評(píng)估從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的稀氮氧化物捕集器脫硫的方法
【專利摘要】本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供一種在稀氮氧化物捕集器（281）脫硫過程期間，基于空間速度（10）、催化劑溫度（11）、空氣/燃料比（12）和脫硫富油持續(xù)時(shí)間（13），評(píng)估硫釋放的方法，包括以下步驟：提供多個(gè)回歸系數(shù)（2200），模擬線段（2300）和計(jì)算硫釋放量百分比（2400）。
【專利說明】評(píng)估從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的稀氮氧化物捕集器脫硫的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及評(píng)估從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的稀氮氧化物捕集器(LNT)脫硫的方法。特別地，所述方法評(píng)估位于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)中的LNT的再生(脫硫(DeSOx))期間的硫釋放。
【背景技術(shù)】
[0002]已知柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣后處理系統(tǒng)可提供有稀氮氧化物捕集器(Lean Nox Trap,后文也稱為L(zhǎng)NT)等裝置。
[0003]LNT提供用于捕集包含在排氣中的氮氧化物NOx，并且位于排氣管路中。
[0004]LNT是包括例如銠、鉬和鈀等催化劑和例如鋇基成分等吸收劑的催化裝置，所述催化劑和吸收劑提供適用于結(jié)合包含在排氣中的氮氧化物(NOx)的活性部位，以將其捕集在裝置自身內(nèi)。
[0005]稀氮氧化物捕集器經(jīng)受周期性的再生過程，其中該再生過程通常提供用于從LNT釋放和降低捕集的氮氧化物(NOx )。
[0006]LNT例如通過將發(fā)動(dòng)機(jī)從稀油燃燒操作切換到其中可用過量的燃料的操作來循環(huán)地操作，所述其中可用過量的燃料的操作也被稱為富油操作或再生階段。在發(fā)動(dòng)機(jī)的正常操作期間，NOx被存儲(chǔ)在催化表面上。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)被切換到富油操作時(shí)，存儲(chǔ)在吸收部位上的NOx與排氣中的還原劑反應(yīng)，并且被脫附和轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂桶睔?，由此再生催化劑的吸收部位?br> [0007]由于燃料中存在硫，因此LNT遭受硫中毒，這嚴(yán)重地降低催化劑的NOx的存儲(chǔ)能力。為了重新實(shí)現(xiàn)后處理系統(tǒng)的能力，需要脫硫(也稱為脫硫再生或簡(jiǎn)稱為脫硫)。脫硫在于高溫下發(fā)動(dòng)機(jī)工況過程中稀油和富油氣氛的快速交替。
[0008]存儲(chǔ)在LNT中的硫僅在富油情況期間被去除，但是問題是，脫硫再生期間，硫釋放不僅受富油持續(xù)時(shí)間，而且甚至受工況的影響。
[0009]因此，存在對(duì)稀氮氧化物捕集器的再生過程期間的硫釋放評(píng)估的需要，以根據(jù)持續(xù)時(shí)間和頻率優(yōu)化脫硫過程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是提供一種方法，其考慮最有影響的參數(shù)，限定硫釋放的物理模型。該模型可真實(shí)地預(yù)測(cè)并且因此優(yōu)化脫硫過程，并且將是對(duì)于評(píng)估柴油顆粒過濾器(DPF)中的殘余硫含量的有用信息。
[0011]另一個(gè)目的是提供一種控制器裝置，其允許執(zhí)行上述方法。
[0012]這些目的通過具有獨(dú)立權(quán)利要求中敘述的特征的方法、控制器裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)、計(jì)算機(jī)程序和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品以及電磁信號(hào)實(shí)現(xiàn)。
