CN109578117B - 一种柴油氧化催化器的恢复方法及装置 - Google Patents

一种柴油氧化催化器的恢复方法及装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种柴油氧化催化器的恢复方法，所述方法应用于发动机后处理系统，所述方法包括：在起燃温度以上设置预设数目个温度阶梯；将柴油氧化催化器的上游温度提升至所述起燃温度；将所述柴油氧化催化器的下游设定温度按照预设时间间隔依次提升至每个所述温度阶梯。利用本申请提供的柴油氧化催化器的恢复方法，能够使中毒后的DOC逐步恢复催化能力。本申请还公开了一种柴油氧化催化器的恢复装置。

Description

一种柴油氧化催化器的恢复方法及装置
技术领域
本申请涉及废气处理领域，尤其涉及一种柴油氧化催化器的恢复方法及装置。
背景技术
柴油氧化催化器(Diesel oxidation catalysts)，以下简称为DOC，用于将废气中的如一氧化氮、一氧化碳和碳氢化合物等进行氧化以减少污染物的排放量。DOC后会连接DPF(Diesel Particulate Filter，柴油机颗粒捕集器)，DPF用于吸附废气中的颗粒以减少发动机颗粒排放，DPF的再生即燃尽DPF吸附的颗粒，因此DOC还为DPF的再生提供温度环境。
柴油及机油中的含硫成分在后处理系统中生成的硫化物及未完全燃烧的碳氢化合物会使DOC中毒，降低了发动机后处理系统的催化氧化能力，严重时会使发动机后处理系统中DOC出现失效故障。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述技术问题，本申请提供了一种柴油氧化催化器的恢复方法及装置，能够使中毒后的DOC逐步恢复催化能力。
本申请提供了一种柴油氧化催化器的恢复方法，应用于发动机后处理系统，所述方法包括：
在起燃温度以上设置预设数目个温度阶梯；
将柴油氧化催化器的上游温度提升至所述起燃温度；
将所述柴油氧化催化器的下游设定温度按照预设时间间隔依次提升至每个所述温度阶梯。
可选的，所述方法还包括：
采集所述柴油氧化催化器的下游温度以得到下游采集温度；
获取所述下游采集温度到达与每个所述温度阶梯的温度相差预设温度偏差的范围内的升温用时；
判断所述升温用时是否小于预设时间偏差；若否，确定所述柴油氧化催化器催化能力异常。
可选的，所述预设时间间隔大于所述升温用时。
可选的，若所述下游采集温度不能到达与所述下游设定温度相差预设温度偏差的范围内，所述方法还包括：
确定所述柴油氧化催化器催化能力异常。
可选的，在确定所述柴油氧化催化器催化能力异常后，所述方法还包括：
提示所述柴油氧化催化器催化能力异常。
本申请实施例还提供了一种柴油氧化催化器的恢复装置，其特征在于，所述装置包括：设置单元、第一温度控制单元和第二温度控制单元；
所述设置单元，用于在起燃温度以上设置预设数目个温度阶梯；
所述第一温度控制单元，用于将柴油氧化催化器的上游温度提升至所述起燃温度；
所述第二温度控制单元，用于将所述柴油氧化催化器的下游设定温度按照预设时间间隔依次提升至每个所述温度阶梯。
可选的，所述装置包括：采集单元、获取单元和判断单元；
所述采集单元，用于采集所述柴油氧化催化器的下游温度以得到下游采集温度；
所述获取单元，用于获取所述下游采集温度到达与所述下游设定温度相差预设温度偏差的范围内的升温用时；
所述判断单元，用于判断所述升温用时是否小于预设时间偏差；若否，确定所述柴油氧化催化器催化能力异常。
可选的，所述预设时间间隔大于所述升温用时。
可选的，若所述下游采集温度不能到达与所述下游设定温度相差预设温度偏差的范围内，所述判断单元还用于：
