СИСТЕМА SCR (ИЗБИРАТЕЛЬНОГО КАТАЛИТИЧЕСКОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ) И СПОСОБ ОЧИСТКИ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ В СИСТЕМЕ SCR Российский патент 2016 года по МПК F01N3/20 F01N9/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу для того, чтобы, используя восстанавливающий агент, выполнять очистку выхлопных газов в потоке выхлопного газа из двигателя в системе SCR. Изобретение также относится к компьютерному программному продукту, содержащему программный код для компьютера, для воплощения способа в соответствии с изобретением. Изобретение также относится к системе SCR и к транспортному средству, которое оборудовано системой SCR.

Уровень техники

В современных транспортных средствах используют, например, мочевину в качестве восстановителя в системах SCR (избирательного каталитического восстановления), которые содержат катализатор SCR, в которых катализатор, упомянутый восстановитель и газообразный NO_x могут реагировать и могут быть преобразованы в газообразный азот и воду. Различные типы восстановителей могут использоваться в системах SCR. AdBlue представляет собой пример обычно используемого восстановителя.

Один тип системы SCR содержит контейнер для восстановителя. Система SCR может также иметь насос, выполненный с возможностью отбора упомянутого восстановителя 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 восстановителя в выхлопную трубу перед катализатором SCR, в соответствии с рабочими процедурами, сохраненными в модуле управления транспортного средства. Для упрощения регулировки давления, когда дозируют малые количества или дозирование отсутствует, система также содержит обратный шланг, который выходит со стороны системы под давлением в контейнер.

В настоящее время существуют системы SCR, которые содержат два последовательно расположенных катализатора SCR. При этом постоянно существует потребность в улучшении рабочих характеристик систем SCR в общем.

В US 20110023463 описан способ и устройство для управления системой выхлопных газов, имеющей больше чем одну область SCR. Дозированием количества впрыскиваемого восстанавливающего агента управляют на основе состояния первой или второй области SCR, например на основе количества накопленного восстанавливающего агента.

В DE 102006027357 описаны способ для работы катализатора SCR и компоновка вывода выхлопных газов. Способ относится к тому, что емкость сохранения первого катализатора SCR имеет установленный размер для управления количеством восстанавливающего агента, впрыск которого должен быть выполнен в компоновку вывода выхлопных газов.

В US 20110041480 описано устройство для очистки выхлопных газов для двигателя внутреннего сгорания, где проскок аммиака больше 0 всегда должен обеспечиваться после первого катализатора SCR.

В WO 2011139971 описан датчик управления аммиаком, имеющий обратную связь по NO_x. Упомянутое управление обеспечивает определенный уровень проскока аммиака между первым катализатором SCR и вторым катализатором SCR.

Сущность изобретения

Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить новый и предпочтительный способ для того, чтобы, используя, например, восстанавливающий агент, выполнять очистку выхлопных газов в потоке выхлопных газов от двигателя в системе SCR.

Другая цель изобретения состоит в том, чтобы предложить новую и предпочтительную систему SCR и новую и предпочтительную компьютерную программу, для того, чтобы, используя восстанавливающий агент, выполнять очистку выхлопных газов в потоке выхлопных газов от двигателя в системе SCR.

Еще одна цель изобретения состоит в том, чтобы предложить способ в системе SCR и компьютерную программу для обеспечения улучшенной очистки выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания.

Еще одна цель изобретения состоит в том, чтобы обеспечить альтернативный способ, альтернативную систему SCR и альтернативную компьютерную программу для обеспечения очистки выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания.

Эти цели достигаются с помощью способа для того, чтобы, используя восстанавливающий агент, выполнять очистку выхлопных газов в потоке выхлопных газов от двигателя в системе SCR, содержащей две конфигурации катализатора SCR, расположенные последовательно в упомянутом потоке выхлопных газов в соответствии с п. 1.

В соответствии с аспектом изобретения, предложен способ для того, чтобы, используя восстанавливающий агент, выполнять очистку выхлопных газов в потоке выхлопных газов от двигателя в системе SCR, содержащей две конфигурации катализатора SCR, содержащей первую конфигурацию катализатора SCR и вторую конфигурацию катализатора SCR, расположенные последовательно в упомянутом потоке выхлопного газа, в котором упомянутая вторая конфигурация катализатора SCR расположена после упомянутой первой конфигурации катализатора, содержащий следующие этапы:

- постоянно определяют содержание аммиака в упомянутом выхлопном газе, в положении после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR и перед упомянутой конфигурацией второго катализатора, и

- постоянно определяют содержание NO_x в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации второго катализатора SCR;

- выполняют упомянутую очистку частично в первом состоянии, содержащем очевидную передозировку упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации первого катализатора SCR, и частично во втором состоянии, содержащем очевидную заниженную дозу упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации первого катализатора SCR, в котором выражения передозировка и заниженная доза относятся к дозируемому количеству восстанавливающего агента, которое приводит к стехиометрическому соотношению между аммиаком и NO_x в упомянутом выхлопном газе, которое больше чем 1 и меньше чем 1 соответственно; и

- выполняют переход между упомянутым первым состоянием в упомянутое второе состояние, в котором переход из упомянутого первого состояния в упомянутое второе состояние выполняют на основе упомянутого определенного содержания аммиака в выхлопном газе и в котором переход из упомянутого второго состояния в упомянутое первое состояние выполняют на основе упомянутого определенного содержания NO_x в упомянутом выхлопном газе.

В соответствии с аспектом изобретения предложен способ для того, чтобы, используя восстанавливающий агент, выполнять очистку выхлопных газов в потоке выхлопного газа из двигателя в системе SCR, содержащей две конфигурации катализатора SCR, расположенные последовательно в упомянутом потоке выхлопных газов, содержащий следующие этапы:

- постоянно определяют содержание аммиака в упомянутом выхлопном газе после конфигурации первого катализатора SCR;

- постоянно определяют содержание NO_x в упомянутом выхлопном газе после конфигурации второго катализатора SCR, который расположен после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR;

- выполняют упомянутую очистку частично в первом состоянии, содержащем очевидную передозировку упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации первого катализатора SCR, и частично во втором состоянии, содержащем очевидную заниженную дозу упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации первого катализатора SCR; и

- выполняют переход между упомянутым первым состоянием и упомянутым вторым состоянием на основе упомянутого определенного содержания аммиака и упомянутого содержания NO_x в упомянутом выхлопном газе.

Способ дозировки в соответствии с упомянутым первым состоянием и после него, в соответствии с упомянутым вторым состоянием, и после него, с переходом обратно, делает изобретение устойчивым к отказам в отчетах о потоках NO_x и к неисправностям, относящимся к утечке выхлопного газа и концентрации восстанавливающего агента.

В соответствии с одним аспектом изобретения используется обратная связь двух датчиков, и, таким образом, не требуется отображение/моделирование модуля управления транспортного средства.

Одно исключение, однако, представляет собой простую модель емкости для содержания NH₃ как функцию температуры.

В соответствии с аспектом изобретения весь дозируемый восстанавливающий агент (аммиак) используется для восстановления NO_x, что является предпочтительным с точки зрения экономии.

Использование ванадиевых катализаторов SCR делает систему SCR устойчивой к повышенному содержанию серы в дизельном топливе, которое обычно используется в некоторых странах.

Концепция в соответствии с изобретением обеспечивает очень низкую эмиссию N₂O, благодаря отсутствию требуемого в остальных случаях катализатора проскока аммиака (ASC), использованию ванадия в катализаторах SCR и DOC (катализатора окисления дизельного топлива), который может содержать NO₂ на уровне ниже 50%.

Способ может содержать следующий этап:

- выполняют упомянутую очистку в третьем состоянии, в котором дозирование упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации первого катализатора SCR находится между упомянутой передозировкой и упомянутой заниженной дозой.

Способ может содержать следующий этап:

- выполняют упомянутую очистку в третьем состоянии, в котором дозировка упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации первого катализатора SCR находится между упомянутой передозировкой и упомянутой заниженной дозой, в котором дозировка восстанавливающего агента может быть основана на содержании NO_x в выхлопных газах перед упомянутой конфигурацией первого катализатора SCR.

Способ может содержать следующий этап:

- выполняют упомянутую очистку в четвертом состоянии, в котором упомянутая дозировка упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации первого катализатора SCR соответствует крайне заниженной дозе, в которой крайне заниженная доза соответствует стехиометрическому соотношению между аммиаком и NO_x в упомянутом выхлопном газе, которое, по существу, равно 0.

Способ может содержать следующий этап:

- выполняют упомянутую очистку в четвертом состоянии, в котором упомянутая дозировка упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации первого катализатора SCR соответствует крайне заниженной дозе.

Способ может содержать следующий этап:

- выполняют переход из упомянутого первого состояния в упомянутое второе состояние, когда упомянутое определенное содержание аммиака после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR превышает первое пороговое значение.

Способ может содержать следующий этап:

- выполняют переход из упомянутого второго состояния в упомянутое первое состояние, когда упомянутое определенное содержание NO_x в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации второго катализатора SCR превышает заданное значение.

Способ может содержать следующие этапы:

- постоянно определяют скорость увеличения содержания NO_x в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации второго катализатора SCR; и

- выполняют переход из упомянутого второго состояния в упомянутое первое состояние, когда упомянутая скорость увеличения содержания NO_x превышает заданное пороговое значение.

Способ может содержать следующие этапы:

- постоянно определяют скорость увеличения содержания аммиака в упомянутом выхлопном газе; и

- выполняют переход из упомянутого первого состояния в упомянутое второе состояние, когда упомянутая скорость увеличения содержания аммиака превышает заданное третье пороговое значение после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR.

Способ может содержать следующие этапы:

- постоянно определяют скорость увеличения содержания аммиака в упомянутом выхлопном газе; и

- выполняют переход из упомянутого первого состояния в упомянутое четвертое состояние, когда упомянутая скорость увеличения содержания аммиака превышает заданное четвертое пороговое значение после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR.

Способ может содержать следующие этапы:

- постоянно определяют скорость увеличения содержания аммиака в упомянутом выхлопном газе; и

- выполняют переход из упомянутого второго состояния в упомянутое четвертое состояние, когда упомянутая скорость увеличения содержания аммиака превышает заданное четвертое пороговое значение после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR.

Способ может содержать следующие этапы:

- постоянно определяют скорость увеличения содержания аммиака в упомянутом выхлопном газе; и

- выполняют переход из упомянутого третьего состояния в упомянутое четвертое состояние, когда упомянутая скорость увеличения содержания аммиака превышает заданное четвертое пороговое значение после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR.

Способ может содержать следующие этапы:

- постоянно определяют скорость увеличения содержания аммиака в упомянутом выхлопном газе; и

- выполняют переход из упомянутого третьего состояния в упомянутое второе состояние, когда упомянутая скорость увеличения содержания аммиака превышает заданное третье пороговое значение после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR.

Что касается скорости увеличения упомянутого содержания аммиака в упомянутом выхлопном газе, вместо абсолютного значения упомянутого содержания аммиака в выхлопном газе, системой SCR можно также управлять, когда упомянутый датчик аммиака ассоциирован с ошибкой усиления или смещения, полученной в результате того, что измеренные абсолютные значения являются неправильными.

Способ может содержать следующий этап:

- выполняют переход из упомянутого второго состояния в упомянутое четвертое состояние, когда упомянутое определенное содержание аммиака в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR превышает упомянутое второе пороговое значение, которое существенно превышает упомянутое первое пороговое значение.

Способ может содержать следующий этап:

- постоянно определяют скорость увеличения содержания NO_x в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации второго катализатора SCR; и

- выполняют переход из упомянутого третьего состояния в упомянутое первое состояние, когда упомянутое увеличение скорости содержания NO_x превышает заданное значение.

Способ может содержать следующий этап:

- выполняют переход из упомянутого четвертого состояния в упомянутое первое состояние, когда упомянутое определенное содержание NO_x в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации второго катализатора SCR превышает заданное значение. Упомянутое заданное значение может представлять собой заданное пороговое значение. Упомянутое заданное значение может составлять, например, 10 промилле.

Способ может содержать следующий этап:

- постоянно определяют скорость увеличения содержания NO_x в упомянутых выхлопных газах после упомянутой конфигурации второго катализатора SCR; и

- выполняют переход из упомянутого четвертого состояния в упомянутое первое состояние, когда упомянутая скорость увеличения содержания NO_x превышает заданное пороговое значение.

Способ может содержать следующий этап:

- выполняют переход из упомянутого третьего состояния в упомянутое четвертое состояние, когда упомянутое определенное содержание аммиака в упомянутых выхлопных газах после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR превышает второе пороговое значение. Упомянутое второе пороговое значение может существенно превышать упомянутое первое пороговое значение. Упомянутое второе пороговое значение может представлять собой заданное пороговое значение. Упомянутое второе пороговое значение может, например, составлять 100 промилле.

Способ может содержать следующий этап:

- выполняют переход из упомянутого первого состояния в упомянутое третье состояние, когда упомянутое определенное содержание аммиака после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR ниже упомянутого первого порогового значения и упомянутое определенное содержание NO_x после упомянутой конфигурации второго катализатора SCR ниже, чем упомянутое заданное значение, и достигается определенная степень охвата аммиаком в упомянутой конфигурации первого катализатора SCR.

Программное обеспечение, содержащее программный код, относящийся к очистке выхлопных газов из двигателя, выполнено простым для обновления или замены. Кроме того, разные части программного обеспечения, содержащие программный код для очистки выхлопных газов двигателя, могут быть заменены независимо друг от друга. Такая модульная конфигурация предпочтительна с точки зрения технического обслуживания.

В соответствии с аспектом изобретения предусмотрена система SCR, предназначенная для того, чтобы, используя восстанавливающий агент, выполнять очистку выхлопных газов в потоке выхлопного газа из двигателя в системе SCR, содержащей две конфигурации катализатора SCR, содержащей конфигурацию первого катализатора SCR и конфигурацию второго катализатора SCR, установленные последовательно в упомянутом потоке выхлопного газа, в котором упомянутая конфигурация второго катализатора SCR расположена после упомянутой конфигурации первого катализатора, содержащая:

- средство для постоянного определения содержания аммиака в упомянутом выхлопном газе в положении после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR и перед упомянутой конфигурацией второго катализатора, и

- средство для постоянного определения содержания NO_x в упомянутых выхлопных газах после упомянутой конфигурации второго катализатора SCR,

- средство для выполнения упомянутой очистки частично в первом состоянии, содержащем очевидную передозировку упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации первого катализатора SCR, и частично во втором состоянии, содержащем очевидную заниженную дозу упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации первого катализатора SCR, в котором выражения передозировка и заниженная доза относятся к дозируемому количеству восстанавливающего агента, в результате чего обеспечивается стехиометрическое соотношение между аммиаком и NO_x в упомянутом выхлопном газе, которое больше чем 1 и меньше чем 1 соответственно; и

- средство для перехода между упомянутым первым состоянием и упомянутым вторым состоянием, в котором переход из упомянутого первого состояния в упомянутое второе состояние выполняют на основе упомянутого определенного содержания аммиака в упомянутом выхлопном газе и в котором переход из упомянутого второго состояния в упомянутое первое состояние выполняют на основе упомянутого определенного содержания NO_x в упомянутом выхлопном газе.

В соответствии с аспектом изобретения предусмотрена система SCR, предназначенная для того, чтобы, используя восстанавливающий агент, выполнять очистку выхлопных газов в потоке выхлопного газа из двигателя в системе SCR, содержащей две конфигурации катализатора SCR, расположенные последовательно в упомянутом потоке выхлопного газа, содержащая:

- средство для постоянного определения содержания аммиака в упомянутом выхлопном газе после конфигурации первого катализатора SCR,

- средство для постоянного определения содержания NO_x в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации второго катализатора SCR, которая расположена после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR;

- средство для выполнения упомянутой очистки частично в первом состоянии, содержащем очевидную передозировку упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации первого катализатора SCR, и частично во втором состоянии, содержащем очевидную заниженную дозу упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации первого катализатора SCR; и

- средство для перехода между упомянутым первым состоянием и упомянутым вторым состоянием на основе упомянутого определенного содержания аммиака, упомянутого определенного содержания NO_x в упомянутом выхлопном газе.

Упомянутое средство для постоянного определения содержания аммиака после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR может содержать датчик аммиака.

Упомянутое средство для постоянного определения содержания аммиака после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR может содержать датчик NO_x.

Система SCR может содержать:

- средство для выполнения упомянутой очистки в третьем состоянии, в котором дозировка упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации первого катализатора SCR составляет между упомянутой передозировкой и упомянутой заниженной дозой.

Система SCR может содержать:

- средство для выполнения упомянутой очистки в третьем состоянии, в котором дозировка упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации первого катализатора SCR находится между упомянутой передозировкой и упомянутой заниженной дозой, в котором дозировка восстанавливающего агента может быть основана на содержании NO_x в выхлопных газах перед упомянутой конфигурацией первого катализатора SCR.

Система SCR может содержать:

- средство для выполнения упомянутой очистки в четвертом состоянии, в котором упомянутая дозировка упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации первого катализатора SCR соответствует предельной заниженной дозе, при которой предельная заниженная доза соответствует стехиометрическому соотношению между аммиаком и NO_x в упомянутых выхлопных газах, которое, по существу, равно 0.

Система SCR может содержать:

- средство для выполнения упомянутой очистки в четвертом состоянии, в котором упомянутая дозировка упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации первого катализатора SCR соответствует предельной заниженной дозе.

Система SCR может содержать:

- средство для перехода из упомянутого первого состояния в упомянутое второе состояние, когда упомянутое определенное содержание аммиака после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR превышает первое пороговое значение.

Система SCR может содержать:

- средство для перехода из упомянутого второго состояния в упомянутое первое состояние, когда упомянутое определенное содержание NO_x в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации второго катализатора SCR превышает заданное значение.

Система SCR может содержать:

- средство для перехода из упомянутого второго состояния в упомянутое четвертое состояние, когда упомянутое определенное содержание аммиака в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR превышает второе пороговое значение, которое существенно превышает упомянутое первое пороговое значение.

Система SCR может содержать:

- переход из упомянутого первого состояния в упомянутое четвертое состояние, когда упомянутое определенное содержание аммиака в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR превышает второе пороговое значение, которое существенно превышает упомянутое первое пороговое значение.

Система SCR может содержать:

- средство для перехода из упомянутого четвертого состояния в упомянутое первое состояние, когда упомянутое определенное содержание NO_x в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации второго катализатора SCR превышает заданное значение. Упомянутое заданное значение может представлять собой заданное пороговое значение. Упомянутое заданное значение может составлять, например, 10 промилле.

Система SCR может содержать:

- средство для перехода из упомянутого третьего состояния в упомянутое четвертое состояние, когда упомянутое определенное содержание аммиака в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR превышает второе пороговое значение. Упомянутое второе пороговое значение может существенно превышать упомянутое первое пороговое значение. Упомянутое второе пороговое значение может представлять собой заданное пороговое значение. Упомянутое второе пороговое значение может составлять, например, 100 промилле.

Система SCR может содержать:

- средство для перехода из упомянутого третьего состояния в упомянутое второе состояние, когда упомянутое определенное содержание аммиака в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR превышает упомянутое первое пороговое значение.

Система SCR может содержать:

- средство для перехода из упомянутого третьего состояния в упомянутое первое состояние, когда упомянутое определенное содержание аммиака в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации второго катализатора SCR превышает упомянутое заданное значение.

Система SCR может содержать:

- средство для определения степени охвата аммиаком упомянутой конфигурации первого катализатора SCR; и

- средство для перехода из упомянутого первого состояния в упомянутое третье состояние, когда упомянутое определенное содержание аммиака после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR находится ниже первого порогового значения, и упомянутое определенное содержание NOx после упомянутой конфигурации второго катализатора SCR находится ниже заданного значения, и достигается определенная степень охвата аммиаком для упомянутой конфигурации первого катализатора SCR.

Система SCR может содержать:

- средство для постоянного определения скорости увеличения содержания аммиака в упомянутом выхлопном газе; и

- средство для перехода из упомянутого первого состояния в упомянутое второе состояние, когда упомянутая скорость увеличения содержания аммиака превышает заданное третье пороговое значение после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR.

Система SCR может содержать:

- средство для постоянного определения скорости увеличения содержания аммиака в упомянутом выхлопном газе; и

- средство для перехода из упомянутого первого состояния в упомянутое четвертое состояние, когда упомянутая скорость увеличения содержания аммиака превышает заданное четвертое пороговое значение после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR.

Система SCR может содержать:

- средство для постоянного определения скорости увеличения содержания аммиака в упомянутом выхлопном газе; и

- средство для перехода из упомянутого второго состояния в упомянутое четвертое состояние, когда упомянутая скорость увеличения содержания аммиака превышает заданное четвертое пороговое значение после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR.

Система SCR может содержать:

- средство для постоянного определения скорости увеличения содержания аммиака в упомянутом выхлопном газе; и

- средство для перехода из упомянутого третьего состояния в упомянутое четвертое состояние, когда упомянутая скорость увеличения содержания аммиака превышает заданное четвертое пороговое значение, после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR.

