具有过滤器再生期间的排放控制的排气处理系统的制作方法
【专利摘要】一种用于发动机的排气处理系统，包括排气入口管，其配置为接收来自发动机的排气。颗粒过滤器、热交换系统和第一和第二选择性催化还原（SCR)装置与排气入口管流体连通。颗粒过滤器配置为在颗粒过滤器中的排气被加热到再生温度以上时经历热再生。控制器配置为在颗粒过滤器的热再生期间将第二SCR装置的当前温度和预定的最佳第二SCR温度之间的温度差控制在预定阈值以内。控制器可以配置为在温度差低于预定阈值时指示喷射器将还原剂喷射到第一SCR装置中，由此控制排气中的NOx排放。
【专利说明】具有过滤器再生期间的排放控制的排气处理系统
【技术领域】
[0001]本发明通常涉及用于车辆的排气处理系统和用于控制排气处理系统的方法。
【背景技术】
[0002]内燃发动机生产许多排放物，各种氮氧化物，本文中共同称为NOx气体。NOx气体在存在于发动机进入空气中的氮和氧分子暴露至燃烧的高温下时形成。排气处理系统被用在车辆中，以便减少和处理燃烧过程中形成的NOx气体。排气处理系统通常使用选择性催化还原(selective catalytic reduct1n:SCR)装置,其使用例如氨这样的还原剂,其能与多余的氧气组合而与NOx气体反应，以便减少NOx气体。
[0003]排气处理系统还使用颗粒过滤器，以将通过发动机产生的颗粒或颗粒物质过滤掉。以规则的间隔，颗粒过滤器必须被热再生，以便除去积累的颗粒。随着颗粒过滤器温度增加，SCR装置的温度也增加，使得氨从SCR装置解吸附。氨会经过颗粒过滤器且被氧化以形成NOx气体，由此在颗粒过滤器的热再生期间增加NOx排放物。
【发明内容】
[0004]一种用于产生排气的发动机的排气处理系统，包括配置为接收来自发动机的排气的排气入口管。颗粒过滤器、热交换系统和第一和第二选择性催化还原(SCR)装置与排气入口管流体连通。热交换系统定位在颗粒过滤器的下游。第一和第二 SCR装置分别定位在热交换系统的上游和下游。颗粒过滤器配置为在颗粒过滤器中的排气被加热到再生温度以上时经历热再生。第一温度传感器操作性地连接到第二 SCR装置且配置为确定第二 SCR装置的当前第二 SCR温度(Ts2)。控制器操作性地连接到第一温度传感器且配置为确定颗粒过滤器中是否发生热再生。控制器配置为在颗粒过滤器的热再生期间将当前第二 SCR温度(Ts2)和预定的最佳第二 SCR温度(T0)之间的温度差(Ts2-T0)控制在预定阈值以内。
[0005]喷射器操作性地连接到第一 SCR装置且配置为选择性地将还原剂喷射到第一 SCR装置中。还原剂配置为行进到第二 SCR装置。控制器可以配置为在温度差(Ts2-T0)低于预定阈值时指示喷射器喷射还原剂，由此控制颗粒过滤器热再生期间排气中的NOx排放。在一个例子中，预定的最佳第二 SCR温度(T0)为大约200到220摄氏度。在另一例子中，预定的最佳第二 SCR温度(T0)为大约220摄氏度且预定阈值为大约10°摄氏度。
[0006]控制器被配置为将温度差(TS2 - T0)控制在预定阈值以内包括:在温度差(Ts2 -T0)高于预定阈值时将指示热交换系统传递来自排气的热量。由此，排气处理系统使用热交换系统以在颗粒过滤器热再生期间控制第二 SCR装置的当前第二 SCR温度(Ts2)。
[0007]第一和第二压力传感器可以分别定位在颗粒过滤器的上游和下游。第一和第二压力传感器配置为确定经过颗粒过滤器的差压。控制器可以配置为通过确定经过颗粒过滤器的差压何时高于预定阈值压力而确定颗粒过滤器中是否发生热再生。
[0008]第二温度传感器操作性地连接到颗粒过滤器且配置为确定颗粒过滤器的当前过滤器温度(Tf)。控制器可以配置为通过确定在预定温度下颗粒过滤器的当前过滤器温度(Tf)是否已经经过了预定量的时间而确定颗粒过滤器中是否发生热再生。在一个例子中，预定量的时间为30分钟且预定温度为550摄氏度。
