СПОСОБ, ОТНОСЯЩИЙСЯ К СИСТЕМЕ SCR, И СИСТЕМА SCR
METHOD PERTAINING TO SCR SYSTEM AND SCR SYSTEM

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу, относящемуся к системе SCR. Изобретение также относится к компьютерному программному продукту, содержащему программный код для компьютера для воплощения способа в соответствии с изобретением. Он также относится к системе SCR и к моторному транспортному средству, оборудованному системой SCR.
Уровень техники
В настоящее время в транспортных средствах используется, например, мочевина в качестве восстанавливающего агента в системах SCR (избирательного каталитического восстановления), которые содержат катализатор SCR, в котором упомянутый восстанавливающий агент и газообразный NOx могут реагировать и могут быть преобразованы в газообразный азот и воду. Различные типы восстанавливающих агентов могут использоваться в системах SCR. AdBlue представляет собой пример обычно используемого восстанавливающего агента.
Один тип системы SCR содержит контейнер, который содержит восстанавливающий агент. Система также имеет насос, выполненный с возможностью отбора упомянутого восстанавливающего агента из контейнера через всасывающий шланг и подачи его через напорный шланг в дозирующий модуль, расположенный рядом с выхлопной системой транспортного средства, например рядом с выхлопной трубой выхлопной системы. Дозирующий модуль выполнен с возможностью впрыска необходимого количества восстанавливающего агента в выхлопную трубу перед катализатором SCR в соответствии с рабочими процедурами, которые сохранены в модуле управления транспортного средства. Для более простой регулировки давления, когда дозируемая величина мала или отсутствует, система содержит также обратный шланг, который возвращается обратно в контейнер с напорной стороны системы.
X
2
2
В настоящее время предусмотрены системы SCR, которые имеют SCR с фильтром с функциональным покрытием, также обозначаемым SCRF, для очистки выхлопов двигателя внутреннего сгорания. Этот фильтр позволяет начать дозирование восстанавливающего агента и преобразование NO на раннем этапе, то есть вскоре после запуска упомянутого двигателя внутреннего сгорания. Недостаток использования такого SCRF состоит в том, что в относительно высокой степени происходит выпуск NO. NO необходим в системе SCRF для обеспечения чистого сгорания сажи в упомянутом фильтре, так называемой пассивной регенерации. Фильтр с покрытием с функцией SCR тем самым представляет собой сильно ослабленную пассивную регенерацию по сравнению с обычным фильтром частиц.
Для того чтобы достичь регенерации SCRF, необходима так называемая активная регенерация. Однако она является нежелательной по нескольким причинам. Одна причина состоит в том, что дорогостоящие компоненты, содержащие драгоценный металл, необходимый для достижения требуемой функции упомянутой регенерации. В некоторых случаях требуется внешний инжектор для восстанавливающих агентов на основе углеводорода, для выполнения активной регенерации требуемого качества.
В WO 2011060111 описаны система и способ для обработки выхлопных газов. Система содержит фильтр частиц с покрытием для выполнения функции SCR.
В WO 2010/075345 описаны система и способ для обработки выхлопных газов. Система содержит фильтр частиц с покрытием для выполнения функции SCR.
Сущность изобретения
Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить новый и предпочтительный способ, относящийся к системе SCR.
Другая цель изобретения состоит в том, чтобы предложить новую и предпочтительную систему SCR и новую и предпочтительную компьютерную программу, относящуюся к системе SCR, которая обеспечивает улучшенные рабочие характеристики во время "холодного" запуска транспортного средства.
Еще одна другая цель изобретения состоит в том, чтобы предложить способ, относящийся к системе SCR, систему SCR и компьютерную программу, относящуюся к системе SCR, в которой может быть исключена активная регенерация фильтра с функциональным покрытием SCR.
Еще одна цель изобретения состоит в том, чтобы предложить альтернативный способ, альтернативное устройство и альтернативную компьютерную программу, относящуюся к системе SCR.
Некоторые из этих целей достигаются с помощью способа, относящегося к системе SCR, в соответствии с п. 1. Другие цели достигаются с помощью устройства по п. 7. Предпочтительные варианты осуществления представлены в зависимых пунктах формулы изобретения.
X
В соответствии с аспектом изобретения предложен способ, относящийся к системе SCR, в котором восстанавливающий агент подают в поток выхлопных газов из двигателя для очистки упомянутого выхлопного газа в отношении, помимо прочего, содержания NO, в котором упомянутая система SCR содержит катализатор SCR и перед упомянутым катализатором SCR расположен фильтр с функциональным покрытием SCR, первый дозирующий модуль для предоставления восстанавливающего агента расположен перед упомянутым фильтром и второй дозирующий модуль для предоставления восстанавливающего агента расположен перед упомянутым катализатором SCR и после упомянутого фильтра, содержащий следующие этапы:
- непрерывно определяют перепад давления на упомянутом фильтре;
- в случае когда это применимо, управляют дозированием упомянутого первого и второго модулей дозирования на основе определенного, таким образом, перепада давления на упомянутом фильтре.
X
X
X
X
В соответствии с аспектом изобретения непрерывно определяют общую потребность в восстанавливающем агенте для оптимальной реакции между дозируемым восстанавливающим агентом и газообразным NO в упомянутых выхлопных газах. Эта общая потребность в соответствии с вариантом осуществления может быть определена на основе определенного содержания NO в упомянутых выхлопных газах из упомянутого двигателя. Упомянутое определенное содержание NO в соответствии с вариантом осуществления можно детектировать, используя соответствующий датчик. В соответствии с альтернативным вариантом осуществления упомянутая общая потребность может быть определена на основе расчетного содержания NO в упомянутых выхлопных газах, в котором упомянутый расчет может быть основан на разных параметрах, таких как, например, впрыскиваемое количество топлива в упомянутый двигатель. Упомянутая определенная общая потребность в восстанавливающем агенте в соответствии со способом по изобретению дозируется, используя первый дозирующий модуль, второй дозирующий модуль или одновременно упомянутый первый дозирующий модуль и упомянутый второй дозирующий модуль.
