用于废气后处理的系统及其操作方法技术方案

本发明专利技术涉及用于废气后处理的系统及其操作方法。本发明专利技术涉及用于对具有废气管(2)的内燃发动机(1)进行废气后处理的系统。其包括氮氧化物

【技术实现步骤摘要】
用于废气后处理的系统及其操作方法


[0001]本专利技术涉及用于内燃发动机的废气后处理的系统。本专利技术还涉及操作所述用于废气后处理的系统的方法以及当在计算机上运行时执行该方法的每个步骤的计算机程序，以及存储该计算机程序的可机读存储介质。最后，本专利技术涉及电子控制装置，其被设置用于执行本专利技术的方法。

技术介绍

[0002]在内燃发动机的情况下，使用用于废气后处理的系统，以从废气中去除在内燃发动机中燃烧时产生的有害物质。在此，尤其氮氧化物(NOx)起到核心作用，其在稀薄混合气运行时(λ> 1)产生。已知氮氧化物
‑
存储催化器(也称为NSC，氮氧化物捕集器，稀薄混合气NOx捕集器或LNT)，其布置在内燃发动机的废气管中并吸收和存储氮氧化物(Stockoxide)，直至可以在浓稠混合气运行时(λ< 1)减少它们。为了使氮氧化物
‑
存储催化器能够吸收氮氧化物，必须对其进行再生，这例如通过从氮氧化物
‑
存储催化器中解吸释放氮氧化物来进行。
[0003]为了在内燃发动机启动时准备好空的氮氧化物
‑
存储催化器，已知在废气管中在第一氮氧化物
‑
存储催化器下游布置第二氮氧化物
‑
存储催化器。现在，将第一氮氧化物
‑
存储催化器加热到超过其解吸温度，以释放氮氧化物。然后将释放的氮氧化物独立于内燃发动机而运输至下游的第二氮氧化物
‑
存储催化器，在那里它们然后被第二氮氧化物
‑
存储催化器吸收。
[0004]另外，已知SCR方法(选择性催化还原)用于内燃发动机的废气的后处理，以还原废气中的氮氧化物。DE 103 46 220 A1描述了基本原理。在此，将32.5%脲水溶液(HWL)形式的还原剂溶液(商业上也称为AdBlue
®
)在SCR
‑
催化器上游计量加入到废气管中。从HWL中裂解出氨，其随后与SCR
‑
催化器的反应性表面结合。在那里，氨与氮氧化物结合，由此产生水和氮气。为了使SCR
‑
催化器有效作用，SCR
‑
催化器的温度必须高于起燃温度(light
‑
off temperature)。

