (Selective Catalytic Reduction)- katalysatorer. SCR-katalysatorer använder vanligtvis ammoniak NH3, eller en sammansättning ur vilken ammoniak kan genereras/bildas, som tillsatsmedel vilket utnyttjas för reduktionen av kväveoxiderna N0X i avgaserna. Tillsatsmedlet sprutas in i den från förbränningsmotorn resulterande avgasströmmen uppströms om katalysatorn. Det till katalysatorn tillförda tillsatsmedlet adsorberas (upplagras) i katalysatorn, i form av ammoniak NH3, varvid en redox-reaktion kan ske mellan kväveoxider N0Xi avgaserna och genom tillsatsmedlet tillgänglig ammoniak NH3.

En modern förbränningsmotor utgör ett system där det finns en samverkan och ömsesidig påverkan mellan motor och avgasbehandling. Speciellt finns ett samband mellan förmågan att reducera kväveoxider N0Xhos avgasbehandlingssystemet och bränsleeffektiviteten för förbränningsmotorn. För förbränningsmotorn finns nämligen ett samband mellan motorns bränsleeffektivitet/verkningsgrad och dess producerade kväveoxider N0X. Detta samband anger att det för ett givet system finns en positiv koppling mellan producerade kväveoxider N0Xoch bränsleeffektiviteten, det vill säga att en motor som tillåts emittera mer kväveoxider N0Xkan fås att förbruka mindre bränsle genom att exempelvis insprutningstidpunkten kan väljas mera optimalt, vilket kan ge en högre förbränningsverkningsgrad. På motsvarande sätt finns ofta en negativ koppling mellan en producerad partikelmassa PM och bränsleeffektiviteten, det vill säga att ett ökat utsläpp av partikelmassa PM från motorn kopplar till en ökning av bränsleförbrukningen. Dessa samband utgör bakgrunden till det utbredda användandet av avgasbehandlingssystem innefattande en SCR-katalysator, där man avser att bränsle- och partikeloptimera motorn mot en relativt större mängd producerade kväveoxider N0X. En reduktion av dessa kväveoxider N0X utförs sedan i avgasbehandlingssystemet, vilken alltså kan innefatta en SCR katalysator. Genom ett integrerat synsätt vid motor- och avgasbehandlingssystemets design, där motor och avgasbehandling kompletterar varandra, kan därför en hög bränsleeffektivitet uppnås tillsammans med låga emissioner av både partiklar PM och kväveoxider N0X.

Kortfattad beskrivning av uppfinningen Till en viss del kan prestandan hos avgasbehandlingssystemen ökas genom att öka de i avgasbehandlingssystemen ingående substratvolymerna, vilket speciellt minskar de förluster som beror av ojämn fördelning av avgasflödet genom substraten. Samtidigt ger en större substratvolym ett större mottryck, vilket till viss del kan motverka vinster i bränsleeffektivitet från den högre omvandlingsgraden. Större substratvolymer innebär också en ökad kostnad. Det är således viktigt att kunna utnyttja avgasbehandlingssystemen optimalt, exempelvis genom att undvika överdimensionering och/eller genom att begränsa avgasbehandlingssystemens utbredning i storlek och/eller tillverkningskostnad.

Funktionen och effektiviteten för katalysatorer i allmänhet, och för reduktionskatalysatorer i synnerhet, är exempelvis starkt beroende av temperaturen över reduktionskatalysatorn. I detta dokument innebär en temperatur över reduktionskatalysator en temperatur i/vid/för avgasströmmen genom reduktionskatalysatorn. Substratet kommer anta denna temperatur på grund av sin förmåga till värmeväxling. Vid en låg temperatur över reduktionskatalysatorn är reduktionen av kväveoxider N0Xtypiskt ineffektiv. N02/N0x-andelen i avgaserna utgör en viss möjlighet att öka den katalytiska aktiviteten, även vid lägre avgastemperaturer. Temperaturen över reduktionskatalysatorn och N02/N0x-andelen är dock generellt sett svåra att styra, eftersom de till stor del beror av ett antal faktorer, exempelvis av hur föraren framför fordonet. Exempelvis beror temperaturen över reduktionskatalysatorn av momentet som begärs av en förare och/eller av en farthållare, av hur vägavsnittet som fordonet befinner sig på ser ut och/eller av förarens körstil.

Tidigare kända avgasbehandlingssystem, såsom system vilka många tillverkare har utnyttjat för att uppfylla emissionsstandarden Euro VI, innefattar ofta en första oxidationskatalysator, ett dieselpartikelfilter och en reduktionskatalysator. Dessa tidigare kända system uppvisar problem relaterade till den stora termiska massan/trögheten hos katalysatorer/filter samt den stora termiska massan/trögheten hos resten av avgasbehandlingssystemet, innefattande exempelvis avgasrör, ljuddämpare och diverse anslutningar. Vid till exempel kallstarter, då både motor och avgasbehandlingssystem är kalla, och vid lastpådrag från låga avgastemperaturer, då mer moment än tidigare begärs, exempelvis då lätt stadskörning övergår i landsvägskörning eller efter tomgångs- och kraftuttagsdrift, gör framförallt dieselpartikelfiltrets stora termiska massa/tröghet att temperaturen för reduktionskatalysatorn endast långsamt ökas i sådana tidigare kända avgasbehandlingssystem. Härigenom försämras, vid exempelvis kallstarter och vid fordonsdrift med temperatur- och/eller flödestransienta inslag, funktionen för reduktionskatalysatorn, och därigenom alltså reduktionen av kväveoxider N0X. Denna försämring kan resultera i en undermålig avgasrening vilken riskerar att i onödan förorena miljön. Dessutom ökar genom försämringen av reduktionskatalysatorns funktion risken för att inte nå av myndigheterna uppställda krav på avgasreningen. Även bränsleförbrukningen kan påverkas negativt av den försämrade funktionen, eftersom bränsleenergi då kan behöva användas för att, via olika temperaturhöjande åtgärder, öka temperaturen och effektiviteten för reduktionskatalysatorn.

Det finns således ett behov för en optimering av funktionen hos dagens avgasbehandlingssystem.

Det är därför ett syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla ett förfarande och ett system vilka kan tillhandahålla en hög prestanda och god funktion under varierande förutsättningar.

Detta syfte uppnås genom det ovan nämnda förfarandet enligt den kännetecknande delen av patentkrav 1. Syftet uppnås även genom ovan nämnda avgasbehandlingssystem enligt kännetecknande delen av patentkrav 17, samt av ovan nämnda datorprogram och datorprogramprodukt.

Enligt föreliggande uppfinning tillhandahålls ett förfarande och ett avgasbehandlingssystem för behandling av en avgasström vilken resulterar från en förbränning i en förbränningsmotor och innefattar kväveoxider N0X.

En första tillförsel av ett första tillsatsmedel i avgasströmmen utförs genom utnyttjande av en första doseringsanordning anordnad i avgasbehandlingssystemet.

Det första tillsatsmedlet utnyttjas vid en första påverkan/reduktion av en första mängd kväveoxider NOx_ivilken når en första anordning anordnad nedströms den första doseringsanordningen för att påverka den första mängden kväveoxider NOx_i. Den första påverkan/reduktionen innefattar en första reduktion av den första mängden kväveoxider NOx_imedelst en första selektiv katalytisk reduktionskatalysator, följd av en reduktion av kväveoxider N0Xoch/eller oxidation av eventuellt tillsatsmedel i avgasströmmen medelst en första slipkatalysator.

En andra tillförsel av ett andra tillsatsmedel i avgasströmmen utförs genom utnyttjande av en andra doseringsanordning anordnad nedströms den första anordningen.

Det första och/eller andra tillsatsmedlet utnyttjas vid en andra påverkan/reduktion av en andra mängd kväveoxider N0X_2vilken når en andra anordning anordnad nedströms den andra doseringsanordningen för att påverka den andra mängden kväveoxider N0X_2.

