CN115523040A - 催化器硫中毒控制方法、控制装置、控制系统及存储介质 - Google Patents

催化器硫中毒控制方法、控制装置、控制系统及存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN115523040A
CN115523040A CN202110703655.5A CN202110703655A CN115523040A CN 115523040 A CN115523040 A CN 115523040A CN 202110703655 A CN202110703655 A CN 202110703655A CN 115523040 A CN115523040 A CN 115523040A
Authority
CN
China
Prior art keywords
catalyst
sulfur poisoning
storage amount
oxygen storage
removal control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN202110703655.5A
Other languages
English (en)
Inventor
万慧巍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Anstamo Automotive Systems Suzhou Co ltd
Original Assignee
Hitachi Anstamo Automotive Systems Suzhou Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Anstamo Automotive Systems Suzhou Co ltd filed Critical Hitachi Anstamo Automotive Systems Suzhou Co ltd
Priority to CN202110703655.5A priority Critical patent/CN115523040A/zh
Publication of CN115523040A publication Critical patent/CN115523040A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/027Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F01N11/002Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/024Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/0245Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus by increasing temperature of the exhaust gas leaving the engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/16Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
    • F01N2900/1624Catalyst oxygen storage capacity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/08Exhaust gas treatment apparatus parameters
    • F02D2200/0802Temperature of the exhaust gas treatment apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/08Exhaust gas treatment apparatus parameters
    • F02D2200/0814Oxygen storage amount

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

本发明提供一种硫中毒解除控制方法,通过获取催化器内部温度和催化器储氧量并进行硫中毒积算,硫中毒积算值和催化器储氧量都在各自的阈值以上时,开始实施硫中毒解除控制。从而,不仅能够准确地判断出催化器硫中毒的现象,并且在恰当的时刻采取解除中毒的措施,能够改善催化器的转化效率,确保排气符合排放标准,还能避免过度解毒而造成燃油效率降低,最终实现节油减排的效果。

Description

催化器硫中毒控制方法、控制装置、控制系统及存储介质
技术领域
本发明涉及汽车排气净化系统中的三元催化器硫中毒现象的控制策略,尤其涉及用于解除三元催化器硫中毒现象的控制方法、控制装置、控制系统及存储介质。
背景技术
随着汽车行业的蓬勃发展,汽车尾气已成为大气环境的主要污染源之一。汽车排气净化系统的三元催化器中的催化剂将燃料燃烧产生的有害成分(CO、HC、NOx等化合物)转化为CO2、H2O、N2等无害气体。而燃料中包含的硫成分通过燃烧而转化成SO2、SO3等,各种硫化物成分例如与含金属的催化剂涂层或者水发生化学反应而形成硫酸盐或者硫酸并吸附在催化剂的表面,导致催化剂对尾气中的CO、HC、NOx等污染物的转化能力下降,大大影响排气净化效果,即发生催化器硫中毒的现象。所使用燃料中的硫成分浓度越高,催化器硫中毒的现象就越显著。
这种催化器硫中毒现象区别于催化器永久劣化(例如催化剂热劣化)的情况,通过例如升温至一定温度并实现富氧环境等解毒措施就能够恢复。因此,准确地判断出催化器是处于硫中毒的劣化状态还是其它永久性的劣化状态,将直接影响催化器的耐久性和自身的寿命。此外,在实施硫中毒解除控制时需要消耗许多的燃料,所以过度的硫中毒解除控制会导致不必要的浪费,造成燃油效率劣化。
另一方面,随着“国六标准”的实施,对于机动车的排放物一氧化碳、氮氧化物、碳氢化物提出了更加严格的要求,这也对催化器的耐久性和使用寿命提出了更高的要求,因此,如何准确地判断催化器硫中毒并相应地进行硫中毒解除控制变得尤为重要。
目前,针对催化器硫中毒现象的控制策略主要是在催化器出厂之前的设计阶段便将该硫中毒现象会导致的恶化考虑在内来确定催化器的规格。这必然会导致设计成本的增加。此外,例如,专利文献1中公开了一种针对柴油机的排气净化装置和排气净化方法,其根据燃料成分中不同的硫浓度,基于燃料消耗量和机油消耗量来推算催化器的硫中毒量,当硫中毒量超过一定限制后进行硫中毒解毒动作。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:CN101932802B
发明内容
本发明所要解决的技术问题
然而,在专利文献1公开的排气净化装置中,根据燃料成分中的硫浓度以及燃油的消耗量来推算催化器的硫中毒量,然而,中国幅员辽阔,各地区的燃油(包括燃料和机油)的品质各不相同,其成分中的硫浓度(含硫率)无法准确获得,因此实际应用中并不能准确地推算出催化器的硫中毒量,进而无法精确地判断出催化器的硫中毒状态以及采取解毒措施的确切时刻,使得排气净化效果难以达到预期。
而且,专利文献1中针对的是柴油机的排气净化系统中对与硫中毒现象的控制策略,但由于柴油发动机所用燃料并不同于汽油发动机所用燃料,燃料中所含硫浓度不相同,因此,专利文献1的控制策略并不能适用于汽油发动机的情况。
因此,本发明的目的在于提供一种能够在汽油发动机中准确地判断出催化器硫中毒的现象并在恰当的时刻采取解毒措施的控制方法。
本发明所采用的技术手段
本发明的硫中毒解除控制方法用于对设置在发动机的排气通路中的催化器发生的硫中毒进行解除控制,包括以下步骤:获取所述催化器内部的温度即催化器内部温度和所述催化器的储氧量即催化器储氧量;对所述催化器的硫中毒情况进行累加积算,得到所述催化器的硫中毒积算值;将所述硫中毒积算值与预先设定的积算阈值进行比较;将所述催化器储氧量与预先设定的储氧量阈值进行比较;当所述硫中毒积算值在所述积算阈值以上且所述催化器储氧量也在所述储氧量阈值以上时,开始实施硫中毒解除控制。
本发明的硫中毒解除控制方法还包括获取所述催化器下游的排气空燃比的步骤,所述催化器储氧量基于所述催化器内部温度和所述排气空燃比计算得到。
本发明的硫中毒解除控制方法中,通过使所述催化器内部温度保持在预先设定的温度阈值以上的状态下并在所述催化器内部制造氧化氛围来解除硫中毒。
本发明的硫中毒解除控制方法通过断油在所述催化器内部制造氧化氛围。
本发明的硫中毒解除控制方法中,所述硫中毒积算值通过对硫中毒的计数值乘以积算系数,进行累加积算而得到,在不同的所述催化器内部温度下设定不同的积算系数。
本发明的硫中毒解除控制方法中,所述积算系数与所述催化器内部温度满足以下关系:
Figure BDA0003131247810000031
其中,Kt:积算系数,
T1:第一阈值温度
T2:第二阈值温度
Tcat:所述催化器内部温度。
