CN112065540A - 一种nsc的脱硫方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种NSC的脱硫方法，其中，包括如下步骤，S1,获取发动机的实际累硫量；S2，根据实际累硫量判断是否满足脱硫条件，如果是，进入步骤S3如果否，进入步骤S1；S3，进入脱硫过程，并记录进入脱硫过程的时长；其中，脱硫过程包括升温模式和脱硫模式；S4，在进入脱硫过程的时长达到设定时长阈值时，并判断升温模式的时长与脱硫模式的时长之比是否大于设定比值，如果是，退出脱硫过程，并进入步骤S1；如果否，进入步骤S5；S5，执行脱硫直到实际累硫量满足退出脱硫的条件，并进入步骤S1。本发明能够保证有效脱硫的同时，避免由于NSC老化而造成吸附率降低的风险。

Description

一种NSC的脱硫方法
技术领域
本发明涉及汽车尾气处理技术领域，特别是一种NSC的脱硫方法。
背景技术
为了满足轻型柴油机国6b排放法规要求，NSC+DPF+SCR的后处理组合是一种使轻型柴油车排放达标的有效路线。NSC(NOx Storage Catalyst，氮氧化物存储还原技术)用于吸附尾气中的NOx，达到降低NOx排放的目的。但因其催化剂特性，会同时对SOx进行吸附。为了避免其占用NSC吸附NOx的有效空间，需要对生成的硫化物进行还原。硫化物的还原需要满足以下三个条件：1、大量的后喷形成稀燃条件，生成的CO来对硫化物进行还原；2、起始还原时NSC内部温度需要达到600℃以上；3、300S以上的有效还原时间。因为后喷油量过多会造成机油稀释，同时NSC内部温度超过720℃时NSC会开始老化，造成吸附效率降低。
具体地来讲，现有技术中的脱硫策略是：每次DPF再生后均自动触发脱硫过程，存在的问题主要是一次DPF再生紧跟一次脱硫过程，会导致脱硫过于频繁，NSC经常处于高温条件下，老化风险加大。同时脱硫过程包括升温模式与脱硫模式，需要有升温模式将NSC内部温度提升并保持在600℃的脱硫起始温度，升温模式依靠后喷来提高温度，当客户长期在城市驾驶时，因为脱硫过程大概在发动机转速1000rpm-3000rpm，内部扭矩60Nm-240Nm区间内可以进行，对发动机运行工况的稳定性要求较高，此时的发动机运行工况不稳定，脱硫无法稳定进行，发动机长期运行在升温模式，不能进行有效脱硫的同时，带来机油稀释风险。
因此需要设计合适的脱硫策略，保证有效脱硫的同时，避免上述风险的产生。
发明内容
本发明的目的是提供一种NSC的脱硫方法，以解决现有技术中的不足，它能够保证有效脱硫的同时，避免由于NSC老化而造成吸附率降低的风险。
本发明提供了一种NSC的脱硫方法，其中，包括如下步骤，
S1,获取发动机的实际累硫量；
S2，根据实际累硫量判断是否满足脱硫条件，如果是，进入步骤S3如果否，进入步骤S1；
S3，进入脱硫过程，并记录进入脱硫过程的时长；其中，脱硫过程包括升温模式和脱硫模式；
S4，在进入脱硫过程的时长达到设定时长阈值时，并判断升温模式的时长与脱硫模式的时长之比是否大于设定比值，如果是，退出脱硫过程，并进入步骤S1；如果否，进入步骤S5；
S5，执行脱硫直到实际累硫量满足退出脱硫的条件，并进入步骤S1。
如上所述的NSC的脱硫方法，其中，可选的是，步骤S1包括如下具体步骤：
S11，获取柴油中的含硫量和每冲程的喷油量；
S12，根据柴油中的含硫量和喷油量计算实际累硫量，其中，
根据含硫量和喷油量计算实际累硫量的公式如下：
Figure BDA0002673879600000021
其中，Q为实际累硫量，Iq为喷油量，其单位为mg/hub，s为柴油中的含硫量，单位为ppm/g。
如上所述的NSC的脱硫方法，其中，可选的是，步骤S2包括如下具体步骤:
S21,判断实际累硫量是否大于预设的第一累硫阈值，如果是，进入步骤S22，如果否，进入步骤S1；
S22，判断实际累硫量是否大于预设的第二累硫阈值，如果是，进入步骤S24，如果否，进入步骤S23；其中，第二累硫阈值大于第一累硫阈值；
S23，判断是否满足再生模式脱碳的条件，如果否，进入步骤S3，如果是，进入步骤，进入再生模式脱碳，然后进入步骤S3；
S24，控制用于的提醒强制脱硫的指示灯亮起，并在驾驶员以稳定车速长时间行驶且按下主动脱硫按钮后，进入步骤S23。
如上所述的NSC的脱硫方法，其中，可选的是，步骤S2还包括，
S25，在定期再生模式脱碳完成后，获取实际累硫量；
S26，判断实际累硫量是否大于预设的第三累硫阈值；如果是，进入步骤S3，如果否，进入步骤S1，其中，第三累硫阈值小于第一累硫阈值。
如上所述的NSC的脱硫方法，其中，可选的是，步骤S3中，脱硫过程中，升温模式和脱硫模式间隔重复进行；
在步骤S4中，第一测定时长为700秒，升温模式的时长为该第一测定时长内所有升温模式的时长之和；脱硫模式的时长为该第一测定时长内，所有脱硫模式的时长之和；其中，设定比值为4。
如上所述的NSC的脱硫方法，其中，可选的是，步骤S5包括如下具体步骤：
S51，执行脱硫并获取脱硫速率；
S52，根据脱硫速率对实际累硫量进行更新；
S53，判断更新后的实际累硫量是否大于设定的第四累硫阈值；如果是，进入步骤S51，如果否，进入步骤S1，并重新获取发动机的实际累硫量。
如上所述的NSC的脱硫方法，其中，可选的是，在步骤S51中，脱硫速率为与发动机转速和喷油量变化的函数或预先设定的表格；
在获取脱硫速率时，根据发动机转速和喷油量从该函数或该预先设定的表格中获取对应的脱硫速率。
如上所述的NSC的脱硫方法，其中，可选的是，步骤S52中，对实际累硫量按如下公式进行更新：
Figure BDA0002673879600000031
其中，Q1为脱硫及脱硫后的实际累硫量；Q为根据喷油量和柴油中的含硫量计算出的实际累硫量；Vs为脱硫速率，ts为脱硫时长。
如上所述的NSC的脱硫方法，其中，可选的是，在步骤S53中，重新获取的发动机实际累硫量公式为：
Figure BDA0002673879600000041
其中，Q为重新获取的发动机实际累硫量，Iq为喷油量，其单位为mg/hub，s为柴油中的含硫量，单位为ppm/g，Q0为前次脱硫后的实际累硫量。
如上所述的NSC的脱硫方法，其中，可选的是，在脱硫过程中，实时获取脱硫温度，并在脱硫温度大于720℃时，退出脱硫模式。
与现有技术相比，本发明的NSC脱硫策略，能把握NSC内部实际累硫量，避免频繁进入脱硫模式加大NSC老化风险，可判断当前车辆的行驶工况是否能够有效进行脱硫过程，避免一味停留在升温模式造成机油稀释，通过驾驶员提醒系统，能够避免一直不能有效脱硫导致累硫量过高所带来的排放恶化的风险。
附图说明
图1是本发明的步骤流程图；
图2是本发明步骤S1的具体流程图；
图3是本发明步骤S2的具体流程图；
图4是本发明步骤S5的具体流程图。
具体实施方式
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
请参照图1到图4，本发明提出了一种NSC的脱硫方法，包括如下步骤，
S1,获取实际累硫量；此处所指的实际累硫量，是指NSC对硫的实际吸附量。在现有技术中，无法通过传感器对实际累硫量进行实时检测。本发明中，通过柴油中的含硫量和每冲程的喷油量来计算实际累硫量，具体地，步骤S1包括如下具体步骤：
S11，获取柴油中的含硫量和每冲程的喷油量；
S12，根据柴油中的含硫量和喷油量计算实际累硫量，其中，
根据含硫量和喷油量计算实际累硫量的公式如下：
Figure BDA0002673879600000051
其中，Q为实际累硫量，Iq为喷油量，其单位为mg/hub，s为柴油中的含硫量，单位为ppm/g。
通过以上公式，能够计算出实际累硫量，从而解决了无法通过传感器准确获知NSC中实际累硫量的问题。通过对于实际累硫量的计算，能够便于根据实际累硫量有针对性地进行脱硫。以使排放满足轻型柴油机国6b排放法规要求。
S2，根据实际累硫量判断是否满足脱硫条件，如果是，进入步骤S3如果否，进入步骤S1；即，如此，能够避免由于现有技术中通过DPF再生后自动触发脱硫过程，而是变成，当实际累硫量达到一定的程度后，再进行脱硫过程，从而避免由于脱硫过于频繁，NSC经常处于高温条件下而导致老化的风险。
具体地，对于实际累硫量的判断，步骤S2包括如下具体步骤:
S21,判断实际累硫量是否大于预设的第一累硫阈值，如果是，进入步骤S22，如果否，进入步骤S1；即，当实际累硫量过小时，不需要进行脱硫。
S22，判断实际累硫量是否大于预设的第二累硫阈值，如果是，进入步骤S24，如果否，进入步骤S23；其中，第二累硫阈值大于第一累硫阈值。通过第一累硫阈值和第二累硫阈值对脱硫情况进行细分。针对不同的实际累硫量进行不同的处理。S23，判断是否满足再生模式脱碳的条件，如果否，进入步骤S3，如果是，进入步骤，进入再生模式脱碳，然后进入步骤S3。S24，控制用于的提醒强制脱硫的指示灯亮起，并在驾驶员以稳定车速长时间行驶且按下主动脱硫按钮后，进入步骤S23。
通过以上方式，就使得：当实际累硫量小于第一累硫阈值时，不进行脱硫，当实际累硫量介于第一累硫阈值与第二累硫阈值时，选择合适的工况进行脱硫，而当实际累硫量大于第二累硫阈值时，提醒驾驶人员在合适的工况运行一段时间并进行脱硫。
即，当实际累硫量介于第一累硫阈值与第二累硫阈值之间时与实际累硫量大于第二累硫阈值时，使用不同的策略进行脱硫。
更具体地，S3，进入脱硫过程，并记录进入脱硫过程的时长；其中，脱硫过程包括升温模式和脱硫模式；步骤S3中，脱硫过程中，升温模式和脱硫模式间隔重复进行；即，脱硫过程中，升温模式和脱硫模式交替进行，由于在脱硫过程中，所需要的温度在600℃左右，而频繁换挡时，NSC内的温度要高于此温度不适合进行脱硫，在稳定的工况下，NSC的温度约在400℃。在脱硫过程中，需要先将温度提高到600℃左右，然后进行脱硫模式，随着脱硫模式的进行，NSC内的温度下降，这时就要再次对NSC进行升温。在本发明中，利用升温模式的时长与脱硫模式的时长之比来判断是否合适进行脱硫。具体地，即，S4，在进入脱硫过程的时长达到设定时长阈值时，并判断升温模式的时长与脱硫模式的时长之比是否大于设定比值，如果是，退出脱硫过程，并进入步骤S1；如果否，进入步骤S5；在步骤S4中，第一测定时长为700秒，升温模式的时长为该第一测定时长内所有升温模式的时长之和；脱硫模式的时长为该第一测定时长内，所有脱硫模式的时长之和；其中，设定比值为4。
S5，执行脱硫直到实际累硫量满足退出脱硫的条件，并进入步骤S1。具体地，步骤S5包括如下具体步骤：
S51，执行脱硫并获取脱硫速率；
具体实施时，脱硫速率与发动机转速和喷油量变化的函数或预先设定的表格；在获取脱硫速率时，根据发动机转速和喷油量从该函数或该预先设定的表格中获取对应的脱硫速率。
如，在某一具体实施例中，脱硫速率可以下表的方式存储起来，根据发动机转速和喷油量来选取对应的脱硫速率。
Figure BDA0002673879600000061
当然，脱硫速率也可以是按上述数据拟合出来的函数进行计算。
S52，根据脱硫速率对实际累硫量进行更新；
在脱硫的过程中，实际累硫量包含两部分，一部分是不断增加实际累硫量，另一部分是由于脱硫而导致的实际累硫量的减少，因此，步骤S52中，对实际累硫量按如下公式进行更新：
Figure BDA0002673879600000071
其中，Q1为脱硫及脱硫后的实际累硫量；Q为根据喷油量和柴油中的含硫量计算出的实际累硫量；Vs为脱硫速率，ts为脱硫时长。
S53，判断更新后的实际累硫量是否大于设定的第四累硫阈值；如果是，进入步骤S51，如果否，进入步骤S1，并重新获取实际累硫量。在每次脱硫完成后，实际累硫量虽然有所减少，但并不能完全消除，剩余的硫则会累积到下一循环中的实际累硫量中，因此，在步骤S53中，重新获取的实际累硫量公式为：
Figure BDA0002673879600000072
其中，Q为重新获取的实际累硫量，Iq为喷油量，其单位为mg/hub，s为柴油中的含硫量，单位为ppm/g，Q0为前次脱硫后的实际累硫量。如此，有利于计算的准确性。
具体实施时，在实际应用中，由于脱碳是定期进行的，而脱碳后产生的温度要高于600℃，可以利用脱碳后的温度来减少脱硫过程中对于升温的要求。具体使用时，还包括如下步骤：S25，在定期再生模式脱碳完成后，获取实际累硫量；S26，判断实际累硫量是否大于预设的第三累硫阈值；如果是，进入步骤S3，如果否，进入步骤S1，其中，第三累硫阈值小于第一累硫阈值。即，在脱碳完成后，通过对于实际累硫量的判断，来确定是否进行脱硫。
