ES2262060T3 - Sistema de limpieza de gas de escape y metodo de recuperacion del envenenamiento por sox para motor de combustion interna. - Google Patents

Sistema de limpieza de gas de escape y metodo de recuperacion del envenenamiento por sox para motor de combustion interna.

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ES2262060T3 ES04009705T ES04009705T ES2262060T3 ES 2262060 T3 ES2262060 T3 ES 2262060T3 ES 04009705 T ES04009705 T ES 04009705T ES 04009705 T ES04009705 T ES 04009705T ES 2262060 T3 ES2262060 T3 ES 2262060T3
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Masato Tsuzuki
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Abstract

Sistema de limpieza de gas de escape para un motor de combustión interna con un catalizador (16) de NOx dispuesto en un canal (13) de escape para ocluir y reducir NOx en un gas de escape descargado de dicho motor, en el que: una sección (20a) de estimación de la cantidad de oclusión de SOx que estima una cantidad de SOx ocluido en dicho catalizador (16) de NOx; una sección (20b) de control de la razón aire - combustible de escape que controla una razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia dicho catalizador (16) de NOx; una sección (20c) de recuperación del envenenamiento por SOx que hace que el SOx ocluido en dicho catalizador (16) de NOx se libere de él mediante el control de la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia dicho catalizador (16) de NOx para que sea una razón aire - combustible recomendada mediante dicha sección (20b) de control de la razón aire - combustible de escape cuando la cantidad de oclusión de SOx estimada por dicha sección (20a) de estimación de la cantidad de oclusión de SOx supera una cantidad recomendada de oclusión de SOx; y un detector (20d) de la concentración de HC que está dispuesto en dicho canal (13) de escape en una ubicación aguas abajo de dicho catalizador (16) de NOx para detectar una concentración de HC en el gas de escape; caracterizado porque cuando el SOx ocluido en dicho catalizador (16) de NOx se libera por dicha sección (20c) de recuperación del envenenamiento por SOx, dicha sección (20b) de control de la razón aire - combustible de escape controla la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia dicho catalizador (16) de NOx para que esté en un lado más rico de acuerdo con una disminución en dicha cantidad de oclusión de SOx estimada por dicha sección (20a) de estimación de la cantidad de oclusión de SOx, por lo que dicha concentración de HC detectada por dicho detector (20d) de la concentración de HC se ajusta para que sea menor que o igual a una concentración de HC recomendada.

Description

Sistema de limpieza de gas de escape y método de recuperación del envenenamiento por SOx para motor de combustión interna.
Antecedentes de la invención 1. Campo de la invención
La presente invención se refiere a un sistema de limpieza de gas de escape y a un método de recuperación del envenenamiento por SOx para un motor de combustión interna.
2. Descripción de la técnica relacionada
Los catalizadores de NOx de tipo oclusión y reducción (denominados simplemente más adelante en el presente documento "catalizadores de NOx") se han desarrollado para limpiar o purificar óxidos de nitrógeno (NOx) en gases de escape o emisiones expulsadas por motores de combustión interna, en particular de aquellos que realizan combustión pobre. Es decir, en los casos en que la atmósfera alrededor de un catalizador de NOx de este tipo contiene una alta concentración de oxígeno, el catalizador de NOx ocluye el NOx en la emisión o gas de escape, mientras que en los casos en que la atmósfera alrededor del catalizador contiene una baja concentración de oxígeno en presencia de componentes reductores en forma de componentes no quemados (denominados también más adelante en el presente documento "hidrocarburos (HC)") de combustible, el catalizador libera el NOx ocluido en él de modo que el NOx pueda reducirse por los componentes no quemados, limpiando o purificando así el gas de escape. En el catalizador de NOx del tipo de oclusión y reducción, los óxidos de azufre (SOx) en el gas de escape se ocluyen de manera similar al NOx, por lo que la función de purificación del gas de escape por parte del catalizador de NOx podría disminuirse a medida que aumenta la cantidad de oclusión de los óxidos de azufre en el catalizador de NOx. Como resultado, surgen los problemas siguientes; es decir, el NOx en el gas de escape no puede purificarse o eliminarse hasta un alcance satisfactorio, o la función de oxidación del catalizador de NOx disminuye.
En vista de los problemas anteriores, se ha propuesto un control particular (denominado más adelante en el presente documento "control de la recuperación del envenenamiento por SOx") en el que el catalizador de NOx con un aumento de la cantidad de óxidos de azufre (SOx) ocluidos en él se eleva en su temperatura y al mismo tiempo se expone a una atmósfera que incluye una mezcla de aire - combustible de una razón aire - combustible recomendada en presencia de HC, de modo que se obligue al SOx ocluido en el catalizador de NOx a liberarse o resorberse de él, recuperando así la función de limpieza o purificación de NOx del gas de escape por parte del catalizador de NOx (por ejemplo, véase un primer documento de patente: solicitud de patente japonesa abierta a consulta por el público número 07-217474).
Sin embargo, se genera sulfuro de hidrógeno de acuerdo con la liberación del SOx ocluido en el catalizador de NOx, dando como resultado otro problema en que el gas de escape emitido a la atmósfera produce un hedor nauseabundo o un olor desagradable. Con el fin de hacer frente a tal problema, se han descrito técnicas en las que, con el fin de evitar que una gran cantidad de SOx se genere en un corto período de tiempo durante el proceso de liberación del SOx del catalizador de NOx, se controla el funcionamiento de un motor de combustión interna de manera que se contenga el grado de liberación de SOx basándose en la cantidad de oclusión de SOx en el catalizador de NOx (por ejemplo, véanse un segundo y tercer documento de patente: Solicitudes de patente japonesa abiertas a consulta por el público números 2000-161107 y 2001-304020).
La función de purificación y la función de oxidación del gas de escape por parte del catalizador de NOx están disminuidas por el SOx que se ocluye en el catalizador de NOx y, por tanto, es necesario liberar el SOx ocluido del catalizador de NOx bajo la acción del control de la recuperación del envenenamiento por SOx. Aquí, debe observarse que la función de oxidación del catalizador de NOx varía de acuerdo con la cantidad de SOx ocluido en el catalizador de NOx. En consecuencia, suponiendo que la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx en el transcurso del control de la recuperación del envenenamiento por SOx es constante o se fija para que sea una razón aire - combustible recomendada, los HC en el gas de escape podrían emitirse o descargarse hacia la atmósfera sin limpiarse o purificarse a través de la oxidación por el catalizador de NOx, dando así lugar a un humo blanco.
El documento US 6.199.372 B1 describe un aparato y un método para regenerar un catalizador de NOx para un motor diesel que puede regenerar el catalizador de NOx que tienen un rendimiento inferior debido al SOx acumulado. Para estos fines, el aparato de regeneración incluye un catalizador de NOx en una tubería de escape, una boquilla de adición de combustible reductor, una válvula de control de la velocidad de flujo para controlar una velocidad de alimentación del combustible reductor suministrado a la boquilla de adición del combustible reductor, un sensor de la temperatura de entrada del catalizador de NOx y una unidad de control de la regeneración para calcular la cantidad de SOx tomada en el catalizador de NOx durante un período de tiempo en el que la temperatura de entrada no es superior a un valor predeterminado con una instrucción de velocidad de alimentación cero dada a la válvula de control de flujo, y para producir una instrucción para suministrar una cantidad de combustible reductor que es mayor que una cantidad predeterminada del mismo que es adecuada para el estado de funcionamiento del motor diesel cuando la temperatura de entrada supera un valor predeterminado y comienza a añadirse el combustible reductor.
Sumario de la invención
La presente invención se ha realizado en vista de los problemas nombrados anteriormente, y tiene por objeto proporcionar un sistema de limpieza del gas de escape y un método de recuperación del envenenamiento por SOx para un motor de combustión interna equipado con un catalizador de NOx adaptado para ocluir y reducir el NOx en un gas de escape, y que puede evitar que una gran cantidad de HC se descargue a la atmósfera, conteniendo así la generación de humo blanco cuando el SOx ocluido en el catalizador de NOx se libera bajo el control de la recuperación del envenenamiento por SOx.
La presente invención centra su atención en una cantidad de SOx ocluido en un catalizador de NOx con el fin de resolver los problemas mencionados anteriormente. En particular, debe prestarse atención al hecho de que la función de oxidación del catalizador de NOx disminuye a medida que aumenta la cantidad de SOx ocluido en el catalizador de NOx.
Por tanto, según un aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de limpieza de gas de escape para un motor de combustión interna con un catalizador de NOx dispuesto en un canal de escape para ocluir y reducir NOx en un gas de escape descargado del motor. El sistema de limpieza de gas de escape comprende: una sección de estimación de la cantidad de oclusión de SOx que estima una cantidad de SOx ocluido en el catalizador de NOx; una sección de control de la razón aire - combustible de escape que controla una razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx; una sección de recuperación del envenenamiento por SOx que hace que el SOx ocluido en el catalizador de NOx se libere de él mediante el control de la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx para que sea una razón aire - combustible recomendada mediante la sección de control de la razón aire - combustible de escape cuando la cantidad de oclusión de SOx estimada por la sección de estimación de la cantidad de oclusión de SOx se hace mayor que una cantidad recomendada de oclusión de SOx; y un detector de la concentración de HC que está dispuesto en el canal de escape en una ubicación aguas abajo del catalizador de NOx para detectar una concentración de HC en el gas de escape. Cuando el SOx ocluido en el catalizador de NOx se libera por la sección de recuperación del envenenamiento por SOx, la sección de control de la razón aire - combustible de escape controla la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx para que esté en un lado más rico de acuerdo con una disminución en la cantidad de oclusión de SOx estimada por la sección de estimación de la cantidad de oclusión de SOx, por lo que la concentración de HC detectada pro el detector de la concentración de HC se ajusta para que sea menor que o igual a una concentración de HC recomendada.
