CN104314651A - 一种三元催化剂老化修正方法和修正装置 - Google Patents

一种三元催化剂老化修正方法和修正装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种三元催化剂老化修正方法，首先检测至少一个可能引起催化剂老化的发动机的参数，并根据所述参数、以及预设的所述参数老化系数转换曲线获取至少一个基于所述参数的催化剂老化系数；再根据所述基于所述参数的催化剂老化系数确定催化剂老化系数；并根据所述催化剂老化系数、预设的起燃温度老化偏移量曲线、老化前的预设起燃温度获取老化后的预设起燃温度；并检测当前排气温度；并最终将当前排气温度与所述老化后的预设起燃温度保持一致。该方法能够提高催化剂的转化效率，保证排放达标。本发明还公开了一种三元催化剂老化修正装置。

Description

一种三元催化剂老化修正方法和修正装置
技术领域
本发明涉及汽车尾气处理技术领域，尤其涉及一种三元催化剂老化修正方法和修正装置。
背景技术
三元催化器是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置，它可将汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。当高温的气体尾气通过净化装置时，三元催化器中的催化剂将增强CO、HC和NOx三种气体的活性，促使其进行一定的氧化-还原化学反应，其中CO在高温下氧化成无色、无毒的二氧化碳气体；HC化合物在高温下氧化成水和二氧化碳；NOx还原成氮气和氧气。三种有害气体变成无害气体，使汽车尾气得以净化。
在三元催化剂使用过程中，由于高温失火、化学中毒、结焦与堵塞，会出现催化剂能偏移和退化的现象，称之为催化剂老化现象。目前对于催化剂老化的现象并没有做特殊处理，催化剂老化后，会导致催化能力大幅度降低，因此，在相同情况下，催化剂老化前能够满足排放标准，而催化剂老化后排放超标。
有鉴于此，亟待针对上述技术问题，另辟蹊径设计一种三元催化剂老化的修正方法和修正装置，以提高催化剂老化后的催化效率，保证排放满足标准。
发明内容
本发明的目的为提供一种三元催化剂老化的修正方法，该方法能够提高催化剂老化后的催化效率，保证排放满足标准。此外，本发明的另一目的为提供一种三元催化剂老化的修正装置。
为解决上述技术问题，本发明提供一种三元催化剂老化修正方法，包括如下步骤：
1)检测至少一个可能引起催化剂老化的发动机的参数，并根据所述参数、以及预设的所述参数老化系数转换曲线获取至少一个基于所述参数的催化剂老化系数；
2)根据所述基于所述参数的催化剂老化系数确定催化剂老化系数；并根据所述催化剂老化系数、预设的起燃温度老化偏移量曲线、老化前的预设起燃温度获取老化后的预设起燃温度；并检测当前排气温度；
3)比较当前排气温度与所述老化后的预设起燃温度，若前者低于后者，执行步骤4)；若前者高于后者，执行步骤5)；
4)提高所述当前排气温度至所述老化后的预设起燃温度；
5)保持当前状态。
优选地，所述步骤1)中检测至少两个所述参数，并根据所述参数、以及预设的所述参数老化系数转换曲线获取至少两个基于所述参数的催化剂老化系数；
所述步骤2)中将所述至少两个基于所述参数的催化剂老化系数中的较大值确定为催化剂老化系数。
优选地，所述参数包括发动机累计运行时间、发动机累计总油耗、发动机累计总里程或发动机累计排温积分。
优选地，所述步骤4)中通过推迟点火提前角提高所述当前排气温度。
优选地，所述步骤4)中通过增加燃料喷射量提高所述当前排气温度。
上述修正方法利用了催化剂老化后引起起燃温度升高的这一特性，提供了上述修正方案，即随着老化程度的加大不断主动增加当前排气温度使其达到三元催化剂老化后的预设起燃温度，从而保证了催化剂的转化效率，保证发动机满足排放标准。。
本发明还提供一种三元催化剂老化修正装置，包括：
检测部件，与所述发动机连接，用于检测至少一个可能引起催化剂老化的发动机的参数，并用于检测当前排气温度；
控制器，与所述检测部件连接，用于根据所述参数、以及预设的所述参数老化系数转换曲线获取至少一个基于所述参数的催化剂老化系数；并根据所述基于所述参数的催化剂老化系数确定催化剂老化系数；并根据所述催化剂老化系数、预设的起燃温度老化偏移量曲线、老化前的预设起燃温度获取老化后的预设起燃温度；
并比较当前排气温度与所述老化后的预设起燃温度，当前者低于后者时发出提高所述当前排气温度至所述老化后的预设起燃温度的第一控制命令；当前者高于后者时发出保持当前状态的第二控制命令；
执行部件，与所述控制器连接，用于接收并执行所述控制器的控制命令。
优选地，所述检测部件还用于检测至少两个所述参数；
所述控制器还用于根据所述参数、以及预设的所述参数老化系数转换曲线获取至少两个基于所述参数的催化剂老化系数；并将所述至少两个基于所述参数的催化剂老化系数中的较大值确定为催化剂老化系数。
优选地，所述参数包括发动机累计运行时间、发动机累计总油耗、发动机累计总里程或发动机累计排温积分。
优选地，所述第一控制命令为通过推迟点火提前角提高所述当前排气温度至所述老化后的预设起燃温度。
优选地，所述第一控制命令为通过增加燃料喷射量提高所述当前排气温度至所述老化后的预设起燃温度。
由于上述三元催化剂老化修正方法具有如上技术效果，因此，与该修正方法对应的三元催化剂老化修正装置也应当具有相同的技术效果，在此不再赘述。
附图说明
图1为本发明所提供三元催化剂老化的修正方法的一种具体实施方式的结构示意图；
图2为催化剂老化前和老化后的各排放物的转化效率随温度变化的曲线；
图3为本发明所提供三元催化剂老化的修正装置的一种具体实施方式的结构示意图。
其中，图3中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：
检测部件11；控制器12；执行部件13。
具体实施方式
本发明的核心为提供一种三元催化剂老化的修正方法，该方法能够提高催化剂老化后的催化效率，保证排放满足标准。此外，本发明的另一核心为提供一种三元催化剂老化的修正装置。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1，图1为本发明所提供三元催化剂老化的修正方法的一种具体实施方式的结构示意图。
在一种具体实施方式中，如图1所示，本发明提供一种三元催化剂老化修正方法，包括如下步骤：
S11：检测至少一个可能引起催化剂老化的发动机的参数，并根据所述参数、以及预设的所述参数老化系数转换曲线获取至少一个基于所述参数的催化剂老化系数；
具体地，该步骤中的可能引起催化剂老化的发动机的参数可以主要包括发动机累计运行时间、发动机累计总油耗、发动机累计总里程或发动机累计排温积分。其中，发动机累计排温积分指的是对发动机各个工况点的催化剂前排气温度进行累计求和，以此来反映催化剂的损耗情况。当然，还可以包括其他参数。
具体检测过程中，可以通过计时器简单地获取发动机累计运行时间，通过台架试验获取发动机累积总油耗，通过里程表直接获取发动机累计总里程，通过直接对排气温度求和获取发动机累计排温积分，这样求得的值比较大，实际操作中也可以根据各个工况排气温度按正比关系得到对应的比较小的系数，然后将该系数进行累计求和，最终获取发动机累计排温积分。而时间老化系数转换曲线、油耗老化系数转换曲线、里程老化系数转换曲线和排温老化系数转换曲线则可以通过大量的台架试验，对不同的机型数据、不同的工况进行标定获得。
S12：根据所述基于所述参数的催化剂老化系数确定催化剂老化系数；并根据所述催化剂老化系数、预设的起燃温度老化偏移量曲线、老化前的预设起燃温度获取老化后的预设起燃温度；并检测当前排气温度；
