[發明專利]用于診斷至少一個廢氣排放控制單元的方法、裝置和計算機程序產品

有效

• 申請號: 200580051004.1
• 申請日: 2005-07-07
• 公開（公告）號: CN101218420A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發明（設計）人: 安德烈亞斯·欣茨;倫納特·安德森
• 申請（專利權）人: 沃爾沃拉斯特瓦格納公司
• 主分類號: F01N11/00
• 分類號: F01N11/00;F01N3/20
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 田軍鋒;王愛華

技術領域

本發明涉及一種用于在車輛上的工作過程中診斷至少一個NO_x吸收催化劑(例如LNA類型)的功能性的方法，該催化劑布置在包括燃燒式發動機的車輛中，該燃燒式發動機在工作過程中將廢氣排出到包括所述催化劑的廢氣排放控制系統。

本發明還涉及一種發動機驅動的車輛，上述方法應用在該車輛中，另外該車輛包括燃燒式發動機，該燃燒式發動機在工作過程中將廢氣排出至廢氣排放控制系統，該廢氣排放控制系統包括：至少一個NO_x吸收催化劑；注射裝置，用于將還原劑在催化劑上游注入廢氣排放控制系統中；以及控制單元，用于至少控制注射裝置。

本發明還涉及一種計算機程序產品，該計算機程序產品包括用于利用計算機來執行上述方法的計算機程序。

背景技術

涉及柴油發電機的法規已經制定為更嚴格，并將在將來甚至更為嚴格，特別是關于氮氧化物污染物和顆粒物的排放。

燃料在發動機氣缸中燃燒時產生的氮氧化物的量取決于燃燒進行的溫度。較高的溫度將使得空氣中的較大比重的氮轉變成氮氧化物(NO_x)。用于柴油發動機和其它發動機(它們在過多空氣的情況下工作)中的催化劑主要在氧化。由于廢氣中包含氧，所以很難以選擇性的方式還原氮氧化物。除了氮氧化物之外，在燃燒過程中還產生不希望的排放物，包括一氧化碳(CO)、烴(HC)和顆粒物(主要為煤煙C的形式)。

一種用于根據廢氣排放控制來減少氮氧化物的量的已知方法是LNA?NO_x捕集器(貧油NO_x吸收器)。LNA也能夠稱為LNT(貧油NO_x捕集器)或NAC(NO_x吸收器催化劑)。該技術基于：NO首先在氧化催化劑中氧化成NO₂，然后，NO₂以硝酸鹽形式吸收在捕集器中。當發動機在過多氧氣的情況下工作時發生該NO₂吸收。NO_x捕集器的再生通過使發動機在缺氧情況下工作而以預定間隔間歇地進行，缺氧情況也就是有額外附加的烴(還原劑)和/或被還原(reduced)的氣流，它們使得硝酸鹽不穩定，并將捕獲在NO_x捕集器中的二氧化氮NO₂還原成氮氣和水H₂O。例如見US5473887或US6718757。吸收和再生都需要使NO_x捕集器中的溫度足夠高(用于吸收時超過200℃，用于再生時為大約300℃)。當發動機負載低時(例如在城市中行駛或沒有裝載貨物的車輛)，廢氣溫度將不足以使NO_x捕集器保持在所需的溫度。使得溫度處于合適水平的一種方法是將烴(和/或CO或H₂)注入廢氣中，該廢氣然后在NO_x捕集器中進行催化燃燒，從而得到正確的溫度。

添加還原劑可以通過發動機中的開式廢氣閥處的額外注射(后注射)或者通過布置在排氣管上的注射器來進行。

如果由于某種原因，LNA的NO_x吸收功能性不可預見地降低，則增加量的NO_x將釋放到大氣中。例如，根據燃料的硫含量，NO_x減少催化劑將遲早會硫中毒。硫中毒的意思是硫形成硫酸鹽，該硫酸鹽降低了NO_x減少催化劑吸收硝酸鹽的能力。通過上述NO_x再生處理并不能除去硫酸鹽。為了從NO_x減少催化劑中清除吸收的硫，必須進行所謂的除去SO_x(硫再生)，這包括降低λ值和使得LNA中的溫度升高至600℃-700℃。進行除去SO_x是已知的技術(例如見EP1500800)。除去SO_x并不像NO_x再生那樣頻繁地進行，但是考慮到高溫，該處理步驟將導致還原劑的消耗明顯增加，這意味著當車輛燃料用作還原劑時，燃料消耗明顯增加。

為了確保保持功能性并因此滿足法規中提出的要求，能夠在車輛上并在車輛的工作過程中對廢氣排放控制系統的部分或整體進行診斷。

EP1174601示出了用于根據在車輛工作過程中的溫度測量來診斷廢氣排放控制系統的方法的示例。預定量的烴HC被周期性注入。通過溫度傳感器來測量溫升，即進行“點火”溫度的記錄，并且根據所測量的溫度值判斷廢氣排放控制系統的功能性是否降低。