專利名稱:檢測機動車輛排氣管線中尿素沉積的方法、消除尿素沉積的方法和適于這種方法的機動車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及用于檢測機動車輛排氣管線中尿素沉積的存在的方法。本發(fā)明還涉及用于消除車輛排氣管線中的尿素沉積的方法。本發(fā)明還涉及適于實施這種方法的機動車輛。
背景技術(shù):
因為環(huán)境問題,機動車輛例如卡車常常配備有污染減排系統(tǒng)。這些系統(tǒng)中的一些的目的是減少車輛廢氣中的氮氧化物(NOx)的量。常常用涉及在氣體排放系統(tǒng)中注入的氨的化學(xué)反應(yīng)來實現(xiàn)NOx (大部分是NO和NO2)的減少。因為在機動車輛中儲存和攜帶氨不安全,可通過注入尿素或其水溶液引入氨,以使其分解成氨,并在選擇性催化還原系統(tǒng)(SCR)中與NOx反應(yīng)以理想地產(chǎn)生氮和水。為了由尿素獲得氨,需要結(jié)合多個因素,尤其是對于分解反應(yīng)溫度必須足夠高以正常地工作。如果溫度不夠高,或者如果不存在其它因素,則分解反應(yīng)可能產(chǎn)生固體化合物,其可能以固體沉積的形式聚集在排氣管中。這些固體沉積可能阻塞管道并引起性能和安全性問題。例如,排氣管中的沉積可降低車輛動力,或?qū)е屡艢夤芫€中的超壓。需要定期清潔這些沉積。在下文中,將這些固體沉積稱作尿素沉積,但是其確切的組成可以變化并且可不僅包含尿素,而且包含從尿素到氨的分解反應(yīng)的中間產(chǎn)物。已知當(dāng)暴露于超過特定閾值,通常為350°C左右的溫度時,能夠?qū)⒛蛩毓腆w沉積分解成氨。在此處將這種反應(yīng)稱作尿素固體沉積的熱消除。汽車內(nèi)燃機產(chǎn)生高溫廢氣,但是廢氣的溫度可根據(jù)發(fā)動機載荷而顯著地變化。另外,由于廢氣流經(jīng)多種裝置例如渦輪機或顆粒過濾器,或者僅由于排氣管線和其環(huán)境之間的熱交換,因此廢氣的溫度將不可避免地沿排氣管線下降。因此,尤其是如果SCR系統(tǒng)位于排氣管線的下游,則僅可在發(fā)動機的一部分操作時間期間,使?jié)撛诘哪蛩爻练e暴露于適于其熱消除的溫度下。在這部分時間期間,將不形成大量沉積并且以前形成的沉積將“自然”熱消除。另一方面,在這部分時間之外,不僅不能消除尿素沉積,而且可能形成其它沉積。已知多種技術(shù)“人工地”提高發(fā)動機的廢氣溫度,例如通過改進發(fā)動機操作條件或通過用加熱裝置加熱廢氣。遺憾的是,所有這些技術(shù)都共同具有增加的能量消耗,并且特別是燃料的過度消耗。根據(jù)已知的方法,不考慮排氣管線中是否形成了尿素沉積,并且不考慮待消除的沉積量,對于預(yù)定的時間段并且以規(guī)律的間隔時間,通過人工提高廢氣溫度進行尿素沉積的強制熱消除。例如,這些方法每次自上次強制消除起,車輛行駛給定距離時,就啟動預(yù)定的強制熱消除時間段。為避免燃料過度消耗,一些方法檢測排氣管中的尿素沉積,并僅在需要時啟動再生反應(yīng)。例如從US-A-2008/0271440中已知,測量排氣管和/或SCR系統(tǒng)中的壓力變化以檢測尿素沉積。由這種解決方案給出的結(jié)果缺乏精度并且難以利用。因此,已知的檢測技術(shù)不允許精確地斷定在給定時間內(nèi)排氣管中是否存在尿素沉 積。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種用于檢測并消除機動車輛排氣管線中的尿素沉積的新方法,其允許精確地測定尿素是否存在于排氣管線中,從而僅在需要時開始管道的清潔,并且在完成清潔時使其停止。為此目的,本發(fā)明涉及一種用于檢測機動車輛排氣管線中的尿素沉積的方法,所述機動車輛配備有內(nèi)燃機,選擇性催化還原系統(tǒng),其安裝在排氣管線上,適于轉(zhuǎn)化由內(nèi)燃機產(chǎn)生的NOx,以及注入系統(tǒng),其適于將尿素注入排氣管線中,其在所述選擇性催化還原系統(tǒng)的上游。