[发明专利]用于诊断氧化催化剂的方法、装置和计算机程序产品

说明书

技术领域

本发明提出一种用于诊断氧化催化剂功能的方法，氧化催化剂用 于在车辆运行过程中NO到NO₂的转化，其中氧化催化剂布置在包括 内燃机的车辆内，在运行过程中，该内燃机将废气排入包含后面将讲 到的氧化催化剂的废气再处理系统中。

本发明还提出一种内燃机驱动车辆，该车辆包括内燃机，在运行 过程中，其将废气排放到废气再处理系统，该废气再处理系统包括用 于把NO氧化为NO₂的氧化催化剂，用于将还原剂喷射到氧化催化剂 的废气再处理系统上游内的喷射装置，NO_x还原催化剂和/或布置在氧 化催化剂下游的微粒滤清器，至少在氧化催化剂下游布置的气体传感 器，以及用于记录来自于气体传感器信号并至少控制喷射装置的控制 单元。

本发明还提出一种计算机程序产品，其包括用于与计算机一起执 行这种方法的计算机程序。

背景技术

关于柴油发动机，特别是关于排放氮氧化物和微粒的法律规定已 经很严格并且将会更严格。在发动机气缸内，通过燃料燃烧形成的氮 氧化物的量取决于燃烧时的温度。高温将导致在空气中存在的大部分 氮转化为氮氧化物。与过剩的空气一起运行的、用于柴油发动机和其 他发动机的催化剂成为最主要的氧化催化剂。由于废气包括氧气，很 难以高选择性减少氮的氧化物。除氮的氧化物外，不期望的一氧化碳 (CO)，碳氢化合物(HC)和其他微粒同样在燃烧过程中以烟(C) 的形式形成。

前面所述的用于减少氮的氧化物量并且基于废气再处理的方法是 LNA(稀NO_x吸附器)NO_x吸附器。LNA也可以称为LNT(稀NO_x捕集器)。该方法基于：在氧化催化剂内，首先将NO氧化为NO₂，之 后将NO₂以硝酸盐的形式存储在吸附器内。当发动机与过剩的氧一起 运行时，出现NO₂的储存。通过使发动机与不足的氧一起运行，NO_x吸附器(NO_x还原催化剂)的重生成以预定的间隔间歇地出现，也就是 说，与多余的碳氢化合物(还原剂)和/或减少的空气流动一起运行， 其破坏了硝酸盐并减少了氮氧化物NO₂在NO_x吸附器内被分离为N₂和水H₂O。可以参见例如US5473887或US6718757。存储和重生成都 需要NO_x吸附器内的温度足够高(存储需要高于200℃，重生成需要大 约300℃)。在发动机低负荷时(例如，市内驾驶或卸下货物的车辆)， 废气温度将不足以把NO_x吸附器保持在必要的温度。使温度达到合适 值的一种方法是，将碳氢化合物喷射入废气，然后碳氢化合物在NO_x吸附器中催化燃烧，从而达到合适的温度。碳氢化合物对有用的NO₂的形成具有不利的影响，由此，在加热过程中，废气系统内的氮的氧 化物的全部转变将减少。根据现有技术，能够以这样的方式控制喷射， 即使得碳氢化合物的所有意图和目的是使氧化催化剂完全中毒，以致 NO₂在氧化催化剂内的形成大体上不存在。

如果由于同样的原因，氧化催化剂具有损害NO₂形成的作用，则 减少的NO₂的量将存储在NO_x吸附器内，以及增加的NO_x的量将释放 到空气中。

与碳氢化合物的供给相关，其可以作为额外喷射(后喷射)发生， 同时排气门在发动机内打开或通过喷射器布置在排气管上。

另一种以通过氧化催化剂形成NO₂为主的、现已公开的废气再处 理方法为CRT^TM(连续重生成捕集)。特别地，也就是烟和硫磺混合 物，例如，其在捕集器内聚集，其中烟可以转化为二氧化碳CO₂。NO₂在这里起到氧化剂的作用与微粒一起转变。为了确保烟在NO₂的帮助 下燃烧，废气再处理系统的温度需要超过250℃。这里，同样的，在废 气再处理系统内的温度可在附加的碳氢化合物的帮助下升高到合适 值，其中碳氢化合物在催化剂内燃烧。