使用单个电加热催化器的排气处理系统的制作方法

在内燃机(ice)的燃烧循环期间，向ice汽缸提供空气/燃料混合物。空气/燃料混合物被压缩和/或点燃并燃烧以提供输出扭矩。燃烧后，ice活塞驱动汽缸内的排气通过排气阀开口离开并进入排气系统。从ice特别是柴油机排放的排气为各种成分的混合物，其包含诸如一氧化碳(co)、未燃烧的碳氢化合物(hc)、氮氧化物(nox)、硫氧化物(sox)以及构成颗粒物质的凝聚相材料(液体和固体)的气体排放物。液体可包括例如水和碳氢化合物。

排气处理系统可采用一种或多种组成的催化剂，其配置成用于实现后处理工艺，诸如减少nox以产生氮气(n2)和水(h2o)的更能容忍的排气成分。一种用于减少nox排放的排气处理技术为选择性催化还原装置(scr)，其一般包括其上设置催化剂化合物的基底或支撑。使排气经过催化剂从而使诸如不可调排气组分的特定或全部排气成分转化成需要的化合物。通常将还原剂喷射到scr上游的热排气中，使其被分解成氨随后被scr吸收。在scr催化器存在的情形下，氨随后将nox还原成氮气和水。另一种排气处理装置为氧化催化器(oc)装置，其通常设置在scr上游以起到一些催化作用，包括氧化hc和co物质。此外，为了增加下游scr的nox的还原效率，oc可将no转化成no2以改变排气中的no:nox比。排气处理装置的初次加热(例如在车辆冷启动期间)仍然是一种挑战。

技术实现要素：

提供一种排气处理系统，其包括：氧化催化装置(oc)，其配置成在上游侧接收排气且在下游侧释放排气且其具有催化组合物；选择性催化还原装置(scr)，其布置在oc下游且通过导管与oc流体连通；还原剂喷射器，其配置成在oc与scr之间的还原剂喷射位置处将还原剂输入导管中；以及电加热催化器(ehc)，其至少部分布置在oc下游与还原剂喷射位置上游的导管内。催化剂组合物可包括能够将一氧化碳(co)、碳氢化合物(hc)以及一种或多种氮氧化物(nox)物质氧化的一种或多种第一氧化催化剂材料；以及能够单独或共同储存nox和hc物质的一种或多种储存材料。scr可配置成在还原剂存在的情形下，储存nox物质和/或还原nox物质。ehc可包括具有外表面的加热元件，其包括能够氧化co、hc和一种或多种nox物质的一种或多种第二氧化催化剂材料。该一种或多种第一氧化催化剂材料和/或第二氧化催化剂材料可包括铂族金属催化剂和/或金属氧化物催化剂。该一种或多种铂族金属催化剂可包括铂、钯、铑、钌、锇和/或铱。该一种或多种金属氧化物催化剂可包括铁氧化物、锌氧化物、铝氧化物和/或钙钛矿。储存材料可以是nox储存材料，且可包括碱金属、碱土金属和/或稀土金属中的一种或多种，包括其各自的氧化物、碳酸盐和氢氧化物。储存材料可以是hc储存材料，且可包括氧化铝、二氧化硅、沸石、氧化锆、二氧化钛和氧化镧中的一种或多种。储存材料可以是蓄冷材料，其能够在相对低的温度下储存nox物质和/或hc物质，且能够在相对高的温度下释放所储存的nox物质和/或hc物质。还原剂可以是尿素和/或其分解产物、氨，以及在排气和/或热存在的情形下能够分解或反应以形成氨的化合物中的一种或多种。加热元件可布置成线圈构造。oc与scr之间的导管的至少一部分可以是隔热的。