Tal como se estableció anteriormente, el catalizador de NOx limpia o purifica el gas de escape ocluyendo en él el NOx en el gas de escape cuando la atmósfera alrededor del catalizador está en un estado de alta concentración de oxígeno, y reduciendo el NOx ocluido en el catalizador cuando la atmósfera alrededor del catalizador está en un estado de baja concentración de oxígeno con la existencia de componentes no quemados de combustible que son componentes reductores. Por otra parte, el SOx en el gas de escape también se ocluye en el catalizador de NOx, por lo que la función de purificación y la función de oxidación del gas de escape por parte del catalizador de NOx disminuye a medida que aumenta la cantidad de oclusión de SOx.
En consecuencia, con el fin de liberar el SOx ocluido en el catalizador de NOx de él, la sección de recuperación del envenenamiento por SOx lleva a cabo un control de la recuperación del envenenamiento por SOx. Específicamente, el control de la recuperación del envenenamiento por SOx se lleva a cabo cuando la cantidad de oclusión de SOx en el catalizador de NOx estimada por la sección de estimación de la cantidad de oclusión de SOx se hace mayor que la cantidad de oclusión de SOx recomendada. Por tanto, la cantidad de oclusión de SOx recomendada es un umbral para determinar que el catalizador de NOx debe someterse al control de la recuperación del envenenamiento por SOx, y se decide o se obtiene a partir de la capacidad del catalizador de NOx, o similares.
Aquí, la sección de estimación de la cantidad de oclusión de SOx estima la cantidad de SOx ocluido en el catalizador de NOx basándose en el tiempo de funcionamiento del motor de combustión interna, la concentración de azufre en el combustible, etc. La sección de estimación de la cantidad de oclusión de SOx estima no sólo una cantidad creciente del SOx que se está ocluyendo en el catalizador de NOx de acuerdo con el funcionamiento del motor de combustión interna, sino también una cantidad decreciente del SOx que se libera del catalizador de NOx bajo el control de la recuperación del envenenamiento por SOx. La cantidad decreciente de oclusión de SOx se estima a partir de la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx en el transcurso del control de la recuperación del envenenamiento por SOx, el período de tiempo durante el cual se lleva a cabo el control de la recuperación del envenenamiento por SOx, etc.
Cuando se realiza el control de la recuperación del envenenamiento por SOx, la sección de control de la razón aire - combustible de escape controla la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx para que sea una razón aire - combustible recomendada, por lo que se suministran hidrocarburos (HC) en la forma de un agente reductor al catalizador de NOx. Como resultado, el SOx ocluido en el catalizador de NOx puede liberarse o resorberse de él. Por tanto, la razón aire - combustible recomendada es una razón aire - combustible del gas de escape para suministrar al catalizador de NOx una cantidad de HC necesaria para liberar el SOx ocluido en el catalizador de NOx de él. Aquí, el control sobre la razón aire - combustible del gas de escape mediante la sección de control de la razón aire - combustible de escape se lleva a cabo añadiendo combustible al gas de escape, o ajustando la cantidad y el ritmo del combustible que va a inyectarse en las cámaras de combustión del motor de combustión interna, o similares. En este caso, sin embargo, la función de oxidación del catalizador de NOx varía de acuerdo con la cantidad de SOx ocluido en el catalizador de NOx. Por tanto, si la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx es constante, surge el temor de que los HC en el gas de escape podrían descargarse a la atmósfera sin oxidarse en el catalizador de NOx, porque la función de oxidación del catalizador de NOx se disminuye cuando hay una gran cantidad de SOx ocluido en el catalizador de NOx.
En consecuencia, cuando se controla la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx en el transcurso del control de la recuperación del envenenamiento por SOx, la sección de control de la razón aire - combustible de escape controla la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx para que esté en un lado más rico de acuerdo con una disminución de la cantidad estimada de oclusión de SOx de manera que se evite que una gran cantidad de HC se incluya en el gas de escape que fluye fuera del catalizador de NOx. Esto sirve para hacer que la concentración de HC detectada por el detector de la concentración de HC sea menor que o igual a la concentración de HC recomendada. Aquí, la concentración de HC recomendada es una concentración de HC permitida en el gas de escape que fluye fuera del catalizador de NOx. La concentración de HC recomendada se decide dependiendo de la condición de que el humo blanco se genere por la gran cantidad de HC en el caso de alta concentración de HC en el gas de escape.
La cantidad de SOx ocluido en el catalizador de NOx disminuye gradualmente por la ejecución del control de la recuperación del envenenamiento por SOx, por lo que la función de oxidación del catalizador de NOx se recupera gradualmente también. En consecuencia, en los casos en que la función de oxidación del catalizador de NOx todavía es baja, es decir, en el instante en que comienza el control de la recuperación del envenenamiento por SOx, la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx se controla para que esté en un lado pobre, y la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx se controla para que sea más rica a medida que la función de oxidación del catalizador de NOx se recupera gradualmente, es decir, disminuye la cantidad de oclusión de SOx en el catalizador de NOx, por lo que puede suministrarse una cantidad de HC que corresponde a la función de oxidación del catalizador de NOx al catalizador de NOx. Como resultado, la concentración de HC en el gas de escape que fluye fuera del catalizador de NOx puede contenerse hasta la concentración de HC recomendada o inferior, haciendo así posible contener una gran cantidad de HC que se descargue o emita a la atmósfera.
Preferiblemente, durante el tiempo en que el SOx ocluido en el catalizador de NOx se libera de él bajo el control de la recuperación del envenenamiento por SOx, cuando la concentración de HC detectada por el detector de la concentración de HC supera una concentración de HC de prevención de humo blanco recomendada, la sección de control de la razón aire - combustible de escape puede corregir la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx para que esté en un lado más pobre.
Es decir, en el sistema de limpieza del gas de escape mencionado anteriormente para un motor de combustión interna, la descarga de una gran cantidad de HC a la atmósfera se contiene por la concentración de HC del gas de escape detectada por el detector de la concentración de HC que se controla a la concentración de HC recomendada o inferior. En tal estado, si la concentración de HC detectada por el detector de la concentración de HC es inferior que, pero próxima a la concentración de HC recomendada, habrá un temor de generar humo blanco cuando la cantidad de HC expulsada del motor de combustión interna se aumente repentinamente debido a un cambio repentino en el estado de funcionamiento del motor de combustión interna o similares. Por tanto, cuando la concentración de HC del gas de escape detectada por el detector de la concentración de HC, aun cuando sea inferior a la concentración de HC recomendada, supere la concentración de HC de prevención de humo blanco, que podría producir la generación de humo blanco, la sección de control de la razón aire - combustible de escape corrige la razón aire - combustible del gas de escape hacia un lado pobre de manera que haga que sea una razón aire - combustible más apropiada. Esto se debe a que puede hacerse la determinación de que la razón aire - combustible del gas de escape se controle hacia un lado excesivamente rico en el control mencionado anteriormente de hacer que la razón aire - combustible del gas de escape esté en un lado más rico de acuerdo con una disminución en la cantidad de oclusión de SOx.
Por consiguiente, cuando hay temor de que pueda generarse humo blanco dependiendo del estado de funcionamiento del motor de combustión interna o similares, aun cuando la concentración de HC del gas de escape sea menor que o igual a la concentración de HC recomendada, la razón aire - combustible del gas de escape se corrige hacia un lado más pobre en el control de la razón aire - combustible del gas de escape por la sección de control de la razón aire - combustible de escape. Como resultado, es posible evitar la descarga de una gran cantidad de HC a la atmósfera para contener así la generación de humo blanco de una manera más fidedigna.
Con el fin de resolver los problemas mencionados anteriormente, según otro aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de limpieza del gas de escape para un motor de combustión interna con un catalizador de NOx dispuesto en un canal de escape para ocluir y reducir NOx en un gas de escape descargado del motor. El sistema comprende: una sección de estimación de la cantidad de oclusión de SOx que estima una cantidad de SOx ocluido en el catalizador de NOx; una sección de control de la razón aire - combustible de escape que controla una razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx; una sección de recuperación del envenenamiento por SOx que hace que el SOx ocluido en el catalizador de NOx se libere de él mediante el control de la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx para que sea una razón aire - combustible recomendada mediante la sección de control de la razón aire - combustible de escape cuando la cantidad de oclusión de SOx estimada por la sección de estimación de la cantidad de oclusión de SOx se hace mayor que una cantidad recomendada de oclusión de SOx; y un detector de la concentración de HC que está dispuesto en el canal de escape en una ubicación aguas abajo del catalizador de NOx para detectar una concentración de HC en el gas de escape. Cuando el SOx ocluido en el catalizador de NOx se libera por la sección de recuperación del envenenamiento por SOx, la sección de control de la razón aire - combustible de escape controla la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx para que esté en un lado más rico de acuerdo con una disminución en la cantidad de oclusión de SOx estimada por la sección de estimación de la cantidad de oclusión de SOx, y cuando la concentración de HC detectada por el detector de la concentración de HC supera una concentración de HC de limitación de humo blanco recomendada durante el control, la sección de control de la razón aire - combustible de escape corrige la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx para que esté en un lado más pobre.
