用于使在用汽油运行的机动车的废气系中的经涂层的颗粒过滤器再生的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:30533674 阅读:9 留言:0更新日期:2021-10-30 13:07
本发明专利技术涉及一种用于使在用汽油运行的机动车的废气系中的经涂层的颗粒过滤器再生的方法,其中对被引导到所述废气系中的二次空气量进行调节,其中用于所述调节的实际值由布置在所述颗粒过滤器下游的传感器来提供,并且其中如此进行所述调节,使得在所述颗粒过滤器下游存在的空气系数围绕着化学计量的空气系数振荡。此外,本发明专利技术涉及一种用于使在用汽油运行的机动车的废气系中的经涂层的颗粒过滤器再生的装置。再生的装置。再生的装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使在用汽油运行的机动车的废气系中的经涂层的颗粒过滤器再生的方法和装置


[0001]本专利技术涉及一种用于使在用汽油运行的机动车的废气系中的经涂层的颗粒过滤器再生的方法和装置。

技术介绍

[0002]越来越严格的法律上应该遵守的排放极限值对机动车的废气系统提出越来越高的要求。为了满足这些要求,必须同时运用不同的废气排放减少策略。这些不同的废气排放减少策略使用不同的组件,包括相应所属的传感装置。
[0003]除了减少燃料消耗并且因此减少CO2排放之外,借助于一个或多个废气催化器来减少气态排放CO、NOx和HC并且借助于颗粒过滤器来减少颗粒排放是重要的研发目标。
[0004]用于柴油内燃机的颗粒过滤器通常也被称为炭黑过滤器,这种炭黑过滤器已经被长期使用并且在实践中被证实是有效的。
[0005]此外已经知道的是,在用汽油运行的内燃机的废气系中,尤其在具有燃料直喷系统的内燃机中也产生颗粒,其中燃料用高压直接被加入到燃烧室中并且非常精细地被雾化。因此,立法者也提高用于用汽油运行的内燃机的颗粒排出的极限值,所述内燃机利用燃料直喷系统来运行。因此,随着有害物质标准Euro 6d的引入,必须遵守而后适用的、最大6x10
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个颗粒/km的极限值。
[0006]为此所使用的颗粒过滤器基本上由壳体(所谓的罐体)和被装入到壳体中的整体结构(Monolith)构成。该颗粒过滤器将在燃烧时产生的颗粒、大多是炭黑颗粒大部分从废气中滤出。只要在颗粒过滤器中存在的条件、例如升高的温度、废气中的氧气不导致颗粒过滤器的再生,则所分离的颗粒就留在所述颗粒过滤器中。
[0007]为了使得经涂层的颗粒过滤器再生,需要高于550

600℃的温度。温度越高,则炭黑的氧化就进行得越快。
[0008]已知的是,将颗粒过滤器布置在机动车的发动机附近或者底板中。在将颗粒过滤器布置在底板中时,所述颗粒过滤器与靠近发动机布置的颗粒过滤器相比例如在距发动机进一步远离大约800 mm的地方来布置。结果是,在将颗粒过滤器布置在底板中的情况下在所述颗粒过滤器中存在比在靠近发动机布置的颗粒过滤器中低了大约140℃的废气温度。
[0009]因此,迄今为止在存在颗粒过滤器的底板布置时,在废气系中没有加热措施的情况下,只能在WLPT(全球轻型车测试规程)的“极高阶段”中达到必需的颗粒过滤器再生温度,在所述“极高阶段中”存在较高的行驶速度。如果在低速范围内进行较长时间的行驶,那就不能达到必需的600℃的颗粒过滤器再生温度。
[0010]为了避免这些缺点,本申请人开发了一种系统,在该系统中二次空气在经涂层的颗粒过滤器的上游被吹入到废气系中并且通过富油的发动机运行由未燃烧的成分CO和HC来提供用于使得颗粒过滤器升温的能量。在此使用的算法根据在颗粒过滤器上游的废气温度来计算对颗粒过滤器的升温来说所必需的空气系数。如此调整二次空气源,使得所述颗
粒过滤器下游的空气系数处于贫油的范围,以用于确保颗粒过滤器中的炭黑氧化。借助于这种系统,甚至在空载中也能够达到大约800℃的颗粒过滤器温度,这明显高于颗粒过滤器再生所必需的最低温度。
[0011]在远离发动机地布置颗粒过滤器并且废气系统的直至底板

颗粒过滤器的高的热惯性的情况下,能够在用于低速范围的较迟的点火时刻在没有舒适性损失的情况下达到对于颗粒过滤器的再生来说必需的温度。因为加热措施必须比为了快速达到发动机附近的颗粒过滤器的点燃温度(“点火温度”)有力得多,所以一个限制性的因素是发动机控制机构中的熄火识别。对于颗粒过滤器的底板布置来说,只有通过在高速范围内的加速才在没有加热措施的情况下达到所述颗粒过滤器再生温度。
[0012]由于通过亚化学计量的运行而需要能量用来使得颗粒过滤器升温,在所述颗粒过滤器的再生期间产生10%的燃料额外消耗。因为仅仅使得所述颗粒过滤器升温并且机动车的废气涡轮增压器的和靠近发动机的催化器的热惯量不起作用,所以在再生期间的燃料额外消耗被最小化。在为了使颗粒过滤器再生而通过点火时刻的延迟调节和稀燃运行(Magerbetrieb)来对催化器进行加热时,产生33%的额外消耗,而没有达到再生所必需的温度。此外,催化器的氮氧化物转换由于稀燃的发动机运行而被去激活,由此产生氮氧化物排放的巨大升高。
[0013]在具有二次空气加热机构的颗粒过滤器再生的情况下,出现氮氧化物排放的升高。在内燃机的亚化学计量的运行中,在Pt/Rh催化器中形成NH3,该NH3在Pt/Rh涂层的颗粒过滤器中在氧过量时又被氧化成氮氧化物,从而在再生期间出现氮氧化物的不受欢迎的升高。

技术实现思路

[0014]本专利技术的任务在于,说明一种方法和一种装置,用该方法或该装置能够以可靠的方式执行内燃机的经涂层的颗粒过滤器的再生,而不会出现提高的有害物质排放。
[0015]该任务通过具有一种具有在权利要求1中所说明的特征的方法来解决。有利的设计方案和改进方案在从属权利要求2

16中得到说明。权利要求17的主题是一种用于使在用汽油运行的机动车的废气系中的经涂层的颗粒过滤器再生的装置。
[0016]在具有在权利要求1中所说明的特征的方法中,为了使在用汽油运行的机动车的废气系中的经涂层的颗粒过滤器再生,而对被引导到废气系中的二次空气量进行调节,其中用于调节的实际值由布置在颗粒过滤器下游的传感器来提供,并且其中如此进行所述调节,使得在颗粒过滤器下游存在的空气系数围绕着化学计量的空气系数(λ=1)振荡。
[0017]根据本专利技术的一种实施方式,所述实际值由布置在颗粒过滤器下游的氮氧化物传感器来提供。
[0018]根据本专利技术的另一种实施方式,所述实际值由布置在颗粒过滤器下游的λ传感器来提供。
[0019]根据本专利技术的另一种实施方式,所述实际值由布置在颗粒过滤器下游的氨传感器来提供。
[0020]根据本专利技术的一种实施方式,如果探测到λ值的朝富油方向的变化,那就提高二次空气量。
[0021]根据本专利技术的一种实施方式,如果探测到所述废气中的氨含量的提高,则提高所述二次空气量。
[0022]根据本专利技术的一种实施方式,如果在切断二次空气吹入的阶段的期间从所述颗粒过滤器中提取的所计算的负的氧气量低于预先给定的阈值,那就提高所述二次空气量。
[0023]根据本专利技术的一种实施方式,如果探测到所述λ值的朝贫油方向的变化,那就降低所述二次空气量。
[0024]根据本专利技术的一种实施方式,如果探测到氮氧化物排放的升高,那就降低所述二次空气量。
[0025]根据本专利技术的一种实施方式,如果在主动的二次空气吹入的阶段的期间所计算的氧气量超过预先给定的阈值,那就降低所述二次空气量。
[0026]根据本专利技术的一种实施方式,相应必需的二次空气量由二次空气源来提供。
[0027]根据本专利技术的一种实施方式,所述二次空气源是空气泵。
[0028]根据本专利技术的一种实施方式,所述二本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于使布置在用汽油运行的机动车的废气系中的经涂层的颗粒过滤器再生的方法,其特征在于,对被引导到所述废气系(16)中的二次空气量进行调节,其中用于所述调节的实际值由布置在所述颗粒过滤器(19)下游的调节传感器(25)来提供,并且其中如此进行所述调节,使得在所述颗粒过滤器(19)下游存在的空气系数围绕着化学计量的空气系数振荡。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述实际值由布置在所述颗粒过滤器下游的氮氧化物传感器来提供。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述实际值由布置在所述颗粒过滤器下游的λ传感器来提供。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述实际值由布置在所述颗粒过滤器下游的氨传感器来提供。5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,如果探测到所述λ值的朝富油方向的变化,那就提高所述二次空气量。6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,如果探测到所述废气中的氨含量的提高,那就提高所述二次空气量。7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,如果在切断二次空气吹入的阶段的期间从所述颗粒过滤器中提取的所计算的负的氧气量低于预先给定的阈值,那就提高所述二次空气量。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,如果探测到所述λ值的朝贫油的方向的变...

【专利技术属性】
技术研发人员:F
申请(专利权)人:纬湃科技有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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