提供一种内燃机(ice)排气处理系统，其包括：ice，其配置成排放排气至导管中；氧化催化装置(oc)，其配置成经由上游侧的导管接收来自ice的排气并释放排气至下游侧的导管中且其具有催化组合物；选择性催化还原装置(scr)，其布置在oc上游且通过导管与oc流体连通；以及电加热催化器(ehc)，其至少部分布置在oc下游与scr上游的导管内。催化剂组合物可包括能够将一氧化碳(co)、碳氢化合物(hc)以及一种或多种氮氧化物(nox)物质的一种或多种第一氧化催化剂材料；以及能够储存nox和/或hc物质的至少一种储存材料。scr可配置成在还原剂存在的情形下，储存nox物质和/或还原nox物质。ehc可包括具有外表面的加热元件，该外表面包括能够氧化co、hc和一种或多种nox物质的一种或多种第二氧化催化剂材料。该一种或多种第一氧化催化剂材料和/或第二氧化催化剂材料可包括铂族金属催化剂。该一种或多种铂族金属催化剂可包括铂、钯、铑、钌、锇和/或铱。该一种或多种第一氧化催化剂材料和/或第二氧化催化剂材料可包括金属氧化物催化剂。该一种或多种金属氧化物催化剂可包括铁氧化物、锌氧化物、铝氧化物和/或钙钛矿。储存材料可以是nox储存材料，且可包括碱金属、碱土金属和/或稀土金属中的一种或多种，包括其各自的氧化物、碳酸盐和氢氧化物。储存材料可以是hc储存材料，且可包括多孔陶瓷基体或分子筛中的一种或多种。储存材料可以是蓄冷材料。ehc可与oc催化组合物的下游侧邻接。通过oc未被氧化的nox物质和/或hc物质可以被第二氧化催化剂材料氧化。

示例性实施例的其它目的、优点和新颖特征将从以下示例性实施例的详细说明和附图中变得更加清楚。

附图说明

图1示出了根据一个或多个实施例的排气处理系统的示意图；

图2示出了根据一个或多个实施例的电加热器的横截面图；并且

图3示出了并入电加热器的选择性催化还原装置的透视图。

具体实施方式

此处描述了本发明的实施例。然而应当了解，这些公开的实施例仅为实例，且其它实施例可采取各种不同和替代的形式。附图并不一定是按比例的；一些特征可以扩大或者最小化以显示特定组成的细节。因此，本文公开的具体的结构和功能细节不应解释为限制性的，而只是作为教导本领域技术人员以各种不同方式实施本发明的代表性基础。本领域的技术人员应明白，参照任何一张附图所示和描述的各种特征可以与一张或多张其它附图中所示的特征结合，以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合为典型应用提供代表性实施例。然而，与本发明的教示一致的这些特征的各种组合与修改可能是为了特定应用或实施方案的需要。

通常，本发明涉及用于加热排气处理系统的系统和方法，尤其是包括氧化催化剂装置(oc)和选择性催化还原装置(scr)的排气处理系统。本文中的系统使用单一电加热源以便有效加热co与scr从而提高效率和与nox物质、co和碳氢(hc)物质有关的排放性能。本文中使用的“nox”是指一种或多种氮氧化物。nox物质可包括nyox物质，其中y>0且x>0。氮氧化物的非限制实例可包括no、no2、n2o、n2o2、n2o3、n2o4和n2o5。本文揭示的方法尤其适用于与内燃机(ice)排气处理系统一起使用，尽管还可预见其它的应用。本文所述的方法与ice系统密切相关，其可包括但不限于柴油发动机系统、汽油直接喷射系统以及均质充量压缩点火发动机系统。ice可包括附接到曲轴的多个往复式活塞，曲轴可以可操作地附接到诸如车辆传动系统的传动系统以启动车辆(例如将牵引扭矩传输给传动系统)。例如，ice可以是任何发动机配置或应用，包括各种车辆应用(例如汽车、海运等)以及各种非车辆应用(例如泵、发电机等)。虽然在车辆背景下描述ice(例如产生扭矩)，但其它非车辆应用也在本发明的范畴内。因此，当提及车辆时，本发明应解释为可用于ice的任何应用。

