專利名稱：關于限制scr系統中的給料單元的溫度的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及關于用于凈化來自發動機的排出氣體的SCR系統的方法，該SCR系統包括與發動機的排氣系統處于熱接觸并旨在向排氣系統的排氣導管供應還原制劑的給料單元。本發明還涉及包含用于實現根據本發明的方法的計算機的程序代碼的計算機程序產品。本發明還涉及用于發動機的排氣凈化的SCR系統的設備和裝配有該設備的機動車輛。
背景技術：
今天的車輛使用例如尿素作為在包括SCR催化劑的SCR (選擇性催化還原)系統中的還原劑，在該催化劑中，所述還原劑和NOx氣體可發生反應，并轉換成氮氣和水。各種類型的還原劑可用在SCR系統中。車用尿素(AdBlue)是通常所使用的還原劑的示例。
一種類型的SCR系統包括用于還原劑的容器。SCR系統還可具有泵，該泵適于經由抽吸軟管從容器抽出所述還原劑并適于經由耐壓軟管將它供應到位于車輛的排氣系統附近(例如相鄰于排氣系統的排氣管處)的給料單元。給料單元適于根據存儲在車輛的控制單元中的操作例程將必要數量的還原劑噴射到在SCR催化劑的上游的排氣管中。為了使當沒有或只有少量還原劑被給料時調節壓力變得更容易，系統還包括從系統的壓力側倒流至容器的回流軟管。該配置能夠使得借助于還原劑來冷卻給料單元，該還原劑在冷卻期間經由泵和給料單元從容器流動并回到容器。因此向給料單元提供了主動式冷卻。
在特定操作情況中，給料單元不能被充分冷卻。一種這樣的情況可以是SCR系統的還原劑全部或部分地被冷凍，從而對給料單元的冷卻流具有隨之發生的不利影響。另一種這樣的情況可以是SCR系統中的還原劑被用完或泵未按預定運行。又一種這樣的情況可以是存在SCR系統的泄漏。這樣的泄漏例如可能出現在軟管與泵之間的系結物處。可替換地，這樣的泄漏可能出現在SCR系統的軟管上。
上面的操作情況涉及以下風險給料單元在功能上降級、變得過熱并遭受永久性損壞或甚至完全崩潰。對于SCR系統的硬件而言甚至不是臨界的溫度也將導致還原劑可能遭受熱的不利影響的風險，這可能導致潛在地引起例如給料單元的阻塞的結晶。
因此需要改進當前的SCR系統，以便減少或消除上述缺點。
WO 2010003424A1描述了用于將內燃機的排氣線路中的液體進行給料的方法和系統。發明內容
本發明的一個目的是提出一種用于提高SCR系統的性能的新穎和有利的方法。
本發明的一個目的是提出一種在給料單元有不足或沒有冷卻流時用于提高SCR 系統的性能的新穎和有利的方法。
本發明的另一目的是提出一種用于提高SCR系統的性能的新穎和有利的SCR系統的設備以及新穎和有利的計算機程序。
本發明的另一目的是提出一種在給料單元有不足或沒有冷卻流時用于提高SCR系統的性能的新穎和有利的SCR系統的設備以及新穎和有利的計算機程序。本發明的一個目的是提出一種關于SCR系統的方法，該方法導致減小了 SCR系統的部件的不期望的功能降級的風險和/或減少了 SCR系統的部件(例如給料單元)關于還原制劑阻塞的風險。本發明的另一目的是提出關于SCR系統的可選方法和關于SCR系統的可選計算機程序以及SCR系統的可選設備。這些目的采用根據權利要求I的關于用于發動機的排氣凈化的SCR系統的方法來實現。本發明的一個方面提出了一種關于用于凈化來自發動機的排出氣體的SCR系統的方法，該SCR系統包括與發動機的排氣系統處于熱接觸并旨在向排氣系統的排氣導管供應還原劑的給料單元，該方法包括確定是否存在所述給料單元的不期望的溫度水平的步驟。該方法還包括如果發現存在所述不期望的溫度水平則通過控制所述發動機的操作來限 制所述排氣導管的溫度的步驟。在給料單元的冷卻不足且因此給料單元的溫度上升到不期望的水平的情況下，排氣系統中的排出氣體的溫度可通過影響發動機的操作來控制。有利地，結果是引起給料單元的太高的溫度的較少風險。