由于时间、油耗、里程和排气温度是可能引起催化剂老化的四个独立的重要因素，因此从任何一个因素出发都能获知催化剂的老化程度，为此，获取时间的催化剂老化系数、基于油耗的催化剂老化系数、或基于里程的催化剂老化系数、或基于排温的催化剂老化系数，即可获取催化剂老化系数。
具体地，可以根据催化剂老化系数和预设的起燃温度老化偏移量曲线得到起燃温度老化偏移量，再将该偏移量和老化前的预设起燃温度相加即可获取老化后的预设起燃温度。
S13：比较当前排气温度与所述老化后的预设起燃温度，若前者低于后者，执行步骤S14；若前者高于后者，执行步骤S15；
S14：提高所述当前排气温度至所述老化后的预设起燃温度；
S15：保持当前状态。
上述步骤S13～S15能够保证当前排气温度不小于老化后的预设温度，以使催化剂保证较高的转化效率，保证发动机满足排放标准。
通过大量的试验表明，催化器转化效率的高低与温度有着密切的关系，催化器只有达到一定的温度以上才能开始工作，并且温度越高、转化效率也越高，此处把达到50％转化效率时的温度成为起燃温度。如图2所示，该图为发动机运行8万公里后，测试老化前和老化后的各排放物的转化效率随温度变化的曲线。从该图可以看出，催化剂老化后，其起燃温度有原来的300度附近变为了400度附近。上述修正方法正是利用了催化剂的这一特性，提供了上述修正方案，即随着老化程度的加大不断主动增加当前排气温度使其达到三元催化剂老化后的预设起燃温度，从而保证了催化剂的转化效率。
在另一种具体实施方式中，上述步骤S11中可以获取至少两个可能引起催化剂老化的发动机的参数，并根据所述参数、以及预设的所述参数老化系数转换曲线获取至少两个基于所述参数的催化剂老化系数；所述步骤2)中将所述至少两个基于所述参数的催化剂老化系数中的较大值确定为催化剂老化系数。
采用这种方法，能够将时间、油耗、里程和排温等四种并列的因素中的至少两者综合考虑，并取至少两者中较大的一者作为催化剂老化系数，据此老化系数获取的老化后的预设起燃温度也较高，因此步骤S14中提高后的当前温度也较高，这就保证了产品的安全可靠性，进一步保证了催化剂的转化效率。
可以想到，上述根据至少两个基于所述参数的催化剂老化系数获取催化剂老化系数的方法并不仅限于这一种，还可以将二者的平均值确定为催化剂老化系数。当然，由于各参数均可单独影响催化剂的转化效率，因此，也可以将其中任意一个基于参数的催化剂老化系数确定为催化剂老化系数。
更具体的方案中，上述步骤S14中可以通过推迟点火提前角提高所述当前排气温度。
采用这种方法，推迟点火提前角会使燃烧环境变差，因此，用于做功的热量变少，而变为废气的热量会增多，因此能够提高当前排气温度。
可以想到，上述提高当前排气温度的方法并不仅限于推迟点火提前角，还可以为增加燃料喷射量等其他方法。
如图3所示，本发明还提供一种三元催化剂老化修正装置，包括检测部件11、控制器12和执行部件13。
检测部件11，与所述发动机连接，用于检测至少一个可能引起催化剂老化的发动机的参数，并用于检测当前排气温度；
控制器12，与所述检测部件连接，用于根据所述参数、以及预设的所述参数老化系数转换曲线获取至少一个基于所述参数的催化剂老化系数；并根据所述基于所述参数的催化剂老化系数确定催化剂老化系数；并根据所述催化剂老化系数、预设的起燃温度老化偏移量曲线、老化前的预设起燃温度获取老化后的预设起燃温度；
并比较当前排气温度与所述老化后的预设起燃温度，当前者低于后者时发出提高所述当前排气温度至所述老化后的预设起燃温度的第一控制命令；当前者高于后者时发出保持当前状态的第二控制命令；
执行部件13，与所述控制器连接，用于接收并执行所述控制器的控制命令。
另一种具体实施方式中，所述检测部件11还用于检测至少两个所述参数；所述控制器12还用于根据所述参数、以及预设的所述参数老化系数转换曲线获取至少两个基于所述参数的催化剂老化系数；并将所述至少两个基于所述参数的催化剂老化系数中的较大值确定为催化剂老化系数。
具体的方案中，上述第一控制命令为通过推迟点火提前角提高所述当前排气温度至所述老化后的预设起燃温度。
