SE536981C2 - Förfarande och anordning för avgasrening vid en förbränningsmotor - Google Patents
Förfarande och anordning för avgasrening vid en förbränningsmotor Download PDFInfo
- Publication number
- SE536981C2 SE536981C2 SE1350261A SE1350261A SE536981C2 SE 536981 C2 SE536981 C2 SE 536981C2 SE 1350261 A SE1350261 A SE 1350261A SE 1350261 A SE1350261 A SE 1350261A SE 536981 C2 SE536981 C2 SE 536981C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- particle filter
- filter
- particle
- exhaust gas
- oxidation
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
- F01N9/002—Electrical control of exhaust gas treating apparatus of filter regeneration, e.g. detection of clogging
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
- F01N13/0093—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series the purifying devices are of the same type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/011—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more purifying devices arranged in parallel
- F01N13/017—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more purifying devices arranged in parallel the purifying devices are arranged in a single housing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/033—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
- F01N3/035—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
- F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
- F01N2900/16—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
- F01N2900/1602—Temperature of exhaust gas apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
- F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
- F01N2900/16—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
- F01N2900/1606—Particle filter loading or soot amount
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
- F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
- F01N2900/16—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
- F01N2900/1631—Heat amount provided to exhaust apparatus
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
SAM MAN D RAG Vid ett förfarande för avgasrening vid en förbränningsmotor bringas avgas attpassera ett partikelfilter hos en filterkonfiguration och där partiklar hosavgasen oxideras. Förfarandet innefattar steget att fortlöpande bedöma (S1) ipartikelfiitret ackumulerad partikelmängd som underlag för undvikande avokontrollerbar exoterm oxidation av partiklari partikelfiitret, där partikelfiitretinnefattar katalyserande material för pàverkan av oxidationshastighet hosnämnda oxidation. Steget att fortlöpande bedöma i partikelfiitret ackumuleradpartikelmängd inbegriper utnyttjande av ett förpartikeifiiter hosfilterkonfigurationen, vilket är konfigurerat med ett katalyserande material fören lägre oxidationshastigheti nämnda förpartikeifiiter. Förfarandet innefattarvidare steget att, som underlag för nämnda bedömning, fastställa (S2)uppträdande av nämnda okontrollerbara exoterma oxidation genomfastställande av temperatur avseende förpartikelfiltret, där okontrollerbarexoterm oxidation sker i förpartikelfiltret innan den sker i partikelfiitret. Enanordning för avgasrening vid en förbränningsmotor innefattar motsvarandenämnda delar. (Fíg. 7)
Description
20 25 536 981 Ett sätt att detektera mängden sot i partikelfiltret är att mäta tryckskillnaden över filtret varvid en skattning vid vilken tryckskillnad gränsen för mängden sot uppnås görs. Ett problem är att tryckskillnaden över filtret beror på hur sot inlagrats vilket varierar bland annat med avgastemperaturen som går upp och ner. Detta medför en stor osäkerhetsfaktor vilket medför att en god marginal erfordras för att inte riskera sotexoterm, vilket i sin tur medför att värmningsfunktionen hos motorn aktiveras vid en relativt lägre sotmängd sä att bränsleförbrukningen därvid ökar. En alternativ variant är att skatta sotmängden genom en modell som beräknar hur mycket sot som fastnar i filtret. Denna metod medför också en stor osäkerhetsfaktor och kräver följaktligen god marginal med motsvarande nackdelar som för varianten med detektering av tryckskillnaden över filtret.
SYFTE MED UPPFINNINGEN Ett syfte med uppfinningen är att åstadkomma ett förfarande för avgasrening vid en förbränningsmotor där avgas bringas att passera ett partikelfilter hos en filterkonfiguration och där partiklar hos avgasen oxideras som möjliggör noggrannare bedömning av i partikelfiltret ackumulerad partikelmängd.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Dessa och andra syften, vilka framgår av nedanstående beskrivning, åstadkommes medelst ett förfarande och en anordning för avgasrening samt en förbränningsmotor och ett motorfordon av inledningsvis angivet slag och som vidare uppvisar särdragen angivna i den kännetecknande delen av de självständiga patentkraven. Föredragna utföringsformer av förfarandet och anordningen är definierade i de osjälvständiga patentkraven.