本发明的硫中毒解除控制装置用于对设置在发动机的排气通路中的催化器发生的硫中毒进行解除控制,包括:检测所述催化器内部的温度即催化器内部温度的温度传感器;获取所述催化器的储氧量即催化器储氧量的催化器储氧量参数计算部;对所述催化器的硫中毒情况进行累加积算,得到所述催化器的硫中毒积算值的硫中毒积算部;通过将所述硫中毒积算值与预先设定的积算阈值进行比较,将所述催化器储氧量与预先设定的储氧量阈值进行比较,来判断是否实施硫中毒解除控制的硫中毒解除判断部;以及当所述硫中毒积算值在所述积算阈值以上且所述催化器储氧量也在所述储氧量阈值以上时,实施硫中毒解除控制的硫中毒解除控制部。
本发明的硫中毒解除控制装置还包括检测所述催化器下游的排气空燃比的空燃比传感器,所述催化器储氧量参数计算部基于所述催化器内部温度和所述排气空燃比计算所述催化器储氧量。
本发明的硫中毒解除控制系统包括:存储器和处理器,其中所述存储器存储有所述硫中毒解除控制方法的程序。
本发明的存储介质存储有用于使计算机执行所述硫中毒解除控制方法的程序。
技术效果
根据本发明的硫中毒解除控制方法,仅当催化器的储氧量和硫中毒积算值均达到各自的阈值以上时,才开始硫中毒解除控制。以上两个条件只要有一个不满足,就不进行硫中毒解除控制。从而,不仅能够准确地判断出催化器硫中毒的现象,并且在恰当的时刻采取解除中毒的措施,能够改善催化器的转化效率,确保排气符合排放标准,还能避免过度解毒而造成燃油效率降低,最终实现节油减排的效果。
附图说明
图1是本发明的实施例所涉及的汽车排气净化系统100的简要结构的示意图。
图2表示本发明的实施例所涉及的汽车排气净化系统100中的控制装置5的简要结构的示意图。
图3是表示本发明的实施例所涉及的硫中毒积算中的积算系数Kt与催化器内部温度Tcat之间的关系的示意图。
图4是表示本发明的实施例所涉及的控制装置5所执行的催化器硫中毒控制方法的具体流程图。
图5是表示本实施例所涉及的硫中毒控制处理流程的时序图。
图6是表示本发明的实施例所涉及的硫中毒解除控制系统的结构示例图。
具体实施方式
以下,参照附图基于实施例示例性地对用于实施本发明的方式进行详细说明。但是,对于本实施例所记载的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对位置等,只要没有特别记载,其宗旨并不在于将本发明的范围仅限定于实施例。
<排气净化系统100的结构>
图1是本发明的实施例所涉及的汽车排气净化系统100的简要结构的示意图。本实施例的汽车排气净化系统100设置在发动机1的排气通路6上。本实施例中的发动机1是汽车驱动用的汽油发动机,但也可以是柴油发动机。
在排气通路6中设置有三元催化器2。三元催化器2对排气通路6中通过的气体进行净化,当排气的空燃比(空气/燃料的比率)为理论空燃比时,三元催化器2以最大的净化效率来净化NOx、HC以及CO,当排气的空燃比高于理论空燃比即空气过多而为稀空燃比时,三元催化器2会吸取多余空气中过剩的氧,当排气的空燃比低于理论空燃比即燃料过多而为浓空燃比时,三元催化器2会释放出氧以进行补充,由此来维持理论空燃比。通过利用三元催化器2这种储氧能力的作用,即使流入三元催化器2的排气的空燃比是理论空燃比以外的空燃比,三元催化器2也能够净化HC、CO、以及NOx,从而使汽车排放符合法定标准。
三元催化器2中设有用于实时地检测催化器内部温度的温度传感器3。在三元催化器2下游的排气通路6中设置有空燃比传感器4,用于检测从三元催化器2流出的排气的空燃比。这里的空燃比传感器4可以例如是极限电流型氧浓度传感器,也可以是电动势型氧浓度传感器。
汽车排气净化系统100中还设有控制装置5。控制装置5可以是电子控制单元(ECU),其控制发动机1的运转状态、三元催化器2的工作情况等。温度传感器3、空燃比传感器4各自的检测值被输入到控制装置5。
控制装置5能够基于温度传感器3检测到的三元催化器2内部的温度、以及空燃比传感器4检测到的三元催化器2下游的排气空燃比信号,掌握三元催化器2中的储氧量参数OSC(oxygen storage capacity;具体将在后文详述),并且进行硫中毒积算(具体将在后文详述)。当储氧量参数OSC和硫中毒积算分别达到一定阈值之后,判断出三元催化器2发生了硫中毒,并进行相应的硫中毒解除控制(也称为解毒控制)。此时,通过硫中毒解除控制来改善催化器转换效率,降低排气中污染物的含量,并且也能够降低排放系统的成本。
<控制装置5的结构>
图2表示本发明的实施例所涉及的汽车排气净化系统100中的控制装置5的简要结构的示意图。控制装置5主要包括催化器储氧量参数计算部51、硫中毒积算部52、硫中毒解除判断部53和硫中毒解除控制部54。其中,催化器储氧量参数计算部51根据来自温度传感器3的催化器内部温度Tcat、以及来自空燃比传感器4(即流过三元催化器2后)的排气空燃比信号A/F,计算出三元催化器2内的催化剂的储氧量参数OSC。