Aquí, hay una relación entre la cantidad de oclusión de SOx estimada y la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx cuando el SOx ocluido en el catalizador de NOx se libera de él mediante la sección de recuperación del envenenamiento por SOx, tal como se ha establecido anteriormente. Es decir, la liberación del SOx ocluido del catalizador de NOx se lleva a cabo haciendo que la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx esté en un lado más rico de acuerdo con una disminución en la cantidad del SOx ocluido en el catalizador de NOx. En este caso, sin embargo, cuando la concentración de HC detectada por el detector de la concentración de HC supera la concentración de HC de limitación de humo blanco, la sección de control de la razón aire - combustible de escape realiza la corrección de retornar la razón aire - combustible del gas de escape hacia un lado más pobre en el control de hacer que la razón aire - combustible del gas de escape esté en un lado más rico. Con esta corrección, se hace que la razón aire - combustible del gas de escape, que se ha controlado una vez para que sea una razón aire - combustible de lado excesivamente rico, sea una razón aire - combustible apropiada con menos temor a que una gran cantidad de HC pueda descargarse a la atmósfera para generar humo blanco. Por tanto, la concentración de HC de limitación de humo blanco es un umbral para la concentración de HC que se decide por la condición de la generación de humo blanco debido a que la concentración de HC del gas de escape se vuelve alta.
Con esto, se suministra al catalizador de NOx una cantidad de HC que corresponde a la función de oxidación del catalizador de NOx, y cuando la concentración de HC del gas de escape supera la concentración de HC de limitación de humo blanco, se lleva a cabo la corrección de retorno de la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx hacia un lado más pobre. Como consecuencia, la concentración de HC en el gas de escape que fluye fuera del catalizador de NOx puede contenerse para que sea menor que o igual a la concentración de HC de limitación de humo blanco, por encima de la cual podría generarse humo blanco, por lo que es posible contener una gran cantidad de HC que se descargue a la atmósfera, evitando así la generación de humo blanco.
Aquí, cuando la frecuencia de correcciones realizadas por la sección de control de la razón aire - combustible de escape para controlar que la razón aire - combustible del gas de escape esté en un lado más pobre, es mayor que o igual a una frecuencia recomendada (es decir, un número de correcciones recomendado), o cuando una cantidad de corrección de la razón aire - combustible del gas de escape en la corrección mencionada anteriormente se hace mayor que una cantidad de corrección recomendada, la cantidad de oclusión de SOx estimada por la sección de estimación de la cantidad de oclusión de SOx se corrige en un sentido creciente.
La corrección mencionada anteriormente de hacer que la razón aire - combustible del gas de escape esté en un lado más pobre se lleva a cabo en el transcurso del control de hacer que la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx esté en un lado más rico de acuerdo con una disminución en la cantidad de oclusión de SOx en el catalizador de NOx para liberar el SOx ocluido en el catalizador de NOx de él. Aquí, debe entenderse que esta corrección se lleva a cabo cuando se determina que la razón aire - combustible del gas de escape controlada por la sección de control de la razón aire - combustible de escape se ha hecho que esté en un lado excesivamente rico. Por tanto, tal corrección que se está llevando a cabo significa que la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx podría caer fuera de, o de hecho está fuera de, el intervalo de una razón aire - combustible apropiada.
La razón para producir tal situación se considera tal como sigue: en el control de la razón aire - combustible del gas de escape llevada a cabo por la sección de control de la razón aire - combustible de escape, la cantidad de oclusión de SOx estimada por la sección de estimación de la cantidad de oclusión de SOx es inferior a la cantidad de SOx realmente ocluida en el catalizador de NOx. Es decir, se considera que la cantidad de oclusión de SOx estimada por la sección de estimación de la cantidad de oclusión de SOx es inferior que la cantidad de oclusión de SOx real y, por tanto, se determina que la función de oxidación del catalizador de NOx sigue siendo excesiva, como resultado de lo cual, la sección de control de la razón aire - combustible de escape controla la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx para que esté en un lado excesivamente rico, por lo que se lleva a cabo la corrección mencionada anteriormente.
Se considera que cuando se lleva a cabo la corrección mencionada anteriormente a la frecuencia recomendada o mayor, en otras palabras, cuando la corrección para controlar la razón aire - combustible del gas de escape hacia un lado más pobre se lleva a cabo a la frecuencia recomendada o mayor, hay una alta probabilidad de que la cantidad de oclusión de SOx estimada por la sección de estimación de la cantidad de oclusión de SOx sea menor que la cantidad de oclusión de SOx real. En consecuencia, se elimina una diferencia entre la cantidad de oclusión de SOx estimada por la sección de estimación de la cantidad de oclusión de SOx y la cantidad de oclusión de SOx real realizando la corrección de aumentar la cantidad de oclusión de SOx estimada por la sección de estimación de la cantidad de oclusión de SOx, por lo que la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx puede estimarse más exactamente. Por tanto, la frecuencia recomendada mencionada anteriormente es un umbral para determinar que hay una alta probabilidad de que se lleve a cabo la corrección mencionada anteriormente que resulta de que la cantidad de oclusión de SOx estimada por la sección de estimación de la cantidad de oclusión de SOx es inferior a la cantidad de oclusión de SOx real.
Aquí, un parámetro para determinar que hay una alta probabilidad de que se lleve a cabo la corrección mencionada anteriormente que resulta de que la cantidad de oclusión de SOx estimada por la sección de estimación de la cantidad de oclusión de SOx es inferior que la cantidad de oclusión de SOx real puede ser una cantidad de corrección en la corrección mencionada anteriormente, es decir, una cantidad de variación de la razón aire - combustible requerida cuando la razón aire - combustible del gas de escape se hace retornar hacia la razón aire - combustible de lado más pobre. Cuando la cantidad de oclusión de SOx estimada por la sección de estimación de la cantidad de oclusión de SOx es excesivamente pequeña, la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx da como resultado una razón aire - combustible de lado excesivamente rico, por lo que la concentración de HC del gas de escape se vuelve alta.
En consecuencia, se considera que cuando la cantidad de corrección en la corrección mencionada anteriormente es más que una cantidad de corrección recomendada, hay una alta probabilidad de que la cantidad de oclusión de SOx estimada por la sección de estimación de la cantidad de oclusión de SOx sea inferior que la cantidad de oclusión de SOx real y, por tanto, la cantidad de oclusión de SOx estimada por la sección de estimación de la cantidad de oclusión de SOx se corrige en un sentido creciente. Con esto, es posible eliminar la diferencia entre la cantidad de oclusión de SOx estimada por la sección de estimación de la cantidad de oclusión de SOx y la cantidad de oclusión de SOx real, por lo que la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx puede estimarse con un mayor grado de exactitud. Aquí, la cantidad de corrección recomendada mencionada anteriormente es un umbral para determinar que hay una alta probabilidad de que se lleve a cabo la corrección mencionada anteriormente que resulta de que la cantidad de oclusión de SOx estimada por la sección de estimación de la cantidad de oclusión de SOx es inferior que la cantidad de oclusión de SOx real.
En un aspecto adicional de la presente invención, los problemas mencionados anteriormente pueden resolverse mediante un método de recuperación del envenenamiento por SOx para un motor de combustión interna para recuperar del envenenamiento por SOx a un catalizador de NOx mediante el control de una razón aire - combustible de un gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx dispuesto en un canal de escape del motor de combustión interna para que sea una razón aire - combustible recomendada para liberar así el SOx ocluido en el catalizador de NOx de él. El método comprende: una etapa de estimación de la cantidad de oclusión de SOx para estimar una cantidad de SOx ocluido en el catalizador de NOx; una etapa de recuperación del envenenamiento por SOx para liberar el SOx ocluido en el catalizador de NOx de él, haciendo que un gas de escape de una razón aire - combustible recomendada fluya hacia el catalizador de NOx; una etapa de detección de la concentración de HC para detectar una concentración de HC en el gas de escape en una ubicación aguas abajo del catalizador de NOx; y una etapa de control de la concentración de HC para controlar la concentración de HC detectada en la etapa de detección de la concentración de HC para que sea menor que o igual a una concentración de HC recomendada ajustando la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx en la etapa de recuperación del envenenamiento por SOx para que esté en un lado más rico de acuerdo con la cantidad decreciente de oclusión de SOx estimada en la etapa de estimación de la cantidad de oclusión de SOx.
En la etapa de control de la recuperación del envenenamiento por SOx de la presente invención, mediante el control de la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx para que sea la razón aire - combustible recomendada, se suministran hidrocarburos (HC) en la forma de un agente reductor al catalizador de NOx, por lo que el SOx ocluido en el catalizador de NOx se libera o se desorbe de él. Aquí, obsérvese que la razón aire - combustible recomendada es una razón aire - combustible del gas de escape para suministrar al catalizador de NOx una cantidad de HC necesaria para liberar el SOx ocluido en el catalizador de NOx de él.
Preferiblemente, en la etapa de estimación de la cantidad de oclusión de SOx de la presente invención, la cantidad del SOx que se está ocluyendo en el catalizador de NOx se estima basándose en el tiempo de funcionamiento del motor de combustión interna y en la concentración de azufre en el combustible, y la cantidad de oclusión de SOx disminuida por el SOx liberado o desorbido del catalizador de NOx también se estima basándose en la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx en la etapa de recuperación del envenenamiento por SOx, o el período de tiempo durante el cual se lleva a cabo la etapa de recuperación del envenenamiento por SOx, o similares.
En la etapa de control de la concentración de HC de la presente invención, se controla la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx en la etapa de recuperación del envenenamiento por SOx para que esté en un lado más rico de acuerdo con la cantidad decreciente de oclusión de SOx estimada en la etapa de estimación de la cantidad de oclusión de SOx. Esto es equivalente en significado a que la sección de control de la razón aire - combustible de escape controla la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx para que esté en un lado más rico de acuerdo con una disminución en la cantidad de oclusión de SOx estimada. Esto sirve para hacer que la concentración de HC detectada en la etapa de detección de la concentración de HC sea menor que o igual a la concentración de HC recomendada. Aquí, además, la concentración de HC recomendada es una concentración de HC permitida en el gas de escape que fluye fuera del catalizador de NOx.