Enligt uppfinningen uppnås syftena med ett förfarande för avgasrening vid en förbränningsmotor där avgas bringas att passera ett partikelfilter hos en 10 15 20 25 536 981 filterkonfiguration och där partiklar hos avgasen oxideras i partikelfiltret innefattande steget att fortlöpande bedöma i partikelfiltret ackumulerad partikelmängd som underlag för undvikande av okontrollerbar exoterm oxidation av partiklar i partikelfiltret och där partikelfiltret innefattar katalyserande material för påverkan av oxidationshastighet hos nämnda oxidation, varvid steget att fortlöpande bedöma i partikelfiltret ackumulerad partikelmängd inbegriper utnyttjande av ett förpartikelfilter hos filterkonfigurationen, vilket är konfigurerat med ett katalyserande material för en lägre oxidationshastighet i nämnda förpartikelfilter, samt steget att, som underlag för nämnda bedömning, fastställa uppträdande av nämnda okontrollerbara exoterma oxidation genom fastställande av temperatur avseende förpartikelfiltret vilken okontrollerbar exoterm oxidation sker i förpartikelfiltret innan den sker i partikelfiltret. Härigenom möjliggörs noggrannare bedömning av i partikelfiltret ackumulerad partikelmängd jämfört med uppskattning av partikelmängden genom att mäta tryckskillnad över partikelfiltret eller modellering av partikelmängd eftersom ett sàdant förpartikelfilter bättre fàngar den fysik som styr ackumulering av partiklar i partikelfiltret samt partikeloxidation. Genom att en noggrannare bedömning avi partikelfiltret ackumulerad partikelmängd härigenom möjliggörs och följaktligen osäkerhetsfaktorn reduceras tillàts större partikelmängd i partikelfiltret innan värmningsfunktion hos förbränningsmotorn aktiveras vilket följaktligen medför reducerad bränsleförbrukning.
Enligt en utföringsform av förfarandet inbegriper steget att fastställa nämnda uppträdande fastställande av temperatur nedströms förpartikelfiltret.
Härigenom möjliggörs enkelt fastställande av temperaturen vid vilken okontrollerbar exoterm oxidation sker i förpartikelfiltret.
Enligt en utföringsform av förfarandet är förpartikelfiltret konfigurerat att tàla en okontrollerbar exoterm oxidation. Härigenom möjliggörs àteranvändande av förpartikelfiltret vid okontrollerbar exoterm oxidation i detsamma. 10 15 20 25 30 536 981 Enligt en utföringsform av förfarandet är partikelfilterkonfigurationen anordnad nedströms en för förbehandling av avgas konfigurerad oxiderande katalysator.
Enligt en utföringsform av förfarandet är nämnda förpartikelfilter anordnat uppströms nämnda partikelfilter. Härigenom möjliggörs utnyttjande av befintligt organ för fastställande av temperatur i det att temperatursensor för fastställning av temperatur nedströms den oxiderande katalysatorn härigenom kan utnyttjas.
Enligt en utföringsform av förfarandet är förpartikelfiltret integrerat med partikelfiltret. Härigenom möjliggörs utrymmeseffektiv anordnade av filterkonfigurationen.
Enligt uppfinningen uppnàs syftena med en anordning för avgasrening vid en förbränningsmotor där avgas är avsedd att passera ett partikelfilter hos en filterkonfiguration och där partiklar hos avgasen är avsedda att oxideras i partikelfiltret innefattande medel för att fortlöpande bedöma i partikelfiltret ackumulerad partikelmängd som underlag för undvikande av okontrollerbar exoterm oxidation av partiklar i partikelfiltret och där partikelfiltret innefattar katalyserande material för påverkan av oxidationshastighet hos nämnda oxidation, varvid nämnda medel för att fortlöpande bedöma i partikelfiltret ackumulerad partikelmängd inbegriper ett förpartikelfilter hos filterkonfigurationen, vilket är konfigurerat med ett katalyserande material för en lägre oxidationshastighet i nämnda förpartikelfilter, samt medel för att, som underlag för nämnda bedömning, fastställa uppträdande av nämnda okontrollerbara exoterma oxidation genom fastställande av temperatur avseende förpartikelfiltret. Härigenom möjliggörs noggrannare bedömning av i partikelfiltret ackumulerad partikelmängd jämfört med uppskattning av partikelmängden genom att mäta tryckskillnad över partikelfiltret eller modellering av partikelmängd eftersom ett sàdant förpartikelfilter bättre fångar den fysik som styr ackumulering av partiklar i partikelfiltret samt partikeloxidation. Genom att en noggrannare bedömning av i partikelfiltret 10 15 20 25 536 981 ackumulerad partikelmängd härigenom möjliggörs och följaktligen osäkerhetsfaktorn reduceras tillåts större partikelmängd i partikelfiltret innan värmningsfunktion hos förbränningsmotorn aktiveras vilket följaktligen medför reducerad bränsleförbrukning.