Enligt föreliggande uppfinning styrs åtminstone en av den första tillförseln och den andra tillförseln baserat på en sammanlagd förmåga för den första anordningen att tillhandahålla den första påverkan/reduktionen och för den andra anordningen att tillhandahålla den andra påverkan/reduktionen så att en erforderlig total påverkan/reduktion av kväveoxiderna N0Xi avgasströmmen tillhandahålls av avgasbehandlingssystemet. Dessutom styrs den första tillförsel så att den resulterar i en ökning av den första tillförsel, så att ett slip av tillsatsmedel ut från den första selektiva katalytiska reduktionskatalysatorn uppstår och väsentligen kan lagras och/eller oxideras i den första slipkatalysatorn.

Genom utnyttjande av föreliggande uppfinning utnyttjas alltså en första och en andra anordning vilka påverkar, exempelvis genom reduktion, mängden kväveoxider N0Xi avgasströmmen. Dessutom styrs tillförseln av tillsatsmedel, vilket även styr påverkan av kväveoxider N0Xför respektive första och andra anordning baserat på en total påverkan/reduktion av kväveoxider N0Xi systemet, vilket gör att en samverkan/symbios mellan den påverkan som tillhandahålls av den första och andra anordningen kan optimeras. Den första tillförsel kan dessutom ökas så att ett slip av tillsatsmedel ut från den första selektiva katalytiska reduktionskatalysatorn uppstår och väsentligen kan lagras och/eller oxideras i den första slipkatalysatorn.

Den första påverkan av kväveoxider N0Xhos den första anordningen kan här alltså styras så att aktiviteten hos den första anordningen utgör ett komplement till funktionen för den andra anordningen. På motsvarande sätt kan den andra påverkan av kväveoxider N0Xhos den andra anordningen styras så att aktiviteten hos den andra anordningen utgör ett komplement till funktionen för den första anordningen.

Dessa möjligheter till optimering av den första anordningen och/eller den andra anordningen ger en totalt sett effektiv avgasrening som bättre tar hänsyn till det kompletta avgasbehandlingssystemets förhållanden och/eller egenskaper.

Detta gör att föreliggande uppfinning kan tillhandahålla erforderlig påverkan, såsom exempelvis erforderlig reduktion, av kväveoxider N0Xi avgasströmmen under ett stort antal olika förutsättningar. Härigenom kan lagkrav och/eller standarder för emissioner av kväveoxider N0Xfrån avgasbehandlingssystemet uppfyllas vid många fler förutsättningar och/eller körfall än då tidigare kända system utnyttjas.

Om exempelvis ett partikelfilter är anordnat mellan den första och andra anordningen gör detta att den första och andra anordningen exponeras för olika temperaturfunktion/temperaturförlopp eftersom partikelfiltret har en betydande termiska tröghet/massa. Föreliggande uppfinning kan optimera funktionen för både den första och den andra anordningen genom att ta hänsyn till respektive anordnings förmåga att påverka kväveoxider N0Xi avgasströmmen så att en total erforderlig förmåga tillhandahålls.

Genom utnyttjande av föreliggande uppfinning kan en bättre bränsleoptimering erhållas för fordonet, eftersom det härigenom finns potential för att styra motorn mer bränsleeffektivt, varvid en högre verkningsgrad för motorn erhålls. Alltså kan en prestandavinst och/eller ett minskat utsläpp av koldioxid CO2erhållas då föreliggande uppfinning utnytt j as.

Genom utnyttjande av föreliggande uppfinning kan andelen av kväveoxiderna N0Xsom utgörs av kvävedioxid NO2aktivt styras, vilket möjliggörs av en aktiv styrning av mängden kväveoxider NOxuppströms åtminstone ett substrat med oxiderande beläggning, exempelvis innefattande ädelmetall, i avgasbehandlingssystemet. Denna styrning av förhållandet NO2/NOX kan, utöver fördelar i katalytisk prestanda, såsom högre NOx-omvandling, även ge möjlighet till att minska utsläppen specifikt av kvävedioxid NO2, vilken ger en mycket giftig och starkt illaluktande emission. Detta kan ge fördelar vid ett eventuellt framtida införande av ett separat lagkrav på kvävedioxid NO2genom en möjlighet till att minska utsläpp av kvävedioxid NO2. Detta kan jämföras med exempelvis EuroVI-systemet, i vilket den vid avgasreningen tillhandahållna andelen kvävedioxid NO2inte är direkt påverkbar i själva avgasbehandlingssystemet, eftersom andelen kvävedioxid NO2i EuroVI-systemet beror av utnyttjandet/driften och inte är styrbar på annat sätt.

Föreliggande uppfinning har även en fördel i att två doseringsanordningar samverkande utnyttjas i kombination för dosering av reduktionsmedlet, exempelvis urea, uppströms de första och andra anordningarna, vilket avlastar och underlättar blandning och eventuell förångning av reduktionsmedlet, eftersom insprutningen av reduktionsmedlet fördelas mellan två fysiskt åtskilda positioner. Härigenom minskar risken för att reduktionsmedlet lokalt kyler ned avgasbehandlingssystemet, vilket potentiellt kan bilda avlagringar vid de positioner där reduktionsmedlet sprutas in, eller nedströms dessa positioner.

Kortfattad figurförteckning Uppfinningen kommer att belysas närmare nedan med ledning av de bifogade ritningarna, där lika hänvisningsbeteckningar används för lika delar, och vari: Figur 1 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 föreliggande uppfinning, Figur 4 visar en styrenhet i vilken ett förfarande enligt föreliggande uppfinning kan vara implementerat.

Beskrivning av föredragna utföringsformer Figur 1 visar schematiskt ett exempelfordon 100 innefattande ett avgasbehandlingssystem 150, vilket kan vara ett avgasbehandlingssystem 150 enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning. Drivlinan innefattar en förbränningsmotor 101, vilken på ett sedvanligt sätt, via en på förbränningsmotorn 101 utgående axel 102, vanligtvis via ett svänghjul, är förbunden med en växellåda 103 via en koppling 106.

Förbränningsmotorn 101 styrs av fordonets styrsystem via en styrenhet 115. Likaså kan kopplingen 106 och växellådan 103 styras av fordonets styrsystem med hjälp av en eller flera tillämpliga styrenheter (ej visade). Naturligtvis kan fordonets drivlina även vara av annan typ, såsom av en typ med konventionell automatväxellåda, av en typ med hybriddrivlina, etc.

En från växellådan 103 utgående axel 107 driver drivhjulen 113, 114 via en slutväxel 108, såsom t.ex. en sedvanlig differential, och drivaxlar 104, 105 förbundna med nämnda slutväxel 108.

Fordonet 100 innefattar vidare ett avgasbehandlingssystem/avgasreningssystem 150 för behandling/rening av avgasutsläpp resulterande från förbränning i förbränningsmotorns 101 förbränningskammare, vilka kan utgöras av cylindrar. Avgasbehandlingssystemet 150 kan styras av fordonets styrsystem via en styrenhet 160.

Enligt föreliggande uppfinning tillhandahålls ett förfarande för behandling av en avgasström vilken resulterar från en förbränning i en förbränningsmotor och innefattar kväveoxider NOx. Detta förfarande kan illustreras med flödesschemat i figur 2 .

I ett första steg 210 av förfarandet utförs en första tillförsel av ett första tillsatsmedel i avgasströmmen genom utnyttjande av en första doseringsanordning anordnad i avgasbehandlingssystemet. Denna första tillförsel kan enligt föreliggande uppfinning styras baserat på en sammanlagd förmåga för nedan beskriven en första anordning att tillhandahålla den första påverkan och för en nedan beskriven andra anordning att tillhandahålla den andra påverkan så att en erforderlig total påverkan på kväveoxiderna NOxi avgasströmmen tillhandahålls av avgasbehandlingssystemet.

I ett andra steg av förfarandet 220 utnyttjas det första tillsatsmedlet vid en första påverkan på en första mängd kväveoxider NOx_ivilken når en första anordning anordnad nedströms den första doseringsanordningen för att påverka den första mängden kväveoxider NOx_i. Här sker alltså påverkan av den första mängden kväveoxider NOx_ii den första anordningen. Den första påverkan/reduktionen innefattar en första reduktion av den första mängden kväveoxider NOx_imedelst en första selektiv katalytisk reduktionskatalysator, följd av en reduktion av kväveoxider N0Xoch/eller oxidation av eventuellt tillsatsmedel i avgasströmmen medelst en första slipkatalysator.

I ett tredje steg 230 av förfarandet utförs en andra tillförsel av ett andra tillsatsmedel i avgasströmmen genom utnyttjande av en andra doseringsanordning anordnad nedströms den första anordningen. Denna andra tillförsel kan enligt föreliggande uppfinning styras baserat på en sammanlagd förmåga för den första anordningen att tillhandahålla den första påverkan och för den nedan beskrivna andra anordningen att tillhandahålla den andra påverkan så att en erforderlig total påverkan på kväveoxiderna NOxi avgasströmmen tillhandahålls av avgasbehandlingssystemet.

I ett fjärde 240 steg av förfarandet utnyttjas det första och/eller andra tillsatsmedlet vid en andra påverkan på en andra mängd kväveoxider NOx_2vilken når en andra anordning anordnad nedströms den andra doseringsanordningen för att påverka den andra mängden kväveoxider NOx_2. Här sker alltså påverkan av den första mängden kväveoxider NOx_i i den andra anordningen.

Alltså styrs enligt föreliggande uppfinning åtminstone en av den första tillförseln och den andra tillförseln, och därmed även åtminstone en av motsvarande första påverkan 220 och andra påverkan 240 av kväveoxider NOx, baserat på en sammanlagd förmåga för den första anordningen att tillhandahålla den första påverkan 220 och för den andra anordningen att tillhandahålla den andra påverkan 240 så att en erforderlig total påverkan på kväveoxiderna NOxi avgasströmmen tillhandahålls av avgasbehandlingssystemet.

Genom utnyttjande av föreliggande uppfinning kan en samverkan/symbios mellan den påverkan tillhandahållen av den första och andra anordningen utnyttjas för att tillhandahålla en optimerad avgasbehandling med avseende på kväveoxider NOx.

Den första 220 respektive andra 240 påverkan av kväveoxider NOxkan här alltså styras så att aktiviteten hos den första anordningen utgör ett komplement till funktionen för den andra anordningen och/eller så att aktiviteten hos den andra anordningen utgör ett komplement till funktionen för den första anordningen. Dessa möjligheter till optimering av den första anordningen och/eller den andra anordningen ger en totalt sett effektiv avgasrening som bättre tar hänsyn till det kompletta avgasbehandlingssystemets förhållanden och/eller egenskaper.

Såsom beskrivs nedan kan åtminstone en av den första tillförseln och den andra tillförseln styras baserat på en sammanlagd förmåga för den första anordningen att tillhandahålla den första påverkan/reduktionen och för den andra anordningen att tillhandahålla den andra påverkan/reduktionen så att en erforderlig total påverkan/reduktion av kväveoxiderna NOxi avgasströmmen tillhandahålls av avgasbehandlingssystemet. Dessutom kan den första tillförsel styras så att den resulterar i en ökning av den första tillförsel, så att ett slip av tillsatsmedel ut från den första selektiva katalytiska reduktionskatalysatorn uppstår och väsentligen kan lagras och/eller oxideras i den första slipkatalysatorn.

Enligt en utföringsform är en oxidationskatalysator DOC och ett nedströms följande partikelfilter DPF anordnade mellan den första anordningen och den andra doseringsanordningen för att oxidera kväve- och/eller kolväteföreningar 250 respektive för att filtrera och oxidera sot 260. Enligt en utföringsform kan både oxidationen av kväve- och/eller kolväteföreningar 250 och filtreringen och oxidationen av sot 260 utföras av ett åtminstone delvis belagt partikelfilter cDPF.

Då ett partikelfilter är anordnat mellan den första och andra anordningen gör detta att den första och andra anordningen exponeras för olika temperaturfunktion/temperaturförlopp eftersom partikelfiltret har en betydande termisk tröghet/massa. Föreliggande uppfinning kan optimera funktionen för både den första och den andra anordningen genom att ta hänsyn till respektive anordnings förmåga att påverka kväveoxider NOxi avgasströmmen så att en total erforderlig förmåga tillhandahålls.

Den erforderliga totala påverkan på kväveoxider NOxi avgasströmmen, vilken föreliggande uppfinning säkerställer kommer att erhållas, kan fastställas baserat på aktuella uppmätta, modellerade och/eller predikterade driftsförhållanden för förbränningsmotorn och/eller baserat på åtminstone ett gränsvärde för emission av kväveoxider NOx. Detta gränsvärde kan utgöras av, eller motsvara, ett gränsvärde motsvarande ett lagkrav för emission av kväveoxider NOx, ett av myndigheter fastställt gränsvärde motsvarande en tillåten emission av kväveoxider NOxoch/eller ett gränsvärde eller en standard motsvarande en maximalt önskad emission av kväveoxider NOx.

Alltså kan föreliggande uppfinning säkerställa att lagkrav eller liknande för emissioner uppfylls under ett stort antal olika driftsförhållanden.

Förmåga för den första anordningen att tillhandahålla den första påverkan 220 kan bero på ett antal parametrar. En sådan parameter är de katalytiska egenskaperna för den första anordningen, vilka exempelvis kan bero på en katalysatortyp för den första anordningen, ett temperaturintervall inom vilket den första anordningen är aktiv, en täckningsgrad av tillsatsmedel för den första anordningen och/eller en temperatur vid den första anordningen.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning tillhandahåller styrningen av den andra tillförseln 230 av det andra tillsatsmedlet en minskning av den andra tillförseln 230 av det andra tillsatsmedlet.

Minskningen av den andra tillförseln 230 kan enligt en utföringsform motsvara ett avbrott av den andra tillförseln 230. En styrning som resulterar i ett sådant avbrott av den andra tillförseln 230 är enligt utföringsformen acceptabel om den första anordningen ensam kan klara av att tillhandahålla en erforderlig totala påverkan på kväveoxiderna NOxi avgasström genom den första påverkan 220.

Den andra anordningen kan regenereras under och/eller efter minskningen och/eller avbrottet av den andra tillförseln 230 av det andra tillsatsmedlet, varvid rester av det andra tillsatsmedlet vilka finns kvar upplagrade i den andra anordningen 332 kan elimineras.

Enligt en utföringsform kan minskningen och/eller avbrottet av den andra tillförseln 230 av tillsatsmedel pågå under en tidsperiod Tstop_2vilken har en längd som motsvaras av en tid det tar att eliminera resterna av det andra tillsatsmedlet i den andra anordningen och/eller av en tid under vilken den första anordningen ensam kan tillhandahålla en erforderlig påverkan av kväveoxider N0X.

Förmåga för den andra anordningen att tillhandahålla den andra påverkan 240 kan bero på ett antal parametrar relaterade till de katalytiska egenskaperna för den andra anordningen, vilka exempelvis kan innefatta en katalysatortyp för den andra anordningen, ett temperaturintervall inom vilket den andra anordningen är aktiv, en täckningsgrad av tillsatsmedel för den andra anordningen och/eller en temperatur vid den andra anordningen.

Enligt en utföringsform resulterar styrningen av den första tillförseln 210 av det första tillsatsmedlet och/eller styrningen av den andra tillförseln 230 av det andra tillsatsmedlet i en respektive ökning av den första tillförseln 210 och/eller av den andra tillförseln 230.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning innefattar den första påverkan 220 av den första mängden kväveoxider NOx_ien första reduktion av den första mängden kväveoxider NOx_imedelst en första selektiv katalytisk reduktionskatalysator SCRi, följd av en reduktion av kväveoxider NOxoch/eller oxidation av eventuellt tillsatsmedel i avgasströmmen medelst en första slipkatalysator SCi. Här är alltså en första selektiv katalytisk reduktionskatalysator SCRianordnad nedströms den första doseringsanordningen och en slipkatalysator SCi är anordnad nedströms den första selektiva katalytiska reduktionskatalysatorn SCRi.