另一种具体的方案中，上述第一控制命令为通过增加燃料喷射量提高所述当前排气温度至所述老化后的预设起燃温度。
由于上述三元催化剂老化修正方法具有如上技术效果，因此，与该修正方法对应的三元催化剂老化修正装置也应当具有相同的技术效果，在此不再赘述。
以上对本发明所提供的一种三元催化剂老化修正方法、修正装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种三元催化剂老化修正方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)检测至少一个可能引起催化剂老化的发动机的参数，并根据所述参数、以及预设的所述参数老化系数转换曲线获取至少一个基于所述参数的催化剂老化系数；
2)根据所述基于所述参数的催化剂老化系数确定催化剂老化系数；并根据所述催化剂老化系数、预设的起燃温度老化偏移量曲线、老化前的预设起燃温度获取老化后的预设起燃温度；并检测当前排气温度；
3)比较当前排气温度与所述老化后的预设起燃温度，若前者低于后者，执行步骤4)；若前者高于后者，执行步骤5)；
4)提高所述当前排气温度至所述老化后的预设起燃温度；
5)保持当前状态。
2.根据权利要求1所述的三元催化剂老化修正方法，其特征在于，所述步骤1)中检测至少两个所述参数，并根据所述参数、以及预设的所述参数老化系数转换曲线获取至少两个基于所述参数的催化剂老化系数；
所述步骤2)中将所述至少两个基于所述参数的催化剂老化系数中的较大值确定为催化剂老化系数。
3.根据权利要求1或2所述的三元催化剂老化修正方法，其特征在于，所述参数包括发动机累计运行时间、发动机累计总油耗、发动机累计总里程或发动机累计排温积分。
4.根据权利要求3所述的三元催化剂老化修正方法，其特征在于，所述步骤4)中通过推迟点火提前角提高所述当前排气温度。
5.根据权利要求3所述的三元催化剂老化修正方法，其特征在于，所述步骤4)中通过增加燃料喷射量提高所述当前排气温度。
6.一种三元催化剂老化修正装置，其特征在于，包括：
检测部件(11)，与所述发动机连接，用于检测至少一个可能引起催化剂老化的发动机的参数，并用于检测当前排气温度；
控制器(12)，与所述检测部件连接，用于根据所述参数、以及预设的所述参数老化系数转换曲线获取至少一个基于所述参数的催化剂老化系数；并根据所述基于所述参数的催化剂老化系数确定催化剂老化系数；并根据所述催化剂老化系数、预设的起燃温度老化偏移量曲线、老化前的预设起燃温度获取老化后的预设起燃温度；
并比较当前排气温度与所述老化后的预设起燃温度，当前者低于后者时发出提高所述当前排气温度至所述老化后的预设起燃温度的第一控制命令；当前者高于后者时发出保持当前状态的第二控制命令；
执行部件(13)，与所述控制器连接，用于接收并执行所述控制器的控制命令。
7.根据权利要求6所述的三元催化剂老化修正装置，其特征在于，所述检测部件(11)还用于检测至少两个所述参数；
所述控制器(12)还用于根据所述参数、以及预设的所述参数老化系数转换曲线获取至少两个基于所述参数的催化剂老化系数；并将所述至少两个基于所述参数的催化剂老化系数中的较大值确定为催化剂老化系数。
8.根据权利要求6或7所述的三元催化剂老化修正装置，其特征在于，所述参数包括发动机累计运行时间、发动机累计总油耗、发动机累计总里程或发动机累计排温积分。
9.根据权利要求8所述的三元催化剂老化修正方法，其特征在于，所述第一控制命令为通过推迟点火提前角提高所述当前排气温度至所述老化后的预设起燃温度。
10.根据权利要求8所述的三元催化剂老化修正方法，其特征在于，所述第一控制命令为通过增加燃料喷射量提高所述当前排气温度至所述老化后的预设起燃温度。
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