限制汽車排氣管路中催化劑的老化的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種限制汽車排氣管路中至少一種催化劑的老化的方法，這個或這些催化劑可以是一氧化碳C0或烴HC的氧化催化劑或者是氮氧化物的還原催化劑。該限制方法通過粒子過濾器的適應性來實現，有利地粒子過濾器是浸透或未浸透的。
【背景技術】
[0002]下面，取用柴油型汽車排氣管路作為示例。該示例是非限制性的，汽車也可以是汽油汽車，催化劑有利地為氧化催化劑，特別是三效催化劑。
[0003]此種用于行駛氣體減污處理的排氣管路通常裝配有:
[0004]-柴油氧化催化劑，后文命名為D0C催化劑，用于處理一氧化碳C0或者烴HC，
[0005]-可選的在D0C催化劑下游的氮氧化物后處理裝置，例如選擇性催化劑還原系統(tǒng)，后文中稱為SCR系統(tǒng)，
[0006]-粒子過濾器，其可以是浸透或未浸透的，并設置在D0C催化劑的下游，D0C催化劑是用于粒子過濾器再生的放熱位置。
[0007]粒子過濾器的連續(xù)再生使催化塊加速老化，催化塊確保存在于排氣管路中的各催化劑中C0、HC和NOx的氧化還原功能。在粒子過濾器上游和在D0C催化劑和SCR系統(tǒng)的上游，管路中達到的熱量大約為450°C到550°C的效果。
[0008]通常，是用于柴油的D0C催化劑或用于汽油汽車的氧化催化劑來引起放熱，其通過在燃料的后注入時燃燒烴產生，從而在粒子過濾器上游和其中，保持足夠使炭煙燃燒的溫度，盡管該過程伴隨著管路的散熱，例如在壁和其他減污塊上等。
[0009]產生放熱的催化劑的浸透因此由于在催化劑位置的溫度梯度和主要溫度的絕對值而老化。已氧化催化劑的老化模型，其基于連續(xù)放熱的影響或基于根據催化劑觸發(fā)曲線的爐高溫延長時間。這些模型嵌入或者在設計之外被采用以定義貴金屬的良好濃度水平從而確保HC和C0的正確的氧化水平。
[0010]還存在稱為FCL0或者催化劑快速觸發(fā)的策略，其允許在觸發(fā)曲線向最高溫度移動時最小程度彌補催化劑老化，這同時降低了源頭發(fā)動機的燃燒，以更快速地加熱D0C催化劑。事實上，只有當尾氣的溫度達到一定水平時催化劑的觸發(fā)才會有效，例如介于250°C到270°C之間。因此需要最小的持續(xù)時間以便使催化劑能夠有效工作。
[0011]然而這兩種策略很被動且無法開發(fā)減緩由粒子過濾器再生所帶來的催化劑老化的可能性，這尤其且不僅限于在添加劑式粒子過濾器的情況。在某些行駛條件下，可以在不影響粒子過濾器再生效率的條件下通過燃燒其帶有的炭煙來減少催化劑的老化。
[0012]為此目的，建立了依賴于粒子過濾器中的估計的炭煙質量的粒子過濾器上游的溫度定值的策略。在添加劑式粒子過濾器的情況下，提供了固定添加劑定值。加入的添加劑越多，炭煙的有效燃燒溫度降低的越多，但是粒子過濾器的沾污也越多。
[0013]還可以使劑量定值脫離行駛里程信息。根據炭煙的加載，使用行駛描述符來決定啟動再生的時間。例如，粒子過濾器加載的炭煙越多就更允許在低速時開啟再生。
[0014]EP-A-1669580號文件描述了一種內燃發(fā)動機的粒子過濾器的再生控制方法，其包括確定設置于管路中過濾器上游的催化劑的效率。該方法提供了至少一個發(fā)動機運行參數的調節(jié)，以提高催化劑上游的尾氣的溫度，以補償由老化引起的催化劑效率的下降。
[0015]該文件只考慮到設置在粒子過濾器上游的催化劑的老化，它沒有提供任何減少該老化的解決方案。該文件提出的解決方案僅用于減輕催化劑的逐漸老化，因此僅補償使進行放熱的其最小能力，以獲得足以進行過濾器再生的粒子過濾器上游的溫度。
[0016]因此，基于本發(fā)明的問題在于減慢汽車排氣管路中的設于粒子過濾器上游的催化劑的老化，該老化是通過在粒子過濾器再生時在催化劑中達到過高的溫度而引起。

【發(fā)明內容】