Styrningen av den första tillförseln 210 kan då utföras så att den första tillförseln 210 av det första tillsatsmedlet ökas till dess att ett slip av tillsatsmedel ut från den första selektiva katalytiska reduktionskatalysatorn SCRiuppstår. Slip av tillsatsmedlet kan här bero på att en fyllnadsgrad/täckningsgrad för tillsatsmedel i den första selektiva katalytiska reduktionskatalysatorn SCRisom uppnås vid ökningen av den första tillförseln 210 överstiger ett värde för maximal fyllnadsgrad för tillsatsmedel i den första selektiva katalytiska reduktionskatalysatorn SCRi. Med andra ord fylls här den första selektiva katalytiska reduktionskatalysatorn SCRiupp maximalt med tillsatsmedel, vilket ger en mycket effektiv reduktion av kväveoxider NOxi den första anordningen. Ökningen av den första tillförseln 210 av det första tillsatsmedlet kan här utföras så att det slip av tillsatsmedel som passerar ut från den första selektiva katalytiska reduktionskatalysatorn SCRioch når den första slipkatalysatorn SCiväsentligen kan lagras och/eller oxideras i den första slipkatalysatorn SCi. Härigenom säkerställs att väsentligen inget tillsatsmedel tillåts följa med avgasströmmen till, och negativt påverka funktionen för, nedströms placerade komponenter, såsom exempelvis en oxidationskatalysator DOC och/eller ett partikelfilter DPF/cDPF.

Den första mängden kväveoxider NOx_ikan enligt en utf öringsform motsvaras av ett första förhållande N02_i/NOx_i mellan en första mängd kvävedioxid N02_ioch en första mängd kväveoxider NOx_ivilka når den första anordningen. Ett värde (N02_i/NOx_i) det kan fastställas för detta första förhållande N02_i/NOx_i, exempelvis som ett uppmätt, modellerat och/eller predikterat värde. För denna utföringsform kan åtminstone en oxiderande komponent, såsom exempelvis en oxidationskatalysator DOC, vara anordnad uppströms den första anordningen.

Den första tillförseln 210 av det första tillsatsmedlet kan enligt en utföringsform baseras på detta fastställda värde (N02_i/NOx_i) det och därmed styras så att snabb reduktion, även benämnt "snabb SCR", kan utnyttjas i den första anordningen. Härigenom kan alltså den första tillförseln 210 styras så att reduktionen i den första anordningen i så stor utsträckning som möjligt ske via reaktionsvägar över både kväveoxid NO och kvävedioxid NO2. Härigenom kan kraven på katalysatorvolymen minskas. Reaktionen nyttjar vid snabb reduktion lika delar kvävemonoxid NO och kvävedioxid NO2, vilket gör att ett optimalt värde på molförhållandet N02/NOxligger nära 50%.

Motsvarande förhållande N02_2/NOx_2mellan en andra mängd kvävedioxid N02_2och en andra mängd kväveoxider NOx_2vilka når den andra anordningen kan fastställas och utnyttjas för att styra den andra tillförseln 230 av det andra tillsatsmedlet. Alltså styrs då den andra tillförseln 230 baseras på ett fastställd värde (N02_2/NOx_2) det för det andra förhållandet så att snabb reduktion kan utnyttjas i den andra anordningen. För denna utföringsform kan åtminstone en oxiderande komponent, såsom exempelvis en oxidationskatalysator DOC, vara anordnad uppströms den andra anordningen.

Fackmannen inser att en metod för behandling av en avgasström enligt föreliggande uppfinning dessutom kan implementeras i ett datorprogram, vilket när det exekveras i en dator åstadkommer att datorn utför metoden. Datorprogrammet utgör vanligtvis en del av en datorprogramprodukt 403, där datorprogramprodukten innefattar ett lämpligt digitalt icke-flyktigt/permanent/beständigt/varaktigt lagringsmedium på vilket datorprogrammet är lagrat. Nämnda icke-flyktiga/permanenta/beständiga/varaktiga datorläsbara medium består av ett lämpligt minne, såsom exempelvis: ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Flash-minne, EEPROM (Electrically Erasable PROM), en hårddiskenhet, etc.

Figur 4 visar schematiskt en styrenhet 400. Styrenheten 400 innefattar en beräkningsenhet 401, vilken kan utgöras av väsentligen någon lämplig typ av processor eller mikrodator, t.ex. en krets för digital signalbehandling (Digital Signal Processor, DSP), eller en krets med en förutbestämd specifik funktion (Application Specific Integrated Circuit, ASIC). Beräkningsenheten 401 är förbunden med en, i styrenheten 400 anordnad, minnesenhet 402, vilken tillhandahåller beräkningsenheten 401 t.ex. den lagrade programkoden och/eller den lagrade data beräkningsenheten 401 behöver för att kunna utföra beräkningar. Beräkningsenheten 401 är även anordnad att lagra del- eller slutresultat av beräkningar i minnesenheten 402 .

Vidare är styrenheten 400 försedd med anordningar 411, 412, 413, 414 för mottagande respektive sändande av in- respektive utsignaler. Dessa in- respektive utsignaler kan innehålla vågformer, pulser, eller andra attribut, vilka av anordningarna 411, 413 för mottagande av insignaler kan detekteras som information och kan omvandlas till signaler som kan behandlas av beräkningsenheten 401. Dessa signaler tillhandahålls sedan beräkningsenheten 401. Anordningarna 412, 414 för sändande av utsignaler är anordnade att omvandla beräkningsresultat från beräkningsenheten 401 till utsignaler för överföring till andra delar av fordonets styrsystem och/eller den/de komponenter för vilka signalerna är avsedda, exempelvis till de första och/eller andra doseringsanordningarna.

Var och en av anslutningarna till anordningarna för mottagande respektive sändande av in- respektive utsignaler kan utgöras av en eller flera av en kabel; en databuss, såsom en CAN-buss (Controller Area Network bus), en MOST-buss (Media Orientated Systems Transport bus), eller någon annan busskonfiguration; eller av en trådlös anslutning.

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

Allmänt består styrsystem i moderna fordon av ett kommunikationsbussystem bestående av en eller flera kommunikationsbussar för att sammankoppla ett antal elektroniska styrenheter (ECU:er), eller controllers, och olika på fordonet lokaliserade komponenter. Ett dylikt styrsystem kan innefatta ett stort antal styrenheter, och ansvaret för en specifik funktion kan vara uppdelat på fler än en styrenhet. Fordon av den visade typen innefattar alltså ofta betydligt fler styrenheter än vad som visas i figur 4, vilket är välkänt för fackmannen inom teknikområdet.

Föreliggande uppfinning är i den visade utföringsformen implementerad i styrenheten 400. Uppfinningen kan dock även implementeras helt eller delvis i en eller flera andra vid fordonet redan befintliga styrenheter eller i någon för föreliggande uppfinning dedikerad styrenhet.

Här och i detta dokument beskrivs ofta enheter som att de är anordnade att utföra steg i förfarandet enligt uppfinningen. Detta innefattar även att enheterna är anpassade och/eller inrättade för att utföra dessa förfarandesteg.

Figur 3 visar schematiskt ett avgasbehandlingssystem 350 enligt föreliggande uppfinning vilket med en avgasledning 302 är anslutet till en förbränningsmotor 301. Avgaser som genereras vid förbränningen i motorn 301, det vill säga avgasströmmen 303 (indikerad med pilar), leds förbi en första doseringsanordning 371 anordnad i avgasbehandlingssystemet 350 för att tillhandahålla en första tillförsel 210 av ett första tillsatsmedel till avgasströmmen 303, såsom beskrivs ovan.

Avgasbehandlingssystemet 350 innefattar en första anordning 331 anordnad nedströms den första doseringsanordningen 371 och anordnad för att tillhandahålla en första påverkan 220 på en första mängd kväveoxider NOx_ivilken når den första anordningen 331. Vid denna första påverkan, vilken sker i den första anordningen 331, utnyttjas det första tillsatsmedlet vilket tillförs avgasströmmen 303 vid den första tillförseln 210 .

Avgasbehandlingssystemet 350 innefattar även andra doseringsanordning 372 anordnad nedströms den första anordningen 331 för att tillhandahålla en andra tillförsel 230 av ett andra tillsatsmedel till avgasströmmen 303.

