[发明专利]预测存储在DeNOx催化剂处的SOx的方法以及利用该方法的排放系统

说明书

相关申请的交叉引用 

本申请要求2010年12月2日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2010-0122245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。 

技术领域

本发明涉及一种用于预测存储在脱氮(DeNOx)催化剂处的硫氧化物(SOx)量的方法以及利用该方法的排放系统。更特别地，本发明涉及一种用于精确地预测实际存储在DeNOx催化剂处的SOx量的方法以及一种排放系统，该排放系统通过利用所述方法而控制DeNOx催化剂的再生时机(regeneration timing)以及待喷射的还原剂的量。 

背景技术

一般而言，经过排放歧管从发动机流出的排放气体被驱动进入安装在排放管道处的催化转化器内，并且在其中进行净化。之后，排放气体在通过消声器的同时其噪声减小，然后排放气体通过尾管排入空气中。催化转化器对包含在排放气体中的污染物进行净化。此外，用于捕获包含在排放气体中的微粒物质(PM)的微粒过滤器安装在排放管道中。 

脱氮催化剂(DeNOx催化剂)是这种催化转化器的一种类型，并且对包含在排放气体中的氮氧化物(NOx)进行净化。如果将还原剂(例如，尿素、氨、一氧化碳和碳氢化合物(HC))供给至排放气体，则包含在排放气体中的NOx通过与还原剂的氧化还原反应而在DeNOx催化剂中被还原。 

近来，将稀薄NOx捕获(lean NOx trap，LNT)催化剂用作这样的DeNOx催化剂。当发动机在稀薄大气中运行时，LNT催化剂吸附包 含在排放气体中的NOx，并且当发动机在稠密大气中运行时，LNT催化剂释放所吸附的NOx。从LNT催化剂释放所吸附的NOx称为再生。 

然而，由于在DeNOx催化剂处吸附NOx的材料是碱性材料，所以包含在排放气体中的SOx(通过对包含在燃料或发动机油中的硫成分进行氧化而形成的材料)和NOx也被吸附。DeNOx催化剂的硫毒化(sulfur poisoning)使得DeNOx催化剂的净化效率变差。相应地，用于DeNOx催化剂的脱硫处理也是必需的。 

如果DeNOx催化剂处所毒化的SOx量大于或等于预定量，则控制发动机进入脱硫模式，从而根据用于排放系统的常规脱硫方法而释放在DeNOx催化剂中所毒化的SOx。此时，由于应当考虑发动机的驱动状态、排放气体的温度、DeNOx催化剂的入口和出口的拉姆达(lambda)，所以大量的发动机控制单元(ECU)存储器可能是必需的，并且处理速度会较低。 

此外，在DeNOx催化剂的入口和出口之间的温差在脱硫时较大。难以选择用于脱硫的参考温度，并且需要大量变量和映射表(maps)。 

因此，当忽视发动机驱动状态的变化，而通过利用DeNOx催化剂的入口温度和拉姆达而控制脱硫。相应地，DeNOx催化剂的老化和燃料经济性会变差。 

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，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。 

发明内容

本发明的各个方面致力于提供一种用于预测存储在DeNOx催化剂处的硫氧化物SOx的方法，其优点是通过限定DeNOx催化剂的最佳温度、排放气体通过DeNOx催化剂的最佳体积速度(volume speed)、DeNOx催化剂的入口的最佳拉姆达以及还原剂的最佳质量流，从而精确地预测实际存储在DeNOx催化剂处的SOx量。 

本发明的各个方面进一步致力于提供一种排放系统，其优点是在所精确预测的SOx存储量的基础上精确地确定DeNOx催化剂的再生时机以及还原剂的喷射量。 

根据本发明的用于预测存储在DeNOx催化剂处的SOx的示例性方法可以包括：计算在当前的车辆驱动状态下在DeNOx催化剂处被毒化的SOx的质量流；计算在当前的车辆驱动状态下从DeNOx催化剂被释放的SOx的质量流；并且通过对在DeNOx催化剂处被毒化的SOx的质量流减去从DeNOx催化剂被释放的SOx的质量流而获得的值进行求和(integrate)，从而计算在DeNOx催化剂处被毒化的SOx量。 

在DeNOx催化剂处被毒化的SOx的质量流可以基于排放气体中的SOx的质量流、排放气体通过DeNOx催化剂的体积速度、DeNOx催化剂的温度以及当前存储在DeNOx催化剂处的SOx量而进行计算。