用于清洁scr系统的装置和方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于清洁SCR系统的方法，其中将还原剂供应至SCR催化剂(260)的上游的排气流，在所述SCR催化剂(260)的上游和下游确定所述排气流的NOx含量，并且通过高温过程来去除还原剂结晶体。该方法包括以下步骤：-在所述SCR催化剂(260)的不使还原剂结晶体汽化的温度(T1)下确定在所述SCR催化剂(260)的下游和上游所确定的相应NOx含量之间的比率(K1)(s430)，-提高排气流的温度，从而出于清洁目的使还原剂结晶体汽化(s440)，-在所述SCR催化剂(260)的使还原剂结晶体汽化的温度(T2)下确定在所述SCR催化剂(260)的下游和上游所确定的相应NOx含量之间的比率(Kn)(s450)，-比较所述比率(K1，Kn)，并利用该比较结果作为用于判定还原剂结晶体是否已经被去除到预期程度的依据(s460)。本发明还涉及包含用于使计算机(200；210)执行根据本发明的方法的程序代码(P)的计算机程序产品。本发明还涉及一种装置和装备该装置的机动车辆。
【专利说明】用于清洁SCR系统的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于清洁SCR系统的方法。本发明还涉及一种包括用于实施本发明方法的计算机程序代码的计算机程序产品。本发明还涉及一种用于清洁SCR系统的装置和装备有该装置的机动车辆。
【背景技术】
[0002]目前汽车使用例如尿素作为SCR(选择性催化还原)系统中的还原剂，在包括SCR催化剂的SCR系统中所述还原剂与NOx气体能够发生反应并且被转换成氮气和水。各种类型的还原剂可以被用于SCR系统中。AdBlue是一种常用还原剂的不例。
[0003]一种SCR系统包括保持还原剂的容器。系统还具有泵，所述泵适于经由抽吸管从容器汲取所述还原剂并且经由压力管将它供应至与汽车排气系统相邻，例如与排气系统的排气管相邻的给料单元。给料单元适于根据存储在汽车控制单元内的运行例程将必需量的还原剂注入到SCR系统上游的排气管。为了在小量或没有给料量时更容易地调节压力，系统还包括从系统的压力侧延伸回到容器的返回管。
[0004]汽车排气管道中的SCR催化剂此外还包括汽化模块和带有SCR基片的部分。所述汽化部分适于将定量的还原剂汽化以实现排气和所述定量还原剂之间的更好的混合。
[0005]在不是所有给定量的还原剂都被汽化的情况下，可能形成通常由结晶体构成的沉淀物，它们附着至汽化模块的一个或多个部分。随着继续给料还原剂，这些结晶体可能不断积聚，并很可能导致不期望的结果。还原剂结晶体在机动车辆SCR系统中积聚的问题是已知的。
[0006]所述不期望还原剂结晶体积聚的原因之一可能是汽化模块的汽化能力在某些运行状况下被高估。所述还原剂结晶体也可以被称为尿素结石。
[0007]存在很多与SCR催化剂的汽化模块中的尿素结石的积聚相关的问题。
[0008]首先，发动机排气系统中的排气背压可能增加，给发动机强加更大的负载，从而迫使发动机在不期望的高负载下不必要地过度工作。
[0009]第二，SCR催化剂的转换度可能被削弱，导致汽车的不期望排放物增加。
[0010]第三，在尿素结石的积聚没有被阻止的情况下，排气系统最终可能被彻底堵塞，完全阻止排气流通过。
【发明内容】
[0011]本发明的目标之一是提出一种用于清洁SCR系统的新颖且有利的方法。
[0012]本发明的另一目标是提出一种用于清洁SCR系统的新颖且有利的装置以及一种用于清洁SCR系统的新颖且有利的计算机程序。
[0013]本发明的另一目标是提出一种用于清洁SCR系统的用户友好且可靠的方法。
[0014]本发明的另一目标是提出一种用于清洁SCR系统的现场(workshop)方法。
[0015]本发明的另一目标是提出一种用于清洁SCR系统的替换方法，替换装置和替换计算机程序。
[0016]所述目标是利用根据权利要求1的用于清洁SCR系统的方法实现的。
[0017]本发明的一方面提出一种用于清洁SCR系统的方法，其中将还原剂供应至SCR催化剂的上游的排气流，在所述催化剂的上游和下游确定排气流的NOx含量，并且通过高温过程来去除还原剂结晶体。该方法包括以下步骤:
[0018]-在催化剂的不使还原剂结晶体汽化的温度下确定在所述催化剂的上游和下游所确定的相应NOx含量之间的比率，
[0019]-提高排气流的温度，从而出于清洁目的使还原剂结晶体汽化，
[0020]-在催化剂的使还原剂结晶体汽化的温度下确定在所述催化剂的上游和下游确定的相应NOx含量之间的比率，
[0021]-比较所述比率，并且利用该比较结果作为用于判定还原剂结晶体是否已经被去除到预期程度的依据。