這種方法的特征在于其包括以下步驟:a)測定是否達到廢氣溫度,b)如果在步驟a)進行的測定結(jié)果為正,則停止尿素注入,c)在選擇性催化還原系統(tǒng)的出口上測定廢氣中的NOx量,d)在步驟c)測定的NOx量與由內(nèi)燃機產(chǎn)生的NOx的理論量或測得量之間進行比較,e)如果步驟d)示出所述量不同,則認為排氣管線中存在尿素沉積。借助于本發(fā)明,通過內(nèi)燃機下游的NOx量和選擇性催化還原系統(tǒng)下游的NOx量之間的差來檢測排氣管中的尿素沉積。實際上,將尿素沉積的再生反應(yīng)用于檢測沉積的存在。這種檢測的精度允許僅在需要時啟動清潔程序,避免了在通過燃燒沉積進行清潔的情況下的燃料過度消耗。根據(jù)本發(fā)明的另外的方面,其是有利的但不是強制的,這種方法可包括以下特征:-基于所述內(nèi)燃機的操作條件測定由內(nèi)燃機產(chǎn)生的NOx的理論量。-通過使用在所述選擇性催化還原系統(tǒng)上游的所述排氣管線的排氣管中的傳感器測定由內(nèi)燃機產(chǎn)生的NOx量。-自上次檢測尿素沉積的存在起,僅在已行駛給定的距離和/或已經(jīng)經(jīng)過給定的時間段時,才啟動所述方法。-在步驟c)測定的NOx量是在給定的時間段期間計算的平均值。-在步驟b)之前,在選擇性催化還原系統(tǒng)的一部分中儲存給定量的氨或氨前體,然后在釋放所述選擇性催化還原系統(tǒng)中的給定量的氨或氨前體之后,在步驟c)測定NOx的量。-在步驟a)之前,所述方法包括另外的步驟:f)改變內(nèi)燃機的操作條件,或否則將廢氣加熱以升高廢氣溫度。-在步驟d),通過比較NOx轉(zhuǎn)化率值(Rm)和最小閾值來進行比較。本發(fā)明還涉及用于消除機動車輛排氣管線中的尿素沉積的方法,所述方法實施前述用于檢測尿素沉積的方法。這種方法還包括以下步驟:f)如果在步驟e),能夠認為排氣管線中存在尿素沉積,則清潔排氣管線。根據(jù)本發(fā)明的另外的方面,其是有利的但不是強制的,這種消除尿素沉積的方法可結(jié)合如下特征中的一個或多個:
-在清潔所述排氣管線期間實施所述所述檢測方法。-如果在步驟e),不能認為排氣管線中存在尿素沉積,則停止排氣管線的清潔并重新激活尿素注入系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及可使用其實施上述方法的機動車輛。更精確地,本發(fā)明涉及如下的機動車輛,其配備有如下裝置:選擇性催化還原系統(tǒng),其安裝在車輛的排氣管線上并適于轉(zhuǎn)化由車輛的內(nèi)燃機產(chǎn)生的NOx,注入系統(tǒng),其適于將尿素注入排氣管線中,其在選擇性催化還原系統(tǒng)上游,NOx傳感器,其安裝在排氣管線中,其在選擇性催化還原系統(tǒng)下游,以及廢氣溫度傳感器,其在選擇性催化還原系統(tǒng)上游。這種車輛的特征在于,其還包括如下裝置,所述裝置適于停止所述尿素注入系統(tǒng)的操作,比較由NOx傳感器測量的NOx量與由內(nèi)燃機產(chǎn)生的NOx理論量或NOx測得量,以及基于所述量之間的比較結(jié)果進行排氣管線的清潔。根據(jù)本發(fā)明的另外的方面,其是有利的但不是必須的,這種車輛還可包括如下特征:-將停止尿素注入系統(tǒng)的操作的裝置、比較的裝置和進行清潔的裝置包括在電子控制單元中。-所述電子控制單元適于基于所述發(fā)動機的操作條件,計算由內(nèi)燃機產(chǎn)生的N0x量的理論值。-所述電子控制單元適于控制內(nèi)燃機的操作條件。-所述車輛包括在選擇性催化還原系統(tǒng)中儲存氨或氨前體的裝置。
現(xiàn)在將對應(yīng)于附圖并作為示例性實施例對本發(fā)明進行解釋,但不限制本發(fā)明的目的。在附圖中:-圖1是本發(fā)明車輛的排氣管線的示意圖;-圖2是表示本發(fā)明方法的框圖;-圖3是時間相對于廢氣溫度和NOx量的圖,其說明了本發(fā)明方法的實施。