這防止給料單元遭受永久性損壞或防止還原制劑因為結晶而引起給料單元的阻塞。可通過減小發動機的輸出軸的最大可用扭矩來實現溫度的所述限制。為此，駕駛員和所存儲的操作例程可均不要求比最大可用扭矩更大的扭矩。減小最大可用扭矩將降低排氣導管中的排出氣體的溫度。最大可用扭矩的所述減小可通過斜降(ramping)或在離散級中實現。最大可用扭矩的所述減小可基于借助于所存儲的模型檢測或計算的排氣導管中的排出氣體的溫度。可替換地，最大可用扭矩的所述減小可基于借助于所存儲的模型測量或計算的給料單元的溫度。溫度的所述限制可通過影響發動機的EGR容量來實現。通過影響所述EGR容量，排氣導管中的排出氣體的溫度能夠被主動調節到期望的預定水平。通過改變所述EGR容量，排氣導管中的排出氣體的溫度能夠被主動降低到期望的預定水平。給料單元的改進的冷卻因此將變得可能。可通過影響發動機的至少一個汽缸的燃料噴射時間或通過影響發動機的至少一個汽缸的點火時間來實現溫度的所述限制。通過改變柴油發動機的至少一個汽缸的噴射時間或奧托(Ot to )發動機的至少一個汽缸的點火時間，排氣導管中的排出氣體的溫度能夠被主動調節到期望的預定水平。通過改變噴射時間或點火時間，排氣導管中的排出氣體的溫度能夠被主動降低到期望的預定水平。給料單元的改進的冷卻因此將變得可能。可基于所述還原制劑的特性來設定所述不期望的溫度水平。可特別基于所述還原制劑開始被不利地影響和/或變得不穩定時的溫度來設定所述溫度水平。所述溫度水平可以在80-130攝氏度的范圍內。所述溫度水平可以是高于130攝氏度的溫度。根據具有相當敏感的還原制劑的示例，所述溫度水平可以在60-90攝氏度的范圍內。確定是否存在所述給料單元的不期望的溫度水平的步驟可基于以下步驟中的至少一個-直接測量給料單元的溫度；
-測量所述排氣導管中的排氣流的溫度；以及
-借助于計算模型計算所述給料單元的溫度。
直接測量給料單元的溫度提供那里的當前溫度的確切測量結果。
測量排氣導管中的排氣流的溫度或SCR系統的排氣系統的部件(例如排氣導管)的溫度可提供給料單元的當前溫度的指示。排氣導管中的排氣流的溫度的測量是對直接測量給料單元的溫度的良好補充或備選方案。
借助于計算模型計算所述給料單元的溫度是涉及不需要相鄰于給料單元和/或排氣導管(排氣系統)的物理傳感器的一種變形方案。因此它是一種用于確定給料單元的溫度的成本有效的變形方案。
確定(測量或計算)給料單元的溫度，或確定(測量或計算)SCR系統的某個其它部件的溫度，該溫度對應于給料單元的溫度，使得能夠在給料單元的冷卻不足的情況下檢測到適于將還原制劑供應到排氣導管的給料單元的不期望的溫度水平的任何出現。
根據一示例，給料單元的未來溫度可借助于所存儲的計算模型來預測。根據一示例，可例如迎合在SCR系統的發動機上的當前負荷。眾所周知，在發動機負荷增加時的排氣溫度上升與特定時間滯后有關。因此可基于在SCR系統的發動機上的當前負荷或負荷的變化預測給料單元的未來溫度。
所述還原制劑可以是基于尿素的還原制劑，例如車用尿素。
該方法還可包括人工中止控制所述發動機的操作以限制所述排氣導管的溫度的步驟。在存在給料單元的冷卻不足的操作狀態期間，開始發動機的操作的自動控制，以便以期望的方式降低排氣流的溫度。如果SCR系統安裝在救援車輛(例如消防車)中，駕駛員或車輛工作人員的某個其它成員可選擇主動中止所述控制發動機的操作。這可能導致不期望的后果，例如給料單元被太高的溫度所毀壞，以及車輛可能因此釋放太大數量的不期望的排放。然而在緊急救援的情況下，創新的方法將不被考慮，以便優先考慮高車速和高的可用發動機扭矩。可借助于安裝在車輛的駕駛室中并用信號連接到車輛的控制單元的按鈕進行創新方法的停用。
該方法易于在現有的機動車輛中實現。根據本發明的關于用于發動機的排氣凈化的SCR系統的軟件可在車輛的制造期間安裝在車輛的控制單元中。車輛的購買者可因此具有選擇該方法的功能作為可選項的可能性。可替換地，包括應用關于用于發動機的排氣凈化的SCR系統的創新方法的程序代碼的軟件可在服務站升級的時候安裝在車輛的控制單元中，在這種情況下，軟件可被裝入控制單元中的存儲器中。特別是因為沒有另外的傳感器或組件需要安裝在車輛中，實現該創新方法因此是成本有效的。目前已經在車輛中提供了相關的硬件。本發明因此代表了對上面指出的問題的成本有效的解決方案。
本發明的一個方面提出一種用于凈化來自發動機的排出氣體的SCR系統的設備, 該設備包括與發動機的排氣系統處于熱接觸并旨在向排氣系統的排氣導管供應還原制劑的給料單元，該設備還包括
_用于確定是否存在所述給料單元的不期望的溫度水平的裝置，以及
-如果發現存在所述不期望的溫度水平則用于通過控制所述發動機的操作來限制所述排氣導管的溫度的裝置。
該設備可包括用于減小發動機的輸出軸的最大可用扭矩以便實現溫度的所述限制的裝置。該設備可包括用于影響發動機的EGR容量以便實現溫度的所述限制的裝置。溫度的所述限制可通過影響發動機的至少一個汽缸的燃料噴射時間或通過影響發動機的至少一個汽缸的點火時間來實現。該設備可包括以下中的至少一個-用于直接測量給料單元的溫度的裝置；-用于測量所述排氣導管中的排氣流的溫度的裝置；以及-用于借助于計算模型計算所述給料單元的溫度的裝置。 以上目的也采用包括SCR系統的本文描述的設備的機動車輛來實現。車輛可以是卡車、公共汽車或客車。本發明的一方面提出了一種關于用于發動機的排氣凈化的SCR系統的計算機程序，所述程序包含存儲在計算機可讀介質上的程序代碼，所述程序代碼用于使電子控制單元或連接到電子控制單元的另一計算機執行根據權利要求1-7中任一項的步驟。本發明的一方面提出了一種關于用于發動機的排氣凈化的SCR系統的計算機程序，所述程序包含用于使電子控制單元或連接到電子控制單元的另一計算機執行根據權利要求1-7中任一項的步驟的程序代碼。本發明的一方面提出了一種包含存儲在計算機可讀介質上的程序代碼的計算機程序產品，當所述程序在電子控制單元或連接到電子控制單元的另一計算機上運行時，所述程序代碼用于執行根據權利要求1-7中任一項的方法步驟。包含關于用于發動機的排氣凈化的SCR系統的程序代碼的軟件可易于更新或更換。而且，包含關于用于發動機的排氣凈化的SCR系統的程序代碼的軟件的不同部分可獨立于彼此而被更換。該模塊化配置從維修觀點來看是有利的。根據以下詳述并還通過實施本發明，本發明另外的目的、優點和新穎特征對本領域技術人員將變得明顯。雖然下面描述了本發明，應注意，本發明并不限于所描述的特定細節。接受本文教導的專業人員將認識到在本發明的范圍內的在其它領域內的另外的應用、修改和合并。
為了更充分理解本發明及其另外的目的和優點，下面闡述的詳細描述應連同附圖一起被閱讀，在附圖中，相同的附圖標記在不同圖中表示類似的部件，且在附圖中圖I示意性示出根據本發明實施例的車輛；圖2示意性示出在圖I中描繪的根據本發明實施例的車輛的子系統；圖3a是根據本發明實施例的方法的示意性流程圖；圖3b是根據本發明實施例的方法的更詳細的示意性流程圖；以及圖4示意性示出根據本發明的實施例的計算機。
具體實施例方式圖I描繪了車輛100的側視圖。所例示的車輛100包括具有發動機150的牽引機單元110和拖車112。車輛可以是重型車輛，例如卡車或公共汽車。可替換地，車輛可以是客車。
應注意，本發明可適用于任何SCR系統，且因此并不限于機動車輛的SCR系統。根據本發明的一個方面的關于SCR系統的創新方法和SCR系統的創新設備非常適合于除了機動車輛以外的具有SCR系統的其它平臺(例如船只)。船只可以是任何種類，例如汽艇、汽船、 渡船或輪船。
根據本發明的一個方面的關于SCR系統的創新方法和SCR系統的創新設備也非常適合于各種發電廠，例如包括柴油發電機的發電廠。
關于SCR系統的創新方法和SCR系統的創新設備非常適合于包括例如在機車或某個其它平臺上的發動機和SCR系統的任何發動機系統。
關于SCR系統的創新方法和SCR系統的創新設備非常適合于包括N0X&生器和SCR 系統的任何系統。
術語“鏈路”在本文指通信鏈路，其可以是諸如光電通信線路的物理連接、或諸如無線連接的(例如無線電鏈路或微波鏈路)非物理連接。
術語“線路”在本文指用于容納和輸送流體(例如以液體形式的還原劑)的通道。線路可以是任何合適尺寸的管。線路可以由任何合適的材料(例如塑料、橡膠或金屬)制成。
術語“還原劑”或“還原制劑”在本文指用于與SCR系統中的特定排放物發生反應的制劑。這些排放 物可例如是NOx氣體。術語“還原劑”和“還原制劑”在本文被同義地使用。根據一種方案的所述還原劑是所謂車用尿素。當然可使用其它種類的還原劑。車用尿素在本文作為還原劑的示例被引用，但專業人員們將認識到，在用于根據創新方法執行軟件代碼的控制算法中，創新方法和創新設備采用其它類型的經受必要適應的還原劑是可行的，該必要適應例如涉及開始了給定還原劑的功能降級的溫度水平。
圖2示出車輛100的子系統299。子系統299位于牽引機單元110中。子系統299 可以是SCR系統的一部分。子系統299在該示例中包括設置為容納還原劑的容器205。容器205適于容納合適數量的還原劑并在必要時可被再裝滿。該容器可例如容納75或50升的還原劑。
第一線路271適于將還原劑從容器205引到泵230。泵230可以是任何合適的泵。 泵230可以是設置有至少一個過濾器的隔膜泵。泵230適于由電動機驅動。泵230適于經由第一線路271從容器205抽出還原劑并經由第二線路272將其供應到給料單元250。給料單元250包括電氣控制的給料閥，所增加的還原劑的流出量可借助該給料閥來控制。泵 230適于對第二線路272中的還原劑加壓。給料單元250設置有節流閥單元，還原劑的所述壓力對著該節流閥單元在子系統299中增大。
給料單元250適于將所述還原劑供應到車輛100的排氣系統(未示出)的排氣導管 240。排氣導管240適于將排出氣體從發動機150引到SCR系統的周圍。更具體地，給料單元250適于以受控的方式將適當數量的還原劑供應到車輛100的排氣導管240。根據該方案，SCR催化劑(未示出)位于排氣系統中實現還原劑供應的位置的下游。在排氣系統中供應的該數量的還原劑旨在以常規的方式使用在SCR催化劑中，來以已知的方式減少不期望有的排放物的數量。
給料單元250位于排氣導管附近，該排氣導管適于將來自車輛100的內燃機150 的排出氣體引到SCR催化劑。給料單元250與車輛100的排氣系統處于熱接觸。這意味著8存儲在例如排氣導管240、消音器和SCR催化劑中的熱能可因此被引到給料單元250。給料單元250設置有適于處理與控制單元200的通信的電子控制卡。給料單元250還包括因為太高溫度而可能熔化或以另外方式被不利影響的塑料和/或橡膠部件。給料單元250對于在特定值(例如120攝氏度)以上的溫度是敏感的。當例如車輛100的排氣導管240、消音器和SCR催化劑超過該溫度值時，存在給料單元可能在車輛的操作期間或之后如果未被提供冷卻而變得過熱的風險。應注意，存在于給料單元250中的還原劑可能受明顯低于上面指出的120攝氏度的溫度不利地影響。在例如高于70攝氏度的溫度處，還原劑可能變得不穩定，且可能在稍微更高的溫度處結晶并因此潛在地引起給料單元250的阻塞。第三線路273在給料單元250與容器205之間延伸。第三線路273適于將供給到給料閥250的特定量的還原劑引回到容器205。該配置有利地實現給料單元250的冷卻。當還原劑通過給料單元250由泵230泵送到容器205時，給料單元250因此由還原劑的流動而被冷卻。第一控制單元200設置成經由鏈路221與第一溫度傳感器220通信。第一溫度傳感器220適于檢測給料單元250的當前溫度。第一溫度傳感器220適于將包含關于給料單元250的當前第一溫度Tl的信息的信號連續地發送到第一控制單元200。