[發(fā)明專利]評(píng)估從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的稀氮氧化物捕集器脫硫的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310533118.6
• 申請(qǐng)日: 2013-10-24
• 公開（公告）號(hào): CN103775181A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R.阿戈里尼;A.達(dá)托;A.維蒂洛;S.瓦爾加尼拉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): F01N11/00
• 分類號(hào): F01N11/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 侯宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及評(píng)估從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的稀氮氧化物捕集器（LNT）脫硫的方法。特別地，所述方法評(píng)估位于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)中的LNT的再生（脫硫（DeSOx））期間的硫釋放。

背景技術(shù)

已知柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣后處理系統(tǒng)可提供有稀氮氧化物捕集器（Lean?Nox?Trap，后文也稱為L(zhǎng)NT）等裝置。

LNT提供用于捕集包含在排氣中的氮氧化物NOx，并且位于排氣管路中。

LNT是包括例如銠、鉑和鈀等催化劑和例如鋇基成分等吸收劑的催化裝置，所述催化劑和吸收劑提供適用于結(jié)合包含在排氣中的氮氧化物（NOx）的活性部位，以將其捕集在裝置自身內(nèi)。

稀氮氧化物捕集器經(jīng)受周期性的再生過程，其中該再生過程通常提供用于從LNT釋放和降低捕集的氮氧化物（NOx）。

LNT例如通過將發(fā)動(dòng)機(jī)從稀油燃燒操作切換到其中可用過量的燃料的操作來循環(huán)地操作，所述其中可用過量的燃料的操作也被稱為富油操作或再生階段。在發(fā)動(dòng)機(jī)的正常操作期間，NOx被存儲(chǔ)在催化表面上。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)被切換到富油操作時(shí)，存儲(chǔ)在吸收部位上的NOx與排氣中的還原劑反應(yīng)，并且被脫附和轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂桶睔?，由此再生催化劑的吸收部位?/p>

由于燃料中存在硫，因此LNT遭受硫中毒，這嚴(yán)重地降低催化劑的NOx的存儲(chǔ)能力。為了重新實(shí)現(xiàn)后處理系統(tǒng)的能力，需要脫硫（也稱為脫硫再生或簡(jiǎn)稱為脫硫）。脫硫在于高溫下發(fā)動(dòng)機(jī)工況過程中稀油和富油氣氛的快速交替。

存儲(chǔ)在LNT中的硫僅在富油情況期間被去除，但是問題是，脫硫再生期間，硫釋放不僅受富油持續(xù)時(shí)間，而且甚至受工況的影響。

因此，存在對(duì)稀氮氧化物捕集器的再生過程期間的硫釋放評(píng)估的需要，以根據(jù)持續(xù)時(shí)間和頻率優(yōu)化脫硫過程。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種方法，其考慮最有影響的參數(shù)，限定硫釋放的物理模型。該模型可真實(shí)地預(yù)測(cè)并且因此優(yōu)化脫硫過程，并且將是對(duì)于評(píng)估柴油顆粒過濾器（DPF）中的殘余硫含量的有用信息。

另一個(gè)目的是提供一種控制器裝置，其允許執(zhí)行上述方法。

這些目的通過具有獨(dú)立權(quán)利要求中敘述的特征的方法、控制器裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)、計(jì)算機(jī)程序和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品以及電磁信號(hào)實(shí)現(xiàn)。

從屬權(quán)利要求描述了優(yōu)選的和/或特別有利的方面。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供一種在稀氮氧化物捕集器脫硫過程期間，基于空間速度、催化劑溫度、空氣/燃料比和脫硫富油持續(xù)時(shí)間，評(píng)估硫釋放的方法，包括以下步驟：提供多個(gè)回歸系數(shù)，模擬線段（line?segment）和計(jì)算硫釋放量百分比。

因此，公開了一種用于在稀氮氧化物捕集器的脫硫過程期間，基于空間速度、催化劑溫度、空氣/燃料比和脫硫富油持續(xù)時(shí)間，評(píng)估硫釋放的控制器裝置，包括用于提供多個(gè)回歸系數(shù)的區(qū)塊，用于模擬線段的區(qū)塊和用于計(jì)算硫釋放量百分比的區(qū)塊。

該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是，其通過考慮影響最大的參數(shù)（例如催化劑溫度、空氣/燃料比、空間速度，當(dāng)然還有富油持續(xù)時(shí)間）的物理模型，提供稀氮氧化物捕集器的再生過程期間，評(píng)估硫釋放的方法。因此該方法在持續(xù)時(shí)間和頻率方面優(yōu)化脫硫過程。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，根據(jù)回歸函數(shù)，以預(yù)定硫釋放量百分比和相應(yīng)空間速度、催化劑溫度和空氣/燃料比的函數(shù)，在一般時(shí)間點(diǎn)i處提供所述回歸系數(shù)。

根據(jù)另一方面，所述線段通過時(shí)間點(diǎn)i處的硫釋放模型和時(shí)間點(diǎn)i+1處的硫釋放模型之間的線性插值獲得。

這些方面的優(yōu)點(diǎn)是，用于評(píng)估硫釋放量的方法可通過使用實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)技術(shù)設(shè)計(jì)構(gòu)建。

根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，所述方法對(duì)于新的稀氮氧化物捕集器和老化的稀氮氧化物捕集器重復(fù)兩次，其進(jìn)一步包括通過校準(zhǔn)的老化因子，將用于新的稀氮氧化物捕集器的硫釋放量百分比和用于老化的稀氮氧化物捕集器的硫釋放量百分比進(jìn)行插值的步驟，因而提供硫釋放量百分比，其也由稀氮氧化物捕集器的老化狀態(tài)確定。

該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是，其提供稀氮氧化物捕集器的硫釋放百分比的評(píng)估，還考慮催化劑的老化狀態(tài)。

根據(jù)又一實(shí)施例，所述硫釋放量百分比被乘以硫存儲(chǔ)量，因而獲得硫釋放量。

該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是，在硫存儲(chǔ)量可得的任何時(shí)侯，例如通過現(xiàn)有物理模型計(jì)算，可容易地獲得硫釋放量。

根據(jù)又一實(shí)施例，所述空間速度、催化劑溫度和空氣/燃料比被關(guān)于脫硫富油持續(xù)時(shí)間計(jì)算平均值，并且被標(biāo)準(zhǔn)化在范圍（-1,1）中。

該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是，工況（空間速度、催化劑溫度、空氣/燃料比），其代表用于本方法的輸入變量，可被計(jì)算平均值，并且標(biāo)準(zhǔn)化在范圍（-1,1）中，這更易于通過可用計(jì)算程序管理。