控制在機動車輛內去除氮氧化物的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及控制在機動車輛的排氣管路中去除氮氧化物的方法，氮氧化物去除系統(tǒng)包括SCR系統(tǒng)。更具體地，本發(fā)明涉及將氮氧化物的SCR去除模式切換到另一種模式的可能性，所述另一種模式為LNT模式并且使用氮氧化物收集器或NOx收集器。這可在SCR容器是空的或重新到達臨界等級時發(fā)生，以確保在未來幾公里內達到令人滿意的去除效果。
[0002]本發(fā)明的技術領域尤其為具有內燃機的車輛的汽油去污或柴油去污。更具體地但非限制性地，本發(fā)明適用于帶有去除系統(tǒng)的柴油發(fā)動機，所述去除系統(tǒng)尤其涉及氮氧化物并且還包括至少一個顆粒過濾器。
【背景技術】
[0003]存在去除氮氧化物的兩種主要系統(tǒng)。第一種系統(tǒng)稱為SCR系統(tǒng)，用于選擇性催化還原。還原方法通過將去除劑即SCR還原劑注射到排氣管路中來進行，該試劑有利地但非限制性地為尿素或尿素衍生物。
[0004]還稱為LNT系統(tǒng)的第二種氮氧化物去除系統(tǒng)使用NOx收集器，LNT為Lean NOxTrap的英文縮寫(法語為pifege ? NOx mode pauvre)。該收集器能夠將氮氧化物保留在不利于去除的發(fā)動機運行環(huán)境中，該NOx收集器可在其它更有利于消除氮氧化物的環(huán)境中釋放及消除被收集的氮氧化物。對應的氮氧化物去除模式被稱為LNT模式。
[0005]LNT系統(tǒng)或NOx收集器通過化學反應保留氮氧化物。一旦收集器填滿了已經發(fā)生反應的氮氧化物，可通過注射剩余燃料的方案進行處理，通過排氣管路傳送多余的碳氫化合物或HC，然后這些碳氫化合物與被釋放的氮氧化物相反應并且與這些氮氧化物相中和。
[0006]前面提及的兩種氮氧化物去除模式具有特定的優(yōu)點和缺點。
[0007]LNT模式中的NOx收集器的主要優(yōu)點為不需要具有還原劑容器、加熱的還原劑管路、還原劑注射器等。氮氧化物的收集部件材料可并入柴油或DOC氧化催化劑中，這種催化劑主要用于去除一氧化碳或CO、或碳氫化合物或HC。因此NOx收集器具有較小尺寸、較小質量以及較低的成本。
[0008]NOx收集器的另一主要優(yōu)點在于，在任意容器中缺少去除劑不會影響去除的進行。這不適用于SCR系統(tǒng)的情況，并且NOx收集器在這點上相對SCR系統(tǒng)特別有利，以使駕駛員不用考慮向容器填滿去除劑以使收集器運行。
[0009]作為主要缺點，NOx收集器要求更多的燃料消耗。這還增加了 0)2的排放。
[0010]如圖2將詳細示出，涉及的SCR系統(tǒng)將SCR試劑注射到排氣管路中，該試劑與氮氧化物中和。通過與SCR系統(tǒng)聯接，可使用縮寫為PNA的NOx或氮氧化物的被動吸附劑，這能夠在SCR催化劑具有活性時通過在低溫下吸收氮氧化物以及解吸氧化物來提高氮氧化物的消除效率。PNA和NOx收集器的混合物基本相同。
[0011]SCR系統(tǒng)的主要優(yōu)點在于不取決于燃料添加，這是因為氮氧化物的消除劑不是來自發(fā)動機的多余燃料而是添加在排氣管路中的SCR試劑，例如尿素或尿素衍生物。因此，保留了駕駛員允許的最佳燃料消耗，這能夠將CO2排放保持在最佳等級并且不增加車輛的能量消耗。
[0012]SCR系統(tǒng)的缺點在于，SCR試劑需存儲在排氣管路附近的容器中。這種容器成本較高、具有幾千克的重量并且體積較大。這對于小型車輛特別不利。另一缺點涉及必須按規(guī)則向容器填滿試劑。如果該容器是空的，機動車輛可由于去除故障而被禁止行駛。這對于駕駛員來說是嚴重的問題，并且必須在每行駛10000或15000公里時填滿SCR容器。
[0013]為了避免帶有空SCR容器的車輛的這類停止，已提出將SCR模式變?yōu)長NT模式的可能性。這經常發(fā)生而無需告知駕駛員去除模式的切換并且不用讓駕駛員選擇使用SCR模式或LNT模式。
[0014]在該情況下，即使在控制訪問時也不必填滿SCR容器。然而這可被駕駛員理解為降低其車輛保養(yǎng)成本的因素。這是不正確的，這是由于如前面提到的消耗更多燃料能夠使NOx收集器良好運行。
[0015]專利US-B2-8158067提出了一種排氣管路，該排氣管路帶有NOx收集器、用于去除碳氫化合物的SCR系統(tǒng)以及顆粒過濾器。SCR系統(tǒng)因此主要專用于去除碳氫化合物而非通過僅在顆粒過濾器再生時消除氮氧化物來去除氮氧化物。氮氧化物的該處理因此不像通過特別專用于去除氮氧化物的SCR系統(tǒng)的處理那樣有效。

【發(fā)明內容】

[0016]對于包括氮氧化物去除系統(tǒng)的機動車輛排氣管路，所述氮氧化物去除系統(tǒng)具有SCR系統(tǒng)和NOx收集器，基于本發(fā)明的問題在于根據駕駛員意愿來管理從SCR模式到LNT模式的切換，駕駛員已知氮氧化物去除系統(tǒng)的情況，以及尤其已知當前的去除模式。
[0017]為了達到該目的，根據本發(fā)明提供了一種控制在機動車輛排氣管路中去除氮氧化物的方法，其中，設置了當SCR容器是空的或包含被認為是用于確保去除的臨界值的最小預定SCR試劑量時從注射來自SCR容器的SCR試劑的SCR模式切換到使用氮氧化物收集器或NOx收集器的LNT模式的可能性，設置了一旦SCR容器被重新填滿則返回SCR模式，其特征在于，當SCR容器是空的或僅包含所述最小量時將至少一種緊急警報發(fā)送給駕駛員，以讓駕駛員能夠選擇是否想要使用LNT模式行駛或執(zhí)行填滿SCR容器。
[0018]技術效果為一方面避免了由于SCR去除故障或SCR容器中缺少SCR試劑具有故障風險而需停止車輛，以及另一方面，讓駕駛員選擇或者以比SCR模式消耗更多燃料的LNT模式行駛，或者立即重新填滿SCR容器以使車輛能夠以SCR去除模式重新出發(fā)，這是由于當容器是空的或已達到容器中最小剩余量時將警報發(fā)送給駕駛員以使駕駛員在兩種模式間進行選擇。
[0019]這種切換能夠直至重新填滿SCR容器而使車輛不停止，車輛以LNT去除模式行駛，然而該模式要求更多的燃料消耗。設置了一旦SCR容器被重新填滿則返回SCR模式，以將燃料消耗保持在最佳消耗值。
[0020]有利地，發(fā)送了與所述至少一種緊急警報等級不同的至少一種其它警報。
[0021]有利地，設置了至少四個緊急等級，包括當SCR容器高于最小量時的零級緊急、當SCR容器中的剩余量向最小量降低時的中級緊急、當SCR容器是空的或剩余量低于最小量時的高級緊急和當SCR容器被重新填滿時的重返零級緊急。
[0022]有利地，所述至少一種緊急警報和必要時至少一種其它警報中加入了向駕駛員的指示，指示了 LNT模式相對于SCR模式要求更多的燃料消耗。
[0023]有利地，所述至少一種緊急警報和必要時至少一種其它警報由聲音信號、可視信號或同時的兩種信號構成，一種或多種警報可被重復。
[0024]有利地，SCR容器中的SCR試劑量被直接測量或估算。
[0025]本發(fā)明還涉及一種機動車輛的排氣管路，所述排氣管路從內燃機的排氣歧管延伸，并且具有符合所述方法的受控氮氧化物去除系統(tǒng)，所述去除系統(tǒng)包括具有SCR催化劑和SCR容器的SCR系統(tǒng)，所述SCR容器通過注射器將SCR試