貧NOx阱脫硫的系統(tǒng)和方法
【專利說(shuō)明】貧NOx阱脫硫的系統(tǒng)和方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2013年11月22日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第10_2013_0143261號(hào)的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此用于通過(guò)該引用的所有目的。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及貧NOx阱(LNT)脫硫的系統(tǒng)和方法。更特別地，本發(fā)明涉及通過(guò)不從脫硫模式退出而是在預(yù)定條件下即使?jié)M足了 LNT的脫硫停止條件仍進(jìn)行再次進(jìn)行脫硫來(lái)改進(jìn)燃料經(jīng)濟(jì)性的貧NOx阱脫硫的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0004]通常，通過(guò)排放歧管從發(fā)動(dòng)機(jī)流出的排放氣體被驅(qū)動(dòng)進(jìn)入安裝在排放管處的催化轉(zhuǎn)化器內(nèi)，并在其中進(jìn)行凈化。之后，排放氣體在穿過(guò)消聲器的同時(shí)其噪聲減小，然后排放氣體通過(guò)尾管排入空氣中。催化轉(zhuǎn)化器對(duì)包含在排放氣體中的污染物進(jìn)行凈化。此外，用于俘獲包含在排放氣體中的微粒物質(zhì)(PM)的微粒過(guò)濾器安裝在排放管中。
[0005]脫氮催化器(DeNOx催化器)是這種催化轉(zhuǎn)化器的一種類型，并且對(duì)包含在排放氣體中的氮氧化物(NOx)進(jìn)行凈化。如果將還原劑(例如，尿素、氨、一氧化碳和碳?xì)浠衔?HC))供給至排放氣體，則包含在排放氣體中的NOx通過(guò)與還原劑的氧化還原反應(yīng)而在DeNOx催化器中被還原。
[0006]近來(lái)，將貧NOx阱(LNT)催化器用作這樣的DeNOx催化器。LNT催化器在空氣/燃料比稀薄時(shí)(小于I)吸收包含在排放氣體中的NOx，在空氣/燃料比稠密時(shí)(大于I)釋放吸收的NOx并將釋放的氮氧化物和包含在排放氣體中的氮氧化物還原。
[0007]然而，由于在LNT中吸收氮氧化物的材料是堿性材料，因此吸收了氧化硫(通過(guò)氧化包含在燃料或發(fā)動(dòng)機(jī)油中的硫而獲得的材料)以及包含在排放氣體中的氮氧化物。在LNT中的硫中毒劣化LNT的凈化效率。因此，需要LNT的脫硫。
[0008]根據(jù)常規(guī)的LNT脫硫的方法，如果LNT中中毒的氧化硫的量大于或等于預(yù)定的量，則控制發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入脫硫模式從而釋放在LNT中中毒的氧化硫。如果在進(jìn)行脫硫的過(guò)程中由于驅(qū)動(dòng)條件改變(例如，車輛減速或道路擁擠)而難以繼續(xù)脫硫，則停止脫硫，發(fā)動(dòng)機(jī)返回至正常驅(qū)動(dòng)模式。在此狀態(tài)下，如果驅(qū)動(dòng)條件滿足可以脫硫的條件，排放氣體的溫度升高，發(fā)動(dòng)機(jī)再次進(jìn)入脫硫模式。