具體實施例方式機動車輛V,例如卡車,配備有排氣管線2,所述排氣管線2排出由車輛V的內(nèi)燃機4產(chǎn)生的廢氣。排氣管線2包括兩個管道6和8,其示意性地表示在圖1中。為理解圖起見,在此簡化了排氣管線2和內(nèi)燃機4之間的連接的結(jié)構(gòu)。在管道6和管道8之間插入選擇性催化還原(SCR)系統(tǒng)10。管道6與內(nèi)燃機4連接。由內(nèi)燃機4排出的廢氣沿著箭頭Al流經(jīng)排氣管線2。參照廢氣相對于SCR系統(tǒng)10的流動方向,將管道6命名為上游管道并將管道8命名為下游管道。尿素注入管道12與上游管道6連接。管道12將尿素罐14連接至上游管道6。電磁閥15控制尿素從罐14流入管道12中。通常以尿素的水溶液形式儲存并注入尿素。必須注意,在排氣管線2中可能裝有其它裝置,例如渦輪增壓器的渦輪機、柴油顆粒過濾器、或消音器。典型的布置可以如下順序依次包括渦輪機、顆粒過濾器、尿素注入管道、SCR系統(tǒng)和消音器。車輛V包括一個或多個電子控制單元或E⑶16,其控制排氣管線2的操作,并且通過電子信號S15而調(diào)節(jié)尿素控制閥15的操作。電子控制單元16可與內(nèi)燃機4和其它控制單元通信。更具體地,通過電子信號S16,單元16可接收關(guān)于車輛操作條件的信息,例如其齒輪、其發(fā)動機速度及其燃料消耗。另外,通過電子信號S4,電子控制單元16可影響內(nèi)燃機4的操作條件。在所示實施例中,排氣管線2包括兩個傳感器,其各自適于直接或間接地向電子控制單元16發(fā)送信息。位于上游管道6中的溫度傳感器18適于測定在上游管道6中流動的廢氣的溫度。優(yōu)選地,溫度傳感器18位于排氣管線中不太遠離預(yù)期出現(xiàn)尿素沉積之處,即一般正好在尿素注入管18的下游。將該溫度信息作為電子信號S18發(fā)送至電子控制單元16。在可選的解決方案中,可通過評價廢氣的溫度而代替溫度傳感器18。例如,可通過基于發(fā)動機操作參數(shù)的發(fā)動機控制單元評價這種溫度??煽紤]其它因素,例如車輛周圍的環(huán)境溫度。位于下游管道8中的傳感器20直接或間接地測定在下游管道8中流動的廢氣中的NOx量,并將這種信息作為電子信號S20發(fā)送至電子控制單元16。在此處和下文中,術(shù)語“量”應(yīng)該從廣義上理解。例如,其可以是在給定氣體體積中測量的濃度,或流量值或代表排氣管線中NOx量的任何其它參數(shù)。NOx傳感器20可例如為雙氧傳感器(double lambda sensor),或者適于直接或間接地測量或評價氣體體積中NOx量的任何其它裝置。SCR系統(tǒng)10適于通過激發(fā)NOx與氨之間的化學(xué)反應(yīng)而減少廢氣中的NOx量,所述氨通過經(jīng)由管道12注入尿素而引入排氣管線2中。上游管道6中注入的尿素反應(yīng)并分解成異氰酸(HNCO)和氨(NH3),如以下反應(yīng)中所述:NH2-CO-NH2 (尿素)—HNC0+NH3 (Rl)因為排氣管線2中注入的尿素以水溶液的形式存在,所以異氰酸(HNCO)與水反應(yīng)以產(chǎn)生氨(NH3)和二氧化碳,如在以下反應(yīng)中所示:HNCCHH2O — NH3+C02 (R2)因為異氰酸與水的分解反應(yīng)R2是慢反應(yīng),異氰酸也與尿素反應(yīng)形成縮二脲,如在以下反應(yīng)中所示:NH2-C0-NH2+HNC0 —縮二脲 (R3)這種R3反應(yīng)還可產(chǎn)生三聚氰酸一酰胺和水,如在以下反應(yīng)中所示:2NHC0+NH2-C0_NH2—三聚氰酸一酰胺+2H20 (R4)異氰酸還可分解成三聚氰酸,如在以下反應(yīng)中所示:3NC0 — H3N3C3O3 (R5)縮二脲、三聚氰酸一酰胺和三聚氰酸存在于可在排氣管道2、尿素注入管道12下游中出現(xiàn)的尿素沉積中。其可出現(xiàn)在上游管道6或SCR系統(tǒng)10中。