第一控制單元200設置成經由鏈路231與泵230通信。第一控制單元200適于控制泵230的操作，以便例如調節在子系統299內的還原劑流量。第一控制單元200適于通過調節其相關聯的電動機來控制泵230的操作功率。第一控制單元200設置成經由鏈路281與第二溫度傳感器280通信。第二溫度傳感器280適于檢測排氣導管240的當前溫度。第二溫度傳感器280適于將包含關于排氣導管240的當前溫度的信息的信號連續地發送到第一控制單元200。第一控制單元200適于基于從第二溫度傳感器280接收的信號計算給料單元250的估計當前溫度。第一控制單元200設置成經由鏈路251與給料單元250通信。第一控制單元200適于控制給料單元250的操作，以便例如調節用于車輛100的排氣系統的還原劑供應。根據示例，第一控制單元200適于控制給料單元250的操作，以便例如調節供應到容器205的還原劑回流。根據一種方案,根據創新方法的一方面,第一控制單兀200適于將從第一溫度傳感器220和/或第二溫度傳感器280接收的信號用作在必要的情況下用于通過控制所述發動機的操作來限制所述排氣導管的溫度的基礎。具體來說,根據一種方案,第一控制單兀200適于將從第一溫度傳感器220和第二溫度傳感器280接收的信號用作在必要的情況下用于減小發動機的輸出軸的最大可用扭矩和/或用于影響發動機的EGR容量(content)的基礎。根據一種方案,根據創新方法的一方面,第一控制單兀200適于將從第一溫度傳感器220和第二溫度傳感器280接收的信號用作在必要的情況下用于影響發動機的至少一個汽缸的燃料噴射時間或用于影響發動機的至少一個汽缸的點火時間的基礎。這也可以結合所述減小發動機的輸出軸的最大可用扭矩和/或所述影響發動機的EGR容量來進行。第二控制單元210設置成經由鏈路201與第一控制單元200通信。第二控制單元210能夠可拆卸地連接到第一控制單元200。第二控制單元210可以是在車輛100外部的控制單元。第二控制單元210可適于執行根據本發明的創新方法的步驟。第二控制單元 210可用于將軟件，特別是用于應用創新方法的軟件交叉裝載(cross-load)到第一控制單元200。第二控制單元210可以可選地設置成經由車輛中的內部網絡與第一控制單元200 通信。第二控制單元210可適于執行與第一控制單元200的功能實質上類似的功能，例如確定是否存在給料單元250的不期望的溫度水平，該給料單元250適于將還原制劑供應到排氣導管，以及如果發現存在所述不期望的溫度水平，則通過控制所述發動機的操作來限制所述排氣導管的溫度。該創新方法可由第一控制單元200或第二控制單元210或由第一控制單元200和第二控制單元210兩者來應用。
圖3a是根據本發明實施例的關于用于凈化來自發動機150的排出氣體的SCR系統的方法的示意性流程圖，該SCR系統包括與發動機的排氣系統處于熱接觸并旨在向排氣系統的排氣導管240供應還原制劑的給料單元250。該方法包括第一步驟s301。方法步驟 s301包括確定s340是否存在所述給料單元250的不期望的溫度水平的步驟，以及如果發現存在所述不期望的溫度水平，則通過控制所述發動機的操作來限制s360所述排氣導管240 的溫度的步驟。該方法在步驟s301之后結束。
圖3b是根據本發明實施例的關于用于凈化來自發動機150的排出氣體的SCR系統的方法的示意性流程圖，該SCR系統包括與發動機的排氣系統處于熱接觸并旨在向排氣系統的排氣導管240供應還原制劑的給料單元250。
該方法包括第一步驟s310。方法步驟s310包括的步驟為確定給料單元250的當前溫度。這通過直接測量相鄰于給料單元250的當前溫度來進行。步驟s310測量表示給料單元250的當前溫度的第一溫度值Tl。步驟s310之后是步驟s320。
