[發明專利]用于考慮區域燃料質量而運行機動車輛上的氮氧化物存儲型催化轉化器的方法

無效

• 申請號: 200680048028.6
• 申請日: 2006-11-22
• 公開（公告）號: CN101341323A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發明（設計）人: W·米勒;T·克羅伊策;U·格貝爾;F·勒爾
• 申請（專利權）人: 烏米科雷股份兩合公司
• 主分類號: F02D41/02
• 分類號: F02D41/02;F01N3/023
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 王永建

技術領域

本發明涉及一種用于考慮區域燃料質量而運行機動車輛上的氮氧化物 存儲型催化轉化器的方法。

背景技術

具有稀燃發動機或柴油發動機的車輛利用稀空氣/燃料混合物運行。為 了降低廢氣中的氮氧化物的含量，它們設有氮氧化物存儲型催化轉化器(或 催化式排氣凈化器)。氮氧化物存儲型催化轉化器通常包含作為存儲部件的 堿金屬或堿土金屬(如氧化鋇和氧化鍶)的堿性氧化物，并且它們以這些 金屬的硝酸鹽形式存儲包含在廢氣中的氮氧化物。其結果是，用于氮氧化 物的催化轉化器的存儲容量不斷減小。因此，它們必須不時地再生。這通 過簡單地濃縮所述氣體/燃料混合物來實現。在車輛通過稀空氣/燃料混合物 進行的正常運行根據廢氣中的氮氧化物含量持續大約1至5分鐘的同時，在 經過幾秒鐘之后，再生已經相應地結束。

在廢氣中的通常情況下，總是包含在發動機燃料中的硫與存儲部件形 成硫酸鹽，其結果是，用于氮氧化物的存儲容量減小。因此，氮氧化物存 儲型催化轉化器必須以相對長或短的時間間隔進行脫硫。這通過將催化轉 化器加熱到至少600℃并且將發動機的運行模式從稀燃運行改變為化學計 量或富燃運行來完成。這里，為了可以在大約600℃的溫度下脫硫，絕對需 要發動機的化學計量或富燃運行。因此，任何脫硫均導致燃料消耗量的增 加并且加速存儲型催化轉化器的早期老化。另一方面，在發動機的正常運 行模式中，也就是說，在稀廢氣情況下，催化轉化器的溫度必須升高到大 約1200℃，以便熱分解硫酸鹽。

在現代機動車輛中，電子發動機控制器設有診斷系統(OBD＝車載診 斷)，當存儲型催化轉化器的硫化已經達到特定程度時，所述診斷系統自動 地開始脫硫過程。

因為對于發動機的良好運行和對于廢氣凈化系統的正確操作具有重要 意義，所以車輛制造商通常規定用于車輛的燃料質量。

用于車輛的燃料質量在歐洲的不同區域是不同的。這特別適用于燃料 的含硫量。火花點火燃料和柴油的含硫量通常在50ppm以下。然而，在歐 洲的一些區域，允許燃料具有相對高的含硫量。類似的情況也適用于其他 洲。

因此，如果設有位于稀燃發動機或柴油發動機上的氮氧化物存儲型催 化轉化器的車輛從燃料中具有低含硫量的區域行駛到燃料中具有高含硫量 的區域，則電子發動機控制器將相應地更頻繁地啟動氮氧化物存儲型催化 轉化器的脫硫過程。這必然增加燃料消耗并且使氮氧化物存儲型催化轉化 器更快地老化。

DE?10158480C1中描述了一種用于運行車輛的發動機的方法，其中從 外部導航系統中讀入作為驅動狀態參數的導航信號，以便例如當在高速公 路上行駛時進行氮氧化物存儲型催化轉化器的脫硫。

同樣，WO?01/25606A1中描述了一種用于再生與導航系統相連的存儲 型催化轉化器的控制單元。在開始再生之前，所述導航系統利用已知的道 路信息作為確定在何時和何地可以再生存儲型催化轉化器而不違反當地的 排放標準的基礎。

EP?0859132A1也描述了一種在例如氮氧化物存儲型催化轉化器的再 生中使用來自導航系統的驅動狀態的信息的排放控制單元。

發明內容

這些專利文件中沒有一個指出如何解決與不同區域的燃料質量相關的 問題。相應地，本發明的目的是提出一種可以克服當車輛通過具有不同燃 料質量的區域時產生的所述缺陷的方法。

為了達到該目的，本發明基于一種設有在稀燃模式下運行的汽油發動 機或設有柴油發動機并且具有電子發動機控制器和導航系統的機動車輛。 所述方法的特征在于，如果導航系統識別到車輛在燃料中具有高含硫量的 區域行駛時，在以稀燃模式運行的汽油發動機的情況下，電子發動機控制 器轉換到化學計量運行模式，或者在柴油發動機的情況下，電子發動機控 制器阻止氮氧化物存儲型催化轉化器的自動脫硫。

根據本發明，在燃料中具有高含硫量的區域，以稀燃模式運行的汽油 發動機被轉換到化學計量運行模式。在此情況下，氮氧化物存儲型催化轉 化器作為三效催化轉化器工作。如上所述，在化學計量或富燃廢氣條件下， 形成于催化劑上的硫酸鹽在高于600℃的廢氣溫度下分解。在以化學計量模 式運行的汽油發動機中，經常達到所述溫度。在柴油發動機的情況下，不 可能永久地轉換到化學計量運行模式。因此，根據本發明，在出現超過極 限值的高含硫量時，存儲型催化轉化器的脫硫被發動機控制器阻止。

優選地，僅在當已進入具有高含硫量的區域時仍然存在于燃料箱中的 燃料已經耗盡并且必須添加燃料時才啟動向化學計量運行模式的轉換或對 自動脫硫的阻止。同樣，優選地，直到車輛進入具有為所述車輛指定的燃 料質量的區域并且具有相對高的含硫量的燃料已經耗盡，發動機控制器才 轉換返回到正常運行模式。或者，當氮氧化物存儲型催化轉化器下游的氮 氧化物傳感器測量到的氮氧化物濃度超過特定閾值時，可以啟動向化學計 量運行模式的轉換或對自動脫硫的阻止。