图1示出了排气处理系统100，其利用一个或多个oc来处理和/或监测气体物质，诸如由ice1产生的排气8的物质。系统100通常包括一个或多个排气导管9以及一个或多个下游排气处理装置。上游和下游是根据来自ice1的排气8的流动方向来定义。如本文中所用，描述为在彼此上游和/或下游的多个元件彼此必需流体连通。可包括若干段的排气导管9将来自ice1的排气8传送到排气处理系统100的各种排气处理装置中。ice1包括在系统100中是仅出于说明的目的，且本文中的公开并不限制于ice所提供的气源。还应该理解，本文公开的实施例可用于任何排放气流的处理，包括nox、一氧化碳(co)、hc或能按期望燃烧或被oc氧化的其它化学物质。

ice1可包括一个或多个汽缸(未示出)，其每一个都能接纳能在其中往复运动的活塞(未示出)。空气和燃料在一个或多个汽缸内燃烧，从而使附属活塞在其中往复运动。例如，活塞可附接到曲轴(未示出)上，该曲轴可操作地附接到车辆传动系统(未示出)以便向其传输牵引扭矩。排气8一般可包括：co、hc、水和氮氧化物(nox)。本文中所用的排气成分并不限于气态物质。hc是指包括氢和碳的可燃烧化学物质，且通常包括汽油、柴油或类似物质中的一种或多种化学物质。排气8从ice1排出并被相继传送到oc10和选择性催化还原装置(scr)20。还原剂喷射器30被配置成将还原剂36喷射到位于oc10下游和scr20上游的排气导管9中。电加热催化器(ehc)至少部分地布置在oc10与scr20上游之间的导管9内。系统100可任选地包括颗粒过滤装置(未示出)。排气8可经由例如车辆尾管从系统100中排出。

系统100可进一步包括控制模块50，其可操作地经由多个传感器连接以监测ice1和/或排气处理系统100。本文中所用的术语模块指专用集成电路(asic)、电子电路、处理器(共享、专用或组处理器)和执行一个或多个软件和固件程序的存储器、组合逻辑电路和/或提供所描述的功能的其它适当组件。控制模块50可以可操作地连接到ice1、oc10、scr20、ehc40和/或一个或多个传感器。例如，如图所示，控制模块50与nox传感器60、62相连通。

一般而言，scr20包括利用还原剂36和催化剂将nox物质还原成所需化学物质的所有装置，所需化学物质包括例如双原子氮、含氮惰性物质、或认为是可接受的排放物。还原剂36可以是氨(nh3)，诸如无水氨或氨水；或由诸如尿素(co(nh2)2)的富含氮和氢的物质产生，其能够在排气和/或热存在情形下分解或反应生成nh3。此外或替代地，还原剂36可以是在排气和/或热存在情形下能够分解或反应形成氨的任何化合物。在各种实施方案中，还原剂36可以用水稀释。在还原剂用水稀释的实施方案中，热(例如来自排气)使水蒸发，且氨被供应至scr20。需要时，可以将非氨还原剂用作氨的全部或部分替代物。在其中还原剂36包括尿素的实施方案中，尿素与排气反应产生氨，且氨被供应至scr20。下面的反应式(1)提供了通过尿素分解产生氨的示例性化学反应。

co(nh2)2+h2o→2nh3+co2(1)

应明白，反应式(1)仅为示例性的，且并未意欲将尿素或其它还原剂36的分解限制为特定单一机制，也并不排除其它机制的操作。将尿素有效分解成nh3通常需要超过200℃的温度，且根据例如相对于排气8的流速所喷射的尿素量，尿素可在小于大约200℃的温度下结晶。因此，还原剂36喷射事件和/或配给量通常根据系统温度和排气8的流速等等来决定，从而使尿素分解率最大化且尿素结晶最小化。

反应式(2)-(6)提供涉及氨的nox还原的示例性化学反应。

6no+4nh3→5n2+6h2o(2)

4no+4nh3+o2→4n2+6h2o(3)

6no2+8nh3→7n2+12h2o(4)

2no2+4nh3+o2→3n2+6h2o(5)

no+no2+2nh3→2n2+3h2o(6)

应明白，反应式(2)-(6)仅为示例性的，且并未意欲将scr20限制为特定nox还原机制，也并不排除其它机制的操作。scr20可配置成实行上述任何一种nox还原反应、上述nox还原反应的组合，以及其它nox还原反应。

