Procedimiento de control de catalizador de control de gas de escape para un catalizador (36,

38, 40) de control de gas de escape que está dispuesto en un sistema de escape de un motor de combustión interna y cuya capacidad de control de escape se reduce por envenenamiento con azufre, incluyendo el catalizador (36, 38, 40) de control de gas de escape, en un sentido desde el lado aguas arriba hasta un lado aguas abajo del sistema de escape, al menos un primer catalizador (36a), un segundo catalizador (38a) y un tercer catalizador (40a), realizando el procedimiento un control de recuperación del envenenamiento con azufre en el que se realizan un proceso de aumento de temperatura de lecho de catalizador y un proceso de disminución de la relación aire-combustible suministrando combustible desde un lado aguas arriba del sistema de escape con respecto al catalizador (36, 38, 40) de control de gas de escape cuando se produce envenenamiento con azufre, caracterizándose el procedimiento por: detectar una temperatura de gas de escape del lado aguas arriba (Texin) entre el primer catalizador (36a) y el segundo catalizador (38a) que son catalizadores de reducción de almacenamiento de NOx, y detectar una temperatura de gas de escape del lado aguas abajo (Texout) en un lado aguas abajo del segundo catalizador (38a) y catalizadores posteriores que son catalizadores de reducción de almacenamiento de NOx, en el que en un estado en el que una relación aire-combustible disminuye hasta un valor igual a o menor que una relación airecombustible de referencia mediante el proceso de disminución de la relación aire-combustible, cuando la temperatura de gas de escape del lado aguas abajo (Texout), que se detecta en la posición aguas abajo con respecto a al menos uno del segundo catalizador (38a) y catalizadores posteriores, es mayor que una temperatura de referencia de determinación de alta temperatura (Tsout), se realiza un cálculo de recuperación del envenenamiento con azufre

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

1. Campo de la invención

La invención se refiere a un aparato y procedimiento de control de catalizador de control de gas de escape que suministra combustible desde un lado aguas arriba de un sistema de escape cuando se produce envenenamiento con azufre, a una pluralidad de catalizadores de control de gas de escape, que se proporciona desde el lado aguas arriba hasta un lado aguas abajo en el sistema de escape de un motor de combustión interna y cuya capacidad de control de gas de escape se reduce por envenenamiento con azufre, de modo que se realicen un proceso para aumentar una temperatura de lecho de catalizador y un proceso para disminuir una relación aire-combustible, realizando de este modo un control para la recuperación del envenenamiento con azufre (a continuación en el presente documento, denominado “control de recuperación del envenenamiento con azufre”).

2. Descripción de la técnica relacionada

Para permitir que un catalizador de control de gas de escape, por ejemplo, un catalizador de reducción de almacenamiento de NOx, previsto en un sistema de escape de un motor de combustión interna se recupere del envenenamiento con azufre, es necesario aumentar una temperatura de lecho de catalizador del catalizador de control de gas de escape, y disminuir una relación aire-combustible hasta un valor igual a o menor que la relación aire-combustible estequiométrica. Por consiguiente, puede suministrarse combustible desde un lado aguas arriba del catalizador de control de gas de escape hacia el gas de escape. En este caso, si no se detecta con alta precisión si se logran tanto una disminución objetivo en la relación aire-combustible como un aumento objetivo en la temperatura de lecho de catalizador, no puede determinarse con precisión si se libera un componente de azufre.

Cuando no puede determinarse con precisión si se libera el componente de azufre, existe una posibilidad de que la relación aire-combustible continúe disminuyendo y la temperatura de lecho de catalizador continúe aumentando con la suposición de que el catalizador de control de gas de escape no se ha recuperado aún del envenenamiento con azufre, a pesar del hecho de que el catalizador de control de gas de escape ya se ha recuperado del envenenamiento con azufre. Esto puede dar como resultado la degradación térmica del catalizador de control de gas de escape debido al aumento en la temperatura de lecho de catalizador, y la reducción en la eficacia del combustible.