2
X
Благодаря предоставлению двух дозирующих модулей для впрыска восстанавливающего агента дозирование восстанавливающего агента перед упомянутым фильтром может быть адаптировано в отношении накопления сажи в упомянутом фильтре. Упомянутый перепад давления на упомянутом фильтре связан с преобладающим накоплением сажи. Система SCR может быть выполнена с возможностью дозирования меньшего количества восстанавливающего агента, используя упомянутый первый дозирующий модуль, когда упомянутый перепад давления относительно высокий. Таким образом, предпочтительно достигается способ, в котором достаточное количество NO будет предоставлено для пассивной регенерации сажи, содержащейся в упомянутом фильтре. Система SCR может в соответствии с этим аспектом дозировать большее количество восстанавливающего агента для достижения требуемого преобразования NO в катализаторе SCR после упомянутого фильтра.
X
При нормальном накоплении сажи в упомянутом фильтре как упомянутый первый дозирующий модуль, так и упомянутый второй дозирующий модуль могут использоваться для достижения максимального преобразования NO и минимального проскока аммиака.
В соответствии с аспектом изобретения может быть обеспечена пассивная регенерация упомянутого фильтра с функциональным покрытием SCR. Предпочтительно, уменьшается необходимость во внешнем дозирующем модуле для предоставления восстанавливающего агента на основе углеводорода.
Предпочтительно, риск формирования кристаллов дозируемого восстанавливающего агента уменьшается, поскольку два предоставленных дозирующих модуля могут взаимодействовать в отношении общего количества дозируемого восстанавливающего агента.
Предпочтительно, менее громоздкий катализатор SCR может быть предусмотрен, поскольку упомянутый фильтр с функциональным покрытием SCR частично выполнен с возможностью функционирования в качестве катализатора SCR, который может способствовать тому, что потребуется меньших размеров контейнер для содержания упомянутого восстанавливающего агента.
Способ может дополнительно содержать следующий этап:
X
- определяют содержанине NO в выхлопных газах на основе общей потребности в дозировании восстанавливающего агента. Таким образом может быть определена общая потребность в дозировании восстанавливающего агента надежным и устойчивым к ошибкам способом.
Способ может содержать следующий этап:
- при определении высокого перепада давления, соответствующего высокой степени накопления частиц в упомянутом фильтре, управляют дозированием упомянутых дозирующих модулей для меньшего дозирования упомянутым первым дозирующим модулем. Таким образом определяют общее количество дозируемого агента, который требуется дозировать. Такое общее количество в соответствии с данным вариантом осуществления должно быть дозировано как из упомянутого первого дозирующего модуля, так и из упомянутого второго дозирующего модуля. В результате управления упомянутым дозированием упомянутыми дозирующими модулями для меньшего дозирования упомянутым первым дозирующим модулем меньшую часть упомянутого общего количества восстанавливающего агента дозируют с упомянутым первым дозирующим модулем в соответствии с данным вариантом осуществления. Таким образом, пассивная регенерация упомянутого фильтра может быть достигнута простым и устойчивым к ошибкам способом. Таким образом, эффективно может быть предотвращено засорение упомянутого фильтра.
Способ может содержать следующий этап:
X
- при определении низкого перепада давления, соответствующего низкой степени накопления частиц в упомянутом фильтре управляют дозированием упомянутых дозирующих модулей с более высоким дозированием упомянутым первым дозирующим модулем. Общее количество дозируемого агента, который должен быть дозирован, определяют таким образом. Такое общее количество в соответствии с данным вариантом осуществления должно быть дозировано как из упомянутого первого дозирующего модуля, так и из упомянутого второго дозирующего модуля. Путем управления упомянутым дозированием упомянутыми дозирующими модулями при большей степени дозирования упомянутым первым дозирующим модулем большая часть упомянутого общего количества восстанавливающего агента дозируется упомянутым первым дозирующим модулем в соответствии с данным вариантом осуществления. Таким образом может быть достигнута высокая степень преобразования NO в потоке выхлопных газов из двигателя.
Упомянутое управление на основе определенного перепада давления может быть активировано, когда одновременно упомянутый фильтр и упомянутый катализатор SCR достигли своей соответствующей рабочей температуры. Под рабочей температурой здесь понимают температуру, при которой упомянутый катализатор SCR может работать требуемым образом. Упомянутая рабочая температура может находиться в пределах интервала температур, в котором катализатор SCR имеет нормальный рабочий диапазон.
X
При "холодном" запуске дозирование восстанавливающего агента может быть выполнено только с использованием упомянутого первого дозирующего модуля независимо от упомянутого перепада давления. При "холодном" запуске дозирование восстанавливающего агента может быть выполнено только с использованием упомянутого первого дозирующего модуля на основе определенного потока NO в упомянутых выхлопных газах. Таким образом эффективная обработка выхлопных газов может быть инициирована на раннем этапе без необходимости ожидания, пока катализатор SCR достигнет своей рабочей температуры. Таким образом, обеспечивается благоприятный для окружающей среды способ, относящийся к системе SCR.
Способ легко воплощается в существующих моторных транспортных средствах. Программный код, относящийся к системе SCR, в соответствии с изобретением может быть установлен в модуле управления транспортного средства во время изготовления транспортного средства. Покупатель транспортного средства, таким образом, имеет возможность выбора функции способа в качестве варианта выбора. В качестве альтернативы программный код для выполнения инновационного способа, относящегося к системе SCR, может быть установлен в модуль управления транспортного средства во время модернизации на станции технического обслуживания, в этом случае программный код может быть загружен в запоминающее устройство в модуль управления. Воплощение инновационного способа, таким образом, является эффективным по затратам. Изобретение, таким образом, представляет эффективное по затратам решение для проблем, обозначенных выше.
Программный код, который содержит программный код, относящийся к системе SCR, может быть обновлен или заменен. Кроме того, разные части программного кода, относящегося к системе SCR, могут быть заменены независимо друг от друга. Такая модульная конфигурация является предпочтительной с точки зрения технического обслуживания.
