用于柴油发动机的尾气处理系统和方法_2

eSOx操作之间存在间隔，该间隔可以等于各次DeSOx操作之间的间隔，从而将DeSOx操作和DPF再生操作明显分开。当然，本申请的范围也涵盖了在所述多次DeSOx操作中的最后一次DeSOx操作之后立即进行DPF再生操作的情况。
[0038]需要指出，这里所说的“间隔”，可以是发动机运转时间间隔，或装备有该发动机的车辆或其它设备的运行里程间隔。
[0039]图4和5显示了前面描述的尾气处理系统可以执行的DPF再生操作模式。这些操作也构成了根据本申请的尾气处理方法。
[0040]在图4和5中，横坐标表示发动机的累积运行量。如前所述，累积运行量可包括，但不限于，发动机耗用的柴油量，发动机的运转时间，装备有该发动机的车辆或其它设备的运行里程，等等。此外，线LI代表尾气温度，尤其是DOC 3或DPF 4中的温度，线L2代表DPF4中捕集的碳烟量，线L3代表尾气处理系统中聚集的含硫成分量，尤其是DOC 3中、并且可能在DPF 4中聚集的含硫成分量。纵坐标表示线L1、L2和L3的相对级别。
[0041]在图4所示实施方式中，在设定点Rn，DPF再生由控制器5通过将尾气温度、尤其是DPF 4中的尾气温度升高到DPF再生温度而触发。DPF再生被持续一个DPF再生时段。该时段被确定为能够使得DPF 4中捕集的碳烟量通过燃烧而消除到期望的程度，例如，消除80%以上。
[0042]在该DPF再生之前，一或多次DeSOx操作在设定点DeSl、DeS2、Des3…被触发，并且在该DPF再生之后、但在下一次DPF再生之前，后续的一或多次DeSOx操作在相应设定点(只有一个设定点在图4标记为DeSl’ )被触发。
[0043]对于每次DeSOx，尾气温度、尤其是DOC 3中的尾气温度被升高到DeSOx温度，其在图4所示实施方式中低于DPF再生温度。为了消除或解吸附S0x，DeS0x温度可以设置在350 °C至700 °C的范围，优选400 °C至650 °C，最优选400 °C至550 °C。
[0044]与DPF再生类似，DeSOx温度可以通过前面描述的主动加热器件升高。作为更为优选的替代措施，可由控制器5控制发动机I的操作实现，如前所述。
[0045]应指出，用于各次DeSOx操作的DeSOx温度可以彼此相同或不同，或者可以基于控制器5监视的实际条件而改变。
[0046]每次DeSOx操作中的DeSOx温度可以维持一个DeSOx时段。DeSOx时段通常短于DPF再生时段。当前后两次相继的DPF再生操作之间存在多次DeSOx操作时，每个DeSOx时段显著短于DPF再生时段。
[0047]从图4中可以看出，在每次DeSOx操作中，蓄积的含硫成分被消除到预期的程度，如线L3所表示，从而尾气处理系统中的硫负荷降低到非常低的程度。通过这种方式，在DPF再生操作期间，没有大量的含硫成分被释放，因此可以避免白烟。
[0048]在图4所示的实施方式中，DeSOx温度设置为低于DPF再生温度范围。这样，在每次DeSOx操作中，不会烧掉碳烟，而是只在DPF再生操作中去除碳烟，如线L2所表示。
[0049]在本申请的一种改型中，如图5所示，用于一次、多次甚至全部DeSOx操作的DeSOx温度范围设置成与DPF再生温度的范围至少部分地重合，例如DeSOx温度与DPF再生温度相同。根据这种实施方式，在这样的DeSOx操作中，不但蓄积的含硫成分被消除到预期的程度，如线L3所表示，而且一定比例的碳烟被烧掉，如线L2所表示。这样，在执行DPF再生时，只需要烧掉减小了的量的碳烟。因此，同图4中的实施方式相比，DPF再生时段可以缩短。图5中的实施方式的其它方面与图4中的类似，因而不再重复叙述。
[0050]根据一种可行实施方式，控制器5可以调节DeSOx操作中的操作参数，例如DeSOx温度，各DeSOx操作之间的间隔，等等，根据实际情况，并且考虑到一些因素，例如燃油质量，发动机或车辆的运转环境(空气质量，温度，海拔高度，路况，等等)，常规运行状态(低俗或高速，轻载或重载，等等)。计入了所有影响所述间隔的因素的查表可以存储在DeSOx模块中，用以确定该间隔。根据一种可行实施方式(尽管出于成本原因而不是最优选的)，硫传感器可以用于检测DOC 3中的含硫成分量，从而控制器5可以基于硫传感器的检测数据来确定DeSOx的启动。
[0051]根据一种可行实施方式，控制器5可以在图4和5所示的DeSOx操作模式之间进行切换。此外，在一些状况下，例如，当控制器5判断出尾气处理系统中蓄积的含硫成分量很低，或当无硫燃料被使用时，控制器5可以不触发DeSOx操作。
[0052]本领域技术人员可对前面描述的细节做出各种修改。例如，为了更精确地控制DeSOx温度和DPF再生温度，尾气处理系统可以包括温度传感器(未示出)，所述温度传感器连接着控制器5a并且布置在DOC 3上游和/或布置在DOC 3和DPF 4之间和/或布置在DPF 4下游，用于监视在这位部位的排气管2中尾气温度。控制器5可以基于这些检测的温度调节DPF再生操作和DeSOx操作，一方面，要实现有效和高效的DeSOx和DPF再生，另一方面，要保护DOC 3和DPF 4。