Un ejemplo de una tecnología para estimar una temperatura de lecho de catalizador con alta precisión se da a conocer en la publicación de patente japonesa abierta a consulta por el público n.º 2002-122019 (páginas 10 a 13, figura 4). Esta publicación da a conocer una tecnología en la que se detecta una temperatura de gas de escape mediante un sensor de temperatura previsto aguas arriba con respecto a un catalizador de control de gas de escape, se estima una temperatura de lecho de catalizador del catalizador de control de gas de escape situado aguas abajo con respecto al sensor de temperatura basándose en la temperatura de gas de escape, y se ajusta una cantidad de suministro de combustible en control de recuperación del envenenamiento con azufre o similar según la temperatura de lecho de catalizador. En esta tecnología, se proporciona otro sensor de temperatura aguas abajo con respecto al catalizador de control de gas de escape, con el fin de impedir que la temperatura de lecho de catalizador aumente excesivamente.

Existe un sistema de control de gas de escape en el que un catalizador de control de gas de escape, por ejemplo, un catalizador de reducción de almacenamiento de NOx, se proporciona en un lado aguas arriba de un sistema de escape de un motor de combustión interna, y otro catalizador de control de gas de escape que realiza tanto reducción de almacenamiento de NOx como purificación de materia particulada se proporciona en un lado aguas abajo del sistema de escape. El catalizador de control de escape en el lado aguas abajo del sistema de control de gas de escape realiza un control de gas de escape, por ejemplo, reducción de almacenamiento de NOx, filtra la materia particulada en el gas de escape usando un filtro, y aumenta una temperatura de lecho de catalizador, de modo que oxida la materia particulada usando una función catalítica, realizando de este modo un control de gas de escape.

Con esta disposición de los catalizadores de control de gas de escape, cuando se realiza un control de recuperación del envenenamiento con azufre, se determina si se satisface una condición de aumento de temperatura de lecho de catalizador para los dos catalizadores de control de gas de escape basándose en la temperatura de gas de escape detectada por el sensor de temperatura previsto entre los dos catalizadores de control de gas de escape. Por consiguiente, cuando se satisfacen una condición de disminución de la relación aire-combustible basándose en una relación aire-combustible detectada por un sensor de relación aire-combustible, y la condición de aumento de temperatura de lecho de catalizador, se determinan un grado de recuperación del envenenamiento con azufre según un cálculo de recuperación del envenenamiento con azufre.

Sin embargo, en el caso de los dos catalizadores de control de gas de escape en el que se proporciona uno en el lado aguas arriba del sistema de escape y en el que se proporciona el otro en el lado aguas abajo del sistema de escape, es probable que se produzca un fallo, por ejemplo, degradación y obstrucción, en el catalizador de control de gas de escape en el lado aguas arriba antes que en el catalizador de control de gas de escape en el lado aguas abajo. Por consiguiente, una reacción catalítica se reduce o se vuelve no uniforme en el catalizador de control de gas de escape en el lado aguas arriba durante el control de recuperación del envenenamiento con azufre. Como resultado, la temperatura de gas de escape detectada por el sensor de temperatura previsto entre los dos catalizadores de control de gas de escape puede no aumentar de manera suficiente.

En un estado de este tipo, se determina que las temperaturas de los dos catalizadores de control de gas de escape no aumentan de manera suficiente, y no se libera el componente de azufre. Por tanto, no se realiza el cálculo de recuperación del envenenamiento con azufre, y se determina que no avanza la recuperación del envenenamiento con azufre. Por consiguiente, para permitir que los catalizadores de control de gas de escape se recuperen del envenenamiento con azufre, el proceso para aumentar una temperatura y el proceso para disminuir una relación aire-combustible se continúan mediante el control de recuperación del envenenamiento con azufre.

Sin embargo, una reacción catalítica se produce realmente de manera suficiente en el catalizador de control de gas de escape en el lado aguas abajo. Por tanto, se satisfacen tanto la condición de disminución de la relación aire-combustible como la condición de aumento de temperatura de lecho de catalizador, y el catalizador de control de gas de escape en el lado aguas abajo libera el componente de azufre almacenado debido al envenenamiento, en lugar del catalizador de control de gas de escape en el lado aguas arriba. Sin embargo, incluso cuando está liberándose el componente de azufre, no se realiza el cálculo de recuperación del envenenamiento con azufre y se determina que no avanza la recuperación del envenenamiento con azufre, tal como se describió anteriormente. Por tanto, incluso tras haber liberado el catalizador de control de gas de escape en el lado aguas abajo el componente de azufre en su totalidad, la temperatura del catalizador de control de gas de escape aguas abajo se mantiene alta debido a la continuación del proceso para aumentar la temperatura. Por consiguiente, se promueve la degradación térmica del catalizador de control de gas de escape en el lado aguas abajo. Además, la continuación del proceso para aumentar una temperatura y el proceso para disminuir una relación aire-combustible desperdicia combustible, dando como resultado la reducción de la eficacia del combustible.