[0009]第一 SCR装置可以包括第一催化剂且颗粒过滤器可以包括具有相应壁的多个通道。第一 SCR装置和颗粒过滤器可以设置在共同壳体中，从而第一催化剂被涂在颗粒过滤器的多个通道的相应壁上。第一和第二 NOx传感器可以分别定位在颗粒过滤器的上游和下游。第一和第二 NOx传感器配置为确定颗粒过滤器上游和下游的排气中NOx的相应量。
[0010]热交换系统可以包括入口部分，其配置为接收来自颗粒过滤器的排气。热交换系统的出口部分配置为将排气传递到第二 SCR装置。内部空腔连接入口和出口部分且限定中央通道和旁通通道。热交换装置定位在旁通通道中且配置为传递来自排气的热量。
[0011]旁通阀在多个位置之间选择性地可动，以选择性地允许排气进入第二 SCR装置，以包括来自中央通道的第一部分和来自旁通通道的第二部分。旁通阀可以被定位为使得在温度差(Ts2-Ttj)低于预定阈值时第一部分为大约100%且第二部分为大约0%。旁通阀可以被定位为使得在温度差(Ts2-T0)高于预定阈值时第一部分为大约60%且第二部分为大约 40%。
[0012]冷却剂回路可以操作地连接到热交换系统，从而热交换装置配置为选择性地将来自排气的热量传递到冷却剂回路。提供一种用于控制排气处理系统操作的方法。
[0013]在下文结合附图进行的对实施本发明的较佳模式做出的详尽描述中能容易地理解上述的本发明的特征和优点以及其他的特征和优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是示例性排气处理系统和使用本文所述算法的控制器的示意图。
[0015]图2是用于控制如图1所示的排气处理系统的算法或方法的示意性流程图；和
[0016]图3是可以用在图1的排气处理系统中的示例性热交换装置的示意性透视图。
【具体实施方式】
[0017]参见附图，其中几幅图中相同的附图标记指示相同或类似的部件，车辆10的一部分如图1所示，其具有产生排气14的发动机12。在一个例子中，发动机12是柴油发动机。然而，本发明适用于任何类型的发动机。车辆10包括排气处理系统16，其用于处理排气14中的成分，例如氮氧化物(NOx)。排气入口管18与来自发动机12的排气14流体连通且配置为接收来自发动机的排气。
[0018]参见图1，处理系统16包括与排气入口管18流体连通的颗粒过滤器20。热交换系统22与排气入口管18流体连通且定位在颗粒过滤器20的下游。第一选择性催化还原(SCR)装置24与排气入口管18流体连通，且定位在热交换系统22的上游。第二选择性催化还原(SCR)装置26与排气入口管18流体连通，且定位在热交换系统22的下游。第一和第二 SCR装置24、26目的是通过转变为氮气和水蒸汽而减少排气14中的氮氧化物(NOx)。第一和第二 SCR装置24、26使用还原剂28，其能与同多余氧气组合的NOx反应。还原剂28可以是尿素、氨、氨前体或任何其他合适材料。在一个例子中，还原剂28是柴油机排放流体(diesel exhaust fluid:DEF)。
[0019]参见图1，喷射器29操作性地连接到第一 SCR装置24且配置为选择性地将还原剂28喷射到第一 SCR装置24。还原剂28配置为通过颗粒过滤器20和热交换系统22而行进到第二 SCR装置26。替换地，第二喷射器(未示出)可以操作地连接到第二 SCR装置26且配置为将还原剂28喷射到第二 SCR装置26。
[0020]参见图1，混合器30可以流体连接到排气入口管18。混合器30可以定位为紧邻喷射器29，以使得还原剂28与排气14的直通混合。混合器30可以包括纵向取向的通道，所述通道允许排气14和还原剂28在进入第一 SCR装置24之前混合。
