用于给连接至内燃发动机的具有SCR催化器的废气净化设备调温的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于对连接至内燃发动机(1)的带有SCR催化器的废气净化设备(2)进行调温的方法。本发明专利技术规定，通过增压空气冷却器(10)和/或通过未被加热的第一增压空气冷却器旁路(11)和/或通过能够借助发动机冷却剂被加热的第二增压空气冷却器旁路(12)给该内燃发动机(1)供应压缩后的燃烧空气，其中，在该内燃发动机(1)的低负荷运行中至少依据发动机冷却剂温度，至少主要经过未被加热的第一增压空气冷却器旁路(11)或是至少主要经过能够用发动机冷却剂加热的第二增压空气冷却器旁路(12)给该内燃发动机(1)供应压缩后的燃烧空气。给该内燃发动机(1)供应压缩后的燃烧空气。给该内燃发动机(1)供应压缩后的燃烧空气。

【技术实现步骤摘要】
用于给连接至内燃发动机的具有SCR催化器的废气净化设备调温的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于给连接至内燃发动机的具有SCR催化器的废气净化设备调温的方法。

技术介绍

[0002]为了减少内燃发动机废气所含的氮氧化物(NOx)，为此所用的SCR催化器需要约200℃的最低温度。但在尤其较长持续时间的低负荷运行中，若没有相应的应对措施，废气温度和进而还有催化器温度则降低到低于该值，故随后无法实现从废气中去除NOx或无法再充分实现NOx去除。为了消除该缺点，在DE 10 2004 026 797 A1中提出，通过废气涡轮增压器的压缩机所压缩的燃烧空气与未经冷却的回输废气混合。这提高燃烧空气的温度并同时降低燃烧空气比，这又导致废气温度升高和进而SCR催化器温度升高。为了进一步提高温度水平，燃烧空气可被引导经过增压空气冷却器的旁路。