Система SCR может содержать:

- средство для постоянного определения скорости увеличения содержания аммиака в упомянутом выхлопном газе; и

- средство для перехода из упомянутого третьего состояния в упомянутое второе состояние, когда упомянутая скорость увеличения содержания аммиака превышает заданное третье пороговое значение после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR.

Система SCR может содержать:

- средство для постоянного определения скорости увеличения содержания NO_x в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации второго катализатора SCR; и

- средство для перехода из упомянутого второго состояния в упомянутое первое состояние, когда упомянутая скорость увеличения содержания NO_x превышает заданное пороговое значение.

Система SCR может содержать:

- средство для постоянного определения скорости увеличения содержания NO_x в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации второго катализатора SCR; и

- средство для перехода из упомянутого третьего состояния в упомянутое первое состояние, когда упомянутая скорость увеличения содержания NO_x превышает заданное пороговое значение.

Система SCR может содержать:

- средство для постоянного определения скорости увеличения содержания NOx в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации второго катализатора SCR; и

- средство для перехода из упомянутого четвертого состояния в упомянутое первое состояние, когда упомянутая скорость увеличения содержания NO_x превышает заданное пороговое значение.

Система SCR может содержать:

- средство для перехода из упомянутого первого состояния в упомянутое третье состояние, когда упомянутое определенное содержание аммиака после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR находится ниже первого порогового значения и упомянутое содержание NO_x после упомянутой конфигурации второго катализатора SCR ниже, чем упомянутое заданное значение, и определенная степень охвата аммиаком достигается для упомянутой конфигурации первого катализатора SCR.

Упомянутая конфигурация первого катализатора SCR может содержать устройство катализатора SCR и фильтр, покрытый покрытием SCR.

Упомянутая конфигурация второго катализатора SCR может содержать устройство катализатора SCR и катализатор пропуска аммиака.

По меньшей мере, одна из упомянутой конфигурации первого катализатора SCR и упомянутой конфигурации второго катализатора SCR может содержать ванадиевую подложку.

Указанные выше цели также достигаются в моторном транспортном средстве, содержащем систему SCR. Моторное транспортное средство может представлять собой грузовик, автобус или легковой автомобиль.

В соответствии с аспектом изобретения предусмотрена компьютерная программа для управления, используя восстанавливающий агент, процессом очистки выхлопных газов в потоке выхлопных газов из двигателя в системе SCR, содержащей две конфигурации катализатора SCR, расположенные последовательно в упомянутом потоке выхлопных газов, в котором упомянутая компьютерная программа содержит программный код, который обеспечивает выполнение модулем электронного управления или другим компьютером, подключенным к модулю электронного управления, этапов в соответствии с любым из пп. 1-11.

В соответствии с аспектом изобретения предусмотрена компьютерная программа для того, чтобы, используя восстанавливающий агент, выполнять очистку выхлопных газов в потоке выхлопных газов из двигателя в системе SCR, содержащей две конфигурации катализатора SCR, расположенные последовательно в упомянутом потоке выхлопных газов, в котором 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 из пп. 1-11.

В соответствии с аспектом изобретения предусмотрена компьютерная программа для управления, используя восстанавливающий агент, процессом очистки выхлопного газа в потоке выхлопного газа из двигателя в системе SCR, содержащей две конфигурации катализатора SCR, расположенные последовательно в упомянутом потоке выхлопного газа, в котором упомянутая компьютерная программа содержит программный код, сохраненный на считываемом компьютером носителе информации, который обеспечивает исполнение электронным модулем управления или другим компьютером, подключенным к электронному модулю управления этапов, в соответствии с любым из пп. 1-11.

В соответствии с аспектом изобретения предусмотрена компьютерная программа для того, чтобы, используя восстанавливающий агент, выполнять очистку выхлопных газов в потоке выхлопных газов из двигателя в системе SCR, содержащей две конфигурации катализатора SCR, расположенные последовательно в упомянутом потоке выхлопных газов, в котором упомянутая компьютерная программа содержит программу, которая обеспечивает исполнение электронным модулем управления или другим компьютером, подключенным к электронному модулю управления, этапов в соответствии с любым из пп. 1-11.

В соответствии с аспектом изобретения предусмотрен компьютерный программный продукт, содержащий программный код, сохраненный на считываемом компьютером носителе информации для выполнения этапов способа в соответствии с любым из пп. 1-11, в котором упомянутая компьютерная программа работает в модуле электронного управления или другом компьютере, подключенном к модулю электронного управления.

Дополнительные цели, преимущества и новые свойства настоящего изобретения будут понятны для специалиста в данной области техники из следующего подробного описания, а также при выполнении изобретения на практике. Принимая во внимание, что изобретение описано ниже, следует отметить, что оно не ограничено конкретными описанными деталями. Специалисты, имеющие доступ к представленному здесь описанию, должны распознавать возможность других вариантов применения, модификаций и внедрений в другие области, которые находятся в пределах объема изобретения.

Краткое описание чертежей

Для более полного понимания настоящего изобретения и его дополнительных целей и преимуществ, подробное описание изобретения, представленное ниже, 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 представлено транспортное средство в соответствии с вариантом осуществления изобретения;

на фиг. 2a схематично иллюстрируется подсистема для транспортного средства, показанная на фиг. 1, в соответствии с вариантом осуществления изобретения;

на фиг. 2b схематично иллюстрируется подсистема для транспортного средства, показанная на фиг. 1, в соответствии с вариантом осуществления изобретения;

на фиг. 3 схематично иллюстрируется схема состояний, в соответствии с аспектом изобретения;

на фиг. 4a схематично представлена 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 показан вид сбоку транспортного средства 100. Представленное в качестве примера транспортное средство 100 содержит модуль 110 тягача и прицеп 112. Транспортное средство может представлять собой тяжелое транспортное средство, например грузовик или автобус. Транспортное средство, в качестве альтернативы, может представлять собой легковой автомобиль.

Следует отметить, что изобретение применимо к любой соответствующей системе SCR и, поэтому, не ограничено системами SCR моторных транспортных средств. Новый способ, относящийся к системе SCR, и новая система SCR, в соответствии с аспектом изобретения, хорошо приспособлены для других платформ, имеющих систему SCR, кроме моторного транспортного средства, например к водному транспортному средству. Водное транспортное средство может быть любого вида, например моторные катера, пароходы, паромы или корабли.

Новаторский способ и новаторская система SCR, в соответствии с аспектом изобретения, также хорошо приспособлены, например, к системам, содержащим стационарные двигатели и/или промышленным роботам, работающим от двигателя.

Новаторский способ и новаторская система SCR, в соответствии с аспектом изобретения, также хорошо приспособлены для работы на различных видах электростанциях, например электростанциях, содержащих дизельный генератор.

Новаторский способ и новаторская система SCR хорошо приспособлены для любой системы с двигателем, которая содержит двигатель, например, на локомотиве или некоторой другой платформе.

Новаторский способ и новаторская система SCR хорошо приспособлены для любой системы, которая содержит генератор NO_x.

Термин "соединение" относится здесь к соединению для передачи данных, которое может представлять собой физическое соединение, такое как оптоэлектронная линия передачи данных, или нефизическое соединение, такое как беспроводное соединение, например радиосоединение или микроволновое соединение.

Термин "линия" относится здесь к каналу для содержания и передачи текучей среды, например восстановителя в жидкой форме. Линия может представлять собой трубу любого соответствующего размера. Линия может быть изготовлена из любого соответствующего материала, например пластика, резины или металла.

Термин "восстановитель" или "восстанавливающий агент" относится здесь к агенту, используемому для реакции с определенными видами эмиссии в системе SCR. Эти виды эмиссии могут, например, представлять собой газообразный NO_x. Термины "восстановитель" и "восстанавливающий агент" используются здесь как синонимы. Упомянутый восстановитель, в соответствии с одной версией, представляет собой, так называемый, AdBlue. Другие виды восстановителей могут, конечно, использоваться. AdBlue упоминается здесь как пример восстановителя, но для специалистов будет понятно, что новаторский способ и новаторская система SCR могут быть физически выполнены с другими типами восстановителей при выполнении соответствующей адаптации, например в алгоритмах управления для исполнения программного кода в соответствии с новаторским способом.

Здесь показано, что детектирование содержимого аммиака используется в соответствии с новаторским способом. Следует отметить, что также другие восстановительные агенты могут использоваться соответствующим образом.

Следует отметить, что путем определения количества потока выхлопных газов и содержания эмиссии газов становится возможным рассчитать массовый расход или объемный расход упомянутой эмиссии газов. В соответствии с изобретением, предполагаемой стратегией дозировки можно управлять на основе массового расхода или объемного расхода аммиака и NO_x. Также возможно управлять дозировкой на основе аммиака и NO_x, представленными в единицах [г/кВтч]. Здесь можно использовать термин "содержание", которое может, например, измеряться в промилле, но упомянутые выше параметры и единицы, в качестве альтернативы, могут использоваться в соответствии с новаторским способом.

На фиг. 2a представлена подсистема 299 транспортного средства 100. Подсистема 299 расположена в модуле 110 тягача. Подсистема 299 может представлять собой часть системы SCR. Подсистема 299 содержит в этом примере контейнер 205, выполненный с возможностью содержания в нем восстановителя. Контейнер 205 выполнен с возможностью содержания соответствующего количества восстановителя и с возможностью его пополнения по мере необходимости. В контейнере может размешаться, например, 75 или 50 литров восстановителя.

Первая линия 271 выполнена с возможностью подачи восстановителя к насосу 231 из контейнера 205. Насос 231 может представлять собой любой соответствующий насос. Насос 231 выполнен с возможностью его привода от электродвигателя. Насос 231 выполнен с возможностью отбора восстановителя из контейнера 205 через первую линию 271 и подачи его через вторую линию 272 в модуль 250 дозирования. Модуль 250 дозирования содержит электрически управляемый клапан дозирования, посредством которого можно управлять оттоком добавляемого восстановителя. Насос 231 выполнен с возможностью создания давления восстановителя во второй линии 272. В модуле 250 дозирования предусмотрен модуль дроссельной заслонки, на котором происходит перепад упомянутого давления восстановителя в подсистеме 299.

Модуль 250 дозирования выполнен с возможностью подачи упомянутого восстановителя в выхлопную систему (см. фиг. 2b) транспортного средства 100. Более конкретно, модуль 250 дозирования выполнен с возможностью управляемой подачи соответствующего количества восстановителя в выхлопную систему транспортного средства 100. В соответствии с этой версией, катализатор SCR (не показан) расположен после места в выхлопной системе, в которое выполняется подача восстановителя. Количество восстановителя, подаваемого в выхлопную систему, должно быть использовано для уменьшения количества нежелательной эмиссии известным способом.

Модуль 250 дозирования установлен, например, в выхлопной трубе, которая установлена для передачи выхлопных газов из двигателя внутреннего сгорания (см. фиг. 2b) транспортного средства 100 в катализатор SCR.

Третья линия 273 продолжается между модулем 250 дозирования и контейнером 205. Третья линия 273 выполнена с возможностью подачи обратно в контейнер 205 определенного количества восстановителя, подаваемого в модуль 250 дозирования. Такая конфигурация обеспечивает предпочтительное охлаждение модуля 250 дозирования. Модуль 250 дозирования, таким образом, охлаждается потоком восстановителя, по мере того, как его прокачивают через модуль 250 дозирования из насоса 231 в контейнер 205.

Первый модуль 200 управления расположен так, что он сообщается с насосом 231 через соединение L292. Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью управления работой насоса 231, например, для регулирования потоков восстановителя в подсистеме 299.

Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью управления рабочей мощностью насоса 231 путем регулирования соответствующего электродвигателя.

Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью сообщаться с модулем 250 дозирования через соединение L250. Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью управления работой модуля 250 дозирования, например, для регулирования подачи восстановителя в выхлопную систему транспортного средства 100. В соответствии с примером, первый модуль 200 управления выполнен с возможностью управления операцией модуля 250 дозирования, для того, чтобы, например, регулировать обратную подачу восстановителя в контейнер 205.

Второй модуль 210 управления выполнен с возможностью связи с первым модулем 200 управления через соединение L210. Второй модуль 210 управления может быть соединен с возможностью отсоединения с первым модулем 200 управления. Второй модуль 210 управления может представлять собой модуль управления, внешний для транспортного средства 100. Второй модуль 210 управления может быть выполнен с возможностью выполнения этапов новаторского способа в соответствии с изобретением. Второй модуль 210 управления может использоваться для перекрестной загрузки программного обеспечения в первый модуль 200 управления, в частности программного обеспечения, для применения новаторского способа. Второй модуль 210 управления может, в качестве альтернативы, быть расположен с возможностью сообщаться с первым модулем 200 управления через внутреннюю сеть транспортного средства. Второй модуль 210 управления может быть выполнен с возможностью выполнения, по существу, аналогичных функций первому модулю 200 управления, таких как, например, выполнение очистки, частично, в первом состоянии, содержащем очевидную передозировку упомянутого восстановительного агента в упомянутой конфигурации первого катализатора SCR, и частично во втором состоянии, содержащем очевидную передозировку упомянутого восстановительного агента в упомянутой конфигурации первого катализатора SCR, и переход между упомянутым первым состоянием и упомянутым вторым состоянием на основе определенного таким образом содержания аммиака и NO_x в выхлопных газах. Новаторский способ может выполняться первым модулем 200 управления или вторым модулем 210 управления или как между первым модулем 200 управления, так и вторым модулем 210 управления.

На фиг. 2b схематично иллюстрируется подсистема 289 транспортного средства 100, которая показана на фиг. 1 в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Подсистема 289 может составлять часть новаторской системы SCR.

Двигатель 230 внутреннего сгорания во время работы образует поток выхлопных газов, который протекает через первый канал 235 в конфигурацию 260 первого катализатора SCR. Упомянутая конфигурация 260 первого катализатора SCR содержит катализатор SCR. Второй канал 245 выполнен так, что по нему выхлопные газы протекают из упомянутой конфигурации 260 первого катализатора SCR в конфигурации 265 второго катализатора SCR.

Первый модуль управления выполнен с возможностью связи с двигателем 230 через соединение L230. Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью управлять работой двигателя 230 в соответствии с сохраненными рабочими процедурами.

Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью управления работой модуля 250 дозирования для дозирования восстановительного агента в первом канале 235.

Первый датчик 240 NO_x расположен перед упомянутой конфигурацией 260 первого катализатора SCR в упомянутом первом канале 235. Упомянутый первый датчик 240 NO_x выполнен так, что он сообщается с первым модулем 200 управления через соединение L240. Первый датчик 240 NO_x выполнен с возможностью постоянного определения преобладающего содержания NO_x в первом канале 235. Первый датчик 240 NO_x выполнен с возможностью непрерывно подавать сигналы, содержащие информацию о преобладающем содержании NO_x, в первый модуль 200 управления через соединение L240.

В соответствии с вариантом осуществления, содержание NO_x в выхлопных газах из двигателя транспортного средства может быть рассчитано в соответствии с моделью, сохраненной в первом модуле 200 управления. В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения первый датчик 240 NO_x может быть удален из системы SCR и заменен упомянутой сохраненной моделью расчета.

Второй канал 245 выполнен так, что по нему передают выхлопные газы в конфигурации 265 второго катализатора SCR из упомянутой конфигурации 260 первого катализатора SCR.

Второй датчик 280 NO_x расположен после упомянутой конфигурации 265 второго катализатора SCR и упомянутого третьего канала 255. Упомянутый второй датчик 280 NO_x выполнен так, что он сообщается с первым модулем 200 управления через соединение L280. Второй датчик 280 NO_x выполнен так, что постоянно определяет преобладающее содержание NO_x в третьем канале 255. Второй датчик 280 NO_x выполнен с возможностью непрерывной передачи сигналов, содержащих информацию о преобладающем содержании NO_x, в первый модуль 200 управления через соединение L280.

Датчик 270 аммиака расположен после упомянутой конфигурации 260 первого катализатора SCR в упомянутом втором канале 245. Упомянутый датчик 270 аммиака выполнен с возможностью сообщения с первым модулем 200 управления через соединение L270. Датчик 270 аммиака выполнен с возможностью постоянного определения преобладающего содержания NH₃ во втором канале 245. Датчик 270 аммиака выполнен с возможностью непрерывно передавать сигналы, содержащие информацию о преобладающем содержании NH₃, в первый модуль 200 управления через соединение L270.

В соответствии с вариантом осуществления упомянутый датчик 270 аммиака может быть заменен датчиком NO_x, который расположен после упомянутой конфигурации 260 первого катализатора SCR в упомянутом втором канале 245. Упомянутый датчик NO_x выполнен с возможностью связи с первым модулем 200 управления через соответствующее соединение. Упомянутый датчик NO_x выполнен с возможностью постоянного определения преобладающего содержания NO_x во втором канале 245. Упомянутый датчик NO_x выполнен с возможностью непрерывно передавать сигналы, содержащие информацию о преобладающем содержании NO_x, в первый модуль 200 управления через упомянутое соединение. Таким образом, первый модуль 200 управления выполнен с возможностью расчета содержания аммиака в соответствии с сохраненными процедурами. Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью постоянного определения преобладающего содержания аммиака на основе информации о содержании NO_x после упомянутой конфигурации 260 первого катализатора SCR и содержания NO_x перед упомянутой конфигурацией 260 первого катализатора. С этой целью в первом модуле 200 управления также может использоваться сохраненная модель катализатора.

В соответствии с вариантом осуществления упомянутый датчик 270 аммиака может быть исключен и заменен моделью аммиака и/или моделью NO_x в модуле 200 управления, который выполнен с возможностью расчета содержания аммиака и содержания NO_x, соответственно, в канале 245 на основе множества параметров. Такая модель может содержать, по меньшей мере, один из параметров дозированного накопленного количества восстановительного элемента, температуры упомянутых выхлопных газов и массового расхода выхлопных газов из упомянутого двигателя 230.

Упомянутый первый датчик 240 NO_x и упомянутый второй датчик 270 NO_x могут использоваться для предоставления информации о преобладающем содержании NO_x в первом канале 235 и во втором канале 245, соответственно. Таким образом, первый модуль 200 управления может быть выполнен с возможностью дозировать восстанавливающий элемент в первом канале 235 соответствующим образом на основе его информации.

В соответствии с вариантом осуществления датчик 220 температуры расположен перед упомянутой конфигурацией 260 первого катализатора SCR в упомянутом первом канале 235. Упомянутый датчик 220 температуры расположен для связи с первым модулем 200 управления через соединение L220. Датчик 220 температуры выполнен с возможностью постоянного определения преобладающей температуры выхлопных газов в первом канале 235. Датчик 220 температуры выполнен с возможностью непрерывной передачи сигналов, содержащих информацию о преобладающей температуре выхлопных газов, в первый модуль 200 управления через соединение L220.

В соответствии с вариантом осуществления первый модуль 200 управления выполнен с возможностью, посредством сохраненной модели расчета, постоянно определять преобладающую температуру выхлопных газов в первом канале 235. Это может быть выполнено на основе информации о количестве топлива для подачи в двигатель 230 дозированного и массового потока выхлопных газов из упомянутого двигателя 230.

Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью постоянного определения преобладающего массового потока выхлопных газов после упомянутого двигателя 230. Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью постоянного расчета преобладающего массового потока выхлопных газов после упомянутого двигателя 230. Это может быть выполнено на основе информации о преобладающем потоке воздуха во впускном отверстии упомянутого двигателя 230 и потока топлива упомянутого двигателя 230.

Датчик потока массы (не показан) может, в соответствии с вариантом осуществления, быть размещен перед упомянутой конфигурацией 260 первого катализатора SCR в упомянутом первом канале 235. Упомянутый датчик потока массы выполнен с возможностью сообщения с первым модулем 200 управления через соответствующее соединение (не показано). Датчик потока массы выполнен с возможностью постоянного определения преобладающего потока массы выхлопных газов в первом канале 235.

Датчик потока массы выполнен с возможностью постоянно подавать сигналы, содержащие информацию о преобладающем потоке массы выхлопных газов, в первый модуль 200 управления через упомянутое соединение.

Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью постоянного определения содержания аммиака после конфигурации 260 первого катализатора SCR; и

- постоянного определения содержания NO_x в выхлопных газах после упомянутой размещенной конфигурации первого катализатора 265 SCR;

- выполнение упомянутой очистки частично в первом состоянии State 1, содержащем очевидную передозировку упомянутого восстанавливающего агента в конфигурации 260 первого катализатора SCR, и частично во втором состоянии State 2, содержащем очевидную заниженную дозу упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации 260 первого катализатора SCR; и

- перехода между упомянутым первым состоянием State 1 и упомянутым вторым состоянием State 2 на основе определенного таким образом содержания аммиака и NO_x в выхлопных газах.

Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью переключения между дополнительными двумя состояниями, а именно State 3 и/или State 4, в соответствии с аспектом изобретения.

Первый модуль 200 управления, в соответствии с вариантом осуществления, выполнен с возможностью, посредством сохраненной модели, расчета преобладающей температуры упомянутого катализатора SCR в упомянутой конфигурации первого катализатора 260 SCR и, в одном варианте осуществления упомянутого катализатора SCR, в упомянутой конфигурации 265 второго катализатора SCR. Первый модуль 200 управления, в соответствии с вариантом осуществления, выполнен с возможностью, на основе информации о потоке массы выхлопного газа и температуры выхлопных газов в первом канале 235, рассчитывать преобладающую температуру катализатора SCR в упомянутой конфигурации 260 первого катализатора SCR, соответственно, в одном варианте осуществления, катализатора SCR в упомянутой второй конфигурации 265 катализатора SCR.