El documento EP 0 893 153 A2 da a conocer un dispositivo y un procedimiento para la recuperación del envenenamiento con azufre. La invención se refiere a una composición óptima de gas de escape tras la recuperación del envenenamiento.

El documento EP 0 892 158 A2 se refiere a un procedimiento de control de la recuperación del envenenamiento con azufre. El procedimiento se refiere a una vuelta optimizada a un estado normal después de la recuperación... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de control de catalizador de control de gas de escape para un catalizador (36, 38, 40) de control de gas de escape que está dispuesto en un sistema de escape de un motor de combustión interna y cuya capacidad de control de escape

se reduce por envenenamiento con azufre, incluyendo el catalizador (36, 38, 40) de control de gas de escape, en un sentido desde el lado aguas arriba hasta un

lado aguas abajo del sistema de escape, al menos un primer catalizador (36a), un segundo catalizador (38a) y un tercer catalizador (40a), realizando el procedimiento un control de recuperación del envenenamiento con azufre en el que se realizan un proceso de aumento de temperatura de lecho de catalizador y un proceso de disminución de la

relación aire-combustible suministrando combustible desde un lado aguas arriba del sistema de escape con respecto al catalizador (36, 38, 40) de control de gas de escape cuando se produce envenenamiento con azufre,

caracterizándose el procedimiento por: detectar una temperatura de gas de escape del lado aguas arriba (Texin) entre el primer catalizador (36a) y el segundo catalizador (38a) que son catalizadores de reducción de almacenamiento de NOx, y

detectar una temperatura de gas de escape del lado aguas abajo (Texout) en un lado aguas abajo del segundo catalizador (38a) y catalizadores posteriores que son catalizadores de reducción de almacenamiento de NOx,

en el que en un estado en el que una relación aire-combustible disminuye hasta un valor igual a o menor que una relación aire-combustible de referencia mediante el proceso de disminución de la relación aire-combustible,

cuando la temperatura de gas de escape del lado aguas abajo (Texout),

que se detecta en la posición aguas abajo con respecto a al menos uno del segundo catalizador (38a) y catalizadores posteriores, es mayor que una temperatura de referencia de determinación de alta temperatura (Tsout), se realiza un cálculo de recuperación del envenenamiento con azufre.

2. Aparato de control de catalizador de control de gas de escape según la reivindicación 1, caracterizado porque la relación aire-combustible de referencia se fija en un valor igual a o menor que la relación aire-combustible estequiométrica.

3. Aparato de control de catalizador de control de gas de escape según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la temperatura de referencia de determinación de alta temperatura (TSout) se fija en un valor en el que puede liberarse azufre desde al menos uno del segundo catalizador (38a) y catalizadores posteriores en un sentido desde el lado aguas arriba hasta el lado aguas abajo.

4. Aparato de control de catalizador de control de gas de escape para un catalizador (36, 38, 40) de control de gas de escape que está dispuesto en un sistema de escape de un motor de combustión interna y cuya capacidad de control de escape se reduce por envenenamiento con azufre, incluyendo el catalizador (36, 38, 40) de control de gas de escape, en un sentido desde un lado aguas arriba hasta un

lado aguas abajo del sistema de escape, al menos un primer catalizador (36a), un segundo catalizador (38a) y un tercer catalizador (40a),

realizando el aparato un control de recuperación del envenenamiento con azufre en el que se realizan un proceso de aumento de temperatura de lecho de catalizador y un proceso de disminución de la relación aire-combustible suministrando combustible desde un lado aguas arriba del sistema de escape con respecto al catalizador (36, 38, 40) de control de gas de escape cuando se produce envenenamiento con azufre,

caracterizándose el aparato porque comprende: un primer sensor (44) de temperatura de gas de escape que detecta una temperatura de gas de escape del lado aguas arriba (Texin) en una posición entre el primer catalizador (36a) y el segundo (38a), que son catalizadores de reducción de almacenamiento de NOx,

un segundo sensor (46) de temperatura de gas de escape que detecta una temperatura de gas de escape del lado aguas abajo (Texout) en una posición aguas abajo del segundo catalizador (38a) de escape y catalizadores posteriores, que son catalizadores de reducción de almacenamiento de NOx,

medios (42, 48) de detección de relación aire-combustible para detectar una relación aire-combustible de gas de escape en una posición aguas abajo con respecto a una posición en la que se realiza el suministro de combustible; y

medios (70) de cálculo de recuperación del envenenamiento con azufre para realizar el cálculo de recuperación del envenenamiento con azufre,

cuando la temperatura de gas de escape del lado aguas abajo (Texout),

que se detecta por el sensor (46) de temperatura de gas de escape,

es mayor que una temperatura de referencia de determinación de alta temperatura (Tsout),

en un estado en el que los medios (42, 48) de detección de relación aire-combustible han detectado que se disminuye la relación aire-combustible hasta un valor igual a o menor que una relación aire-combustible de referencia.

5. Aparato de control de catalizador de control de gas de escape según la reivindicación 4, caracterizado porque la relación aire-combustible de referencia se fija en un valor igual a o menor que la relación aire-combustible estequiométrica.

6. Aparato de control de catalizador de control de gas de escape según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque la temperatura de referencia de determinación de alta temperatura (Tsout) se fija en un valor en el que puede liberarse azufre desde al menos uno del segundo catalizador (38a) y catalizadores posteriores en un sentido desde el lado aguas arriba hasta el lado aguas abajo.

7. Aparato de control de catalizador de control de gas de escape, según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque los medios (70) de cálculo de recuperación del envenenamiento con azufre realizan el cálculo de recuperación del envenenamiento con azufre, cuando se satisface al menos una de una condición de que la temperatura de gas de escape (Texin), que se detecta por el primer sensor (44) de temperatura de gas de escape, es mayor que la temperatura de referencia de determinación de alta temperatura (Tsout) y una condición de que la temperatura de gas de escape (Texout), que se detecta por el segundo sensor (46) de temperatura de gas de escape, es mayor que la temperatura de referencia de determinación de alta temperatura (Tsout), en un estado en el que los medios (42, 48) de detección de relación aire-combustible han detectado que se disminuye la relación aire-combustible hasta el valor igual a o menor que la relación aire-combustible de referencia.

8. Aparato de control de catalizador de control de gas de escape según la reivindicación 7, caracterizado porque, los medios (70) de cálculo de recuperación del envenenamiento con azufre realizan el cálculo de recuperación del envenenamiento con azufre si la temperatura de gas de escape (Texin) que se detecta por el primer sensor (44) de temperatura de gas de escape es mayor que la temperatura de referencia de determinación de alta temperatura (Tsout) en el estado en el que los medios (42, 48) de detección de relación aire-combustible han detectado que se disminuye la relación aire-combustible hasta el valor igual a o menor que la relación aire-combustible de referencia cuando no se ha producido ningún fallo en el primer catalizador (36a), y realizan el cálculo de recuperación del envenenamiento con azufre si la temperatura de gas de escape (Texout) que se detecta por el segundo sensor (46) de temperatura de gas de escape es mayor que la temperatura de referencia de determinación de alta temperatura (Tsout) en el estado en el que los medios (42, 48) de detección de relación aire-combustible han detectado el hecho de que se disminuye la relación aire-combustible hasta el valor igual a o menor que la relación aire-combustible de referencia cuando se ha producido un fallo en el primer catalizador (36a).

9. Aparato de control de catalizador de control de gas de escape según la reivindicación 8, caracterizado porque los medios (70) de cálculo de recuperación del envenenamiento con azufre determinan que se ha producido un fallo en el primer catalizador (36a), cuando la temperatura de gas de escape (Texin) detectada por el primer sensor (44) de temperatura de gas de escape continúa siendo menor que la temperatura de referencia de determinación de alta temperatura (Tsout) durante el control de recuperación del envenenamiento con azufre.

10. Aparato de control de catalizador de control de gas de escape según una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque el primer catalizador (36a) y el segundo catalizador (38a) son catalizadores de reducción de almacenamiento de NOx dispuestos en el sistema de escape del motor de combustión interna, y el segundo catalizador (38a) se constituye usando un filtro que filtra materia particulada en el gas de escape como base y formando una capa del catalizador de reducción de almacenamiento de NOx en el filtro.