Nedströms den andra doseringsanordningen 372 är en andra anordning 332 anordnad för att tillhandahålla en andra påverkan 240 på en andra mängd kväveoxider NOx_2vilken når den andra anordningen 332. Vi denna andra påverkan 240 utnyttjas det andra tillsatsmedlet vilket tillförds avgasströmmen av den andra doseringsanordningen 372.

Avgasbehandlingssystemet 350 innefattar även åtminstone en doseringsstyrenhet 374 anordnad för att styra åtminstone en av den första tillförseln 210 och den andra tillförseln 230 baserat på en sammanlagd förmåga för den första anordningen 331 att tillhandahålla den första påverkan 220 och för den andra anordningen 332 att tillhandahålla den andra påverkan 240 så att en erforderlig total påverkan på kväveoxider NOxi avgasströmmen 303 tillhandahålls av avgasbehandlingssystemet 350 .

Med andra ord styr doseringsstyrenheten 374 en eller flera av den första doseringsanordningen 371 och den andra doseringsanordningen 372, och/eller pumpar eller liknande anordningar vilka förser dessa doseringsanordningar 371, 372 med tillsatsmedel, så att tillräckligt mycket tillsatsmedel tillförs avgasströmmen totalt sett genom den första doseringsanordningen 371 och den andra doseringsanordningen 372 för att säkerställa en erforderlig total påverkan på kväveoxiderna i avgasströmmen N0X.

Avgasbehandlingssystemet enligt föreliggande uppfinning har motsvarande fördelar som angetts ovan för förfarandet enligt föreliggande uppfinning, exempelvis att aktiviteten för den första anordningen kan styras att komplettera aktiviteten för den andra anordningen, och tvärt om, varigenom en totalt sett effektiv avgasrening tillhandahålls, vilken tar hänsyn till det kompletta avgasbehandlingssystemets förhållanden och/eller egenskaper.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning kan avgasbehandlingssystemet innefatta en första oxidationskatalysator DOCi311 anordnad uppströms den första doseringsanordningen 371 och/eller en andra oxidationskatalysator DOC2312 anordnad nedströms den första anordningen 331. Den första oxidationskatalysatorn DOCi 311 och/eller den andra oxidationskatalysatorn DOC2312 är i så fall anordnade att oxidera kväveföreningar, kolföreningar och/eller kolväteföreningar i avgasströmmen 303 i avgasbehandlingssystemet 350. Vid oxidationen i den första oxidationskatalysatorn DOCi311 oxideras en del av kvävemonoxiderna NO i avgasströmmen 303 till kvävedioxid NO2.

Enligt en utföringsform av uppfinningen kan en första hydrolyskatalysator, vilken kan utgöras av väsentligen vilken lämplig hydrolysbeläggning som helst, och/eller en första mixer vara anordnad i anslutning till den första doseringsanordningen 371. Den första hydrolyskatalysatorn och/eller den första mixern utnyttjas då för att öka hastigheten på nedbrytningen av urea till ammoniak och/eller för att blanda tillsatsmedlet med emissionerna och/eller för att förånga tillsatsmedlet.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning innefattar avgassystemet 350 ett partikelfilter 320 nedströms den första anordningen, eller nedströms den andra oxidationskatalysatorn DOC2 312 om denna ingår i systemet. Partikelfiltret 320 är anordnat för att fånga upp och oxidera sotpartiklar. Avgasströmmen 303 leds här genom partikelfiltrets filterstruktur, varvid sotpartiklar fångas upp i filterstrukturen från den passerande avgasströmmen 303 samt upplagras och oxideras i partikelfiltret.

Den första oxidationskatalysatorn DOCi 311 och/eller den andra oxidationskatalysatorn DOC2 312 är åtminstone delvis belagda med en katalytiskt oxiderande beläggning, där denna oxiderande beläggning kan innefatta åtminstone en ädelmetall, exempelvis platina.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning utgörs partikelfiltret 320 av ett dieselpartikelfilter (Diesel Particulate Filter, DPF). Detta filter utnyttjas alltså för att fånga upp, lagra samt oxidera sotpartiklar i avgasströmmen 303 .

Enligt en annan utföringsform av föreliggande uppfinning utgörs partikelfiltret 320 av ett partikelfilter cDPF vilket åtminstone delvis är belagt med en katalytiskt oxiderande beläggning, där denna oxiderande beläggning kan innefatta åtminstone en ädelmetall. Det vill säga att partikelfiltret 320 åtminstone delvis kan vara belagt med en eller flera ädelmetaller, exempelvis platina. Partikelfiltret cDPF vilket innefattar den oxiderande beläggningen kan ge mer stabila förhållanden för kvävedioxidnivån NO2vid den andra anordningen 332. Dessutom gör utnyttjandet av partikelfiltret cDPF innefattande den oxiderande beläggningen att värdet för kvoten NO2/NOX, det vill säga halten NO2, kan styras. Då partikelfiltret cDPF med den oxiderande beläggningen utnyttjas behövs enligt en utföringsform den andra oxidationskatalysatorn DOC2 312 inte i systemet.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning innefattar det första och/eller det andra tillsatsmedlet ammoniak NH3eller urea, ur vilket ammoniak kan genereras/bildas/frigöras. Detta tillsatsmedel kan till exempel bestå av AdBlue. Det första och det andra tillsatsmedlet kan vara av samma sort, eller kan vara av olika sort.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning innefattar avgasbehandlingssystemet 350 ett system 370 för tillförsel av tillsatsmedel, vilket innefattar åtminstone en pump 373 anordnad att förse den första 371 och andra 372 doseringsanordningen med tillsatsmedel, det vill säga med exempelvis ammoniak eller urea.

Ett exempel på ett sådant system 370 för tillförsel av tillsatsmedel visas schematiskt i figur 3, där systemet innefattar den första doseringsanordningen 371 och den andra doseringsanordningen 372, vilka är anordnade uppströms den första anordningen 331 respektive uppströms den andra anordningen 332. De första och andra doseringsanordningarna 371, 372, vilka ofta utgörs av dosermunstycken som doserar tillsatsmedel till, och blandar detta tillsatsmedel med, avgasströmmen 303, tillhandahålls tillsatsmedel av den åtminstone en pumpen 373 via ledningar 375 för tillsatsmedel. Den åtminstone en pumpen 373 erhåller tillsatsmedlet från en eller flera tankar 376 för tillsatsmedel via en eller flera ledningar 377 mellan tanken/tankarna 376 och den åtminstone en pumpen 373. Det ska här inses att tillsatsmedlet kan vara i flytande form och/eller i gasform. Då tillsatsmedlet är i flytande form är pumpen 373 en vätskepump och de en eller flera tankarna 376 är vätskebehållare. Då tillsatsmedlet är i gasform är pumpen 373 en gaspump och de en eller flera tankarna 376 är gasbehållare. Om både gasformigt och flytande tillsatsmedel utnyttjas anordnas flera tankar och pumpar, där åtminstone en tank och pump är inrättad för tillhandahållande av flytande tillsatsmedel och åtminstone en tank och pump är inrättade för tillhandahållande av gasformigt tillsatsmedel.

Enligt en utföringsform av uppfinningen innefattar den åtminstone en pumpen 3 73 en gemensam pump som matar både den första 371 och andra 372 doseringsanordningen med det första respektive andra tillsatsmedlet. Enligt en annan utföringsform av uppfinningen innefattar den åtminstone en pumpen en första och en andra pump, vilka matar den första 371 respektive den andra 372 doseringsanordningen med det första respektive andra tillsatsmedlet. Tillsatsmedelssystemets 370 specifika funktion finns väl beskriven i den tidigare kända tekniken, och det exakta förfarandet vid insprutning av tillsatsmedel beskrivs därför inte närmare här. Allmänt gäller dock att temperaturen vid insprutningspunkt/SCR-katalysator bör vara över en undre gränsvärdestemperatur för att undvika utfällningar samt bildande av icke önskvärda biprodukter, såsom ammoniumnitrat NH4NO3 • Ett exempel på ett värde för en sådan undre gränsvärdestemperatur kan vara cirka 200 °C. Enligt en utföringsform av uppfinningen innefattar systemet 370 för tillförsel av tillsatsmedel en doseringsstyrenhet 374 anordnad att styra den åtminstone en pumpen 373, så att tillsatsmedel tillförs avgasströmmen. Doseringsstyrenheten 374 innefattar enligt en utföringsform en första pumpstyrningssenhet 378 anordnad att styra den åtminstone en pumpen 3 73, på sådant sätt att en första dosering av det första tillsatsmedlet tillförs avgasströmmen 303 via den första doseringsanordningen 371. Doseringsstyrenheten 374 innefattar även en andra pumpstyrningsenhet 379 anordnad att styra den åtminstone en pumpen 3 73 på sådant sätt att en andra dosering av det andra tillsatsmedlet tillförs avgasströmmen 303 via den andra doseringsanordningen 372.