[0013]從屬權(quán)利要求描述了優(yōu)選的和/或特別有利的方面。
[0014]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供一種在稀氮氧化物捕集器脫硫過程期間，基于空間速度、催化劑溫度、空氣/燃料比和脫硫富油持續(xù)時(shí)間，評(píng)估硫釋放的方法，包括以下步驟:提供多個(gè)回歸系數(shù)，模擬線段(line segment)和計(jì)算硫釋放量百分比。
[0015]因此，公開了一種用于在稀氮氧化物捕集器的脫硫過程期間，基于空間速度、催化劑溫度、空氣/燃料比和脫硫富油持續(xù)時(shí)間，評(píng)估硫釋放的控制器裝置，包括用于提供多個(gè)回歸系數(shù)的區(qū)塊，用于模擬線段的區(qū)塊和用于計(jì)算硫釋放量百分比的區(qū)塊。
[0016]該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是，其通過考慮影響最大的參數(shù)(例如催化劑溫度、空氣/燃料t匕、空間速度，當(dāng)然還有富油持續(xù)時(shí)間)的物理模型，提供稀氮氧化物捕集器的再生過程期間，評(píng)估硫釋放的方法。因此該方法在持續(xù)時(shí)間和頻率方面優(yōu)化脫硫過程。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一方面，根據(jù)回歸函數(shù)，以預(yù)定硫釋放量百分比和相應(yīng)空間速度、催化劑溫度和空氣/燃料比的函數(shù)，在一般時(shí)間點(diǎn)i處提供所述回歸系數(shù)。
[0018]根據(jù)另一方面，所述線段通過時(shí)間點(diǎn)i處的硫釋放模型和時(shí)間點(diǎn)i + Ι處的硫釋放模型之間的線性插值獲得。
[0019]這些方面的優(yōu)點(diǎn)是，用于評(píng)估硫釋放量的方法可通過使用實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)技術(shù)設(shè)計(jì)構(gòu)建。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，所述方法對(duì)于新的稀氮氧化物捕集器和老化的稀氮氧化物捕集器重復(fù)兩次，其進(jìn)一步包括通過校準(zhǔn)的老化因子，將用于新的稀氮氧化物捕集器的硫釋放量百分比和用于老化的稀氮氧化物捕集器的硫釋放量百分比進(jìn)行插值的步驟，因而提供硫釋放量百分比，其也由稀氮氧化物捕集器的老化狀態(tài)確定。
[0021]該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是，其提供稀氮氧化物捕集器的硫釋放百分比的評(píng)估，還考慮催化劑的老化狀態(tài)。
[0022]根據(jù)又一實(shí)施例，所述硫釋放量百分比被乘以硫存儲(chǔ)量，因而獲得硫釋放量。
[0023]該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是，在硫存儲(chǔ)量可得的任何時(shí)侯，例如通過現(xiàn)有物理模型計(jì)算，可容易地獲得硫釋放量。
[0024]根據(jù)又一實(shí)施例，所述空間速度、催化劑溫度和空氣/燃料比被關(guān)于脫硫富油持續(xù)時(shí)間計(jì)算平均值，并且被標(biāo)準(zhǔn)化在范圍(-1，O中。
[0025]該實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是，工況(空間速度、催化劑溫度、空氣/燃料比)，其代表用于本方法的輸入變量，可被計(jì)算平均值，并且標(biāo)準(zhǔn)化在范圍(-1，I)中，這更易于通過可用計(jì)算程序管理。
[0026]根據(jù)其方面之一的方法可在計(jì)算機(jī)程序的幫助下進(jìn)行，所述計(jì)算機(jī)程序包括用于執(zhí)行上面所述方法的全部步驟的程序編碼，并且可被以包括計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式實(shí)現(xiàn)。