Enligt en utföringsform av anordningen inbegriper nämnda medel för att fastställa nämnda uppträdande organ för fastställande av temperatur nedströms förpartikelfiltret. Härigenom möjliggörs enkelt fastställande av temperaturen vid vilken okontrollerbar exoterm oxidation sker i förpartikelfiltret.
Enligt en utföringsform av anordningen är förpartikelfiltret konfigurerat att tåla en okontrollerbar exoterm oxidation.
Enligt en utföringsform av anordningen är partikelfilterkonfigurationen anordnad nedströms en för förbehandling av avgas konfigurerad oxiderande katalysator.
Enligt en utföringsform av anordningen är förpartikelfiltret anordnat uppströms nämnda partikelfilter. Härigenom möjliggörs utnyttjande av befintligt organ för fastställande av temperatur i det att temperatursensor för fastställning av temperatur nedströms den oxiderande katalysatorn härigenom kan utnyttjas.
Enligt en utföringsform av anordningen är förpartikelfiltret integrerat med nämnda partikelfilter. Härigenom möjliggörs utrymmeseffektiv anordnade av filterkonfigurationen.
Enligt en utföringsform av anordningen är förpartikelfiltret anordnat i ett utrymme hos nämnda partikelfilter. Härigenom möjliggörs utrymmeseffektiv anordnade av filterkonfigurationen.
Enligt en utföringsform av anordningen är nämnda utrymme anordnat att genomlöpa partikelfiltret. Härigenom erhålles ett tryckfall över förpartikelfiltret som liknar tryckfallet över partikelfiltret varvid en liknande 10 15 20 25 536 981 partikelackumulering som hos partikelfiltret erhålles även i förpartikelfiltret.
Vidare reduceras härigenom risken att partikelfiltret bränns vid okontrollerad exoterm oxidation hos förpartikelfiltret.
FIGURBESKRIVNING Uppfinningen kommer att förstàs bättre med hänvisning till följande detaljerade beskrivning läst tillsammans med de bifogade rltningarna exemplifierande uppfinningen, där lika hänvisningsbeteckningar hänför sig till lika delar genomgående i de mànga vyerna, och i vilka: Fig. 1 schematiskt illustrerar ett motorfordon försett med en förbränningsmotor och försett med anordningar för avgasrening; Fig. 2 - 5 schematiskt illustrerar olika anordningar för avgasrening vid en förbränningsmotor; Fig. 6 schematiskt illustrerar partikeloxidationshastigheten som funktion av temperaturen hos ett förpartikelfilter och ett partikelfilter hos filterkonfiguration hos en anordning för avgasrening; och Fig. 7 schematiskt illustrerar ett blockschema av ett förfarande för avgasrening vid en förbränningsmotor.
BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFOFWIER Fig. 1 illustrerar schematiskt ett motorfordon 1 iform av ett tungt fordon, närmare bestämt en lastbil. Fordonet innefattar en anordning l; ll; lll; IV för avgasrening, som kan utformas pä olika sätt som närmare beskrivs nedan .
Fig. 2 illustrerar schematiskt en anordning I för avgasrening vid en förbränningsmotor 10 enligt en första utföringsform. 10 15 20 25 536 981 Anordningen I för avgasrening innefattar en filterkonfiguration 20 anordnad i ett avgasrör 30 för avgaser F bildade vid förbränning hos en med avgasröret 30 förbunden förbränningsmotor 10. Avgaserna F är avsedda att passera filterkonfigurationen 20. Förbränningsmotorn 10 kan exempelvis vara en dieselmotor.
Filterkonfigurationen 20 innefattar ett partikelfilter 22 i vilket partiklar hos avgasen F är avsedda att oxideras. Partikelfiltret 22 innefattar katalyserande material för påverkan av oxidationshastighet hos nämnda oxidation.
Partikelfiltret 22 är konfigurerat och dimensionerat samt anordnat i avgasröret 30 så att partiklar i avgasen F fångas upp av partikelfiltret 22.
Partikelfiltret 22 kan utgöras av vilket som helst lämpligt partikelfilter 22 som kan filtrera i avgas förefintliga partiklar såsom sotpartiklar.
Filterkonfigurationen 20 innefattar vidare ett förpartikelfilter 24.
Förpartikelfiltret 24 är konfigurerat med ett katalyserande material för en lägre oxidationshastighet i förpartikelfiltret 24 än oxidationshastigheten i partikelfiltret 22. Det katalyserande materialet hos partikelfiltret 22 och förpartikelfiltret 24 utgörs enligt en variant av ädelmetall, enligt en variant av så kallade platina-grupp-metaller, PGM, där mängden ädelmetall per volymenhet hos partikelfiltret 22 är större än hos förpartikelfiltret 24. Vid stigande avgastemperatur kommer följaktligen oxidationshastigheten att öka långsammare hos förpartikelfiltret 24 än hos partikelfiltret 22, vilket visas i fig. 5.
Förpartikelfiltret 24 är konfigurerat att tåla en okontrollerbar exoterm oxidation. Härigenom möjliggörs återanvändande av förpartikelfiltret 24 vid okontrollerbar exoterm oxidation i detsamma. Enligt en variant är förpartikelfiltret 24 sammansatt av ett material som inbegriper kiselkarbid konfigurerad att tåla en okontrollerbar exoterm oxidation. Partikelfiltret 22 är enligt en variant sammansatt av ett material inbegripande Kordierit vilket är 10 15 20 25 536 981 kostnadseffektivt och möjliggör tillverkning i relativt större dimensioner jämfört med exempelvis kiselkarbid.
Avgaserna F i avgasröret är anordnade att passera en uppströms filterkonfigurationen 20 anordnad oxiderande katalysator 40 för förbehandling av avgas inbegripande bland annat oxidering av kolväte samt oxidering av kvävemonooxid till kvävedioxid. Den oxiderande katalysatorn 40 är enligt en variant en kolväteoxideringskatalysator..
Enligt utföringsformen illustrerad i fig. 2 är förpartikelfiltret 24 hos filterkonfigurationen 20 anordnat uppströms partikelfiltret 22 och följaktligen nedströms den oxiderande katalysatorn 40.
Anordningen innefattar medel för att fortlöpande bedöma i partikelfiltret ackumulerad partikelmängd som underlag för undvikande av okontrollerbar exoterm oxidation av partiklar i partikelfiltret. l\/ledlet för att fortlöpande bedöma i partikelfiltret 22 ackumulerad partikelmängd innefattar förpartikelfiltret 24.
Medlet för att fortlöpande bedöma i partikelfiltret 22 ackumulerad partikelmängd innefattar vidare medel för att fastställa uppträdande av nämnda okontrollerbara exoterma oxidation genom fastställande av temperatur avseende förpartikelfiltret 24, inbegripande organ 50 för fastställande av temperatur nedströms förpartikelfiltret 24. Nämnda organ 50 inbegriper enligt en variant en temperatursensor.
Genom att förpartikelfiltret 24 är konfigurerat med ett katalyserande material för en lägre oxidationshastighet i förpartikelfiltret 24 än oxidationshastigheten i partikelfiltret 22 sker okontrollerbar exoterm oxidation i förpartikelfiltret 24 innan den sker i partikelfiltret 22.
Genom att medelst organet 50 för fastställande av temperatur nedströms förpartikelfiltret 24, här medelst temperatursensor detektera temperaturen nedströms förpartikelfiltret 24, kan uppkomst av okontrollerbar termisk 10 15 20 25 536 981 oxidation i förpartikelfiltret 24 fastställas för undvikande av okontrollerbar termisk oxidation i partikelfiltret 22.
Anordningen l är konfigurerad så att, då en okontrollerbar termisk oxidation detekterats genom detektering av temperaturen nedströms förpartikelfiltret 24, en värmningsfunktion hos motorn 10 aktiveras för värmning av avgaserna i avgasröret 30 för att således undvika okontrollerbar termisk oxidation i partikelfiltret 22.
Förpartikelfiltret 24 är enligt en föredragen variant dimensionerat väsentligt mindre än partikelfiltret 22. Enligt en variant är volymen hos förpartikelfiltret 24 i storleksordningen 1 promille till 5 procent av volymen hos partikelfiltret 22. Enligt en variant är ytan hos förpartikelfiltret 24 anordnad att mottaga partiklar i storleksordningen 1 procent till 10 procent av ytan hos partikelfiltret 22. Enligt en utföringsform är förpartikelfiltret 24 dimensionerat så att den termiska energi som bildas i förpartikelfiltret 24 inte i någon väsentlig grad påverkar partikelfiltret 22. Genom att förpartikelfiltret 24 är väsentligt mindre än partikelfiltret 22 erhålles vid okontrollerbar termisk oxidation i förpartikelfiltret 24 en relativt hög termisk pik, men den termiska energi som därvid överförs till partikelfiltret 22 är försumbar i sammanhanget.
