公开了一种对催化ＮＯｘ存储和转化装置进行脱硫的方法，其中所述方法包括确定存储在催化ＮＯｘ存储和转化装置中的硫量；基于所确定的硫存储量确定向浓混合气排气流暴露催化ＮＯｘ存储和转化装置的间隔，其中所述间隔对较低的硫存储量较长，而对较高的硫存储量较短；及向浓混合气排气流暴露催化ＮＯｘ存储和转化装置达预定的间隔。通过实际上确定ＮＯｘ捕集器中的硫存储量然后基于所确定的硫量选择预定的浓混合气循环间隔，浓混合气循环可以对脱硫处理期间的每个浓混合气／稀混合气脱硫循环进行优化。以此方式，可以同时避免因使用过长的浓混合气循环产生的过多的硫化氢以及因过短的浓混合气时间导致的较慢的脱硫处理。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及汽车排放控制系统和方法的领域。
技术介绍
稀混合气发动机，或使用在化学计量上空气量大于燃料量的空燃混合气运转的发动机，相对于配置为使用化学计量组成的空燃混合气运转的发动机来说可以提供更好的燃料经济性。然而，稀混合气发动机也具有各种缺点。例如，燃烧稀空燃混合气会减少现有的三元催化转化器中氮氧化物(统称为”NOx”)的还原。已开发了各种机制来减少稀混合气发动机中的NOx排放。一种机制是NOx捕集器。NOx捕集器是催化装置，通常位于排放系统中的催化转化器下游，并配置为在发动机使用稀空燃混合气运转时保留NOx以便发动机在使用更浓的空燃混合气运转时释放和还原NOx。典型的NOx捕集器包括一种或多种贵金属，及碱或碱金属氧化物，用来在发动机使用稀空燃混合气运转时将氮氧化物作为硝酸盐吸附其上。然后发动机可以配置为周期性地使用更浓的空燃混合气运转。硝酸盐在浓混合气条件下分解，释放出NOx。这通过贵金属与排气中的一氧化碳、氢气和各种碳氢化合物反应形成N2，从而减少NOx排放并再生捕集器。使用NOx捕集器可以显著减少稀混合气发动机的NOx排放。然而，燃料中硫的燃烧产生的SO2会形成硫酸盐，这会毒化NOx存储位点并降低捕集器的NOx存储容量。捕集器的NOx存储容量可以通过在浓混合气条件下于高温下(例如，约700C)操作捕集器几分钟来恢复。然而，该处理会导致硫化氢的形成和排放，而硫化氢具有难闻的气味。硫化氢的排放可以通过在稀混合气和浓混合气条件之间交替同时将NOx捕集器保持在脱硫条件下来抑制。然而，这会使脱硫显著减缓。德国公开专利申请DE 198 49 082 A1号阐述了一种多级脱硫处理。在第一个级，NOx捕集器暴露在稍浓混合气条件(空燃比＝.98)和相对低的脱硫温度下达第一个时间段。在第二个级，在初始值附近调制空燃比。随着第二个级的进行，调制的振幅增加，温度升高，且调制的频率和中点降低。相对于固定振幅/频率调制方案，该方法可以减少脱硫所需的时间。然而，该方法仍然会导致产生过剩的硫化氢，和/或花费比完成脱硫所需更多的时间，因为它并不考虑捕集器中的硫化氢在脱硫处理过程中任何瞬间的量。
技术实现思路
专利技术人在此发现，通过使用一种对催化NOx存储和转化装置进行脱硫的方法，可以更加有效地处理脱硫期间的硫化氢形成和排放，该方法包括将所述催化NOx存储和转化装置加热到脱硫温度；向交替的浓混合气和稀混合气排气流暴露所述催化NOx存储和转化装置达第一间隔；及在所述第一间隔之后，向连续浓混合气排气流暴露所述催化NOx存储和转化装置达第二间隔。在浓混合气循环期间对应任何具体的温度而言，较高的硫存储量通常导致较高的硫化氢峰值产生量。因此，具有较低的硫存储量的NOx捕集器可以使用较长的浓混合气时间和较短的总体脱硫处理而不产生过高的硫化氢峰值水平，同时较大的硫存储量需要较短的浓混合气时间和较长的总体脱硫处理来保持较低的硫化氢水平。在脱硫期间使用不同的间隔，可以同时避免因使用过长的浓混合气循环产生的过多的硫化氢以及因过短的浓混合气时间导致的较慢的脱硫处理根据本专利技术的另一个方面，一种对催化NOx存储和转化装置进行脱硫的方法包括确定存储在催化NOx存储和转化装置中的硫量；基于所确定的硫存储量确定向浓混合气排气流暴露催化NOx存储和转化装置的间隔，其中所述间隔对较低的硫存储量较长，而对较高的硫存储量较短；及向浓混合气排气流暴露催化NOx存储和转化装置达预定的间隔。