硫中毒积算部52根据来自温度传感器3的催化器内部温度Tcat,对于三元催化器2的硫中毒情况进行时间积算,根据下式(1),得到硫中毒积算值COUNTERs。
COUNTERs=COUNTER1×Kt1+COUNTER2×Kt2+……+COUNTERn×Ktn……(1)
式中,
COUNTER1、COUNTER2、……COUNTERn:各次的累计计数值
Kt1、Kt2、……Ktn:积算系数。
积算系数Kt与催化器内部温度Tcat之间存在图3所示的关系。图3是表示本发明的实施例所涉及的硫中毒积算中的积算系数Kt与催化器内部温度Tcat之间的关系的示意图。图3中,实线表示积算系数Kt与催化器内部温度Tcat之间的关系曲线,同时标出了该曲线在两个拐点处的温度T1、T2以及相应的积算系数。由图3可知,积算系数Kt的取值根据催化器内部温度Tcat的不同范围而大致分成三块区域。当催化器内部温度Tcat在第一阈值温度T1(例如图3所示的750℃)以下时,积算系数Kt的值取1,当催化器内部温度Tcat超过第二阈值温度T2(例如图3所示的800℃)时,积算系数Kt的值取0。这是因为当催化器内部温度Tcat高于800℃时,三元催化器2内部的催化剂可能发生硫中毒的解毒动作,或者是三元催化器2发生了热劣化之类的永久性硫化,从而在高于这一温度的情况下不进行积算。当催化器内部温度Tcat在上述第一阈值温度T1与第二阈值温度T2之间时,积算系数Kt通过例如线性拟合而取0~1之间的值(例如图中当温度为775℃时,积算系数Kt=0.5)。这里的各个温度值都只是一种示例,可以根据催化剂自身的材料进行设定。
因此,根据图3,本发明的实施例所涉及的硫中毒积算中的积算系数Kt与催化器内部温度Tcat之间的关系可用下式(2)来表示。
Figure BDA0003131247810000071
硫中毒积算部52根据温度传感器3实时监测到的三元催化器2内部的温度Tcal,参考上式(2),得出不同温度范围内的不同积算系数Kt,然后基于上式(1),针对不同的温度范围对催化器硫中毒的情况进行累计,得到各个计数值COUNTER1、COUNTER2、……COUNTERn,同时结合上述积算系数Kt,得到催化器硫中毒的积算值COUNTERs。
硫中毒解除判断部53在催化器储氧量参数计算部51计算出的储氧量参数OSC超过储氧量阈值CRITERIAosc且硫中毒积算部52得到的硫中毒积算值COUNTERs也超过积算阈值CRITERIAs的情况下,判断为需要对三元催化器2进行硫中毒解除控制,即解毒控制。本实施例中,只有在储氧量参数OSC和硫中毒积算值COUNTERs双方均超过了各自阈值的情况下,才会判断为要进行硫中毒解除控制,只要有一方未超过阈值,都不会进行硫中毒解除控制,具体理由将在后文的流程图和时序图中进行说明。
当硫中毒解除判断部53判断为需要对三元催化器2进行硫中毒解除控制时,硫中毒解除控制部54输出硫中毒解除控制信号,以实施硫中毒解除动作。该硫中毒解除动作通过使三元催化器2升温并且使排气的空燃比成为理论空燃比以下而实施。为了使三元催化器2升温,例如可以使发动机1的点火正时延迟、使发动机1的排气阀的开阀正时提前、使发动机1的负载增加等等。而排气的空燃比则可以通过例如降低发动机1的目标空燃比来降低到理论空燃比以下。这些都是硫中毒解除控制的示例,但并不限于此,只要能够使三元催化器2升温并降低排气的空燃比,就能解除硫中毒的情况,使三元催化器2的转化效率提高。
<催化器硫中毒控制方法的流程>
图4表示本实施例所涉及的汽车排气净化系统100中的控制装置5所执行的催化器硫中毒控制方法的具体流程。
在步骤S11中发动机1起动后,控制装置5中的硫中毒积算部52基于图3和式(1)、(2)的公式,开始对三元催化器2中的硫中毒情况进行累加积算(步骤S12)。此时,温度传感器3也开始实时地监测三元催化器2内部的温度,空燃比传感器4检测三元催化器2下游的排气的空燃比。
在步骤S13中,催化器储氧量参数计算部51基于上述温度传感器3检测到的催化器内部温度Tcat、空燃比传感器4检测出的排气空燃比A/F,计算出三元催化器2的储氧量参数OSC。由此,控制装置5获取到储氧量参数OSC、催化器内部温度Tcat。同时,控制装置5还从车辆的断油控制部(省略图示)获取断油标志位信号FCUT。这里的断油标志位信号FCUT是表示发动机1是否被断油的标志信号。本实施例中,对于催化器硫中毒进行的解除动作(解毒动作)通过使三元催化器2升温而保持催化器内温度Tcat在某个温度(例如T2=800℃)以上,并减稀空燃比使排气的空燃比在理论空燃比以下来实施,而减稀空燃比通过断油将更多的氧元素导入到三元催化器2内。因此,这里获取断油标志位信号FCUT来参与硫中毒的控制流程。断油标志位信号FCUT成立与否表示是否实施了断油。