确定所述柴油氧化催化器催化能力异常。
可选的，在确定所述柴油氧化催化器催化能力异常后，所述装置还包括：提示单元；
所述提示单元，用于提示所述柴油氧化催化器催化能力异常。
本申请提供了一种柴油氧化催化器的恢复方法，所述方法包括：在起燃温度以上设置预设数目个温度阶梯；将柴油氧化催化器的上游温度提升至所述起燃温度；将所述柴油氧化催化器的下游设定温度按照预设时间间隔依次提升至每个所述温度阶梯，通过分阶梯逐步提高所述下游设定温度，使温控过程中柴油氧化催化器上游喷油量的逐步提升，利于柴油氧化催化器上游燃油的充分燃烧。利用本申请提供的柴油氧化催化器的恢复方法，能够使中毒后的DOC逐步恢复催化能力。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请实施例一提供的一种柴油氧化催化器的恢复方法的流程图；
图2为本申请实施例一提供的发动机后处理系统的结构示意图；
图3为本申请实施例二提供的另一种柴油氧化催化器的恢复方法的流程图；
图4为本申请实施例二提供的柴油氧化催化器下游设定温度与下游采集温度的曲线图；
图5为本申请实施例二提供的柴油氧化催化器的监控曲线示意图；
图6为本申请实施例三提供的一种柴油氧化催化器的恢复装置的示意图；
图7为本申请实施例四提供的另一种柴油氧化催化器的恢复装置的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例一：
本申请实施例一提供了一种柴油氧化催化器的恢复方法，下面结合附图具体说明。
参见图1，该图为本申请实施例一提供的一种柴油氧化催化器的恢复方法的流程图。
本申请实施例所述方法应用于发动机后处理系统，所述方法包括以下步骤：
S101：在起燃温度以上设置预设数目个温度阶梯。
对于发动机后处理系统，结构示意图可以参见图2所示，在柴油氧化催化器上游的HC(Hydrocarbon，碳氢化合物)喷射装置用于喷射燃油，所述起燃温度即所述燃油燃烧的温度，到达起燃温度后，燃油开始燃烧，为所述柴油氧化催化器提供温度环境。
在起燃温度上设置预设数目个温度阶梯，相邻温度阶梯之间的温差可以相同，也可以不同，本申请对此不作具体限定，例如：可以在起燃温度上设置两个温度阶梯，即所述预设数目为2，分别为第一温度阶梯和第二温度阶梯，其中第一温度阶梯的温度比起燃温度高50℃，第二温度阶梯的温度比第一温度阶梯的温度高60℃；或者可以设置第一温度阶梯的温度比起燃温度高40℃，第二温度阶梯的温度也比第一温度阶梯的温度高40℃。
S102：将柴油氧化催化器的上游温度提升至所述起燃温度。
利用热管理手段使柴油氧化催化器的上游温度提升到起燃温度使上游的燃油开始燃烧。
S103：将所述柴油氧化催化器的下游设定温度按照预设时间间隔依次提升至每个所述温度阶梯。
通过热管理手段使柴油氧化催化器的下游设定温度依次提升至每个所述温度阶梯，即控制柴油氧化催化器的下游温度依次提升至每个所述温度阶梯，需要注意的是，在下游温度提升至一个温度阶梯时，不是立刻提升至下一个温度阶梯，而是待稳定一段时间后再将下游设定温度提升至下一个温度阶梯，即按照预设时间间隔依次提升至每个所述温度阶梯。每次提升所述下游设定温度的预设时间间隔可以相同，也可以不同，本申请对此不作具体限定。
此外，按照预设时间间隔分阶梯提升下游设定温度可以使柴油氧化催化器上游的喷油量随着下游设定温度的提升逐步增多，可以使燃油得以充分燃烧，加快柴油氧化催化器下游温度的提升，避免了因为喷油量过大而导致燃油燃烧不充分的问题。