Förpartikelfiltret 24 kan vara orienterad på vilket som helst lämpligt sätt relativt partikelfiltret 22. Förpartikelfiltret 24 är enligt en variant anordnat att vara bringat i linje med ett centralt område hos partikelfiltret 22 i avgasrörets 30 utsträckning.
Genom att sålunda utnyttja ett förpartikelfilter 24 möjliggörs noggrannare bedömning avi partikelfiltret 22 ackumulerad partikelmängd jämfört med uppskattning av partikelmängden genom att mäta tryckskillnad över partikelfiltret eller modellering av partikelmängd eftersom ett sådant förpartikelfilter 24 bättre fångar den fysik som styr ackumulering av partiklar i partikelfiltret 22 samt partikeloxidation. Genom att en noggrannare bedömning av i partikelfiltret 22 ackumulerad partikelmängd härigenom 10 15 20 25 536 981 möjliggörs och följaktligen osäkerhetsfaktorn reduceras tilläts större partikelmängd i partikelfiltret innan värmningsfunktion hos förbränningsmotorn 10 aktiveras vilket följaktligen medför reducerad bränsleförbrukning.
Genom att förpartikelfiltret enligt utföringsformen i fig. 2 är anordnat uppströms partikelfiltret 24 men nedströms den oxiderande katalysatorn 40 möjliggörs utnyttjande av befintligt organ 50 för fastställande av temperatur i det att temperatursensor för fastställning av temperatur nedströms den oxiderande katalysatorn 40 härigenom kan utnyttjas.
Fig. 3 illustrerar schematiskt en anordning ll för avgasrening vid en förbränningsmotor 10 enligt en andra utföringsform.
Anordningen ll enligt utföringsformen illustrerad i fig. 3 skiljer sig från anordningen I enligt utföringsformen illustrerad i fig. 2 väsentligen genom utformningen av filterkonfigurationen 120 och hur förpartikelfiltret 124 är anordnat relativt partikelfiltret 122.
Enligt denna utföringsform är förpartikelfiltret 124 integrerat med partikelfiltret 122. Förpartikelfiltret 124 är anordnat i ett utrymme 160 hos partikelfiltret.
Utrymmet 160 är enligt denna variant anordnat i ett centralt omräde hos partikelfiltret 122.
Utrymmet 160 enligt denna utföringsform utgörs av ett blint hål vars öppning är vänd mot den oxiderande katalysatorn 40. Genom att sälunda integrera förpartikelfiltret 124 med partikelfiltret 122 möjliggörs utrymmeseffektivt anordnade av filterkonfigurationen 120.
Anordningen enligt denna utföringsform innefattar organ 150 för fastställande av temperatur nedströms förpartikelfiltret 124, här inbegripande en temperatursensor 150 anordnad nedströms förpartikelfiltret 124. Enligt denna variant är temperatursensorn 150 integrerad med partikelfiltret. Härvid 10 10 15 20 25 536 981 utnyttjas temperatursensorn 150 utöver temperatursensorn 50 anordnad mellan filterkonfigurationen 120 och den oxiderande katalysatorn 40.
Fig. 4 illustrerar schematiskt en anordning lll för avgasrening vid en förbränningsmotor 10 enligt en tredje utföringsform.
Anordningen lll enligt utföringsformen illustrerad i fig. 4 skiljer sig fràn anordningen ll enligt utföringsformen illustrerad i fig. 3 väsentligen genom utformningen av utrymmet 260 i vilket förpartikelfiltet 224 hos filterkonfigurationen 220 är anordnat.
Enligt denna utföringsform är utrymmet 260 anordnat att genomlöpa partikelfiltret 222, varvid förpartikelfiltret 224 anordnat i utrymmet är anordnat i partiet närmast den oxiderande katalysatorn 40 hos utrymmet 260 i partikelfiltret 222. Härigenom reduceras risken att partikelfiltret 222 bränns vid okontrollerad exoterm oxidation hos förpartikelfiltret 224.
Anordningen lll enligt denna utföringsform innefattar organ 250 för fastställande av temperatur nedströms förpartikelfiltret 224, här inbegripande en temperatursensor 250 anordnad nedströms förpartikelfiltret 224. Enligt denna utföringsform är temperatursensorn 250 anordnad nedströms partikelfiltret 222 i anslutning till nämnda genomgående öppning 260. Härvid utnyttjas temperatursensorn 250 utöver temperatursensorn 50 anordnad mellan filterkonfigurationen 220 och den oxiderande katalysatorn 40.