[0021]在排气14经过第一和第二 SCR装置24、26时发生NOx还原反应。参见图1，第二 SCR装置26包括载体或基体34，其被浸入到含有活性催化成分的载体涂料(washcoat)中，本文称为第二催化剂36。第二催化剂36被涂在基体34上。第二催化剂36可以是沸石和碱金属(例如钒、钥、钨)的氧化物。在一个例子中，第二催化剂36是铁或铜交换型沸石(iron-or copper-exchanged zeolite)。为了效率最大，在第二 SCR 装置 26 中第二催化剂36需要最佳温度。基体34配置为增加可用于第二催化剂36涂层的表面面积。基体34可以包括陶瓷蜂窝状块体、金属、或任何其他合适材料。基体34可以用金属或矿物“垫(mat) ” (未示出)且随后装到容器38中。容器38可以是不锈钢罐。在第二 SCR装置26中可以使用任何基体34。
[0022]颗粒过滤器20用于将发动机12产生的颗粒或颗粒物质过滤掉。这些颗粒可以包括煤烟、碳氢化合物、烟灰和硫酸。对参见图1，颗粒过滤器20可以包括多个通道40，其是单端的且具有相应的多孔壁。排气14行进通过通道40的多孔壁，如箭头42所示，留下被过滤在通道40的壁上的颗粒。通道40可以包括陶瓷或任何其他合适材料。
[0023]参见图1，第一 SCR装置24包括活性催化成分，本文称为第一催化剂44。第一催化剂44可以是沸石和碱金属(例如钒、钥、钨)的氧化物。在一个例子中，第一催化剂44是铜交换型沸石。第一 SCR装置24和颗粒过滤器20可以设置在共同壳体46中，从而第一催化剂44被涂在颗粒过滤器20的通道40的相应壁上。
[0024]排气处理系统16包括在各种位置的一个或多个传感器，用于感测系统16的温度、压力和其他性能。参见图1，第一温度传感器48操作性地连接到第二 SCR装置26且配置为确定第二 SCR装置26的当前温度(本文称为“当前第二 SCR温度TS2”)。第二温度传感器50操作性地连接到颗粒过滤器20且配置为确定颗粒过滤器20的当前过滤器温度(Tf)。第一和第二 NOx传感器52、53可以分别定位在颗粒过滤器20的上游和下游。第一和第二NOx传感器52、53配置为确定颗粒过滤器20上游和下游的排气14中NOx的相应量。第一和第二压力传感器54、56可以分别定位在颗粒过滤器20的上游和下游。第一和第二压力传感器54、56配置为确定经过颗粒过滤器20的差压。
[0025]参见图1，排气处理系统16可以包括氧化催化器58。氧化催化器58位于颗粒过滤器20的上游。来自发动机12的排气14经过氧化催化器58且进入第一 SCR装置24。氧化催化器58将NO ( 一氧化氮)气体转换为NO2，其在第一 SCR装置24中容易被处理。氧化催化器58还通过将来自排气14的一些硫衍生物和其他化合物氧化为其他化合物而消除所述硫衍生物和其他化合物。在氧化催化器58将排气14中的碳氢化合物排放物氧化时，由于反应的放热特点而释放出热量。该热量可以用于实现如下所述的颗粒过滤器20的再生。
[0026]颗粒过滤器20必须以规则的间隔再生，以便除去积累的颗粒。颗粒过滤器20配置为在颗粒过滤器20中的排气14被加热到再生或燃烧温度以上时经历热再生，由此允许颗粒燃烧或点燃。在一个例子中，再生温度在600-750°C之间。可以采用执行再生的任何合适方法，包括但不限于使用燃料燃烧器、使用电阻加热线圈和使用微波能量。随着颗粒过滤器温度增加，第一 SCR装置24的温度也增加，造成还原剂28 (例如氨)从第一 SCR装置24解吸附。氨会经过颗粒过滤器20且被氧化，以形成NOx气体(各种氮氧化物)，由此在颗粒过滤器20的热再生期间增加NOx排放。
