[发明专利]优化城市驾驶条件下内燃机的脱硫策略的方法

说明书

技术领域

本披露内容涉及优化内燃机的脱硫策略的方法，特别地，该方法致力于位于内燃机的排气系统内的贫NOx阱(Lean NOx Trap)的硫再生。

背景技术

已知的是，除了其他装置，柴油机的排气后处理系统可设置有贫NOx阱(此后，也称LNT)。

LNT被设置为捕获包含于排气中的氮氧化物NOX且位于排气管线中。

LNT是包含催化剂(例如铑，铂和钯)和吸附剂(例如基于钡的元件)的催化装置，其提供了适于约束包含在排气中的氮氧化物(NOX)的活性点，以将它们捕获在装置自身内。

贫NOx阱要经受周期性的再生过程，由此，这样的再生过程通常被提供用于从LNT中释放和减少捕获的氮氧化物(NOX)。

LNT被循环操作，例如，通过从贫油燃烧运行转换发动机至可使用过量燃料的运行，也可指富油运行或再生阶段。在发动机的正常运行期间，NO_X被储存于催化剂表面。当发动机被转换至富油运行，存储于吸附位点之上的NO_x与排气中的还原剂发生反应且被解除吸收和被转化为氮气和氨，由此再生催化剂的吸附点。

不幸地，由于燃料中硫的存在，LNT会遭受硫中毒，其严重的减少了催化剂的NO_X存储容量。脱硫(也称作脱硫氧化物再生或简单的脱硫氧化物)是需要的，以恢复后处理系统的能力。DeSOx包括发动机工作状态中高温中的快速的贫油富油气氛的转换(后文称为，摆动)。

然而，熟知的控制脱硫过程的策略具有明显的缺点。事实上，在DeSOx的理想的完成之前，使得DeSOx无效的特定动作是存在的，比如，禁用燃料需求(切断/关闭)或以较低发动机速度运行。这些动作在城市驾驶条件下是非常频繁的且结果是DeSOx(脱硫)几乎没有效果，因为没有时间去从催化剂去除硫类物质：DeSOx模式在其激活后仅仅几秒就终止，其不足以保证保证LNT再次执行。另一个结果是DeSOx在每次DPF再生时将会被最终需求，其除了较快的催化剂的热力老化外，还暗含了在油耗方面和二氧化碳排放方面的缺点。

因此，存在优化脱硫策略的方法的需求，以避免上述缺点。

发明内容

本发明的目的是为提供一种方法，其优化了脱硫摆动策略，尤其在城市驾驶条件下，提高了过程的效率，由此减少了它的整个持续时间且因此减少了过程失败的风险。

另一目的是提供允许实现上述方法的装置。

这些目标通过方法，通过具有在独立权利要求中叙述的特征的装置、发动机、计算机程序和计算机程序产品、和电磁信号来实现。

从属权利要求描述了优选的和/或特别有利的方面。

披露的实施例提供了控制贫NOx阱的脱硫过程的方法，该方法包括贫油燃烧阶段和富油燃烧阶段的摆动，其中，至少一个所述富油阶段是分步骤阶段，其中，至少一个所述富油阶段是分步骤阶段且其中

-至少一个所述富油阶段的步骤可通过空气/燃料比例的第一值接着空气/燃料比例的第二值而被实现，且其中，所述空气/燃料比例的第一值比所述空气/燃料比例的第二值低，或至少一个所述富油阶段的步骤通过排气温度的第一值接着所述温度的第二值而被实现，且其中，所述排气温度的第一值比排气温度的所述第二值高。

因此，披露一种用于控制贫NOx阱的脱硫过程的装置，该装置包括：

-用以实现贫油燃烧阶段和富油燃烧阶段的摆动的器件，其中，至少一个所述富油阶段被分步骤和

-用以实现空气/燃料比例的第一值接着是空气/燃料比例的第二值的器件，且其中所述空气/燃料比例的第一值比所述空气/燃料比例的第二值低，或

用以实现废气温度的第一值接着是所述温度的第二值的的器件，且其中，所述废气温度的第一值比所述废气温度的第二值高。

这个实施例的优点在于它提供了用以移除硫类物质的时间的减少及排放硫类物质数量的增加，减少了DeSOx过程被打断的风险，尤其在城市驾驶条件下。该优点可通过保持空气/燃料比例目标值在比DeSOx富油时段的第一部分的现值更富油的条件下实现。替代地，相同的效果可通过保持排气温度在比DeSOx富油时段的第一部分的通常所用值更高的温度来实现。该实施例，因此，减少了要求更频繁脱硫过程的风险，由此减少燃油消耗且增加催化剂的寿命。

根据本发明的进一步实施例，贫油燃烧阶段和富油燃烧阶段的第一步之间的转换具有一个时间间隔，其尽可能接近零。

空气/燃料比例的高转变率的优点在于它将迅速激活富油燃烧模式的第一步骤(也即，更富油燃烧模式)以及因此获得的脱硫过程的效果。