Fig. 5 illustrerar schematiskt en anordning IV för avgasrening vid en förbränningsmotor 10 enligt en fjärde utföringsform.
Anordningen IV enligt utföringsformen illustrerad i fig. 5 skiljer sig frän anordningen lll enligt utföringsformen illustrerad i fig. 4 väsentligen genom förpartikelfiltet 324 hos filterkonfigurationen 320.
Enligt denna utföringsform är utrymmet 360 anordnat att genomlöpa partikelfiltret 322, varvid förpartikelfiltret 324 anordnat i utrymmet är genomgående anordnat i partikelfiltret 322. Härigenom erhålles ett tryckfall 11 10 15 20 25 536 981 över förpartikelfiltret 324 som liknar tryckfallet över partikelfiltret 322 varvid en liknande partikelackumulering som hos partikelfiltret 322 erhälles även i förpartikelfiltret 324. Vidare reduceras härigenom risken att partikelfiltret 322 bränns vid okontrollerad exoterm oxidation hos förpartikelfiltret 324.
Anordningen IV enligt denna utföringsform innefattar organ 350 för fastställande av temperatur nedströms förpartikelfiltret 324, här inbegripande en temperatursensor 350 anordnad nedströms förpartikelfiltret 324. Enligt denna utföringsform är temperatursensorn 350 anordnad nedströms partikelfiltret 322 i anslutning till nämnda genomgående öppning 360. Härvid utnyttjas temperatursensorn 350 utöver temperatursensorn 50 anordnad mellan filterkonfigurationen 320 och den oxiderande katalysatorn 40.
Fig. 6 illustrerar schematiskt partikeloxidationshastigheten v som funktion av temperaturen hos förpartikelfilter och partikelfilter hos filterkonfiguration hos anordningen enligt uppfinningen. Kurvan P1 visar oxidationshastigheten som funktion av avgastemperaturen T hos partikelfiltret och kurvan P2 oxidationshastigheten som funktion av avgastemperaturen T hos förpartikelfiltret. Vid stigande avgastemperatur T ökar följaktligen oxidationshastigheten v làngsammare hos förpartikelfiltret än hos partikelfiltret genom att förpartikelfiltret är konfigurerat med ett katalyserande material för en lägre oxidationshastighet. Härvid sker okontrollerad termisk oxidation i förpartikelfiltret innan det sker i partikelfiltret, varvid, genom detektering av temperaturen nedströms förpartikelfiltret, uppkomst av okontrollerbar termisk oxidation i förpartikelfiltret kan fastställas för undvikande av okontrollerbar termisk oxidation l partikelfiltret.
Fig. 7 schematiskt illustrerar ett blockschema av ett förfarande för avgasrening vid en förbränningsmotor enligt en utföringsform av uppfinningen.
Enligt en utföringsform innefattar förfarandet för avgasrening vid en förbränningsmotor ett första steg S1. I detta steg bedöms fortlöpande i 12 10 536 981 partikelfiltret ackumulerad partikelmängd som underlag för undvikande av okontrollerbar exoterm oxidation av partiklar i partikelfiltret, där partikelfiltret innefattar katalyserande material för påverkan av oxidationshastighet hos nämnda oxidation inbegripande utnyttjande av ett förpartikelfilter hos filterkonfigurationen, vilket är konfigurerat med ett katalyserande material för en lägre oxidationshastighet i nämnda förpartikelfilter Enligt en utföringsform innefattar förfarandet för avgasrening vid en förbränningsmotor ett andra steg S2. I detta steg fastställs, som underlag för nämnda bedömning, uppträdande av nämnda okontrollerbara exoterma oxidation genom fastställande av temperatur avseende förpartikelfiltret, vilken okontrollerbar exoterm oxidation sker i förpartikelfiltret innan den sker i partikelfiltret. 13
Claims (16)
1. Förfarande för avgasrening vid en förbränningsmotor där avgas bringas att passera ett partikelfilter (22; 122; 222; 322) hos en filterkonfiguration (20; 120; 220; 320) och där partiklar hos avgasen oxideras i nämnda partikelfilter (22; 122; 222; 322), innefattande steget att fortlöpande bedöma (S1) i partikelfiltret ackumulerad partikelmängd som underlag för undvikande av okontrollerbar exoterm oxidation av partiklar i partikelfiltret (22; 122; 222; 322) och där partikelfiltret (22; 122; 222; 322) innefattar katalyserande material för påverkan av oxidationshastighet hos nämnda oxidation, kännetecknat av att steget att fortlöpande bedöma l partikelfiltret (22; 122; 222; 322) ackumulerad partikelmängd inbegriper utnyttjande av ett förpartikelfilter (24; 124; 224; 324) hos filterkonfigurationen (20; 120; 220; 320), vilket är konfigurerat med ett katalyserande material för en lägre oxidationshastighet i nämnda förpartikelfilter (24; 124; 224; 324), samt steget att, som underlag för nämnda bedömning, fastställa (S2) uppträdande av nämnda okontrollerbara exoterma oxidation genom fastställande av temperatur avseende förpartikelfiltret (24; 124; 224; 324), vilken okontrollerbar exoterm oxidation sker i förpartikelfiltret (24; 124; 224; 324) innan den sker i partikelfiltret (22; 122; 222; 322).