[0027]参见图1，控制器60操作性地连接到发动机12和车辆10的其他部件。控制器60配置为在颗粒过滤器20的热再生期间使得排气14中的NOx排放最小化。控制器60通过执行算法200而实现这一点，所述算法存在于控制器60中或易于以其他方式被控制器60执行。控制器60可以是基于微处理器的，例如计算机，其具有中央处理单元、存储器(RAM和/或ROM)、和相关的输入和输出总线。控制器60可以是专用集成电路或可以用本领域已知的其他逻辑装置形成。控制器60可以是中央车辆主控制单元(例如发动机控制模块(ECM)、交互车辆动态模块、主控制模块、具有电源的控制电路)的一部分、或组合到单个整合的控制模块中或可以是独立的控制模块。
[0028]参考图2，在下文描述算法200的执行。开始和退出功能在图2中分别被标记为“S”和“E”。应理解，控制器60可以消除一个或多个步骤或可以以并非如上所述的顺序确定步骤。算法200可以在步骤202开始，其中图1的控制器60确定热再生是否在颗粒过滤器20中发生。这可以以多种方式实现。在一个实施例中，控制器60可以配置为通过确定经过颗粒过滤器20的差压(如通过如图1所示的第一和第二压力传感器54、56确定)何时高于预定阈值压力而确定在颗粒过滤器20中是否发生热再生。在一个例子中，预定阈值压力可以为是大约4-5g/L的载荷。
[0029]在另一实施例中，控制器60可以配置为通过确定在预定温度下颗粒过滤器20的当前过滤器温度(Tf)(如通过如图1所示的第二温度传感器50确定)是否已经经过了预定量的时间而确定颗粒过滤器20中是否发生热再生。在一个例子中，预定量的时间为30分钟且预定温度为550摄氏度。可以采用确定何时发生热再生的任何其他合适方式。
[0030]如果热再生未发生，则算法200退出，如线210所示。如果热再生发生，则算法200前进到步骤204。在图2的步骤204中，在颗粒过滤器20的热再生期间，控制器60将第二SCR装置26的当前第二 SCR温度(Ts2)和预定最佳SCR温度(T0)之间的温度差(TS2 - T0)控制为处于预定阈值以内。这可以经由如下所述的子步骤204A-C实现。
[0031 ] 在子步骤204A中，控制器60基于操作性地连接到第二 SCR装置26的第一温度传感器48确定第二 SCR装置26的当前第二 SCR温度(Ts2)。在图2的子步骤204B中，控制器60确定温度差(Ts2-Ttj)高于还是低于预定阈值。
[0032]在子步骤204C，在温度差(Ts2-T0)高于预定阈值时，控制器60指示热交换系统22传递来自排气14的热量。在一个例子中，预定的最佳第二 SCR温度(T0)为大约200到220摄氏度。在另一例子中，预定的最佳第二 SCR温度(T0)为大约220摄氏度且预定阈值为大约10摄氏度。在这种情况下，如果当前第二 SCR温度(Ts2)高于230摄氏度，则控制器60指示热交换系统22传递来自排气14的热量，直到当前第二 SCR温度(Ts2)处于最佳第二 SCR温度(T0)的大约10°摄氏度的范围中，或(TS2-Tq)〈10。
[0033]由此，排气处理系统16使用热交换系统22以在颗粒过滤器20的热再生期间维持第二 SCR装置26的最佳温度。如线206所示，算法200回到步骤204，直到温度差(TS2 - T0)不再高于预定阈值。
[0034]在图2的步骤208中，在温度差(TS2 - T0)低于预定阈值时，控制器60指示喷射器29喷射还原剂28，以便控制排气14中的NOx排放。还原剂28配置为行进到第二 SCR装置26，在该处在第二催化剂36的帮助下发生NOx还原反应，由此减少排气14中的NOx排放。
