CN114718711B

CN114718711B - 一种汽车尾气的处理装置及方法

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Publication number: CN114718711B
Application number: CN202110012093.XA
Authority: CN
Inventors: 马俊生; 吕永; 刘炜; 苏庆鹏; 白振霄; 刘巨江
Original assignee: Guangzhou Automobile Group Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Automobile Group Co Ltd
Priority date: 2021-01-04
Filing date: 2021-01-04
Publication date: 2023-04-07
Anticipated expiration: 2041-01-04
Also published as: CN114718711A

Abstract

本发明的实施例提供了一种汽车尾气的处理装置及方法，通过电子控制单元控制降硫催化器对发动机的尾气中的二氧化硫进行降硫吸附，再将发动机的尾气通入稀燃NOx捕集器中进行氮氧化物吸附处理，使进入稀燃NOx捕集器中进行氮氧化物吸附处理的发动机的尾气中无含硫化合物，从而解决稀燃NOx捕集器对硫极为敏感的问题。当NOx传感器检测到存在氮氧化物时，电子控制单元切换工作模式，将发动机的尾气中的过浓混合气直接进行流向稀燃NOx捕集器进行再生处理，而不是先经过降硫催化器，避免降硫催化器中被吸附的二氧化硫大量释放后再流入稀燃NOx催化器，解决了现有技术中存在的稀燃NOx捕集器中部分硫酸盐较难实现脱硫且硫对稀燃NOx捕集器不完全可逆的影响。

Description

一种汽车尾气的处理装置及方法

技术领域

本发明涉及尾气处理的技术领域，特别是涉及一种汽车尾气的处理装置及方法。

背景技术

随着日益严格的乘用车燃油经济性标准实施，如何进一步降低汽车的燃油消耗变得尤为重要。除了车辆电气化的应用，如何进一步提高发动机自身热效率尤为关键。众多文献中已报道当前汽油机热效率仍有提升空间，而稀薄燃烧是提高汽油机热效率的重要途径之一。稀燃发动机的尾气排放若仅仅通过三元催化器则NOx排放并不能有效转化，需增加稀燃NOx捕集器。相比三元催化器，而稀燃NOx捕集器对硫更为敏感，其吸附剂对硫同样具有很强的亲和力，从而使稀燃NOx捕集器硫中毒，对NOx转化效率大大下降。

高排气温度是脱硫过程的条件之一，中国发明专利公开说明书公开了用于稀燃NOx收集器(LNT)的脱硫系统和方法，包括通过升高排温来实现脱硫过程，会带来以下问题，其升高排温方式包括推迟发动机点火角和喷射二次空气，其中喷射二次空气可以提高排气温度，但在氧气浓度较高的氧化环境下，并不利于脱硫反应的进行。中国发明专利公开说明书公开了具有NOx存储催化器和前置催化器的尾气净化方法和尾气净化装置，通过提高排温加上适宜脱附的还原氛围下，从而实现脱硫。但实际上部分硫化物也较难实现脱硫过程，如文献中表明二氧化硫和机油燃烧产物反应生成的硫酸盐，一旦附着在稀燃NOx捕集器中的催化剂表明，其脱硫条件极为苛刻，且即使实现部分脱硫，其转化效率可一定程度上的恢复，但实际测试结果表明，稀燃NOx捕集器的有效性已难以恢复到原来的水平。即硫对稀燃NOx捕集器不是完全可逆的。

综上所述，现有技术中存在的稀燃NOx捕集器中部分硫酸盐较难实现脱硫，且硫对稀燃NOx捕集器不完全可逆的影响，导致稀燃NOx捕集器效率下降的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种汽车尾气的处理装置及方法，用于解决现有技术中存在的稀燃NOx捕集器中部分硫酸盐较难实现脱硫，且硫对稀燃NOx捕集器不完全可逆的影响，导致稀燃NOx捕集器效率下降的问题。

为解决上述技术问题，本发明的实施例采用了如下技术方案：

一种汽车尾气的处理装置，其特征在于，所述处理装置包括电子控制单元、第一排气管、第二排气管、第三排气管、第四排气管、降硫催化器、稀燃NOx捕集器、NOx传感器、第一分流阀和第二分流阀，所述第一排气管、所述降硫催化器、所述第二排气管、所述稀燃NOx捕集器和所述第三排气管依次连接，所述NOx传感器设置于所述第三排气管上，所述第一排气管远离所述降硫催化器的一端与发动机的排气端相连接；

所述第四排气管的第一端通过所述第一分流阀与所述第一排气管相连接，所述第四排气管的第二端通过第二分流阀与所述第二排气管相连接；

所述电子控制单元分别电连接于所述第一分流阀、所述第二分流阀、所述NOx传感器和发动机上的喷油器，用于控制汽车的尾气处理工作模式。

进一步地，所述处理装置还包括温度传感器、二氧化硫传感器、第五排气管、第六排气管、第三分流阀、第四分流阀和第一阀门，所述温度传感器设置在所述第一排气管上，所述二氧化硫传感器设置在第一排气管上；

所述第五排气管的第一端通过所述第三分流阀与所述第四排气管相连接，所述第五排气管的第二端通过所述第四分流阀与所述第三排气管相连接；

所述第六排气管的第一端通过所述第一阀门与所述第一排气管相连接，且所述第六排气管与所述第一排气管的连接处置于所述第四排气管和所述第一排气管连接处与所述降硫催化器之间，所述第六排气管的第二端与所述第三排气管相连接，且所述第六排气管与所述第三排气管的连接处置于所述第三排气管和所述第五排气管连接处远离所述稀燃NOx捕集器的一侧，所述NOx传感器设置在所述第六排气管与所述第三排气管的连接处远离所述稀燃NOx捕集器的一侧；

所述温度传感器、二氧化硫传感器、第三分流阀、第四分流阀和第一阀门分别与电子控制单元电连接。

进一步地，所述电子控制单元电连接发动机上的火花塞。

进一步地，所述处理装置还包括单向阀，所述单向阀设置在所述第六排气管上。

进一步地，所述降硫催化器包括催化剂和吸附剂。

进一步地，吸附剂为非碱金属。

进一步地，所述处理方法包括如下步骤：

本发明的实施例还提供了一种汽车尾气的处理方法，所述处理方法包括如下步骤：

通过第一工作模式或第二工作模式对发动机的尾气进行处理，获取处理后的第一尾气；

判断所述第一尾气内是否存在氮氧化物；

当所述第一尾气中存在氮氧化物时，则通过第二工作模对发动机的尾气进行处理；

当所述第一尾气中未存在氮氧化物时，则通过第一工作模式对发动机的尾气进行处理；

其中：

所述第一工作模式包括对发动机的尾气依次进行降硫催化器降硫吸附和稀燃NOx捕集器氮氧化物吸附处理的工作模式一；

所述第二工作模式包括将发动机的尾气中过量空气系数控制在预置范围内，对稀燃NOx捕集器中吸附的氮氧化物进行再生处理的工作模式二。

进一步地，所述通过第二工作模对发动机的尾气进行处理具体包括：

获取所述第一工作模式的降硫催化器进行降硫吸附处理中吸附的硫含量；

判断所述硫含量是否超过预置脱硫阈值；

当所述硫含量未超过所述预置脱硫阈值时，则通过所述工作模式二对发动机的尾气进行处理。

进一步地，所述第二工作模式还包括将发动机的尾气中过量空气系数控制在预置范围内、控制发动机的尾气温度高于预置温度阈值的环境下，对稀燃NOx捕集器进行逆转再生的和对降硫催化器进行脱硫再生的工作模式三；

其中，所述通过第一工作模式或第二工作模式对发动机的尾气进行处理，获取处理后的第一尾气具体包括：

通过工作模式一、工作模式二或工作模式三对发动机的尾气进行处理，获取处理后的第一尾气；

所述通过第二工作模式对发动机的尾气进行处理具体包括：

通过工作模式二或工作模式三对发动机的尾气进行处理。

进一步地，所述判断所述硫含量是否超过预置脱硫阈值之后还包括：

当所述硫含量超过所述预置脱硫阈值时，则获取发动机的尾气的温度；

判断所述发动机的尾气的温度是否超过预置温度阈值；

当所述发动机的尾气的温度超过预置温度阈值时，则通过所述工作模式三对发动机尾气进行处理。

进一步地，所述判断所述发动机的尾气的温度是否超过预置温度阈值之后还包括：

当所述发动机的尾气的温度未超过预置温度阈值时，则将点火角推迟到预置角度点火并重新判断所述发动机的尾气的温度是否超过预置温度阈值。

进一步地，所述预置脱硫阈值的取值范围为所述降硫催化器最大存储硫含量的75％-85％。

进一步地，所述发动机的尾气中过量空气系数控制在预置范围为小于1。

进一步地，所述发动机的尾气中过量空气系数在预置范围为0.9-0.99。

进一步地，所述预置温度阈值的取值范围为550度-650度。

进一步地，所述预置角度的取值范围为1-3°CA。

相比于现有技术，本发明的实施例的有益效果在于：

本发明的实施例提供了一种汽车尾气的处理装置及方法，所述处理装置包括电子控制单元、第一排气管、第二排气管、第三排气管、第四排气管、降硫催化器、稀燃NOx捕集器、NOx传感器、第一分流阀和第二分流阀，通过电子控制单元控制降硫催化器对发动机的尾气中的二氧化硫进行降硫吸附，再将发动机的尾气通入稀燃NOx捕集器中进行氮氧化物吸附处理，使进入稀燃NOx捕集器中进行氮氧化物吸附处理的发动机中无含硫化合物，从而解决了稀燃NOx捕集器极易形成硫中毒，对NOx转化效率大大下降的问题；

当NOx传感器检测到存在氮氧化物时，电子控制单元切换工作模式，将发动机的尾气中的过浓混合气直接流向稀燃NOx捕集器进行再生处理，此时由于发动机的尾气中过量空气系数控制在预置范围内，发动机的尾气中为富燃的还原氛围下，使稀燃NOx捕集器内的氮氧化物被释放，与发动机的尾气中的还原剂反应生成对环境无害的氮气。由于此时为富燃的还原氛围，发动机的尾气中的少量二氧化硫并不会吸附在稀燃NOx捕集器表面从而导致稀燃NOx捕集器硫中毒，而是直接排向大气，从而确保稀燃NOx捕集器无硫中毒的风险。从而确保了稀燃NOx捕集器的转化率保持在稳定可逆的状态，从而解决了现有技术中存在的稀燃NOx捕集器中部分硫酸盐较难实现脱硫，且硫对稀燃NOx捕集器不完全可逆的影响，导致稀燃NOx捕集器效率下降的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种汽车尾气的处理装置工作模式一的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种汽车尾气的处理装置的工作模式二的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种汽车尾气的处理装置的工作模式三的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种汽车尾气的处理方法的流程图；

图5是本发明实施例提供的一种汽车尾气的处理方法的逻辑框图。

其中：

1、发动机；2、第一排气管；3、电子控制单元；4、降硫催化器；5、第二排气管；6、稀燃NOx捕集器；7、第三排气管；8、第一分流阀；9、前连接部；10、第三分流阀；11、第四排气管；12、第二分流阀；13、第五排气管；14、第四分流阀；15、第六排气管；16、第一阀门；17、单向阀；18、温度传感器；19、NOx传感器；20、喷油器；21、火花塞；22、二氧化硫传感器。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1-3所示，在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的实施例提供了一种汽车尾气的处理装置，所述处理装置包括电子控制单元3、第一排气管2、第二排气管5、第三排气管7、第四排气管11、降硫催化器4、稀燃NOx捕集器6、NOx传感器19、第一分流阀8和第二分流阀12，所述第一排气管2、所述降硫催化器4、所述第二排气管5、所述稀燃NOx捕集器6和所述第三排气管7依次连接，所述NOx传感器19设置于所述第三排气管7上，所述第一排气管2远离所述降硫催化器4的一端与发动机1相连接；