2. Förfarande enligt krav 1, varvid steget att fastställa nämnda uppträdande inbegriper fastställande av temperatur nedströms förpartikelfiltret (24; 124; 224; 324).
3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, varvid förpartikelfiltret (24; 124; 224; 324) är konfigurerat att tåla en okontrollerbar exoterm oxidation.
4. Förfarande enligt nàgot av kraven 1-3, varvid partikelfilterkonfigurationen (20; 120; 220; 320) är anordnad nedströms en för förbehandling av avgas konfigurerad oxiderande katalysator (40).
5. Förfarande enligt krav 4, varvid förpartikelfiltret (24) är anordnat uppströms partikelfiltret (22). 14 10 15 20 25 536 981
6. Förfarande enligt krav 4, varvid förpartikelfiltret (124; 224; 324) är integrerat med partikelfiltret (122; 222; 322).
7. Anordning (|; ll; lll; IV) för avgasrening vid en förbränningsmotor (10) där avgas (F) är avsedd att passera ett partikelfilter (22; 122; 222; 322) hos en filterkonfiguration (20; 120; 220; 320) och där partiklar hos avgasen är avsedda att oxideras i nämnda partikelfilter (22; 122; 222; 322) innefattande medel för att fortlöpande bedömai partikelfiltret (22; 122; 222; 322) ackumulerad partikelmängd som underlag för undvikande av okontrollerbar exoterm oxidation av partiklari partikelfiltret (22; 122; 222; 322) och där partikelfiltret innefattar katalyserande material för päverkan av oxidationshastighet hos nämnda oxidation, kännetecknat av att nämnda medel för att fortlöpande bedömai partikelfiltret (22; 122; 222; 322) ackumulerad partikelmängd inbegriper ett förpartikelfilter (24; 124; 224; 324) hos fllterkonfigurationen (20; 120; 220; 320), vilket är konfigurerat med ett katalyserande material för en lägre oxidationshastighet i nämnda förpartikelfilter (24; 124; 224; 324), samt medel (50; 150; 250; 350) för att, som underlag för nämnda bedömning, fastställa uppträdande av nämnda okontrollerbara exoterma oxidation genom fastställande av temperatur avseende förpartikelfiltret (24; 124; 224; 324).
8. Anordning enligt krav 7, varvid nämnda medel för att fastställa nämnda uppträdande inbegriper organ (50; 150; 250; 350) för fastställande av temperatur nedströms förpartikelfiltret (24; 124; 224; 324).
9. Anordning enligt krav 7 eller 8, varvid förpartikelfiltret (24; 124; 224; 324) är konfigurerat att tàla att tàla en okontrollerbar exoterm oxidation.
10. Anordning enligt nägot av kraven 7-9, varvid partikelfilterkonfigurationen (20; 120; 220; 320) är anordnad nedströms en för förbehandling av avgas konfigurerad oxiderande katalysator (40).
11. Anordning enligt krav 10, varvid förpartikelfiltret (24) är anordnat uppströms partikelfiltret (22). 15 10 536 981
12. Anordning enligt krav 10, varvid förpartikelfiltret (124; 224; 324) är integrerat med partikelfiltret (122; 222).
13. Anordning enlig krav 12, varvid förpartikelfiltret (124; 224; 324) är anordnat i ett utrymme (160; 260; 360) hos partikelfiltret (122; 222; 322).
14. Anordning enligt krav 13, varvid nämnda utrymme (260; 360) är anordnat att genomlöpa nämnda partikelfilter (222; 322).
