ATS包括SCR装置并且连接至内燃发动机(E)，以便在燃料被喷射于气缸(C)中及在气缸(C)中燃烧时接收来自内燃发动机(E)的至少一个气缸(C)的废气流；在已经检测到发动机关闭命令之后，在这种SCR装置中增加NH3储存，使得增加的NH3储存为内燃发动机(E)的后续冷起动做好准备；通过将还原剂喷射于ATS中并通过朝向SCR装置供应空气流来增加NH3储存；这种空气流在燃料喷射已被关闭后流动穿过气缸(C)。流在燃料喷射已被关闭后流动穿过气缸(C)。流在燃料喷射已被关闭后流动穿过气缸(C)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于管理后处理系统ATS的活性SCR装置的方法和系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利申请要求于2020年10月19日提交的意大利专利申请第102020000024646号的优先权，该意大利专利申请的全部公开内容通过引用并入本文。
[0003]本专利技术涉及特别是在重型车辆领域中用于管理ATS(后处理系统)的活性SCR(选择性催化还原)装置的方法。
技术介绍
[0004]内燃发动机、尤其是柴油型的内燃发动机具有ATS(后处理系统)，该ATS包括用以中和由这种内燃发动机产生的废气中的NOx的活性SCR装置。
[0005]当SCR装置中储存的NH3用于中和NOx时，SCR装置被定义为“活性的”。所述NH3通过液体还原剂的热解和随后的水解产生，该液体还原剂借助于合适的定量给料模块喷射入废气流中。
[0006]在本说明书中，SCR装置是指“活性SCR装置”。
[0007]在发动机冷起动时，ATS的主要问题是很难热解并随后水解液体还原剂，以便为ATS提供NH3，因为由内燃发动机产生的废气的热含量相当低，并且不足以加热限定ATS的部件并为液体还原剂的潜热提供能量。
[0008]尽管还原剂的水解效率低——其导致定量给料模块中的固体沉积物，但SCR装置无论如何都会达到其最佳操作状态。实际上，SCR装置的NH3储存容量随着其温度的升高而降低。
[0009]此外，SCR装置的NH3储存通常受到安全系数的限制，以防止在突然加速期间NH3泄漏。事实上，NH3泄漏也属于发动机排放的概念，因此应该尽可能地限制它。
[0010]安全系数将减少值定义为温度的函数，使得极限曲线基本上类似于将储存容量表达为温度的函数的额定储存曲线，并与额定储存曲线间隔开。
[0011]排放规定正变得越来越严格，对于冷起动状态也是如此。因此，制造商的主要趋势是实施名为NSC(NOx储存催化剂)或PNA(被动NOx吸收器)的装置，只要活性SCR装置达到其起燃温度，这些装置就能够催化或吸收NOx。
[0012]然而，与规定相反，NSC和PNA装置不能实现高耐久性。因此，需要管理活性SCR装置，以便面对发动机冷起动，而不需要实施额外的NOx储存装置，比如NSC或PNA。
[0013]EP 3557016教导了当检测到发动机关闭命令并且发动机不再启用时增加NH3储存，使得所述增加的NH3储存为随后的发动机冷起动做好准备。特别地，空气流通过EGR管道向SCR装置供应，以旁通绕过发动机。
[0014]在这种类型的解决方案中，需要找到相对于EP 3557016中公开的现有技术解决方案的有利替代方案，特别是具有较少数量的部件和/或这些部件所需的减小的空间，用于在发动机关闭时达到期望的NH3储存增加。
[0015]因此，本专利技术的目的是满足上述需要。
技术实现思路
[0016]前述目的通过如所附权利要求1至14所要求保护的用于管理ATS的活性SCR装置的方法以及通过如所附权利要求15至16所要求保护的系统来实现。
[0017]特别地，根据本专利技术，当检测到发动机关闭命令时，发动机的燃料喷射被关闭，并且空气流通过至少一个发动机气缸朝向SCR装置供应，同时还原剂定量给料模块喷射还原剂，以便增加SCR装置中的NH3储存。
[0018]以这种方式，ATS布局的变型不是严格需要的。当定量给料模块在ATS中被启用的同时，朝向SCR装置定向的空气流流动穿过发动机。
[0019]根据本专利技术的第一实施方式，这种空气流通过发动机气缸中的压缩来供应，特别是由于由电动马达(直接或间接)驱动的发动机曲轴。
[0020]根据本专利技术的第二实施方式，上述空气流由电驱动增压压缩机供应，该压缩机设置在将空气引向发动机气缸的进气管线处。在变型中，空气流通过驱动排气管线中的涡轮机来供应，以将这种涡轮机作为鼓风机来操作。
[0021]由于本专利技术，ATS和发动机不需要额外的通道装置和/或额外的鼓风机/压缩机来使空气流朝向ATS循环，同时定量给料模块被启用并且内燃发动机的燃料喷射被关闭。
[0022]此外，空气供应和还原剂剂量由控制单元管理，使得本专利技术在发动机关闭命令之后的操作期间不会导致任何污染物排放，尤其是NH3。
附图说明
[0023]本专利技术将根据以下应参照附图阅读的详细描述变得充分清楚，该详细描述仅通过示范且非限制性的示例给出，在附图中：
[0024]图1示出了根据本专利技术的用于执行用于管理ATS的活性SCR装置的方法的优选实施方式的布局，
[0025]图2示出了公开SCR装置中的储存容量曲线的图表：额定曲线(发动机未点火情况下)和用以在发动机加速期间避免NH3泄漏的极限曲线。
具体实施方式
[0026]图1示意性地示出了内燃发动机E，该内燃发动机E包括：
[0027]至少一个气缸C，特别是分别标记为1至4的四个气缸C；