所述第四排气管11的第一端通过所述第一分流阀8与所述第一排气管2相连接，所述第四排气管11的第二端通过第二分流阀12与所述第二排气管5相连接；

所述电子控制单元3分别电连接所述第一分流阀8、所述第二分流阀12、所述NOx传感器19和发动机1上的喷油器20，用于控制汽车的尾气处理工作模式。

其中，所述电子控制单元3为微机或单片机等能够实现对信息接收处理和控制的控制单元。

所述电子控制单元3控制下述两种工作模式包括工作模式一和工作模式二；

工作模式一和工作模式二的工作流程如下：

启动时，采用工作模式一对发动机1的尾气进行处理，工作模式一中，第一分流阀8和第二分流阀12分别关闭第四排气管11的两端，使得发动机1的尾气不会流入第四排气管11内。

工作模式一的工作方式如图1所示，发动机1的尾气由发动机1排出，依次流经所述第一排气管2、所述降硫催化器4、所述第二排气管5、所述稀燃NOx捕集器6和所述第三排气管7；即先对发动机1的尾气中的二氧化硫在降硫催化器4处进行降硫吸附，再将发动机1的尾气中剩余氮氧化物在稀燃NOx捕集器6处进行吸附处理，使进入稀燃NOx捕集器6中进行氮氧化物吸附处理的发动机1的尾气中无含硫化合物，从而解决稀燃NOx捕集器6极易形成硫中毒，解决稀燃NOx捕集器6中NOx转化效率大大下降的问题。

所述NOx传感器19对流经所述第三排气管7的尾气中是否含有氮氧化物进行检测，当检测存在氮氧化物时，所述NOx传感器19发出信号至电子控制单元3，电子控制单元3将工作模式切换为工作模式二对发动机1的尾气进行处理。

工作模式二的工作方式如图2所示，所述电子控制单元3通过发动机1上的喷油器20将发动机1的尾气中过量空气系数控制在预置范围内；所述电子控制单元3控制第一分流阀8关闭发动机1的尾气的过浓混合气流向降硫催化器4方向的通道，开启向第四排气管11流通的通道；所述电子控制单元3控制第二分流阀12关闭发动机1的尾气流向降硫催化器4方向的通道，开启经过部分第二排气管5向稀燃NOx捕集器6的通道；

工作模式二的具体工作过程：使得发动机1的尾气流通的方式变成由发动机1排出、流经第一排气管2的部分通过第一分流阀8气体依次流经第四排气管11、第二排气管5的部分、稀燃NOx捕集器6后再由第三排气管7排出；由于发动机1的尾气中过量空气系数控制在预置范围内，发动机1的尾气中处于富燃的还原氛围下，使吸附在稀燃NOx捕集器6上的氮氧化物被释放，与发动机1的尾气中的还原剂反应生成对环境无害的氮气。由于此时为富燃的还原氛围，发动机1的尾气中的少量二氧化硫并不会吸附在稀燃NOx捕集器6表面从而导致稀燃NOx捕集器6硫中毒，而是经过稀燃NOx捕集器6后直接排向大气，从而确保稀燃NOx捕集器6无硫中毒的风险。

通过对工作模式一和工作模式二进行切换能够保证所述稀燃NOx捕集器6无硫中毒的风险，而且能够实现稀燃NOx捕集器6对发动机1的尾气进行吸附处理和稀燃NOx捕集器6再生的循环，进而使得稀燃NOx捕集器6的转化率保持在稳定可逆的状态，从而解决了现有技术中存在的稀燃NOx捕集器6对硫吸附后，其转化效率下降的技术问题。

其中，在工作模式二中，所述第二分流阀12关闭发动机1的尾气流向降硫催化器4方向的通道防止尾气倒流到降硫催化器4中。

其中，所述处理装置还包括温度传感器18、二氧化硫传感器22、第五排气管13、第六排气管15、第三分流阀10、第四分流阀14和第一阀门16，所述温度传感器18设置在所述第一排气管2上，所述二氧化硫传感器22设置在第一排气管2上；

所述第五排气管13的第一端通过所述第三分流阀10与所述第四排气管11相连接，所述第五排气管13的第二端通过所述第四分流阀14与所述第三排气管7相连接；

所述第六排气管15的第一端通过所述第一阀门16与所述第一排气管2相连接，且所述第六排气管15与所述第一排气管2的连接处置于所述第四排气管11和所述第一排气管2连接处与所述降硫催化器4之间，所述第六排气管15的第二端与所述第三排气管7相连接，且所述第六排气管15与所述第三排气管7的连接处置于所述第三排气管7和所述第五排气管13连接处远离所述稀燃NOx捕集器6的一侧，所述NOx传感器19设置在所述第六排气管15与所述第三排气管7的连接处远离所述稀燃NOx捕集器6的一侧；

