专利名称：排放气体后处理系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种排放气体后处理系统，其在发动机操作的初期阶段升高排放气体的温度，并防止排放气体的温度过度地升高。
背景技术：
通常来说，为了净化柴油机车辆的排放气体，采用了柴油机氧化催化剂(dieseloxidation catalyst,DOC)和柴油机微粒过滤器(Diesel particulate filter)，并且 DOC对一氧化碳和碳氢化合物进行氧化从而去除它们。此外，柴油机微粒过滤器捕获排放气体的微粒物质，如果所捕获的PM(微粒物质)超过预定的值，那么燃料在随后(post)喷入，通过在DOC中燃料氧化的热量使得排放气体的温度升高，并且所捕获的PM在柴油机微粒过滤器中被燃烧。同时，产生了这样的问题在发动机处于操作的初期阶段的情况下，由于排放气体的温度低，排放气体净化催化剂(DOC、DPF、LNT、HC-SCR等等)没有被激活。另外，还有一个问题是由于排放气体通过催化剂，会使得催化剂过热。公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面致力于提供一种排放气体后处理系统，其具有以下优点在发动机操作的初期阶段能够快速地升高催化剂的温度，以激活催化剂，并且在排放气体的温度升高到高温时，冷却排放气体，以保护催化剂免受高温。一种排放气体后处理系统，可以包括排放管，来自发动机的排放气体从所述排放管中经过；催化剂，所述催化剂可以布置在所述排放管处，以减少排放气体的有害物质；以及冷却水套，所述冷却水套可以围绕一段排放管而形成，该段排放管可以布置在排放管的催化剂的上游侧；其中，冷却液可以选择地供应到所述冷却水套，从而使得所述冷却水套冷却经过所述排放管的排放气体，因而所述催化剂不会被过度加热。供应管线在所述催化剂的上游侧将冷却液供应到所述排放管的冷却水套，并且返回管线从所述冷却水套排放冷却液。供应控制阀和返回控制阀可以分别布置在供应管线和返回管线上，以控制冷却液的流动。所述供应管线可以流体连接至所述冷却水套的上部分，并且所述返回管线可以流体连接至所述冷却水套的下部分。控制部分根据排放气体的温度选择性地关闭所述供应控制阀和所述返回控制阀。当在所述发动机操作的初期阶段排放气体的温度可以低于预定的值时，所述控制部分关闭所述供应控制阀并开启所述返回控制阀，从而使得冷却水套中的冷却液可以排放出来。当在所述发动机可以变暖后，通过所述催化剂的排放气体的温度可以高于预定的值时，所述控制部分开启所述供应控制阀和所述返回控制阀，从而使得在所述冷却水套中循环的冷却液冷却所述排放气体。所述排放管可以具有双管结构，其中内管可以插入到外管中，并且所述冷却水套可以形成在所述外管和所述内管之间。如上所述，在根据本发明的排放气体后处理系统中，流动在排放管中的冷却液防止排放气体的温度过热，从而使得催化剂不会过早退化。此外，在发动机操作的初期阶段，冷却液从围绕排放管的冷却水套中排放出来，以获得隔热效果，从而使得排放气体的温度快速升高。通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式
，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或更为具体地得以阐明。
图1是根据本发明示例性实施方式的排放气体后处理系统的示意图。图2是在根据本发明示例性实施方式的排放气体后处理系统中，用于排放气体低温的控制流程图。图3是在根据本发明示例性实施方式的排放气体后处理系统中，用于排放气体高温的控制流程图。应理解的是，附图不一定是按比例绘制的，其呈现了阐述本发明基本原理的各个特征的一定程度的简化表示。本文所公开的本发明的具体设计特征，包括例如具体尺寸、定向、位置以及形状，将部分地由特定意图的应用以及使用环境所确定。在附图中，附图标记在全部的几个附图中表示本发明的相同或者等同的部分。
具体实施例方式现在将对本发明的各个实施方案详细地作出引用，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。在下文中，将参考附图对本发明的示例性实施方式进行详细说明。图1是根据本发明示例性实施方式的排放气体后处理系统的示意图。参考图1所示，排放气体后处理系统包括发动机100、控制部分110、排放管150、柴油机微粒过滤器120、温度传感器130、柴油机氧化催化剂140、冷却液供应管线180、供应管线阀170、冷却液返回管线190以及返回管线阀195。此外，沿着排放管150的外表面形成有冷却水套(water jacket) 160。排放管150呈双管类型，并且冷却水套160形成在一个管的外周面和另一个管的内周面之间。柴油机氧化催化剂140和柴油机微粒过滤器120顺序地布置在冷却水套160的下游侧。如图所示，冷却水套160形成在柴油机氧化催化剂140的上游侧，这是示例性的实施方式中的一种，冷却水套160是可以形成在排放管线的任何部分处。冷却液供应管线180将冷却液供应到冷却水套160的上侧，并且冷却液返回管线190从冷却水套160下部分接收冷却液。