Con esto, la concentración de HC en el gas de escape que fluye fuera del catalizador de NOx en la etapa de recuperación del envenenamiento por SOx puede contenerse hasta la concentración de HC recomendada o inferior, haciendo así posible contener que una gran cantidad de HC se descargue o emita a la atmósfera.
Preferiblemente, en la presente invención, puede proporcionarse una etapa de corrección de la razón aire - combustible para corregir la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx en la etapa de recuperación del envenenamiento por SOx para que esté en un lado más pobre cuando la concentración de HC detectada en la etapa de detección de la concentración de HC supera una concentración de HC de prevención de humo blanco recomendada.
Aquí, obsérvese que la concentración de HC de prevención de humo blanco, aunque inferior que la concentración de HC recomendada, es una concentración de HC que podría conducir a la generación de humo blanco si la cantidad de HC expulsada del motor de combustión interna se aumentara repentinamente debido a un cambio repentino en el estado de funcionamiento del motor de combustión interna o similares.
Por tanto, cuando la concentración de HC del gas de escape, aun cuando sea menor o igual que la concentración de HC recomendada mencionada anteriormente, supera la concentración de HC de prevención de humo blanco, la razón aire - combustible del gas de escape en la etapa de recuperación del envenenamiento por SOx se corrige hacia un lado más pobre. Como resultado, es posible evitar la descarga de una gran cantidad de HC a la atmósfera para contener así la generación de humo blanco de una manera más fidedigna.
Todavía en un aspecto adicional de la presente invención, se proporciona un método de recuperación del envenenamiento por SOx para un motor de combustión interna para recuperar del envenenamiento por SOx a un catalizador de NOx mediante el control de una razón aire - combustible de un gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx dispuesto en un canal de escape del motor de combustión interna para que sea una razón aire - combustible recomendada para liberar así el SOx ocluido en el catalizador de NOx de él. El método comprende: una etapa de estimación de la cantidad de oclusión de SOx para estimar una cantidad de SOx ocluido en el catalizador de NOx; una etapa de recuperación del envenenamiento por SOx para liberar el SOx ocluido en el catalizador de NOx de él haciendo que un gas de escape de una razón aire - combustible recomendada fluya hacia el catalizador de NOx; una etapa de detección de la concentración de HC para detectar una concentración de HC en el gas de escape en una ubicación aguas abajo del catalizador de NOx; una etapa de control de la razón aire - combustible de escape para controlar la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx en la etapa de recuperación del envenenamiento por SOx para que esté en un lado más rico de acuerdo con la cantidad decreciente de oclusión de SOx estimada en la etapa de estimación de la cantidad de oclusión de SOx; y una etapa de corrección de la razón aire - combustible para corregir la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx para que esté en un lado más pobre cuando la concentración de HC detectada en la etapa de detección de la concentración de HC supera una concentración de HC de limitación de humo blanco recomendada.
Con esto, se suministra al catalizador de NOx una cantidad de HC que corresponde a la función de oxidación del catalizador de NOx, y cuando la concentración de HC del gas de escape supera la concentración de HC de limitación de humo blanco, se lleva a cabo la corrección de retorno de la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx hacia el lado más pobre. Por consiguiente, la concentración de HC en el gas de escape que fluye fuera del catalizador de NOx puede contenerse para que sea menor que o igual a la concentración de HC de limitación de humo blanco por encima de la cual podría generarse humo blanco, por lo que es posible contener que una gran cantidad de HC se descargue a la atmósfera, evitando así la generación de humo blanco.
Aquí, obsérvese que la concentración de HC de limitación de humo blanco es un umbral para la concentración de HC que se decide por la condición de la generación de humo blanco debido a que la concentración de HC del gas de escape se vuelve alta.
Preferiblemente, en la presente invención, puede proporcionarse una etapa de corrección de la cantidad de oclusión de SOx estimada para llevar a cabo la corrección de aumentar la cantidad de oclusión de SOx estimada en la etapa de estimación de la cantidad de oclusión de SOx cuando la corrección de la razón aire - combustible del gas de escape hacia el lado más pobre en la etapa de corrección de la razón aire - combustible se lleva a cabo a la frecuencia recomendada o mayor, o cuando la cantidad de corrección de la razón aire - combustible del gas de escape en la etapa de corrección de la razón aire - combustible se hace mayor que una cantidad de corrección recomendada.
Se considera que cuando se lleva a cabo la corrección mencionada anteriormente a la frecuencia recomendada o mayor, o cuando la cantidad de corrección en la corrección mencionada anteriormente es mayor que la cantidad de corrección recomendada, hay una alta probabilidad de que la cantidad de oclusión de SOx estimada por la etapa de estimación de la cantidad de oclusión de SOx sea inferior que la cantidad de oclusión de SOx real. En consecuencia, se elimina una diferencia entre la cantidad de oclusión de SOx estimada en la etapa de estimación de la cantidad de oclusión de SOx y la cantidad de oclusión de SOx real realizando la corrección de aumentar la cantidad de oclusión de SOx estimada en la etapa de estimación de la cantidad de oclusión de SOx, por lo que la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx puede estimarse con un mayor grado de exactitud. Aquí, obsérvese que cada una de la frecuencia recomendada mencionada anteriormente y la cantidad de corrección recomendada mencionada anteriormente es un umbral para determinar que hay una alta probabilidad de que se lleve a cabo la corrección mencionada anteriormente que resulta de que la cantidad de oclusión de SOx estimada en la etapa de estimación de la cantidad de oclusión de SOx es inferior que la cantidad de oclusión de SOx
real.
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El anterior y otros objetos, características y ventajas de la presente invención se harán evidentes más fácilmente para los expertos en la técnica a partir de la siguiente descripción detallada de las realizaciones preferidas de la presente invención tomadas junto con los dibujos adjuntos.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es un diagrama de bloques que muestra la construcción esquemática de un sistema de limpieza del gas de escape según la presente invención y un motor de combustión interna y su sistema de control, incluyendo el sistema de limpieza del gas de escape.
La figura 2 es un diagrama de flujo que muestra el control de la razón aire - combustible de un gas de escape que fluye hacia un catalizador de NOx en el momento del control de la recuperación del envenenamiento por SOx para el catalizador de NOx en el sistema de limpieza del gas de escape según una realización de la presente invención.
La figura 3 es un segundo diagrama de flujo que muestra el control de la razón aire - combustible de un gas de escape que fluye hacia un catalizador de NOx en el momento del control de la recuperación del envenenamiento por SOx para el catalizador de NOx en el sistema de limpieza del gas de escape según otra realización de la presente invención.
Descripción de las realizaciones preferidas
A continuación en el presente documento, se describirán en detalle las realizaciones preferidas de un sistema de limpieza del gas de escape para un motor de combustión interna según la presente invención, mientras se hace referencia a los dibujos adjuntos.
Primera realización
La figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra la construcción esquemática de un sistema de limpieza del gas de escape para el que se aplica la presente invención, junto con un motor de combustión interna y su sistema de control, incluyendo el sistema de limpieza del gas de escape.
El motor de combustión interna (también denominado más adelante en el presente documento simplemente motor), designado generalmente en el número de referencia 1, es un motor de cuatro tiempos que tiene cuatro cilindros 2. El motor 1 se proporciona con válvulas 3 de inyección de combustible, una para cada cilindro 2, para inyectar directamente combustible a una cámara de combustión de cada cilindro 2. Las válvulas 3 de inyección de combustible respectivas están conectadas con un acumulador 4 que sirve para acumular o presurizar el combustible a una presión recomendada. El acumulador 4 está en comunicación con una bomba 6 de combustible a través de una tubería 5 de suministro de combustible.
Un colector 7 de entrada está conectado con el motor o motor 1 de tal manera que está en comunicación con las cámaras de combustión de los cilindros 2 respectivos a través de los orificios de entrada (no ilustrados), respectivamente. Aquí, la comunicación entre la cámara de combustión de cada cilindro 2 y su orificio de entrada asociado está controlada por la apertura y el cierre de una válvula de entrada asociada (no ilustrada). El colector 7 de entrada está conectado con una tubería 8 de entrada a la que está unida un medidor 9 del flujo de aire para generar una señal eléctrica que corresponde a la masa del aire de entrada que fluye a través de la tubería 8 de entrada. Una válvula 10 reguladora está dispuesta en la tubería 8 de entrada en una ubicación inmediatamente aguas arriba del colector 7 de entrada para ajustar la velocidad de flujo de la entrada del aire que fluye a través de la tubería 8 de entrada. Unido a la válvula 10 reguladora hay un accionador 11 regulador en forma de un motor paso a paso o similar para accionar la válvula 10 reguladora para que se abra y se cierre.
Aquí, el suministro se hace por un sobrealimentador 17 centrífugo (turbosobrealimentador) que está adaptado para impulsarse por una fuente de transmisión en la forma de la energía del gas de escape procedente de los cilindros 2 respectivos para comprimir el aire de entrada suministrado desde la tubería 8 de entrada hasta los cilindros 2 respectivos. El sobrealimentador 17 centrífugo tiene un alojamiento 17a de compresor dispuesto en la tubería 8 de entrada en una ubicación entre el medidor 9 del flujo de aire y la válvula 10 reguladora, y un interenfriador 18 para enfriar el aire de entrada que se ha elevado hasta una temperatura alta por la compresión del mismo en el alojamiento 17a de compresor, está instalado en la tubería 8 de entrada en una ubicación aguas abajo del alojamiento 17a de compresor.
Por otra parte, un colector 12 de salida está conectado con el motor 1 estando sus conductos derivados en comunicación con las cámaras de combustión de los cilindros 2 respectivos a través de los orificios de salida, respectivamente. Aquí, la comunicación entre la cámara de combustión de cada cilindro 2 y su orificio de salida asociado está controlada por la apertura y el cierre de una válvula de salida (no ilustrada). Además, una válvula 30 de adición de combustible para añadir combustible al gas de escape que fluye en el colector 12 de salida está instalada en el colector 12 de salida.