[0022]在一个方案中，SCR催化剂的上游的所述NOx含量可以通过NOx传感器测量。在一个方案中，可以根据存储在车辆控制单元内的模型计算得出。在一个例子中，它可以基于与发动机当前(prevailing)工作点相关的信息来确定。
[0023]所述方法还可以包括以下步骤:
[0024]-当确定需要时，进行清洁、确定和比较的至少另一循环。因此，可以进行适当次数的所述循环。
[0025]清洁可以在比所述比率被确定并且使还原剂结晶体汽化的温度更高的温度下进行。由此获得一种用于SCR系统的时间高效的清洁方法。
[0026]在不使还原剂结晶体汽化的温度下确定所述比率的步骤可以在开始提高温度之后进行。由此获得一种用于SCR系统的时间高效的清洁方法。
[0027]在每次确定所述NOx含量的预定条件下进行在使还原剂结晶体汽化的温度下确定所述比率。所述预定条件可以涉及SCR系统的某个期望工作点。因此，与SCR系统相关联的发动机可以被引导至期望的工作点，例如，通过影响发动机速度和排气背压。由此获得发动机工作点和SCR催化剂温度的有效调节形式。通过改变发动机工作点能够控制排气流的温度，该温度影响SCR催化剂的主温度。
[0028]所述还原剂可以是尿素基还原剂，例如AdBlue。
[0029]可以在预定时间段内进行所述清洁，所述预定时间段可以是20、30、60或100分钟。
[0030]该方法容易在现有的机动车辆上实施。在车辆制造期间，可以将根据本发明的用于清洁SCR系统的软件安装在车辆的控制单元内。因此，车辆购买者能够按意愿选择该方法的功能。替代地，包括用于执行所述创新的清洁SCR系统的方法的程序代码的软件可以在服务站进行升级时被安装在车辆的控制单元内，在这种情况下该软件可以被加载到控制单元的存储器中。因此，实施该创新方法是成本高效的，尤其是因为不需要在车辆中安装其他部件。因此，本发明提出了一种针对上述问题的成本有效的解决方案。
[0031]包括用于清洁SCR系统的程序代码的软件容易升级或替换。另外，包括用于清洁SCR系统的程序代码的软件的不同部分可以被彼此独立地替换。这种模块化结构从维护的角度看是有利的。
[0032]本发明一方面提出了一种用于清洁SCR系统的装置，其中将还原剂供应至SCR催化剂的上游的排气流，在催化剂的上游和下游确定排气流的NOx含量，并且通过使排气流经历高温过程来去除还原剂结晶体。该装置包括
[0033]-用于在不使还原剂结晶体汽化的温度下确定在所述SCR催化剂的下游和上游所测得的相应NOx含量之间的比率的模块，
[0034]-用于提高排气流的温度以使还原剂结晶体汽化从而实现清洁的模块，
[0035]-用于在使还原剂结晶体汽化的温度下确定在所述催化剂的上游和下游确定的相应NOx含量之间的比率的模块，
[0036]-用于比较所述比率作为用于判定还原剂结晶体是否已经被去除到预期程度的依据的模块。
[0037]该装置可以包括
[0038]-在确定需要时，用于执行至少一个清洁、确定和比较的另一循环的模块。
[0039]该装置可以包括
[0040]-用于在比确定所述比率并且使还原剂结晶体汽化的温度更高的温度下进行清洁的模块。
[0041]该装置可以包括
[0042]-用于在开始提高温度之后在不使还原剂结晶体汽化的温度下确定所述比率的模块。
[0043]该装置可以包括
[0044]-用于在每次确定所述NOx含量的预定条件下进行在使还原剂结晶体汽化的温度下确定所述比率的模块。
[0045]该装置可以包括
[0046]-用于在预定的时间段内进行所述清洁的模块。
[0047]以上目标也可以通过具有用于清洁SCR系统的装置的机动车辆来实现。该车辆可以是卡车、公共汽车或轿车。
[0048]本发明一方面提出一种用于清洁SCR系统的计算机程序，该程序包括存储在计算机可读介质上的程序代码，用于使电子控制单元或连接到该电子控制单元的其他计算机执行根据权利要求1-7中的任一项所述的步骤。
[0049]本发明一方面提出一种用于清洁SCR系统的计算机程序，该程序包括用于使电子控制单元或连接到该电子控制单元的其他计算机执行根据权利要求1-7中的任一项所述的步骤的程序代码。
[0050]本发明一方面提出一种计算机程序产品，其包括存储在计算机可读介质上的程序代码，当所述计算机程序在电子控制单元或连接到该电子控制单元的其他计算机上运行时，所述程序代码执行根据权利要求1-7中的任一项所述的方法步骤。
[0051]对于本领域技术人员来说，本发明的其他目的、优点和新颖特征通过下面的描述以及实践本发明将变得显而易见。尽管在下面描述了本发明，但是应注意到本发明不限于所描述的具体细节。本领域技术人员通过本文的教导能意识到落入本发明范围内的在其他领域中的其他应用、改动和结合。
【专利附图】
【附图说明】