本申请实施例提供了一种柴油氧化催化器的恢复方法，在起燃温度以上设置预设数目个温度阶梯；将柴油氧化催化器的上游温度提升至所述起燃温度；将所述柴油氧化催化器的下游设定温度按照预设时间间隔依次提升至每个所述温度阶梯，通过分阶梯逐步提高所述下游设定温度，减少温控过程中柴油氧化催化器上游喷油量的变化率，使柴油氧化催化器上游燃油可以充分燃烧，可以加快温度的提升，有利于柴油氧化催化器催化能力的恢复，也能避免柴油氧化催化器上游燃油不完全燃烧造成柴油氧化催化器中毒。利用本申请实施例提供的柴油氧化催化器的恢复方法，能够使中毒后的柴油氧化催化器逐步恢复催化能力。
实施例二：
本申请实施例二还提供了另一种柴油氧化催化器的恢复方法，能够在柴油氧化催化器的恢复过程中对柴油氧化催化器的催化效率进行监控，下面结合附图具体说明。
参见图3，该图为本申请实施例二提供的另一种柴油氧化催化器的恢复方法的流程图。
本申请实施例所述方法应用于发动机后处理系统，能够实现对柴油氧化催化器的监控，本申请实施例所述方法在实施例一所述方法的基础上，还包括以下步骤：
S301：采集所述柴油氧化催化器的下游温度以得到下游采集温度。
S302：判断所述下游采集温度是否能到达与所述下游设定温度相差预设温度偏差的范围内。若是，执行S303，若否，执行S306。
考虑到温度采集具有一定的误差，可以为所述下游设定温度设置预设温度偏差，即所述下游设定温度可以是一个温度范围，当所述下游采集温度到达所述温度范围内即可认为所述下游温度已经到达所述下游设定温度。举例说明如下：假设某时刻的下游设定温度为450℃，预设温度偏差为5℃，即当下游采集温度到达445℃时即可认为此时下游温度已经到达所述下游设定温度。
若所述下游采集温度无法达到与所述下游设定温度相差预设温度偏差的范围内，则说明此时柴油氧化催化器的催化能力异常。同时，即使柴油氧化催化器的催化能力异常，但在柴油氧化催化器仍具有一定催化能力的条件下，下游温度仍然会逐渐提升，最终可能仍会达到下游设定温度，因此本步骤的判断需要基于一定的时间限制条件，即在一定的时间内，若所述下游采集温度无法达到与所述下游设定温度相差预设温度偏差的范围内，说明此时柴油氧化催化器的催化能力异常。
需要注意的是，由于下游设定温度会按照预设时间间隔依次提升至每个所述温度阶梯，故可以将预设时间间隔作为时间限制条件，即若在预设时间间隔内，所述下游采集温度无法达到与所述下游设定温度相差预设温度偏差的范围内，即可以认为此时柴油氧化催化器的催化能力异常。此外，也可以设置其它时间限制条件，例如将预设时间间隔的一半作为时间限制条件，即若在预设时间间隔的一半时间内，所述下游采集温度无法达到与所述下游设定温度相差预设温度偏差的范围内，即可以认为此时柴油氧化催化器的催化能力异常，本申请对时间限制条件的选择不作具体限定。
S303：获取所述下游采集温度到达与每个所述温度阶梯的温度相差预设温度偏差的范围内的升温用时。
当上一个预设时间间隔结束后，下游设定温度从上一个温度阶梯提升至当前温度阶梯，下游设定温度的切换时间可以忽略不计。此时柴油氧化催化器的下游温度从上一个温度阶梯提升至当前温度阶梯需要升温过程，所述升温用时即此升温过程的用时。
需要注意的是，所述预设时间间隔大于所述升温用时，以确保在预设时间间隔内所述升温过程可以完成，此外，预设时间间隔内的剩余时间还可以用于稳定柴油氧化催化器在该温度阶梯下的工作状态。
S304：判断所述升温用时是否小于预设时间偏差。若是，执行S305；若否，执行S306。
所述预设时间偏差可以通过柴油氧化催化器下游温度与柴油氧化催化器老化因子查表得到。
若所述升温用时大于预设时间偏差，即此时柴油氧化催化器的下游温度提升速度低于正常工况，这表明此时柴油氧化催化器的催化能力异常，催化效率下降。
S305：确定所述柴油氧化催化器催化能力正常。
S306：确定所述柴油氧化催化器催化能力异常。