所述温度传感器18、二氧化硫传感器22、第三分流阀10、第四分流阀14和第一阀门16分别与电子控制单元3电连接。

电子控制单元3根据二氧化硫传感器22检测到进入降硫催化器4中的二氧化硫的浓度计算得到降硫催化器4中的硫含量，通过将硫含量与预置脱硫阈值相比较，判断硫含量是否超过预置脱硫阈值，当超过预置脱硫阈值时，电子控制单元3将所述处理装置的工作模式切换为工作模式三；

如图5所示的工作模式三，所述电子控制单元3通过发动机1上的喷油器20将发动机1的尾气中过量空气系数控制在预置范围内；所述电子控制单元3控制第一分流阀8关闭发动机1的尾气流向降硫催化器4方向的通道，开启向第四排气管11流通的通道；控制第三分流阀10开启流通至第五排气管13的通道，第三分流阀10关闭通过第四排气管11流通至第二排气管5的通道；所述第四分流阀14开启第三排气管7流通至稀燃NOx捕集器6，所述第四分流阀14关闭流通至第三排气管7远离稀燃NOx捕集器6的通道，所述第二分流阀12关闭流通至第四排气管11的通道，第二分流阀12开启第二排气管5正常流通的通道；所述第一阀门16开启流通至第六排气管15的通道。

所述电子控制单元还包括工作模式三：

工作模式三的具体工作过程如下：

如图3所示，发动机1的尾气由发动机1排出，经由第一排气管2的部分、第四排气管11部分、第五排气管13、稀燃NOx捕集器6、第二排气管5、降硫催化器4和第六排气管15，再由第三排气管7排出，其中，所述第六排气管15与所述第三排气管7的连接处置于所述第三排气管7和所述第五排气管13连接处远离所述稀燃NOx捕集器6的一侧，因此，尾气可以经由第六排气管15到第三排气管7的部分后排出。工作模式三中的发动机1的尾气为富燃且适宜脱硫的高温尾气。如果富燃且高温的尾气依次经过降硫催化器4和稀燃NOx捕集器6，会使降硫催化器4中被吸附满的二氧化硫实现脱硫，则短时间内二氧化硫会被大量释放并流向稀燃NOx捕集器6，从而增加了稀燃NOx捕集器6硫中毒的风险。因此，工作模式三中使发动机1的尾气先经过稀燃NOx捕集器6，富燃的高温尾气使稀燃NOx捕集器6中吸附的氮氧化物被释放，由于发动机1的尾气中过量空气系数控制在预置范围内，即与高温尾气中的还原剂反应生成对环境无害的氮气。进一步流入降硫催化器4，富燃的高温尾气使降硫催化器4吸附满的二氧化硫被释放，从而实在降硫催化器4的脱硫再生过程。

其中，第一分流阀8关闭发动机1的尾气流向降硫催化器4方向的通道，防止尾气向发动机1方向倒流，所述第一阀门16也可以为分流阀，在开启第六排气管15通道的同时，也关闭流向第一排气管2向发动机1方向的通道，防止尾气向发动机1方向倒流。另外，由于第一分流阀8的存在，已经能够实现防止尾气向发动机1方向倒流的作用了，因此，第一阀门16还可以选择为普通的阀门，主要是用于防止在工作模式一和工作模式二的工作模式下，处理后的尾气从第六排气管15流出。

优选地，所述处理装置还包括单向阀17，所述单向阀17设置在所述第六排气管15上。避免了第三排气管7上排出的尾气通过第六排气管15倒流的问题。上述连接方式均可以采用焊接的方式。

其中，所述第四排气管11包括前连接部9，所述前连接部9的第一端与第一排气管2相连接，前连接部9的第二端与第五排气管13相连接，前连接部9通过焊接接入到第四排气管11内，设置所述前连接部9便于第一分流阀8和第三分流阀10的安装。