[0052]为了更彻底地理解本发明以及本发明的其他目的和优点，下面的详细描述应当结合附图阅读，其中不同附图中的相同附图标记表示同一对象:
[0053]图1示意性示出了根据本发明实施例的车辆，
[0054]图2a示意性示出了根据本发明实施例的图1中车辆的子系统，
[0055]图2b示意性示出了根据本发明实施例的图1中车辆的子系统，
[0056]图3是根据本发明一方面的示意图，
[0057]图4a是根据本发明实施例的方法的示意性流程图，
[0058]图4b是根据本发明实施例的方法的更详细流程图，
[0059]图5示意性示出了根据本发明实施例的计算机。
【具体实施方式】
[0060]图1描绘了车辆100的侧视图。这里所示范的车辆包括牵引车单元110和拖车112。它可以是重型车辆，例如卡车或公共汽车。或者它可以是轿车。
[0061]应当注意的是本发明适应用于任何SCR系统，因而不限于机动车辆的SCR系统。根据本发明一方面的创新方法和创新装置也适合于除车辆之外的包括SCR系统的其他平台，例如船舶。船舶可以是任意类型的，例如摩托艇，汽船，渡轮或舰船。
[0062]根据本发明一方面的创新方法和创新装置也适于例如包括工业发动机和/或发动机驱动型工业机器人的系统。
[0063]根据本发明一方面的创新方法和创新装置也适合于各种动力设备，例如具有发动机驱动型发电机的发电设备。
[0064]根据本发明一方面的创新方法和创新装置也适合于包括发动机和SCR系统的任何发动机系统，例如在火车头或其他平台上。
[0065]所述创新方法和创新装置也适合于包括NOx发生器和SCR系统的任何系统。
[0066]术语“链路”在这里是指一种通信链路，其可以是诸如光电通信线路的物理连接，或诸如无线连接(例如无线电链接或微波链接)的非物理连接。
[0067]术语“管道”在这里是指用于保持并传输流体(例如液态还原剂)的通道。管道可以是任意尺寸的管，且由任意合适的材料制成，例如塑料，橡胶或金属。
[0068]术语“还原剂”在这里是指用于与SCR系统中的某些排放物发生反应的化学剂。这些排放物可以例如是NOx气体。所述还原剂的另一术语叫“去氧剂(reductant) ”。术语“去氧剂”和“还原剂”在这里意思相同。所述还原剂的一种形式是所谓的AdBlue。当然可以使用其他种类的还原剂。本文中引用AdBlue作为还原剂的示例，但是本领域技术人员明白所述创新方法和创新装置利用其他类型还原剂也是可行的。
[0069]在本文中描述了 SCR系统中的还原剂可能形成不期望的还原剂结晶体的可能性。这些还原剂结晶体也可以被称为尿素结块，尿素结石或尿素沉淀物。
[0070]如果发动机和相关SCR系统在与温度和排气流相关的不当工作点运行一段时间，导致被供给的还原剂多于被汽化的，则可能形成还原剂结晶体。这可以导致还原剂在排气系统中积聚，例如在SCR催化剂的汽化模块中或者在排气系统的消声器中积聚。还原剂的这种积聚是以液体形式开始的，但发动机和SCR系统在不当工作点的持续运行可能导致还原剂凝固并形成所谓的尿素沉淀物，在发动机和SCR系统的持续运行期间该尿素沉淀物的尺寸会迅速增大。
[0071]所述还原剂结晶体主要由尿素构成，但是可能或多或少地发生各种类型的稳定的沉淀，例如可能包含CYA(氰尿酸)并且某些情况下甚至有氰尿酰胺。
[0072]所述还原剂结晶体的颜色可以表明它们的成分。原则上，颜色越深它们的尿素副产物成分就越稳定，需要通过更高温度的燃烧才能有效地去除结晶体。
[0073]还原剂结晶体最早沉淀的区域通常颜色较深，而后续沉积层的颜色较浅。
[0074]图2a描绘了车辆100的子系统299。它位于牵引车单元110上。它可以是SCR系统的一部分并在该实施例中包括被布置成保持液体还原剂的容器205。所述容器适于容纳适当量的还原剂，且可在需要时补充。它可能例如容纳75或50升的还原剂。
[0075]第一管道271被设置成将还原剂从容器205引到泵230。该泵可以是任何合适的泵。它可以适于由电机(未示出)驱动。它适于经第一管道271从容器205汲取还原剂，然后经第二管道272供应到给料单元250。给料单元包括电操作给料阀，能够通过该阀来控制被添加到排气系统的还原剂的流动。泵230适于对第二管道272中的还原剂加压。给料单元250具有节流单元，还原剂的压力通过该节流单元在子系统299中积聚。
[0076]给料单元250适于给车辆100的排气系统供应所述还原剂。排气系统在下面参考图2b被更详细描述。更具体地，给料单元能适于以受控的方式给车辆的排气系统供应适量的还原剂。在该例中，SCR催化剂(参见图2b)被设置在排气系统中供应还原剂的位置的下游。
[0077]给料单元250靠近例如排气管241，所述排气管241被设置成将排气从车辆100的内燃机240 (参见图2b)引导到SCR催化剂260。