[0035]控制器60可以基于一些组合因素确定要被喷射器29喷射的还原剂28的量。因素可以包括但不限于颗粒过滤器20上游和下游排气14中NOx的相应量、当前第二 SCR温度(Ts2)、分别在第一和第二 SCR装置24、26中的第一和第二催化剂44、36的量和发动机12的排气入口管18处的排气流量。
[0036]参见图1，热交换系统22可以是车辆排气热回收(EGHR)系统的一部分或其可以是安装在车辆10中的单独单元。热交换系统22可以包括入口部分62，其配置为接收来自颗粒过滤器20的排气14。热交换系统22的出口部分64配置为将排气14传递到第二 SCR装置26。内部空腔66连接入口和出口部分62、64且限定中央通道68和旁通通道70。
[0037]参见图1，热交换系统22包括定位在旁通通道70中的热交换装置72。热交换装置72用作热交换系统22中的热沉，且配置为传递来自行进通过旁通通道70的排气14的热量。旁通阀74控制经过热交换装置72的排气14的流动。旁通阀74可以响应于来自控制器60的控制信号而运动。旁通阀74可以被螺线管、机械恒温器、蜡马达、真空促动器或其他合适的控制手段控制。
[0038]参见图1，旁通阀74选择性地在多个位置(例如76A、B和C)之间可动，以选择性地允许排气14进入第二 SCR装置26，以包括来自中央通道68的第一部分78和来自旁通通道70的第二部分80。第一和第二部分78、80可以在排气14总量的O到100%之间的任何位置。控制器60可以在温度差(Ts2-Ttj)低于预定阈值时指示旁通阀74达到第一位置76A。在第一位置76A中，第一部分78可以为大约100%且第二部分80可以大约为0%，SP仅来自中央通道68的排气14被允许进入第二 SCR装置26。
[0039]控制器60可以在温度差(TS2 - T0)高于预定阈值时指示旁通阀74达到第二位置76B。在第二位置76B中，第一部分78可以为大约60%且第二部分80可以为大约40%。控制器60也可以指示旁通阀74达到第三位置76C，在该位置中第一部分78为大约0%且第二部分80为大约100%。如图1所示，旁通阀74可以定位在出口部分64处。旁通阀74也可以定位在入口部分62处。旁通阀74的运动范围可以基于当前的具体应用而改变。
[0040]参见图1，热交换系统22配置为将热量从排气14传递到冷却剂回路82，由此使得冷却剂回路82中的冷却剂84加温。冷却剂84可以分别通过冷却剂进入口 86和冷却剂输出端口 88流入和流出热交换系统22。冷却剂回路82配置为连接发动机12和热交换系统
22。冷却剂回路82被并入发动机12中的主泵90供应加压冷却剂84。主泵90可以是通过发动机曲轴(未示出)的旋转驱动的机械泵。辅助泵92可以用于增加增加压力和增加流动通过冷却剂回路82的流动。辅助泵92可以用于对主泵90做出补充或可以在一定情况下(例如在发动机12和主泵90不运行时)用作唯一的泵。
[0041]冷却剂回路82可以在各种车辆部件之间传递热量，包括发动机12、排气系统16、加热器芯部94和车辆变速器(未示出)。加热器芯部94允许热量从离开发动机12的冷却剂84传递到车辆10的乘客车厢(未示出)。冷却剂回路82可以包括加热器芯部旁通部98，其与加热器芯部94平行，且加热器芯部旁通阀96配置为控制冷却剂84经过加热器芯部94和加热器芯部旁通部98的流动。冷却剂回路82可以包括流动限制器，例如限制器99，其被置于回路82中的各种位置。车辆10可以包括本领域技术人员已知的各种其他部件，包括但不限于，散热器、变速器换热器和恒温器(未示出)。