X
В соответствии с аспектом настоящего изобретения предусмотрен способ, относящийся к системе SCR, в котором восстанавливающий агент подают в поток выхлопных газов из двигателя для очистки упомянутого выхлопного газа в отношении, помимо прочего, содержания NO, в котором упомянутая система SCR содержит катализатор SCR и перед упомянутым катализатором SCR установлен фильтр с функциональным покрытием SCR, первый дозирующий модуль для подачи восстанавливающего агента расположен перед упомянутым фильтром, и второй дозирующий модуль для подачи восстанавливающего агента расположен перед упомянутым катализатором SCR и после упомянутого фильтра;
- непрерывно определяют разность давлений на упомянутом фильтре;
- непрерывно определяют общую необходимость в дозировании восстанавливающего агента;
- в случае, когда это применимо, управляют дозированием упомянутого первого и второго дозирующих модулей на основе определенного таким образом перепада давления на упомянутом фильтре;
- на основе упомянутой общей необходимости дозирования восстанавливающего агента при определенном высоком перепаде давления, соответствующем высокой степени накопления частиц в упомянутом фильтре, управляют упомянутым дозированием упомянутых дозирующих модулей до меньшего дозирования упомянутого первого дозирующего модуля;
- на основе упомянутой общей необходимости упомянутого дозирования восстанавливающего агента при определенном низком перепаде давления, соответствующем низкому накоплению частиц в упомянутом фильтре, управляют упомянутым дозированием упомянутых дозирующих модулей для большего дозирования упомянутого первого дозирующего модуля.
X
В соответствии с аспектом изобретения предусмотрена система SCR, в которой восстанавливающий агент подают в поток выхлопных газов от двигателя для очистки упомянутых выхлопных газов в отношении, помимо прочего, содержания NO, в которой упомянутая система SCR содержит катализатор SCR и перед упомянутым катализатором SCR установлен фильтр с функциональным покрытием SCR, первый дозирующий модуль для подачи восстанавливающего агента установлен перед упомянутым фильтром, и второй дозирующий модуль для подачи восстанавливающего агента установлен перед упомянутым катализатором SCR и после упомянутого фильтра. Система SCR может содержать:
- средство для непрерывного определения перепада давления на упомянутом фильтре;
- средство для (когда это применимо) управления упомянутым дозированием упомянутым первым дозирующим модулем и упомянутым вторым дозирующим модулем на основе определенного таким образом перепада давления на упомянутом фильтре.
Система SCR может дополнительно содержать:
X
- средство для определения потока выхлопных газов и содержания NO в упомянутом выхлопном газе как основание для общей необходимости дозирования восстанавливающего агента.
Система SCR может содержать:
- средство для (при определенном высоком перепаде давления в соответствии с высокой степенью накопления частиц в упомянутом фильтре) управления упомянутым дозированием упомянутыми дозирующими модулями до меньшего дозирования упомянутым первым дозирующим модулем. Когда определенный перепад давления превышает заданное пороговое значение, предполагают, что преобладает высокий перепад давления. Упомянутое заданное пороговое значение представляет собой соответствующее пороговое значение.
Система SCR может содержать:
- средство для (при определенном низком перепаде давления, соответствующем низкой степени накопления частиц в упомянутом фильтре) управления дозированием упомянутым дозирующим модулем для большего дозирования упомянутым первым дозирующим модулем. Когда определенный перепад давления ниже заданного порогового значения, считается, что преобладает низкий перепад давления. Упомянутое заданное пороговое значение представляет собой соответствующее пороговое значение.
Система SCR может содержать:
- средство для определения преобладающей температуры упомянутого фильтра;
- средство для определения преобладающей температуры упомянутого катализатора SCR; и
- средство для активации упомянутого управления на основе установленного перепада давления, когда как упомянутый фильтр, так и упомянутый катализатор SCR достигли своей соответствующей рабочей температуры. Упомянутые рабочие температуры представляют собой заданные соответствующие значения.
X
X
При "холодном" запуске системы SCR дозирование восстанавливающего агента может выполняться только с использованием упомянутого первого дозирующего модуля независимо от упомянутого перепада давления. При "холодном" запуске системы SCR дозирование восстанавливающего агента может выполняться только с использованием упомянутого первого дозирующего модуля на основе определенного потока NO в упомянутом выхлопном газе и/или на основе определенного содержания NO в упомянутом выхлопном газе.
В соответствии с аспектом изобретения предусмотрено моторное транспортное средство, содержащее систему SCR. Моторное транспортное средство представляет собой любое из грузовика, автобуса или легкового автомобиля.
X,
В соответствии с аспектом изобретения предусмотрена компьютерная программа, относящаяся к системе SCR, в которой восстанавливающий агент подают в поток выхлопных газов из двигателя для очистки упомянутого выхлопного газа в отношении, помимо прочего, содержания NO содержащей катализатор SCR, и перед упомянутым катализатором SCR установлен фильтр с функциональным покрытием SCR, первый дозирующий модуль для подачи восстанавливающего агента расположен перед упомянутым фильтром, и второй дозирующий модуль для подачи восстанавливающего агента расположен перед упомянутым катализатором SCR и после упомянутого фильтра, в котором упомянутая компьютерная программа содержит программный код, содержащийся на считываемом в компьютере носителе информации, для обеспечения выполнения электронным модулем управления или другим компьютером, подключенным к электронному модулю управления этапов в соответствии с любым одним из пп. 1-6.
В соответствии с аспектом изобретения предусмотрена компьютерная программа, относящаяся к системе SCR, в которой упомянутая компьютерная программа содержит программный код, сохраненный на считываемом компьютером носителе информации, для обеспечения выполнения электронным модулем управления или другим компьютером, подключенным к электронному модулю управления, этапов, соответствующих любому одному из пп. 1-6.
В соответствии с аспектом изобретения предусмотрена компьютерная программа для управления системой SCR, в которой упомянутая компьютерная программа содержит программный код, сохраненный на считываемом компьютером носителе информации, который обеспечивает выполнение электронным модулем управления или другим компьютером, подключенным к электронному модулю управления, этапов в соответствии с любым одним из пп. 1-6.
X,
В соответствии с аспектом изобретения предусмотрена компьютерная программа, относящаяся к системе SCR, в которой восстанавливающий агент подают в поток выхлопного газа из двигателя для очистки упомянутого выхлопного газа в отношении, помимо прочего, содержания NO содержащей катализатор SCR, и перед упомянутым катализатором SCR установлен фильтр с функциональным покрытием SCR, первый дозирующий модуль для подачи восстанавливающего агента расположен перед упомянутым фильтром, и второй дозирующий модуль для подачи восстанавливающего агента расположен перед упомянутым катализатором SCR и после упомянутого фильтра, в котором упомянутая компьютерная программа содержит программный код для обеспечения выполнения электронным модулем управления или другим компьютером, подключенным к электронному модулю управления, этапов в соответствии с любым одним из пп. 1-6.