15. Förbränningsmotor (10) innefattande en anordning (|; II; lll; IV) enligt nàgot av kraven 7-14.
16. l\/lotorfordon (1) innefattande en anordning (|; ll; lll; IV) enligt nàgot av kraven 7-14. 16
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE1350261A SE536981C2 (sv) | 2013-03-05 | 2013-03-05 | Förfarande och anordning för avgasrening vid en förbränningsmotor |
PCT/SE2014/050227 WO2014137269A1 (en) | 2013-03-05 | 2014-02-25 | Method and arrangement for exhaust aftertreatment at a combustion engine |
DE112014000860.5T DE112014000860T5 (de) | 2013-03-05 | 2014-02-25 | Verfahren und Anordnung zur Abgasnachbehandlung bei einem Verbrennungsmotor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE1350261A SE536981C2 (sv) | 2013-03-05 | 2013-03-05 | Förfarande och anordning för avgasrening vid en förbränningsmotor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE1350261A1 SE1350261A1 (sv) | 2014-09-06 |
SE536981C2 true SE536981C2 (sv) | 2014-11-25 |
Family
ID=51491678
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE1350261A SE536981C2 (sv) | 2013-03-05 | 2013-03-05 | Förfarande och anordning för avgasrening vid en förbränningsmotor |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE112014000860T5 (sv) |
SE (1) | SE536981C2 (sv) |
WO (1) | WO2014137269A1 (sv) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004048313A1 (de) * | 2004-10-05 | 2006-04-06 | Robert Bosch Gmbh | Abgassystem für eine Brennkraftmaschine, sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen Abgassystems |
JP4214982B2 (ja) * | 2004-10-12 | 2009-01-28 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP2006214311A (ja) * | 2005-02-02 | 2006-08-17 | Mazda Motor Corp | 排気浄化装置 |
ATE444807T1 (de) * | 2005-08-05 | 2009-10-15 | Basf Catalysts Llc | Dieselabgasartikel und katalysatorzusammensetzungen dafür |
US8444730B2 (en) * | 2010-09-27 | 2013-05-21 | Ford Global Technologies, Llc | Even-loading DPF and regeneration thereof |
JP2012219732A (ja) * | 2011-04-11 | 2012-11-12 | Toyota Motor Corp | Pmフィルタ及びpmフィルタの再生方法 |
-
2013
- 2013-03-05 SE SE1350261A patent/SE536981C2/sv unknown
-
2014
- 2014-02-25 WO PCT/SE2014/050227 patent/WO2014137269A1/en active Application Filing
- 2014-02-25 DE DE112014000860.5T patent/DE112014000860T5/de not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2014137269A1 (en) | 2014-09-12 |
DE112014000860T5 (de) | 2015-11-05 |
SE1350261A1 (sv) | 2014-09-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6554274B2 (ja) | 内燃エンジンの排ガス再処理システム、及びその運転方法 | |
US6432168B2 (en) | Measuring arrangement and method for monitoring the operability of a soot filter | |
CN105658925B (zh) | 用于监控颗粒物过滤器的方法和装置 | |
JP4506539B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
CN105822398B (zh) | 用于内燃机的诊断装置和车载诊断*** | |
JP6103075B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化システム | |
US20140069081A1 (en) | Differential pressure-based enablement of a particulate filter diagnostic | |
CN108884738A (zh) | 双用途加热器和流体流动测量*** | |
JP2008101606A (ja) | 微粒子検出センサ | |
CN102325970B (zh) | 微粒过滤器 | |
US8505284B2 (en) | Stratified particulate filter regeneration system | |
JP2009138645A (ja) | 排気浄化装置 | |
JP4924058B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化システム | |
JP4985071B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
SE536981C2 (sv) | Förfarande och anordning för avgasrening vid en förbränningsmotor | |
JP2009191693A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP2008014225A (ja) | 排気温度センサ点検装置 | |
JP6454067B2 (ja) | 排気浄化装置 | |
JP5240269B2 (ja) | 排気浄化装置 | |
JP6056267B2 (ja) | エンジンの排気浄化装置 | |
JP4232556B2 (ja) | Dpfの目詰まり検知方法及び排気ガス浄化システム | |
JP4894569B2 (ja) | 温度センサの故障診断装置 | |
JP2006316722A (ja) | 排気温度センサ点検装置 | |
JP2021188555A (ja) | フィルタ状態検知装置 | |
JP2005090451A (ja) | 差圧測定装置 |