[0078]第三管道273在给料单元250和容器205之间延伸，并适于将馈送至给料阀250的一定量的还原剂引回容器。该配置导致给料单元的有利冷却。
[0079]第一控制单元200被布置成通过链路293与压力传感器220进行通信。该传感器适于探测传感器所在位置的去氧剂的当前压力。在该例中，所述传感器靠近第二管道272以测量泵230下游的去氧剂的工作压力。它适于持续地将关于去氧剂的当前压力信息的信号发送给第一控制单元200。
[0080]第一控制单元200被布置成用于通过链路292与泵230进行通信。它适于控制例如泵的运行，从而调节子系统299内去氧剂的流量。它适于通过调节相关电机控制泵的运行功率。
[0081]第一控制单元200被布置成用于通过链路291与给料单元250进行通信。它适于控制例如给料单元的运行，从而调节对车辆的排气系统的去氧剂供应。它适于控制例如给料单元的运行，从而调节对容器205的去氧剂的返回供应。
[0082]第二控制单元210被布置成用于通过链路290与第一控制单元200进行通信。它能够可拆卸地连接到第一控制单元。它可以在车辆的外部。它能够适于执行根据本发明的创新方法的步骤。它可以被用于给第一控制单元交叉加载软件，特别是用于执行该创新方法的软件。它或者可以被布置通过汽车上的内置网络与第一控制单元进行通信。它能够适于执行基本类似于第一控制单元的功能。
[0083]所述创新方法可以由第一控制单元200或第二控制单元210执行，或者由两者共同执行，此时第一控制单元可以控制该创新方法的一部分，第二控制单元控制其他部分。
[0084]第二控制单元210可以是在汽车维修期间由工作人员所使用的计算机。这可能涉及工作人员将第二控制单元连接到车载内网，然后执行所述创新的烧毁方法。
[0085]图2b描绘了车辆100的子系统298。它位于牵引车单元110上，并且可以是SCR系统的一部分。在本例中它包括内燃机240以及适于将发动机产生的排气流引导到SCR催化剂260的第一排气通道241，SCR催化剂以常规的方式被纳入车辆100的消声器。此外，第二排气通道251被设置成将排气流引导到汽车周围环境。
[0086]第一 NOx传感器245被设置在第一排气通道241附近，并且适于测量第一排气通道中的当前NOx含量。它适于测量SCR催化剂260的上游的第一排气通道中的当前NOx含量。该第一 NOx传感器被布置成用于通过链路246与第一控制单元200进行通信。它适于不断地、间歇地、或者在第一控制单元需要时将含有排气流的当前NOx含量的信息发送给第一控制单元。第一控制单元适于接收含有催化剂的上游的排气流的当前NOx含量的所述信号。
[0087]第二 NOx传感器255被设置在第二排气通道251附近，并且适于测量第二排气通道内的当前NOx含量。它适于测量SCR催化剂260的下游的第二排气通道中的当前NOx含量。该第二 NOx传感器被布置成用于通过链路256与第一控制单元200进行通信。它适于不断地、间歇地、或者在第一控制单元需要时将含有排气流当前NOx含量的信息发送给第一控制单元。第一控制单元适于接收含有催化剂的下游的排气流的当前NOx含量的所述信号。
[0088]温度传感器265被设置在SCR催化剂260附近，并且适于测量催化剂的当前温度。它可以适于测量催化剂中排气流的当前温度。或者，它能够适于测量作为催化剂一部分的汽化模块的温度。它被布置成通过链路266与第一控制单元200进行通信。它适于不断地、间歇地、或者在第一控制单元需要时将含有所监视区域中的当前温度的信号发送给第一控制单元。第一控制单元适于接收含有被监视的催化剂区域中的当前温度的信号。
[0089]第一控制单元200被布置成与第二控制单元210进行通信，如图2a中所示。
[0090]第一控制单元200适于不断地、间歇地、或者在第一控制单元需要时接收含有SCR催化剂260的当前温度和催化剂的上下游的NOx含量的信号。
[0091]在清洁SCR系统之前的合适时候，第一控制单元200适于使用存储的运行例程关闭供应至排气流的还原剂，从而使SCR催化剂基本不含被汽化的还原剂。它还适于在合适的时候，例如在SCR催化剂的温度能够使还原剂汽化的时候，确定催化剂的上下游的排气流的NOx含量。它还适于在合适的时候，例如在SCR催化剂的温度不能使还原剂汽化的时候，确定催化剂上下游的NOx含量。
[0092]第一控制单元200可以适于使用第一 NOx传感器245来测量SCR催化剂260的上游的NOx含量。它可以适于使用第二 NOx传感器255来测量SCR催化剂260的下游的NOx含量。
[0093]第一控制单元200可以适于使用存储的模型来确定SCR催化剂260的上游的NOx含量。它可以适于使用存储的模型基于发动机230的当前运行状态来确定SCR催化剂260的上游的NOx含量。因此实现了对催化剂的上游NOx含量的另一种确定。
[0094]代表SCR催化剂260上游的NOx含量的建模值可以被用于得到在不使还原剂结晶体汽化的情况下所确定的催化剂下游和上游的相应NOx含量之间的比率K1。
[0095]代表SCR催化剂260上游的NOx含量的建模值可以被用于得到在使还原剂结晶体汽化的情况下所确定的催化剂下游和上游的相应NOx含量之间的比率Kn。
[0096]第一控制单元200还适于确定在不使还原剂结晶体汽化的温度下所测量的SCR催化剂下游和上游的相应NOx含量之间的比率Kl。它还适于提高排气流的温度，从而为了清洁使还原剂结晶体汽化。它还适于确定在使还原剂结晶体汽化的温度下所测量的催化剂下游和上游的相应NOx含量之间的比率Kn。它还适于比较所述比率Kl和Kn，从而判定还原剂结晶体是否已经被去除到预期的程度。必要时，它还适于进行清洁、确定和比较的另一循环。它还适于在比所述比率Kn被确定且使还原剂结晶体汽化的温度更高的温度下实现清洁。升温开始后，它还适于在不使还原剂结晶体汽化的温度下确定所述比率Κ1。它还适于在每次确定NOx含量的预定条件下在使还原剂结晶体汽化的温度下确定比率Kn。它还适于在预定的时间段内进行所述清洁。
[0097]图3是根据本发明实施例的示意图。
[0098]它示出了根据本发明的实施例作为时间t的函数的催化剂260的温度T。
[0099]当SCR系统中被探测到存在还原剂结晶体时，可以开始根据本发明的烧毁方法，例如，由工作站或维修中心的工作人员。
[0100]在第一时刻tl，切断供应至排气流的还原剂，结果SCR催化剂260基本不含已汽化的还原剂。当催化剂基本不含已汽化的还原剂时，发动机240以这样的方式被控制到达一个期望工作点，从而产生可使催化剂达到温度Tl的排气流。Tl可以是不使还原剂结晶体汽化的任何合适的温度。它可以低于180摄氏度，例如120或150摄氏度。
[0101]在第二时刻t2，测量SCR催化剂260的上游和下游的当前相应NOx含量作为用于确定在催化剂的下游和上游所测得的NOx含量之间的比率Kl的依据。Kl是用于与在使还原剂结晶体汽化的温度下在所述催化剂的下游和上游测得的NOx含量之间所确定的比率进行比较的参考值。当在催化剂中基本上没有NOx还原发生时，它作为在所述催化剂的下游和上游测得的NOx含量之间的比率的参考值，因为该测量是在不使还原剂结晶体汽化的温度Tl下进行的。这使得根据本发明的方法减少或基本完全补偿了在所测得的相应NOx含量中的任何测量误差的优点。
[0102]在替换方案中，第二时刻t2是发动机240的当前工作点被改变成对应于，也就是导致催化剂的温度T3的工作点的时刻。即使SCR系统中排气流的温度快速改变，也仅基本上在SCR系统的当前温度开始增加的第三时刻t3。所述NOX含量的测量和所述比率Kl的确定可以在时刻t2和时刻t3之间重复进行。这样做的效果是只要测量是在指定的发动机工作点下进行，该创新烧毁方法就是准确的，这种情况下该创新方法的测量准确性非常高。
[0103]在时刻t4达到还原剂结晶体被有效烧毁的温度T3。它可以是用于烧毁的合适温度，例如300或400摄氏度。在时刻t4和t5所限定的预定时间段内进行烧毁。因此，在时刻t5终止。
[0104]通过改变发动机工作点使当前温度从T3下降到温度T2。在第六时刻t6达到温度T2，该温度是使还原剂结晶体汽化的温度，例如在220-250摄氏度范围内。
[0105]在第七时刻t7，测量SCR催化剂260的上游和下游的当前NOx含量，以作为用于确定在所述催化剂的下游和上游所测得的NOx含量之间的比率Kn的依据。该比率Kn可以与在不使还原剂结晶体汽化的温度下所确定的催化剂的下游和上游测得的NOx含量之间的比率Kl进行比较。
[0106]当所述比率Kn在使还原剂结晶体汽化的温度下被确定后，任何残余的还原剂结晶体都将至少部分地汽化并且在催化剂中引起至少某种NOx还原。所述催化剂中的所述NOx还原反映在所述比率Kn中。
[0107]根据本发明的方法使得能够在不使还原剂结晶体汽化的温度下，例如T2，在用于确定所述催化剂的下游和上游的相应NOx含量的时刻之间间歇将SCR催化剂的温度提高到例如T3。从而实现了 SCR系统中还原剂结晶体的时间高效烧毁。
[0108]如果确定分别在使还原剂结晶体汽化和不使其汽化的温度下所确定的比率Kl和Kn之间的差大于预定的阈值TH，则可以确定还原剂结晶体仍然存在于SCR系统，在这种情况下，为了清洁再实施一次例如到T3的临时升温。在上述再一次烧毁之后，可以再次测量催化剂的上游和下游的当前NOx含量，优选在发动机运行在产生催化剂温度T2的工作点的车辆状态下，由此确定在催化剂下游和上游测得的NOX含量之间的比率Kn。这能进行一次新的与参考比率Kl(与温度Tl相关)的比较，以便判定还原剂结晶体是否已经被去除到期望的程度。