В соответствии с аспектом изобретения предусмотрена компьютерная программа, относящаяся к системе SCR, в которой упомянутая компьютерная программа содержит программный код, обеспечивающий выполнение электронным модулем управления или другим компьютером, подключенным к электронному модулю управления, этапов в соответствии с любым одним из пп. 1-6.
В соответствии с аспектом изобретения предусмотрена компьютерная программа для управления системой SCR, в которой упомянутая компьютерная программа содержит программный код для обеспечения исполнения электронным модулем управления или другим компьютером, подключенным к электронному модулю управления, этапов в соответствии с любым одним из пп. 1-6.
В соответствии с аспектом изобретения предусмотрен компьютерный программный продукт, содержащий программный код, сохраненный на считываемом в компьютере носителе информации, для исполнения этапов способа по любому одному из пп. 1-6, когда упомянутый программный код работает в электронном модуле управления или в другом компьютере, подключенном к электронному модулю управления.
Дополнительные цели, преимущества и новые свойства настоящего изобретения будут понятны для специалиста в данной области техники из следующего подробного описания, а также при внедрении изобретения на практике. В то время как изобретение описано ниже, следует отметить, что оно не ограничено конкретными описанными деталями. Для специалиста в данной области техники, имеющего доступ к представленному здесь описанию, будут понятны другие варианты применения, модификации и внедрения в других областях, которые находятся в пределах объема изобретения.
Краткое описание чертежей
Для более полного понимания настоящего изобретения и его дополнительных целей и преимуществ ниже представлено подробное описание, которое следует читать совместно с приложенными чертежами, на которых одинаковые номера ссылочных позиций обозначают аналогичные элементы на различных схемах и на которых:
на фиг. 1 схематично иллюстрируется транспортное средство в соответствии с вариантом осуществления изобретения;
на фиг. 2 схематично иллюстрируется подсистема для транспортного средства, представленного на фиг. 1, в соответствии с вариантом осуществления изобретения;
на фиг. 3 схематично иллюстрируется подсистема для транспортного средства, представленного на фиг. 1, в соответствии с вариантом осуществления изобретения;
на фиг. 4a показана блок-схема последовательности операций способа в соответствии с вариантом осуществления изобретения;
на фиг. 4b показана более подробная блок-схема последовательности операций способа в соответствии с вариантом осуществления изобретения; и
на фиг. 5 схематично иллюстрируется компьютер в соответствии с вариантом осуществления изобретения.
Подробное описание изобретения
На фиг. 1 представлен вид сбоку транспортного средства 100. Представленный пример транспортного средства 100 содержит модуль 110 тягача и прицеп 112. Транспортное средство может представлять собой тяжелое транспортное средство, например грузовик или автобус. В качестве альтернативы оно может представлять собой легковой автомобиль.
Следует отметить, что изобретение пригодно для применения в любой системе SCR и поэтому не ограничено системами SCR в моторных транспортных средствах. Инновационный способ и инновационная система SCR в одном аспекте изобретения хорошо приспособлены для других платформ, которые содержат систему SCR, кроме моторных транспортных средств, например водное транспортное средство. Водные транспортные средства могут быть любого вида, например моторные катера, пароходы, паромы или корабли.
Инновационный способ и инновационная система SCR в соответствии с одним аспектом изобретения также хорошо пригодны, например, для систем, которые содержат стационарные двигатели и/или промышленные роботы, получающие энергию для двигателя.
Инновационный способ и инновационная система SCR в соответствии с одним аспектом изобретения также хорошо пригодны для различного рода электростанций, например электростанций, которые содержат генератор, работающий от двигателя.
Инновационный способ и инновационная система SCR также хорошо приспособлены для любой системы двигателя, которая содержит двигатель и систему SCR, например локомотив или некоторую другую платформу.
X
Инновационный способ и инновационная система SCR также хорошо приспособлены для любой системы, которая содержит генератор NO.
Термин "соединение" относится здесь к соединению для передачи данных, которое может представлять собой физическое соединение, такое как оптоэлектронная соединительная линия, или нефизическое соединение, такое как беспроводное соединение, например радиосоединение или микроволновое соединение.
Термин "линия" относится здесь к каналу для удержания и передачи текучей среды, например восстановителя в жидкой форме. Линия может представлять собой трубу любого требуемого размера и изготовленную из любого соответствующего материала, например пластика, резины или металла.
X
Термин "восстановитель" или "восстанавливающий агент" относится здесь к агенту, используемому для реакции с определенными видами эмиссии в системе SCR. Такие виды эмиссии могут, например, содержать газообразный NO. Термины "восстановитель" и "восстанавливающий агент" используются здесь как синонимы. В одной версии упомянутый восстановитель представляет собой так называемый AdBlue. Другие виды восстановителей, конечно, могут использоваться. AdBlue цитируется здесь как пример восстановителя, но для специалиста в данной области техники будет понятно, что инновационный способ и инновационная система SCR могут быть выполнены с другими типами восстановителей при выполнении необходимой адаптации в алгоритмах управления для исполнения программного кода в соответствии с инновационным способом.
На фиг. 2 представлена подсистема 299 транспортного средства 100. Подсистема находится в модуле 110 тягача. Она может составлять часть системы SCR. Она содержит в данном примере контейнер 205, выполненный с возможностью содержания восстановителя. Контейнер 205 выполнен с возможностью содержания соответствующего количества восстановителя, а также выполнен с возможностью пополнения его по мере необходимости. Контейнер может, например, содержать 75 или 50 литров восстановителя.
Первая линия 271 выполнена с возможностью подачи восстановителя к насосу 230 из контейнера 205. Насос может представлять собой любой соответствующий насос. Он может быть выполнен с возможностью его привода от электродвигателя. Он выполнен с возможностью подачи восстановителя из контейнера 205 через первую линию 271 и подачи его через вторую линию 272 в первый дозирующий модуль 250a и во второй дозирующий модуль 250b. Первый дозирующий модуль 250a и второй дозирующий модуль 250b расположены так, что они сообщаются по текучей среде друг с другом. Первый дозирующий модуль 250a и второй дозирующий модуль 250b содержат работающий от электричества дозирующий клапан, посредством которого можно управлять потоком восстановителя, добавляемого в выхлопную систему. Насос 230 выполнен с возможностью сжатия восстановителя во второй линии 272. В упомянутых дозирующих модулях предусмотрены модули дросселя, на которых накапливается упомянутое давление восстановителя в подсистеме 299.