Датчик температуры (не показан) может, в соответствии с вариантом осуществления, быть размещен в упомянутой первой конфигурации катализатора 260 SCR. Упомянутый датчик температуры выполнен с возможностью сообщения с первым модулем 200 управления через соответствующее соединение (не показано). Датчик потока температуры выполнен с возможностью постоянного определения преобладающей температуры конфигурации 260 первого катализатора SCR. Датчик температуры выполнен с возможностью постоянной передачи сигналов, содержащих информацию о преобладающей температуре конфигурации 260 первого катализатора SCR в первый модуль 200 управления через упомянутое соединение.

В соответствии с примером предусмотрен окислительный катализатор (не показан), расположенный перед упомянутой конфигурацией 260 первого катализатора SCR.

Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью:

- постоянно определять скорость увеличения содержания аммония в упомянутых выхлопных газах; и

- перехода из упомянутого первого состояния в упомянутое второе состояние, когда упомянутая скорость увеличения содержания аммиака превышает заданное третье пороговое значение после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR.

Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью:

- постоянно определять скорость увеличения содержания аммиака в упомянутых выхлопных газах; и

- выполнять переход из упомянутого первого состояния в упомянутое четвертое состояние, когда упомянутая скорость увеличения содержания аммиака превышает заданное четвертое пороговое значение после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR.

Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью:

- постоянно определять скорость увеличения содержания аммиака в упомянутых выхлопных газах; и

- выполнять переход из упомянутого второго состояния в упомянутое четвертое состояние, когда упомянутая скорость увеличения содержания аммиака превышает заданное четвертое пороговое значение после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR.

Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью:

- постоянно определять скорость увеличения содержания аммиака в упомянутых выхлопных газах; и

- выполнять переход из упомянутого третьего состояния в упомянутое четвертое состояние, когда упомянутая скорость увеличения содержания аммиака превышает заданное четвертое пороговое значение, после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR.

Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью:

- постоянно определять скорость увеличения содержания аммиака в упомянутых выхлопных газах; и

- выполнять переход из упомянутого третьего состояния в упомянутое второе состояние, когда упомянутая скорость увеличения содержания аммиака превышает заданное третье пороговое значение, после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR.

Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью:

- постоянно определять скорость увеличения содержания NO_x в упомянутых выхлопных газах после упомянутой конфигурации второго катализатора SCR; и

- выполнять переход из упомянутого второго состояния в упомянутое первое состояние, когда упомянутая скорость увеличения содержания NO_x превышает заданное пороговое значение.

Первый модуль 200 управления выполнен с возможностью:

- постоянно определять скорость увеличения содержания NO_x в упомянутых выхлопных газах после упомянутой конфигурации второго катализатора SCR; и

- выполнять переход из упомянутого третьего состояния в упомянутое первое состояние, когда упомянутая скорость увеличения содержания NO_x превышает заданное пороговое значение.

Первый модуль управления 200 выполнен с возможностью:

- постоянно определять скорость увеличения содержания NO_x в упомянутых выхлопных газах после упомянутой конфигурации второго катализатора SCR; и

- выполнять переход из упомянутого четвертого состояния в упомянутое первое состояние, когда упомянутая скорость увеличения содержания NO_x превышает заданное пороговое значение.

На фиг. 3 схематично иллюстрируется схема состояний в соответствии с аспектом изобретения.

В соответствии с аспектом изобретения используются четыре разных состояния, относящихся к дозированию восстанавливающего агента с использованием модуля 250 дозирования.

Первое состояние State 1 содержит очевидную передозировку восстанавливающего агента с помощью модуля 250 дозирования. В результате чего дозируется такое количество восстанавливающего агента, что достигается заданное первое значение Stoich1, относящееся к стехиометрическому соотношению аммиака и NO_x в выхлопных газах. Упомянутое заданное первое значение Stoich1 может составлять 1,5. Упомянутое заданное первое значение Stoich1 может быть больше чем 1,0. Упомянутое заданное первое значение Stoich1 может быть больше чем 1,2. Упомянутое заданное первое значение Stoich1 может находиться в пределах заданного интервала. Упомянутое заданное значение может находиться в пределах интервала [1,5, 2,5]. Упомянутое заданное первое значение Stoich1 может находиться в пределах заданного интервала. Упомянутое заданное первое значение может находиться в пределах интервала [1,1, 2,5]. Выражение «очевидная передозировка» в этом контексте означает, что передозировка будет установлена, даже если будут добавлены возможные ошибки измерений, и/или систематические ошибки, и/или неопределенности при определении дозировки, содержащие, по меньшей мере, одно из измерений упомянутого первого датчика 240 NO_x, потока NO_x из упомянутого двигателя 230, ошибки концентрации восстанавливающего агента, ошибки массового потока дозирования восстанавливающего агента из модуля 250 дозирования или ошибки конечных датчиков массового потока. Назначение, таким образом, состоит в том, чтобы определенно обеспечить содержание аммиака в конфигурации 260 первого катализатора SCR, даже при значительных ошибках измерений и неопределенностях.

Второе состояние State 2 содержит очевидную заниженную дозу восстанавливающего агента, используя модуль 250 дозирования. В результате выполняют дозирование такого количества восстанавливающего агента, когда достигается заданное второе значение Stoich2, относящееся к стехиометрическому соотношению аммиака и NO_x в выхлопных газах. Упомянутое заданное второе значение Stoich2 может составлять 0,5. Упомянутое заданное второе значение Stoich2 может быть меньше чем 1,0. Упомянутое заданное второе значение Stoich2 может быть меньше чем 0,7. Упомянутое заданное второе значение Stoich2 может находиться в пределах заданного интервала. Упомянутое заданное второе значение может находиться в пределах интервала [0,2, 0,8]. Упомянутое заданное второе значение Stoich2 может находиться в пределах заданного интервала. Упомянутое заданное второе значение может находиться в пределах интервала [0,4, 0,9]. Выражение очевидная заниженная доза в этом контексте означает, что заниженная доза устанавливается, даже если добавляются возможные ошибки измерений, и/или систематические ошибки, и/или неопределенности для определения дозирования, содержащие, по меньшей мере, одно из измерений упомянутого первого датчика 240 NO_x, потока NO_x из упомянутого двигателя 230, ошибки концентрации восстанавливающего агента, ошибки при дозировании массового потока восстанавливающего агента из модуля 250 дозирования или ошибки оконечных датчиков массового потока. Цель состоит в том, чтобы, таким образом, определенно достичь потребления аммиака в конфигурации 260 первого катализатора SCR даже при значительных ошибках измерений и неопределенностях.

Третье состояние State 3 содержит нормальную дозировку восстанавливающего агента с использованием модуля 250 дозирования. В результате выполняют дозирование такого количества восстанавливающего агента, которое, по существу, равно заданному третьему значению Stoich3, относящемуся к стехиометрическому соотношению аммиака и NO_x в выхлопных газах. Упомянутое заданное третье значение Stoich3 может составлять 1,0. Упомянутое заданное третье значение Stoich3, по существу, может составлять 1,0. Упомянутое заданное третье значение Stoich3 может быть равно 0,95. Упомянутое заданное третье значение Stoich3 может составлять 1,05. Упомянутое заданное третье значение может находиться в пределах заданного интервала. Упомянутое заданное третье значение может находиться в пределах интервала [0,9, 1,1].

Четвертое состояние State 4 содержит отсутствие очень низкого дозирования восстанавливающего агента, выполняемого модулем 250 дозирования. Во время упомянутого четвертого состояния State 4 выполняется упомянутая очистка в способе, таким образом, что дозирование восстанавливающего агента соответствует чрезвычайно заниженной дозе. Таким образом, выполняют дозирование такого количества восстанавливающего агента, которое, по существу, равно заданному четвертому значению Stoihc4, относящемуся к стехиометрическому соотношению аммиака и NO_x в выхлопных газах. Упомянутое заданное четвертое значение Stoich4 может составлять 0,0. Упомянутое заданное четвертое значение Stoich4 может быть, по существу, равным нулю (0). Упомянутое заданное четвертое значение Stoich4 может составлять 0,05. Упомянутое заданное четвертое значение Stoich4 может составлять 0,1. Упомянутое заданное четвертое значение может находиться в пределах заданного интервала. Упомянутое заданное четвертое значение может находиться в пределах интервала [0,0, 0,1]. Упомянутое заданное четвертое значение может находиться в пределах интервала [0,0, 0,4].

Переход между разными состояниями может быть выполнен, используя первый модуль 200 управления. Переход между двумя разными состояниями выполняется, в соответствии с изобретением, на основе заданных критериев, примеры которых более подробно представлены ниже.

На фиг. 3 показано множество стрелок 1-9, представляющих разные переходы состояний. Следует отметить, что три перехода, а именно из State 4 в State 3, из State 4 в State 2 и из State 2 в State 3, не иллюстрируются. Упомянутые переходы могут быть выполнены в соответствии с аспектом изобретения, но на практике они не требуются и не были представлены здесь.

Переход 1. Между State 1 и State 2

Переход из упомянутого первого состояния State 1 в упомянутое второе состояние State 2 может быть выполнен, когда определенное содержание аммиака в положении после упомянутой конфигурации 260 первого катализатора SCR и перед упомянутой конфигурацией 265 второго катализатора SCR превышает первое пороговое значение. Упомянутое первое пороговое значение может представлять собой заданное пороговое значение. Упомянутое первое пороговое значение может составлять, например, 10 промилле.

Переход 2. Между State 2 и State 1

Переход из упомянутого второго состояния State 2 в упомянутое первое состояние State 1 может быть выполнен, когда определенное содержание NO_x в выхлопных газах после упомянутой конфигурации второго катализатора SCR превышает заданное значение. Упомянутое заданное значение может представлять собой заданное пороговое значение. Упомянутое заданное значение может составлять, например, 10 промилле.

Переход 3. Между State 1 и State 4

Переход из упомянутого первого состояния State 1 в упомянутое четвертое состояние State 4 может быть выполнен, когда содержание аммиака в выхлопных газах после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR превышает второе пороговое значение. Упомянутое второе пороговое значение может существенно превышать упомянутое первое пороговое значение. Упомянутое второе пороговое значение может представлять собой заданное пороговое значение, упомянутое второе пороговое значение может, например, составлять 100 промилле.