在步骤S14中,控制装置5判断催化器内部温度Tcat是否在上述阈值温度T2以上且断油标志位信号FCUT是否成立。这里的温度T2相当于图3中的例如800℃,是开始实施硫中毒解除控制的阈值温度。当步骤S14的结果为“是”,即催化器内部温度Tcat在阈值温度T2以上且同时断油标志位信号FCUT成立时,相当于进行了后述的硫中毒解除控制(相当于步骤S19),因此进入步骤S15,硫中毒积算值COUNTERs清零,重新开始硫中毒的累加积算(前往步骤S12)。当步骤S14中的两个条件没有同时满足时,即步骤S14的结果为“否”,返回步骤S13,重新获取储氧量参数OSC、催化器内部温度Tcat和断油标志位信号FCUT。
在步骤S16中,硫中毒解除判断部53判断硫中毒积算值COUNTERs是否在积算阈值CRITERIAs以上。这里的积算阈值CRITERIAs可根据三元催化器2中的催化剂本身的材料特性、规格并通过测试或经验来设定。当步骤S16的结果为“是”,前往步骤S17,当步骤S16的结果为“否”,返回步骤S12,重新开始硫中毒的积算。
步骤S17中,硫中毒解除判断部53进一步判断催化器储氧量参数计算部51计算出的催化器储氧量参数OSC是否在储氧量阈值CRITERIAosc以上。这里的储氧量阈值CRITERIAosc也可根据三元催化器2中的催化剂本身的材料特性、规格并通过测试或经验来设定。当步骤S16的结果为“是”,前往步骤S18,当步骤S16的结果为“否”,表示三元催化器2中的储氧量不足,无法进行后续的硫中毒解除控制,因此,返回步骤S15,硫中毒积算值COUNTERs清零,重新开始硫中毒的累加积算(前往步骤S12)。
当步骤S16、S17的判断结果均为“是”,即硫中毒积算值COUNTERs和储氧量参数OSC都在各自的阈值以上,硫中毒解除判断部53判断为需要并且允许进行硫中毒解除控制,因此在步骤S18中,开始硫中毒的解除控制,且硫中毒积算值COUNTERs清零,重新开始硫中毒的积算。
如上所述,本实施例的硫中毒解除动作通过使三元催化器2升温并断油以减稀空燃比的方法来实施,因此,在步骤S19中,控制装置5判断是否催化器内部温度Tcat在阈值温度T2以上的状态下实施了10秒以上的断油。这里的10秒只是一个示例,可根据催化剂本身的特性来进行设定,只要能够解除硫中毒的状态从而恢复三元催化器2的转化效率即可。此外,过度的硫中毒解除控制会导致不必要的燃油消耗,造成燃油效率劣化,因此这里将断油时间设为10秒左右。
当步骤S19的判断结果为“是”,表示硫中毒解除动作完成,从而退出硫中毒解除控制(步骤S20)。若步骤S19的判断结果为“否”,则返回步骤S18,继续进行硫中毒解除控制。
完成硫中毒解除控制之后,本实施例的硫中毒控制处理流程结束。
下面,基于图5,对本实施例的硫中毒控制处理流程作进一步说明。图5是表示本实施例的硫中毒控制处理流程的时序图。
图5中分别示出了硫中毒积算值COUNTERs、断油判定标志位FCUT、储氧量参数OSC、以及硫中毒解除控制信号的时序图。根据图5可知,当催化器内部温度Tcat在阈值温度T2以上且同时断油标志位信号FCUT成立时,硫中毒积算值COUNTERs被清零。这是由于相当于进行了硫中毒解除控制,因此需要重新开始积算硫中毒。
图5中,只有硫中毒积算值COUNTERs超过了积算阈值CRITERIAs且储氧量参数OSC也超过了储氧量阈值CRITERIAosc,硫中毒解除控制信号才从低电平变为高电平。而当硫中毒积算值COUNTERs虽然超过积算阈值CRITERIAs,但若此时的储氧量参数OSC未达到储氧量阈值CRITERIAosc时,被视作未达到可以解除硫中毒的状态,硫中毒积算值COUNTERs直接清零。当储氧量参数OSC虽然超过储氧量阈值CRITERIAosc,但若此时的硫中毒积算值COUNTERs未达到积算阈值CRITERIAs,则认为硫中毒的情况还未到需要进行解毒的状态,此时也不会进行硫中毒解除控制。
因此,催化器硫中毒解除控制时刻的确定不仅要用到硫中毒积算值COUNTERs,还要用到催化器储氧量参数OSC。
根据本发明的硫中毒解除控制方法,仅当三元催化器的储氧量参数和硫中毒积算值均达到各自的阈值以上时,才开始硫中毒解除控制。以上两个条件只要有一个不满足,就不进行硫中毒解除控制。从而,不仅能够准确地判断出催化器硫中毒的现象,并且在恰当的时刻采取解除中毒的措施,能够改善催化器的转化效率,确保排气符合排放标准,还能避免过度解毒而造成燃油效率降低,最终实现节油减排的效果。