如图1所示，scr20包括催化组合物(cc)22，其封装在通常限定上游侧20’(即入口)与下游侧20”(即出口)的壳或罐内，且其布置成与排气导管9以及任选其它的排气处理装置(例如oc10)流体连通。壳或罐可包括相对于排气成分实质惰性的材料，诸如不锈钢。scr20配置成在上游侧20’接收排气8和还原剂36。可从还原剂贮存器(未示出)供应还原剂36，并将其在scr20上游位置经由喷射器30或其它适合的输送方式喷射至排气导管9中。还原剂36可以为气态、液态或水溶液的形式，诸如尿素水溶液。可以将还原剂36在喷射器30中与空气混合，以有助于喷入的喷雾的分散。也可在排气导管9内紧邻喷射器30和/或scr20布置湍流器38(即混合器)，以进一步利于还原剂36与排气8的充分混合和/或均匀分布在整个scr20中，特别是整个cc22中。所提及的喷射器30的位置是指喷射器30将还原剂36喷射至导管9中时的位置，且熟悉此项技术者应当认识到，实体喷射器30的位置可在导管9外侧的任何位置上变化。湍流器38可包括固定或可移动的本体，其配置成混合、蒸发和/或以其它方式接触导管9内的还原剂36。例如，湍流器38可包括包含一个或多个叶片的旋转本体。湍流器38可包括金属或导电材料。

cc22可以是多孔且高表面积材料，其可有效运行以在诸如氨的还原剂36存在情形下，转化排气8中的nox成分。例如，催化剂组合物可含有用以下一种或多种碱金属组成浸渍的沸石：诸如铁(fe)、钴(co)、铜(cu)、钒(v)、钠(na)、钡(ba)、钛(ti)、钨(w)及其组合。在特定实施例中，催化剂组合物可包含用铜、铁或钒中的一种或多种浸渍的沸石。在一些实施例中，沸石可以是β型沸石、y型沸石、zm5沸石，或任何其它结晶沸石结构，诸如菱沸石或超稳定y型沸石(usy)。在特定实施例中，沸石包括菱沸石。在特定实施例中，沸石包括ssz。适合的cc22可具有高热结构稳定性，尤其当与pf同时使用或并入选择性催化还原过滤器装置(scrf)时，其经由高温排气烟尘燃烧技术重新产生。cc22可任选地进一步包括一种或多种碱金属氧化物作为助催化剂以进一步减少so3的形成并延长催化剂寿命。在一些实施例中，一种或多种碱金属氧化物可包括wo3、al2o3和moo3。在某一实施例中，wo3、al2o3和moo3可与v2o5组合使用。

scr20可具有一定的点火温度，高于该点火温度，cc22呈现出所需或适合的催化活性或产出(例如nox物质的还原)。点火温度可取决于cc22所包含的催化剂材料的类型、scr20中存在的催化剂材料的量以及其它因素。例如，包含v2o5的cc22可具有大约300℃的点火温度。在另一实例中，包含铁浸渍过的沸石的cc22可具有大约350℃的点火温度。在另一实例中，包含铜浸渍过的沸石的cc22可具有大约150℃的点火温度。当scr20在低于其点火温度的温度下运行时，会出现不期望的nox漏失，其中nox通过scr20时未发生反应或未被储存。在发动机刚启动后以及冷却状态下，nox漏失特别成问题。通常在柴油发动机中实施的贫燃策略也会恶化nox的漏失。贫燃策略协调在高于化学计量的空气与燃料质量比下的燃烧以改善燃料经济性，且产生具有相对高含量的o2和nox物质的热排气。在某些情形下，高含量o2可进一步抑制或阻止nox物质的还原。

cc22可布置在基底本体中，诸如金属或陶瓷砖、平板或整体蜂窝结构中。cc22可沉积在基底本体上作为例如洗涂层。整体蜂窝结构可包括每平方英寸几百至几千个平行的流通孔，尽管其它配置也是适合的。每个流通孔可由其上可洗涂cc22的壁表面限定。基底本体可由能够耐温以及能承受与排气8有关的化学环境的材料形成。可使用的材料一些具体实例包括陶瓷，诸如挤出堇青石、α-氧化铝、碳化硅、氮化硅、氧化锆、莫来石、锂辉石、氧化铝-二氧化硅-氧化镁、硅酸锆、硅线石、透锂长石，或能耐热和耐腐蚀的金属，如钛或不锈钢。基底可包括例如未硫酸化tio2材料。如下文所述，基底本体可包括ehc40、与其邻接或紧邻。排气处理装置的实例为scrf，其除了颗粒过滤能力外，还提供scr的催化方面。一般而言，scrf包括涂覆到过滤器基底的cc22，过滤器基底如陶瓷或sic壁流式整体过滤器、缠绕或填充纤维过滤器、开孔泡沫、烧结金属纤维等。在一些实施例中，scrf过滤器基底可包括ehc40、与其邻接或紧邻。