El colector 12 de salida está conectado con un alojamiento 17b de turbina del sobrealimentador 17 centrífugo, que, a su vez, está conectado con un extremo de una tubería 13 de salida que está conectada, en el otro extremo de la misma, con un silenciador (no mostrado). Además, un catalizador 16 de NOx está instalado en la tubería 13 de salida en una ubicación aguas abajo del alojamiento 17b de turbina para limpiar o purificar el gas de escape descargado del motor de combustión interna ocluyendo y reduciendo el NOx en el gas de escape. Aquí, obsérvese que puede utilizarse un filtro con un catalizador de NOx llevado en él para capturar materiales particulados en el gas de escape, en lugar del catalizador 16 de NOx.
Además, una válvula 14 reguladora de salida está dispuesta en la tubería 13 de salida en una ubicación aguas abajo del catalizador 16 de NOx para ajustar la velocidad de flujo del gas de escape que pasa a través de la tubería 13 de salida. Unido a la válvula 14 reguladora de salida hay un accionador 15 regulador en la forma de un motor paso a paso o similar para accionar la válvula 14 reguladora de salida para que se abra y se cierre.
Aquí, las válvulas 3 de inyección de combustible y la válvula 30 de adición de combustible se hacen funcionar para abrirse y cerrarse mediante señales de control procedentes de una unidad 20 de control electrónica (denominada más adelante en el presente documento ECU). Es decir, el tiempo de inyección y la cantidad de inyección de combustible en cada una de las válvulas 3 de inyección de combustible y la válvula 30 de adición de combustible están controlados para cada válvula mediante comandos de la ECU 20.
Además, un sensor 19 de apertura del acelerador está conectado eléctricamente a la ECU 20, de modo que la ECU 20 recibe una señal del sensor 19 representativa del grado de apertura o depresión de un pedal de acelerador, y calcula, basándose en eso, la potencia del motor y similares requerida por el motor 1 de combustión interna. Además, un sensor 33 de la posición del cigüeñal está conectado eléctricamente a la ECU 20, de modo que la ECU 20 recibe una señal procedente del sensor 33 representativa del ángulo de rotación de un eje motor o cigüeñal del motor 1 de combustión interna, y calcula, basándose en eso, la velocidad rotacional del motor 1 de combustión interna, los estados de los ciclos operativos de los cilindros 2 respectivos, y similares.
Un sensor 31 de la concentración de HC de salida para detectar la concentración de HC en el gas de escape que fluye fuera del catalizador 16 de NOx hacia la tubería 13 de salida está instalado en la tubería 13 de salida en una ubicación aguas abajo del catalizador 16 de NOx. Además, un sensor 32 de la razón aire - combustible de escape para detectar la razón aire - combustible del gas de escape que fluye fuera del catalizador 16 de NOx hacia la tubería 13 de salida está instalado en la tubería 13 de salida en una ubicación aguas abajo del catalizador 16 de NOx y en las proximidades del sensor 31 de la concentración de HC de salida. Aquí, obsérvese que el sensor 31 de la concentración de HC de salida constituye un detector 20d de la concentración de HC en esta realización.
El sensor 31 de la concentración de HC de salida y el sensor 32 de la razón aire - combustible de escape están conectados eléctricamente a la ECU 20, respectivamente. El sensor 31 de la concentración de HC de salida detecta y transmite una tensión, que corresponde a la concentración de HC en el gas de escape, a la ECU 20, por lo que la concentración de HC en el gas de escape se detecta por la ECU 20. Además, el sensor 32 de la razón aire - combustible de escape detecta y transmite una tensión, que corresponde a la concentración de oxígeno en el gas de escape a la ECU 20, por lo que la razón aire - combustible del gas de escape se detecta por la ECU 20. La limpieza o purificación del gas de escape descargado del motor 1 de combustión interna se lleva a cabo por el sistema de limpieza del gas de escape construido de estos sensores, el catalizador 16 de NOx y similares.
La ECU 20 incluye una CPU, una ROM, una RAM y similares, y la ROM almacena programas para realizar una variedad de tipos de control en el motor 1 de combustión interna, mapas que almacenan datos relevantes y similares. En la presente invención, el sistema de limpieza del gas de escape incluye una sección 20a de estimación de la cantidad de oclusión de SOx para estimar la cantidad de oclusión del SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx, una sección 20b de control de la razón de aire - combustible (A/C) de salida para controlar la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador 16 de NOx, y una sección 20c de recuperación del envenenamiento por SOx para liberar el SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx. Estos componentes o secciones son partes de un programa de control almacenado en la ROM de la ECU 20, y se logran mediante la ejecución del programa de control por la ECU 20.
Aquí, puesto que la capacidad de limpieza o purificación del catalizador de NOx disminuye debido a la oclusión del SOx en el catalizador 16 de NOx, el control de la recuperación del envenenamiento por SOx para liberar el SOx ocluido en el catalizador de NOx se lleva a cabo por la ECU 20. En el control de la recuperación del envenenamiento por SOx, ajustando la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador 16 de NOx hasta una razón aire - combustible recomendada, la temperatura de lecho del catalizador 16 de NOx se controla para que sea una temperatura apropiada, y los hidrocarburos (HC) se suministran al catalizador 16 de NOx como un agente reductor.
En este momento, se emite un comando de inyección desde la ECU 20 hasta la válvula 30 de adición de combustible de modo que el combustible se añade al gas de escape mediante la válvula 30 de adición de combustible, ajustando así apropiadamente la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador 16 de NOx. La temperatura de lecho del catalizador 16 de NOx se eleva por parte del combustible añadido desde la válvula 30 de adición de combustible hasta el gas de escape que se está oxidando bajo la función de oxidación del catalizador 16 de NOx, y el resto del combustible se suministra al catalizador 16 de NOx de modo que pueda suministrarse así una cantidad de agente reductor necesaria para el control de la recuperación del envenenamiento por SOx.
El control sobre la razón aire - combustible del gas de escape en el control de la recuperación del envenenamiento por SOx es para estimar la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador 16 de NOx basándose en la razón aire - combustible detectada por el sensor 32 de la razón aire - combustible de escape, y para controlar la cantidad de combustible añadido por la válvula 30 de adición de combustible de manera que la razón aire - combustible estimada se haga igual a una razón aire - combustible de escape recomendada. Se prefiere que la relación entre la razón aire - combustible real del gas de escape en el catalizador 16 de NOx y la razón aire - combustible detectada por el sensor 32 de la razón aire - combustible de escape se obtenga por adelantado mediante experimentos o similares y se almacene en la ROM en la ECU 20 como un mapa.
Aquí, obsérvese que aunque la razón aire - combustible que fluye hacia el catalizador 16 de NOx se ajuste para que sea igual a la razón aire - combustible recomendada, de manera que se libere el SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx en el transcurso del control de la recuperación del envenenamiento por SOx, tal como se mencionó anteriormente, la función de oxidación del catalizador 16 de NOx disminuye a medida que aumenta la cantidad de SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx. Por tanto, cuando la cantidad de SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx es grande, por ejemplo cuando el control de la recuperación del envenenamiento por SOx acaba de empezar, si la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador 16 de NOx es excesivamente rica, una cantidad de HC, que debe oxidarse principalmente en el catalizador 16 de NOx, pasaría a través del catalizador 16 de NOx sin oxidarse, dando lugar así a un temor de que se emitiera o descargase gran cantidad de HC a la atmósfera para generar humo blanco.
En consecuencia, basándose en la figura 2, se hará referencia al funcionamiento de esta realización, es decir, al control de evitar que una gran cantidad de HC se descargue a la atmósfera en el transcurso del control de la recuperación del envenenamiento por SOx, para contener así la generación de humo blanco. La figura 2 muestra un diagrama de flujo para el control de evitar la generación de humo blanco en el transcurso del control de la recuperación del envenenamiento por SOx en el catalizador 16 de NOx. Aquí, obsérvese que tal control, junto con el control de la recuperación del envenenamiento por SOx, se ejecuta por la ECU 20.
En primer lugar, la cantidad de SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx se estima en la etapa S100. Específicamente, una vez completado el último control de la recuperación del envenenamiento por SOx, la cantidad de SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx se estima a partir de la cantidad de combustible consumido en el motor 1 de combustión interna, o la distancia del movimiento de un vehículo en el que está instalado el motor 1 de combustión interna y que está relacionada con la cantidad de consumo de combustible, o la concentración de azufre en el combustible del motor 1 de combustión interna, o similares. Cuando se ha completado el proceso en la etapa S100, el programa de control ejecutado por la ECU 20 avanza hasta la etapa S101.
En la etapa S101, se determina si la cantidad de oclusión de SOx en el catalizador 16 de NOx estimada en la etapa S100 es mayor que una cantidad recomendada de oclusión o no. La cantidad recomendada de oclusión es un umbral para determinar si debe liberarse la cantidad de SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx, debido al hecho de que la función de limpieza o purificación del gas de escape del catalizador 16 de NOx se ha disminuido debido a una gran cantidad de SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx. En consecuencia, cuando se determina en la etapa S101 que la cantidad de SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx es mayor que la cantidad recomendada de oclusión, se llevan a cabo los procesos en la etapa S102 y siguientes para liberar el SOx ocluido del catalizador 16 de NOx, mientras que cuando se determina en la etapa S101 que la cantidad de SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx es menor que o igual a la cantidad recomendada de oclusión, se lleva a cabo de nuevo el proceso en la etapa S100.
En la etapa S102, la concentración de HC en el gas de escape que fluye fuera del catalizador 16 de NOx se detecta por el sensor 31 de la concentración de HC de salida. Cuando se ha completado el proceso en S102, el programa de control ejecutado por la ECU 20 avanza hasta la etapa S103.