另外,本发明的上述实施例的硫中毒解除控制方法中,通过在催化器内部温度达到阈值温度以上的情况下进行断油来解除硫中毒,但也可以通过指使发动机的点火正时延迟、使发动机的排气阀的开阀正时提前、使发动机的负载增加等等来使催化器升温,也可以增大发动机进气管的进气量来导入更多的氧元素到三元催化器中。解除硫中毒的方式并不限于以上所述,可以采用其它任意的方法。
另外,本发明的上述实施例的硫中毒解除控制方法以应用于汽车的汽油发动机的情况为例,但并不限于此,该硫中毒解除控制方法也可以应用于柴油车的柴油内燃机等其他方式的内燃机。
另外,本发明的上述实施例的硫中毒解除控制方法用于对设置在发动机的排气通路中的三元催化器进行硫中毒解除控制,但也可以应用于其它具有催化作用的催化器。
另外,本发明的上述实施例的硫中毒解除控制方法可以由处理电路来实现。实现各功能的处理电路可以是专用硬件,也可以是执行存储器中所存储的程序的处理器。在处理电路是专用硬件的情况下,处理电路例如与单一电路、复合电路、程序化后的处理器、并联程序化后的处理器、ASIC(Application Specific Integrated Circuit:专用集成电路)、FPGA(Field Programmable Gate Array:现场可编程门阵列)或它们的组合相对应。上述硫中毒解除控制方法的各个步骤可以分别由单独的处理电路实现,也可以将各个部分的功能汇总地由处理电路实现。
另一方面,当处理电路是处理器时,上述硫中毒解除控制方法的各个步骤可以通过软件、固件或软件和固件的组合来实现。软件和固件被表记为程序,存储于存储器。处理器读取储存于存储器的程序并执行,从而实现各部分的功能。即,可以包括存储器,该存储器用于存储当由处理电路执行时作为结果执行以上各步骤的程序。图6中示出由存储器500和处理器600构成的本发明的硫中毒解除控制系统的示例。其中,存储器500用于存储程序,处理器600用于执行存储器500存储的程序,该程序被执行时,具体用于实现如上述实施例提供的催化剂硫中毒控制方法。
这些程序也可以是使计算机执行上述各部分的步骤或方法的内容。这里,存储器例如相当于RAM(Random access Memory:随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory:只读存储器)、闪存、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory:可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory:电可擦可编程只读存储器)等非易失性或易失性的半导体存储器。另外,磁盘、软盘、光盘、压缩磁盘、小型磁盘、DVD等也相当于存储器。
另外,对于上述各步骤的功能,可以用专用硬件来实现一部分功能,并用软件或固件来实现另一部分功能。
由此,处理电路可以利用硬件、软件、固件或它们的组合来实现上述各部分的功能。
虽然本申请记载了各种示例性实施方式和实施例,但是在一个或多个实施方式中记载的各种特征、方式和功能不限于特定实施方式的应用,可以单独地或以各种组合来应用于实施方式。
因此,在本申请所公开的技术范围内可以设想无数未举例示出的变形例。例如,假设包括对至少一个构成要素进行变形、添加或省略的情况,以及提取至少一个构成要素并与其他实施方式的构成要素进行组合的情况。

Claims (10)

1.一种硫中毒解除控制方法,用于对设置在发动机的排气通路中的催化器发生的硫中毒进行解除控制,其特征在于,包括以下步骤:
获取所述催化器内部的温度即催化器内部温度和所述催化器的储氧量即催化器储氧量;
对所述催化器的硫中毒情况进行累加积算,得到所述催化器的硫中毒积算值;
将所述硫中毒积算值与预先设定的积算阈值进行比较;
将所述催化器储氧量与预先设定的储氧量阈值进行比较;
当所述硫中毒积算值在所述积算阈值以上且所述催化器储氧量也在所述储氧量阈值以上时,开始实施硫中毒解除控制。
2.如权利要求1所述的硫中毒解除控制方法,其特征在于,
还包括获取所述催化器下游的排气空燃比的步骤,
所述催化器储氧量基于所述催化器内部温度和所述排气空燃比计算得到。
3.如权利要求1所述的硫中毒解除控制方法,其特征在于,
在所述硫中毒解除控制中,通过使所述催化器内部温度保持在预先设定的温度阈值以上的状态下并在所述催化器内部制造氧化氛围来解除硫中毒。
4.如权利要求3所述的硫中毒解除控制方法,其特征在于,
通过断油在所述催化器内部制造氧化氛围。
5.如权利要求1所述的硫中毒解除控制方法,其特征在于,
所述硫中毒积算值通过对硫中毒的计数值乘以积算系数,进行累加积算而得到,在不同的所述催化器内部温度下设定不同的积算系数。
6.如权利要求5所述的硫中毒解除控制方法,其特征在于,
所述积算系数与所述催化器内部温度满足以下关系:
Figure FDA0003131247800000021
其中,Kt:积算系数,
T1:第一阈值温度
T2:第二阈值温度
Tcat:所述催化器内部温度。
7.一种硫中毒解除控制装置,用于对设置在发动机的排气通路中的催化器发生的硫中毒进行解除控制,其特征在于,包括:
检测所述催化器内部的温度即催化器内部温度的温度传感器;
获取所述催化器的储氧量即催化器储氧量的催化器储氧量参数计算部;
对所述催化器的硫中毒情况进行累加积算,得到所述催化器的硫中毒积算值的硫中毒积算部;
通过将所述硫中毒积算值与预先设定的积算阈值进行比较,将所述催化器储氧量与预先设定的储氧量阈值进行比较,来判断是否实施硫中毒解除控制的硫中毒解除判断部;以及
当所述硫中毒积算值在所述积算阈值以上且所述催化器储氧量也在所述储氧量阈值以上时,实施硫中毒解除控制的硫中毒解除控制部。
8.如权利要求7所述的硫中毒解除控制装置,其特征在于,
还包括检测所述催化器下游的排气空燃比的空燃比传感器,
所述催化器储氧量参数计算部基于所述催化器内部温度和所述排气空燃比计算所述催化器储氧量。
9.一种硫中毒解除控制系统,其特征在于,包括:
存储设备和处理电路,
其中所述存储设备存储有用于执行权利要求1至6的任一项所述的硫中毒解除控制方法的程序。
10.一种存储介质,其特征在于,
存储有用于使计算机执行权利要求1至6的任一项所述的硫中毒解除控制方法的程序。
CN202110703655.5A 2021-06-24 2021-06-24 催化器硫中毒控制方法、控制装置、控制系统及存储介质 Withdrawn CN115523040A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110703655.5A CN115523040A (zh) 2021-06-24 2021-06-24 催化器硫中毒控制方法、控制装置、控制系统及存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110703655.5A CN115523040A (zh) 2021-06-24 2021-06-24 催化器硫中毒控制方法、控制装置、控制系统及存储介质

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115523040A true CN115523040A (zh) 2022-12-27

Family

ID=84693655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110703655.5A Withdrawn CN115523040A (zh) 2021-06-24 2021-06-24 催化器硫中毒控制方法、控制装置、控制系统及存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115523040A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0893456A (ja) * 1994-09-20 1996-04-09 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の排気浄化装置
JP2001074727A (ja) * 1999-09-02 2001-03-23 Nissan Motor Co Ltd 燃料中イオウ濃度推定装置
JP2005264808A (ja) * 2004-03-18 2005-09-29 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
CN108361094A (zh) * 2016-12-22 2018-08-03 丰田自动车株式会社 用于内燃机的排气控制设备
CN109690043A (zh) * 2017-03-22 2019-04-26 日立汽车系统株式会社 内燃机的控制装置以及控制方法
CN110761883A (zh) * 2019-12-27 2020-02-07 潍柴动力股份有限公司 预测硫中毒的方法及设备
JP2020112110A (ja) * 2019-01-15 2020-07-27 日産自動車株式会社 内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0893456A (ja) * 1994-09-20 1996-04-09 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の排気浄化装置