Дозирующие модули 250a и 250b выполнены с возможностью подачи упомянутого восстанавливающего агента в систему выхлопных газов (см. фиг. 3) транспортного средства 100. В частности, дозирующий модуль 250 выполнен с возможностью подачи управляемым образом соответствующего количества восстанавливающего агента в систему выхлопных газов транспортного средства 100. Первый дозирующий модуль 250a и второй дозирующий модуль 250b управляются индивидуально. В соответствии с этим вариантом осуществления фильтр 260 SCR (см. фиг. 3) расположен после положения в системе выхлопных газов, где выполняют впрыск восстанавливающего агента, используя первый дозирующий модуль 250a. В соответствии с этим вариантом осуществления второй дозирующий модуль 250b расположен после упомянутого фильтра 260 SCR, но перед катализатором SCR (не показан).
Третья линия 273 расположена между первым или вторым дозирующими модулями 250a и 250b соответственно в зависимости от конфигурации, и контейнером 205. Третья линия 273 установлена так, что она отводит обратно в контейнер 205 определенное количество восстанавливающего агента, который был подан в один из дозирующих модулей 250a и 250b. При такой конфигурации предпочтительно достигается охлаждение дозирующего модуля 250a и 250b. Таким образом, дозирующий модуль 250 охлаждается посредством потока восстанавливающего агента, поскольку его подают через дозирующий модуль 250a и 250b из насоса 230 в контейнер 205.
Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью связи с насосом 230 через соединение L292 и выполнен с возможностью управления работой насоса 230, например, для регулирования потоков восстановителя в подсистеме 299. Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью управления рабочей мощностью насоса 230 путем регулирования электродвигателя, связанного с упомянутым насосом.
Первый модуль 200 управления установлен с возможностью связи с первым дозирующим модулем 250a через первое соединение L250a и выполнен с возможностью управления работой первого дозирующего модуля 250a, например, для регулирования подачи восстановителя в систему выхлопного газа транспортного средства 100. Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью управления работой первого дозирующего модуля 250a, например, для того, чтобы регулировать подачу восстановителя обратно в контейнер 205.
Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью связи со вторым дозирующим модулем 250b через соединение L250b и выполнен с возможностью управления работой второго дозирующего модуля 250b для того, чтобы, например, регулировать подачу восстановителя в систему выхлопного газа транспортного средства 100. Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью управления работой второго дозирующего модуля 250b для того, чтобы, например, регулировать подачу восстановителя обратно в контейнер 205.
Второй модуль 210 управления выполнен с возможностью связи с первым модулем 200 управления через соединение L210 и может быть соединен с ним с возможностью отсоединения от него. Он может представлять собой модуль управления, внешний для транспортного средства 100. Он может быть выполнен с возможностью выполнения этапов инновационного способа в соответствии с изобретением. Второй модуль 210 управления может быть выполнен с возможностью выполнения этапов инновационного способа в соответствии с изобретением. Он может использоваться для перекрестной загрузки программного обеспечения в первый модуль 200 управления, в частности, программного обеспечения для выполнения инновационного способа. В качестве альтернативы он может быть выполнен с возможностью обмена с первым модулем 200 управления через внутреннюю сеть на борту транспортного средства. Он может быть выполнен с возможностью выполнения, по существу, тех же функций, как и первого модуля 200 управления, таких как, например, если это применимо, управление дозированием упомянутого первого и второго модулей дозирования на основе определенного таким образом перепада давления на упомянутом фильтре. Инновационный способ может быть выполнен первым модулем 200 управления или вторым модулем 210 управления или обоими ими.
На фиг. 3 схематично представлена подсистема 289 транспортного средства 100, показанного на фиг. 1, в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Подсистема 289 может содержать часть системы SCR в соответствии с изобретением.
Двигатель 230 во время работы генерирует поток выхлопного газа, который поступает через первый канал 235 в фильтр 260 с функциональным покрытием SCR. Упомянутый двигатель 230 может представлять собой двигатель внутреннего сгорания. Фильтр 260 может представлять собой дизельный фильтр очистки от частиц. Фильтр 260 может быть покрыт подложкой, содержащей ванадий. Второй канал 245 выполнен так, чтобы отводить выхлопной газ из упомянутого фильтра 260 в катализатор 265 SCR, который может содержать испарительный модуль и участок катализатора.
Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью обмена данными с двигателем 230 внутреннего сгорания через соединение L230. Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью управления работой двигателя 230 в соответствии с сохраненными рабочими процедурами.
Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью управления работой первого модуля 250a дозирования для впрыска восстанавливающего агента в первый канал 235.
Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью управления работой второго модуля 250b дозирования для впрыска восстанавливающего агента во второй канал 245.
X
X
X
X
X
X
Первый датчик 240 NO расположен перед упомянутым фильтром 260 в упомянутом первом канале 235. Упомянутый первый датчик 240 NO выполнен с возможностью обмена данными с первым модулем 200 управления через соединение L240. Первый датчик 240 NO выполнен с возможностью постоянного или с перерывами определения преобладающего содержания NO в первом канале 235. Первый датчик 240 NO выполнен с возможностью постоянной или с перерывами передачи сигналов, содержащих информацию о преобладающем содержании NO, в первый модуль 200 управления через соединение L240.
X
X
Первый модуль 200 управления может в соответствии с одним вариантом осуществления быть выполнен с возможностью, используя сохраненную модель, расчета преобладающего содержания NO в первом канале 235. Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью на основе информации о, например, количестве топлива, впрыск которого выполняют в упомянутый двигатель 230 внутреннего сгорания, рассчитывать преобладающее содержание NO в упомянутом первом канале 235.