[0009]此外，如果在進(jìn)行微粒過(guò)濾器的再生之后立即進(jìn)行脫硫模式，則發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入微粒過(guò)濾器的再生模式從而進(jìn)入脫硫模式。亦即，在微粒過(guò)濾器再生之后，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入脫硫模式。更詳細(xì)地，如果滿足脫硫停止條件，則發(fā)動(dòng)機(jī)從脫硫模式退出。此后，發(fā)動(dòng)機(jī)不立即進(jìn)入脫硫模式，而是進(jìn)入微粒過(guò)濾器的再生模式。在微粒過(guò)濾器再生之后，發(fā)動(dòng)機(jī)再次進(jìn)入脫硫模式。因此，當(dāng)微粒過(guò)濾器再生時(shí)，燃料消耗可能劣化，發(fā)動(dòng)機(jī)可能受損，尿素消耗可能增加。
[0010]公開(kāi)于該發(fā)明【背景技術(shù)】部分的信息僅僅旨在加深對(duì)本發(fā)明的一般【背景技術(shù)】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)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的各個(gè)方面旨在提供LNT脫硫的系統(tǒng)和方法，其具有通過(guò)不從脫硫模式退出而是在預(yù)定條件下即使?jié)M足了 LNT的脫硫停止條件仍進(jìn)行再次脫硫來(lái)改進(jìn)燃料經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)點(diǎn)。因此，可以防止由于重復(fù)進(jìn)入脫硫模式或在再次進(jìn)入微粒過(guò)濾器的再生模式之后進(jìn)入脫硫模式而造成的燃料消耗的劣化，并可以防止由于脫硫模式造成的LNT的惡化。
[0012]在本發(fā)明的一方面中，提供在排放氣體凈化裝置中的貧NOx阱(LNT)脫硫系統(tǒng)可以包括LNT、凈化排放氣體裝置和控制器，所述LNT適用于吸收包含在稀薄的空氣/燃料比的排放氣體中的氮氧化物(NOx)并釋放所吸收的氮氧化物，并還原包含在排放氣體中的氮氧化物或釋放的稠密空氣/燃料比的氮氧化物，所述凈化排放氣體的裝置可以包括捕獲包含在排放氣體中的作為煙灰的微粒物質(zhì)的微粒過(guò)濾器，當(dāng)滿足再生條件時(shí)，所述微粒過(guò)濾器通過(guò)燃燒捕獲的煙灰來(lái)再生，以及控制LNT的脫硫和微粒過(guò)濾器的再生的控制器，其中在微粒過(guò)濾器的再生期間，當(dāng)煙灰的再生量大于或等于預(yù)定的再生量時(shí)，控制器進(jìn)行至對(duì)LNT脫硫，在LNT的脫硫期間，當(dāng)滿足脫硫停止條件時(shí)，控制器停止LNT的脫硫，當(dāng)從在前的脫硫完成直至當(dāng)前的脫硫停止數(shù)大于或等于預(yù)定值且硫中毒量小于預(yù)定的硫中毒量時(shí)，控制器準(zhǔn)備再次再生微粒過(guò)濾器。
[0013]在微粒過(guò)濾器的再生期間，如果煙灰的再生量大于或等于預(yù)定的再生量，則控制器可以進(jìn)行至對(duì)LNT脫硫，在LNT的脫硫期間，如果滿足脫硫停止條件，則控制器可以停止LNT的脫硫，如果從在前的脫硫完成直至當(dāng)前的脫硫停止數(shù)大于或等于預(yù)定值且硫中毒量小于預(yù)定的硫中毒量，則控制器可以準(zhǔn)備再次再生所述微粒過(guò)濾器。
[0014]如果在準(zhǔn)備再次再生微粒過(guò)濾器后能夠進(jìn)行LNT的脫硫，則所述控制器可以進(jìn)行至再次再生微粒過(guò)濾器。
[0015]在進(jìn)行至再次再生微粒過(guò)濾器之前，控制器可以發(fā)出第一警告，所述第一警告建議脫硫驅(qū)動(dòng)。
[0016]如果從在前的脫硫完成直至當(dāng)前的脫硫停止數(shù)小于預(yù)定值，則控制器可以完全停止脫硫以及微粒過(guò)濾器的再生，并可以進(jìn)入正常驅(qū)動(dòng)模式。