JP2001074727A (ja) * 1999-09-02 2001-03-23 Nissan Motor Co Ltd 燃料中イオウ濃度推定装置
JP2005264808A (ja) * 2004-03-18 2005-09-29 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
CN108361094A (zh) * 2016-12-22 2018-08-03 丰田自动车株式会社 用于内燃机的排气控制设备
CN109690043A (zh) * 2017-03-22 2019-04-26 日立汽车系统株式会社 内燃机的控制装置以及控制方法
JP2020112110A (ja) * 2019-01-15 2020-07-27 日産自動車株式会社 内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置
CN110761883A (zh) * 2019-12-27 2020-02-07 潍柴动力股份有限公司 预测硫中毒的方法及设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108412589B (zh) 内燃机的排气净化装置的异常诊断装置及诊断方法、内燃机系统及其控制方法
JP4729518B2 (ja) NOx触媒の劣化診断装置
US7134274B2 (en) Exhaust gas control apparatus for internal combustion engine
US7509801B2 (en) Exhaust gas control apparatus for internal combustion engine
US20080264037A1 (en) Apparatus for deterioration diagnosis of an oxidizing catalyst
JP4355003B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP5861720B2 (ja) 内燃機関の制御装置
KR101030861B1 (ko) 내연 기관의 배기 정화 시스템
JP4591165B2 (ja) 内燃機関の排気浄化システム
JP2004116332A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP4561656B2 (ja) 内燃機関の触媒温度推定装置
EP3401522B1 (en) Exhaust gas control system for internal combustion engine and method of controlling exhaust gas control system for internal combustion engine
CN111868357A (zh) 废气净化装置、车辆以及废气净化控制装置
JP4811333B2 (ja) 内燃機関の排気浄化システム
RU2640148C2 (ru) СПОСОБ КАЛИБРОВКИ ВЫБРОСОВ NOx НА ВЫХОДЕ ДВИГАТЕЛЯ ИЗ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ И СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ
CN115523040A (zh) 催化器硫中毒控制方法、控制装置、控制系统及存储介质
CN108691612B (zh) 内燃机的排气净化装置
JP4291650B2 (ja) 排気浄化装置
JP2012031761A (ja) 触媒異常診断装置
JP2007162468A (ja) 吸蔵還元型NOx触媒の劣化判定システムおよび劣化判定方法
US9835074B2 (en) Apparatus and method for removing poison of lambda sensor
CN110886638B (zh) 催化器劣化诊断方法及催化器劣化诊断系统
JP3838139B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
US10519840B2 (en) Abnormality diagnosis system for exhaust gas purification apparatus
JP4259360B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20221227