[0042]图3是示例性热交换装置72的示意性透视图，其可以用在图1的排气处理系统16中。参见图3，热交换装置72可以包括多个板102，在板102之间具有相应的空间104。相应空间104限定用于排气14的第一流动路径。每一个板102可以包括一个或多个相应的槽道106A、B、C和D。参见图3，相应槽道106A-D可以排布为装配相应的管108A-D，所述管配置为用于让冷却剂84流动。每一个板102中槽道的位置和数量可以基于当前具体应用而改变。板102和管108A-D可以包括褶皱部，以改善热传递的效率。如图3所示的装置为一个例子，且可以采用本领域技术人员已知的任何合适类型的装置。
[0043]图1的控制器60可以包括计算装置，所述计算装置采用操作系统或处理器，以用于存储和执行计算机可执行的指令。计算机可执行指令可以从计算机程序编译或解读，其使用各种编程语言和/或技术形成，包括但不限于(单独或组合地)Java?、C、C++、VisualBasic、Java Script、Perl等。通常,处理器(例如微处理器)接收指令，例如从存储器，计算机可读介质等，且执行这些指令，由此执行一个或多个过程，包括一个或多个本文所述的过程。这种指令和其他数据可以使用各种计算机可读介质存储和传递。计算机可读介质(还称为处理器可读介质)包括任何非瞬时(例如实体的)介质，其实施为提供可以被计算机(例如被计算机的处理器)读取的数据(例如指令)。这种介质可以采取许多形成，包括但不限于，非易失介质和易失介质。非易失介质可以包括例如光盘或磁盘和其他永久存储器。易失介质可以包括例如动态随机存储器(DRAM)，其可以构成主存储器。这种指令可以一个或多个传递介质传递，包括同轴线缆、铜导线和光学纤维，包括含有联接到计算机处理器的系统总线的导线。一些形式的计算机可读介质包括例如软盘、柔性盘、硬盘、磁带、任何其他介质、CD-ROM、DVD任何其他光学介质、打孔卡、纸带、具有孔样式的任何其他物理介质、RAM、PROM、EPROM、FLASH-EEPR0M、任何其他存储芯片或卡带、或计算机可读的任何其他介质。
[0044]附图中的详细的描述和显示是对本发明的支持和描述，而本发明的范围仅通过权利要求限定。尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。
【权利要求】
1.一种用于产生排气的发动机的排气处理系统，该系统包括: 排气入口管，配置为接收排气； 颗粒过滤器，与排气入口管流体连通且配置为在颗粒过滤器中的排气被加热到再生温度以上时经历热再生； 热交换系统，与排气入口管流体连通且定位在颗粒过滤器的下游； 第一选择性催化还原(SCR)装置，与排气入口管流体连通且定位在热交换系统的上游； 第二选择性催化还原(SCR)装置，与排气入口管流体连通且定位在热交换系统的下游； 第一温度传感器，操作性地连接到第二 SCR装置且配置为确定第二 SCR装置的当前第二 SCR 温度(Ts2)； 控制器，操作性地连接到第一温度传感器且配置为确定在颗粒过滤器中是否发生热再生；和 其中，控制器在颗粒过滤器的热再生期间将当前第二 SCR温度(Ts2)和预定的最佳第二SCR温度(T0)之间的温度差(Ts2-Tq)控制在预定阈值以内。
2.如权利要求1所述的排气处理系统，进一步包括: 喷射器，操作性地连接到第一 SCR装置且配置为选择性地喷射还原剂到第一 SCR装置中，还原剂被配置为行进到第二 SCR装置；和 其中，控制器配置为在温度差(Ts2-T0)低于预定阈值时指示喷射器喷射还原剂，由此控制排气中NOx的排放。
3.如权利要求1所述的排气处理系统，其中，控制器被配置为将温度差(Ts2-T0)控制在预定阈值以内这一操作包括: 将控制器配置为在温度差(Ts2-T0)高于预定阈值时指示热交换系统传递来自排气的热量。
4.如权利要求1所述的排气处理系统，进一步包括: 第一和第二压力传感器，分别定位在颗粒过滤器的上游和下游，且配置为确定经过颗粒过滤器的差压；和 其中控制器配置为通过确定经过颗粒过滤器的差压何时高于预定阈值压力而确定颗粒过滤器中是否发生热再生。