方法步驟s320包括的步驟為間接地確定給料單元250的估計當前溫度。這通過相鄰于除了給料單元250以外的SCR系統的某個其它部件的測量來進行。步驟s310測量除了給料單元250以外的某個其它部件的第二當前溫度值T2。測量溫度T2可用于確定 (計算)給料單元250的第一估計當前溫度Tlest。可替換的是可借助于計算模型來確定(計算)給料單元250的第二估計當前溫度T2est，該計算模型具有除了 SCR系統的部件的溫度以外的某個其它參數作為輸入值。這樣的輸入參數例如可以是發動機150上的當前負荷。 也應注意，根據一種方案，可以僅使用給料單元250的測量溫度Tl來如下地確定最高溫度值Tmax。在特定情況下，使用估計當前溫度Tlest和T2est中的至少一個和測量溫度Tl來如下地確定最高溫度值Tmax將是有利的，將導致更牢靠的方法。應注意，步驟s310和s320 可實質上被同時或以相反的順序執行。步驟s320之后是步驟s330。
方法步驟s330包括的步驟為將確定的給料單元250的第一溫度Tl與給料單元 250的所述估計當前溫度Tlest和T2est中的至少一個進行比較。步驟s330之后是步驟 s340o
方法步驟s340包括的步驟為將確定的給料單元250的第一溫度Tl與給料單元 250的至少一個估計當前溫度(Tlest, T2est)之間的所述比較的結果用作用于在所比較的值當中選擇最高值的基礎。該最高溫度值也稱為Tmax。步驟s340還包括在所述給料單元適于向排氣導管供應還原制劑的情況下確定是否存在所述給料單元的不期望的溫度水平的步驟。這可通過與諸如預定溫度值的極限值Tth (例如70或100攝氏度，取決于在SCR系統中使用哪種還原劑)比較來進行。如果Tmax高于或等于Tth，將會發現存在給料單元不期望的溫度水平。如果Tmax低于Tth，將會發現不存在給料單元250不期望的溫度水平。根據可替換的方案，根據本發明的一個方面，如上所述，可以僅基于給料單元的測量溫度Tl來確定是否存在給料單元250不期望的溫度水平，從而導致不太復雜的方法。步驟s340之后是步驟s350。方法步驟s350包括的步驟為將選定的值Tmax用作用于確定最大可允許的排氣溫度Tem的基礎。最大可允許的排氣溫度Tem可通過參考數據查閱過程來確定，由此,選定的值Tmax與例如以表格形式的最大可允許的排氣溫度Tem有關。可替換地，可以借助于計算模型來確定最大可允許的排氣溫度Tem,選定的值Tmax是用于該計算模型的輸入值。步驟s350之后是步驟s360。方法步驟s360包括的步驟為將確定的最大可允許的排氣溫度Tem用作用于采用至少一個測量量的基礎，所述至少一個測量量用于影響排氣導管240中的排氣流的溫度。根據一種方案，該至少一個測量量在以下當中選擇-減小發動機的輸出軸的最大可用扭矩；-影響發動機的EGR容量；-影響發動機的至少一個汽缸的燃料噴射時間或影響發動機的至少一個汽缸的點火時間；以及-借助于一個或多個阻尼器(例如在發動機的入口和/或出口側的節流閥)來影響發動機的空氣流。該方法在步驟s360之后結束。圖4是設備400的方案的視圖。參照圖2描述的控制單元200及210在一方案中可包括設備400。設備400包括非易失性存儲器420、數據處理單元410和讀/寫存儲器450。非易失性存儲器420具有存儲用于控制設備400的功能的計算機程序(例如操作系統)的第一存儲器元件430。設備400還包括總線控制器、串行通信端口、I/O裝置、A/D轉換器、時間和數據輸入及傳送單元、事件計數器和中斷控制器(未示出)。非易失性存儲器420還具有第二存儲器元件440。根據該創新方法，所提出的計算機程序P包括用于確定是否存在給料單元250不期望的溫度水平以及如果發現存在所述不期望的溫度水平則通過控制所述發動機的操作來限制所述排氣導管的溫度的例程，該給料單元250與發動機的排氣系統處于熱接觸并適于向排氣系統的排氣導管240供應還原制劑。該程序P包括用于在適當的情況下減小發動機的輸出軸的最大可用扭矩以便實現排氣導管240的溫度的限制的例程。該程序P包括用于在適當的情況下影響發動機150的EGR容量以便實現排氣導管240的溫度的限制的例程。該程序P包括用于在適當的情況下影響發動機150的至少一個汽缸的燃料噴射時間或影響發動機150的至少一個汽缸的點火時間以便實現排氣導管240的溫度的限制的例