根据本专利技术的又一个方面，一种装置包括内燃机；用于从所述发动机中传送出排气流的导管；沿所述导管布置的催化NOx存储和转化区域；及控制器，所述控制器配置为控制对所述催化NOx存储和转化区域进行周期性的脱硫，其中控制所述周期性的脱硫包括确定所述催化NOx存储和转化装置中的硫存储量，基于所述确定的硫存储量确定用于向浓混合气排气流暴露所述催化NOx存储和转化装置的间隔，其中所述间隔对较低的硫量较长，而对较高的硫量较短，及控制向所述浓混合气排气流暴露所述催化NOx存储和转化装置达所述确定的间隔。上述方法和系统具有额外的优点。例如，在浓混合气脱硫循环期间排放的硫化氢峰值水平是存储在捕集器中的硫的瞬间量的函数。通过实际上确定NOx捕集器中的硫存储量然后基于所确定的硫量选择预定的浓混合气循环间隔，浓混合气循环可以对脱硫处理期间的每个浓混合气/稀混合气脱硫循环进行优化。以此方式，可以同时避免因使用过长的浓混合气循环产生的过多的硫化氢以及因过短的浓混合气时间导致的较慢的脱硫处理。附图说明图1是内燃机的实施例的示意图。图2是内燃机排放处理系统的实施例的示意图。图3是对NOx捕集器进行脱硫的方法的实施例的流程图。图4是对NOx捕集器进行脱硫的方法的替换实施例的流程图。图5是表示对应于完全浓混合气脱硫处理和多个浓混合气/稀混合气交替脱硫处理、作为时间的函数从NOx捕集器中释放的硫的分数的图表。图6是表示对应于多个浓混合气/稀混合气交替脱硫处理、作为捕集器中的硫存储量的函数从NOx捕集器中释放的硫化氢峰值量的图表。图7是表示对应于一级完全浓混合气脱硫处理、多个两级脱硫处理和多个三级脱硫处理作为时间的函数释放的硫的分数的图表。图8是表示对应于多个经调制的单级脱硫处理和两级脱硫处理作为时间的函数释放的硫的分数的图表。具体实施例方式图1表示内燃机10的示意图。发动机10通常包括多个汽缸，其中一个如图1所示，且由发动机电子控制器12控制。发动机10包括燃烧室14和汽缸壁16，活塞18位于其中并连接到曲轴20。燃烧室14通过相应的进气门26和排气门28与进气歧管22和排气歧管24相连。排气氧传感器30连接到发动机10的排气歧管24，排放处理级40连接到排气氧传感器下游的排气歧管。所示的发动机可以配置为在汽车中使用，例如，客车或多用途运载车。进气歧管22通过节流板44与节流阀体42相连。进气歧管22同样如所示具有与其连接的燃料喷射器46，以便与来自控制器12的信号脉冲宽度(fpw)成比例地提供燃料。通过常规的燃料系统(未表示)向燃料喷射器46提供燃料，常规的燃料系统包括燃料箱、燃料泵，及燃料导管(未表示)。发动机10还包括常规的无分电器点火系统48，以通过火花塞50向燃烧室14提供点火火花来响应控制器12。在此所述的实施例中，控制器12是常规的微计算机，包括微处理器单元52、输入/输出端口54、电子存储器芯片56、随机存取存储器58，及常规的数据总线，其中电子存储器芯片56在此具体例子中是电子可编程存储器。控制器12从连接到发动机10的传感器接收各种信号，除上述那些信号之外，还包括来自连接到节流阀体42的质量空气流量传感器60感应到的质量空气流量(MAF)测量值；来自连接到冷却套管64的温度传感器62的发动机冷却液温度(ECT)；来自连接到进气歧管22的歧管绝对压力传感器66的歧管压力(MAP)测量值；来自连接到节流板44的节流阀位置传感器68的节流阀位置(TP)测量值；及来自连接到曲轴20并指示发动机转速(N)的霍尔效应传感器70的齿面点火提取信号(PIP)。排气通过与排气歧管24、EGR阀组件74及EGR孔76相连的常规EGR管72进入进气歧管22。或者，管72可以是发动机中连接在排气歧管24和进气歧管22之间的本文档来自技高网...
【技术保护点】
在一种具有内燃机以及用于处理来自所述内燃机的排放的催化ＮＯｘ存储和转化装置的装置中，一种对所述催化ＮＯｘ存储和转化装置进行脱硫的方法，所述方法包括：将所述催化ＮＯｘ存储和转化装置加热到脱硫温度；向交替的浓混合气和稀混合气排气流暴露所述催化ＮＯｘ存储和转化装置达第一间隔；及在所述第一间隔之后，向连续浓混合气排气流暴露所述催化ＮＯｘ存储和转化装置达第二间隔。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：小克里斯汀T格拉尔斯基，约瑟夫R泰斯，贾斯廷乌拉，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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