[发明专利]涉及SCR系统的方法和SCR系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种涉及SCR系统的方法。本发明还涉及包括用于使计算机实施根据本发明的方法的程序代码的计算机程序产品。本发明还涉及SCR系统和配备有SCR系统的机动车辆。

背景技术

现今，车辆使用例如尿素作为SCR(选择性催化还原)系统中的还原剂，SCR系统包括SCR催化剂，其中所述还原剂和NO_x气体可以发生化学反应并且转化成氮气和水。SCR系统中可以使用各种类型的还原剂。AdBlue是常用还原剂的示例。

一种类型的SCR系统包括容纳还原剂的容器。SCR系统还具有泵，其被设置为经由抽吸软管从容器吸入所述还原剂并且经由压力软管将所述还原剂供应到投配单元，投配单元位于与车辆的排气系统相邻的位置，例如，与排气系统的排气管道相邻的位置。投配单元被设置为根据存储在车辆控制单元中的操作例程来向SCR催化剂上游的排气系统中注入必要量的还原剂。为了使得在投配量很小或没有投配量时更容易调节压力，系统还包括从系统的压力侧返回到容器的回流软管。

SCR系统包括蒸发部分，供应的还原剂在蒸发部分中被蒸发，以便在由SCR基板处理之前得到有效混合。在大剂量投配所述还原剂时出现的问题是，蒸发模块被冷却到可以出现形成所述还原剂的晶体的温度。这种状况是不期望出现的，因为形成还原剂的晶体可能导致所述SCR系统性能下降，并且在长期上还会导致SCR系统堵塞。晶体形成通常与所述SCR系统的清洁困难或必要的净化燃烧相关联。因此，期望的是避免还原剂的积累以及所述SCR基板上游的所述还原剂的晶体形成。

US 201039249描述了机动车辆的SCR系统，其中测量了SCR催化剂的温度。

US 200040194451描述了用于内燃机的控制系统，其中可以基于所测量的催化剂的温度来控制发动机的燃料喷射角度。

EP 2211033描述了用于出于在低废气温度下减少来自SCR系统的NO_x的含量的目的而控制混合动力车辆中的内燃机的方法和装置。

发明内容

本发明的一个目的是提出涉及SCR系统的新颖并且有利的方法。

本发明的另一个目的是提出新颖并且有利的SCR系统和涉及SCR系统的新颖并且有利的计算机程序。

本发明的其它目的是提出用于在可以使NO_x转化最大化的同时减小SCR系统的还原剂的晶体形成的风险的方法、SCR系统和计算机程序。

本发明的又一个目的是提出涉及SCR系统的替代的方法、替代的SCR系统和涉及SCR系统的替代的计算机程序。

这些目的中的一些目的是由根据权利要求1所述的涉及SCR系统的方法实现的。其它目的是由根据权利要求7所述的SCR系统实现的。在从属权利要求中揭示了有利的实施例。

根据本发明的一方面，提供了涉及SCR系统的方法，其中向来自发动机的废气流提供还原剂，以针对其中NO_x的含量来净化废气，并且其中SCR系统包括被设置在催化剂装置的上游的蒸发部分，所述方法包括如下步骤：

-连续监测所述蒸发部分的温度的变化；以及

-基于蒸发部分的温度的所述变化来控制所述发动机的操作模式，以便基于关于燃料经济性以及废气净化方面的要求来操作所述发动机，并且同时避免在所述蒸发部分中形成晶体。

由此实现了涉及SCR系统的方法，其中可以基于催化剂装置的所述蒸发部分的建模/计算/预测/测量的温度来控制所述发动机的操作模式。

由此实现了鲁棒的方法，其中减小、最小化或消除了在SCR催化剂上游，例如在所述蒸发部分中形成晶体的风险。由此可以保持关于NO_x的高转化性能，这不仅从环境的角度来看是有利的。

由此，实现了对上述问题的鲁棒的解决方案，其中使形成尿素结石的风险最小化，同时关于蒸发部分的可用蒸发性能优化了发动机的燃料消耗。

控制操作模式的步骤可以包括如下步骤：

-在蒸发部分的所述温度低于特定温度阈值时，操作模式从对应于期望的低燃料消耗和高NO_x含量的第一操作模式转换为对应于较高燃料消耗和所述废气的较低NO_x含量的第二操作模式。通过减少废气的NO_x的含量，减小了对还原剂的需求，这又导致所述蒸发部分未被该减小量的还原剂冷却。通过这种方式，提高了所述蒸发部分的温度，并且因此避免了形成尿素结石。

控制操作模式的步骤可以包括如下步骤：