[0053]此外，本申请的尾气处理系统和方法可被用于任何配备有DPF并且在尾气系统中有含硫成分沉积的柴油发动机(尾气系统可以带有或不带D0C，或带有其它类型的尾气处理部件)。
[0054]根据本申请，DeSOx操作的触发独立于DPF再生操作，以便独立地减小尾气处理系统中蓄积的含硫成分量。这样，在DPF再生操作期间，可以避免或抑制白烟。
[0055]同时，根据实际条件，DeSOx操作参数可被调节，并且DeSOx操作可被临时禁用。因此，尾气处理系统的灵活性可以提高，并且不会对排放产生负面作用。
[0056]虽然这里参考具体的实施方式描述了本申请，但是本申请的范围并不局限于所示的细节。在不偏离本申请的基本原理的情况下，可针对这些细节做出各种修改。
【主权项】
1.一种用于柴油发动机的尾气处理系统，包括: 颗粒过滤器；和 控制器，其包括颗粒过滤器再生模块，所述颗粒过滤器再生模块构造成在判断出达到了颗粒过滤器再生条件时即启动颗粒过滤器再生操作，所述颗粒过滤器再生操作通过将颗粒过滤器中的尾气温度升高到颗粒过滤器再生温度而实现； 其中，控制器还包括脱硫模块，所述脱硫模块构造成基于尾气处理系统的脱硫要求而相对于所述颗粒过滤器再生操作独立地启动尾气处理系统的脱硫操作，所述脱硫操作通过将尾气处理系统中的尾气温度升高到脱硫温度而实现。2.根据权利要求1所述的尾气处理系统，其中，颗粒过滤器再生模块基于发动机的累积运行量和/或颗粒过滤器两侧的压差确定颗粒过滤器再生条件。3.根据权利要求1或2所述的尾气处理系统，其中，所述脱硫模块在前后两次相继的颗粒过滤器再生操作之间启动一次脱硫操作，该脱硫操作与任何颗粒过滤器再生操作之间存在间隔；或者 所述脱硫模块在前后两次相继的颗粒过滤器再生操作之间启动多次脱硫操作，其中各脱硫操作之间存在间隔、优选规则间隔、例如相等的间隔，并且优选地，颗粒过滤器再生操作与其相邻的脱硫操作之间也存在间隔；并且进一步优选地，各次脱硫操作在相同的脱硫温度下或在不同的脱硫温度下进行。4.根据权利要求1至3中任一项所述的尾气处理系统，其中，颗粒过滤器再生温度在500 °C至850 °C的范围内，优选550 °C至750 °C，最优选600 V至680 V。5.根据权利要求1至4中任一项所述的尾气处理系统，其中，所述脱硫温度在350°C至700°C的范围内，优选400°C至650°C，最优选400°C至550°C。6.根据权利要求1至5中任一项所述的尾气处理系统，其中，所述脱硫温度的范围低于所述颗粒过滤器再生温度的范围，从而在脱硫操作期间颗粒过滤器中捕集的颗粒物不被烧掉；或者 至少一次脱硫温度的范围与所述颗粒过滤器再生温度的范围至少部分地重合，从而在该脱硫操作期间颗粒过滤器中捕集的颗粒物被烧掉一部分。7.根据权利要求1至6中任一项所述的尾气处理系统，其中，所述脱硫模块被构造可临时停用；和/或 所述脱硫模块被构造成能够基于燃油质量、发动机的运转环境和发动机的常规运转状态来调节脱硫操作参数。8.根据权利要求1至7中任一项所述的尾气处理系统，还包括布置在颗粒过滤器上游的氧化催化转化器，其中，所述脱硫模块被构造成去除氧化催化转化器中沉积的含硫成分。9.根据权利要求1至8中任一项所述的尾气处理系统，其中，通过控制发动机的操作或通过使用主动加热器件来升高尾气温度。10.一种用于柴油发动机的尾气处理方法，包括: 在达到发动机的尾气处理系统的颗粒过滤器再生条件时，即通过将颗粒过滤器中的尾气温度升高到颗粒过滤器再生温度而执行颗粒过滤器再生操作；以及 基于尾气处理系统的脱硫要求，相对于所述颗粒过滤器再生操作独立地执行通过将尾气处理系统中的尾气温度升高到脱硫温度而实现的一或多次脱硫操作。
【专利摘要】公开了一种用于柴油发动机的尾气处理系统，其包括颗粒过滤器；和控制器，其包括颗粒过滤器再生模块，所述颗粒过滤器再生模块构造成在判断出达到了颗粒过滤器再生条件时即启动颗粒过滤器再生操作，所述颗粒过滤器再生操作通过将颗粒过滤器中的尾气温度升高到颗粒过滤器再生温度而实现；其中，控制器还包括脱硫模块，所述脱硫模块构造成基于尾气处理系统的脱硫要求而相对于所述颗粒过滤器再生操作独立地启动尾气处理系统的脱硫操作，所述脱硫操作通过将尾气处理系统中的尾气温度升高到脱硫温度而实现。还公开了一种尾气处理方法。根据本申请，可避免白烟。
【IPC分类】F01N3/023, F01N11/00
【公开号】CN105569779
【申请号】CN201410616310
【发明人】H·马库斯, B·沃夫冈, W·安德烈
【申请人】罗伯特·博世有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年11月5日