De första och andra tillsatsmedlen utgörs vanligen av samma typ av tillsatsmedel, exempelvis urea. Dock kan, enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning, det första tillsatsmedlet och det andra tillsatsmedlet vara av olika typer, exempelvis urea och ammoniak, vilket gör att doseringen till var och en av de första 331 och andra 332 anordningarna, och därmed även funktionen för var och en av de första 331 och andra 332 anordningarna kan optimeras även med avseende på typ av tillsatsmedel. Om olika typer av tillsatsmedel utnyttjas innefattar tanken 376 flera deltankar, vilka innehåller de olika respektive typerna av tillsatsmedel. En eller flera pumpar 373 kan utnyttjas för att tillhandahålla de olika typerna av tillsatsmedel till den första doseringsanordningen 371 och den andra doseringsanordningen 372. Såsom nämns ovan är de en eller flera tankarna och de en eller flera pumparna anpassade efter tillsatsmedlets tillstånd, det vill säga efter om tillsatsmedlet är gasformigt eller flytande.

De en eller flera pumparna 373 styrs alltså av en doseringsstyrenhet 374, vilken genererar styrsignaler för styrning av tillförsel av tillsatsmedel så att önskad mängd insprutas i avgasströmmen 303 med hjälp av den första 371 respektive andra 372 doseringsanordningen uppströms den första 331 respektive andra 332 anordningen. Mer i detalj är den första pumpstyrningsenhet 378 anordnad att styra antingen en gemensam pump, eller en för den första doseringsanordningen 371 dedikerad pump, varigenom den första doseringen styrs att tillföras avgasströmmen 303 via den första doseringsanordningen 371. Den andra pumpstyrningsenheten 379 är anordnad att styra antingen en gemensam pump, eller en för den andra doseringsanordningen 372 dedikerad pump, varigenom den andra doseringen styrs att tillföras avgasströmmen 303 via den andra doseringsanordningen 372.

Avgasbehandlingssystemet 350 kan även vara försett med en eller flera sensorer, såsom en eller flera NOx-, NO2- och/eller temperatursensorer 361, 362, 363, 364, 365 exempelvis anordnade vid inloppet till oxidationskatalysatorn 311, vid inloppet till den första anordningen 331, vid utloppet från den första anordningen 331, vid inloppet till oxidationskatalysatorn 312 vid inloppet till den andra anordningen 332 och/eller vid utloppet från den andra anordningen 332, för bestämning av kväveoxider, kvävedioxid och/eller temperaturer i avgasbehandlingssystemet.

Styrenheten 360 är anordnad att tillhandahålla styrsignaler och/eller signaler motsvarande mätningarna gjorda av de en eller flera NOx-, NO2- och/eller temperatursensorerna 361, 362, 363, 364, 365 till en åtminstone en doseringsstyrenhet 374. Den en åtminstone en doseringsstyrenheten 374 baserar sedan styrningen av tillförsel av doseringsmedel baserat på dessa styrsignaler och eller mätsignaler.

Den åtminstone en doseringsstyrenheten 374 är enligt en utföringsform anordnad att styra den andra tillförseln 230 av det andra tillsatsmedlet så att den andra tillförseln 230 minskar. Om den första anordningen 331 genom den första påverkan 220 själv kan tillhandahålla en erforderlig total påverkan på kväveoxiderna NOxså kan den åtminstone en doseringsstyrenheten 374 styra den andra tillförsel 230 så att ett avbrott av den andra tillförseln 230 resulterar av styrningen. Såsom nämns ovan kan ett sådant avbrott av andra tillförseln 230 utnyttjas för regenerering av den andra anordningen 332.

Den åtminstone en styrenheten 374 är i figuren ritad såsom innefattande separat markerade enheter 378, 379. Dessa enheter 378, 379 kan vara logiskt separerade men vara fysiskt implementerade i samma enhet, eller kan vara både logiskt och fysiskt gemensamt anordnade/implementerade. Exempelvis kan dessa enheter 378, 379 motsvara olika grupper av instruktioner, exempelvis i form av programkod, vilka matas in i, och utnyttjas av, en processor då respektive enhet är aktiv/utnyttjas för att utföra respektive förfarandesteg.

Förfarandet enligt föreliggande uppfinning kan implementeras i väsentligen alla avgasbehandlingssystem innefattande ovan beskrivna första doseringsanordning 371, ovan beskrivna första anordning 331, ovan beskrivna andra doseringsanordning 372 och ovan beskrivna andra anordning 332. Var och en av den första anordningen 331 och den andra anordningen 332 kan vara anordnade på ett antal olika sätt och ha ett antal olika egenskaper/funktioner, såsom beskrivs i exemplen i följande stycken.

Enligt olika utföringsformer av föreliggande uppfinning innefattar den första anordningen 331 en konfiguration i gruppen av: - en första selektiv katalytisk reduktionskatalysator SCRinedströms följd av en första slip-katalysator SCi, där den första slip-katalysatorn SCiär anordnad att oxidera en rest av tillsatsmedel och/eller att bistå den första selektiva katalytiska reduktionskatalysatorn SCRimed en ytterligare reduktion av kväveoxider N0Xi avgasströmmen 303; och - en första slip-katalysator SCinedströms följd av en första selektiv katalytisk reduktionskatalysator SCRinedströms följd av en ytterligare första slip-katalysator SCib, där den första slip-katalysatorn SCioch/eller den ytterligare första slip-katalysatorn SCibär anordnade att oxidera tillsatsmedel och/eller att bistå den första selektiva katalytiska reduktionskatalysatorn SCRimed en reduktion av kväveoxider NOxi avgasströmmen 303.

Den första slip-katalysator SCikan i dessa konfigurationer vara anordnad i första hand för reduktion av kväveoxider NOxoch i andra hand för oxidation av tillsatsmedel i avgasströmmen 303.

Enligt olika utföringsformer av föreliggande uppfinning innefattar den andra anordningen 332 någon i gruppen av: - en andra selektiv katalytisk reduktionskatalysator SCR2; och - en andra selektiv katalytisk reduktionskatalysator SCR2nedströms följd av en andra slip-katalysator SC2, där den andra slip-katalysatorn SC2är anordnad att oxidera en rest av tillsatsmedel och/eller att bistå den andra selektiva katalytiska reduktionskatalysatorn SCR2med en ytterligare reduktion av kväveoxider NOxi avgasströmmen 303.

I detta dokument avses med selektiv katalytisk reduktionskatalysator SCR en traditionell SCR-katalysator (Selective Catalytic Reduction). SCR-katalysatorer använder ett tillsatsmedel, ofta ammoniak NH3, eller en sammansättning ur vilken ammoniak kan genereras/bildas, vilket utnyttjas för reduktionen av kväveoxiderna NOxi avgaserna. Tillsatsmedlet sprutas in i den från förbränningsmotorn resulterande avgasströmmen uppströms om katalysatorn såsom beskrivs ovan. Det till katalysatorn tillförda tillsatsmedlet adsorberas (upplagras) i katalysatorn, i form av ammoniak NH3, varvid en redox-reaktion kan ske mellan kväveoxider N0Xi avgaserna och genom tillsatsmedlet tillgänglig ammoniak NH3.

I detta dokument avses med slip-katalysator SC en katalysator vilken är anordnad att oxidera tillsatsmedel och/eller att bistå en selektiv katalytisk reduktionskatalysator SCR med en reduktion av kväveoxider N0Xi nämnda avgasström 303. Utnyttjandet av en första slip-katalysator SCii den första anordningen 331 möjliggör en större belastning och därmed ett bättre utnyttjande av den första selektiva katalytiska reduktionskatalysatorn SCRioch möjliggör även en sänkning av starttemperaturen ("light off"-temperaturen) för NOx-reduktionen. Slip-katalysatorn SC kan även oxidera kvävemonoxid NO och/eller kolväten HC i avgasströmmen, varvid värme/exoterm skapas.

Att i den första anordningen 331 innefatta en slip-katalysator SCioch/eller den ytterligare första slip-katalysatorn SCibvilken är multifunktionell, och därmed reducerar kväveoxider NOxgenom utnyttjande av tillsatsmedlet och även oxiderar tillsatsmedlet, medför ett antal fördelar för avgasbehandlingssystemet. Den första slip-katalysatorn SCioch/eller den ytterligare första slip-katalysatorn SCibkan här utnyttjas i symbios med den första reduktionskatalysatorn SCRiså att aktiviteten hos den första slip-katalysatorn SCioch/eller hos den ytterligare första slip-katalysatorn SCibmed avseende på reduktion av kväveoxider NOxoch oxidation av rester av tillsatsmedel, samt slip-katalysatorns SCi, SCibinlagringskarakteristik för tillsatsmedel, utgör ett komplement till funktionen för den första reduktionskatalysatorn SCRi. Kombinationen av dessa egenskaper för den första anordningen 331 innefattande den första reduktionskatalysatorn SCRi, den första slip-katalysatorn SCioch/eller den ytterligare första slip-katalysatorn SCibgör att en högre omvandlingsgrad kan erhållas över den första anordningen 331. Dessutom ger utnyttjandet av den första slip-katalysatorn SCioch/eller av den ytterligare första slip-katalysatorn SCibi den första anordningen 331 förutsättningar för att undvika att en oselektiv oxidation av reduktionsmedel sker i nedströms den första anordningen 331 placerade komponenter i avgasbehandlingssystemet, vilka möjligtvis kan innefatta platinametaller.

Vidare har det vid tester visat sig att reduktionen av kväveoxider N0Xmed den första multifunktionella slip-katalysatorn SCioch/eller med den ytterligare första slip-katalysatorn SCibi den första anordningen 331 blir oväntat effektiv. Detta har visat sig bero på att det vid den första slip-katalysatorn SCioch/eller vid den ytterligare första slip-katalysatorn SCibi den första anordningen 331 finns tillräckligt mycket kväveoxider N0Xi avgasströmmen 303 för att en effektiv reduktion av kväveoxider NOxska kunna erhållas. Med andra ord kan den relativt goda tillgången på kväveoxider NOxvid den första slip-katalysatorn SCioch/eller vid den ytterligare första slip-katalysatorn SCibutnyttjas för att åstadkomma en mycket god prestanda och/eller en mycket god utnyttjandegrad när en multifunktionell slipkatalysator SCi och/eller en ytterligare första slip-katalysator SCibutnyttjas i den första anordningen 331.

Den första selektiva katalytiska reduktionskatalysatorn SCRi, den första slip-katalysatorn SCioch/eller den ytterligare första slip-katalysatorn SCibkan utnyttjas i syfte att skapa värme, exempelvis genom oxidering av kolväten HC i avgasströmmen, vilket möjliggör regenerering av svavelkontaminerade komponenter, såsom katalysatorn och/eller nedströms denna anordnade komponenter. Vid regenereringen av de svavelkontaminerade komponenterna reduceras mängden svavel som finns inlagrad i komponenterna.

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

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

Föreliggande uppfinning är inte begränsad till de ovan beskrivna utföringsformerna av uppfinningen utan avser och innefattar alla utföringsformer inom de bifogade självständiga kravens skyddsomfång.

Claims (21)

1. Förfarande i ett avgasbehandlingssystem (350) för b e handling av e n avga s s t röm (303) v i 1k e n res u11 erar från en förbränning i en förbränningsmotor (301) och innefattar kväveoxider NOx , kännetecknat av - en första tillförsel (210) av ett första tillsatsmedel i nämnda avgasström (303) genom utnyttjande av en första doseringsanordning (371) anordnad i nämnda avgasbehandlingssystem (350); - en första reduktion (220) av en första mängd kväveoxider NOx i vilken når en första anordning (331) anordnad nedströms nämnda första doseringsanordning (371) för att reducera nämnda första mängd kväveoxider NOx i genom utnyttjande av nämnda första tillsatsmedel, där nämnda första reduktion (220) innefattar en första reduktion av nämnda första mängd kväveoxider NOx - s medelst en första selektiv katalytisk reduktionskatalysator (SCRi ), följd av en reduktion av kväveoxider NOx och/eller oxidation av eventuellt tillsatsmedel i nämnda avgasström (303) medelst en första slipkatalysator (SCi) ; - en andra tillförsel (230) av ett andra tillsatsmedel i nämnda avgasström (303) genom utnyttjande av en andra doseringsanordning (372) anordnad nedströms nämnda första anordning (331); och - en andra reduktion (240) av en andra mängd kväveoxider NOx ? vilken når en andra anordning (332) anordnad nedströms nämnda andra doseringsanordning (372) för att reducera nämnda andra mängd kväveoxider NOx 2 genom utnyttjande av nämnda första och/eller andra tillsatsmedel; varvid - åtminstone en av nämnda första tillförsel (210) och nämnda andra tillförsel (230) styrs baserat på en sammanlagd förmåga för nämnda första anordning- (331) att tillhandahålla nämnda första reduktion (220) och för nämnda andra anordning (332) att tillhandahålla nämnda andra reduktion (240) så att en erforderlig total reduktion av nämnda kväveoxider NOx i nämnda avgasström (303) tillhandahålls av nämnda a. v g asbe h a. n d 1 i n g s s y s t e m (3 5 0 ) ; o c h - nämnda styrning av nämnda första tillförsel (210) av nämnda första tillsatsmedel resulterar i en ökning av nämnda första tillförsel (210) av nämnda första tillsatsmedel, vilken utförs så att ett slip av tillsatsmedel ut från nämnda första selektiva katalytiska reduktionskatalysator (SCRi ) uppstår och väsentligen kan lagras och/eller oxideras i nämnda första slipkatalysator (SCi) .

2. Förfarande enligt patentkrav i, varvid nämnda styrning av nämnda andra tillförsel (230) resulterar i en minskning av nämnda andra tillförsel (230).

3. Förfarande enligt patentkrav 2, varvid nämnda minskning av nämnda andra tillförsel (230) motsvarar ett avbrott av nämnda andra tillförsel (230) av nämnda andra tillsatsmedel om nämnda första anordning (331) genom nämnda första reduktion (220) själv kan tillhandahälla nämnda erforderliga totala reduktion av nämnda kväveoxider NOx i nämnda avgasström (303).

4. Förfarande enligt något av patentkrav 2-3, varvid nämnda andra anordning (332) regenereras under och/eller efter nämnda minskning av nämnda andra tillförsel (230).

5. Förfarande enligt patentkrav 4, varvid rester av nämnda andra tillsatsmedel vilka finns i nämnda andra anordning (332) elimineras via nämnda regenerering,

6. Förfarande enligt något av patentkrav 1-5, varvid nämnda slip av tillsatsmedel beror på att en täckningsgrad för tillsatsmedel i nämnda första selektiva katalytiska reduktionskatalysator (SCRi ) vid nämnda ökning av nämnda första tillförsel (210) nämnda första tillsatsmedel överstiger ett värde för maximal täckningsgrad för tillsatsmedel i nämnda första selektiva katalytiska reduktionskatalysator (SCRi ),

7. Förfarande enligt patentkrav 1, varvid nämnda styrning av nämnda andra tillförsel (230) av nämnda, andra tillsatsmedel resulterar i en ökning av nämnda andra tillförsel (230) av nämnda andra tillsatsmedel.