其中，所述第二分流阀12关闭流通至第四排气管11的通道，防止了尾倒流到第四排气管11的通道内。

其中，所述电子控制单元3电连接发动机1上的火花塞21，实现通过控制发动机1的火花塞21来实现点火角推迟到预置角度点火。

其中，所述降硫催化器4包括催化剂和吸附剂。

优选地，所述催化剂优选为催化剂铂。

由于碱金属的吸附剂对硫敏感较难实现脱硫再生，所述吸附剂优选为非碱金属，其中，吸附剂可选择氧化铜/三氧化二铝，该吸附剂对硫吸附后可有效再生。

如图4和图5所示，本实施例还提供了一种汽车尾气的处理方法，所述处理方法包括如下步骤：

通过第一工作模式或第二工作模式对发动机1的尾气进行处理，获取处理后的第一尾气；

判断所述第一尾气内是否存在氮氧化物；

当所述第一尾气中存在氮氧化物时，通过第二工作模对发动机1的尾气进行处理；

当所述第一尾气中未存在氮氧化物时，则通过第一工作模式对发动机1的尾气进行处理；

其中：

所述第一工作模式包括对发动机的尾气依次进行降硫催化器4降硫吸附和稀燃NOx捕集器6氮氧化物吸附处理的工作模式一；

所述工作模式一具体为：先对发动机1的尾气中的二氧化硫进行降硫吸附，再将发动机1的尾气中剩余氮氧化物进行吸附处理，使进入稀燃NOx捕集器6中进行氮氧化物吸附处理的发动机1中无含硫化合物，从而解决稀燃NOx捕集器6极易形成硫中毒，对NOx转化效率大大下降的问题。

所述第二工作模式包括将发动机1的尾气中过量空气系数控制在预置范围内，并对稀燃NOx捕集器6中吸附的氮氧化物进行再生处理的工作模式二。

所述工作模式二具体为：对发动机1的尾气中的过浓混合气直接流向稀燃NOx捕集器6，对稀燃NOx捕集器6内吸附的氮氧化物进行再生处理，此时由于发动机1的尾气中过量空气系数控制在预置范围内，发动机1的尾气中处于富燃的还原氛围下，使吸附在稀燃NOx捕集器6上的氮氧化物被释放，与发动机1的尾气中的还原剂反应生成对环境无害的氮气。由于此时为富燃的还原氛围，发动机1的尾气中的少量二氧化硫并不会吸附在稀燃NOx捕集器6表面从而导致稀燃NOx捕集器6硫中毒，而是经过氮氧化物吸附后直接排向大气，从而确保稀燃NOx捕集器6无硫中毒的风险。

所述第二工作模式还包括将发动机1的尾气中过量空气系数控制在预置范围内、控制发动机的尾气温度高于预置温度阈值的环境下，对稀燃NOx捕集器进行逆转再生的和对降硫催化器进行脱硫再生的工作模式三；

所述工作模式三具体为：由于发动机1的尾气中过量空气系数控制在预置范围内，通过将点火角推迟到预置角度点火，使发动机1的尾气温度高于适宜脱硫的预置温度阈值，即工作模式三中的发动机1的尾气为富燃且适宜脱硫的高温尾气。

其中，所述发动机1的尾气中过量空气系数控制在预置范围为小于1，所述发动机1的尾气中过量空气系数控制在预置范围为进一步优选为0.9-0.99。以便实现发动机1的尾气处于富燃的还原氛围下，使稀燃NOx捕集器6吸附的氮氧化物被释放，与发动机1的尾气中的还原剂反应生成对环境无害的氮气。