在SCR系統(tǒng)10中,NOx與氨反應(yīng)產(chǎn)生氮和水,如在以下反應(yīng)中所示:Ν0χ+ΝΗ3 — Ν2+Η20將這種反應(yīng)命名為“轉(zhuǎn)化反應(yīng)”。本發(fā)明的尿素沉積檢測法使用熱消除反應(yīng),所述反應(yīng)由尿素沉積產(chǎn)生氨。為啟動所述檢測方法,在SCR系統(tǒng)10上游的廢氣的溫度T應(yīng)該高于例如350°C的溫度值,因為尿素沉積的熱消除主要在高于該溫度下發(fā)生?;谠?50°C的值,認為該閾值溫度值TO可等于350。C。在所述方法的第一步驟101中,測量或評價排氣管線中的溫度。例如,溫度傳感器18測量上游管道6中的廢氣溫度T并通過信號S18而將溫度值發(fā)送至電子控制單元16。以固定的時間間隔,其可以例如為50ms,進行每次測量。在溫度T高于溫度TO的情況下,實施所述方法的另一步驟102。如果T低于T0,則不能實施所述檢測方法。必須注意,如果車輛操作條件不是使得溫度T “自然”超過閾值溫度T0,則可通過已知的技術(shù)強制升高廢氣溫度T來克服這個事實。在步驟102中,測定自上次檢測排氣管線2中尿素沉積的存在起,由車輛V花費的時間t或行駛的距離k。多種實驗允許確定在車輛V使用給定時間段to后或在行駛給定公里數(shù)ko后有可能出現(xiàn)尿素沉積。如果還未達到這樣的時間段to或行駛距離kO,則已經(jīng)出現(xiàn)尿素沉積的風(fēng)險很小并因此繼續(xù)執(zhí)行檢測方法是沒有用的。閾值to、k0可以是固定的,或可作為過去和/或現(xiàn)在的車輛操作條件的函數(shù)而變化。例如,已知在寒冷環(huán)境中操作車輛時,或常常在低發(fā)動機載荷下操作車輛時,將更易于形成尿素沉積,并且可對這種沉積是否存在進行更頻繁地分析。因此,如果還未達到距離k0和/或時間段t0,則所述方法回到步驟101。在實施所述檢測方法之前等待預(yù)定時間間隔I的這種步驟是任選的。例如,可在每次發(fā)動機操作條件使排氣管線中的溫度T超過閾值TO時,實施所述檢測方法。在另一實施方式中,可在步 驟101之前任選執(zhí)行在步驟102中進行的測定。在這種情況中,可將達到距離k0和/或時間t0認作啟動所述檢測方法的條件。如果已經(jīng)達到時間t0和/或距離k0,則可能已經(jīng)出現(xiàn)尿素沉積。因此,實施所述方法的另一步驟103。在這個步驟103中,通過經(jīng)由電子控制單元16將電子信號S15傳遞至尿素控制閥15,停止尿素注入。停止尿素注入將在SCR系統(tǒng)10中停止將NOx轉(zhuǎn)化成氮的反應(yīng)。在步驟103之后,因為仍然通過傳感器18測量廢氣的溫度T,所以在步驟104中能夠驗證溫度T是否仍然高于溫度TC。如果溫度T高于溫度TC,則保持尿素注入停止。如果溫度已經(jīng)變得低于溫度T0,則所述方法回到步驟101。執(zhí)行步驟104直至達到測量時間tl。時間tl是如下時間段,在所述時間段期間溫度測量能夠允許斷定內(nèi)燃機4是否在導(dǎo)致高廢氣溫度的操作時間段中的事實。在另外的步驟105中,測定溫度T是否已經(jīng)高于溫度TO直至到達測量時間tl。如果在這種條件下未達到時間tl,則所述方法回到步驟104。如果溫度T仍然高于溫度TO并且已經(jīng)經(jīng)過了測量時間tl,則用NOx傳感器20實施所述方法的另一步驟106。在這個步驟106中,在SCR系統(tǒng)10的出口上,NOx傳感器20測量下游管道8中的廢氣中的NOx量Q20,以確定在SCR系統(tǒng)10中多少NOx量Qc已經(jīng)被轉(zhuǎn)化成氮?;谶@種測量,相對于由內(nèi)燃機4產(chǎn)生的NOx的理論量Q4,計算NOx轉(zhuǎn)化率R,其是在SCR系統(tǒng)10中轉(zhuǎn)化的NOx量Qc的值?;谟呻娮有盘朣16傳遞的信息,包括發(fā)動機轉(zhuǎn)速、齒輪和其它信息,由電子控制單元16計算NOx的理論量Q4。這種NOx理論量Q4的計算為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所已知。通過從由內(nèi)燃機4產(chǎn)生的NOx理論量Q4中減去由NOx傳感器20測量的NOx量Q20來確定轉(zhuǎn)化成氮的NOx量Qc,如QC=Q4_Q20。因此,可將轉(zhuǎn)化率表達成:「 QC.Q20Fv =-= I — —--
Q4 Q4可在每次進行NOx量Q20的測量時,進行轉(zhuǎn)化率R的確定。這是指控制單元16計算在時間段t2期間的給定數(shù)目的轉(zhuǎn)化率值R。在所述方法的另外的步驟107中,可計算在時間段t2期間的轉(zhuǎn)化率R的平均值Rm0在此期間確定平均轉(zhuǎn)化率Rm的時間段是變化的。換句話說,計算的值Rm總是基于在給定時間下測定的NOx量的值。每次測量新的NOx量,就計算新的轉(zhuǎn)化率,基于所述值計算平均轉(zhuǎn)化率Rm,正因如此,所述值被修正了。因此,在該時間段結(jié)束后不再考慮時間段t2的第一個值。這允許在執(zhí)行清潔程序期間也持續(xù)地計算轉(zhuǎn)化率Rm。在所述方法的另一步驟108中,將平均轉(zhuǎn)化率值Rm與理論轉(zhuǎn)化率值RO比較,RO等于:R0=Q20T/Q4其中Q20T是廢氣中NOx的理論量。理論上,因為停止尿素注入,在SCR系統(tǒng)10中應(yīng)該沒有NOx被轉(zhuǎn)化成氮。因此,廢氣中NOx的理論值Q20T為零并且 理論轉(zhuǎn)化率RO為零。如果確定平均轉(zhuǎn)化率Rm不同于零,則能夠認為,盡管已經(jīng)停止尿素注入,但是在上游管道6或在SCR系統(tǒng)10中仍然存在一些氨。這些氨可能僅來自尿素沉積的熱消除。如圖3中所示,一旦測定溫度T顯著高于溫度T0,則停止尿素注入。從這個觀點來看,由箭頭A2所示,內(nèi)燃機4出口上的NOx量04和由傳感器20測量的NOx量020之間的比較允許斷定尿素沉積是否存在。如圖3中的圖所示,Q4和Q20的曲線不重疊的事實示出尿素沉積的存在。如果平均轉(zhuǎn)化率Rm超過理論轉(zhuǎn)化率值零一定的范圍例如0.2,考慮到測量和/或評價的不確定性,則可確定在排氣管線中存在一些尿素沉積并將其熱消除。如果由所述方法檢測到這種尿素沉積,則可決定繼續(xù)進行步驟109中排氣管線2的清潔程序。在相同的操作條件下,尤其是在超過閾值TO的排氣溫度下和在尿素注入停止的情況下,所述清潔程序?qū)嶋H上是所述檢測程序的繼續(xù)。在平均轉(zhuǎn)化率值Rm等于零或低于特定閾值例如0.2的情況下,考慮到測量和/或計算的不確定性,可認為其值為零。換句話說,認為量Q20和Q4相等。然后,可斷定在排氣管線2中不存在或不再存在尿素沉積。在這種情況下,在步驟110中重新啟動尿素注入并且所述方法回到步驟101。關(guān)于所述檢測方法,能夠以不同方式進行在步驟109執(zhí)行的清潔程序。其可由于車輛操作條件而從“自然”高溫中獲益,或可通過已知技術(shù)引發(fā)強制升溫。例如,可改變內(nèi)燃機4的操作條件以保持廢氣溫度T高于溫度T0,以繼續(xù)進行排氣管線2中尿素沉積的熱消除。可選地,可將使用車輛V的燃料操作的特殊裝置例如燃燒器用于升高排氣管線中的溫度,所述特殊裝置未在圖中示出。還可通過將其與未在圖中示出的柴油顆粒過濾器(DPF)的清潔操作結(jié)合來實現(xiàn)尿素沉積的清潔。因為DPF周期性地被顆粒填滿,其必須通過加熱廢氣來清潔,以“燃燒”顆粒。為節(jié)約燃料或更概括地節(jié)約能源,可將破壞過濾器中顆粒與清潔尿素沉積、加熱廢氣結(jié)合,并因此能夠?qū)⒂糜趦煞N不同清潔操作所需的能量結(jié)合。在這種清潔操作期間,有利的是,如由本發(fā)明的檢測方法所提供的,繼續(xù)比較系統(tǒng)輸出端的NOx料流和系統(tǒng)輸入端的NOx料流。實際上,如果平均轉(zhuǎn)化率Rm返回至指示排氣管線2中不再存在尿素沉積的值,則可自動停止清潔步驟109和尿素沉積的再生。然后重新開始尿素的注入。這是指在清潔程序期間保持檢測方法并行運行是有利的。這當(dāng)然允許限制將離開排氣管線的NOx量。并且,如果進行清潔程序而必須“人工”升高廢氣溫度,則在一充分消除了尿素沉積時就盡快終止程序?qū)⒐?jié)約能量,因為排氣溫度將不再需要升高。根據(jù)本發(fā)明的非代表性可選實施方式,還可通過NOx傳感器測定由內(nèi)燃機4實際產(chǎn)生的NOx量Q’ 4,所述傳感器置于上游排氣管道6中,優(yōu)選在內(nèi)燃機4附近以允許精確測量廢氣中流動的NOx量。在這種情況下,NOx轉(zhuǎn)化率R和Rm的計算使用這種量Q’ 4而不是計算的理論NOx量Q4。在未在圖中示出的另一實施方式中,SCR系統(tǒng)10可包括氨或氨前體儲存單元,其適于在停止尿素注入后在已知時間段內(nèi)傳送氨。例如,當(dāng)在SCR系統(tǒng)中引入過量氨時,SCR催化系統(tǒng)的陶瓷內(nèi)核能夠以氣體形式儲存氨。在這種情況下,執(zhí)行NOx量的測量并在該時間段結(jié)束后確定尿素沉積是否存在。
權(quán)利要求
1.用于檢測機動車輛(V)的排氣管線(2)中尿素沉積的方法,所述機動車輛配備有: -內(nèi)燃機⑷, -選擇性催化還原系統(tǒng)(10),其安裝在排氣管線(2)上,適于轉(zhuǎn)化由內(nèi)燃機(4)產(chǎn)生的NOx, -注入系統(tǒng)(12、14、15),其適于將尿素注入排氣管線(2)中,其在所述選擇性催化還原系統(tǒng)(10)上游, 其中所述方法包括以下步驟: a)測定(101)是否達到廢氣溫度(TO), b)如果在步驟a)進行的測定結(jié)果為正,則停止(103)尿素注入, c)在所述選擇性催化還原系統(tǒng)(10)出口上測定(106)廢氣中的N0x量(Q20), d)在步驟c)測定的NOx量(Q20)與由內(nèi)燃機(4)產(chǎn)生的NOx的理論量(Q4)或測得量(Q’ 4)之間進行比較(108), e)如果步驟d)示出所述量(Q20、Q4,Q’4)不同,則認為排氣管線(2)中存在尿素沉積。
2.根據(jù)權(quán)利 要求1所述的方法,其中基于所述內(nèi)燃機(4)的操作條件(S16)測定由內(nèi)燃機⑷產(chǎn)生的NOx的理論量(Q4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中通過使用在所述選擇性催化還原系統(tǒng)(10)上游的所述排氣管線⑵的排氣管(6)中的傳感器(20)測定由內(nèi)燃機⑷產(chǎn)生的NOx量(Q’ 4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的一項所述的方法,其中自上次檢測尿素沉積的存在起,僅在已行駛給定的距離(k0)和/或已經(jīng)經(jīng)過給定的時間段(t0)時,才啟動所述方法。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的方法,其中在步驟c)測定的NOx量是在給定的時間段(t2)期間計算的平均值。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的方法,其中在步驟b)之前,在選擇性催化還原系統(tǒng)(10)的一部分中儲存給定量的氨或氨前體,并且其中在釋放所述選擇性催化還原系統(tǒng)(10)中的給定量的氨或氨前體之后,在步驟C)測定NOx的量(Q20)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的方法,其中在步驟a)之前,所述方法包括另外的步驟: f)改變內(nèi)燃機(4)的操作條件,或否則將廢氣加熱以升高廢氣溫度(T)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的方法,其中在步驟d),通過比較NOxR化率值(R、Rm)和最小閾值來進行比較。