技术实现思路

[0005]提供了用于对具有废气管的内燃发动机进行废气后处理的系统。该用于废气后处理的系统优选用于车辆中，但是通常可以用于具有废气管的各种类型的内燃发动机以还原氮氧化物。该系统包括氮氧化物
‑
存储催化器，其布置在废气管中。该系统还包括SCR
‑
催化器，其在废气管中布置在氮氧化物
‑
存储催化器下游。该系统还包括加热元件，其特别地布置在氮氧化物
‑
存储催化器上游。该加热元件被设置用于加热氮氧化物
‑
存储催化器上游的和/或氮氧化物
‑
存储催化器中的废气，即改变其温度。由于废气既流过氮氧化物
‑
存储催化器、也流过SCR
‑
催化器，这两种催化器的温度与废气的温度一致。因此，这两个催化器的温度可以间接地通过加热元件来调节。
[0006]当内燃机停止时，加热元件将氮氧化物
‑
存储催化器的温度提高到超过解吸温度，
从而释放出所存储的氮氧化物并将其移动至SCR
‑
催化器。由此将氮氧化物
‑
存储催化器清空，即再生，并为内燃发动机的下一次(冷)启动提供了完全清空的氮氧化物
‑
存储催化器。在内燃机停止后不久，SCR
‑
催化器的温度通常仍然足够高，以执行SCR，即SCR
‑
催化器的温度仍然高于起燃温度。因此，从氮氧化物
‑
存储催化器中释放的氮氧化物甚至在内燃发动机停止后也在SCR
‑
催化器中被还原成氮气。
[0007]如果在内燃发动机停止后SCR
‑
催化器的温度低于起燃温度，将SCR
‑
催化器通过加热元件间接地经由废气来加热。为此优选使用下面描述的方法。
[0008]对于使用的催化器，氮氧化物
‑
存储催化器的解吸温度始终高于有效作用所需的SCR
‑
催化器起燃温度。这一般适用于通常使用的催化器。
[0009]所述加热元件可以优选是电加热催化器。通过使用电加热催化器，可以在内燃发动机停止后纯粹用电方式并且因此也独立于内燃发动机而将氮氧化物
‑
存储催化器清空，即再生。
[0010]通常，所述加热元件和氮氧化物
‑
存储催化器可以是单独的组件，它们分别独立地布置在废气管中。另一方面，氮氧化物
‑
存储催化器可以涂层的形式布置在电加热催化器上。由此减少了所需的建造空间。此外，该加热元件可以直接加热氮氧化物
‑
存储催化器以及间接(见上文)加热SCR
‑
催化器。
[0011]特别是在使用电加热催化器时，可以提供二次空气泵，其也布置在废气管内。所述二次空气泵特别地在废气管中布置在氮氧化物
‑
存储催化器上游。该二次空气泵被设置用于独立于内燃发动机的供气而将二次空气在氮氧化物
‑
存储催化器上游引入废气管中。该二次空气用于在内燃发动机关闭时从氮氧化物
‑
存储催化器中冲洗出解吸的氮氧化物并将其引导至SCR
‑
催化器。
[0012]作为电加热催化器的替代品，可以提供用于加热废气的基于燃料的燃烧器。该燃烧器可以通过来自燃料箱的燃料来操作。这种基于燃料的燃烧器可以已经提供在废气管中，以便在内燃机启动之前加热废气装置。
[0013]所述基于燃料的燃烧器可以优选具有鼓风机。该鼓风机被设置用于将二次空气引导至氮氧化物
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存储催化器和SCR
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催化器。该二次空气用于在内燃发动机关闭时从氮氧化物
‑
存储催化器中冲洗出解吸的氮氧化物并将其引导至SCR
‑
催化器。
[0014]有利的是，将温度传感器在废气管中布置在SCR
‑
催化器上游，尤其是氮氧化物
‑
存储催化器下游。一方面，温度传感器可用于确定SCR
‑
催化器的温度。为此，可以使用本身已知的模型，以从温度传感器的信号推断出SCR
‑
催化器的温度。另一方面，温度传感器可用于确定氮氧化物
‑
催化器中的温度。特别地，通过温度传感器可以确定氮氧化物
‑
存储催化器的温度是否已达到解吸温度。
[0015]此外，可以将第一氮氧化物传感器布置在氮氧化物
‑
存储催化器下游，尤其是SCR
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于对具有废气管(2)的内燃发动机(1)进行废气后处理的系统，其包括：
‑ꢀ
氮氧化物
‑
存储催化器(3)，其布置在废气管(2)中；
‑ꢀ
SCR
‑
催化器(4)，其在废气管(2)中布置在氮氧化物
‑
存储催化器(3)下游；和
‑ꢀ
加热元件，其被设置用于加热氮氧化物
‑
存储催化器(3)上游的和/或氮氧化物
‑
存储催化器(3)中的废气。2.根据权利要求1的系统，其特征在于所述加热元件是电加热催化器(5)。3.根据权利要求2的系统，其特征在于所述氮氧化物
‑
存储催化器(3)以涂层的形式布置在 所述电加热催化器(5)上。4.根据前述权利要求任一项的系统，其特征在于二次空气泵(6)，其被设置用于独立于内燃发动机(1)的供气而将二次空气在氮氧化物
‑
存储催化器(3)上游引入废气管(2)中。5.根据权利要求1的系统，其特征在于所述加热元件是基于燃料的燃烧器。6.根据权利要求5的系统，其特征在于所述基于燃料的燃烧器具有鼓风机，所述鼓风机被设置用于将二次空气引导至氮氧化物
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存储催化器(3)和SCR
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催化器(4)。7.根据前述权利要求任一项的系统，其特征在于温度传感器(7)布置在SCR
‑
催化器(4)上游。8.根据前述权利要求任一项的系统，其特征在于第一氮氧化物传感器(8)布置在氮氧化物
‑
存储催化器(3)下游，和/或第二氮氧化物传感器(9)布置在SCR
‑
催化器(4)下游。9.操作根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：