S307：提示所述柴油氧化催化器催化能力异常。
为了方便理解，下面结合具体实例与附图进行说明：
参见图4，该图为本申请实施例二提供的柴油氧化催化器下游设定温度与下游采集温度的曲线图。
在起燃温度为400℃时，在起燃温度上设置4个温度阶梯，即预设数目为4，每个温度阶梯分别对应450℃、500℃、550℃和600℃。
将柴油氧化催化器的上游温度提升至起燃温度，即400℃。
将所述柴油氧化催化器的下游设定温度按照预设时间间隔依次提升50℃、500℃、550℃和600℃。
下面以附图4中①、②对应段温度曲线为例具体说明本申请实施例所述方法如何实现对柴油氧化催化器效率的监控。
参见图5，该图为本申请实施例二提供的柴油氧化催化器的监控曲线示意图。
本实例中预设温度偏差为5℃，当温度阶梯为550℃时，若下游采集温度到达545℃，即可认为此时下游温度已经到达对应的温度阶梯，从开始升温至下游温度到达545℃的用时(图中时间轴所示t值)即为升温用时。
判断所述升温用时是否小于预设时间偏差。若小于，则说明此时柴油氧化催化器的催化能力正常，否则，说明此时柴油氧化催化器的催化能力异常。
需要注意的是，实施例二中所述方法的步骤只是为了方便说明本申请所述方法的原理，并不构成对本申请的限定，还可以对上述步骤进行适当调整，例如：可以判断所述下游采集温度能否在预设时间偏差内上升至当前对应的温度阶梯，所述预设时间偏差小于所述预设时间间隔；若能，说明此时柴油氧化催化器的催化能力正常；若否，说明柴油氧化催化器的催化能力异常。
本申请实施例提供了一种柴油氧化催化器的恢复方法，能够在柴油氧化催化器逐步恢复催化能力的过程中，实时监控柴油氧化催化器的催化能力，并判断出所述柴油氧化催化器的催化能力是否处于异常状态，便于判断柴油氧化催化器是否已经完成恢复。
实施例三
基于上述实施例提供的柴油氧化催化器的恢复方法，本申请实施例提供了一种柴油氧化催化器的恢复装置，下面结合附图具体说明。
参见图6，该图为本申请实施例提供的一种柴油氧化催化器的恢复装置的示意图。
所述装置包括：设置单元601、第一温度控制单元602和第二温度控制单元603。
所述设置单元601，用于在起燃温度以上设置预设数目个温度阶梯。
所述第一温度控制单元602，用于将柴油氧化催化器的上游温度提升至所述起燃温度。
所述第二温度控制单元603，用于将所述柴油氧化催化器的下游设定温度按照预设时间间隔依次提升至每个所述温度阶梯。
本申请中，“第一”和“第二”只是为了方便解释说明，并不是对于温度控制单元的限定。
本申请实施例提供的柴油氧化催化器的恢复装置，所述设置单元在起燃温度以上设置预设数目个温度阶梯；所述第一温度控制单元将柴油氧化催化器的上游温度提升至所述起燃温度；所述第二温度控制单元将所述柴油氧化催化器的下游设定温度按照预设时间间隔依次提升至每个所述温度阶梯，通过分阶梯逐步提高所述下游设定温度，减少温控过程中柴油氧化催化器上游喷油量的变化率，使柴油氧化催化器上游燃油可以充分燃烧，加快温度的提升，有利于柴油氧化催化器催化能力的恢复，也能避免柴油氧化催化器上游燃油不完全燃烧造成柴油氧化催化器中毒。利用本申请实施例提供的柴油氧化催化器的恢复装置，能够使中毒后的柴油氧化催化器逐步恢复催化能力。
实施例四：
本申请实施例四还提供了另一种柴油氧化催化器的恢复装置，下面结合附图具体说明。
参见图7，该图为本申请实施例提供的一种柴油氧化催化器的恢复装置的示意图。
在实施例三所述装置的基础上，还包括：采集单元701、获取单元702、判断单元703和提示单元704。
所述采集单元701，用于采集所述柴油氧化催化器的下游温度以得到下游采集温度；