9.用于消除機動車輛(V)的排氣管線(2)中尿素沉積的方法,所述方法實施根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的檢測尿素沉積的方法,并且包括以下步驟: f)如果在步驟e),能夠認為排氣管線(2)中存在尿素沉積,則清潔(109)所述排氣管線⑵。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中在清潔排氣管線(2)期間實施所述檢測方法。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法,其中如果在步驟e),不能認為排氣管線(2)中存在尿素沉積,則停止排氣管線的清潔并且重新激活尿素注入系統(tǒng)(12、14)。
12.—種機動車輛(V),其包括: -選擇性催化還原系統(tǒng)(10),其安裝在車輛(V)的排氣管線(2)上并適于轉(zhuǎn)化由車輛的內(nèi)燃機⑷產(chǎn)生的N0X, -注入系統(tǒng)(12、14、15),其適于將尿素注入排氣管線(2)中,其在所述選擇性催化還原系統(tǒng)的上游, -NOx傳感器(20),其安裝在排氣管線(2)中,其在所述選擇性催化還原系統(tǒng)(10)的下游, -廢氣溫度傳感器(18),其在所述選擇性催化還原系統(tǒng)(10)的上游, 其中所述機動車輛(V)包括如下裝置(16),所述裝置(16)適于停止(103)所述尿素注入系統(tǒng)(12、14、15)的操作,比較(108)由NOx傳感器(20)測量的NOx量(Q20)與由內(nèi)燃機⑷產(chǎn)生的NOx理論量(Q4)或NOx測得量(Q’ 4),以及基于所述量之間的比較(108)結(jié)果進行(109)排氣管線(2)的清潔。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的車輛,其中將停止尿素注入系統(tǒng)(12、14、15)的操作的裝置、比較的裝置和進行清潔的裝置包括在電子控制單元(16)中。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的車輛,其中所述電子控制單元(16)適于基于所述發(fā)動機(4)的操作條件(S16),計算由內(nèi)燃機(4)產(chǎn)生的^,量(Q4)的理論值。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的車輛,其中所述電子控制單元(16)適于控制(S4)內(nèi)燃機(4)的操作條件。
16.根據(jù)權(quán)利要求12至15中的一項所述的車輛,其中所述車輛包括在所述選擇性催化還原系統(tǒng)(10)中儲存 氨或氨前體的裝置。
全文摘要
這種方法用于檢測機動車輛的排氣管線中的尿素沉積,這種方法包括以下步驟a)測定(101)是否達到廢氣溫度(T0),b)如果在步驟a)進行的測定結(jié)果為正,則停止(103)尿素注入,c)在所述選擇性催化還原系統(tǒng)出口上測定(106)廢氣中的NOx量,d)比較(108)在步驟c)測定的NOx量和由內(nèi)燃機產(chǎn)生的NOx的理論量或測得量,e)如果步驟d)示出所述量不同,則認為排氣管線中存在尿素沉積。這種車輛配備有如下裝置,所述裝置適于停止(103)所述尿素注入系統(tǒng)的操作,比較(108)由NOx傳感器測量的NOx量與由內(nèi)燃機產(chǎn)生的NOx理論量或NOx測得量,以及基于所述量之間的比較(108)結(jié)果進行(109)排氣管線的清潔。
文檔編號F01N3/20GK103201470SQ201080069717
公開日2013年7月10日 申請日期2010年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月21日
發(fā)明者帕特里斯·克赫立安, 達米安·布魯內(nèi)爾 申請人:雷諾卡車公司