[0109]可以通过在SCR系统的重复烧毁期间提高催化剂温度来实现更快速的烧毁。应当注意到在一个实施例中，烧毁可以例如在Τ2下实施，尽管这样会比在更高温度下花费更长的时间。
[0110]在重复烧毁期间关于在所述催化剂下游和上游测得的相应NOx含量之间的每个比率Kn在使还原剂结晶体汽化的温度例如Τ2下被确定对于测量准确性是有利的。因此，可以降低第一 NOx传感器245和第二 NOx传感器255的任何测量误差。
[0111]在一个有利实施例中，当发动机运行状态、排气质量流等条件类似于在使还原剂结晶体汽化的温度Τ2下确定比率Kn的时刻的当前条件时，在不使还原剂结晶体汽化的温度Tl下确定所述参考比率Κ1。系统中的热惯性意味着尽管对应于确定比率Kn的时刻的运行状态会在适当的时候导致比Tl更高的温度，但是该实施例在温度发生大幅变化之前，即，在它偏离所述Tl大于一合适的值之前，确定所述参考比率Kl。因此，本实施例中的所述参考比率Kl也在不使还原剂结晶体汽化的温度下被确定。然而，发动机运行状态、排气质量流等条件类似于在使还原剂结晶体汽化的温度Τ2下确定比率Kn的时刻的当前条件。该实施例中也有利于测量准确性。
[0112]根据所述创新方法，可以进行合适次数的清洁循环。
[0113]图4a是根据本发明实施例用于清洁SCR系统的方法的示意性流程图，从而还原剂被供应至SCR催化剂的上游的排气流，在所述催化剂的上游和下游确定排气流的NOx含量，通过高温过程去除还原剂结晶体。该方法包括第一步骤s401，它包括以下步骤
[0114]-在所述催化剂的不使还原剂结晶体汽化的温度下确定在所述SCR催化剂的上游和下游分别确定的相应NOx含量之间的比率Kl，
[0115]-提高排气流的温度，从而出于清洁目的使还原剂结晶体汽化，
[0116]-在所述催化剂的使还原剂结晶体汽化的温度下确定在SCR催化剂的上游和下游分别确定的相应NOx含量之间的比率Kn，
[0117]-比较所述比率Kl与Κη，并且利用该比较结果作为用于判定还原剂结晶体是否已经被去除到预期程度的依据。该方法在步骤s401后终止。
[0118]图4b是本发明实施例用于清洁SCR系统的方法的示意性流程图，其中将还原剂供应至SCR催化剂260的上游的排气流，在所述催化剂的上游和下游确定排气流的NOX含量，并且通过高温过程来去除还原剂结晶体。
[0119]该方法包括第一步骤s410，其包括在SCR系统中，例如在作为SCR催化剂260 —部分的汽化模块中，确定还原剂结晶体的任何存在。在SCR系统中还原剂的存在可以例如通过目测来确定。它可以例如通过合适的探测程序来确定。步骤s410后面跟着步骤s420。
[0120]方法步骤s420包括在清洁SCR系统之前执行预备测量的步骤。该测量可能切断供应至排气流的还原剂，从而使催化剂基本上不含已汽化的还原剂。另一这种测量可能控制发动机的速度和排气背压，从而实现所期望的发动机工作点并且进而达到催化剂的温度Tl。存在多种可行的改变发动机工作点的合适方式。步骤S420后面跟着步骤S430。
[0121]方法步骤s430包括确定第一温度Tl下的状态的步骤。步骤s430包括测量SCR催化剂的上游的当前NOx含量的步骤。步骤s430包括测量SCR催化剂的下游的当前NOx含量的步骤。步骤s430包括确定在还原剂结晶体不汽化的温度下所测得的催化剂的下游和上游的NOx含量之间的比率Kl的步骤。步骤s430后面跟着步骤s440。
[0122]方法步骤s440包括清洁SCR系统的步骤。它可以包括提高排气流温度到T3的步骤，从而为了清洁使还原剂结晶体汽化。所述清洁可以在预定的时间段内进行，例如在30或60分钟内进行。步骤s440后面跟着步骤s450。
[0123]方法步骤s450包括确定第二温度T2下的状态的步骤。步骤s450包括测量催化剂的上游的当前NOx含量的步骤。步骤s450包括测量催化剂的下游的当前NOx含量的步骤。步骤s450包括确定在还原剂结晶体汽化的温度T2下测得的催化剂的下游和上游的NOx含量之间的比率Kn的步骤。步骤s450后面跟着步骤s460。
[0124]应当注意可以以相反的顺序来执行方法步骤s430和s450，即，在本发明的一个方面中，确定在还原剂结晶体汽化的温度T2下测得的催化剂的下游和上游的相应NOx含量之间的比率Kn的步骤，可以在确定在还原剂结晶体不汽化的温度Tl下测得的催化剂的下游和上游的相应NOx含量之间的比率Kl的步骤之前进行。