供应管线阀170布置在冷却液供应管线180的一部分上，通过该冷却液供应管线180而供应冷却液，并且返回管线阀布置在冷却液返回管线190的一部分上，通过冷却液返回管线190冷却液被收回。温度传感器130探测流动在排放管150中的排放气体的温度，并将探测到的温度信号传输到控制部分110。控制部分110根据传输自温度传感器130的温度信号和发动机100的操作情况而控制供应管线阀170和返回管线阀195的开合度(opening rate)。例如，如果控制部分110开启供应管线阀170和返回管线阀195，冷却液通过冷却液供应管线180和供应管线阀170而被供应，并且冷却液通过返回管线阀195和冷却液返回管线190而被排放。此外，如果控制部分关闭供应管线阀170并开启返回管线阀195，冷却水套160中的冷却液由于其自身的重力而通过返回管线阀195被排放。如图所示，由于冷却液返回管线190连接至冷却水套160的下端部分，并且冷却液供应管线180连接至冷却水套160的上端部分，因此，如果供应管线阀170关闭并且返回管线阀195开启，那么冷却水套160会由于其自己的重力而排水，并且空气填充到冷却水套160 中。图2是在根据本发明示例性实施方式的排放气体后处理系统中，用于排放气体低温的控制流程图。参考图2所示，在S200中，控制部分110通过温度传感器130确定排放气体的温度是否低于预定的值。在S210中，控制部分110关闭供应管线阀170，并且在S220中，控制部分110开启返回管线阀195。相应地，在S230中，冷却液通过冷却液返回管线190从冷却水套160排放，从而使得在S240中，冷却水套160中的空气实现了隔绝的效果，在S250中，排放气体的温度快速地升高，并且在S260中，用于激活催化剂(D0C，DPF)的加热周期减少。图3是在根据本发明示例性实施方式的排放气体后处理系统中，用于排放气体高温的控制流程图。参考图3所示，在S300中，控制部分通过温度传感器130确定排放气体的温度是否大于预定的值。如果该温度值大于那个值，在S310中，控制部分110开启供应管线阀170，并且在S320中，控制部分110开启返回管线阀195。
相应地，在S230中，冷却液在冷却液供应管线180、冷却水套160以及冷却液返回管线190中循环，在S340中，排放气体的温度由于在冷却水套160中循环的冷却液而下降，并且在S350中，其可以防止催化剂(D0C，DPF)过度受热。为了便于在所附权利要求中解释和精确定义，术语“上”、“下”、“内”和“外”用于
参考在图中所示的示例性实施方案的特征的位置来对这些特征进行描述。前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其各种选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等效形式所限定。
权利要求
1.一种排放气体后处理系统，包括排放管，来自发动机的排放气体从所述排放管中经过；催化剂，所述催化剂布置在所述排放管处，以减少排放气体的有害物质；以及冷却水套，所述冷却水套绕着布置在所述排放管的催化剂的上游侧的那部分排放管而形成；其中，冷却液可选择地供应到所述冷却水套，从而使得所述冷却水套冷却经过所述排放管的排放气体，因而所述催化剂不会过度受热。
2.根据权利要求1所述的排放气体后处理系统，其中供应管线在所述催化剂的上游侧将冷却液供应到所述排放管的冷却水套，并且返回管线从所述冷却水套排放冷却液。
3.根据权利要求2所述的排放气体后处理系统，其中供应控制阀和返回控制阀分别布置在供应管线和返回管线上，以控制冷却液的流动。
4.根据权利要求3所述的排放气体后处理系统，其中所述供应管线流体连接至所述冷却水套的上部分，并且所述返回管线流体连接至所述冷却水套的下部分。
5.根据权利要求3所述的排放气体后处理系统，其中控制部分根据排放气体的温度可选择地关闭所述供应控制阀和所述返回控制阀。
6.根据权利要求5所述的排放气体后处理系统，其中当在所述发动机操作的初期阶段排放气体的温度低于预定的值时，所述控制部分关闭所述供应控制阀并开启所述返回控制阀，从而使得冷却水套中的冷却液排放出来。
7.根据权利要求5所述的排放气体后处理系统，其中在所述发动机变暖后，当通过所述催化剂的排放气体的温度高于预定的值时，所述控制部分开启所述供应控制阀和所述返回控制阀，从而使得在所述冷却水套中循环的冷却液冷却所述排放气体。
8.根据权利要求1所述的排放气体后处理系统，其中所述排放管具有双管结构，其中内管插入到外管中，并且所述冷却水套形成在所述外管和所述内管之间。
全文摘要
本发明涉及一种排放气体后处理系统，其可以包括排放管，来自发动机的排放气体从所述排放管中经过；催化剂，所述催化剂可以布置在所述排放管上，以减少排放气体的有害物质；以及冷却水套，所述冷却水套可以绕着一段排放管而形成，该段排放管可以布置在所述排放管的催化剂的上游侧；其中，冷却液可以选择地供应到所述冷却水套，从而使得所述冷却水套冷却经过所述排放管的排放气体，并且因而所述催化剂不会过度受热。
文档编号F01N13/08GK102562230SQ20111018914
公开日2012年7月11日 申请日期2011年7月1日 优先权日2010年12月9日
发明者李相敏 申请人:现代自动车株式会社