[0027]計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可被體現(xiàn)為用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，包括電子控制單元(ECU)、與ECU相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)載體和存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)載體中的計(jì)算機(jī)程序，以使控制設(shè)備限定以與所述方法相同方式描述的實(shí)施例。在該情況下，當(dāng)控制設(shè)備執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序時(shí)，上面所述的方法的全部步驟被執(zhí)行。
[0028]根據(jù)又一方面的方法還體現(xiàn)為電磁信號(hào)，所述信號(hào)被調(diào)制為承載一系列數(shù)據(jù)字節(jié)，所述數(shù)據(jù)字節(jié)代表用于進(jìn)行所述方法的全部步驟的計(jì)算機(jī)。
[0029]本發(fā)明的又一方面提供一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其布置用于執(zhí)行要求保護(hù)的方法。
【專利附圖】

【附圖說明】[0030]現(xiàn)在將僅以舉例的方式參照附圖描述多個(gè)實(shí)施例，附圖中:
[0031]圖1顯示了汽車系統(tǒng)。
[0032]圖2是屬于圖1的汽車系統(tǒng)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分。
[0033]圖3是根據(jù)本發(fā)明的后處理系統(tǒng)的示意性視圖。
[0034]圖4是脫硫再生階段的方案。
[0035]圖5是圖示出怎樣計(jì)算硫釋放量的曲線圖。
[0036]圖6是根據(jù)本發(fā)明的用于評(píng)估硫釋放量的整體方法的流程圖。
[0037]圖7是用于根據(jù)圖6的方法評(píng)估硫釋放量的控制器裝置的框圖。
[0038]圖8是用于根據(jù)圖6的方法評(píng)估硫釋放量的控制器裝置的框圖，所述控制器裝置還考慮了催化劑的老化狀態(tài)。
[0039]附圖標(biāo)記
[0040]I, 2 線段曲線(line segment curve)
[0041]3,4,5硫釋放計(jì)算點(diǎn)
[0042]10 區(qū)塊
[0043]11 區(qū)塊
[0044]12 區(qū)塊
[0045]13 區(qū)塊
[0046]14 區(qū)塊
[0047]15 區(qū)塊
[0048]21 區(qū)塊
[0049]22，22，區(qū)塊
[0050]23，23，區(qū)塊
[0051]24,24’ 區(qū)塊
[0052]25 區(qū)塊
[0053]26 區(qū)塊
[0054]40 數(shù)據(jù)載體
[0055]100 汽車系統(tǒng)
[0056]110 內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)
[0057]120 發(fā)動(dòng)機(jī)體
[0058]125 汽缸
[0059]130 汽缸蓋
[0060]135 凸輪軸
[0061]140 活塞
[0062]145 曲軸
[0063]150 燃燒室
[0064]155 凸輪相位器
[0065]160 燃料噴嘴
[0066]170 燃料軌
[0067]180 燃料泵[0068]190燃料源
[0069]200進(jìn)氣岐管
[0070]205進(jìn)氣管
[0071]210進(jìn)氣端口
[0072]215閥
[0073]220端口
[0074]225排氣岐管
[0075]230渦輪增壓器
[0076]240壓縮機(jī)
[0077]245渦輪增壓器軸
[0078]250渦輪機(jī)
[0079]260中間冷卻器
[0080]270排氣 系統(tǒng)
[0081]275排氣管
[0082]280后處理裝置
[0083]281稀氮氧化物捕集器(LNT)
[0084]282柴油顆粒過濾器(DPF)
[0085]283LNT上游空氣/燃料比傳感器
[0086]284LNT下游空氣/燃料比傳感器
[0087]285LNT上游溫度傳感器
[0088]286LNT下游溫度傳感器
[0089]290VGT 致動(dòng)器
[0090]300排氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)
[0091]310EGR 冷卻器
[0092]320EGR 閥
[0093]330節(jié)流體
[0094]340空氣流量和溫度傳感器
[0095]350岐管壓力和溫度傳感器
[0096]360燃燒壓力傳感器
[0097]380冷卻劑溫度和液面高度傳感器
[0098]385潤(rùn)滑油溫度和液面高度傳感器
[0099]390金屬溫度傳感器
[0100]400燃料軌壓力傳感器
[0101]410凸輪位置傳感器
[0102]420曲軸位置傳感器
[0103]430排氣壓力和溫度傳感器
[0104]440EGR溫度傳感器
[0105]445加速器位置傳感器
[0106]446加速器踏板[0107]450ECU
[0108]500排氣溫度
[0109]510燃燒模式，稀油階段
[0110]520燃燒模式，富油階段
[0111]2000區(qū)塊
[0112]2100區(qū)塊
[0113]2200區(qū)塊
[0114]2300區(qū)塊
[0115]2400區(qū)塊
[0116]2500區(qū)塊
[0117]Tem催化劑溫度
[0118]LamLNT上游的空氣/燃料比
[0119]FR排氣流動(dòng)速率
[0120]SV排氣空間速度
`[0121]Srls硫釋放量
[0122]Srls%硫釋放百分比
[0123]Ssto硫存儲(chǔ)量
【具體實(shí)施方式】
[0124]一些實(shí)施例可包括汽車系統(tǒng)100，如圖1和2中所示，汽車系統(tǒng)100包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(ICE)110，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)110具有發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體120，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體120限定至少一個(gè)汽缸125，汽缸125具有活塞140，活塞140被連接用于使曲軸145旋轉(zhuǎn)。汽缸蓋130與活塞140配合，以限定燃燒室150。燃料和空氣混合物(未示出)布置在燃燒室150中并且點(diǎn)燃，導(dǎo)致造成活塞140往復(fù)運(yùn)動(dòng)的熱膨脹排氣。燃料由至少一個(gè)燃料噴嘴160提供，并且空氣經(jīng)由至少一個(gè)進(jìn)氣端口 210提供。燃料被在高壓力下從燃料軌170提供給燃料噴嘴160，燃料軌170與高壓燃料泵180流體連通，高壓燃料泵180提高從燃料源190接收的燃料的壓力。汽缸125中的每一個(gè)具有至少兩個(gè)閥215，所述至少兩個(gè)閥215由凸輪軸135致動(dòng)，所述凸輪軸135以一定正時(shí)隨曲軸145旋轉(zhuǎn)。閥215選擇地允許空氣從端口 210進(jìn)入燃燒室150中，并且交替地允許排氣通過端口 220排出。在一些示例中，凸輪相位器155可選擇地改變凸輪軸135和曲軸145之間的正時(shí)。
[0125]空氣可被通過進(jìn)氣歧管200分配到進(jìn)氣端口(一個(gè)或多個(gè))210。進(jìn)氣管205可將空氣從周圍環(huán)境提供給進(jìn)氣歧管200。在其他實(shí)施例中，可提供節(jié)氣門330來調(diào)節(jié)進(jìn)入歧管200中的空氣流動(dòng)。在又一些其他實(shí)施例中，可提供強(qiáng)制進(jìn)氣系統(tǒng)，例如渦輪增壓器230，其具有旋轉(zhuǎn)地連接到渦輪機(jī)250的壓縮機(jī)240。壓縮機(jī)240的旋轉(zhuǎn)提高管道205和歧管200中的空氣的壓力和溫度。布置在管道205中的中間冷卻器260可降低空氣的溫度。渦輪機(jī)250通過從排氣歧管225接收排氣而旋轉(zhuǎn)，排氣歧管225將排氣從排氣端口 220引導(dǎo)，并且在通過渦輪機(jī)250膨脹之前，經(jīng)過一系列葉片。排氣離開渦輪機(jī)250，并且被引導(dǎo)到排氣系統(tǒng)270中。該示例顯示了可變幾何渦輪(VGT)，其具有VGT致動(dòng)器290，布置用于使葉片運(yùn)動(dòng)，以改變通過渦輪機(jī)250的排氣流動(dòng)。在其他實(shí)施例中，渦輪增壓器230可以是固定幾何形狀的和/或包括廢氣門。
[0126]排氣系統(tǒng)270可包括排氣管275，排氣管275具有一個(gè)或多個(gè)后處理裝置280。后處理裝置可以是配置為改變排氣組成的任何裝置。后處理裝置280的一些示例包括但不限于，催化轉(zhuǎn)換器(二元和三元)、氧化催化劑、稀氮氧化物捕集器281、烴吸收劑、選擇催化還原(SCR)系統(tǒng)282、顆粒過濾器(DPF)或最后兩個(gè)裝置的組合(即包括顆粒過濾器的選擇催化還原系統(tǒng)(SCRF) 283)。其他實(shí)施例可包括排氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)300，其連接在排氣歧管225和進(jìn)氣歧管200之間。EGR系統(tǒng)300可包括EGR冷卻器310，用于降低EGR系統(tǒng)300中的排氣的溫度。EGR閥320調(diào)節(jié)EGR系統(tǒng)300中的排氣的流動(dòng)。
[0127]汽車系統(tǒng)100可進(jìn)一步包括電子控制單元(E⑶)450，其與和ICEllO相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)傳感器和/或裝置通訊，并且配備有數(shù)據(jù)載體40。ECU450可接收來自各個(gè)傳感器的輸入信號(hào)，所述傳感器配置為產(chǎn)生與ICEllO相關(guān)聯(lián)的各個(gè)物理參數(shù)成比例的信號(hào)。傳感器包括但不限于空氣質(zhì)量流量和溫度傳感器340、歧管壓力和溫度傳感器350、燃燒壓力傳感器360、冷氣機(jī)和油溫度與液面高度傳感器380、燃料軌壓力傳感器400、凸輪位置傳感器410、曲軸位置傳感器420、排氣壓力和溫度傳感器430、EGR溫度傳感器440以及加速器踏板位置傳感器445。而且，E⑶450可產(chǎn)生輸出信號(hào)到各個(gè)控制裝置，所述控制裝置布置為控制ICEllO的操作，ICEllO包括但不限于燃料噴嘴160、節(jié)氣門330、EGR閥320、VGT致動(dòng)器290和凸輪相位器155。應(yīng)注意，虛線被用于表示E⑶450和各個(gè)傳感器與裝置之間的通訊，但是一些為了清楚被省略。
[0128]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到E⑶450，該設(shè)備可包括與存儲(chǔ)系統(tǒng)和接口總線通訊的數(shù)字中央處理器單元(CPU)。CPU配置為執(zhí)行作為程序存儲(chǔ)在存儲(chǔ)系統(tǒng)中的指令，并且向接口總線發(fā)送信號(hào)和/或從接口總線接收信號(hào)。存儲(chǔ)系統(tǒng)可包括各種存儲(chǔ)類型，包括光學(xué)存儲(chǔ)、磁存儲(chǔ)、固態(tài)存儲(chǔ)和其他非易失性存儲(chǔ)器。接口總線可配置為向各個(gè)傳感器和控制裝置發(fā)送、從各個(gè)傳感器和控制裝置接收以及調(diào)制模擬和/或數(shù)字信號(hào)。程序可體現(xiàn)本文公開的方法，允許CPU執(zhí)行這樣的方法的步驟，并且控制ICE110。
[0129]返回到排氣系統(tǒng)270，提出的發(fā)明依賴用于稀氮氧化物捕集器281的脫硫稀油最小持續(xù)時(shí)間的優(yōu)化。圖3顯示了后處理系統(tǒng)280的方案，其在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，還可有利地包括顆粒過濾器(DPF)282，用于捕集排出的顆粒?？諝?燃料比率傳感器283，284和溫度傳感器285，286可設(shè)置在LNT的上游和下游。