En la etapa S103, se calcula una razón aire - combustible (A/C) del gas de escape que fluye hacia el catalizador 16 de NOx, adecuada para liberar el SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx, basándose en la concentración de HC en el gas de escape detectada por el sensor 31 de la concentración de HC de salida y la cantidad de SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx. Específicamente, teniendo en cuenta el hecho de que la función de oxidación del catalizador 16 de NOx disminuye a medida que aumenta la cantidad de SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx, la razón aire combustible adecuada del gas de escape se calcula de tal manera que llegue a estar en el lado pobre cuando la cantidad de SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx es grande, y se hace más rica de acuerdo con la cantidad creciente de SOx liberada del catalizador 16 de NOx. La razón aire - combustible se ajusta de modo que la concentración de HC detectada por el sensor 31 de la concentración de HC de salida en este momento no supere una concentración de HC recomendada. La relación entre la concentración de HC, la cantidad de oclusión de SOx y la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador 16 de NOx se obtiene por adelantado mediante experimentos o similares, y se almacena en la ROM de la ECU 20. La concentración de HC recomendada tal como se denomina en el presente documento es un umbral para la concentración de HC anterior que determina que podría generarse humo blanco en el gas de escape descargado a la atmósfera. Por tanto, se evita que una gran cantidad de HC se descargue a la atmósfera en la liberación del SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx, haciendo así posible contener la generación de humo blanco. Cuando se ha completado el proceso en la etapa S103, el programa de control ejecutado por la ECU 20 va a la etapa S104.
En la etapa S104, la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador 16 de NOx se controla añadiendo combustible al gas de escape descargado desde el motor 1 de combustión interna mediante la válvula 30 de adición de combustible. Específicamente, la cantidad de adición de combustible por la válvula 30 de adición de combustible se controla basándose en el valor de detección del sensor 32 de la razón aire - combustible de escape o similares de manera que se hace que la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador 16 de NOx sea igual a la razón aire - combustible del gas de escape calculada en la etapa S103. Cuando se ha completado el proceso en la etapa S104, el programa de control ejecutado por la ECU 20 va a la etapa S105.
En la etapa S105, se estima una cantidad de SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx. La cantidad de SOx ocluido así estimada es una cantidad de SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx en consideración de la cantidad de SOx liberada del catalizador 16 de NOx por la adición de combustible en la etapa S104. Por tanto, la cantidad de SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx estimada en esta etapa S105 se utiliza en las siguientes operaciones de control basándose en la cantidad de SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx, tal como el control de la razón aire - combustible del gas de escape, etc. Cuando se ha completado el proceso en la etapa S105 has, el programa de control ejecutado por la ECU 20 va a la etapa S106.
En la etapa S106, se determina si la cantidad de SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx es menor que o igual a una cantidad de oclusión permisible. Aquí, debe observarse que la cantidad de oclusión permisible es un umbral para determinar si se ha recuperado la función de limpieza o purificación del gas de escape del catalizador 16 de NOx debido a la disminución de la cantidad de SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx. En consecuencia, cuando se determina en la etapa S106 que la cantidad de SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx es menor que o igual a la cantidad de oclusión permisible, se realiza una determinación de que se ha recuperado la función de limpieza o purificación del gas de escape del catalizador 16 de NOx, y la ECU 20 completa entonces el procesamiento de control. Por otra parte, cuando se determina en la etapa S106 que la cantidad de SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx es mayor que la cantidad de oclusión permisible, se realiza una determinación de que todavía no se ha recuperado la función de limpieza o purificación del gas de escape del catalizador 16 de NOx, y el programa de control ejecutado por la ECU 20 va a la etapa S107.
En la etapa S107, la concentración de HC en el gas de escape que fluye fuera del catalizador 16 de NOx se detecta por el sensor 31 de la concentración de HC de salida. La concentración de HC así detectada es la concentración de HC en el gas de escape una vez que se ha añadido el combustible al gas de escape por la válvula 30 de adición de combustible en la etapa S104. Cuando se ha completado el proceso en la etapa S107, el programa de control ejecutado por la ECU 20 va a la etapa S108.
En la etapa S108, se determina si la concentración de HC del gas de escape detectada en la etapa S107 es mayor que una concentración de HC de prevención de humo blanco recomendada. En esta operación de control, en las etapas S103 y S104, la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador 16 de NOx se controla de tal manera que la concentración de HC del gas de escape no supere la concentración de HC recomendada. En consecuencia, la concentración de HC del gas de escape no supera la concentración de HC recomendada. En relación con esto, cuando la concentración de HC del gas de escape está próxima a la concentración de HC recomendada, no se generará humo blanco en un estado de funcionamiento anticipado o supuesto del motor 1 de combustión interna, pero cuando el estado de funcionamiento del motor 1 de combustión interna se varía rápidamente, podría darse el caso de que la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador 16 de NOx no pueda controlarse rápidamente, dando así como resultado un temor de que se esté generando humo blanco.
En consecuencia, cuando se determina en la etapa S108 que la concentración de HC del gas de escape detectada en la etapa S107 es mayor que la concentración de HC de prevención de humo blanco, la concentración de HC del gas de escape detectada en la etapa S107, aun cuando sea inferior que la concentración de HC recomendada, se considera que es una concentración de HC indeseable. Por tanto, el programa de control ejecutado por la ECU 20 avanza hasta la etapa S109, y se llevan a cabo los procesos siguientes. Por otra parte, cuando se determina en la etapa S108 que la concentración de HC del gas de escape detectada en la etapa S107 es inferior que o igual a la concentración de HC de prevención de humo blanco, se considera que la concentración de HC del gas de escape es apropiada, por lo que se llevan a cabo de nuevo los procesos desde la etapa S103 en adelante de una manera repetida, hasta que la cantidad de SOx ocluido en el catalizador de NOx llegue a ser igual a o menor que la cantidad de oclusión permisible.
En la etapa S109, en vista del hecho de que se ha determinado en la etapa S108 que la concentración de HC del gas de escape, aun cuando es inferior que la concentración de HC recomendada, es una concentración de HC bastante indeseable, la razón aire - combustible del gas de escape se corrige de manera que se proporcione una razón aire - combustible inferior con el cálculo de la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador 16 de NOx. Es decir, se considera que la concentración de HC detectada por el sensor de la concentración de HC de salida ha superado la concentración de HC de prevención de humo blanco, porque cuando se calcula la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador 16 de NOx en la etapa S103, tal como se estableció anteriormente, la razón aire - combustible del gas de escape así calculada es un valor del lado excesivamente rico. En consecuencia, se corrige la razón aire - combustible del gas de escape calculada cuando se realiza el proceso de la etapa S103 en la siguiente vez en adelante en este procesamiento de control para que esté en un lado más pobre, de modo que puede evitarse que la concentración de HC del gas de escape supere la concentración de HC de prevención de humo blanco. Cuando se ha completado el proceso en la etapa S109, el programa de control ejecutado por la ECU 20 va a la etapa S110.
En la etapa S110, se calcula la frecuencia o el número de correcciones de la razón aire - combustible del gas de escape realizadas en la etapa S109. Esta frecuencia puede ser cualquiera de las frecuencias de correcciones de la razón aire - combustible del gas de escape dentro de un período fijo de tiempo, la razón en cada determinación en la etapa S108 en la que se determina la concentración de HC del gas de escape para que sea mayor que la concentración de HC de prevención de humo blanco, y otra frecuencia. Cuando se ha completado el proceso en la etapa S110, el programa de control ejecutado por la ECU 20 va a la etapa S111.
En la etapa S111, se determina si la frecuencia de correcciones de la razón aire - combustible del gas de escape calculada en la etapa S110 es mayor que o igual a una frecuencia recomendada. En este procesamiento de control, la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador 16 de NOx se controla basándose en una cantidad del SOx estimada que está ocluyendo en el catalizador 16 de NOx además de la concentración de HC detectada por el sensor 31 de la concentración de HC de salida. Por tanto, cuando se realizan las correcciones de la razón aire - combustible del gas de escape a una frecuencia (es decir, un número de correcciones) mayor que o igual a la frecuencia recomendada, se considera que hay una alta probabilidad de que se estime que la cantidad de oclusión de SOx estimada en la etapa S100 o en la etapa S105 es menor que una cantidad de oclusión de SOx real.
Es decir, cuando se estima que la cantidad de oclusión de SOx es menor que la cantidad de oclusión de SOx real, se determina que la función de oxidación del catalizador 16 de NOx se mantiene alta, por lo que se controla la razón aire - combustible del gas de escape para que sea una razón aire - combustible en el lado rico. Por otra parte, la función de oxidación real del catalizador 16 de NOx se ha disminuido, ya que la cantidad del SOx ocluida realmente en el catalizador 16 de NOx es mayor que la cantidad de oclusión de SOx estimada. Como resultado, el catalizador de NOx no puede oxidar los HC en el gas de escape ajustados a la razón aire - combustible en el lado rico hasta un alcance satisfactorio y, por tanto, se permite que parte de los HC pasen a través del catalizador 16 de NOx sin oxidarse, de modo que se descargan a la atmósfera, dando así como resultado una causa para generar humo blanco.
En consecuencia, en la etapa S111, se determina, basándose en la frecuencia de correcciones de la razón aire - combustible del gas de escape realizada en la etapa S109, si la estimación de la cantidad de SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx se lleva a cabo de una manera apropiada. Cuando se determina en la etapa S111 que la frecuencia de correcciones de la razón aire - combustible del gas de escape calculada en la etapa S110 es mayor que o igual a la frecuencia recomendada, esto significa que la estimación de la cantidad de SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx no es apropiada o correcta y, por tanto, en este caso, el programa de control ejecutado por la ECU 20 avanza hasta la etapa S112. Por otra parte, cuando se determina que la frecuencia de correcciones de la razón aire - combustible del gas de escape calculada en la etapa S110 es menor que la frecuencia recomendada, esto significa que la estimación de la cantidad de SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx es apropiada o correcta y, por tanto, se llevan a cabo de nuevo los procesos de la etapa S103 en adelante.