scr20可储存(即吸收和/或吸附)用于与排气8相互作用的还原剂。例如，还原剂如氨可储存在scr内。在scr20运行期间，喷射的还原剂36可储存在scr20中且随后在与nox物质的还原反应期间被消耗。给定的scr具有还原剂容量，或其能储存的还原剂或还原剂衍生物的量。储存在scr内的还原剂的量相对于scr容量可称为scr“还原剂装载量”，且在某些情形下，可由a％装载表示(例如90％还原剂装载)。

oc10是流通装置，其包括催化组合物(cc)且配置成接收排气8。oc10通常用于氧化各种排气8物质，包括hc物质、co和nox物质。cc12可安放在如金属外壳的外壳内，其具有入口(即上游)开口和出口(即下游)开口，或以其它方式配置成提供结构支撑且有助于(例如排气)流动通过oc10。外壳理想情况下可包括相对于排气成分实质上的惰性材料，诸如不锈钢；且可包括任何适合的形状或尺寸，包括圆柱形隔间。隔间可进一步包括贴附元件，诸如紧邻入口开口设置的环状进口管以及紧邻隔间的出口开口设置的环状出口管，以用于将oc10流体联接到排气管9和/或排气处理系统100的其它组件。应明白，包括壳体的oc10可包括一个或多个额外的组件以有助于oc10或排气处理系统100的运行，其包括但不限于各种传感器。

cc12可包括许多不同的第一氧化催化剂材料及其物理配置，以用于氧化hc、co和nox。cc可进一步包括例如诸如多孔陶瓷基体或类似物的基底。基底可包括例如氧化铝、二氧化硅、沸石、氧化锆、二氧化钛及/或氧化镧。第一氧化催化剂材料可包括铂族金属催化剂金属氧化物催化剂及其组合。适合的铂族金属催化剂可包括铂(pt)、钯(pd)、铑(rh)、钌(ru)、锇(os)或铱(ir)及其组合，包括其合金。在一个实施例中，适合的金属包括pt、pd、rh及其组合，包括其合金。适合的金属氧化物催化剂可包括例如铁氧化物、锌氧化物、铝氧化物、钙钛矿及其组合。在一个实施例中，cc12可包括pt和al2o3。应理解，cc12并不限于所提供的特定实施例，且可包括能够氧化hc物质、co与nox物质的任何催化活性装置。在许多实施例中，cc12包括用一种或多种催化活性碱金属成分浸渍的沸石。沸石可包括β型沸石、y型沸石、zm5沸石，或任何其它结晶沸石结构，诸如菱沸石或超稳定y型沸石(usy)。在特定实施例中，沸石包括菱沸石。在特定实施例中，沸石包括ssz。

此外，cc12包括nox储存材料。特别是cc12包括nox蓄冷材料，其配置成在相对较冷的状态下储存nox且在相对较热的状态下释放储存的nox。虽然已知许多nox蓄冷材料且其适用于结合本文中所述的概念使用，但nox储存材料还可包括碱金属、碱土金属和/或稀土金属。碱金属可包括、钾(k)、钠(na)、锂(li)和铯(cs)中的一种或多种，包括其各自的氧化物、碳酸盐和氢氧化物。碱土金属可包括镁(mg)、钙(ca)、锶(sr)和钡(ba)中的一种或多种，包括其各自的氧化物、碳酸盐和氢氧化物。稀土金属可包括铈(ce)、镧(la)和钇(y)中的一种或多种，包括其各自的氧化物、碳酸盐和氢氧化物。该一种或多种碱金属、碱土金属和/或稀土金属可与铂族金属配置(例如浸渍、涂覆或者活化)，且装在诸如上文所述的基底上。在一具体实施例中，cc12可包括氧化铝、氧化铈和铂族金属。nox储存材料可施加约1g/l至约20g/l的量，其中g/l是指由oc10所限定的每升体积nox储存金属的克数。