[0125]方法步骤s460包括比较分别在温度Tl和T2下确定的所述比率Kl和所述Kn的步骤，从而判定还原剂结晶体是否已经被去除到预期程度。如果所述比率Kl与Kn之间的差不大于预定的阈值TH，则可以确定还原剂结晶体已经被去除到预期程度。如果所述比率Kl与Kn之间的差大于所述预定的阈值TH，则可以确定还原剂结晶体还没有被去除到预期程度，在这种情况下再次执行方法步骤s440，s450, s460，直到基本上所有还原剂结晶体都被汽化掉。该方法在步骤s460后终止。
[0126]图5是装置500的一个方案的框图。参考图2所描述的控制单元200和210在一个方案中可以包括装置500。装置500包括非易失性存储器520、数据处理单元510和读/写存储器550。非易失性存储器520具有第一存储器元件530，计算机程序例如操作系统被存储在第一存储器元件530中以控制装置500的功能。装置500还包括总线控制器、串行通信端口、I/O装置、A/D转换器、时间和数据输入传输单元、事件计数器和中断控制器(未示出)。非易失性存储器520还具有第二存储器元件540。
[0127]根据所述创新方法，一种被提出的计算机程序P包括用于清洁SCR系统的程序。它可以是以可执行形式或压缩形式被存储在存储器560和或读/写存储器550中。
[0128]程序P包括用于确定在还原剂结晶体不汽化的温度Tl下测得的所述催化剂260的下游和上游的相应NOx含量之间的比率Kl的例程。它包括用于提高排气流温度从而为了清洁而汽化还原剂结晶的例程。它包括用于确定在还原剂结晶体汽化的温度Tl下测得的催化剂的下游和上游的相应NOx含量之间的比率Kn的例程。它包括用于比较所述比率Kl与Kn并且利用该比较结果作为用于判定还原剂结晶体是否已经被去除到预期程度的依据的例程。它包括当确定需要时，用于进行清洁、确定和比较的另一循环的例程。它包括在比确定所述比率Kn和还原剂结晶体汽化的温度还要高的温度下进行清洁的例程。它包括用于在升温之后在还原剂结晶体不汽化的温度下确定所述比率Kl的例程。它包括用于在针对每次NOx含量的确定的预定条件下在还原剂汽化的温度下确定所述比率Kn的例程。它包括用于在预定时间段内进行清洁的例程。它可以包括用于在还原剂结晶体不汽化和汽化的温度下使用已存储的模型来计算所述催化剂的上游的NOx含量的例程。
[0129]其中数据处理单元510被描述为执行某种功能意味着它实施存储在存储器560的程序的某一部分，或者存储在读/写存储器550中的程序的某一部分。
[0130]数据处理单元510能够通过数据总线515与数据端口 599进行通信。非易失性存储器520用于通过数据总线512与数据处理单元510进行通信。单独的存储器560用于通过数据总线511与数据处理单元进行通信。读/写存储器550适于通过数据总线514与数据处理单元进行通信。数据端口 599可以例如具有与其连接的链路246、256、266、290和293 (参见图2和图3)。
[0131 ] 当在数据端口 599上接收到数据后，它们被临时存储在第二存储器元件540中。当接收的输入数据已经被临时存储时，数据处理单元510准备执行前述的编码。在一个方案中，在数据端口上接收的信号包含关于SCR催化剂的上游的当前NOx含量的信息。在一个方案中，在数据端口上接收的信号包含关于催化剂的下游的当前NOx含量的信息。在一个方案中，在数据端口上接收的信号包含关于催化剂的当前温度的信息。在一个方案中，在数据端口上接收的信号包含关于第二管道272中的还原剂的当前压力的信息。在数据端口上接收的信号可以被装置500利用以运行SCR系统。根据本发明的一个方案，在数据端口上接收的信号可以被装置500用来判定还原剂结晶体是否已经被去除到预期程度。
[0132]本文中所述方法的一部分可以通过运行存储在存储器560或读/写存储器550中的程序的数据处理单元510而被装置500实施。当装置500运行程序时，执行本文中所述的方法。
[0133]之前的本发明优选实施例的描述仅出于示意和描述的目的。不是排他性的，也不是限制本发明为所描述的变型。对于本领域技术人员来说，多种改动和变化是显而易见的。已经选择和描述多个实施例，以最好地解释本发明的原理和实践应用，并且使得本领域技术人员能明白本发明的不同实施例和适合于预定用途的各种改动。
【权利要求】
1.一种用于清洁SCR系统的方法，其中将还原剂供应至SCR催化剂(260)的上游的排气流，在所述SCR催化剂(260)的上游和下游确定所述排气流的NOx含量，并且通过高温过程来去除还原剂结晶体， 其特征在于以下步骤: -在所述SCR催化剂(260)的不使还原剂结晶体汽化的温度(Tl)下确定在所述SCR催化剂(260)的下游和上游所确定的相应NOx含量之间的比率(Kl) (s430), -提高所述排气流的温度，从而出于清洁目的使还原剂结晶体汽化(s440)， -在所述SCR催化剂(260)的使还原剂结晶体汽化的温度(T2)下确定在所述SCR催化剂(260)的下游和上游所确定的相应NOx含量之间的比率(Kn) (s450)， -比较所述比率(Kl，Kn)并且利用该比较结果作为用于判定还原剂结晶体是否已经被去除到预期程度的依据(s460)。