技术实现思路

[0003]但事实表明所述措施并非总是导致充分提高催化器温度。本专利技术的任务因此是指明一种方法，其允许有效调节连接至内燃发动机的具有SCR催化器的废气净化设备的温度，尤其是内燃发动机低负荷运行时有效升高催化器温度。
[0004]该任务利用具有权利要求1的特征的方法来完成。在从属权利要求中说明本专利技术方法的有利设计。
[0005]在根据本专利技术的用于给连接至内燃发动机的具有SCR催化器的废气净化设备调温的方法中，通过增压空气冷却器和/或通过未被加热的第一增压空气冷却器旁路和/或通过可随发动机冷却剂被加热的第二增压空气冷却器旁路给内燃发动机供应压缩后的燃烧空气，其中，在内燃发动机的低负荷运行期间至少依据发动机冷却剂温度，至少主要通过未被加热的第一增压空气冷却器旁路或是至少主要通过可随发动机冷却剂加热的第二增压空气冷却器旁路给内燃发动机供应压缩后的燃烧空气。第二增压空气冷却器旁路的加热通过安置在其中的集成到内燃发动机的冷却剂循环中的换热器进行。增压空气冷却器、第一增压空气冷却器旁路和第二增压空气冷却器旁路就流动而言并行布置，其中，各自燃烧空气路径的流经可以优选通过可受控驱动的关闭阀被调节。内燃发动机可以是用于轿车或卡车的内燃发动机。虽然内燃发动机可设计为外源点燃式发动机，但该方法因为较低的废气温度而特别适合用在柴油机中。如果涉及的是内燃发动机的低负荷运行范围，则它可以在最简单情况下被限制到低于发动机负荷的60％或低于其约50％的负荷范围。低负荷运行范围的准确确定可以在燃料供应的情况下针对约3巴的平均压力也通过以下用于发动机转速上限公式来设定：
[0006]Dz＝uLDz+F*(DzNl
–
uLDz)
[0007]在此，Dz表示转速上限，uLDz表示空载转速下限，DzNl表示额定负荷下的转速，F表
示约0.6的倍增系数。
[0008]对于具有约为800转/分钟的下限空载转速假定值和在额定负荷下的约3000转/分钟的转速假定值的轿车，因此按照用于低负荷范围的0.6的系数F得到2720转/分钟的转速上限。
[0009]对于具有约为500转/分钟的下限空载转速假定值和在额定负荷下的约1700转/分钟的转速假定值的重型卡车，按照0.6的系数F对于低负荷范围得到1220转/分钟的转速上限。
[0010]通过提供可通过发动机冷却剂被加热的第二增压空气冷却器旁路，可以与未被加热的第一增压空气冷却器旁路一起灵活地尤其对在低负荷下存在的工作条件作出反应，并且视发动机冷却剂的当前温度而根据需要获得特别有效的燃烧空气温度升高。作为用于经由第一增压空气冷却器旁路或是经由第二增压空气冷却器旁路的针对内燃发动机的燃烧空气供应的调设标准，可以除了发动机冷却剂温度外还考虑废气净化设备的温度。
[0011]在本专利技术方法的一个有利设计中规定，在内燃发动机的低负荷范围内，当低于用于发动机冷却剂温度的阈值时至少主要通过未被加热的第一增压空气冷却器旁路给内燃发动机供应压缩后的燃烧空气。在此，“至少主要”是指被供入内燃发动机的压缩后的燃烧空气的至少大部分、优选超过75％、超过80％、特别优选至少近似100％。或许存在的少量余量通过可被加热的第二增压空气冷却器旁路被供入内燃发动机。
[0012]相反，在该方法的其它设计中规定，在内燃发动机的低负荷范围内，当高于用于发动机冷却剂温度的阈值时，至少主要经由可被加热的第二增压空气冷却器旁路给内燃发动机供应压缩后的燃烧空气。在此，以上所做说明可变通地适用于经由第二增压空气冷却器旁路所输送的燃烧空气部分。或许存在的少量剩余燃烧空气在此情况下经由未被加热的第一增压空气冷却器旁路被供入内燃发动机。该工作方式尤其出现在废气净化设备的温度达到或低于可预定的下限值或者确定即将面临低于下限值时。下限值在此优选约为250℃。如果高于下限值，则并非总是必然需要升高废气净化设备的温度，并且燃烧空气也可以至少大部分、优选至少近似完全经由第一增压空气冷却器旁路被供入内燃发动机。
[0013]在本专利技术方法的其它设计中，用于发动机冷却剂温度的阈值通过判断压缩后的燃烧空气在低负荷下是否至少主要经由未被加热的第一增压空气冷却器旁路或是至少主要经由可用发动机冷却剂加热的第二增压空气冷却器旁路被供入内燃发动机而处于45℃至70℃的范围内。在此，可以针对阈温度设定1℃至20℃的滞后。由此避免在发动机冷却剂温度接近阈值时的频繁切换。虽然可以在发动机单元内的冷却剂路径中确定重要的发动机冷却剂温度，但在本专利技术的其它设计中规定冷却剂输出温度是决定性的。在此，优选在内燃发动机的冷却剂出口处或在设于第二增压空气冷却器旁路中的换热器的冷却剂入口处或在位于其间的管路区域内测量冷却剂输出温度。
[0014]在本专利技术方法的其它设计中规定，在内燃发动机的低负荷范围内未经冷却地将压缩后的燃烧空气与回输废气混合。从废气管线回输入供风道的废气可能源自低压废气回输，但优选源自高压废气回输，即，废气在供应至废气管线的废气涡轮增压器涡轮机之前就已被取出。在此，最好在增压空气冷却器的下游进行回输废气与燃烧空气的混合。为了增加回输的废气质量流，还可以对内燃发动机被供以的燃烧空气进行节流。为此，可以相应操作优选在增压空气冷却器下游设于进气道内的进风节流阀。
[0015]在该方法的其它设计中，当高于用于内燃发动机运行的预定负荷点时且在高于用于废气净化设备的预定温度下限时，至少主要通过增压空气冷却器给内燃发动机供应压缩后的燃烧空气。优选在此情况下至少近似完全经由增压空气冷却器给内燃发动机供应压缩后的燃烧空气，即，在未被加热的第一增压空气冷却器旁路的和可被加热的第二增压空气冷却器旁路的流动路径中关闭各自设置的关闭阀。还优选规定，压缩后的燃烧空气与经由AGR冷却器输送的冷却后废气混合，即，经过AGR冷却器旁路的废气输送路径被关闭。在此，在增压空气冷却器下游进行回输废气与压缩后的燃烧空气的混合。
[0016]在该方法的其它设计中，当高于用于内燃发动机运行的预定负荷点时且在低于用于废气净化设备的预定温度下限时，至少主要通过增压空气冷却器以及未被加热的第一增压空气冷却器旁路两者本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于对连接至内燃发动机(1)的具有SCR催化器的废气净化设备(2)进行调温的方法，其中，通过增压空气冷却器(10)和/或通过未被加热的第一增压空气冷却器旁路(11)和/或通过能够借助发动机冷却剂被加热的第二增压空气冷却器旁路(12)给该内燃发动机(1)供应压缩后的燃烧空气，其中，在该内燃发动机(1)的低负荷运行中至少依据发动机冷却剂温度，至少主要经过所述未被加热的第一增压空气冷却器旁路(11)或是至少主要经过所述能够用发动机冷却剂加热的第二增压空气冷却器旁路(12)给该内燃发动机(1)供应压缩后的燃烧空气。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，在该内燃发动机(1)的低负荷范围内，在低于用于发动机冷却剂温度的阈值时，至少主要经过所述未被加热的第一增压空气冷却器旁路(11)给该内燃发动机(1)供应压缩后的燃烧空气。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是，在该内燃发动机的低负荷范围内，在高于用于发动机冷却剂温度的阈值时，至少主要经过所述能够加热的第二增压空气冷却器旁路(12)给该内燃发动机(1)供应压缩后的燃烧空气。4.根据权利要求2所述的方法，其特征是，用于发动机冷却剂温度的阈值在45℃至70℃的范围内。5.根据权利要求2所述的方法，其特征是，对于用于发动机冷却...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：AVL李斯特有限公司，
类型：发明
国别省市：