计算再生期间由NOx捕集系统还原的NOx质量的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种计算在再生期间由NOx捕集系统(LNT)还原的氮氧化物(NOx)的质量的方法和装置，包括计算在流入排气净化装置LNT中的C3H6质量流量中的用于还原NOx的C3H6质量流量，计算在LNT中生成的NH3质量流量中的用于还原NOx的NH3质量流量，基于用于还原NOx的C3H6质量流量和用于还原NOx的NH3质量流量来计算还原的NOx的质量流量，以及通过对在再生期间还原的NOx质量流量进行积分来计算经过还原的NOx的质量。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求2015年3月30日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0044461号优先权的权益，其全部内容通过引用的方式并入本文。
本公开涉及一种计算再生期间由NOx捕集系统(LNT)还原的氮氧化物(NOx)的质量的方法以及一种排气净化装置。更具体地，本公开涉及一种计算在再生期间由LNT还原的NOx的质量的方法以及一种通过精确计算在LNT处还原的NOx而提高NOx的净化效率和燃料效率的排气净化装置。
技术介绍
通常而言，经排气歧管从发动机流出的废气会被驱动到安装在排气管处的催化转化器中并在该催化转化器中净化。在那之后，废气的噪音在穿过消音器时降低，然后废气通过排气尾管排放到空气中。催化转化器对包含在废气中的污染物进行净化。此外，将用于捕集包含在废气中的颗粒物质(PM)的颗粒过滤器安装在排气管中。脱氮催化剂(脱NOx催化剂)是此类催化转化器的一种类型，并且对包含在废气中的氮氧化物(NOx)进行净化。如果向废气中供应例如尿素、氨、一氧化碳和碳氢化合物(HC)等的还原剂，那么包含在废气中的NOx在脱NOx催化剂中通过与还原剂的氧化还原反应而还原。近来，已经将NOx捕集系统(LNT)催化剂用作此类脱NOx催化剂。当空气/燃料较低(贫乏)时，LNT催化剂吸附包含在废气中的NOx，并且当空气/燃料比较高(富集)时，释放所吸附的NOx，并还原所释放的氮氧化物和包含在废气中的氮氧化物。由于柴油发动机在较低的空气/燃料比下工作，然而，其需要人工
地将空气/燃料比调节至较高的空气/燃料比(在下文，将其称为“LNT的再生”)，以从LNT释放所吸附的NOx。出于该目的，应精确地确定在LNT中吸附的NOx的释放时点。具体地，应精确地确定在LNT中吸附的NOx的质量，以提高NOx的净化效率和燃料经济并防止LNT的劣化。此外，在LNT中吸附的NOx的质量是在再生结束时留在LNT中的NOx的质量与再生后在LNT中新吸附的NOx质量的总和。因此，应精确地计算在再生期间在LNT处还原的NOx质量。此外，部分在再生期间流入LNT中的NH3和在LNT处生成的NH3从LNT中逸出，并且逸出的NH3可以在选择性催化还原(SCR)催化剂中用作还原剂。因此，如果在再生期间在LNT处还原的NOx的质量被精确地计算，那么可以精确地计算应当由定量配给模块喷射并应当向SCR催化剂供给的还原剂的质量。上述在背景部分公开的信息仅用于增强对本专利技术背景的理解，因此其可能包含不构成该国本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术致力于提供一种计算再生期间由NOx捕集系统(LNT)还原的氮氧化物(NOx)的质量的方法以及一种通过精确地计算由LNT还原的NOx的质量而具有提高NOx净化效率和燃料经济性的优点的排气净化装置。本专利技术的另一个实施方式提供一种计算在再生期间由LNT还原的NOx的质量的方法以及一种还具有通过精确地计算由LNT还原的NOx的质量而精确地计算应当由定量配给模块喷射的还原剂的质量的优点的排气净化装置。根据本专利技术示例性实施方式的计算再生期间由NOx捕集系统(LNT)还原的氮氧化物(NOx)的质量的方法可以包括：计算在流入排气净化装置LNT中的C3H6的质量流量中的用于还原NOx的C3H6的质量流量；计算在LNT中生成的NH3的质量流量中的用于还原NOx的NH3的质量流量；基于用于还原NOx的C3H6的质量流量和用于还
原NOx的NH3的质量流量来计算经过还原的NOx的质量流量；以及通过对再生期间经过还原的NOx的质量流量进行积分来计算经过还原的NOx的质量。用于还原NOx的C3H6的质量流量的计算可以包括：计算流入LNT中的C3H6的质量流量；通过利用流入LNT中的C3H6的质量流量、NOx的吸附、在LNT上游处的λ、LNT的温度和富集进展速率来计算所用的C3H6的质量流量；以及通过利用所使用的C3H6的质量流量来计算用于还原NOx的C3H6的质量流量。用于还原NOx的NH3的质量流量的计算可以包括：计算由流入LNT的C3H6所生成的NH3的质量流量；计算流入LNT中的NH3的质量流量；计算在LNT处化学可反应的总的NH3的质量流量；通过利用在LNT处的化学可反应的总的NH3质量流量、NOx的吸附、在LNT上游处的λ、LNT的温度和富集进展速率来计算所使用的NH3的质量流量；通过利用所使用的NH3的质量流量来计算用于还原NOx的NH3的质量流量。可以根据富集进展速率来计算由流入LNT中的C3H6生成的NH3的质量流量。富集进展速率可以定义为方程式其中，λ目标是目标λ，λ上游是LNT上游处的λ，且λ下游是LNT下游处的λ。根据本专利技术的另一个示例性实施方式的排气净化装置可以包含：发动机，其包含用于向发动机中喷射燃料的喷射装置，通过燃烧空气与燃料的混合物而生成动力，以及通过排气管将燃烧过程中生成的废气排放至发动机的外部；NOx捕集系统(LNT)，其安装在排气管上，配置成在低空气/燃料比下吸附包含在废气中的氮氧化物(NOx)、在高空气/燃料比下释放所吸附的氮氧化物、以及利用还原剂来还原包含在废气中的氮氧化物或所释放的氮氧化物，该还原剂包括含在废气中的碳或氢；以及控制器，其配置成根据吸附在LNT中的NOx以及废气
的温度，通过控制空气/燃料比来控制NOx的吸附和释放，其中控制器基于在流入LNT中的C3H6的质量流量中的用于还原NOx的C3H6质量流量以及在LNT中生成的NH3的质量流量中的用于还原NOx的NH3的质量流量来计算经过还原的NOx的质量流量，并且通过对再生期间的经过还原的NOx的质量流量进行积分来计算NOx的质量。控制器可以通过利用流入LNT中的C3H6的质量流量、NOx的吸附、LNT上游处的λ、LNT的温度和富集进展速率来计算用于还原NOx的C3H6的质量流量。控制器可以计算由流入LNT中的C3H6所生成的NH3的质量流量，可以通过利用流入LNT中的NH3的质量流量和由C3H6生成的NH3的质量流量来计算在LNT处化学可反应的总的NH3质量流量，以及可以通过利用在LNT处化学可反应的总的NH3的质量流量、NOx的吸附、在LNT上游处的λ、LNT的温度和富集进展速率来计算用于还原NOx的NH3的质量流量。控制器可以根据富集进展速率来计算由流入LNT中的C3H6生成的NH3的质量流量。富集进展速率可以定义为方程式其中，λ目标是目标λ，λ上游是在LNT的上游处的λ，且λ下游是在LNT的下游处的λ。排气净化装置还可以包含：定量配给模块，其安装在LNT的排气管下游并配置成直接向废气中喷射还原剂；以及选择性催化还原(SCR)催化剂，其设置在定量配给模块的排气管下游，并且配置成，通过利用由定量配给模块喷射的还原剂来还原包含在废气中的NOx，其中，控制器配置成，根据流入SCR催化剂中的NOx的质量流量来控制由定量配给模块喷射的还原剂的量，并且其中，控制器通过利用在LNT处化学可反应的总的NH3质量流量、NOx的吸附、在LNT上游处的λ、LNT的温度和富集进展速率来计算从LNT中逸出的NH3的质量流量，并通过考虑逸出的NH3的质量流量来调节由定量配给模块喷射的还本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算在再生期间由NOx捕集系统还原的氮氧化物的质量的方法，包括以下步骤：计算在流入排气净化装置的NOx捕集系统中的C3H6的质量流量中的用于还原氮氧化物的C3H6的质量流量；计算在所述NOx捕集系统中生成的NH3的质量流量中的用于还原氮氧化物的NH3的质量流量；基于所述用于还原氮氧化物的C3H6的质量流量和所述用于还原氮氧化物的NH3的质量流量来计算经过还原的氮氧化物的质量流量；以及通过对再生期间内还原的氮氧化物的质量流量进行积分来计算经过还原的氮氧化物的质量。

【技术特征摘要】
2015.03.30 KR 10-2015-00444611.一种计算在再生期间由NOx捕集系统还原的氮氧化物的质量的方法，包括以下步骤：计算在流入排气净化装置的NOx捕集系统中的C3H6的质量流量中的用于还原氮氧化物的C3H6的质量流量；计算在所述NOx捕集系统中生成的NH3的质量流量中的用于还原氮氧化物的NH3的质量流量；基于所述用于还原氮氧化物的C3H6的质量流量和所述用于还原氮氧化物的NH3的质量流量来计算经过还原的氮氧化物的质量流量；以及通过对再生期间内还原的氮氧化物的质量流量进行积分来计算经过还原的氮氧化物的质量。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述计算用于还原氮氧化物的C3H6的质量流量的步骤包括：计算流入所述NOx捕集系统中的C3H6的质量流量；通过利用流入所述NOx捕集系统中的C3H6的质量流量、氮氧化物的吸附、所述NOx捕集系统的上游处的λ、所述NOx捕集系统的温度和富集进展速率来计算所使用的C3H6的质量流量；以及通过使用所使用的C3H6的质量流量来计算所述用于还原氮氧化物的C3H6的质量流量。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述计算用于还原氮氧化物的NH3的质量流量的步骤包括：计算由流入所述NOx捕集系统中的C3H6所生成的NH3的质量流量；计算在所述NOx捕集系统处能够化学反应的总的NH3的质量流量；通过利用在所述NOx捕集系统处能够化学反应的总的NH3的质量流量、氮氧化物的吸附、所述NOx捕集系统的上游处的λ、所述NOx
\t捕集系统的温度、和所述富集进展速率来计算所使用的NH3的质量流量；以及通过利用所使用的NH3的质量流量来计算所述用于还原氮氧化物的NH3的质量流量。4.根据权利要求3所述的方法，其中，由流入所述NOx捕集系统中的C3H6生成的NH3的质量流量根据所述富集进展速率而计算。5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述富集进展速率定义为方程式在该方程式中，λ目标是目标λ，λ上游是所述NOx捕集系统的上游处的λ，且λ下游是所述NOx捕集系统的下游处的λ。6.一种排气净化装置，其包含：发动机，其包含用于向所述发动机中喷射燃料的喷射装置，通过使空气与燃料的混合物燃烧而生成动力，以及通过排气管将燃烧过程中生成的废气排放至所述发动机的外部；NOx捕集系统，其安装在所述排气管上，用于在低空气/燃料比下吸附包含在废气中的氮氧化物，在高空气/燃料比下释放所吸附的氮氧化物，以及利用还原剂来还原包含在废气中的氮氧化物或所释放的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李津夏，朴镇佑，林世拉，J·绍布，T·维特卡，A·沃夫克，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，FEV有限责任公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR