用于车辆的废气净化系统及其再生控制方法技术方案

技术编号:9933797 阅读:71 留言:0更新日期:2014-04-18 01:24
一种用于车辆的废气净化系统,包括:发动机,所述发动机提供稀薄燃烧;稀薄氮氧化物捕集器,所述稀薄氮氧化物捕集器吸收或吸附包含在从所述发动机排出的废气中的氮氧化物,并且通过还原来净化已吸收或已吸附的氮氧化物;微粒过滤器,所述微粒过滤器设置于所述稀薄氮氧化物捕集器的下游并且捕集包含在从所述发动机排出的废气中的微粒物质;以及控制单元,所述控制单元控制所述发动机的燃烧、所述稀薄氮氧化物捕集器的脱硫,以及所述微粒过滤器的再生,其中,所述控制单元通过参考量msoot1使所述微粒过滤器再生,并且然后驱动所述发动机以便重复且交替地进行稀薄燃烧和富集燃烧,从而对在所述稀薄氮氧化物捕集器吸收或吸附的硫成分脱硫和对所述微粒过滤器再生进行统一的控制。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种,其配置为通过车辆信息来确定是否满足微粒过滤器的再生条件,以便在满足所述再生条件时,通过增加废气的温度来再生所述微粒过滤器直到微粒物质已达到预先确定的参考量;当所述微粒过滤器的再生已达到所述预先确定的参考量时,在预先确定的参考温度的范围内保持稀薄NOx捕集器的温度;根据所述发动机受控驱动以使稀薄燃烧和富集燃烧重复且交替地进行,在富集燃烧期间向所述稀薄NOx捕集器提供脱硫,并且在稀薄燃烧期间提供其中去除了所述微粒物质的再生;以及当所述稀薄NOx捕集器的脱硫和所述微粒过滤器的再生得以完成时,控制所述发动机通过正常燃烧来驱动。【专利说明】相关申请的交叉引用本申请要求2012年10月11日提交的韩国专利申请第10-2012-0113147号的优先权,该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
本专利技术涉及一种用于车辆的废气净化系统。更具体而言,本专利技术涉及一种,也即适应于进行再生和脱硫的统一控制,其为微粒过滤器(particulate filter, PF)的再生和捕集稀薄氮氧化物捕集器(lean NOx trap,LNT)的脱硫,微粒过滤器的再生适应于捕集微粒物质(PM),比如包含在废气中的煤烟,LNT适应于吸收或吸附氮氧化物(NOx)。
技术介绍
稀薄燃烧发动机已被广泛用于改进车辆的燃料消耗。根据增强的废气监管,在具有稀薄燃烧发动机的一般车辆中,稀燃NOx捕集器(LNT)安装在排气歧管的后端部,而微粒过滤器(PF)安装在LNT的后端部,从而减少有害废气。LNT吸收或吸附由稀薄燃烧发动机产生的氮氧化物(NOx)。此外,LNT将NOx还原为氮气(N2),然后排出N2。由硫中毒使得LNT的NOx存储减少或变差。硫成分包含在燃料和发动机机油中。因此,应该通过脱硫来恢复NOx的净化性能。微粒过滤器物理地捕集微粒物质(PM),比如包含在废气中的煤烟,然后过滤已捕集的PM。此外,根据由PF过滤的已捕集的PM的量、车辆的行驶距离或时间,或微粒过滤器的前端部和后端部之间的压力差,已捕集和已过滤的PM定期地得以再生。由于使废气的温度增加到大约600°C到700°C的高温,因此通过燃烧已捕集PM来进行微粒过滤器的再生。微粒过滤器的再生和LNT的脱硫均在大约600°C到700°C的高温下进行。通常而言,当微粒过滤器的前端部的温度增加到高温时进行微粒过滤器的再生,然后通过应用高温来进行LNT的脱硫。在微粒过滤器的完全再生之后,当进行LNT的脱硫时,使得微粒过滤器的不完全再生最小。然而,在再生和脱硫期间,时间和消耗的燃料的量过度地增加,因此燃料消耗可能变差并且有害废气产生也可能增加。公开于本专利技术背景部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的各个方面致力于提供一种,其具有同时地控制微粒过滤器的再生和稀薄NOx捕集器的脱硫的优点,以及通过统一控制来实现燃料消耗的改善和有害废气的最少化的优点。在本专利技术的一个方面中,用于车辆的废气净化系统可以包括:发动机,所述发动机提供稀薄燃烧;稀薄NOx捕集器,所述稀薄NOx捕集器吸收或吸附可包含在从所述发动机排出的废气中的氮氧化物(NOx),并且通过还原来净化已吸收或已吸附的氮氧化物;微粒过滤器,所述微粒过滤器设置于所述稀薄NOx捕集器的下游并且捕集包含在从所述发动机排出的废气中的微粒物质;以及控制单元,所述控制单元控制所述发动机的燃烧、所述稀薄NOx捕集器的脱硫,以及所述微粒过滤器的再生,其中,所述控制单元使所述微粒过滤器再生参考量Ustratl),然后驱动所述发动机以便重复且交替地进行稀薄燃烧和富集燃烧,从而对在所述稀薄NOx捕集器处脱硫已吸收或已吸附的硫成分和对再生所述微粒过滤器进行统一的控制。