[0130]優(yōu)選地，LNT催化劑可盡可能靠近渦輪增壓器的出口設(shè)置，以利用對(duì)于其有利的高溫狀況。
[0131]在稀油操作狀況期間，LNT以高效率降低發(fā)動(dòng)機(jī)排出的排氣組成(CO和HC)，并且存儲(chǔ)氮氧化物。在富油操作狀況期間，氮氧化物被釋放和轉(zhuǎn)化。在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)稀油操作期間，由于催化劑中存在限定其氮氧化物的存儲(chǔ)能力的鋇和鋁，LNT正常工作。
[0132]但是，由于中燃料中存在硫，因此LNT遭受硫中毒，這嚴(yán)重地降低催化劑的NOx的存儲(chǔ)能力。包含在燃料中的硫在稀油氣氛中易于被氧化:其被以鎖和招硫化物存儲(chǔ)，鎖和鋁硫化物為比相應(yīng)的氮化物更穩(wěn)定的化合物。該過程在氮氧化物存儲(chǔ)方面降低捕集器的效率:該效率可被通過脫硫過程恢復(fù)，所述脫硫過程需要高溫和富油氣氛。特別地，其在于高溫下發(fā)動(dòng)機(jī)工況過程中稀油和富油氣氛的快速交替。
[0133]脫硫再生限定為導(dǎo)致稀氮氧化物捕集器脫硫的過程。從捕集器的由于高的所需溫度造成的熱劣化角度看，這是不受歡迎的。在燃料消耗方面也是懲罰性的，因?yàn)樾枰郊訃娚涞娜剂蟻碓诓都魅肟谔幪峁└挥蜌夥?。脫硫再生基于圖4中所示的“擺動(dòng)”概念，也就是說，在高溫500下稀油510和富油520階段的交替。脫硫富油階段需要破壞硫和鋇和/或鋁之間的化學(xué)鍵的穩(wěn)定性，使鋇/鋁部位對(duì)于氮氧化物空閑，并且恢復(fù)LNT的氮氧化物捕集能力。脫硫稀油階段被用于保持穩(wěn)定的并且高的溫度，以恢復(fù)捕集器中的氧氣含量，并且在富油階段期間，燃燒積聚在捕集器中的HC。
[0134]有效的硫去除發(fā)生在富油階段中，并且釋放的量為已經(jīng)存在于捕集器中的硫的函數(shù)。如可容易理解的，脫硫期間，富油氣氛中耗費(fèi)的時(shí)間越長(zhǎng)，再生的效率越高。問題是，脫硫再生期間，硫釋放不僅受富油持續(xù)時(shí)間的影響，而且受發(fā)動(dòng)機(jī)工況的影響。因此，本發(fā)明考慮最有影響的參數(shù)，限定硫釋放的物理模型。該模型可與現(xiàn)有硫存儲(chǔ)模型結(jié)合，以真實(shí)地預(yù)測(cè)并且因此在持續(xù)時(shí)間和頻率方面優(yōu)化脫硫過程。
[0135]為了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)建模型，已經(jīng)針對(duì)影響硫釋放的參數(shù)的識(shí)別進(jìn)行了最初的分析。富油燃燒模式中的持續(xù)時(shí)間、LNT上游的空氣/燃料比率、催化劑溫度和排氣流動(dòng)速率已經(jīng)被考慮為影響參數(shù)。已經(jīng)通過已知的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)技術(shù)(DOE)建立了構(gòu)造的測(cè)試計(jì)劃。已經(jīng)在十五個(gè)不同的點(diǎn)中進(jìn)行了測(cè)試。當(dāng)然，這些點(diǎn)的選擇是任意的，因?yàn)镈OE技術(shù)不受采用的級(jí)別數(shù)和特定數(shù)值顯著影響。在這樣的點(diǎn)中，獨(dú)立的參數(shù)已經(jīng)選擇如下:
[0136]3個(gè)催化劑溫度級(jí)別(溫度):620°C - 650°C - 680°C
[0137]2個(gè)LNT上游空氣/流動(dòng)比率級(jí)別(Lam):0.9-0.95
[0138]3 個(gè)排氣流動(dòng)速率級(jí)別(FR):50Kg/h - 80Kg/h - 120Kg/h
[0139]已經(jīng)選擇的參考點(diǎn)(重復(fù)三次):Tem=650°C，Lam=0.925，F(xiàn)R=80Kg/h.[0140]已經(jīng)作為富油事件的數(shù)量的函數(shù)進(jìn)行了測(cè)量。更具體地，富油事件的數(shù)量通過固定單次富油持續(xù)時(shí)間(例如15s)、總再生持續(xù)時(shí)間(例如600s)和單次稀油持續(xù)時(shí)間(例如12s)計(jì)算。考慮擺動(dòng)的稀油/富油，富油事件的數(shù)量可容易地建立。
[0141 ] 獲得的結(jié)果已經(jīng)被用于通過回歸模型研究獨(dú)立變量(Tem，Lam, FR)和響應(yīng)變量(硫釋放，Srl)之間的關(guān)系。更具體地，已經(jīng)進(jìn)行了以下分析:在固定溫度值和排氣流動(dòng)速率下的空氣/燃料比率變化，以捕獲空氣/燃料比率中的降低/增大的定性影響；固定溫度值和空氣/燃料比率值下的排氣流動(dòng)變化，以捕獲排氣流動(dòng)中的減小/增大的定性影響；固定的空氣/燃料比率值和排氣流動(dòng)速率下的溫度變化，以捕獲溫度中的降低/升高的定性影響?？紤]獲得的結(jié)果，得出以下結(jié)論:
[0142]空氣/燃料比率值越低,硫釋放越高
[0143]排氣流動(dòng)速率值越高，硫釋放越高
[0144]溫度值越高，硫釋放越高，高溫下沒有強(qiáng)影響
[0145]由于硫釋放相對(duì)于獨(dú)立變量的特性不是線性的，因此本發(fā)明后面的想法是通過線段曲線模擬釋放的硫化物百分比，所述線段曲線為富油持續(xù)時(shí)間、LNT上游的空氣/燃料比率、催化劑溫度和排氣流動(dòng)速率的函數(shù)。硫釋放百分比(Srls%)與LNT中的硫存儲(chǔ)量相關(guān)，LNT中的硫存儲(chǔ)量被假定為通過已知模型可得。排氣流動(dòng)速率已經(jīng)被以空間速度(SV)表達(dá)。LNT內(nèi)部的空間速度(維度[s-1])被計(jì)算為L(zhǎng)NT上游的排氣質(zhì)量流動(dòng)、密度和LNT體積之間的比率。密度被計(jì)算為L(zhǎng)NT壓力(LNT上游壓力和LNT下游壓力)和LNT主溫度(LNT上游溫度和LNT下游溫度之間的平均溫度)與理想氣體常數(shù)的積之間的比率。[0146]參照?qǐng)D5，線段曲線通過開始于富油時(shí)間的硫釋放線圖，并且將其分割為多個(gè)時(shí)間點(diǎn)(時(shí)間點(diǎn)0，時(shí)間點(diǎn)1，時(shí)間點(diǎn)2...,時(shí)間點(diǎn)η)獲得，如圖5中所示。然后，在一般的時(shí)間點(diǎn)i處，根據(jù)以下回歸函數(shù)，以LNT上游的空氣燃料比率(Lam)、催化劑溫度(Tem)和空間速度(SV)的函數(shù)確定硫釋放模型:
[0147]
【權(quán)利要求】
1.一種在稀氮氧化物捕集器(281)的脫硫過程期間，基于空間速度(10)、催化劑溫度(11)、空氣/燃料比(12)和脫硫富油持續(xù)時(shí)間(13)，評(píng)估硫釋放的方法，包括以下步驟:提供(2200)多個(gè)回歸系數(shù)，模擬(2300)線段和計(jì)算(2400)硫釋放量百分比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述回歸系數(shù)根據(jù)以下回歸函數(shù)，以預(yù)定硫釋放量百分比和相應(yīng)空間速度、催化劑溫度和空氣/燃料比的函數(shù)提供在一般時(shí)間點(diǎn)i處:

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述線段通過時(shí)間點(diǎn)i處的硫釋放模型和時(shí)間點(diǎn)i+Ι處的硫釋放模型之間的線性插值獲得。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述方法對(duì)于新的稀氮氧化物捕集器(281)和老化的稀氮氧化物捕集器(281’)重復(fù)兩次，其進(jìn)一步包括通過校準(zhǔn)的老化因子(15)，將用于新的稀氮氧化物捕集器(281)的硫釋放量百分比和用于老化的稀氮氧化物捕集器(281’ )的硫釋放量百分比進(jìn)行插值的步驟(2500)，因而提供硫釋放量百分比，其也由稀氮氧化物捕集器老化狀態(tài)確定。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述硫釋放量百分比被乘以(2600)硫存儲(chǔ)量(14)，因而獲得硫釋放量。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述空間速度、催化劑溫度和空氣/燃料比被關(guān)于脫硫富油持續(xù)時(shí)間計(jì)算平均值，并且被標(biāo)準(zhǔn)化在范圍(-1，O中。
