[发明专利]后处理布置的方法和系统

说明书

本发明涉及后处理布置的方法和系统。提供了用于响应于发动机关闭请求使稀NOx捕集器部分再生的方法和系统。在一个示例中，发动机关闭被延迟，使得稀NOx捕集器的低温存储区域被再生，而不使稀NOx捕集器的高温存储区域再生。电池电荷在关闭期间被补充，其中电荷可以在随后的发动机运转期间被消耗。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年3月14日提交的德国专利申请No.102018203859.7的优先权。为了所有目的，上面提及的申请的整个内容以引用方式被全部并入本文。

技术领域

本发明大体涉及用于响应于发动机关闭/停机(shut-down)使稀NOx捕集器(LNT)再生的布置(arrangement)。

背景技术

内燃发动机的排气含有污染物(例如碳氢化合物)、一氧化碳和氮氧化物(NOx)，它们的排放限值会被管制。为了减少由于排气的污染物排放，排气后处理装置(例如催化转化器)被采用，其中所述污染物能够通过氧化或还原被转化成诸如二氧化碳、水和氮气的成分。

然而，如果为内燃发动机供应恒定的化学计量比空燃比(λ＝1)，氮氧化物可以经由电子控制的三元催化转化器被还原成氮气。即使当存在到指示过多氧气的稀范围(λ>1)内的小偏差时，氮氧化物还原速率也可以被降低。原因是少量不充分燃烧的产物(诸如一氧化碳和碳氢化合物)被过多氧气氧化成二氧化碳。因此，这种催化转化器通常仅被采用在具有火花点火发动机和提供空气-燃料混合物的成分的反馈的λ闭环控制的车辆上。在柴油发动机和稀混合物火花点火发动机的情况下，另一方面，处理氮氧化物的其他方法被期望。

例如，用于选择性催化还原的催化转化器(SCR催化转化器)或NOx存储催化转化器(也被称为稀NOx捕集器(LNT催化转化器))能够被用作用于还原氮氧化物排放物的排气后处理装置。

LNT催化转化器的运转基于氮氧化物在内燃发动机的稀混合物运转模式期间的暂时存储。为了维持对于氮氧化物的存储能力，不时要求LNT催化转化器的再生。为了再生，内燃发动机能够在几秒的时段内以浓空气-燃料混合物来运转，例如，因此为LNT催化转化器供应亚化学计量比排气混合物。该亚化学计量比排气混合物中含有的减少的成分与存储的氮氧化物反应，因此理想地将氮氧化物转化成惰性氮气。

SCR催化转化器的运转基于氮氧化物经由氨的连续还原，所述氨例如能够从在SCR催化转化器上游被馈送到排气流内的尿素水溶液获得。SCR催化转化器的一种特殊形式是SDPF催化转化器，其作为柴油微粒过滤器(DPF)被提供有用于选择性催化还原的涂层(SCR涂层)。

大多数排气后处理装置(尤其是催化转化器)的共同点是它们应当在特定的温度范围内进行运转以便以最佳的方式运转的事实。如果低于/低过(undershot)最小温度(也被称为起燃温度)，则污染物的催化转化会低，并且因此排放限值会被超过。另一方面，如果超过最大温度，则这也能够与减少的催化转化相关联。此外，不想要的副反应能够发生，并且排气后处理装置的退化(例如，破裂)可能会发生。

根据之前的示例，LNT催化转化器通常结合SCR催化转化器被采用。在这种情况下，LNT催化转化器在SCR催化转化器的转化速率会更低的低温下(例如在内燃发动机的冷启动期间)主要用来存储氮氧化物。如果超过最小温度，则SCR催化转化器能够转化氮氧化物。当达到一定温度时，SCR催化转化器能够通过其本身来确保氮氧化物的充分转化。氮氧化物在LNT催化转化器中的存储然后不再被期望或仅被少量地期望，并且因此降低LNT催化转化器的再生的频率也是可能的，因此使节省用于再生所需的燃料并且减少二氧化碳的排放成为可能。

如果机动车辆被关闭，关于在LNT催化转化器的再生已经发生之前几乎完全装满氮氧化物的LNT催化转化器的一个难题出现。然后存在对于可用于随后的内燃发动机冷启动的氮氧化物的不足的存储能力。这种问题在机动车辆的实际使用中由于大量可能的行驶周期被进一步加剧。