8. Förfarande enligt något av patentkrav 1-7, varvid nämnda erforderliga totala reduktion av nämnda kväveoxider NOx i nämnda avgasström (303) fastställs baserat på aktuella uppmätta, modellerade och/eller predikterade driftsförhållanden för nämnda förbränningsmotor (301) .

9. Förfarande enligt något av patentkrav 1-8, varvid nämnda erforderliga totala reduktion av nämnda kväveoxider NOx i nämnda avgasström (303) fastställs baserat, på åtminstone ett gränsvärde för emission av kväveoxider NOx .

10. Förfarande enligt patentkrav 9, varvid nämnda åtminstone ett gränsvärde utgörs av en eller flera av: - ett gränsvärde motsvarande ett lagkrav för emission av kväveoxider NOx ; - ett av myndigheter fastställt gränsvärde motsvarande en tillåten emission av kväveoxider NOx ; och - ett gränsvärde motsvarande en maximalt önskad emission av kväveoxider NOx .

11. Förfarande enligt något av patentkrav 1-10, varvid nämnda förmåga för nämnda första anordning (331) att tillhandahålla nämnda första reduktion (220) beror av en eller flera av: - katalytiska egenskaper för nämnda första anordning (331); - en katalysatortyp för nämnda första anordning (331); - ett temperaturintervall inom vilket nämnda första anordning (331) är aktiv; - en täckningsgrad av tillsatsmedel för nämnd.a första anordning (331); och - en temperatur vid nämnda första anordning (331) .

12. Förfarande enligt något av patentkrav 1-11, varvid nämnda förmåga för nämnda andra anordning (332) att tillhandahålla nämnda andra reduktion (240) beror av en eller flera, av: - katalytiska egenskaper för nämnda andra anordning (332); - en katalysatortyp för nämnda andra anordning (332); - ett temperaturintervall inom vilket nämnda andra anordning (332) är aktiv; - en täckningsgrad av tillsatsmedel för nämnd.a andra anordning ( 33 2); och - en temperatur vid nämnda andra anordning (332) .

13. Förfarande enligt något av patentkrav 1-12, varvid nämnda första mängd kväveoxider NOx i motsvaras av ett första förhållande N02 _i /NOx _i mellan en första mängd kvävedioxid N02 _i och en första, mängd kväveoxider NOx i vilken når nämnda första anordning (331); varvid nämnda första tillförsel (210) av nämnda första tillsatsmedel baseras pä ett fastställt värde (N02_i/NOx_i) det för nämnda första förhållande så att snabb reduktion kan utnyttjas i nämnda första anordning (331).

14. Förfarande enligt patentkrav 13, varvid nämnda fastställda värde för nämnda första (N02_.i/NOx„i) utgörs av ett i gruppen av: - ett uppmätt värde; - ett modellerat värde; - ett predikterat värde.

15. Datorprogram innefattande programkod, vilket när nämnda programkod exekveras i en dator åstadkommer att nämnda dator utför förfarandet enligt något av patentkrav 1-14.

16. Datorprogramprodukt innefattande ett datorläsbart medium och ett datorprogram enligt patentkrav 15, varvid nämnda datorprogram är innefattat i nämnda datorläsbara medium.

17. Avgasbehandlingssystem (350) anordnad för behandling a v e n a. v g a s s t. r ö m (3 0 3 ) v ilken re s u 11 e r a r f rån en f ö r b ränni n g i en förbränningsmotor (301) och innefattar kväveoxider NOx , kännetecknat av - en första doseringsanordning (371) anordnad i nämnda avgasbehandlingssystem (350) för att tillhandahålla en första tillförsel (210) av ett första tillsatsmedel i nämnda avgås ström (3 0 3) ; - en första anordning (331) anordnad nedströms nämnda första doseringsanordning (371) för att tillhandahålla en första reduktion. (220) av en första mängd kväveoxider NOK i vilken når nämnda första anordning (331) genom utnyttjande av nämnda första tillsatsmedel, där nämnda första anordning (331) innefattar en första selektiv katalytisk reduktionskatalysator (SCRi ) nedströms följd, av en första slip-katalysator (SCi), och där nämnda första slip-katalysator (SCi ) är anordnad att oxidera en rest av tillsatsmedel och/eller att bistå nämnda första selektiva katalytiska reduktionskatalysator (SCRi ) med en ytterligare reduktion av kväveoxider NOx i nämnda avgasström (303) ; - en andra doseringsanordning (372) anordnad nedströms nämnda första anordning (331) för att tillhandahålla en andra tillförsel (230) av ett andra tillsatsmedel i nämnd.a avgås ström (3 0 3 ) ; - en andra anordning (332) anordnad nedströms nämnda andra doseringsanordning (372) för att tillhandahålla en andra reduktion (240) av en andra mängd, kväveoxider NOx 2 vilken när nämnda andra anordning (332) genom utnyttjande av nämnda första och/eller andra tillsatsmedel; och - åtminstone en doseringsstyrenhet (374) anordnad, för att styra åtminstone en av nämnda första tillförsel (210) och nämnda andra tillförsel (230) baserat på en sammanlagd förmåga för nämnda första anordning (331) att tillhandahålla nämnda första reduktion (220) och för nämnda andra anordning (332) att tillhandahålla nämnda andra reduktion. (240) så att en. erforderlig total reduktion av nämnda kväveoxider NOx i nämnda avgasström (303) tillhandahålls av nämnda avgasbehandlingssystem (350), där nämnda åtminstone en doseringsstyrenhet (374) är anordnad att styra nämnda första tillförsel (210) av nämnda första tillsatsmedel så att styrningen resulterar i en ökning av nämnda första tillförsel (210) av nämnda första tillsatsmedel, varvid ett slip av tillsatsmedel ut frän. nämnda första selektiva, katalytiska, reduktionskatalysator (SCRi ) uppstår och väsentligen kan lagras och/eller oxideras i nämnda första slipkatalysator (SCi ).

18. Avgasbehandlingssystem. (350) enligt patentkrav 17, varvid nämnda åtminstone en doseringsstyrenhet (374) är anordnad att styra nämnda andra tillförsel (230) av nämnda andra tillsatsmedel så att nämnda andra tillförsel (230) av-nämnda andra tillsatsmedel minskar.

19. Avgasbehandlingssystem (350) enligt patentkrav 18, varvid nämnda åtminstone en doseringsstyrenhet (374) är anordnad att styra nämnda andra tillförsel (230) så att minskningen av nämnda andra tillförsel (230) motsvarar ett avbrott av nämnda andra tillförsel (230) av nämnda andra tillsatsmedel om nämnda första anordning (331) genom nämnda första reduktion (220) själv kan tillhandahälla nämnda erforderliga totala reduktion av nämnda kväveoxider NOx i nämnda avgasström (303).

20. Avgasbehandlingssystem (350) enligt något av patentkrav 17-19, varvid nämnda första anordning (331) innefattar en första slip-katalysator (SCi ) nedströms följd av en första selektiv katalytisk reduktionskatalysator (SCRi ) nedströms följd av en ytterligare första slip-katalysator (SCib ), där nämnda första slip-katalysator (SCi ) och/eller nämnda ytterligare första slip-katalysator (SCib ) är anordnade att oxidera tillsatsmedel och/eller att bistå nämnda första selektiva katalytiska reduktionskatalysator (SCRi ) med en reduktion av kväveoxider NOx i nämnda avgasström (303).

21. Avgasbehandlingssystem (350) enligt något av patentkrav 17-20, varvid nämnda andra anordning (332) innefattar någon i gruppen av: - en andra selektiv katalytisk reduktionskatalysator (SCR? ); och - en andra selektiv katalytisk reduktionskatalysator (SCR2 ) nedströms följd av en andra slip-katalysator (SC2) , där nämnda andra slip-katalysator (SC2 ) är anordnad att oxidera en rest av tillsatsmedel och/eller att bistå nämnda andra selektiva katalytiska reduktionskatalysator (SCR2 ) med en ytterligare reduktion av kväveoxider NOx i nämnda avgasström (303).