X
X
X
X
X
X
Второй датчик NO (не показан) может быть расположен после упомянутого катализатора 265 SCR в третьем канале (не показан), причем этот третий канал расположен так, что по нему подают очищенный выхлопной газ в окружающую среду. Упомянутый второй датчик NO выполнен с возможностью связи с первым модулем 200 управления через соответствующее соединение. Второй датчик NO выполнен с возможностью постоянного или с перерывами определения преобладающего содержания NO в третьем канале. Второй датчик NO выполнен с возможностью постоянной или с перерывами передачи сигналов, содержащих информацию о преобладающем содержания NO, в первый модуль 200 управления через упомянутое соединение.
Датчик (не показан) для измерения преобладающего массового потока выхлопных газов может быть установлен в упомянутом первом канале 235. Упомянутый датчик массового потока выхлопного газа выполнен с возможностью постоянного или с перерывами определения преобладающего массового потока выхлопного газа в первом канале 235 и постоянной или с перерывами передачи сигналов, содержащих его информацию, в первый модуль 200 управления через соответствующее соединение (не показано).
X
Катализатор проскока аммиака (не показан) может быть расположен после упомянутого катализатора 265 SCR. Упомянутый второй датчик NO может быть установлен после упомянутого катализатора проскока аммиака. Кроме того, датчик аммиака (не показан) может быть расположен после упомянутого катализатора 265 SCR, но перед упомянутым катализатором проскока аммиака. Упомянутый датчик аммиака соединен с возможностью передачи сигналов с первым модулем 200 управления через соответствующее соединение (не показано).
X
X
X
Упомянутый первый датчик 240 NO и упомянутый второй датчик 270 NO могут использоваться для предоставления информации о преобладающем содержании NO в первом канале 235 и упомянутом втором канале 245 соответственно. Таким образом, первый модуль 200 управления может быть выполнен с возможностью впрыска восстанавливающего агента в первый канал 235 любым соответствующим способом на основе его информации.
Первый датчик 280 температуры расположен перед упомянутым фильтром 260 в упомянутом первом канале 235. Упомянутый первый датчик температуры 280 выполнен с возможностью обмена данными с первым модулем 200 управления через соединение L280. Первый датчик 280 температуры выполнен с возможностью постоянного или с перерывами определения преобладающей температуры выхлопного газа в первом канале 235. Датчик 280 температуры выполнен с возможностью постоянной или с перерывами передачи сигналов, содержащих информацию о преобладающей температуре выхлопного газа, в первый модуль 200 управления через соединение L280.
Первый модуль 200 управления в соответствии с вариантом осуществления может быть выполнен с возможностью, используя сохраненную модель, расчета преобладающей температуры выхлопного газа в первом канале 235. Первый модуль 200 управления может быть выполнен с возможностью на основе информации о, например, количестве топлива, впрыск которого выполняют в упомянутый двигатель 230, и массовом потоке выхлопного газа рассчитывать преобладающую температуру выхлопного газа в первом канале 235.
Второй датчик температуры (не показан) установлен после упомянутого фильтра 260 в упомянутом втором канале 245. Упомянутый второй датчик температуры выполнен с возможностью связываться с первым модулем 200 управления через соответствующее соединение (не показано). Второй датчик температуры выполнен с возможностью постоянного или с перерывами определения преобладающей температуры выхлопного газа во втором канале 245. Датчик температуры выполнен с возможностью постоянной или с перерывами передачи сигналов, содержащих информацию о преобладающей температуре выхлопного газа, в первый модуль 200 управления через упомянутое соединение.
Первый датчик 290a давления выполнен с возможностью детектировать преобладающее давление P1 в первом канале 235, то есть перед упомянутым фильтром 260. Первый датчик 290a давления выполнен с возможностью связываться с первым модулем 200 управления через соединение L290. Первый датчик 290a давления выполнен с возможностью постоянной или с перерывами передачи сигналов, содержащих информацию об упомянутом детектированном давлении P1, в первый модуль 200 управления через упомянутое соединение L290.
Второй датчик 290b давления выполнен с возможностью детектировать преобладающее давление P2 во втором канале 245, то есть после упомянутого фильтра 260. Второй датчик 290b давления выполнен с возможностью обмена данными с первым модулем 200 управления через соединение L290. Второй датчик 290b давления выполнен с возможностью постоянной или с перерывами передачи сигналов, содержащих информацию об упомянутом детектированном давлении P2, в первый модуль 200 управления через упомянутое соединение L290.
Первый модуль 200 управления, в соответствии с вариантом осуществления, может быть выполнен с возможностью постоянного определения перепада давления P в упомянутом фильтре 260 на основе сигналов, принимаемых от первого датчика 290a давления. В соответствии с вариантом осуществления, перепад давления на упомянутом фильтре может быть определен на основе, используя первый датчика 290a давления, измеренного давления и преобладающего атмосферного давления или заданного опорного давления.
Первый модуль 200 управления в соответствии с вариантом осуществления может быть выполнен с возможностью постоянного определения перепада давления P на упомянутом фильтре 260 на основе сигналов, принимаемых от первого датчика 290a давления и второго датчика 290b давления. В соответствии с вариантом осуществления перепад давления P на фильтре 260 равен разности между P1 и P2, то есть P=P1-P2.
Первый модуль 200 управления может быть выполнен с возможностью, когда это применимо, управления дозированием упомянутого первого и второго модулей дозирования на основе определенного таким образом перепада давления на упомянутом фильтре.
Первый модуль 200 управления может быть выполнен с возможностью, используя сохраненную модель, рассчитывать преобладающую температуру на упомянутом фильтре 260. Первый модуль 200 управления может быть выполнен с возможностью на основе информации о потоке массы выхлопного газа и температуры выхлопного газа в первом канале 235 рассчитывать преобладающую температуру фильтра 260. Первый модуль 200 управления может быть выполнен с возможностью на основе информации о потоке массы выхлопного газа и температуры выхлопного газа в первом канале 235 определять, достиг ли фильтр 260 рабочей температуры.
В соответствии с вариантом осуществления предусмотрен датчик температуры (не показан) в упомянутом фильтре 260. Упомянутый датчик температуры выполнен с возможностью обмена данными с первым модулем 200 управления через соответствующее соединение (не показано). Датчик температуры выполнен с возможностью постоянного определения преобладающей температуры упомянутого фильтра 260. Датчик температуры выполнен с возможностью постоянной передачи сигналов, содержащих информацию о преобладающей температуре упомянутого фильтра 260, в первый модуль 200 управления через упомянутое соединение.