[0017]為了達到此目的，本發(fā)明提供了一種限制汽車排氣管路中至少一種催化劑的老化的方法，所述催化劑位于所述管路中的粒子過濾器的上游，所述粒子過濾器上游的溫度在再生時，足夠用于使其含有的炭煙燃燒，該溫度是通過在再生時所進行的管路中注入附加燃料而獲得的，其特征在于，其包括確定所述粒子過濾器上游的溫度定值和注入附加燃料的劑量定值的步驟，所述兩個定值的確定是從根據放置新的催化劑開始的汽車行駛距離或至少根據催化劑的估計或測定溫度的催化劑的損毀模型來進行。
[0018]技術效果為，通過以越來越高的催化劑上游溫度和越來越低的下游溫度開啟再生，獲得在催化劑中達到的溫度和催化劑上下游溫度之間存在的放熱之間的溫度值中的至少一個的降低。
[0019]有利地，所述上游溫度定值考慮到所述粒子過濾器內的估計的炭煙質量而被校正，且當存在用于準許開啟過濾器的再生的行駛嚴重程度閾值時，該嚴重程度閾值被替換為考慮到炭煙質量和從放置新的催化劑開始的汽車行駛距離或催化劑的損毀模型而校正的嚴重程度閾值。
[0020]有利地，所述行駛嚴重程度是通過至少考慮到速度參數、加速度參數和汽車發(fā)動機轉速參數以及排氣管路的熱參數的行駛嚴重程度描述符而計算的。
[0021]有利地，該方法包括確定粒子過濾器上游的最高和最低溫度以及注入燃料的最大和最小劑量的步驟，所述最高與最低溫度和最大與最小劑量的確定是根據從放置新的粒子過濾器開始汽車的行駛距離或粒子過濾器的沾污模型進行的，所述模型是根據至少多個汽車運行參數建立的，其包括潤滑油的含量和添加劑的含量，溫度定值和劑量定值分別介于最高溫度和最低溫度以及最大劑量和最小劑量之間。
[0022]有利地，從放置新的粒子過濾器開始汽車的行駛距離和粒子過濾器的沾污模型共同被采用以確定最高溫度和最低溫度以及最大劑量和最小劑量，且在必要時，為了校正嚴重程度閾值，距離根據粒子過濾器的沾污目標來校正，根據沾污模型的值在其被用來確定溫度的最大值和最小值和劑量的最大值和最小值之前被處理為根據沾污目標的值并被調
Τ ο
[0023]有利地，從放置新催化劑開始汽車行駛的距離和催化劑的損毀模型共同被采用以確定溫度定值和劑量定值，且在必要時，為了校正嚴重程度閾值，距離根據催化劑的損毀目標所校正，根據損毀模型的值在其被用來確定溫度和劑量定值之前被處理為根據損毀目標的值并被調節(jié)。
[0024]有利地，所述調節(jié)為比例積分調節(jié)或PI。
[0025]本發(fā)明還涉及一種汽車，在其排氣管路中具有至少一種催化劑和粒子過濾器，所述催化劑位于所述粒子過濾器的上游，其特征在于，所述催化劑通過這樣的限制老化的方法被保護以免老化。
[0026]有利地，所述催化劑為汽油或柴油的氧化催化劑。
[0027]有利地，所述排氣管路還包括至少一種選擇性催化還原系統(tǒng)或NOx收集器，SCR系統(tǒng)或NOx收集器被設置在所述氧化催化劑與所述粒子過濾器之間或者浸透在所述粒子過濾器中。
【附圖說明】
[0028]本發(fā)明的其他特性、目的和優(yōu)勢將通過閱讀后文的詳細描述并參考以非限定示例給出的附圖來體現，在附圖中:
[0029]-圖1到圖5為根據本發(fā)明的限制汽車排氣管路中至少一種催化劑的老化的方法的第1、2、3、4和5種實施方案的各自的示意圖。
【具體實施方式】
[0030]總體上，粒子過濾器在汽車行駛過程中被粒子、主要是炭煙粒子填充，并且其應該進行有規(guī)律的再生，以通過燃燒消除其帶有的粒子。
[0031]再生過程在于將粒子過濾器帶入非常高的溫度。為此，進行附加燃料的注入，也稱為后注入，在汽車排氣管路中，這些附加注入對駕駛者是完全不可見的。這些附加注入會導致尾氣溫度的驟升，即在過濾器上游和其中產生溫升。由于此溫升，主要由碳構成的炭煙，轉化成二氧化碳氣體和水蒸汽，其通過排氣管路排放。
[0032]隨后，只有在過濾器上游或其中的溫度足夠高時才能夠開啟再生。對于包括在粒子過濾器上游放置的氧化催化劑的排氣管路，在該催化劑中發(fā)生催化反應，其產生熱量的散出和放熱。上文可見，催化劑的放熱幅度即其下游和上游溫度之間的溫差，是其老化的根源。簡單地說，假設該上游催化劑為一種氧化催化劑且催化劑的下游溫度也可被視為粒子過濾器的上游溫度，盡管SC