[发明专利]操作内燃机的后处理系统的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种操作内燃机的后处理系统的方法，特别地是在还原剂存储装置的上游设置有稀薄氮氧化物捕集器(LNT)的后处理系统，该还原剂存储装置诸如是选择性催化还原(SCR)装置以及电加热催化器(eHC)。

背景技术

已知的是，来自压燃发动机(诸如，柴油发动机)的排气，典型地包含NO_x，其主要包括一氧化氮(NO)以及约5％到20％的NO₂。当以稀薄的化学计量操作时，NO_x的产生是特别有问题的，这是由于在排气流中的相对高含量的氧气导致的。为了解决该问题，排气后处理系统可以包括稀薄氮氧化物捕集器(LNT)，在该稀薄氮氧化物捕集器处，设置有NO_x吸收材料，诸如沸石(zeolite)。

一旦LNT中的NO_x吸收材料已经饱和，则LNT的有效性实质性降低，并且NO_x可能滑过(slip past)LNT。因此，对于LNT来说具有足够可用的吸收能力是特别重要的。LNT的有效性可通过更换部件或者通过周期性地清理或再生来保持，但是为了避免作用中断，再生、特别是脱氮(DeNO_x)事件通常是优选的。

DeNO_x再生事件可通过将发动机从常规稀薄燃烧模式转换为富燃模式而进行。当发动机转换到富燃模式时，存储在LNT中的吸附剂上的NO_x与包含在排气中的还原剂(诸如，未燃烧的碳氢化物(HC))反应，并且被解除吸附且转换为氮气(N2)和氨(NH₃)。

为了确保安全(DeNO_x)再生事件，内燃机的电子控制单元(ECU)配置为，仅当内燃机根据限制在内燃机的发动机转速-发动机转矩图的预标定区域(即，所谓的富燃模式区域)的发动机工作点运行时，激活再生事件。

由于富燃清洁策略对燃料消耗不利，因此需要这样一种方法，其最小化燃料增长，并同时最优化LNT转换效率和排放收益。

从上文来看，本公开的一个目的在于提供满足上述需求的解决方案。

这些目的及其他目的由具有独立权利要求中所陈述特征的本发明的实施例来实现。从属权利要求界定了优选的和/或特别有利的方面。

发明内容

本公开了实施例提供了一种操作内燃机的后处理系统的方法，其中该后处理系统包括稀薄氮氧化物捕集器和位于该稀薄氮氧化物捕集器上游的电加热催化器，该方法包括以下步骤：

-确定稀薄氮氧化物捕集器存储效率的值；

-测量在稀薄氮氧化物捕集器上游的排气温度值；

-如果所测量的稀薄氮氧化物捕集器的存储效率的值小于其第一预定阈值，并且在稀薄氮氧化物捕集器的上游的排气温度值大于其第一预定阈值且小于其第二预定阈值，则识别为满足电加热催化器使能条件(electric heated catalyst enabling condition)，

-如果满足电加热催化器使能条件，则激活该电加热催化器，

-如果存储效率的值小于第二预定阈值，则识别为满足禁止使能条件，

-如果满足禁止使能条件，则去激活(de-activating)该电加热催化器，并且开始稀薄氮氧化物捕集器的脱氮。

由于该解决方案，可以最优化再生事件，诸如脱氮，并且在冷启动条件下，预热稀薄氮氧化物捕集器以达到最优温度以允许更有效的NO_x减少和在再生事件期间的更低的燃料消耗。

根据本发明的另一方面，该方法还包括以下步骤：

-测量发动机冷却剂的温度值，

-倘若发动机冷却剂的测量的温度值大于预定的阈值，则识别为满足电加热催化器使能条件。

以这种方式，如果富燃清洁在低温下被请求，则可以防止NO_x在富燃清洁期间滑过。

根据本发明的另一实施例，该方法包括以下步骤：

-确定实际发动机工作点，

-倘若实际发动机工作点未包括在预定的禁止区域内，则识别为满足禁止使能条件(inhibition enabling condition)。

以这种方式，可以相比于标准预热情况获得更低的燃料消耗恶化。

根据本发明的又一方面，该方法还包括以下步骤：

-测量存储在稀薄氮氧化物捕集器中的氮氧化物的量，

-当测量的存储在稀薄氮氧化物捕集器中的氮氧化物的量为零(null)时，则停止脱氮、并且激活计时器以对锁定时间进行计数。