该系统可以进一步包括压力差检测单元,所述压力差检测单元安装在所述微粒过滤器的前端部和后端部,并且对进入所述微粒过滤器和从所述微粒过滤器排出的废气的压力差进行检测,其中所述控制单元根据由所述车辆的行驶距离和时间所确定的里程,或由根据所述压力差检测单元传输的压力差所确定的已捕集的微粒物质的量来确定所述微粒过滤器的再生条件。所述控制单元适应于通过应用在控制注入所述发动机的燃料的量、控制流入所述发动机的进入空气的量、或者控制在排气歧管的下游的燃料喷射之中的至少一个使废气的温度增加预先确定的量的温度。所述控制单元适应于逐步地增加废气的温度以便保护所述微粒过滤器。所述控制单元预先确定用于开始所述稀薄NOx捕集器的脱硫控制的所述参考量(mS(Krtl),以使所述微粒过滤器不由降至怠速(Drop To Idle, DTI)或降至超限(Drop ToOverrun, DTO)所损坏,所述微粒过滤器在所述参考量(mS(ratl)捕集微粒物质。所述控制单元通过预先确定的参考温度的范围来保持所述稀薄NOx捕集器的温度,所述范围为至少是最低温度(T_x,min.),且至多是最高温度(τ_χ,_.),并且所述控制单元控制所述发动机的驱动,以使所述稀薄燃烧和所述富集燃烧重复且交替地进行,从而在所述富集燃烧期间脱硫所述稀薄NOx捕集器,而在所述稀薄燃烧期间再生所述微粒物质,在已捕集的所述微粒物质的量通过所述微粒过滤器的再生能够已达到参考量(mS(Krtl)时,所述微粒物质没有通过所述微粒过滤器被去除,其中所述控制单元将所述最低温度(TDeSOx,fflin.)预先确定为从所述稀薄NOx捕集器开始脱硫的温度,并且将所述最高温度(TDeSOx,fflax.)预先确定为能够保证所述稀薄NOx捕集器的性能的温度。当所述微粒过滤器的微粒物质最多再生到另一个预先确定的参考量(mS(K)t2)、再生时间能够已达到设定时间(tPF)、或在所述微粒过滤器的前端部和后端部之间的压力差最多下降设定水平(APpf)时,所述控制单元确定再生得以完成。当使所述稀薄NOx捕集器中毒的硫成分最多被去除预先确定的设定量(mS()x)、脱硫时间能够已达到设定时间(tDeSftU)或在脱硫期间保持空气燃料比富集(λ〈I)的状态的时间达到其他的设定时间(t_x,2)时,所述控制单元确定脱硫得以完成。当虽然所述稀薄NOx捕集器的脱硫控制得以完成,但所述微粒过滤器的再生没有完成时,所述控制单元控制以使所述发动机仅通过所述稀薄燃烧驱动,以便进行所述微粒过滤器的再生。在本专利技术的另一个方面中,废气净化系统的再生控制方法,所述控制方法应用于提供稀薄燃烧的发动机,且其中稀薄NOx捕集器和微粒过滤器安装在排气歧管处,所述控制方法包括:通过关于车辆的信息来确定是否满足所述微粒过滤器的再生条件;当满足所述再生条件时,通过增加废气的温度来再生所述微粒过滤器,直到微粒物质已达到预先确定的参考量(m_tl);当所述微粒过滤器的再生已达到所述预先确定的参考量(mS(ratl)时,保持所述稀薄NOx捕集器的温度在预先确定的参考温度的范围内;根据所述发动机被控制而驱动以使所述稀薄燃烧和所述富集燃烧重复且交替地进行,在富集燃烧期间向所述稀薄NOx捕集器提供脱硫,并且在稀薄燃烧期间提供其中去除了没有通过所述微粒过滤器去除的所述微粒物质的再生;以及当所述稀薄NOx捕本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于车辆的废气净化系统,包括:发动机,所述发动机提供稀薄燃烧;稀薄氮氧化物捕集器,所述稀薄氮氧化物捕集器吸收或吸附包含在从所述发动机排出的废气中的氮氧化物,并且通过还原来净化已吸收或已吸附的氮氧化物;微粒过滤器,所述微粒过滤器设置于所述稀薄氮氧化物捕集器的下游并且捕集包含在从所述发动机排出的废气中的微粒物质;以及控制单元,所述控制单元控制所述发动机的燃烧、所述稀薄氮氧化物捕集器的脱硫,以及所述微粒过滤器的再生,其中,所述控制单元通过参考量msoot1使所述微粒过滤器再生,并且然后驱动所述发动机以便重复且交替地进行稀薄燃烧和富集燃烧,从而对在所述稀薄氮氧化物捕集器吸收或吸附的硫成分脱硫和对所述微粒过滤器再生进行统一的控制。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:朴焌成
申请(专利权)人:现代自动车株式会社
类型:发明
国别省市:

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