[發明專利]預測DeNOx催化劑中的NOx裝載的方法及使用該方法的排放系統

有效

• 申請號: 201110189117.5
• 申請日: 2011-07-01
• 公開（公告）號: CN102486111A
• 公開（公告）日: 2012-06-06
• 發明（設計）人: 李津夏;樸鎮佑;C·謝韋林;T·維特卡
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;起亞自動車株式會社;FEV有限責任公司
• 主分類號: F01N9/00
• 分類號: F01N9/00;F01N3/28
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

相關申請的交叉引用

本申請要求2010年12月2日提交的韓國專利申請No.10-2010-0122235的優先權和權益，該申請的全部內容結合于此，以用于通過該引用的所有目的。

技術領域

本發明涉及一種預測DeNOx催化劑中的NOx裝載的方法及使用該方法的排放系統。更具體而言，本發明涉及一種預測DeNOx催化劑中的NOx裝載的方法，通過該方法能夠對實際存儲在DeNOx催化劑中的NOx量進行精確預測，并且本發明涉及一種排放系統，其通過使用所述方法來控制DeNOx催化劑的再生正時以及被噴射的還原劑的量。

背景技術

一般而言，穿過排放歧管從發動機流出的排放氣體被驅動到安裝在排放管上的催化轉化器當中，并且在其中被凈化。然后，在穿過消聲器時排放氣體的噪音減小，然后排放氣體通過尾管而排入到空氣當中。催化轉化器對包含在排放氣體中的污染物進行凈化。此外，用于捕獲包含在排放氣體中的微粒物質(PM)的微粒過濾器安裝在排放管中。

脫氮催化劑(DeNOx催化劑)是這種催化轉化器的一種類型，并且對包含在排放氣體中的氮氧化物(NOx)進行凈化。如果將還原劑(例如，尿素、氨、一氧化碳和碳氫化合物(HC))供給至排放氣體，則包含在排放氣體中的NOx通過與還原劑的氧化還原反應而在DeNOx催化劑中還原。

近來，將稀薄NOx捕獲(lean?NOx?trap，LNT)催化劑用作這樣的DeNOx催化劑。當發動機在稀薄大氣中運行時，LNT催化劑吸附包含在排放氣體中的NOx，并且當發動機在稠密大氣中運行時，LNT催化劑釋放吸附的NOx。從LNT催化劑中對被吸附的NOx進行釋放被稱為再生。

根據傳統的用于對LNT催化劑進行再生的方法，基于發動機的驅動條件對包含在排放氣體中的NOx量進行預測，存儲在LNT催化劑中的NOx量從包含在排放氣體中的NOx量進行預測，并且當存儲在LNT催化劑中的NOx量大于或等于預定量的時候，則噴射還原劑或者控制燃燒大氣。為了成功地執行傳統的用于對LNT催化劑進行再生的方法，應當精確地預測存儲在LNT催化劑中的NOx量。此外，為了精確地預測存儲在LNT催化劑中的NOx量，包含在排放氣體中的NOx量應當被精確地預測。韓國專利申請No.10-2010-0115239和No.10-2010-0115238中公開了一種用來精確預測包含在排放氣體中的NOx量的方法，并且在韓國專利申請No.10-2010-0121836中公開了一種用來精確預測在先前再生之后在DeNOx催化劑中剩余的NOx量和NO2量的方法。因此，以下將在本說明書中公開一種用來精確預測存儲在DeNOx催化劑中的NOx量的方法。

公開于本發明背景部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的各個方面提供了一種預測DeNOx催化劑中的NOx裝載的方法，其具有的優點是：考慮到DeNOx催化劑的催化劑老化和催化劑溫度，而對實際存儲在DeNOx催化劑中的NOx量進行精確預測。

本發明的各個方面提供了一種排放系統，其具有的優點是：基于所預測的NOx存儲量來精確地預測DeNOx催化劑的再生正時和還原劑的噴射量。

根據本發明的各個方面的一種預測DeNOx催化劑中的NOx裝載的方法，可以包括：對存儲在所述DeNOx催化劑中的NOx的質量流量進行計算；計算從所述DeNOx催化劑中熱釋放的NOx的質量流量；計算從所述DeNOx催化劑中化學釋放的NOx的質量流量；并且通過利用存儲在所述DeNOx催化劑中的NOx的質量流量、從所述DeNOx催化劑中熱釋放的NOx的質量流量以及從所述DeNOx催化劑中化學釋放的NOx的質量流量來計算出實際存儲在所述DeNOx催化劑中的NOx量。

對存儲在所述DeNOx催化劑中的NOx的質量流量進行計算可以包括：根據催化劑溫度來計算每體積的NOx存儲容量；通過使用所述每體積的NOx存儲容量和DeNOx催化劑的有效體積來計算實際的NOx存儲容量；通過使用所述實際的NOx存儲容量和實際的NOx存儲量來計算相對的NOx存儲級別；通過使用所述相對的NOx存儲級別和所述催化劑溫度來計算參考的NOx存儲效率；對所述參考的NOx存儲效率進行修正；并且通過使用已修正的NOx存儲效率和排放氣體中的NOx的質量流量來計算存儲在所述DeNOx催化劑中的NOx的質量流量。