所述第二工作模式中包括工作模式二和工作模式三两种，在工作中，根据实际情况选择其中一个模式。

所述第一工作模式和第二工作模式中进行降硫和硫再生的装置为降硫催化器。

其中，所述通过第一工作模式或第二工作模式对发动机1的尾气进行处理，获取处理后的第一尾气具体包括：

通过工作模式一、工作模式二或工作模式三对发动机1的尾气进行处理，获取处理后的第一尾气；

所述并通过第二工作模对发动机1的尾气进行处理具体包括：

并通过工作模式二或工作模式三对发动机1的尾气进行处理。

通过NOx传感器19检测判断到采用工作模式一、工作模式二或工作模式三对发动机1尾气进行处理后得到的第一尾气中是否存在氮氧化物；

当所述第一尾气中不存在氮氧化物的时候，说明NOx能够被吸附，可以采用工作模式一对发动机1的尾气进行处理。

当所述第一尾气中存在氮氧化物的时候，即NOx的吸附不彻底，稀燃NOx捕集器6不能够根据实际需要进行NOx的吸附，因此，需要切换到工作模式二或者工作模式三进行工作。工作模式二通过将发动机1的尾气中过量空气系数控制在预置范围内，即发动机1的尾气中为富燃的还原氛围下，使稀燃NOx捕集器吸附的氮氧化物被释放，与发动机1的尾气中的还原剂反应生成对环境无害的氮气，即稀燃NOx捕集器6上的吸附的硝酸盐被分解释放出NOx，NOx再进一步被还原剂还原为N₂，从而使得稀燃NOx捕集器6再生。当工作模式二通过将发动机1的尾气进行处理后的第一尾气，重新对第一尾气进行检测判断时，当所述第一尾气中不存在氮氧化物，即稀燃NOx捕集器6再生完成后，此时重新切换回到工作模式一对发动机1的尾气进行处理。

其中，所述通过第二工作模对发动机1的尾气进行处理具体包括：

判断所述硫含量是否超过预置脱硫阈值；

预置脱硫阈值的设定跟降硫催化器4有关，一般设定所述预置脱硫阈值的取值范围为所述降硫催化器4最大存储硫含量的75％-85％。判断降硫催化器4中的硫含量是否超过脱硫阈值的目的在于判断降硫催化器4的工作情况。

当所述硫含量未超过所述预置脱硫阈值时，则通过所述工作模式二对发动机1的尾气进行处理。

当所述硫含量未超过所述预置脱硫阈值时，即可以知道所述降硫催化器4未进入饱和状态，还能继续对发动机1的尾气进行降硫吸附的工作。因此，只需要采用工作模式二发动机1的尾气进行处理，对稀燃NOx捕集器6进行再生，以便后续重复使用稀燃NOx捕集器6。

所述判断所述硫含量是否超过预置脱硫阈值之后还包括：

当所述硫含量超过所述预置脱硫阈值时，则获取发动机1的尾气的温度；

当所述硫含量超过所述预置脱硫阈值时，则可以知道所述降硫催化器4即将进入饱和状态，需要对降硫催化器4进行再生，以便后续重复使用降硫催化器4。

判断所述发动机1的尾气的温度是否超过预置温度阈值；

通过获取所述发动机1的尾气的温度来判断是否满足降硫催化器4进行脱硫再生的条件，即发动机1的尾气是否是富燃且适宜脱硫的高温尾气。所述预置温度阈值的取值范围为550度-650度。

当所述发动机1的尾气的温度超过预置温度阈值时，则通过所述工作模式三对发动机1尾气进行处理。

当所述发动机1的尾气的温度超过预置温度阈值时，即发动机1的尾气为富燃且适宜脱硫的高温尾气，满足降硫催化器4进行脱硫再生的条件，因此切换到工作模式三，对稀燃NOx捕集器6进行再生的同时对降硫催化器4进行脱硫再生，以便后续在切换到工作模式一的时候继续使用。

所述判断所述发动机1的尾气的温度是否超过预置温度阈值之后还包括：

当所述发动机1的尾气的温度未超过预置温度阈值时，则将点火角推迟到预置角度点火并重新判断所述发动机1的尾气的温度是否超过预置温度阈值。

当所述发动机1的尾气的温度未超过预置温度阈值时，则发动机1的尾气非富燃且适宜脱硫的高温尾气，即未满足降硫催化器4进行脱硫再生的条件，因此，通过重复将点火角推迟到预置角度点火的方式提升发动机1尾气的温度，直至所述发动机1的尾气的温度超过预置温度阈值，从而实现将发动机1的尾气达到富燃且适宜脱硫的高温尾气，即满足降硫催化器4进行脱硫再生的条件，再切换到工作模式三，对稀燃NOx捕集器6进行再生的同时对降硫催化器4进行脱硫再生，以便后续在切换到工作模式一的时候继续使用。