程。`該程序P可以以可執行形式或以壓縮形式存儲在存儲器460中和/或讀/寫存儲器450中。
在數據處理單元410被描述為執行特定功能的情況，意味著數據處理單元410實現存儲在存儲器460中的程序的特定部分或存儲在讀/寫存儲器450中的程序的特定部分。
數據處理設備410可經由數據總線415與數據端口 499通信。非易失性存儲器420 旨在用于經由數據總線412與數據處理單元410通信。單獨的存儲器460旨在經由數據總線411與數據處理單元410通信。讀/寫存儲器450適于經由數據總線414與數據處理器單元410通信。數據端口 499例如可具有連接到其的鏈路201、221、231、251和281 (參見圖2)。
當數據在數據端口 499上被接收到時，將它們臨時存儲在第二存儲器元件440中。 當所接收的輸入數據被臨時存儲時，數據處理單元410準備如上所述地實現代碼執行。根據一種方案，在數據端口 499上接收的信號包含關于給料單元250的當前溫度的信息。根據一種方案，在數據端口 499上接收的信號包含關于在排氣導管240中的排氣流的當前溫度的信息。根據一種可選的方案，在數據端口 499上接收的信號包含關于子系統299的合適部件的當前溫度(例如排氣導管的當前溫度、SCR催化劑的當前溫度或SCR系統的消音器的當前溫度)的信息。這樣的信號可用于借助于存儲在存儲器460中的計算模型來計算給料單元250的當前溫度。在數據端口 499上接收的信號可由設備400使用以確定排氣導管 240中的排氣流是否存在不期望的溫度，并基于此來影響發動機150的操作，以使得能夠實現排氣流的期望溫度。
本文描述的方法的部分由可借助數據處理單元410的設備400來實現，該數據處理單元410運行存儲在存儲器460或讀/寫存儲器450中的程序。當設備400運行程序時， 執行本文描述的方法。
為了說明和描述的目的提供本發明的優選實施例的前述描述。并不旨在排他的或將本發明限制到所述變形。很多修改和變形對本領域技術人員顯然是明顯的。實施例已被選擇并描述，以便最好地解釋本發明的原理及其實際應用，并因此能夠使得專業人員通過各種實施例并以適合于旨在使用的各種修改來理解本發明。
權利要求
1.一種關于用于凈化來自發動機(150)的排出氣體的SCR系統的方法，所述SCR系統包括與所述發動機的排氣系統處于熱接觸并旨在向所述排氣系統的排氣導管(240)供應還原制劑的給料單元(250)，所述方法包括以下步驟-確定(s340)是否存在所述給料單元(250)的不期望的溫度水平；其特征在于以下步驟-如果發現存在所述不期望的溫度水平，則通過控制所述發動機的操作來限制(s360) 所述排氣導管(240)的溫度。
2.根據權利要求I所述的方法，其中，通過減小所述發動機(150)的輸出軸的最大可用扭矩來實現所述溫度的所述限制。
3.根據權利要求I或2所述的方法，其中，通過影響所述發動機(150)的EGR容量來實現所述溫度的所述限制。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的方法，其中，通過影響所述發動機(150)的至少一個汽缸的燃料噴射時間或通過影響所述發動機(150)的至少一個汽缸的點火時間來實現所述溫度的所述限制。
5.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，基于所述還原制劑的特性來設定所述不期望的溫度水平。