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤: -当确定需要时，进行清洁(s440)、确定(s450)和比较(s460)的另一循环。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中在比确定所述比率(Kn)并且使还原剂结晶体汽化的温度(Τ2)更高的温度(Τ3)下进行清洁。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中在开始提高温度(s440)之后进行在不使还原剂结晶体汽化的温度(Tl)下确定所述比率(Kl)的步骤(s430)。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中在每次确定所述NOx含量的预定条件下进行在使还原剂结晶体汽化的温度(Τ2)下确定所述比率(Kn)的步骤。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述还原剂是尿素基还原剂，例如AdBlue0
7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中在预定时间段内(t4-t5)进行所述清洁(s440)。
8.一种用于清洁SCR系统的装置，其中将还原剂供应至SCR催化剂(260)的上游的排气流，在所述SCR催化剂(260)的下游和上游确定所述排气流的NOx含量，并且通过高温过程来去除还原剂结晶体， 其特征在于所述装置包括: -用于在所述SCR催化剂(260)的不使还原剂结晶体汽化的温度(Tl)下确定在所述SCR催化剂(260)的下游和上游所确定的相应NOx含量之间的比率(Kl)的模块(200 ；210 ；500)， -用于提高所述排气流的温度以使还原剂结晶体汽化从而实现清洁的模块(200 ；210 ；500)， -用于在所述SCR催化剂(260)的使还原剂结晶体汽化的温度(T2)下确定在所述SCR催化剂(260)的下游和上游所确定的相应NOx含量之间的比率(Kn)的模块(200 ;210 ;500)， -用于比较所述比率(Kl，Kn)并且将该比较结果作为用于判定还原剂结晶体是否已经被去除到预期程度的依据的模块(200 ；210 ；500)。
9.根据权利要求8所述的装置，还包括: -用于当确定需要时进行清洁、确定和比较的另一循环的模块(200 ；210 ；500)。
10.根据权利要求8或9所述的装置，包括: -用于在比确定所述比率(Kn)并且使还原剂结晶体汽化的温度(T2)更高的温度(T3)下进行清洁的模块(200 ；210 ；500)。
11.根据权利要求8至10中的任一项所述的装置，包括: -用于在开始提高温度之后在不使还原剂结晶体汽化的温度(Tl)下确定所述比率(Kl)的模块(200 ；210 ；500)。
12.根据权利要求8至11中的任一项所述的装置，包括: -用于在每次确定所述NOx含量的预定条件下进行在使还原剂结晶体汽化的温度(T2)下确定所述比率(Kn)的模块(200 ；210 ；500)。
13.根据权利要求8至12中的任一项所述的装置，其中所述还原剂是尿素基还原剂，例如 Adblue。
14.根据权利要求8至13中的任一项所述的装置，包括: -用于在预定的时间段(t4-t5)内进行所述清洁的模块(200 ；210 ;500)。
15.一种机动车辆(100 ;110)，其具有根据权利要求8至14中的任一项所述的装置。
16.根据权利要求15所述的机动车辆(100;110)，该车辆是卡车、公共汽车或轿车中的任何一种。
17.一种用于清洁SCR系统的计算机程序(P)，所述程序包括用于使电子控制单元(200 ；500)或连接到所述电子控制单元(200 ；500)的另一计算机(210 ；500)执行根据权利要求I至7中的任一项所述的步骤的程序代码。
18.一种计算机程序产品，其包括存储在计算机可读介质上的程序代码，当所述计算机程序运行在电子控制单元(200 ；500)或连接到所述电子控制单元(200 ；500)的另一计算机(210 ；500)上时，所述程序代码用于执行根据权利要求1至7中的任一项所述的方法步骤。
【文档编号】F01N3/20GK104364482SQ201380015886
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2013年3月18日 优先权日:2012年3月22日
【发明者】A·西蒙, M·伦德斯特伦 申请人:斯堪尼亚商用车有限公司