为了防止温度过高对NSC造成的老化影响，在脱硫过程中，实时获取脱硫温度，并在脱硫温度大于720℃时，退出脱硫模式。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种NSC的脱硫方法，其特征在于：包括如下步骤，
S1,获取实际累硫量；
S2，根据实际累硫量判断是否满足脱硫条件，如果是，进入步骤S3如果否，进入步骤S1；
S3，进入脱硫过程，并记录进入脱硫过程的时长；其中，脱硫过程包括升温模式和脱硫模式；
S4，在进入脱硫过程的时长达到设定时长阈值时，并判断升温模式的时长与脱硫模式的时长之比是否大于设定比值，如果是，退出脱硫过程，并进入步骤S1；如果否，进入步骤S5；
S5，执行脱硫直到实际累硫量满足退出脱硫的条件，并进入步骤S1。
2.根据权利要求1所述的NSC的脱硫方法，其特征在于，步骤S1包括如下具体步骤：
S11，获取柴油中的含硫量和每冲程的喷油量；
S12，根据柴油中的含硫量和喷油量计算实际累硫量，其中，
根据含硫量和喷油量计算实际累硫量的公式如下：
Figure FDA0002673879590000011
其中，Q为实际累硫量，Iq为喷油量，其单位为mg/hub，s为柴油中的含硫量，单位为ppm/g。
3.根据权利要求1所述的NSC的脱硫方法，其特征在于，步骤S2包括如下具体步骤:
S21,判断实际累硫量是否大于预设的第一累硫阈值，如果是，进入步骤S22，如果否，进入步骤S1；
S22，判断实际累硫量是否大于预设的第二累硫阈值，如果是，进入步骤S24，如果否，进入步骤S23；其中，第二累硫阈值大于第一累硫阈值；
S23，判断是否满足再生模式脱碳的条件，如果否，进入步骤S3，如果是，进入步骤，进入再生模式脱碳，然后进入步骤S3；
S24，控制用于的提醒强制脱硫的指示灯亮起，并在驾驶员以稳定车速长时间行驶且按下主动脱硫按钮后，进入步骤S23。
4.根据权利要求3所述的NSC的脱硫方法，其特征在于，步骤S2还包括，
S25，在定期再生模式脱碳完成后，获取实际累硫量；
S26，判断实际累硫量是否大于预设的第三累硫阈值；如果是，进入步骤S3，如果否，进入步骤S1，其中，第三累硫阈值小于第一累硫阈值。
5.根据权利要求1所述的NSC的脱硫方法，其特征在于，步骤S3中，脱硫过程中，升温模式和脱硫模式间隔重复进行；
在步骤S4中，第一测定时长为700秒，升温模式的时长为该第一测定时长内所有升温模式的时长之和；脱硫模式的时长为该第一测定时长内，所有脱硫模式的时长之和；其中，设定比值为4。
6.根据权利要求1所述的NSC的脱硫方法，其特征在于，步骤S5包括如下具体步骤：
S51，执行脱硫并获取脱硫速率；
S52，根据脱硫速率对实际累硫量进行更新；
S53，判断更新后的实际累硫量是否大于设定的第四累硫阈值；如果是，进入步骤S51，如果否，进入步骤S1，并重新获取实际累硫量。
7.根据权利要求6所述的NSC的脱硫方法，其特征在于，在步骤S51中，脱硫速率为与发动机转速和喷油量变化的函数或预先设定的表格；
在获取脱硫速率时，根据发动机转速和喷油量从该函数或该预先设定的表格中获取对应的脱硫速率。
8.根据权利要求7所述的NSC的脱硫方法，其特征在于，步骤S52中，对实际累硫量按如下公式进行更新：
Figure FDA0002673879590000021
其中，Q1为脱硫及脱硫后的实际累硫量；Q为根据喷油量和柴油中的含硫量计算出的实际累硫量；Vs为脱硫速率，ts为脱硫时长。
9.根据权利要求8所述的NSC的脱硫方法，其特征在于，在步骤S53中，重新获取的实际累硫量公式为：
Figure FDA0002673879590000022
其中，Q为重新获取的实际累硫量，Iq为喷油量，其单位为mg/hub，s为柴油中的含硫量，单位为ppm/g，Q0为前次脱硫后的实际累硫量。
10.根据权利要求7所述的NSC的脱硫方法，其特征在于，在脱硫过程中，实时获取脱硫温度，并在脱硫温度大于720℃时，退出脱硫模式。
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