6.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，確定是否存在所述給料單元(250) 的不期望的溫度水平的步驟是基于以下步驟中的至少一個-直接測量所述給料單元(250)的溫度(Tl)；-測量所述排氣導管(240)中的排氣流的溫度；以及-借助于計算模型計算所述給料單元(250)的溫度。
7.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，所述還原制劑是基于尿素的還原制劑。
8.一種用于凈化來自發動機(150)的排出氣體的SCR系統的設備，所述設備包括與所述發動機的排氣系統處于熱接觸并旨在向所述排氣系統的排氣導管(240)供應還原制劑的給料單元(250),所述設備還包括-用于確定是否存在所述給料單元(250)的不期望的溫度水平的裝置(200;210;400)；其特征在于-如果發現存在所述不期望的溫度水平，則用于通過控制所述發動機的操作來限制所述排氣導管(240 )的溫度的裝置(200; 210; 400 )。
9.根據權利要求8所述的設備，包括用于減小所述發動機(150)的輸出軸的最大可用扭矩以便實現所述溫度的所述限制的裝置(200; 210; 400 )。
10.根據權利要求8或9所述的設備，包括用于影響所述發動機(150)的EGR容量以便實現所述溫度的所述限制的裝置。
11.根據權利要求8-10中任一項所述的設備，其中，通過影響所述發動機(150)的至少一個汽缸的燃料噴射時間或通過影響所述發動機(150)的至少一個汽缸的點火時間來實現所述溫度的所述限制。
12.根據權利要求8-11中任一項所述的設備，其中，基于所述還原制劑的特性來設定所述不期望的溫度水平。
13.根據權利要求8-12中的任一項所述的設備，包括以下中的至少一個 -用于直接測量所述給料單元的溫度的裝置(220)； -用于測量所述排氣導管中的排氣流的溫度的裝置；以及 -用于借助于計算模型計算所述給料單元的溫度的裝置(200; 210; 400 )。
14.根據權利要求8-13中任一項所述的方法，其中，所述還原制劑是基于尿素的還原制劑。
15.一種機動車輛(100; 110)，包括根據權利要求8-14中任一項所述的設備。
16.根據權利要求15所述的機動車輛(100;110)，所述車輛是來自卡車、公共汽車或客車中的任一種。
17.一種關于用于發動機(150)的排氣凈化的SCR系統的計算機程序(P)，所述程序(P)包含用于使電子控制單元(200;400)或連接到所述電子控制單元(200;400)的另一計算機(210;400)執行根據權利要求1-7中任一項所述的步驟的程序代碼。
18.一種計算機程序產品，包含存儲在計算機可讀介質上的程度代碼，所述程序代碼用于當所述計算機程序在電子控制單元(200;400)或連接到所述電子控制單元(200;400)的另一計算機(210;400)上運行時執行根據權利要求1-7中任一項所述的方法步驟。
全文摘要
本發明涉及關于用于凈化來自發動機(150)的排出氣體的SCR系統的方法，該SCR系統包括與發動機的排氣系統處于熱接觸并旨在向排氣系統的排氣導管(240)供應還原劑的給料單元(250)，該方法包括確定(s340)是否存在所述給料單元(250)的不期望的溫度水平的步驟。該方法還包括如果發現存在所述不期望的溫度水平則通過控制所述發動機的操作來限制(s360)所述排氣導管(240)的溫度的步驟。本發明還涉及包含用于實現根據本發明的方法的計算機(200;210;400)的程序代碼(P)的計算機程序產品。本發明還涉及一種設備和裝配有該設備的機動車輛(100)。
文檔編號F02D41/02GK102947567SQ201180030677
公開日2013年2月27日 申請日期2011年6月20日 優先權日2010年6月21日
發明者A·利耶斯特蘭德, P·布倫貝里 申請人:斯堪尼亞商用車有限公司