所述获取单元702，用于获取所述下游采集温度到达与所述下游设定温度相差预设温度偏差的范围内的升温用时，所述预设时间间隔大于所述升温用时。
所述判断单元703，用于判断所述升温用时是否小于预设时间偏差；若否，确定所述柴油氧化催化器催化能力异常。
若所述下游采集温度不能到达与所述下游设定温度相差预设温度偏差的范围内，所述判断单元703还用于：确定所述柴油氧化催化器催化能力异常。
所述提示单元704，用于提示所述柴油氧化催化器催化能力异常。
本申请实施例提供的柴油氧化催化器的恢复装置，能够在柴油氧化催化器逐步恢复催化能力的过程中，实时监控柴油氧化催化器的催化能力，并判断出所述柴油氧化催化器的催化能力是否处于异常状态，便于判断柴油氧化催化器是否已经完成恢复。
应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元及模块可以是或者也可以不是物理上分开的。另外，还可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元和模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种柴油氧化催化器的恢复方法，其特征在于，应用于发动机后处理系统，所述方法包括：
在起燃温度以上设置预设数目个温度阶梯；
将柴油氧化催化器的上游温度提升至所述起燃温度；
将所述柴油氧化催化器的下游设定温度按照预设时间间隔依次提升至每个所述温度阶梯；
所述方法还包括：
采集所述柴油氧化催化器的下游温度以得到下游采集温度；
获取所述下游采集温度到达与每个所述温度阶梯的温度相差预设温度偏差的范围内的升温用时；
判断所述升温用时是否小于预设时间偏差；若否，确定所述柴油氧化催化器催化能力异常。
2.根据权利要求1所述柴油氧化催化器的恢复方法，其特征在于，所述预设时间间隔大于所述升温用时。
3.根据权利要求1所述柴油氧化催化器的恢复方法，其特征在于，若所述下游采集温度不能到达与所述下游设定温度相差预设温度偏差的范围内，所述方法还包括：
确定所述柴油氧化催化器催化能力异常。
4.根据权利要求1所述柴油氧化催化器的恢复方法，其特征在于，在确定所述柴油氧化催化器催化能力异常后，所述方法还包括：
提示所述柴油氧化催化器催化能力异常。
5.一种柴油氧化催化器的恢复装置，其特征在于，所述装置包括：设置单元、第一温度控制单元和第二温度控制单元；
所述设置单元，用于在起燃温度以上设置预设数目个温度阶梯；
所述第一温度控制单元，用于将柴油氧化催化器的上游温度提升至所述起燃温度；
所述第二温度控制单元，用于将所述柴油氧化催化器的下游设定温度按照预设时间间隔依次提升至每个所述温度阶梯；
所述装置包括：采集单元、获取单元和判断单元；
所述采集单元，用于采集所述柴油氧化催化器的下游温度以得到下游采集温度；
所述获取单元，用于获取所述下游采集温度到达与所述下游设定温度相差预设温度偏差的范围内的升温用时；
所述判断单元，用于判断所述升温用时是否小于预设时间偏差；若否，确定所述柴油氧化催化器催化能力异常。
6.根据权利要求5所述柴油氧化催化器的恢复装置，其特征在于，所述预设时间间隔大于所述升温用时。
7.根据权利要求5所述柴油氧化催化器的恢复装置，其特征在于，若所述下游采集温度不能到达与所述下游设定温度相差预设温度偏差的范围内，所述判断单元还用于：
确定所述柴油氧化催化器催化能力异常。
8.根据权利要求5所述柴油氧化催化器的恢复装置，其特征在于，在确定所述柴油氧化催化器催化能力异常后，所述装置还包括：提示单元；
所述提示单元，用于提示所述柴油氧化催化器催化能力异常。
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