7.一種用于在稀氮氧化物捕集器(281)的脫硫過程期間，基于空間速度(10)、催化劑溫度(11 )、空氣/燃料比(12)和脫硫富油持續(xù)時(shí)間(13)，評(píng)估硫釋放的控制器裝置，包括用于提供多個(gè)回歸系數(shù)的區(qū)塊(22)，用于模擬線段的區(qū)塊(23)和用于計(jì)算硫釋放量百分比的區(qū)塊(24)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制器裝置，其中，區(qū)塊(22)根據(jù)以下回歸函數(shù)，以預(yù)定硫釋放量百分比和相應(yīng)空間速度、催化劑溫度及空氣/燃料比的函數(shù)提供在一般時(shí)間點(diǎn)i處的所述回歸系數(shù):

9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的控制器裝置，其中，區(qū)塊(23)通過時(shí)間點(diǎn)i處的硫釋放模型和時(shí)間點(diǎn)i+Ι處的硫釋放模型之間的線性插值，模擬所述線段。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求7-9中任一項(xiàng)所述的控制器裝置，其中，所述裝置進(jìn)一步包括區(qū)塊(25)，用于通過校準(zhǔn)的老化因子(15)，將用于新稀氮氧化物捕集器(281)的硫釋放量百分比和用于老化的稀氮氧化物捕集器(281’)的硫釋放量百分比進(jìn)行插值，因而提供硫釋放量百分比，其也由稀氮氧化物捕集器老化狀態(tài)確定。
11.一種配備有排氣系統(tǒng)(270)的汽車系統(tǒng)(100)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(110)，包括至少后處理裝置(280)，所述后處理裝置為稀氮氧化物捕集器(281)，所述排氣系統(tǒng)還包括至少空氣/燃料比傳感器(283，284)和至少溫度傳感器(285，286)，所述汽車系統(tǒng)(100)包括電子控制單元(450)，其配置用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的方法。
12.—種計(jì)算機(jī)程序，包括適用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的方法的計(jì)算機(jī)編碼。
13.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其上存儲(chǔ)根據(jù)權(quán)利要求12所述的計(jì)算機(jī)程序。
14.一種用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，包括電子控制單元(450)、與電子控制單元(450)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)載體(40)和根據(jù)權(quán)利要求12的存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)載體(40)中的計(jì)算機(jī)程序。
15.一種電磁信號(hào)，調(diào)制為用于代表根據(jù)權(quán)利要求12的計(jì)算機(jī)程序的一系列數(shù)據(jù)字節(jié)的載體。
【文檔編號(hào)】F01N11/00GK103775181SQ201310533118
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月24日
【發(fā)明者】R.阿戈里尼, A.達(dá)托, A.維蒂洛, S.瓦爾加尼拉 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司