用于校正向废气流供应添加剂的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于校正向内燃机(101)中燃烧产生的废气流(303)的添加剂供应的方法。第一后处理部件(310)布置成用于将一氧化氮(NO)氧化成二氧化氮(NO2)，并且还原催化转化器(332)布置在第一后处理部件(310)的下游。向废气流(303)供应添加剂以还原该还原催化转化器(332)中的氮氧化物(NOx)，添加剂与废气流(303)中氮氧化物(NOx)的存在量成比例地供应，比例经受校正。该方法包括：‑在第一后处理部件(310)上游向废气流(303)供应未燃烧燃料以减少第一后处理部件(310)中的一氧化氮(NO)到二氧化氮(NO2)的氧化，以及‑当向废气流(303)供应未燃烧燃料时，校正废气流(303)的添加剂供应。

Method and System for Correcting Additive Supply to Waste Gas

The invention relates to a method for correcting the additive supply to the exhaust gas stream (303) generated by combustion in an internal combustion engine (101). The first post-processing unit (310) is arranged for oxidizing nitric oxide (NO) to nitrogen dioxide (NO2), and the reduction catalytic converter (332) is arranged downstream of the first post-processing unit (310). Additives are supplied to the waste gas stream (303) to reduce nitrogen oxides (NOx) in the reduction catalytic converter (332). The additives are supplied in proportion to the presence of nitrogen oxides (NO x) in the waste gas stream (303), and the proportion is corrected. The method includes: supplying unburned fuel upstream to the waste gas stream (303) of the first post-treatment unit (310) to reduce the oxidation of nitric oxide (NO) to nitrogen dioxide (NO2) in the first post-treatment unit (310), and correcting the additive supply of the waste gas stream (303) when unburned fuel is supplied to the waste gas stream (303).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于校正向废气流供应添加剂的方法和系统
本专利技术涉及燃烧过程，并且尤其涉及用于校正向由燃烧产生的废气流供应添加剂的方法和系统。本专利技术还涉及实现根据本专利技术的方法的一种车辆、以及计算机程序和计算机程序制品。
技术介绍
关于一般的车辆，以及至少在某种程度上的重型/商用车辆，诸如卡车、公共汽车等，在提高燃料效率和减少废气排放方面存在不断进行的研究和开发。这经常至少部分地由于政府越来越关注污染和空气质量，例如在城市地区，这也导致了许多管辖区域中各种排放的标准和规则的采用。这些排放标准经常包括限定采用内燃机的车辆的废气排放的可接受范围的要求。例如，在这些标准中，对于大多数车辆，如氮氧化物(NOX)、烃(HC)、一氧化碳(CO)和颗粒的废气水平都受到管控。通过减少燃料消耗和/或通过使用由燃烧过程产生的废气的后处理(净化)，可以减少不希望的物质排放。例如，可以通过使用一种或多种催化过程，处理来自内燃机的废气。存在各种催化转化器，其中，不同类型的催化转化器可用于不同种类的燃料和/或用于处理废气流中的不同种类的物质。至少关于氮氧化物NOX(诸如一氧化氮NO和二氧化氮NO2)，重型车辆经常有向废气流供应添加剂的方法。供应添加剂，经常通过使用催化转化器，以便于将氮氧化物NOX的存在减少为较少的污染物质(主要是氮和水蒸气)。可以在催化转化器上游将添加剂喷射入到内燃机中燃烧产生的废气流中，并且这种用于氮氧化物NOX还原的一种常见类型的催化转化器是选择性催化还原(SCR)催化转化器。关于供应添加剂，添加剂的供应量应该既不太大也不太小。因此，需要添加剂的供应量与其预期量相对应。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种方法和系统，用于校正向废气流的添加剂供应以解决添加剂的喷射入量和添加剂的实际需要量之间的差异。此目的通过根据权利要求1的方法实现。根据本专利技术，提供了一种用于校正向内燃机中燃烧产生的废气流供应添加剂的方法，所述废气流通过第一和第二后处理部件经受后处理，所述第一后处理部件布置为用于将一氧化氮氧化成二氧化氮，所述第二后处理部件是布置在所述第一后处理部件下游的还原催化转化器，其中，向所述废气流供应添加剂以减少所述第二后处理部件中的氮氧化物，添加剂与所述废气流中氮氧化物的存在量成比例地供应，所述比例经受校正。该方法包括：-在所述第一后处理部件上游向所述废气流供应未燃烧燃料以减少所述第一后处理部件中的从一氧化氮到二氧化氮的氧化，以及-当向所述废气流供应未燃烧燃料时，校正向废气流的所述添加剂供应。未燃烧燃料优选为烃类，并且第一后处理部件可以，例如由氧化催化转化器或适配为将一氧化氮氧化成二氧化氮的任何其他种类的催化转化器组成，并且其中，未燃烧燃料(烃)的氧化以一氧化氮的氧化为代价进行，即，所述第一后处理部件中的化学反应使得未燃烧燃料(特别是烃)的氧化优先，并且如果第一后处理部件中存在过剩的氧化容量，则发生一氧化氮的氧化。以这种方式，可以将一氧化氮的氧化显著减低或甚至到基本为零。作为在这方面使用氧化催化转化器的替代方案，例如，可以通过合适的催化涂层，提供基本上任何后处理部件的至少一部分以获得所需的效果。例如，第一后处理部件可例如是滑动催化转换器的部分。第二后处理部件可例如是选择性催化还原(SCR)催化转化器。如上所述，通过向废气流供应添加剂，可以减少由燃烧产生的废气流中至少一些物质的存在。然后，添加剂的试剂与废气流中存在的一种或多种物质反应，从而形成危害较小的物质。本专利技术涉及用于减小燃烧产生的废气中氮氧化物NOX浓度的添加剂供应。关于这种添加剂供应，重要的是向废气流供应与存在的待还原的氮氧化物相对应的比例的试剂，以便实现预期的效果。必要地，添加剂包括能够执行所需还原的试剂。如果供应错误类型的试剂/添加剂，和/或如果添加剂的供应量相对于待还原的物质/组合物的存在而言太小，则在还原后仍可能存在不希望的过剩氮氧化物，并排放入到周围环境中。相反，如果试剂的量和由此向废气流供应的添加剂相对于待还原的氮氧化物的量高的话，则添加剂供应可转而导致其他不希望的物质过剩。例如，就使用包含以尿素形式的试剂的添加剂还原氮氧化物NOx而言，过剩的铵可能排放到周围环境中。铵被归类为有害物质，并且铵的排放也经常受到管制。通过校正添加剂供应可以降低不希望的排放的风险。也就是说，确定供应量是否实际地对应于添加剂供应的预期或所需量，并且在发现需要时，校正供应。可以在管制/预定时间点执行该校正，并且术语“适配”经常用于表示校正。关于一般的校正，校正是这样的功能，其中，对于给定情况，诸如特定操作条件或待还原物质的某些估计生成，将供应的添加剂的预定量被校正以应对，例如所使用的添加剂的质量的变化和/或后处理中涉及的部件的容差差/损耗。校正包括对要喷射入的预定量或量值的补偿。如本领域技术人员已知的，可以根据许多不同的方法进行校正，并且无论所使用的具体方法如何，本专利技术都是适用的，因此这里不描述这些方法。本专利技术提供用于在任何这些方法中执行校正的附加步骤。关于添加剂供应，这往往基于在还原催化转化器上游测量或估计氮氧化物的存在量来进行。此外，一般地，通过使用传感器测量在离开车辆之前废气流中氮氧化物的存在量，存在来自还原催化转化器的下游的测量存在量的反馈。该反馈是废气流中一氧化氮和二氧化氮的组合存在量的测量，并且经常认为一氧化氮和二氧化氮之间的特定关系占优势，诸如例如，在还原催化转化器中还原后仅剩余一氧化氮。然而，如果实际上所述关系与假定的关系不同，则传感器信号可能被误解。这是由于以下事实，经常地，对于一氧化氮NO，NOx传感器的传感器灵敏度基本上等于1，但对于二氧化氮NO2，传感器灵敏度可能低至0.8。因此，如果氮氧化物NOx转而完全或大量地包含二氧化氮NO2，则反馈信号可能被误解，可能导致供应不正确量的添加剂。另外，当校正添加剂供应时，来自NOx传感器的传感器信号可能再次被误解，从而导致在校正中仍然向废气流供应错误量的添加剂。根据本专利技术，传感器灵敏度相对于氮氧化物测量的差异的影响被减少，并且由此，例如添加剂供应的校正被减少。根据本专利技术，这借助于用于在一系统中校正向废气流的添加剂供应的方法来实现，在所述系统中，至少第一后处理部件，诸如氧化催化转化器或其他类型的后处理部件，在至少一些操作模式中将一氧化氮NO氧化成二氧化氮NO2。在第一后处理部件上游向废气流供应未燃烧燃料。如上所述，由于这种后处理部件中占优势的化学作用，未燃烧的烃将以一氧化氮的氧化为代价被氧化，使得二氧化氮相对于一氧化氮在所述第一后处理部件的上游和下游之间的比例关系将保持基本相同，因为未燃烧燃料的供应可导致在第一后处理部件中一氧化氮将不进一步氧化成氮氧化物。离开内燃机的废气流中的一氧化氮和二氧化氮之间的关系使得二氧化氮的相对比例为氮氧化物总含量的10±5％。未燃烧燃料的添加减少或消除一氧化氮进一步氧化成二氧化氮。这样，当进入还原催化转化器时，二氧化氮相对于一氧化氮的相对比例仍然相对低。众所周知，在还原催化转化器中的主要的三种化学反应中，最快的是一氧化氮和二氧化氮以相同的速率还原，因此，至少当供应添加剂以便获得一定程度的转化率超过二氧化氮含量的两倍时，离开还原催化转化器的氮氧化物基本上仅由一氧化氮组成。这转而导致传感器对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于校正向内燃机(101)中燃烧产生的废气流(303)的添加剂供应的方法，所述废气流(303)通过第一和第二后处理部件经受后处理，所述第一后处理部件(310)布置成将一氧化氮(NO)氧化成二氧化氮(NO2)，所述第二后处理部件是布置在所述第一后处理部件(310)下游的还原催化转化器(332)，其中，向所述废气流(303)供应添加剂，用于在所述还原催化转化器(332)中还原氮氧化物(NOx)，与所述废气流(303)中氮氧化物(NOx)的存在量成比例地供应所述添加剂，所述比例经受校正，所述方法的特征在于：‑在所述第一后处理部件(310)上游向所述废气流(303)供应未燃烧燃料以减少所述第一后处理部件(310)中一氧化氮(NO)到二氧化氮(NO2)的氧化，以及‑当向所述废气流(303)供应未燃烧燃料时，校正向所述废气流(303)的所述添加剂供应。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.14 SE 1651063-81.用于校正向内燃机(101)中燃烧产生的废气流(303)的添加剂供应的方法，所述废气流(303)通过第一和第二后处理部件经受后处理，所述第一后处理部件(310)布置成将一氧化氮(NO)氧化成二氧化氮(NO2)，所述第二后处理部件是布置在所述第一后处理部件(310)下游的还原催化转化器(332)，其中，向所述废气流(303)供应添加剂，用于在所述还原催化转化器(332)中还原氮氧化物(NOx)，与所述废气流(303)中氮氧化物(NOx)的存在量成比例地供应所述添加剂，所述比例经受校正，所述方法的特征在于：-在所述第一后处理部件(310)上游向所述废气流(303)供应未燃烧燃料以减少所述第一后处理部件(310)中一氧化氮(NO)到二氧化氮(NO2)的氧化，以及-当向所述废气流(303)供应未燃烧燃料时，校正向所述废气流(303)的所述添加剂供应。