Первый модуль 200 управления в соответствии с вариантом осуществления выполнен с возможностью, используя сохраненную модель, рассчитывать преобладающую температуру упомянутого катализатора 265 SCR. Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью на основе информация о потоке массы выхлопного газа и температуры выхлопного газа во втором канале 245 рассчитывать преобладающую температуру катализатора 265 SCR. Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью на основе информации о потоке массы выхлопного газа и температуры выхлопного газа во втором канале 245 определять, достиг ли катализатор 265 SCR рабочей температуры.
Первый модуль 200 управления в соответствии с вариантом осуществления выполнен с возможностью, используя сохраненную модель, постоянно рассчитывать общую необходимость дозирования восстанавливающего агента. Первый модуль 200 управления в соответствии с вариантом осуществления выполнен с возможностью, используя сохраненную модель, постоянно определять соответствующее распределение дозирования, относящееся к первому модулю 250a дозирования и ко второму модулю 250b дозирования. Первый модуль 200 управления в соответствии с вариантом осуществления выполнен с возможностью, используя сохраненную модель, постоянно управлять дозированием упомянутого первого модуля 250a дозирования и упомянутого второго модуля 250b дозирования в соответствии с упомянутым определенным распределением дозирования. Упомянутое распределение дозирования представляет собой соответствующее распределение дозирования. Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью постоянно определять упомянутое соответствующее распределение дозирования в соответствии с соответствующим принципом распределения. Упомянутое распределение дозирования может быть определено по линейной функции. Упомянутое распределение дозирования может быть определено, используя соответствующую функцию.
В соответствии с вариантом осуществления предусмотрен датчик температуры (не показан) на упомянутом катализаторе 265 SCR. Упомянутый датчик температуры выполнен с возможностью обмена данными с первым модулем 200 управления через соответствующее соединение (не показано). Датчик температуры выполнен с возможностью постоянного определения преобладающей температуры упомянутого катализатора 265 SCR. Датчик температуры выполнен с возможностью постоянной передачи сигналов, содержащих информацию о преобладающей температуре упомянутого катализатора 265 SCR, в первый модуль 200 управления через упомянутое соединение.
В соответствии с примерным вариантом осуществления предусмотрен окислительный катализатор (не показан), расположенный перед упомянутым фильтром 260.
X
На фиг. 4a схематично иллюстрируется блок-схема последовательности операций способа, относящегося к системе SCR, в котором восстанавливающий агент подают в поток выхлопного газа из двигателя для очистки упомянутого выхлопного газа в отношении, помимо прочего, содержания NO, в котором упомянутая система SCR содержит катализатор SCR, и перед упомянутым катализатором SCR предусмотрен фильтр с функциональным покрытием SCR, первый модуль дозирования, предназначенный для подачи восстанавливающего агента, расположенный перед упомянутым фильтром, и второй модуль дозирования, предназначенный для подачи восстанавливающего агента, расположенный перед упомянутым катализатором SCR и после упомянутого фильтра. Способ содержит первый этап s401 способа. Этап s401 содержит следующие этапы:
- постоянно определяют перепад давления на упомянутом фильтре;
- в случае когда это применимо, выполняют управление дозированием упомянутого первого модуля дозирования и упомянутого второго модуля дозирования на основе определенного таким образом перепада давления на упомянутом фильтре. После этапа s401 способа способ заканчивается.
X
На фиг. 4b схематично иллюстрируется блок-схема последовательности операций способа, относящегося к системе SCR, в которой восстанавливающий агент подают в поток выхлопного газа из двигателя для очистки упомянутого выхлопного газа в отношении, помимо прочего, содержания NO, в котором упомянутая система SCR содержит катализатор SCR и перед упомянутым катализатором SCR расположен фильтр с функциональным покрытием SCR, первый модуль дозирования для подачи восстанавливающего агента расположен перед упомянутым фильтром, и второй модуль дозирования для подачи восстанавливающего агента расположен перед упомянутым катализатором SCR и после упомянутого фильтра в соответствии с вариантом осуществления изобретения.
Способ содержит первый этап s410 способа. Этап s410 способа содержит этап определения, преобладает ли состояние, соответствующее "холодному" запуску транспортного средства 100. Это может быть выполнено, используя, например, первый или второй датчик температуры системы SCR. В соответствии с примером состояние для "холодного" запуска преобладает, если температура в первом или втором канале ниже 25 градусов Цельсия. После этапа s410 способа выполняется последующий этап s420 способа.
Этап s420 способа содержит этап постоянного определения перепада давления на упомянутом фильтре 260 SCR. Это может быть выполнено на основе сигналов, подаваемых первым датчиком 290a давления и вторым датчиком 290b давления. После этапа s420 способа выполняется следующий этап s430 способа.
X
Этап s430 способа содержит этап определения общей потребности дозирования восстанавливающего агента. Такая потребность дозирования может быть определена на основе информации о, например, преобладающем массовом потоке выхлопного газа и/или преобладающем содержании NO в выхлопном газе из двигателя 230.
Этап s430 способа содержит этап, когда это применимо, управления упомянутым дозированием упомянутого первого модуля 250a дозирования и упомянутого второго модуля 250b дозирования на основе определенного таким образом перепада давления на упомянутом фильтре 260 SCR. Сумма дозируемого количества восстанавливающего агента упомянутого первого модуля 250a дозирования и второго модуля 250b дозирования соответствует таким образом определенной общей потребности дозирования.
Распределение дозирования между первым модулем 250a дозирования и вторым модулем 250b дозирования может постоянно определяться в соответствии с первым модулем 200 управления, который содержит процедуры на основе преобладающего перепада давления на упомянутом фильтре 260.
При определенном высоком перепаде давления P, соответствующем высокой степени накопления частиц в фильтре, дозированием упомянутых модулей дозирования управляют для меньшей степени дозирования упомянутого первого модуля дозирования. Таким образом, дозированием одновременно управляют в упомянутом модуле дозирования до соответствующего большего дозирования упомянутым вторым модулем дозирования, поскольку общая потребность дозирования в системе SCR не должна быть нарушена.
