[发明专利]控制NOx－存储催化剂的NOx－再生的装置和方法

说明书

本发明涉及一种具有独立权利要求前序部分中所述特征的对设置在机动车内燃机的尾气管路中的NOx-存储催化剂的NOx-再生进行控制的装置和方法。

已知为对内燃机的尾气进行净化在尾气管路中设置有一个尾气净化设备。通常尾气净化设备包括诸如微粒过滤器或催化剂。如果要想降低内燃机的原排放，则该催化剂还必须包括还原催化剂。只有在还原催化剂的范围内起着还原作用的有害物质，例如一氧化碳CO和未充分燃烧的碳氢化合物HC的物料流量充分高的情况下，才可以利用还原剂将NOx转化成氮。

为降低油耗，内燃机宜在贫空燃比的情况下工作。当然在油耗最佳范围内的工作一方面将伴随NOx-排放的增多并且另一方面将伴随还原物质物料流的减少。所以为避免NOx-的过量排放，为催化剂配备有一个NOx-存储器，该存储器用于对作为硝酸盐的NOx进行吸收。可以把NOx-存储器与催化剂结合成所谓的NOx-存储催化剂。

当然NOx-存储催化剂的存储容量是有限的，所以为避免NOx-穿透排放必须定期进行NOx-再生。在NOx-再生时将转换到化学计算或富工作。事先以硝酸盐形式被吸收的NOx将被重新释放。通常当超过NOx-存储催化剂的吸附状况的或在下游由对NOx-敏感的测量装置检测出的NOx-排放(穿透排放)的阈值时将开始NOx-再生。但其缺点在于，在内燃机的所有工作阶段根据相同的标准对再生必要性进行测定。但由于在怠速阶段尾气流较小并因而在开始NOx-再生时还原物质物料流也较小，所以被解吸的NOx在催化剂部分上只能进行不充分的还原。在NOx-再生时除了会出现不希望的高的NOx-排放外，而且在怠速阶段由再生造成的过量油耗要高于对内燃机加载的阶段。另外的缺点是，在怠速时的NOx-再生往往伴随有不希望出现的噪声。另外由于尾气流较小所以在怠速时进行的NOx-再生时间较长，并且因此还必须较长时间地保持不利油耗的工作方式。

所以本发明的目的在于提出一种方法和装置，利用该方法和装置可以克服已有技术中存在的缺点。所采取的方案应以简单的方式综合在经控制技术证明的模型中。

根据本发明采用具有独立权利要求中所述特征的用于对NOx-存储催化剂的NOx-再生进行控制的装置和方法实现了本目的。通过采取下述方法：

(a)检测内燃机是否被接在怠速运行状态并且

(b)交替地或以任意的组合方式

提高怠速运行时吸附状况或NOx-排放的阈值，

只有在预定的时间间隔到期时才开始NOx-再生和

在转换成怠速运行时中断正在进行的NOx-再生，例如可以将在怠速工作时的贫阶段一直延长到下一个绝对必要的NOx-再生或根据预定的时间间隔进行调整。

其中本发明的装置具有相应的机构，利用该机构可实施所述的方法步骤。该机构优选是一个控制器，在该控制器内以数字形式存储有一个程序，所述程序可以实现在怠速运行时对NOx-再生的控制。控制器可以作为一个独立的控制单元或也可以安装在通常已有的发动机控制器内。

当在转换成怠速运行时正好进行NOx-再生时，如果该向怠速运行的转换是在停车阶段进行的，转速高于预定的阈值或车速超过预定的极限速度，则优选将NOx-再生进行完毕。在中断NOx-再生时设置一个标志，该标志用于在一接着的加速阶段继续进行NOx-再生。当然，在怠速工作时必须进行NOx-再生时，则收回该标志。

另外优选在λ值预定在0.85至1.0范围内进行该NOx-再生。但在任何情况下NOx-再生都必须在富的程度小于通常的NOx-再生时的情况下进行该NOx-再生。为此将使噪声低于在λ值明显地小于0.85的“标准的”NOx-再生时的噪声。在本发明方法的另一优选的设计中，只有当由于某一原因必须转换成λ＝1工作时，才在怠速运行时进行NOx-再生。例如必须增大制动力放大器的压力就是此类情况。

从总体上讲采取上述措施，与内燃机通常的工作阶段相比可以减少怠速工作时的NOx-再生的次数，从而可以降低油耗、减少NOx-再生时的NOx-排放和降低噪声。

在从属权利要求中所述的其它的特征对本发明的进一步的优选设计做了描述。

下面将对照附图在一个实施例中对本发明做进一步的说明。图中示出：

图1为一具有设置在尾气管路中的NOx-存储催化剂的内燃机的原理图，和

图2用于在怠速运行时对NOx-存储催化剂的NOx-再生进行控制的方框图。