Переход 4. Между State 4 и State 1

Переход из упомянутого четвертого состояния State 4 в упомянутое первое состояние State 1 может быть выполнен, когда заданное содержание NO_x в выхлопных газах после упомянутой конфигурации второго катализатора SCR превышает заданное значение. Упомянутое заданное значение может представлять собой заданное пороговое значение. Упомянутое заданное значение может, например, составлять 10 промилле.

Переход 5. Между State 3 и State 1

Переход из упомянутого третьего состояния State 3 в упомянутое первое состояние State 1 может быть выполнен, когда содержание NO_x в выхлопных газах превышает заданное значение. Упомянутое заданное значение может представлять собой заданное пороговое значение. Упомянутое заданное значение может составлять, например, 10 промилле.

Переход 6. Между State 1 и State 3

Переход из упомянутого первого состояния State 1 в упомянутое третье состояние State 3 может быть выполнен, когда содержание аммиака после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR ниже порогового значения. Упомянутое первое пороговое значение может представлять собой заданное пороговое значение. Упомянутое первое пороговое значение может, например, составлять 10 промилле.

Переход из упомянутого первого состояния State 1 в упомянутое третье состояние State 3 может быть выполнен, когда содержание NO_x после упомянутой конфигурации второго катализатора SCR ниже, чем заданное значение. Упомянутое заданное значение может представлять собой заданное пороговое значение. Упомянутое заданное значение может составлять, например, 10 промилле.

Переход из упомянутого первого состояния State 1 в упомянутое третье состояние State 3, в конечном итоге, должен быть выполнен, когда определенная степень охвата аммиаком (запас аммиака) была достигнута в упомянутой конфигурации первого катализатора SCR. Степень охвата аммиаком в конфигурации катализатора SCR зависит от температуры упомянутой конфигурации катализатора SCR. Функция между степенью охвата аммиаком и конфигурацией катализатора SCR может быть сохранена в первом модуле 200 управления.

Требование к точности в отношении степени охвата аммиаком в первой конфигурации 260 катализатора SCR может быть установлено низким и может для определенной температуры катализатора SCR, например быть сформулировано следующим образом: >50% степени охвата аммиаком требуется для того, чтобы сделать возможным переход из State 1 в State 3. Степень охвата может быть рассчитана с использованием модели сохранения NH₃, которая может содержать линию, которая представляет емкость содержания NH₃ как функцию температуры катализатора SCR. Емкость содержания NH₃ катализатора SCR обычно уменьшается при повышении температуры и наоборот. Система SCR может содержать средство для определения емкости содержания NH₃ конфигурации 260 первого катализатора SCR. Упомянутая емкость содержания NH₃ в одном варианте осуществления может быть определена с использованием одного или больше датчиков температуры, которые в соответствующих положениях измеряют температуру в системе SCR и передают результаты измерений в первый модуль 200 управления, который после этого, используя модель содержания NH_3, может рассчитать емкость содержания NH₃. Степень охвата NH₃ может быть рассчитана путем вычитания массы преобразованного NH₃ из массы дозируемого NH₃ и после этого выполняется накопительный расчет. В результате разделения объема катализатора расчет будет выполнен независимо для объема катализатора и может, таким образом, использоваться для разных катализаторов с разными размерами одного вида. Упомянутая зависимость от температуры, которая позволяет выполнять переход в состояние State 3, будет зависеть от разных рабочих режимов транспортного средства.

Переход 7. Между State 3 и State 2

Переход из упомянутого третьего состояния State 3 в упомянутое второе состояние State 2 может быть выполнен, когда содержание аммиака в выхлопных газах после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR превышает первое пороговое значение. Упомянутое первое пороговое значение может представлять собой заданное пороговое значение. Упомянутое первое пороговое значение может составлять, например, 10 промилле.

Переход 8. Между State 2 и State 4

Переход из упомянутого второго состояния State 2 в упомянутое четвертое состояние State 4 может быть выполнен, когда содержание аммиака в выхлопных газах после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR превышает второе пороговое значение. Упомянутое второе пороговое значение может существенно превышать упомянутое первое пороговое значение. Упомянутое второе пороговое значение может составлять, например, заданное пороговое значение. Упомянутое второе пороговое значение может составлять, например, 100 промилле.

Переход 9. Между State 3 и State 4

Переход из упомянутого третьего состояния State 3 в упомянутое четвертое состояние State 4 может быть выполнен, когда содержание аммиака в выхлопных газах после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR превышает второе пороговое значение. Упомянутое второе пороговое значение может существенно превышать упомянутое первое пороговое значение. Упомянутое второе пороговое значение может представлять собой заданное пороговое значение. Упомянутое второе пороговое значение может составлять, например, 100 промилле.

Там, где это применимо, при использовании третьего состояния State 3, может исключаться слишком быстрый переход между первым состоянием State 1 и вторым состоянием State 2. Благодаря введению, так называемой, стехиометрической дозировки (State 3) период времени перехода между состояниями может быть продлен, что является предпочтительным по нескольким причинам. Таким образом, даже степень преобразования системы SCR может быть существенно увеличена. Несмотря на то, что дозировкой, таким образом, управляют в направлении стехиометрического соотношения, по существу, равного 1, можно предпочтительно устранять различные отклонения.

Таким образом, конфигурация 260 первого катализатора SCR медленно заполняется или из нее осуществляется дренаж до тех пор, пока не будет достигнут уровень переключения NH₃ или датчика NO_x, и система не выполнит переход, как обычно, в первое состояние State 1 или второе State 2 непосредственно, как возврат к правильной степени охвата NH₃ в конфигурации 260 первого катализатора SCR. Третье состояние State 3, таким образом, можно использовать для продления времени между переходами между двумя состояниями, в зависимости от первого состояния State 1 и второго состояния State 2.

Четвертое состояние State 4 является предпочтительным в том, что оно позволяет выполнять стехиометрическую дозировку, по существу, равную 0, когда переход температуры в системе SCR приводит к тому, что NH₃ в больших количествах высвобождается из конфигурации 260 первого катализатора SCR. В результате отключения дозировки NO_x обеспечивается возможность потребления NH₃ из конфигурации 260 первого катализатора SCR, начиная из области перед катализатором. В то же время происходит проскок NH₃ через выходное отверстие конфигурации 260 первого катализатора SCR и накопление в конфигурации 265 второго катализатора SCR. Благодаря обеспечению возможности отключения дозировки во время этого периода объем конфигурации второго катализатора, таким образом, может быть уменьшен по сравнению со случаем, если бы было предусмотрено только второе состояние.

Ниже схематично описана система во время работы:

1) Выполняют первую очевидную стехиометрическому передозировку (State 1) до тех пор, пока преобразование NO_x не достигнет 100% и не будет сохраняться на этом уровне в течение определенного времени, но до того, как будет выполнен проскок NH₃ из конфигурации 260 первого катализатора SCR на этапе 2).

2) Уменьшают дозировку восстанавливающего агента до стехиометрическому соотношению, по существу, равному 1,0 (State 3). Это выполняют для того, чтобы продлить время перехода в состояния State 1 и State 2, поскольку скорость преобразования теряется во время перехода.

3) В зависимости от того, был ли катализатор SCR в конфигурации 260 первого катализатора опорожнен или наполнен (был ли сгенерирован сигнал NO_x после конфигурации 265 второго катализатора SCR или был сгенерирован сигнал проскока после конфигурации 260 первого катализатора SCR) выполняют переход состояния в состояние State 1 или State 2. Таким образом, предполагается, что система заполнена, в результате чего выполняется переход во второе состояние State 2.

4) Таким образом, второе состояние State 2 активируется, и система опорожняется до тех пор, пока датчик 280 NO_x не пройдет свой уровень времени включения, который снова переключает переход в первое состояние State 1, и этап 1 выполняется снова.

5) Всякий раз, когда может произойти ускорение транспортного средства, это приводит к очевидному повышению температуры выхлопных газов из двигателя 230. Таким образом, большое количество NH₃ высвобождается из конфигурации 260 первого катализатора SCR, и очевидное увеличение проскока происходит далее после конфигурации 260 первого катализатора SCR. В результате обеспечивается высокий уровень переключения NH₃, который переключает переход в четвертое состояние State 4, которое может содержать возможность полного отключения дозировки.

На фиг. 4a схематично иллюстрируется блок-схема последовательности операций, относящаяся к способу для того, чтобы, используя восстанавливающий агент, выполнять очистку выхлопных газов в потоке выхлопных газов из двигателя в системе SCR, содержащей две конфигурации катализатора SCR, установленные последовательно в упомянутом потоке выхлопного газа, в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Способ содержит первый этап s401 способа. Этап s401 содержит следующие этапы:

- постоянно определяют содержание аммиака в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR,

- постоянно определяют содержание NO_x в упомянутом выхлопном газе после конфигурации второго катализатора SCR, которая расположена после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR;

- выполняют упомянутую очистку частично в первом состоянии, содержащем очевидную передозировку упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации первого катализатора SCR, и частично во втором состоянии, с очевидной заниженной дозой упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации первого катализатора SCR, и

- выполняют переход между упомянутым первым состоянием и упомянутым вторым состоянием на основе упомянутого определенного содержания аммиака и упомянутого содержания NO_x в упомянутом выхлопном газе. После этапа s401 способ заканчивается.

На фиг. 4b схематично иллюстрируется блок-схема последовательности операций, относящаяся к способу для того, чтобы, используя восстанавливающий агент, выполнять очистку выхлопных газов из двигателя 230 в системе SCR, содержащей две конфигурации катализатора SCR, содержащей конфигурацию 260 первого катализатора SCR и конфигурацию 265 второго катализатора SCR, установленные последовательно в упомянутом потоке выхлопного газа, в котором упомянутая конфигурация 265 второго катализатора SCR расположена после упомянутой конфигурации 260 первого катализатора. Способ содержит первый этап s401 способа. Этап способа содержит следующие этапы:

- постоянно определяют содержание аммиака в упомянутом выхлопном газе, в положении после упомянутой конфигурации 260 первого катализатора SCR и перед упомянутой конфигурацией 265 второго катализатора, и

- постоянно определяют содержание NO_x в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации 265 второго катализатора SCR;

- выполняют упомянутую очистку частично в первом состоянии State 1, содержащем очевидную передозировку упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации 260 первого катализатора SCR и частично во втором состоянии State 2, содержащем очевидную заниженную дозу упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации 260 первого катализатора SCR, в котором выражения «передозировка» и «заниженная доза» относятся к дозируемому количеству восстанавливающего агента, приводящему к стехиометрическому соотношению между аммиаком и NO_x в упомянутом выхлопном газе, которое больше чем 1 и меньше чем 1 соответственно; и

- выполняют переход между упомянутым первым состоянием State 1 и упомянутым вторым состоянием State 2, в котором переход от упомянутого первого состояния State 1 в упомянутое второе состояние State 2 выполняют на основе упомянутого определенного содержания аммиака и в котором переход из упомянутого второго состояния State 2 в упомянутое первое состояние State 1 выполняют на основе упомянутого содержания NO_x в упомянутом выхлопном газе. После этапа s402 способ заканчивается.