5.如权利要求1所述的排气处理系统，其中: 第一 SCR装置包括第一催化剂； 颗粒过滤器包括具有相应壁的多个通道；和 第一 SCR装置和颗粒过滤器设置在共同的壳体中，从而第一催化剂被涂在颗粒过滤器的多个通道的相应壁上。
6.如权利要求1所述的排气处理系统，其中热交换系统包括: 入口部分，配置为接收来自颗粒过滤器的排气； 出口部分，配置为将排气传递到第二 SCR装置； 内部空腔，连接入口和出口部分且限定中央通道和旁通通道； 热交换装置，定位在旁通通道中且配置为传递来自排气的热量；和 旁通阀，在多个位置之间选择性地可动，以选择性地允许排气进入第二 SCR装置，以包括来自中央通道的第一部分和来自旁通通道的第二部分。
7.如权利要求6所述的排气处理系统，其中旁通阀定位为使得在温度差(Ts2-Ttj)高于预定阈值时所述第一部分为大约60%且所述第二部分为大约40%。
8.一种车辆，包括: 发动机； 排气入口管，与来自发动机的排气流体连通且配置为接收来自发动机的排气； 颗粒过滤器，与排气入口管流体连通且配置为在颗粒过滤器中的排气被加热到再生温度以上时经历热再生； 热交换系统，与排气入口管流体连通且定位在颗粒过滤器的下游； 第一选择性催化还原(SCR)装置，与排气入口管流体连通且定位在热交换系统的上游； 第二选择性催化还原(SCR)装置，与排气入口管流体连通且定位在热交换系统的下游； 喷射器，操作性地连接到第一 SCR装置且配置为选择性地喷射还原剂到第一 SCR装置中，还原剂被配置为行进到第二 SCR装置； 第一温度传感器，操作性地连接到第二 SCR装置且配置为确定第二 SCR装置的当前温度； 控制器，操作性地连接到第一温度传感器且配置为确定在颗粒过滤器中是否发生热再生； 其中，控制器配置为在颗粒过滤器的热再生期间将当前第二 SCR温度(Ts2)和预定的最佳第二 SCR温度(T0)之间的温度差(Ts2-T0)控制在预定阈值以内；和 其中，控制器配置为在温度差低于预定阈值时指示喷射器喷射还原剂，由此控制排气中NOx的排放。
9.一种用于控制产生排气的发动机中的排气处理系统的操作的方法，所述方法包括: 操作地将排气入口管连接到发动机，用于接收排气； 操作地将颗粒过滤器和热交换系统连接为与排气入口管流体连通，颗粒过滤器配置为在颗粒过滤器中的排气被加热到再生温度以上时经历热再生； 操作地将第一和第二选择性催化还原(SCR)装置连接为与排气入口管流体连通，第一和第二 SCR装置分别定位在热交换系统的上游和下游； 操作地将喷射器连接到第一 SCR装置，用于选择性地将还原剂喷射到第一 SCR装置中； 检测颗粒过滤器中何时发生热再生； 在颗粒过滤器的热再生期间将当前SCR温度和预定的最佳SCR温度之间的温度差控制在预定阈值以内；和 在温度差低于预定阈值时指示喷射器喷射还原剂，由此控制排气中的NOx排放。
10.如权利要求9所述的方法，其中在颗粒过滤器的热再生期间将温度差控制在预定阈值以内，包括: 基于操作性地连接到第二 SCR装置的第一温度传感器确定第二 SCR装置的当前第二SCR温度； 在颗粒过滤器中发生热再生时确定当前SCR温度和预定的最佳SCR温度之间的温度差高于还是低于预定阈值；和 在温度差高于预定阈值时指示热交换系统传递来自排气的热量。
【文档编号】F01N3/20GK104213958SQ201410227708
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年5月27日 优先权日:2013年5月31日
【发明者】E.V.冈兹, M.J.小帕拉托尔, J.C.贝德福德 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司