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：-在所述第一后处理部件(310)上游向所述废气流(303)供应未燃烧燃料，使得在所述第一后处理部件(310)中预期的一氧化氮(NO)到二氧化氮(NO2)的氧化减少，以使得平均而言存在于废气流(303)中的少于10％的一氧化氮(NO)被氧化成二氧化氮(NO2)。3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，还包括：-在所述第一后处理部件(310)上游向所述废气流(303)供应未燃烧燃料，使得在所述第一后处理部件(310)中预期的一氧化氮(NO)到二氧化氮(NO2)的氧化减少到基本为零。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，还包括：-使用第一传感器(362；364)，测量所述废气流(303)中氮氧化物(NOx)的存在量，-确定所述废气流(303)中氮氧化物(NOx)的所述测量存在量与所述废气流(303)中氮氧化物(NOx)的估计存在量之间的差异，以及-当校正所述添加剂供应时，使用所述确定的差异，补偿所述废气流(303)中氮氧化物(NOx)的存在量的估计。5.根据权利要求4所述的方法，其中，用于测量氮氧化物(NOx)的所述第一传感器(362)布置在所述第一后处理部件(310)的上游，并且所述方法还包括：-在向所述废气流(303)供应未燃烧燃料之前，测量所述废气流(303)中所述氮氧化物(NOx)的存在量。6.根据权利要求4所述的方法，其中，用于测量氮氧化物(NOx)的所述第一传感器(364)布置在所述还原催化转化器(332)的下游，所述方法还包括：-向所述废气流(303)供应未燃烧燃料以减少所述第一后处理部件(310)中一氧化氮(NO)的氧化，-关闭向所述废气流(303)的所述添加剂供应，以及-当关闭所述添加剂供应并且向所述废气流(303)供应未燃烧燃料时，测量所述废气流(303)中所述氮氧化物(NOx)的存在量。7.根据权利要求4或6所述的方法，其中，用于测量氮氧化物(NOx)的所述第一传感器(364)布置在所述还原催化转化器(332)的下游，所述方法还包括：-向所述废气流(303)供应未燃烧燃料以控制所述还原催化转化器(332)中氮氧化物(NOx)的还原，使得在所述还原催化转化器(332)中基本上不发生还原，-关闭向所述废气流(303)的所述添加剂供应，以及-当关闭所述添加剂供应并且向所述废气流(303)供应未燃烧燃料时，测量所述废气流(303)中所述氮氧化物(NOx)的存在量。8.根据权利要求7所述的方法，还包括：-在所述废气流(303)中的所述氮氧化物(NOx)的存在量的所述测量之后以及在所述校正之前：-恢复向所述废气流(303)的所述添加剂供应。9.根据权利要求4-8中任一项的方法，还包括：-对于所述内燃机(101)的至少一个操作点，确定所述废气流(303)中所述氮氧化物(NOx)的测量存在量与所述废气流(303)中所述氮氧化物(NOx)的估计存在量之间的所述差异，以及-当所述内燃机(101)至少基本上根据确定所述差异的操作点操作时，校正所述添加剂供应。10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，所述校正包括对与氮氧化物(NOx)的存在量成比例的预定的添加剂供应施加校正，所述方法还包括：-当与氮氧化物(NOx)的存在量成比例的先前确定的校正的添加剂供应偏离与氮氧化物(NOx)的存在量相关的添加剂的预定比例到预定程度时，校正所述添加剂供应。11.根据权利要求10所述的方法，还包括：-当相对于所述废气流(303...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·伦德斯特伦，O·斯滕洛斯，
申请(专利权)人：斯堪尼亚商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE