專利名稱：用于lnt系統(tǒng)的脫硫方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氧化氮吸收催化劑系統(tǒng)的脫硫方法。更特別地，本發(fā)明涉及被柴油燃料中包含的硫毒化的氧化氮吸收催化劑的脫硫方法。
背景技術(shù)：
通常，柴油發(fā)動機的稀薄NOx捕集器(LNT)在一定條件下吸收廢氣的NOx，當(dāng)吸收的NOx達(dá)到最大容量時，使用富集條件將NOx還原成N2和02。LNT催化劑被燃料中包含的硫元素毒化且其性能被劣化。改變發(fā)動機的行車條件以消除LNT中毒化的硫，其中加熱廢氣并同時調(diào)節(jié)實際的空氣/燃料比。調(diào)節(jié)實際的空氣/燃料比以升高廢氣的溫度。使用高硫柴油燃料的LNT系統(tǒng)中的傳統(tǒng)脫硫方法計算LNT催化劑的SOx量，根據(jù)SOx量確定LNT催化劑的劣化率，和確定脫硫時刻。特別地,當(dāng)使用具有至少IOOppm硫的高硫柴油燃料時，LNT催化劑被柴油燃料中的硫毒化且NOx的凈化率被劣化。在此，確定LNT內(nèi)毒化的硫量和從LNT滑脫的硫量，而且由于脫硫控制需要考慮柴油微粒過濾器(DPF)的微粒物質(zhì)(PM)捕集條件而進(jìn)行操作，因此脫硫方法并不簡單。公開于本發(fā)明背景部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各個方面提供一種方法，該方法具有用簡單工藝使催化劑脫硫的優(yōu)點。同樣地，本發(fā)明的各個方面提供一種脫硫方法，該方法具有減少與脫硫模式相關(guān)的ECU存儲量的優(yōu)點。根據(jù)本發(fā)明的各個方面，當(dāng)使用柴油時的氧化氮吸收催化劑的脫硫方法可以包括確定完成柴油微粒過濾器(DPF)再生的次數(shù)，如果DPF再生的次數(shù)達(dá)到預(yù)定值，終止DPF再生并進(jìn)入脫硫模式以使DPF脫硫，脫硫模式進(jìn)行預(yù)定時間之后終止脫硫模式，并且計算脫硫后DPF內(nèi)捕集的微粒物質(zhì)(PM)量，補償捕集的PM量，并且確定DPF再生的時間。該脫硫方法可以進(jìn)一步包括比較氧化氮吸收催化劑內(nèi)的內(nèi)部溫度(T)和氧化氮吸收催化劑的降解溫度(X)。 如果氧化氮吸收催化劑的內(nèi)部溫度(T)可能低于降解溫度(X)，則確定脫硫是否進(jìn)行預(yù)定時間，如果氧化氮吸收催化劑的內(nèi)部溫度(T)可能高于降解溫度(X)，則驅(qū)動模式轉(zhuǎn)換至一般稀薄驅(qū)動模式。模式轉(zhuǎn)換至一般稀薄驅(qū)動模式之后，可能比較氧化氮吸收催化劑的內(nèi)部溫度(T)與預(yù)定溫度(Y)，如果預(yù)定溫度(Y)可能高于內(nèi)部溫度(T)，則驅(qū)動模式進(jìn)入脫硫模式，如果預(yù)定溫度(Y)可能低于內(nèi)部溫度(T)，則繼續(xù)一般稀薄驅(qū)動模式。脫硫模式中的λ值可能低于預(yù)定值。當(dāng)稀薄NOx捕集(LNT)催化劑被廢氣中包含的少量硫毒化時，本發(fā)明的各個方面基于DPF再生的次數(shù)確定脫硫時刻以能夠簡化脫硫邏輯并也可減少ECU的存儲量。同樣地，通過防止由硫毒化而導(dǎo)致的凈化性能的劣化來改善燃料消耗效率。本發(fā)明的方法和裝置具有其他的特性和優(yōu)點，這些特性和優(yōu)點從并入本文中的附圖和隨后的具體實施方式
中將是顯而易見的，或者將在并入本文中的附圖和隨后的具體實施方式
中進(jìn)行詳細(xì)陳述，這些附圖和具體實施方式
共同用于解釋本發(fā)明的特定原理。


圖I為根據(jù)本發(fā)明的示例性脫硫再生的流程圖。圖2為表示在根據(jù)稀薄NOx捕集器(LNT)催化劑的硫中毒量的廢氣中硫成分的示例性滑脫閾值的曲線圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將具體參考本發(fā)明的各個實施例，在附圖中和以下的描述中示出了這些實施例的實例。雖然本發(fā)明與示例性實施例相結(jié)合進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)了解，本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實施例。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實施例，而且覆蓋可以被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的各種替換、修改、等效形式以及其它實施例。在根據(jù)本發(fā)明的各個具體實施方式
的氧化氮吸收催化劑系統(tǒng)的脫硫方法中，當(dāng)使用超低硫柴油燃料時，可假設(shè)柴油燃料的硫被捕集至LNT催化劑中，如果柴油微粒過濾器(DPF)再生的次數(shù)達(dá)到預(yù)定值，則再生DPF之后立即使DPF脫硫。在本發(fā)明的各個具體實施方式
中，超低硫柴油表示其硫小于IOppm的燃料，且柴油燃料的硫被毒化(捕集)至LNT催化劑中。圖2為表示根據(jù)LNT催化劑的硫中毒量的廢氣中硫成分的滑脫閾值的曲線圖，可知當(dāng)硫中毒量增加時,從LNT滑脫的硫的比率增加。特別地，當(dāng)LNT中的硫中毒量小時，硫成分不從其滑脫，即，廢氣的硫全被捕集至LNT催化劑中。根據(jù)本發(fā)明的各個具體實施方式
，當(dāng)使用超低硫柴油燃料時，硫全被捕集至LNT系統(tǒng)中且不從LNT催化劑滑脫。柴油微粒過濾器(DPF)和氧化氮吸收催化劑(LNT，稀薄NOx捕集)順序安裝在柴油發(fā)動機的排氣管上以消除廢氣中包含的微粒物質(zhì)(PM)和氧化氮。圖I為根據(jù)本發(fā)明的各個具體實施方式
的脫硫再生的流程圖，如圖I所示，其中，根據(jù)本發(fā)明的各個具體實施方式
，在步驟SlOO開始氧化氮凈化模式。如果廢氣的微粒物質(zhì)(PM)被DPF捕集預(yù)定時間，則DPF的性能會劣化，要使DPF再生從而改善其凈化性能，在步驟SllO確定DPF再生的次數(shù)是否達(dá)到預(yù)定值，如果該次數(shù)達(dá)到預(yù)定值，則在步驟S120，終止DPF的再生之后，系統(tǒng)立即進(jìn)入脫硫模式。
實際的空氣/燃料比與理想的空氣/燃料比的比值被稱作λ值(λ )或空氣過量t匕，當(dāng)λ值(λ)大于I時，實際的空氣/燃料比比理想的空氣/燃料比更稀薄，當(dāng)λ值(λ)小于I時，實際的空氣/燃料比比理想的空氣/燃料比更富集。在DPF的再生之后立即進(jìn)行脫硫模式，其中在步驟S130中維持λ值低于預(yù)定值以進(jìn)行脫離模式，例如維持λ值(λ)低于O. 95。在600-700°C的范圍內(nèi)進(jìn)行脫硫，其中控制燃料與空氣的比率使其富集以便維持溫度。然而，LNT系統(tǒng)由于高溫而變得劣化，即高于700°C。因此，發(fā)動機控制單元(ECT)控制燃料比使其選擇性地稀薄或富集從而使廢氣的溫度不超過降解溫度。即，在步驟S140中比較LNT催化劑的內(nèi)部溫度⑴和LNT催化劑的降解溫度⑴，如果LNT催化劑的內(nèi)部溫度(T)高于降解溫度(X)，則在步驟S180中富集模式轉(zhuǎn)換至一般稀薄模式。然而，當(dāng)LNT催化劑的內(nèi)部溫度⑴低于降解溫度⑴時，在步驟S150中確定脫 硫模式是否持續(xù)預(yù)定時間，如果脫硫模式完成，則在步驟S160中終止脫硫，且模式轉(zhuǎn)換至一般模式，如果脫硫未完成，則返回至步驟S130使得實際的空氣/燃料比變得富集。在步驟S180中，如果燃料比被控制為稀薄，則LNT催化劑的溫度可被降低至小于脫硫溫度，在步驟S190中比較LNT催化劑的內(nèi)部溫度和預(yù)定溫度(Y)，如果LNT催化劑的內(nèi)部溫度(T)小于預(yù)定溫度(Y)，則確定LNT未被硫化并返回至步驟S130以升高溫度。然而，當(dāng)內(nèi)部溫度(T)高于預(yù)定，則返回至步驟S180以降低其溫度。即，執(zhí)行稀薄模式直至LNT催化劑的內(nèi)部溫度(T)被降低至預(yù)定溫度(Y)。如果通過上述過程而完成脫硫，則在步驟S170中計算DPF中捕集的PM量以對其進(jìn)行補償。使用補償值以確定再生DPF的時刻。前述對本發(fā)明的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想窮盡本發(fā)明，或者將本發(fā)明限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，可以進(jìn)行很多改變和變化。對示例性實施例進(jìn)行選擇和描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本發(fā)明的范圍意在由所附的權(quán)利要求書及其等同形式所限定。
權(quán)利要求
1.一種當(dāng)使用柴油時的氧化氮吸收催化劑的脫硫方法，其包括 確定已經(jīng)完成柴油微粒過濾器再生的次數(shù)； 如果柴油微粒過濾器再生的次數(shù)達(dá)到預(yù)定值，則終止柴油微粒過濾器再生并進(jìn)入脫硫模式以使柴油微粒過濾器脫硫； 在脫硫模式進(jìn)行預(yù)定時間之后終止脫硫模式；并且 計算脫硫后柴油微粒過濾器內(nèi)捕集的微粒物質(zhì)量，補償捕集的微粒物質(zhì)量，并且確定柴油微粒過濾器再生的時間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的當(dāng)使用柴油時的氧化氮吸收催化劑的脫硫方法，其進(jìn)一步包括 比較氧化氮吸收催化劑內(nèi)的內(nèi)部溫度和氧化氮吸收催化劑的降解溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的當(dāng)使用柴油時的氧化氮吸收催化劑的脫硫方法，其中，如果氧化氮吸收催化劑的內(nèi)部溫度低于降解溫度，則確定脫硫是否進(jìn)行預(yù)定時間，如果氧化氮吸收催化劑的內(nèi)部溫度高于降解溫度，則驅(qū)動模式轉(zhuǎn)換至一般稀薄驅(qū)動模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的當(dāng)使用柴油時的氧化氮吸收催化劑的脫硫方法，其中，在模式轉(zhuǎn)換至一般稀薄驅(qū)動模式之后，比較氧化氮吸收催化劑的內(nèi)部溫度與預(yù)定溫度，如果預(yù)定溫度高于內(nèi)部溫度，則所述驅(qū)動模式進(jìn)入脫硫模式，如果預(yù)定溫度低于內(nèi)部溫度，則繼續(xù)所述一般稀薄驅(qū)動模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的當(dāng)使用柴油時的氧化氮吸收催化劑的脫硫方法，其中所述脫硫模式中的λ值低于預(yù)定值。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的當(dāng)使用柴油時的氧化氮吸收催化劑的脫硫方法，其中脫硫模式中的λ值低于預(yù)定值。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的當(dāng)使用柴油時的氧化氮吸收催化劑的脫硫方法，其中所述脫硫模式中的λ值低于預(yù)定值。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的當(dāng)使用柴油時的氧化氮吸收催化劑的脫硫方法，其中所述脫硫模式中的λ值低于預(yù)定值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于LNT系統(tǒng)的脫硫方法。當(dāng)使用柴油時的氧化氮吸收催化劑的脫硫方法，可以包括確定完成柴油微粒過濾器(DPF)再生的次數(shù)，如果DPF再生的次數(shù)達(dá)到預(yù)定值，則終止DPF再生并進(jìn)入脫硫模式以使DPF脫硫，脫硫模式進(jìn)行預(yù)定時間之后終止脫硫模式，并且計算脫硫后DPF內(nèi)捕集的微粒物質(zhì)(PM)量，補償捕集的PM量，并且確定DPF再生的時間。當(dāng)LNT催化劑被廢氣中包含的少量硫毒化時，基于DPF再生的次數(shù)確定脫硫時刻以能夠簡化脫硫邏輯并也可減少ECU的存儲量。
文檔編號F01N3/023GK102926843SQ201110451248
公開日2013年2月13日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月12日
發(fā)明者金正鎬, 樸宰范, 李津夏, 樸鎮(zhèn)佑, 權(quán)純亨 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社