En la etapa S112, la corrección de aumentar la cantidad de oclusión estimada en el proceso de la etapa S105 la siguiente vez en adelante, se realiza basándose en la determinación en la etapa S111 de que la estimación de la cantidad de SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx no es apropiada, por lo que se elimina la diferencia entre la cantidad de oclusión de SOx estimada en la etapa S105 y la cantidad de SOx ocluida realmente en el catalizador 16 de NOx. Como resultado, la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador 16 de NOx puede controlarse con más exactitud. Cuando el proceso en la etapa S112 se ha completado, se llevan a cabo de nuevo los procesos de la etapa S103.
En este control, se determina, basándose en la frecuencia de correcciones de la razón aire - combustible del gas de escape realizada en la etapa S109, si la estimación de la cantidad del SOx que debe ocluirse en el catalizador 16 de NOx se lleva a cabo apropiadamente tal como se estableció anteriormente, en otras palabras, si no hay una gran diferencia entre la cantidad de oclusión de SOx estimada y la cantidad del SOx ocluida realmente en el catalizador 16 de NOx. Aquí, obsérvese que también es posible realizar tal determinación basándose en una cantidad de corrección en la corrección de la razón aire - combustible del gas de escape en lugar de la frecuencia de correcciones de la razón aire - combustible del gas de escape.
Cuando la cantidad de corrección de la razón aire - combustible del gas de escape es mayor que la cantidad de corrección recomendada, la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx es excesivamente rica. Por tanto, se considera que la cantidad de corrección requerida se hace grande, de manera que se corrija la razón aire - combustible del gas de escape para que esté en un lado más pobre para proporcionar una razón aire - combustible apropiada. En consecuencia, en este caso, hay una alta probabilidad de que la estimación de la cantidad de SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx no sea apropiada. Aquí, obsérvese que la cantidad de corrección recomendada es un umbral para determinar si la estimación de la cantidad de SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx es apropiada.
En consecuencia, tal determinación de si la estimación de la cantidad de SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx es apropiada puede realizarse basándose en la cantidad de corrección en la corrección de la razón aire - combustible del gas de escape. Cuando se determina que la estimación no es apropiada, la corrección de aumentar la cantidad de oclusión de SOx estimada en el proceso de la etapa S105 en la siguiente vez en adelante, se realiza como en el proceso en la etapa S112 tal como se estableció anteriormente.
Según este control, la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx se controla para que sea una razón aire - combustible más rica que un lado pobre, basándose en una disminución en la cantidad de SOx ocluido en el catalizador de NOx en el control de la recuperación del envenenamiento por SOx del catalizador de NOx. Esto sirve para contener la concentración de HC del gas de escape, que pasa a través del catalizador de NOx para descargarse a la atmósfera, para que sea inferior o igual a una concentración recomendada. Como resultado, es posible evitar la descarga de una gran cantidad de HC a la atmósfera para contener así la generación de humo blanco.
Además, la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx se corrige basándose en la razón aire - combustible del gas de escape que fluye fuera del catalizador de NOx, y la cantidad estimada de SOx ocluido en el catalizador de NOx también se corrige basándose en la frecuencia o cantidad de correcciones. Por consiguiente, es posible evitar de una manera más fidedigna que una gran cantidad de HC se descargue a la atmósfera en el transcurso del control de la recuperación del envenenamiento por SOx del catalizador de NOx, conteniéndose así la generación de humo blanco de una manera más fidedigna.
Aquí, obsérvese que en esta realización, la sección 20a de estimación de la cantidad de oclusión de SOx, la sección 20b de control de la razón aire - combustible de escape, y la sección 20c de recuperación del envenenamiento por SOx juntas constituyen parte del control de evitar la generación de humo blanco en el momento del control de la recuperación del envenenamiento por SOx en el catalizador 16 de NOx. Específicamente, cada uno de los procesos en las etapas S100 y S105 constituye la sección 20a de estimación de la cantidad de oclusión de SOx; los procesos en las etapas S103 y S104 juntos constituyen la sección 20b de control de la razón aire - combustible de escape; y los procesos en las etapas de la S101 a la S104 juntos constituyen la sección 20c de recuperación del envenenamiento por SOx.
Además, en esta realización, cada uno de los procesos en las etapas S100 y S105 constituye una etapa de estimación de la cantidad de oclusión de SOx; cada uno de los procesos en las etapas S102 y S107 constituye una etapa de detección de la concentración de HC; los procesos en las etapas de la S101 a la S104 juntos constituyen una etapa de recuperación del envenenamiento por SOx; los procesos en las etapas S103 y S104 juntos constituyen una etapa de control o gestión de la concentración de HC; los procesos en las etapas S108 y S109 juntos constituyen una etapa de corrección de la razón aire - combustible; y los procesos en las etapas S111 y S112 juntos constituyen una etapa de corrección de la cantidad de oclusión de SOx estimada.
Segunda realización
Ahora, basándose en la figura 3, se hará referencia a otra realización de la presente invención para el control de evitar que una gran cantidad de HC se descargue a la atmósfera en el transcurso del control de la recuperación del envenenamiento por SOx, para contener así la generación de humo blanco. La figura 3 muestra un diagrama de flujo para el control de evitar la generación de humo blanco en el transcurso del control de la recuperación del envenenamiento por SOx en el catalizador 16 de NOx. Aquí, obsérvese que tal control, junto con el control de la recuperación del envenenamiento por SOx se ejecuta por la ECU 20. Aquí, obsérvese que en el control de la prevención de humo blanco durante la recuperación del envenenamiento por SOx, tal como se muestra en la figura 3, se identifican los mismos procesos que los mostrados en la figura 2 por los mismos símbolos que los empleados en la figura 2, mientras que se omite una explicación de los mismos.
En el control de la prevención de humo blanco durante la recuperación del envenenamiento por SOx, tal como se muestra en la figura 3, cuando se determina en la etapa S101 que la cantidad de SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx es mayor que la cantidad recomendada de oclusión, el programa de control ejecutado por la ECU 20 avanza hasta la etapa S200.
En la etapa S200, se calcula una razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador 16 de NOx, adecuada para liberar el SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx, basándose en la cantidad de SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx. Específicamente, teniendo en cuenta el hecho de que la función de oxidación del catalizador 16 de NOx disminuye a medida que aumenta la cantidad de SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx, la razón aire - combustible del gas de escape se calcula de tal manera que llega a ser una razón aire - combustible de lado pobre cuando la cantidad de SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx es grande, y se hace más rica de acuerdo con la cantidad creciente del SOx liberada del catalizador 16 de NOx. La relación entre la cantidad de oclusión de SOx y la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador 16 de NOx se obtiene por adelantado mediante experimentos o similares, y se almacena en la ROM de la ECU 20. Cuando se ha completado el proceso en la etapa S200, el programa de control ejecutado por la ECU 20 avanza hasta la etapa S104. El contenido de los procesos en las etapas de la S104 a la S107 son los mismos que los establecidos antes en la primera realización mencionada anteriormente con referencia a la figura 2. Cuando se ha completado el proceso en la etapa S107, el programa de control ejecutado por la ECU 20 avanza hasta la etapa S201.
En la etapa S201, se determina si la concentración de HC en el gas de escape detectada en la etapa S107 es mayor que una concentración de HC de limitación de humo blanco recomendada. La concentración de HC de limitación de humo blanco es una concentración de HC del gas de escape por encima de la cual, la concentración de HC en el gas de escape es tal alta que una gran cantidad de HC podría descargarse a la atmósfera para generar humo blanco. En el control de esta segunda realización, en las etapas S200 y S104, la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador 16 de NOx se controla basándose en la cantidad de SOx ocluido en el catalizador 16 de NOx. Por tanto, la función de oxidación del catalizador 16 de NOx se estima basándose en la cantidad de oclusión de SOx, y la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador 16 de NOx se controla de acuerdo con la función de oxidación así estimada. En tal caso, sin embargo, cuando la concentración de HC del gas de escape detectada por el sensor 31 de la concentración de HC de salida supera la concentración de HC de limitación de humo blanco, la concentración de HC del gas de escape descargada a la atmósfera se hace alta, por lo que podría generarse humo blanco.
En consecuencia, puesto que hay un temor de que se genere humo blanco cuando se determina en la etapa S201 que la concentración de HC del gas de escape detectada en la etapa S107 es mayor que la concentración de HC de limitación de humo blanco, el programa de control ejecutado por la ECU 20 avanza hasta la etapa S202, y se realizan los procesos en la etapa S202 y posteriores. Por otra parte, cuando se determina en la etapa S201 que la concentración de HC del gas de escape detectada en la etapa S107 es inferior que o igual a la concentración de HC de limitación de humo blanco, la concentración de HC del gas de escape es apropiada. Por tanto, los procesos de las etapas de la S200 a la S201 se llevan a cabo de nuevo de una manera repetida hasta que la cantidad de SOx ocluido en el catalizador de NOx se hace igual a o inferior que una cantidad de oclusión permisible.