На фиг. 5 показана схема версии устройства 500. Модули 200 и 210 управления, описанные со ссылкой на фиг. 2, могут в 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 500 дополнительно содержит контроллер шины, порт последовательной передачи данных, средство I/O, преобразователь A/D, модуль ввода и передачи времени и даты, счетчик событий и контроллер прерываний (не показан). Энергонезависимое запоминающее устройство 520 также имеет второй элемент 540 памяти.

Предусмотрена компьютерная программа P, которая содержит процедуры для постоянного определения содержания аммиака в упомянутом выхлопном газе после конфигурации первого катализатора SCR;

- постоянного определения содержания NO_x в упомянутом выхлопном газе после конфигурации второго катализатора SCR, которая расположена после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR;

- выполнения упомянутой очистки, частично в первом состоянии, содержащем очевидную передозировку упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации первого катализатора SCR, и частично во втором состоянии, содержащем очевидную заниженную дозу упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации первого катализатора SCR; и

- выполнения перехода между упомянутым первым состоянием и упомянутым вторым состоянием на основе упомянутого определенного содержания аммиака и упомянутого содержания NO_x в упомянутом выхлопном газе.

Компьютерная программа P содержит процедуры для выполнения упомянутой очистки в третьем состоянии, в котором дозировка упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации первого катализатора SCR находится между упомянутой передозировкой и упомянутой заниженной дозой.

Компьютерная программа P содержит процедуры для выполнения упомянутой очистки в четвертом состоянии, в котором упомянутая дозировка упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации 260 первого катализатора SCR соответствует предельной заниженной дозе.

Компьютерная программа P содержит процедуры для перехода из упомянутого первого состояния в упомянутое второе состояние, когда упомянутое определенное содержание аммиака после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR превышает первое пороговое значение.

Компьютерная программа P содержит процедуры для перехода из упомянутого второго состояния в упомянутое первое состояние, когда упомянутое определенное содержание NO_x в упомянутых выхлопных газах после упомянутой конфигурации второго катализатора SCR превышает заданное значение.

Компьютерная программа P содержит процедуры для перехода из упомянутого второго состояния в упомянутое четвертое состояние, когда упомянутое определенное содержание аммиака в упомянутых выхлопных газах после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR превышает второе пороговое значение, в частности превышает упомянутое первое пороговое значение.

Компьютерная программа P содержит процедуры для перехода из упомянутого первого состояния в упомянутое четвертое состояние, когда упомянутое определенное содержание аммиака в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR превышает второе пороговое значение, в частности, превышающее упомянутое первое пороговое значение.

Компьютерная программа P содержит процедуры для перехода из упомянутого четвертого состояния State 4 в упомянутое первое состояние State 1, когда упомянутое определенное содержание NO_x в упомянутых выхлопных газах после упомянутой конфигурации второго катализатора SCR превышает заданное значение.

Компьютерная программа P содержит процедуры для перехода из упомянутого третьего состояния в упомянутое второе состояние, когда упомянутое определенное содержание аммиака в упомянутых выхлопных газах после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR превышает упомянутое первое пороговое значение.

Компьютерная программа P содержит процедуры для перехода из упомянутого третьего состояния в упомянутое первое состояние, когда упомянутое определенное содержание NO_x в упомянутых выхлопных газах превышает упомянутое заданное значение.

Компьютерная программа P содержит процедуры для перехода из упомянутого первого состояния в упомянутое третье состояние, когда упомянутое определенное содержание аммиака после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR находится ниже упомянутого первого порогового значения и упомянутое определенное содержание NO_x после упомянутой конфигурации второго катализатора SCR ниже, чем упомянутое заданное значение, и определенная степень охвата аммиаком была достигнута для упомянутой конфигурации первого катализатора SCR.

Компьютерная программа P содержит процедуры для:

- выполнения упомянутой очистки в четвертом состоянии, в котором дозировка упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации первого катализатора SCR соответствует предельной заниженной дозе, соответствующей стехиометрическому взаимоотношению между аммиаком и NO_x в упомянутых выхлопных газах, которое, по существу, равно 0.

Компьютерная программа P содержит процедуры для:

- постоянного определения скорости увеличения упомянутого содержания аммиака в упомянутых выхлопных газах; и

- выполнения перехода из упомянутого первого состояния в упомянутое второе состояние, когда упомянутая скорость увеличения упомянутого содержания аммиака превышает заданное третье пороговое значение после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR.

Компьютерная программа P содержит следующие процедуры для:

- постоянного определения скорости увеличения упомянутого содержания аммиака в упомянутых выхлопных газах; и

- выполнения перехода из упомянутого первого состояния в упомянутое четвертое состояние, когда упомянутая скорость увеличения упомянутого содержания аммиака превышает заданное четвертое пороговое значение после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR.

Компьютерная программа P содержит процедуры для:

- постоянного определения скорости увеличения упомянутого содержания аммиака в упомянутых выхлопных газах; и

- выполнения перехода из упомянутого второго состояния в упомянутое четвертое состояние, когда упомянутая скорость увеличения упомянутого содержания аммиака превышает заданное четвертое пороговое значение после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR.

Компьютерная программа P содержит процедуры для:

- постоянного определения скорости увеличения упомянутого содержания аммиака в упомянутых выхлопных газах; и

- выполнения перехода из упомянутого третьего состояния в упомянутое четвертое состояние, когда упомянутая скорость увеличения упомянутого содержания аммиака превышает заданное четвертое пороговое значение после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR.

Компьютерная программа P содержит процедуры для:

- постоянного определения скорости увеличения упомянутого содержания аммиака в упомянутых выхлопных газах; и

- выполнения перехода из упомянутого третьего состояния в упомянутое второе состояние, когда упомянутая скорость увеличения упомянутого содержания аммиака превышает заданное третье пороговое значение после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR.

Программа P может быть сохранена в исполняемой форме или в сжатой форме в запоминающем устройстве 560 и/или в запоминающем устройстве 550 считывания-записи.

В случае, когда модуль 510 обработки данных описан как выполняющий определенную функцию, это означает, что модуль 510 обработки данных выполняет определенную часть программы, сохраненной в запоминающем устройстве 560, или определенную часть программы, сохраненной в запоминающем устройстве 550 считывания-записи.

Устройство 510 обработки данных может сообщаться 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 обмена данными с модулем 510 обработки данных через шину 511 данных. Запоминающее устройство 550 считывания-записи выполнено с возможностью связываться с модулем 510 обработки данных через шину 514 данных. Соединения L210, L230, L240, L250, L270, L280 и L292 могут, например, быть соединены с портом 599 данных (см. фиг. 2a и 2b).

Когда данные принимают в порту 599 данных, их сохраняют временно во втором элементе 540 запоминающего устройства. После временного сохранения принятых входных данных модуль 510 обработки данных подготавливают для выполнения кода, как описано выше.

Части способов, описанных здесь, могут быть выполнены с помощью устройства 500, используя модуль 510 обработки данных, в котором работает программа, сохраненная 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 предусмотрено с целью иллюстрации и описания. Оно не предназначено быть исчерпывающим или для ограничения изобретения описанными вариантами. Множество модификаций и вариантов, очевидно, будут понятны для специалиста в данной области техники. Варианты осуществления были выбраны и описаны для того, чтобы наилучшим образом пояснить принципы изобретения и его практического применения и, следовательно, позволить специалистам понять изобретение в различных вариантах осуществления и с различными модификациями, соответствующими предполагаемому варианту использования.

Изобретение относится к способу очистки выхлопных газов в потоке в потоке выхлопного газа из двигателя в системе SCR. Способ для того, чтобы, используя восстанавливающий агент, выполнять очистку выхлопных газов в потоке выхлопных газов от двигателя (230) в системе SCR, содержащей две конфигурации (260, 265) катализатора SCR, расположенные последовательно в упомянутом потоке выхлопного газа, содержащий следующие этапы: постоянно определяют содержание аммиака в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации (260) первого катализатора SCR; постоянно определяют содержание NO_x в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации (265) второго катализатора SCR, которая расположена после упомянутой конфигурации первого катализатора SCR, выполняют упомянутую очистку частично в первом состоянии (State 1), содержащем очевидную передозировку упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации (260) первого катализатора SCR, и частично во втором состоянии (State 2), содержащем очевидную заниженную дозу упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации (260) первого катализатора SCR; и выполняют переход между упомянутым первым состоянием (State 1) и упомянутым вторым состоянием (State 2) на основе упомянутого определенного содержания аммиака и упомянутого содержания NO_x в упомянутом выхлопном газе. Изобретение также относится к компьютерному программному продукту, содержащему программный код (P) для компьютера (200; 210), для воплощения способа в соответствии с изобретением. Изобретение также относится к системе SCR и к моторному транспортному средству, которое оборудовано системой SCR. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности очистки выхлопных газов. 5 н. и 24 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ для того, чтобы, используя восстанавливающий агент, выполнять очистку выхлопных газов в потоке выхлопных газов от двигателя (230) в системе SCR, содержащей две конфигурации (260, 265) катализатора SCR, содержащей первую конфигурацию (260) катализатора SCR и вторую конфигурацию (265) катализатора SCR, расположенные последовательно в упомянутом потоке выхлопного газа, причем упомянутая вторая конфигурация (265) катализатора SCR расположена после упомянутой первой конфигурации (260) катализатора, причем способ содержит этапы, на которых:
- постоянно определяют содержание аммиака в упомянутом выхлопном газе, в положении после упомянутой конфигурации (260) первого катализатора SCR и перед упомянутой конфигурацией (265) второго катализатора, и
- постоянно определяют содержание NO_x в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации (265) второго катализатора SCR;
отличающийся тем, что он дополнительно содержит этапы, на которых:
- выполняют упомянутую очистку частично в первом состоянии (State 1), содержащем очевидную передозировку упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации (260) первого катализатора SCR, и частично во втором состоянии (State 2), содержащем очевидную заниженную дозу упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации (260) первого катализатора SCR, причем выражения передозировка и заниженная доза относятся к дозируемому количеству восстанавливающего агента, которое приводит к стехиометрическому соотношению между аммиаком и NO_x в упомянутом выхлопном газе, которое больше чем 1 и меньше чем 1 соответственно; и
- выполняют переход между упомянутым первым состоянием (State 1) и упомянутым вторым состоянием (State 2), причем переход из упомянутого первого состояния (State 1) в упомянутое второе состояние (State 2) выполняют на основе упомянутого определенного содержания аммиака и причем переход из упомянутого второго состояния (State 2) в упомянутое первое состояние (State 1) выполняют на основе упомянутого определенного содержания NO_x в упомянутом выхлопном газе.

