[发明专利]一种柴油氮氧化物存储及催化反应控制策略

权利要求书

1.一种柴油氮氧化物存储及催化反应控制策略，其特征在于，包括如下步骤：

S1：确定氮氧化物催化器贵金属及吸附材料的含量，确定转换效率曲线；

S2：标定发动机原排NOx模型：判断原排模型与实测值的偏差是否超过30％；

S3：催化器再生标定：通过改变燃烧参数，使发动机产生大量还原剂一氧化碳，并判断催化器再生时尾气中一氧化碳是否达到20000ppm；

S4：催化器脱硫标定：判断在步骤S3中催化器再生时尾气中一氧化碳达到20000ppm时，同时催化器内部温度是否保持在600到700℃之间；

S5：驾驶性标定：判断正常驾驶车辆过程中，催化器再生时车辆有无明显顿挫感；

S6：温度控制标定：判断在步骤S4脱硫过程中催化器温度峰值时，增压器是否超温；

S7：根据双数结果得出数据，输入至软件刷进控制单元。

2.根据权利要求1所述的一种柴油氮氧化物存储及催化反应控制策略，其特征在于，根据进气发动机进气混合点的O₂浓度与排气中的NOx浓度成指数函数y＝e^x,建立催化器前端排气系统的NOx排放模型；在发动机台架上运行发动机，把不同发动机转速和发动机扭矩的氧气浓度和NOx浓度记录下来，等效方程如下：

方程两边取对数，则：

REF：EGR阀关的模式；EGR：EGE阀开的模式；AKT：正常模式。将每个工况的EGR阀开和关两种模式的O₂浓度和NOx浓度测出来，可得到α、关EGR阀的NOx浓度和O₂浓度；标定混合点的O₂浓度模型，根据(1)式可得到排气中的NOx浓度；

根据NOx排放模型值与催化器出口端的氮氧传感器测量值建立NOx吸附效率与排气温度和吸附量之间的模型；吸附过程主要是NOx与催化器载体上的涂层里面的碳酸钡(BaCO₃)进行反应，反应方程式如下：

2NO+O₂→2NO₂

4NO₂+2BaCO₃+O₂→2Ba(NO₃)₂+2CO₂

排气温度和吸附量与吸附效率计算公式如下：

3.根据权利要求1所述的一种柴油氮氧化物存储及催化反应控制策略，其特征在于，所述步骤S3中，催化器再生过程是控制发动机的进气量、进气压力、活塞排气冲程的喷油量、喷有角度和节流阀的值使发动机的进气量和喷油量的比例小于柴油理论空燃比14.5，把λ的值控制在0.92左右，发动机会产生大量还原剂CO，利用CO具有还原性的化学特性，将催化器中的NOx还原成N2，整个还原过程保持在10s以内，λ计算公式如下：

4.根据权利要求1所述的一种柴油氮氧化物存储及催化反应控制策略，其特征在于，所述步骤S4中，催化器脱硫过程：首先，通过增加燃油喷射量，减小节气门开度，将催化器内部温度提高至600℃～700℃进行保温；其次将发动机切换到再生模式进行脱硫，脱硫过程中催化器内部温度会不断升高；当催化器内部温度上升到700℃时，发动机从再生模式切换到催化器保温模式。

5.根据权利要求1所述的一种柴油氮氧化物存储及催化反应控制策略，其特征在于，所述步骤S6中，增压器的温度控制方法如下：①废气在循环系统将一部分排气通过EGR阀引入到进气系统，减小流过增压器的热能；②将冷端EGR阀换成热端EGR阀，可承受超过600℃的排气温度；③将塑料进气接管换成铸铁进气接管。