При определенном низком перепаде давления P, соответствующем низкой степени накопления частиц в фильтре 260, дозированием упомянутым модулем дозирования управляют так, чтобы большее дозирование осуществлялось упомянутым первым модулем 250a дозирования. Таким образом, дозированием упомянутыми модулями дозирования одновременно управляют до соответствующего более низкого дозирования упомянутым вторым модулем дозирования, поскольку общая потребность в дозировании системы SCR должна удовлетворяться.
Функция распределения, относящая к первому модулю 250a дозирования и ко второму модулю 250b дозирования, может быть линейной функцией, учитывающей упомянутый определенный перепад давления на фильтре 260. То есть если общая потребность дозирования, например, равна Y г/с, и на основе упомянутого перепада давления P определяют, что первый модуль 250a дозирования должен дозировать X г/с, второй модуль 250b дозирования должен таким образом дозировать (Y-X) г/с.
В соответствии с одним вариантом осуществления, когда преобладает высокий перепад давления, 10% общего количества восстанавливающего агента дозируется упомянутым первым модулем 250a дозирования и 90% общего количества дозируемого восстанавливающего агента дозируется упомянутым вторым модулем 250b дозирования.
В соответствии с одним вариантом осуществления, когда преобладает низкий перепад давления, 90% общего количества восстанавливающего агента дозируется упомянутым первым модулем 250a дозирования и 10% общего количества дозируемого восстанавливающего агента дозируется упомянутым вторым модулем 250b дозирования.
В соответствии с одним вариантом осуществления, когда присутствует низкий перепад давления, 50% общего количества восстанавливающего агента дозируется упомянутым первым модулем 250a дозирования и 50% общего количества дозируемого восстанавливающего агента дозируется упомянутым вторым модулем 250b дозирования.
После этапа s430 способа способ заканчивается.
На фиг. 5 показана схема одной версии устройства 500. Модули 200 и 210 управления, описанные со ссылкой на фиг. 2, могут в одной версии содержать устройство 500.
Устройство 500 содержит энергонезависимое запоминающее устройство 520, модуль 510 обработки данных и запоминающее устройство 550 считывания-записи. Энергонезависимое запоминающее устройство 520 имеет первый элемент 530 памяти, в котором содержится компьютерная программа, например операционная система для управления функцией устройства 500. Устройство 400 дополнительно содержит контроллер шины, последовательный порт передачи данных, средство I/O, A/D преобразователь, модуль ввода времени и даты и модуль передачи, счетчик событий и контроллер прерываний (не представлен). Энергонезависимое запоминающее устройство 520 также имеет второй элемент 540 памяти.
Компьютерная программа содержит процедуры для постоянного определения перепада давления на упомянутом фильтре 260. Компьютерная программа содержит процедуры для (когда это применимо) управления дозированием упомянутым первым модулем 250a дозирования и упомянутым вторым модулем 250b дозирования на основе определенного таким образом перепада давления на упомянутом фильтре 260.
X
Компьютерная программа содержит процедуры для определения содержания NO в выхлопном газе перед упомянутым фильтром 260 как основание для общей потребности при дозировании восстанавливающего агента.
Компьютерная программа содержит процедуры для (при определенном высоком перепаде давления, соответствующем высокой степени накопления частиц в упомянутом фильтре 260) управления дозированием упомянутыми модулями 250a, 250b дозирования до меньшего дозирования упомянутым первым модулем 250a дозирования.
Компьютерная программа содержит процедуры для (при определенном низком перепаде давления, соответствующем низкой степени накопления частиц в упомянутом фильтре 260) управления дозированием упомянутыми модулями 250a, 250b дозирования с более высоким дозированием упомянутого первого модуля 250a дозирования.
Компьютерная программа содержит процедуры для активации упомянутого управления на основе определенного перепада давления, когда как упомянутый фильтр 260, так и упомянутый катализатор 265 SCR достигли своей соответствующей рабочей температуры.
Компьютерная программа содержит процедуры для (при "холодном" запуске) выполнения дозирования восстанавливающего агента, только используя упомянутый первый модуль 250a дозирования независимо от упомянутого перепада давления P.
Программа P может быть сохранена в исполняемой форме или в сжатой форме в запоминающем устройстве 560 и/или в запоминающем устройстве 550 считывания-записи.
Когда указано, что модуль 510 обработки данных выполняет определенную функцию, это означает, что выполняют определенную часть программы, которая сохранена в запоминающем устройстве 560 или в определенной части программы, которая сохранена в запоминающем устройстве 550 считывания-записи.
Устройство 510 обработки данных может связываться с портом 599 данных через шину 515 данных. Энергонезависимое запоминающее устройство 520 предназначено для обмена данными с модулем 510 обработки данных через шину 512 данных. Отдельное запоминающее устройство 560 предназначено для связи с модулем обработки данных через шину 511 данных. Запоминающее устройство 550 считывания-записи выполнено с возможностью связи с модулем 510 обработки данных через шину 514 данных. Соединения L210, L240, L250a, L250b, L270, L280, L290 и L292, например, могут быть соединены с портом 599 данных (см. фиг. 2 и фиг. 3).
Когда данные принимают в порту 599 данных, их временно сохраняют во втором элементе 540 памяти. После временного сохранения принятых входных данных модуль 510 обработки данных будет готов к исполнению кода, как описано выше. В соответствии с одним вариантом осуществления сигналы, принятые в порту 599 данных, содержат информацию о преобладающем перепаде давления P на фильтре 260 SCR. Сигналы, принятые в порту 299 данных, когда это применимо, могут использоваться устройством 500 для управления дозированием упомянутыми первым и вторым модулями дозирования на основе определенного таким образом перепада давления на упомянутом фильтре.
Части способов, описанные здесь, могут быть выполнены устройством 500, используя модуль 510 обработки данных, в котором работает программа, сохраняемая в запоминающем устройстве 560, или в запоминающем устройстве 550 считывания-записи. Когда программа работает в устройстве 500, выполняются описанные здесь способы.
Представленное выше описание предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения предназначено для иллюстрации и для описания. Оно не предназначено быть исчерпывающим и не ограничивает изобретение описанными вариантами. Множество модификаций и вариантов могут быть очевидными для специалиста в данной области техники. Варианты осуществления были выбраны и описаны для наилучшего пояснения принципов изобретения и их практического применения и таким образом позволяют специалисту в данной области техники понимать изобретение для разных вариантов осуществления и с различными модификациями, соответствующими предлагаемому использованию.