oc10可储存和/或氧化排气8中的nox物质，其例如可在燃料燃烧期间形成。例如，在一些实施例中，oc10可用于将no转化成no2以便为下游scr最优化排气中的no:no2比，scr一般在排气进料流具有大约1:1的no:no2比的情形下更有效地运行。因此，oc10布置在scr上游。oc10可具有一定的点火温度，高于该点火温度，cc22呈现出与nox物质的氧化有关的需要的或适合的催化活性。oc10的nox氧化点火温度也可对应于cc12所储存的nox物质释放时的温度。点火温度可取决于cc12所包含的催化剂材料的类型、oc10中存在的催化材料的量以及其它因素。例如，cc12可具有大约150℃至大约200℃的nox氧化点火温度。例如，一些cc12实现了在大约230℃下对nox物质50％的转化。当oc10在低于其nox氧化点火温度的温度下运行时，从oc10传送至scr20下游的排气8的no2:nox比不是最佳化的。

oc10可另外或替代地储存hc和/或催化排气中的hc与co物质的氧化(例如燃烧)。上述基底物质包括各种其它分子筛物质，可用于储存hc。燃烧一般涉及在氧气存在的情形下氧化hc和/或co物质以产生热、水和co2。在一些情形下，例如由于燃料不期望地不完全燃烧，hc和/或co可存在于排气8中。在其它情形下，hc可存在于排气8中以便实施各种ice1和/或系统100的控制策略。例如，oc10中hc的放热氧化可用于氧化hc以向系统100提供热，从而有助于一个或多个排气处理装置达到点火温度。针对后喷射和辅助喷射再生策略，oc10可另外或替代地用于氧化hc。诸如用于pf和/或催化剂再生的后喷射策略操控发动机校准，使得后喷射进发动机汽缸的燃料至少部分未燃烧地被排入排气系统100中。当后喷射燃料接触oc10时，燃料氧化期间释放的热被传到排气处理系统中且可有助于再生各种处理装置，例如诸如特定的过滤器pf和scrf。与之类似，诸如用于pf和/或催化剂再生的辅助喷射策略将燃料从ice1下游喷射进系统100中，从而使燃料与oc10接触，随后从燃料的放热燃烧中释放热。

oc10可具有一定的点火温度，高于该点火温度，cc12呈现出与co和/或hc物质的氧化有关的需要或适合的催化活性。oc10的co和/或hc点火温度也可对应于cc12所储存的co和/或hc物质释放时的温度。点火温度可取决于cc12所包含的催化材料的类型、oc10中存在的催化材料的量以及其它因素。cc12通常可具有大约150℃至大约175℃的co氧化点火温度。例如，一些cc12实现了在大约200℃下对nox物质50％的转化。cc12通常可具有大约175℃至大约250℃的hc氧化点火温度。例如，一些cc12实现了在大约275℃下对nox物质50％的转化。当oc10在低于其co和/或hc氧化点火温度的温度下运行时，会出现不期望的co和/hc漏失。

系统100的特征在于布置在oc10与scr20之间的单一ehc40。更具体而言，ehc40布置在oc10的下游与喷射器30的上游。在系统100冷启动期间，oc10可储存nox和/或hc。许多系统采用加热器，其位于oc10上游或与oc10相关联。然而，oc10的快速加热会引起所储存的hc和/或nox在高于oc10能够氧化所释放的hc和/或nox的速率下释放。未氧化就滑出oc10的hc会引起scr20内的结焦和催化剂中毒，且从oc10释放出的nox会在未反应的情况下通过scr20，如果scr20低于其nox点火温度和/或还原剂分解温度的话。ehc40可有利地布置使得oc10和scr20可因此同时被加热。oc10最佳在上游侧被热排气8且在下游侧被ehc双重加热，且在加热期间，oc10以可控制的速率释放所储存的nox和/或hc，使得hc和nox要么被cc12氧化，要么被ehc40上的第二氧化催化剂组合物氧化。因此，可减少或最小化hc的滑出和/或nox的漏失。此外，ehc40的位置加热scr20以及布置在oc10与scr20之间的导管9的部分，使得在ice1工作循环中，还原剂36能及时被喷射且随后分解，且使还原剂36的结晶最小化。因此，当仅使用单一ehc40时，oc10和scr20的性能都得到增强。