[0017]如果從在前的脫硫完成直至當(dāng)前的脫硫停止數(shù)大于或等于預(yù)定值，硫中毒量大于或等于預(yù)定的硫中毒量，且NOx凈化率大于預(yù)定的NOx凈化率，則控制器可以準(zhǔn)備再次再生微粒過(guò)濾器。
[0018]如果在準(zhǔn)備再次再生微粒過(guò)濾器后能夠進(jìn)行LNT的脫硫，則所述控制器可以進(jìn)行至再次再生微粒過(guò)濾器。
[0019]在進(jìn)行至再次再生微粒過(guò)濾器之前，控制器可以發(fā)出第一警告，所述第一警告建議脫硫驅(qū)動(dòng)。
[0020]如果從在前的脫硫完成直至當(dāng)前的脫硫停止數(shù)大于或等于預(yù)定值，硫中毒量大于或等于預(yù)定的硫中毒量，且NOx凈化率小于或等于預(yù)定的NOx凈化率，則控制器可以發(fā)出第二警告，所述第二警告建議訪問(wèn)服務(wù)中心。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施方案的LNT脫硫方法可以包括:再生微粒過(guò)濾器，確定微粒過(guò)濾器的煙灰再生量是否大于或等于預(yù)定的再生量，如果微粒過(guò)濾器的煙灰再生量大于或等于預(yù)定的再生量，則進(jìn)行LNT的脫硫，確定是否滿足LNT的脫硫停止條件，如果滿足LNT的脫硫停止條件，則停止LNT的脫硫，確定從在前的脫硫完成直至當(dāng)前的脫硫停止數(shù)是否大于或等于預(yù)定值，如果脫硫停止數(shù)大于或等于預(yù)定值，則確定硫中毒量是否小于預(yù)定的硫中毒量，如果硫中毒量小于預(yù)定的硫中毒量，則準(zhǔn)備再次再生微粒過(guò)濾器。
[0022]如果在準(zhǔn)備再次再生微粒過(guò)濾器之后能夠進(jìn)行LNT的脫硫，則微粒過(guò)濾器的再生可以再次進(jìn)行。
[0023]所述方法可以進(jìn)一步包括，在再次進(jìn)行微粒過(guò)濾器的再生前發(fā)出第一警告，所述第一警告建議脫硫驅(qū)動(dòng)。
[0024]所述方法可以進(jìn)一步包括，如果脫硫停止數(shù)小于預(yù)定值，則進(jìn)入正常驅(qū)動(dòng)模式。
[0025]所述方法可以進(jìn)一步包括:如果硫中毒量大于預(yù)定的硫中毒量，則確定NOx凈化率是否大于預(yù)定的NOx凈化率，如果NOx凈化率小于或等于預(yù)定的NOx凈化率，則發(fā)出第二警告，所述第二警告建議訪問(wèn)服務(wù)中心。
[0026]所述方法可以進(jìn)一步包括，如果NOx凈化率大于預(yù)定的NOx凈化率，則準(zhǔn)備再次再生微粒過(guò)濾器。
[0027]如果在準(zhǔn)備再次再生微粒過(guò)濾器之后LNT的脫硫是可能的，則微粒過(guò)濾器的再生可以再次進(jìn)行。
[0028]所述方法可以進(jìn)一步包括，在再次進(jìn)行微粒過(guò)濾器的再生前發(fā)出第一警告，所述第一警告建議脫硫驅(qū)動(dòng)。
[0029]本發(fā)明的方法和裝置具有其它特征和優(yōu)點(diǎn)，這些特征和優(yōu)點(diǎn)將在納入本文的附圖以及隨后與附圖一起用于解釋本發(fā)明的某些原理的【具體實(shí)施方式】中顯現(xiàn)或更詳細(xì)地闡明。
【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1為凈化可以施用根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的LNT脫硫系統(tǒng)的凈化排放氣體的裝置的示意圖。
[0031]圖2為顯示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的LNT脫硫方法中所用的控制器的輸入和輸出的關(guān)系的框圖。
[0032]圖3和圖