En la etapa S202, en vista del hecho de que se ha determinado en la etapa S201 que la concentración de HC del gas de escape es mayor que la concentración de HC de limitación de humo blanco y hay un temor de que se esté generando humo blanco, la razón aire - combustible calculada como la del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx se corrige hacia un lado más pobre. Es decir, se considera que la concentración de HC detectada por el sensor 31 de la concentración de HC de salida ha superado la concentración de HC de limitación de humo blanco porque la razón aire - combustible del gas de escape, que se ha calculado como la del gas de escape que fluye hacia el catalizador 16 de NOx en la etapa S200 tal como se estableció anteriormente, es un valor en el lado excesivamente rico. En consecuencia, la razón aire - combustible del gas de escape se corrige de manera que esté en un lado más pobre cuando el proceso de la etapa S200 se lleva a cabo en la siguiente vez en adelante en este procesamiento de control, de modo que la concentración de HC del gas de escape no supere la concentración de HC de limitación de humo blanco. Cuando se ha completado el proceso en la etapa S202, el programa de control ejecutado por la ECU 20 avanza hasta la etapa S110.
Los procesos de las etapas de la S110 a la S112 son los mismos que los mostrados en la figura 2, tal como se estableció anteriormente con referencia a la primera realización mencionada anteriormente. Cuando se determina en la etapa S111 que la frecuencia de correcciones de la razón aire - combustible del gas de escape calculada en la etapa S110 es inferior que una frecuencia recomendada o cuando se ha completado el proceso de S112, se llevan a cabo de nuevo los procesos de las etapas S200 y en adelante.
Según el control de esta segunda realización, la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx se controla para que sea una razón aire - combustible más rica que un lado pobre, basándose en una disminución en la cantidad de SOx ocluido en el catalizador de NOx en el transcurso del control de la recuperación del envenenamiento por SOx del catalizador de NOx. Esto sirve para contener la concentración de HC del gas de escape, que fluye fuera del catalizador de NOx para descargarse a la atmósfera. Como resultado, es posible evitar la descarga de una gran cantidad de HC a la atmósfera para contener así la generación de humo blanco.
Además, la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx se corrige basándose en la concentración de HC en el gas de escape que fluye fuera del catalizador de NOx, y la cantidad estimada de SOx ocluido en el catalizador de NOx también se corrige basándose en la frecuencia o cantidad de correcciones. Por consiguiente, es posible evitar de una manera más fidedigna que una gran cantidad de HC se descargue a la atmósfera en el transcurso del control de la recuperación del envenenamiento por SOx del catalizador de NOx, conteniéndose así la generación de humo blanco de una manera más fidedigna.
Aquí, obsérvese que los procesos en las etapas de la S200 a la S104 juntos constituyen la sección 20b de control de la razón aire - combustible de escape; y los procesos en las etapas de la S101 a la S104 incluyendo la S200 juntos constituyen la sección 20c de recuperación del envenenamiento por SOx.
Además, cada uno de los procesos en las etapas S100 y S105 constituye una etapa de estimación de la cantidad de oclusión de SOx; el proceso en la etapa S107 constituye una etapa de detección de la concentración de HC; los procesos en las etapas de la S200 a la S104 juntos constituyen una etapa de control de la razón aire - combustible de escape; los procesos en las etapas de la S101 a la S104 incluyendo la S200 juntos constituyen una etapa de recuperación del envenenamiento por SOx; los procesos en las etapas S201 y S202 juntos constituyen una etapa de corrección de la razón aire - combustible; y los procesos en las etapas S111 y S112 juntos constituyen una etapa de corrección de la cantidad de oclusión de SOx estimada.
En un sistema de limpieza del gas de escape para un motor de combustión interna según la presente invención, la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia el catalizador de NOx se controla para que sea una razón aire - combustible más rica que un lado pobre, basándose en una disminución en la cantidad de SOx ocluido en el catalizador de NOx en el control de la recuperación del envenenamiento por SOx del catalizador de NOx, por lo que es posible contener la concentración de HC del gas de escape, que pasa a través del catalizador de NOx para descargarse a la atmósfera, para que sea inferior o igual a una concentración recomendada. Como resultado, es posible evitar la descarga de una gran cantidad de HC a la atmósfera para contener así la generación de humo blanco.
Aunque la invención se ha descrito en lo que se refiere a las realizaciones preferidas, los expertos en la técnica reconocerán que la invención puede ponerse en práctica con modificaciones dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (6)

1. Sistema de limpieza de gas de escape para un motor de combustión interna con un catalizador (16) de NOx dispuesto en un canal (13) de escape para ocluir y reducir NOx en un gas de escape descargado de dicho motor, en el que:
una sección (20a) de estimación de la cantidad de oclusión de SOx que estima una cantidad de SOx ocluido en dicho catalizador (16) de NOx;
una sección (20b) de control de la razón aire - combustible de escape que controla una razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia dicho catalizador (16) de NOx;
una sección (20c) de recuperación del envenenamiento por SOx que hace que el SOx ocluido en dicho catalizador (16) de NOx se libere de él mediante el control de la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia dicho catalizador (16) de NOx para que sea una razón aire - combustible recomendada mediante dicha sección (20b) de control de la razón aire - combustible de escape cuando la cantidad de oclusión de SOx estimada por dicha sección (20a) de estimación de la cantidad de oclusión de SOx supera una cantidad recomendada de oclusión de SOx; y
un detector (20d) de la concentración de HC que está dispuesto en dicho canal (13) de escape en una ubicación aguas abajo de dicho catalizador (16) de NOx para detectar una concentración de HC en el gas de escape;
caracterizado porque cuando el SOx ocluido en dicho catalizador (16) de NOx se libera por dicha sección (20c) de recuperación del envenenamiento por SOx, dicha sección (20b) de control de la razón aire - combustible de escape controla la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia dicho catalizador (16) de NOx para que esté en un lado más rico de acuerdo con una disminución en dicha cantidad de oclusión de SOx estimada por dicha sección (20a) de estimación de la cantidad de oclusión de SOx, por lo que dicha concentración de HC detectada por dicho detector (20d) de la concentración de HC se ajusta para que sea menor que o igual a una concentración de HC recomendada.
2. Sistema de limpieza de gas de escape para un motor de combustión interna según la reivindicación 1, caracterizado porque durante el tiempo en el que el SOx ocluido en dicho catalizador (16) de NOx se libera por dicha sección (20c) de recuperación del envenenamiento por SOx, cuando dicha concentración de HC detectada por dicho detector (20d) de la concentración de HC supera una concentración de HC de prevención de humo blanco recomendada, dicha sección (20b) de control de la razón aire - combustible de escape corrige la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia dicho catalizador (16) de NOx para que esté en un lado más pobre.
3. Sistema de limpieza de gas de escape para un motor de combustión interna según la reivindicación 2, caracterizado porque cuando la frecuencia de correcciones realizadas por dicha sección (20b) de control de la razón aire - combustible de escape para controlar la razón aire - combustible del gas de escape para que esté en un lado más pobre es mayor que o igual a una frecuencia recomendada, o cuando una cantidad de corrección de la razón aire - combustible del gas de escape en dicha corrección supera una cantidad de corrección recomendada, la cantidad de oclusión de SOx estimada por dicha sección (20a) de estimación de la cantidad de oclusión de SOx se corrige para que aumente.
4. Método de recuperación del envenenamiento por SOx para un motor de combustión interna para recuperar del envenenamiento por SOx de un catalizador (16) de NOx mediante el control de una razón aire - combustible de un gas de escape que fluye hacia dicho catalizador (16) de NOx dispuesto en un canal (13) de escape del motor (1) de combustión interna para que sea una razón aire - combustible recomendada para liberar así el SOx ocluido en dicho catalizador (16) de NOx de él, en el que:
una etapa (S100, S105) de estimación de la cantidad de oclusión de SOx para estimar una cantidad de SOx ocluido en dicho catalizador (16) de NOx;
una etapa (de la S101 a la S104) de recuperación del envenenamiento por SOx para liberar el SOx ocluido en dicho catalizador (16) de NOx de él haciendo que un gas de escape de una razón aire - combustible recomendada fluya hacia dicho catalizador (16) de NOx;
una etapa (S102, S107) de detección de la concentración de HC para detectar una concentración de HC en el gas de escape en una ubicación aguas abajo de dicho catalizador (16) de NOx; y
una etapa (S103 y S104) de control de la concentración de HC para controlar dicha concentración de HC detectada en dicha etapa (S107) de detección de la concentración de HC para que sea menor que o igual a una concentración de HC recomendada ajustando la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia dicho catalizador (16) de NOx en dicha etapa (de la S101 a la S104) de recuperación de envenenamiento por SOx para que esté en un lado más rico de acuerdo con la cantidad decreciente de oclusión de SOx estimada en dicha etapa (S100, S105) de estimación de la cantidad de oclusión de SOx.
\newpage
5. Método de recuperación del envenenamiento por SOx para un motor de combustión interna según la reivindicación 4, caracterizado además por:
una etapa (S108 y S109) de corrección de la razón aire - combustible para corregir la razón aire - combustible del gas de escape que fluye hacia dicho catalizador (16) de NOx en dicha etapa (de la S101 a la S104) de recuperación de envenenamiento por SOx para que esté en un lado más pobre cuando dicha concentración de HC detectada en dicha etapa (S107) de detección de la concentración de HC supera una concentración de HC de prevención de humo blanco recomendada.
6. Método de recuperación del envenenamiento por SOx para un motor de combustión interna según la reivindicación 5, caracterizado además por:
una etapa (S111 y S112) de corrección de la cantidad de oclusión de SOx estimada para llevar a cabo la corrección de aumentar la cantidad de oclusión de SOx estimada en dicha etapa (S105) de estimación de la cantidad de oclusión de SOx cuando la corrección de la razón aire - combustible del gas de escape hacia el lado más pobre en dicha etapa (S201 y S202) de corrección de la razón aire - combustible se lleva a cabo a la frecuencia recomendada o mayor, o cuando la cantidad de corrección de la razón aire - combustible del gas de escape en dicha etapa (S201 y S202) de corrección de la razón aire - combustible supera una cantidad de corrección recomendada.
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