其中，通过控制发动机1的火花塞21来实现点火角推迟到预置角度点火。所述预置角度的取值范围为1-3°CA。

另外，在发动机1的尾气处理中，工作模式一为主要运行模式，约占整个降硫处理工作运行时间的75％；

工作模式二为次要运行模式，约占整个降硫处理工作运行时间的24％；

由于发动机1的尾气中含硫组分较少，正常使用时短时间内较难使降硫催化器4中吸附的硫含量超过预置脱硫阈值。因此，工作模式三仅占整个降硫处理工作运行时间的1％左右。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种汽车尾气的处理装置，其特征在于，所述处理装置包括电子控制单元、第一排气管、第二排气管、第三排气管、第四排气管、降硫催化器、稀燃NOx捕集器、NOx传感器、第一分流阀和第二分流阀，所述第一排气管、所述降硫催化器、所述第二排气管、所述稀燃NOx捕集器和所述第三排气管依次连接，所述NOx传感器设置于所述第三排气管上，所述第一排气管远离所述降硫催化器的一端与发动机的排气端相连接；

所述电子控制单元分别电连接于所述第一分流阀、所述第二分流阀、所述NOx传感器和发动机上的喷油器，用于控制汽车的尾气处理工作模式；

所述处理装置还包括温度传感器、二氧化硫传感器、第五排气管、第六排气管、第三分流阀、第四分流阀和第一阀门，所述温度传感器设置在所述第一排气管上，所述二氧化硫传感器设置在第一排气管上；

2.根据权利要求1所述的汽车尾气的处理装置，其特征在于，所述电子控制单元电连接发动机上的火花塞。

3.根据权利要求1所述的汽车尾气的处理装置，其特征在于，所述处理装置还包括单向阀，所述单向阀设置在所述第六排气管上。

4.根据权利要求1所述的汽车尾气的处理装置，其特征在于，所述降硫催化器包括催化剂和吸附剂。

5.根据权利要求4所述的汽车尾气的处理装置，其特征在于，吸附剂为非碱金属。

6.一种汽车尾气的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括如下步骤：

判断所述第一尾气内是否存在氮氧化物；

其中：

7.根据权利要求6所述的汽车尾气的处理方法，其特征在于，所述通过第二工作模对发动机的尾气进行处理具体包括：

判断所述硫含量是否超过预置脱硫阈值；

8.根据权利要求7所述的汽车尾气的处理方法，其特征在于，所述第二工作模式还包括将发动机的尾气中过量空气系数控制在预置范围内、控制发动机的尾气温度高于预置温度阈值的环境下，对稀燃NOx捕集器进行再生的和对降硫催化器进行脱硫再生的工作模式三；

所述通过第二工作模对发动机的尾气进行处理具体包括：

通过工作模式二或工作模式三对发动机的尾气进行处理。

9.根据权利要求7中所述的汽车尾气的处理方法，其特征在于，所述判断所述硫含量是否超过预置脱硫阈值之后还包括：

判断所述发动机的尾气的温度是否超过预置温度阈值；

10.根据权利要求9所述的汽车尾气的处理方法，其特征在于，所述判断所述发动机的尾气的温度是否超过预置温度阈值之后还包括：

当所述发动机的尾气的温度未超过预置温度阈值时，则将点火角推迟到预置角度点火，并重新判断所述发动机的尾气的温度是否超过预置温度阈值。

11.根据权利要求7所述的汽车尾气的处理方法，其特征在于，所述预置脱硫阈值的取值范围为所述降硫催化器最大存储硫含量的75％-85％。

12.根据权利要求6所述的汽车尾气的处理方法，其特征在于，所述发动机的尾气中过量空气系数控制在预置范围为小于1。

13.根据权利要求12所述的汽车尾气的处理方法，其特征在于，所述发动机的尾气中过量空气系数控制在预置范围为0.9-0.99。

14.根据权利要求10所述的汽车尾气的处理方法，其特征在于，所述预置温度阈值的取值范围为550度-650度。

15.根据权利要求10所述的汽车尾气的处理方法，其特征在于，所述预置角度的取值范围为1-3°CA。