通常，ehc40包括加热元件42，通过其引导电流以便产生热(例如通过焦耳加热和/或通过感应加热)。加热元件42可包括任何适合的导电材料。ehc40可布置在oc10的上游且与其相邻，或与oc10的下游侧邻接。ehc40包括与排气管9流体连通的外表面，且该外表面包括一种或多种第二氧化催化剂材料。第二氧化催化剂材料可包括上述第一氧化催化剂材料，例如可包括铂族金属催化剂和金属氧化催化剂。第二氧化催化剂材料可与第一氧化催化剂材料相同或不同。

ehc40可以选择性活化和去活化。ehc40可以可操作地连接到模块50且由其控制。可控制ehc40以实施例如ice1的热管理控制例行程序。模块50也可控制ehc40以补充ice1对cc22温度的热管理，从而减少发动机磨损。ehc40可在例如大约12伏至大约48伏电压的电压范围内以及例如大约1千瓦至大约10千瓦的功率范围内运行。熟悉此项技术者应理解其它工作电压和功率都在本发明的范畴内。加热器能够达到大约200℃至1000℃的温度。

图2示出了包括加热元件42的ehc40的实施例的横截面图。冷销44和45将电流从电源(未示出)传输通过加热元件42，从而通过加热元件42产生热并传递热。在一些实施例中，加热元件42可包括ehc40的外表面。在一些实施例中，加热元件42可封装在能使加热元件42与外部环境绝热的护套48内。ehc40可以任选地包括与护套48结合的填料46，其中填料46能够在加热元件42与护套48之间传递热。填料46可以是例如实心或多孔的。在一些实施例中，填料46可包括氧化镁。ehc40进一步包括上述一种或多种氧化催化剂材料，诸如一种或多种铂族金属和/或一种或多种金属氧化物催化剂。可将一种或多种氧化催化剂材料涂覆到ehc40的外表面，使得至少一部分氧化催化剂材料布置在导管9内且与排气8流体连通。例如，当ehc40不包括护套48与填料46时，氧化催化剂可布置在加热元件42上。当ehc40包括护套48时，氧化催化剂可布置在护套48上和/或与护套48整合在一起。

当允许适合的排气8流动通过加热元件42时，加热元件42可包括适用于传递热至排气8、oc10、scr20与还原剂36中的一个或多个的任何形状或方向。例如，加热元件42可包括金属箔、金属丝或金属板。在一些实施例中。加热元件42可包括线圈。图3示出了与ehc40成对的oc10的透视图。加热元件42经卷绕形成通常与oc10和/或导管9的内轮廓对应的圆形横截面。如图所示，加热元件42位于cc12的下游。在一些实施例中，导管9在oc10与scr20之间至少部分隔热的，以特别改善对cc12和cc22的热传递。

虽然，上文已描述了示例性实施例，但并不意味这些实施例描述了权利要求书所涵盖的所有可能的形式。说明书中使用的词汇是描述性而非限定性词汇，且应理解，可以在不脱离本发明的精神和范畴下作出各种变化。如上所述，各种实施例的特征可以组合以形成未详细描述或说明的本发明的另外的实施例。虽然针对一个或多个需要的特征，各种实施例已被描述为提供优点或优选于其它实施例或先前技术实施方案，但熟悉此项技术者应认识到，一个或多个特点或特征可妥协以实现需要的整体系统属性，这取决于具体的应用和实施方案。这些属性可包括但不限于成本、强度、耐久性、生存周期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、可服务性、重量、可制造性、易装配性等。如此而言，针对某个或多个特征，描述为没有其它实施例或先前技术实施方案理想的实施例并不在本发明的范畴之外且为特定应用所需要。