2. Способ по п. 1, дополнительно содержащий следующий этап, на котором:
- выполняют упомянутую очистку в третьем состоянии (State 3), причем дозирование упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации (260) первого катализатора SCR находится между упомянутой передозировкой и упомянутой заниженной дозой.

3. Способ по любому из пп. 1 или 2, дополнительно содержащий этап, на котором:
- выполняют упомянутую очистку в четвертом состоянии (State 4), причем упомянутая дозировка упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации (260) первого катализатора SCR соответствует крайне заниженной дозе, в которой крайне заниженная доза соответствует стехиометрическому соотношению между аммиаком и NO_x в упомянутом выхлопном газе, которое, по существу, равно 0.

4. Способ по любому из пп. 1 или 2, дополнительно содержащий этап, на котором:
- выполняют переход из упомянутого первого состояния (State 1) в упомянутое второе состояние (State 2), когда упомянутое определенное содержание аммиака после упомянутой конфигурации (260) первого катализатора SCR превышает первое пороговое значение.

5. Способ по любому из пп. 1 или 2, дополнительно содержащий этап, на котором:
- выполняют переход из упомянутого второго состояния (State 2) в упомянутое первое состояние (State 1), когда упомянутое определенное содержание NO_x в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации (265) второго катализатора SCR превышает заданное значение.

6. Способ по любому из пп. 1 или 2, содержащий этап, на котором:
- выполняют переход из упомянутого второго состояния (State 2) в упомянутое четвертое состояние (State 4), когда упомянутое определенное содержание аммиака в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации (260) первого катализатора SCR превышает второе пороговое значение.

7. Способ по любому из пп. 1 или 2, содержащий этап, на котором:
- выполняют переход из упомянутого первого состояния (State 1) в упомянутое четвертое состояние (State 4), когда упомянутое определенное содержание аммиака в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации (260) первого катализатора SCR превышает второе пороговое значение.

8. Способ по любому из пп. 1 или 2, содержащий этап, на котором:
- выполняют переход из упомянутого четвертого состояния (State 4) в упомянутое первое состояние (State 1), когда упомянутое определенное содержание NO_x в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации (265) второго катализатора SCR превышает заданное значение.

9. Способ по любому из пп. 1 или 2, содержащий этап, на котором:
- выполняют переход из упомянутого третьего состояния (State 3) в упомянутое второе состояние (State 2), когда упомянутое определенное содержание аммиака в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации (260) первого катализатора SCR превышает первое пороговое значение.

10. Способ по любому из пп. 1 или 2, содержащий этап, на котором:
- выполняют переход из упомянутого третьего состояния (State 3) в упомянутое первое состояние (State 1), когда упомянутое определенное содержание NO_x в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации (265) второго катализатора SCR превышает заданное значение.

11. Способ по любому из пп. 1 или 2, содержащий этап, на котором:
- выполняют переход из упомянутого первого состояния (State 1) в упомянутое третье состояние (State 3), когда упомянутое определенное содержание аммиака после упомянутой конфигурации (260) первого катализатора SCR ниже первого порогового значения, и упомянутое определенное содержание NO_x после упомянутой конфигурации (265) второго катализатора SCR меньше, чем заданное значение, и определенная степень охвата аммиаком была достигнута для упомянутой конфигурации первого катализатора SCR.

12. Система SCR, предназначенная для того, чтобы, используя восстанавливающий агент, выполнять очистку выхлопных газов в потоке выхлопного газа из двигателя (230) в системе SCR, содержащей две конфигурации (260, 265) катализатора SCR, содержащей конфигурацию (260) первого катализатора SCR и конфигурацию (265) второго катализатора SCR, установленные последовательно в упомянутом потоке выхлопного газа, причем упомянутая конфигурация (265) второго катализатора SCR расположена после упомянутой конфигурации (260) первого катализатора, содержащая:
- средство (270) для постоянного определения содержания аммиака в упомянутом выхлопном газе в положении после упомянутой конфигурации (260) первого катализатора SCR и перед упомянутой конфигурацией (265) второго катализатора, и
- средство (280) для постоянного определения содержания NO_x в упомянутых выхлопных газах после упомянутой конфигурации (265) второго катализатора SCR,
отличающаяся тем, что:
- средство (200; 210; 500) для выполнения упомянутой очистки частично в первом состоянии (State 1), содержащем очевидную передозировку упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации (260) первого катализатора SCR, и частично во втором состоянии (State 2), содержащем очевидную заниженную дозу упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации (260) первого катализатора SCR, причем выражения передозировка и заниженная доза относятся к дозируемому количеству восстанавливающего агента, в результате чего обеспечивается стехиометрическое соотношение между аммиаком и NO_x в упомянутом выхлопном газе, которое больше чем 1 и меньше чем 1 соответственно; и
- средство (200; 210; 500) для перехода между упомянутым первым состоянием (State 1) и упомянутым вторым состоянием (State 2), причем переход из упомянутого первого состояния (State 1) в упомянутое второе состояние (State 2) выполняют на основе упомянутого определенного содержания аммиака в упомянутом выхлопном газе и причем переход из упомянутого второго состояния (State 2) в упомянутое первое состояние (State 1) выполняют на основе упомянутого определенного содержания NO_x в упомянутом выхлопном газе.

13. Система SCR по п. 12, дополнительно содержащая:
- средство (200; 210; 500) для выполнения упомянутой очистки в третьем состоянии (State 3), причем дозировка упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации (260) первого катализатора SCR находится между упомянутой передозировкой и упомянутой заниженной дозой.

14. Система SCR по п. 12 или 13, дополнительно содержащая:
- средство (200; 210; 500) для выполнения упомянутой очистки в четвертом состоянии (State 4), причем упомянутая дозировка упомянутого восстанавливающего агента в упомянутой конфигурации (260) первого катализатора SCR соответствует крайне заниженной дозе, в которой крайне заниженная доза соответствует стехиометрическому соотношению между аммиаком и NO_x в упомянутом выхлопном газе, которое, по существу, равно 0.

15. Система SCR по любому из пп. 12 или 13, дополнительно содержащая:
- средство (200; 210; 500) для перехода из упомянутого первого состояния (State 1) в упомянутое второе состояние (State 2), когда упомянутое определенное содержание аммиака в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации (260) первого катализатора SCR превышает первое пороговое значение.

16. Система SCR по любому из пп. 12 или 13, дополнительно содержащая:
- средство (200; 210; 500) для перехода из упомянутого второго состояния (State 2) в упомянутое первое состояние (State 1), когда упомянутое определенное содержание NO_x в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации (265) второго катализатора SCR превышает заданное значение.

17. Система SCR по любому из пп. 12 или 13, дополнительно содержащая:
- средство (200; 210; 500) для перехода из упомянутого второго состояния (State 2) в упомянутое четвертое состояние (State 4), когда упомянутое определенное содержание аммиака в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации (260) первого катализатора SCR превышает второе пороговое значение.

18. Система SCR по любому из пп. 12 или 13, дополнительно содержащая:
- средство для перехода из упомянутого первого состояния (State 1) в упомянутое четвертое состояние (State 4), когда упомянутое определенное содержание аммиака в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации (260) первого катализатора SCR превышает второе пороговое значение.

19. Система SCR по любому из пп. 12 или 13, дополнительно содержащая:
- средство (200; 210; 500) для перехода из упомянутого третьего состояния (State 3) в упомянутое второе состояние (State 2), когда упомянутое определенное содержание аммиака в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации (260) первого катализатора SCR превышает первое пороговое значение.

20. Система SCR по любому из пп. 12 или 13, дополнительно содержащая:
- средство (200; 210; 500) для перехода из упомянутого третьего состояния (State 3) в упомянутое второе состояние (State 2), когда упомянутое определенное содержание аммиака в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации (260) первого катализатора SCR превышает первое пороговое значение.

21. Система SCR по любому из пп. 12 или 13, дополнительно содержащая:
- средство (200; 210; 500) для перехода из упомянутого третьего состояния (State 3) в упомянутое первое состояние (State 1), когда упомянутое определенное содержание NO_x в упомянутом выхлопном газе после упомянутой конфигурации (265) второго катализатора SCR превышает заданное значение.

22. Система SCR по любому из пп. 12 или 13, дополнительно содержащая:
- средство (200; 210; 500) для определения степени охвата аммиаком упомянутой конфигурации (260) первого катализатора SCR; и
- средство (200; 210; 500) для перехода из упомянутого первого состояния (State 1) в упомянутое третье состояние (State 3), когда упомянутое определенное содержание аммиака после упомянутой конфигурации (260) первого катализатора SCR ниже первого порогового значения, и упомянутое определенное содержание NO_x после упомянутой конфигурации (265) второго катализатора SCR меньше, чем заданное значение, и определенная степень охвата аммиаком была достигнута для упомянутой конфигурации (260) первого катализатора SCR.

23. Система SCR по любому из пп. 12 или 13, в которой упомянутая конфигурация (260) первого катализатора SCR содержит устройство катализатора SCR и фильтр с нанесенным покрытием SCR.

24. Система SCR по любому из пп. 12 или 13, в которой упомянутая конфигурация (265) второго катализатора SCR содержит устройство катализатора SCR и катализатор проскока аммиака.

25. Система SCR по любому из пп. 12 или 13, в которой по меньшей мере одна из упомянутой конфигурации (260) первого катализатора SCR и упомянутой конфигурации (265) второго катализатора SCR содержит подложку из ванадия.

26. Моторное транспортное средство (100; 110), содержащее систему SCR по любому из пп. 12-25.

27. Моторное транспортное средство (100; 110) по п. 26, причем это транспортное средство представляет собой любое из грузовика, автобуса или легкового автомобиля.

28. Компьютерная программа (Р), предназначенная управления, используя восстанавливающий агент, процессом очистки выхлопных газов в потоке выхлопных газов из двигателя (230) в системе SCR, содержащей две конфигурации (260, 265) катализатора SCR, расположенные последовательно в упомянутом потоке выхлопных газов, причем упомянутая компьютерная программа (Р) содержит программный код, который обеспечивает выполнение модулем (200; 500) электронного управления или другим компьютером (210; 500), подключенным к модулю (200; 500) электронного управления, этапов в соответствии с любым из пп. 1-11.

29. Компьютерный программный продукт, содержащий программный код, сохраненный на считываемом компьютером носителе информации для выполнения этапов способа в соответствии с любым из пп. 1-11, когда упомянутая компьютерная программа работает в модуле (200; 500) электронного управления или другом компьютере (210; 500), подключенном к модулю (200; 500) электронного управления.