[0028]进气管线IP，该进气管线以已知的方式联接至发动机E，以便将空气通过相应的进气阀IV引导到气缸C中；以及
[0029]排气管线EP，该排气管线以已知的方式联接至发动机E，以便在燃料被喷射入气缸中及在气缸中燃烧时接收来自气缸C、通过相应的排气阀EV的废气流。
[0030]发动机E可以根据任何循环(例如迪塞尔循环(Diesel cycle))操作。
[0031]ATS操作性地连接至排气管线EP，以便在气体释放到环境大气中之前对废气进行处理，以减少污染物。ATS包括本身已知的SCR装置。根据图1中所示的特定实施方式，ATS还包括布置在SCR装置上游的DOC(柴油氧化催化剂)和/或DPF(柴油颗粒过滤器)，但是ATS可
以与所示的不同。
[0032]实施发动机控制单元或ECU来控制发动机E的操作，特别是控制气缸C中的燃料喷射。特别地，ECU借助于VVA(可变阀致动)来控制阀IV和阀EV的操作。此外，实施了包括温度传感器和NH3和/或NOx传感器的若干传感器(未示出)。通常至少一个NOx传感器和/或NH3传感器布置在SCR装置的下游。
[0033]ECU被编程为基于由所述NH3和/或NOx传感器接收的信号和/或基于至少一个温度信号进一步控制定量给料模块J1，以便在ATS中、在SCR装置处和/或SCR装置的上游喷射液体还原剂。特别地，在ECU中运行的算法确定SCR中的NH3储存的最佳量，以在发动机操作期间实现期望的NOx转化。相同的算法也限制SCR中的NH3储存，以防止在突然加速期间NH3泄漏。
[0034]图2示出了作为SCR装置的温度的函数的NH3储存容量。指示了两条储存曲线：
[0035]额定或最大储存容量，其中发动机未点火；当发动机未点火时，由于排气流中的NH3的分压较高，NH3储存容量高于操作状态期间的NH3储存容量；
[0036]受限储存容量，该受限储存容量由设计设定以避免在发动机加速期间NH3泄漏(当发动机运行时)。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于管理后处理系统的活性选择性催化还原装置的方法，所述活性选择性催化还原装置连接至内燃发动机(E)，以在燃料被喷射于气缸(C)中及在所述气缸(C)中燃烧时接收来自所述内燃发动机(E)的至少一个所述气缸(C)的废气流；所述方法包括以下步骤：在已经检测到发动机关闭命令之后增加所述选择性催化还原装置中的NH3储存，使得增加的NH3储存为所述内燃发动机(E)的后续冷起动做好准备；其中，增加所述NH3储存的步骤通过将还原剂喷射于所述后处理系统中以及通过朝向所述选择性催化还原装置供应空气流来执行；其特征在于，在燃料喷射被关闭之后，所述空气流流动穿过所述气缸(C)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述内燃发动机(E)包括曲轴(CR)，所述曲轴联接至包括第一电动马达的电机(MG)；并且其中，所述空气流通过由所述第一电动马达驱动所述曲轴(CR)来供应。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述内燃发动机(E)包括由可变阀致动操作的进气阀(IV)和排气阀(EV)，以分别管理空气流入所述气缸(C)和气体从所述气缸(C)流出；并且其中，在启用所述第一马达之前或期间调节所述可变阀致动，以便使所述内燃发动机(E)作为二冲程往复式机器操作。4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，在检测到所述关闭命令之后并且在驱动所述曲轴(CR)之前，所述内燃发动机(E)自动与适于驱动车辆车轮的传动轴断开连接。5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，进气管线(IP)联接至所述内燃发动机(E)，以便将空气引导至所述气缸(C)，所述进气管线(IP)设置有增压压缩机(SC)；并且其中，所述空气流旁通绕过所述增压压缩机(SC)。6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，在所述内燃发动机(E)与所述后处理系统之间布置有涡轮机(T)；并且其中，所述空气流旁通绕过所述涡轮机(T)。7.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，其中，在所述内燃发动机(E)与所述后处理系统之间布置有涡轮机(T)，所述涡轮机(T)机械联接至限定马达
‑
发电机的电机(G)；并且其中，所述空气流通过由所述电机(G)驱动所述涡轮机(T)来供应。8.根据权利要求1、2、3、4、6或7中的任一项所述的方法，其中，进气管线(IP)联接至所述内燃发动机(E)，以便将空气引导到所述气缸(C)，所述进气管线(IP)设置有联接至第二电动马达的增压压缩机(SC)；并且其中，所述空气流通过由所述第二电动马达驱动作为鼓风机的所述增压压缩机(SC)来供应。9.根据权利要求8所述的方法，其中，在所述内燃发动机(E)与所述后处理系统之间布置有涡轮机(T)，所述涡轮机(T)机械联接至限定马达
‑
发电机的电机(G)；并且其中，在驱动所述增压压缩机(SC)的同时，所述空气流通过由所述电机(G)驱动作为鼓风机的所述涡轮机(T)来供应。10.根据权利要求7至9中的任一项所...
【专利技术属性】
技术研发人员：法比奥，
申请(专利权)人：FPT发动机研究公司，
类型：发明
国别省市：
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