包含预热氧化催化剂的后处理系统的制作方法

本发明总体上涉及后处理系统领域，并且特别是涉及用于管理后处理系统中的温度的系统和方法。

背景技术：

1、排气后处理系统用于接收并且处理由内燃发动机产生的废气。通常，废气后处理系统包括若干种不同部件中的任何一种，以降低废气中存在的有害排气排放物的水平。例如，用于柴油动力内燃发动机的某些废气后处理系统包括选择性催化还原(scr)系统，该选择性催化还原(scr)系统包括被配制成在氨(nh3)的存在下将nox(一些馏分中的no和no2)转化为无害的氮气(n2)和水蒸气(h2o)的催化剂。通常，在这样的后处理系统中，排气还原剂(例如，诸如尿素的柴油机排气流体(def))被插入到scr系统中以提供氨源，并与废气混合以部分地还原nox气体。然后废气的还原副产物流体地连通至到包括在scr系统中的催化剂以使基本上所有的nox气体分解成相对无害的副产物，这些相对无害的副产物从后处理系统被排出。

2、在某些情况下，例如，当发动机被冷启动时，废气的温度可能太低，不能有效地分解还原剂并产生氨。此外，scr系统的scr温度可能低于scr系统的最佳操作温度。这可能导致scr系统的催化转化效率低于期望的催化转化效率，这导致废气中更大量的nox气体在穿过后处理系统后被排放到环境中，这是不期望的。

技术实现思路

0、概述

1、本文描述的实施方案总体上涉及用于加热流入后处理系统的废气的系统和方法，并且具体地，涉及包括预热氧化催化剂的后处理系统，当进入后处理系统的废气的温度低于阈值温度时，预热氧化催化剂燃烧插入其中的烃，以便提高废气的温度。

2、在一些实施方案中，用于处理由发动机产生的废气的后处理系统包括：排气导管，其被配置为接收废气；预热氧化催化剂；初级氧化催化剂，其被设置在预热氧化催化剂的下游；scr系统，其被设置在排气导管中在初级氧化催化剂的下游；和控制器。控制器被配置为：确定scr系统的入口处的废气的温度，以及响应于scr系统的入口处的废气的温度低于阈值温度，生成烃插入命令，所述烃插入命令被配置为引起烃被插入到预热氧化催化剂中或被插入到预热氧化催化剂的上游的废气中。预热氧化催化剂被配置为催化插入的烃的燃烧，以便将废气的温度升高到高于阈值温度。

3、在一些实施方案中，控制器被配置为响应于废气的温度高于预热氧化催化剂的起燃温度而引起烃被插入。

4、在一些实施方案中，后处理系统还包括加热器，所述加热器是可操作地联接到预热氧化催化剂的，其中控制器被配置为响应于废气的温度低于预热氧化催化剂的起燃温度而选择性地激活加热器。

5、在一些实施方案中，控制器还被配置为：响应于废气的温度达到初级氧化催化剂的起燃温度但仍低于阈值温度，将烃插入到初级氧化催化剂中或插入到在预热氧化催化剂和初级氧化催化剂之间的废气中。

6、在一些实施方案中，控制器还被配置为：响应于scr系统的温度增加到等于或高于比阈值温度高的上阈值温度，停止烃的插入。

7、在一些实施方案中，scr系统包括上游催化剂和被设置在上游催化剂的下游的下游催化剂。在一些实施方案中，上游催化剂包括fez催化剂。在一些实施方案中，下游催化剂包括cuz催化剂。

8、在一些实施方案中，烃经由包括在后处理系统中的烃插入组件和/或经由发动机被插入。在一些实施方案中，预热氧化催化剂具有低于初级氧化催化剂的起燃温度的起燃温度。

9、在一些实施方案中，后处理系统还包括：被设置在预热氧化催化剂的上游的第一烃注入器；以及被设置在预热氧化催化剂和初级氧化催化剂之间的第二烃注入器。

10、在一些实施方案中，一种用于控制后处理系统的操作的方法，该后处理系统包括预热氧化催化剂、被设置在预热氧化催化剂的下游的初级氧化催化剂和被设置在初级氧化催化剂的下游的scr系统，所述方法包括：由控制器确定scr系统的入口处的废气的温度；以及响应于所述scr系统的入口处的废气的温度低于阈值温度，由所述控制器生成烃插入命令，所述烃插入命令被配置为引起烃被插入到所述预热氧化催化剂中或者被插入到所述预热氧化催化剂的上游的废气中，所述预热氧化催化剂被配置为催化所插入的烃的燃烧，以便将废气的温度升高到高于阈值温度。

11、在一些实施方案中，响应于废气的温度高于预热氧化催化剂的起燃温度，由控制器引起烃被插入。

12、在一些实施方案中，后处理系统还包括加热器，所述加热器是可操作地联接到预热氧化催化剂的，并且其中所述方法还包括：响应于废气的温度低于预热氧化催化剂的起燃温度，由控制器引起加热器的激活。

13、在一些实施方案中，所述方法还包括：响应于废气的温度达到初级氧化催化剂的起燃温度但仍低于阈值温度，由控制器引起将烃插入到初级氧化催化剂中或插入到在预热氧化催化剂和初级氧化催化剂之间的废气中。

14、在一些实施例中，所述方法还包括：响应于选择性催化还原系统的温度增加到等于或高于比阈值温度高的上阈值温度，由控制器停止烃的插入。

15、在一些实施方案中，用于控制包括预热氧化催化剂、被设置在预热氧化催化剂的下游的初级氧化催化剂和被设置在初级氧化催化剂的下游的scr系统的后处理系统的操作的控制器被配置为：确定scr系统的入口处的废气的温度；以及响应于scr系统的入口处的废气的温度低于阈值温度，生成烃插入命令，该烃插入命令被设置为引起烃被插入到预热氧化催化剂中或者被插入到预热氧化催化剂的上游的废气中，预热氧化催化剂被配置为催化插入的烃的燃烧，以便将废气的温度升高到高于阈值温度。

16、在一些实施方案中，控制器响应于废气的温度高于预热氧化催化剂的起燃温度而产生烃插入命令。

17、在一些实施方案中，后处理系统还包括加热器，所述加热器是可操作地联接到预热氧化催化剂的，并且其中控制器还被配置为：响应于废气的温度低于预热氧化催化剂的起燃温度，选择性地激活加热器。

18、在一些实施方案中，控制器还被配置为：响应于废气的温度达到初级氧化催化剂的起燃温度但仍低于阈值温度，引起将烃插入到初级氧化催化剂中或插入到在预热氧化催化剂和初级氧化催化剂之间的废气中。

19、应当理解，前述构思和以下更详细讨论的另外的构思的所有组合(只要这样的概念不相互不一致)被预期为本文公开的发明主题的一部分。特别地，出现在本公开结尾的所要求保护的主题的所有组合被预期为本文公开的发明主题的一部分。

技术特征：

1.一种后处理系统，包括：

2.根据权利要求1所述的后处理系统，其中所述控制器被配置为响应于所述废气的温度高于所述预热氧化催化剂的起燃温度而引起所述发动机向所述排气导管提供所述烃。

3.根据权利要求2所述的后处理系统，还包括加热器，所述加热器被可操作地联接到所述预热氧化催化剂，其中所述控制器被配置为响应于所述废气的温度低于所述预热氧化催化剂的所述起燃温度而选择性地激活所述加热器。

4.根据权利要求1所述的后处理系统，还包括烃注入器，所述烃注入器被设置在所述预热氧化催化剂和所述初级氧化催化剂之间；

5.根据权利要求1所述的后处理系统，其中所述控制器还被配置为：

6.根据权利要求1所述的后处理系统，其中所述选择性催化还原系统包括上游催化剂和被设置在所述上游催化剂的下游的下游催化剂。

7.根据权利要求6所述的后处理系统，其中所述上游催化剂包括fez催化剂。

8.根据权利要求6所述的后处理系统，其中所述下游催化剂包括cuz催化剂。

9.根据权利要求1所述的后处理系统，其中所述预热氧化催化剂具有低于所述初级氧化催化剂的起燃温度的起燃温度。

10.根据权利要求1所述的后处理系统，还包括烃注入器，所述烃注入器被设置在所述预热氧化催化剂和所述初级氧化催化剂之间。

11.一种用于控制系统的操作的方法，所述系统包括发动机和后处理系统，所述后处理系统包括预热氧化催化剂、在所述预热氧化催化剂的下游的初级氧化催化剂和被设置在所述初级氧化催化器的下游的选择性催化还原系统，所述方法包括：

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述控制器响应于所述废气的温度高于所述预热氧化催化剂的起燃温度而引起所述发动机提供所述烃。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述后处理系统还包括加热器，所述加热器被可操作地联接到所述预热氧化催化剂，并且其中所述方法还包括：

14.根据权利要求11所述的方法，还包括：

15.根据权利要求11所述的方法，还包括：

16.一种用于控制系统的操作的控制器，所述系统包括发动机和后处理系统，所述后处理系统包括预热氧化催化剂、被设置在所述预热氧化催化剂的下游的初级氧化催化剂和被设置在所述初级氧化催化器的下游的选择性催化还原系统，所述控制器被配置为：

17.根据权利要求16所述的控制器，其中所述控制器响应于所述废气的温度高于所述预热氧化催化剂的起燃温度而引起所述发动机提供所述烃。

18.根据权利要求17所述的控制器，其中所述后处理系统还包括加热器，所述加热器被可操作地联接到所述预热氧化催化剂，并且其中所述控制器还被配置为：

19.根据权利要求17所述的控制器，还被配置为：

技术总结
本申请涉及包含预热氧化催化剂的后处理系统，具体涉及一种用于处理废气的后处理系统，包括排气导管、预热氧化催化剂、被设置在预热氧化催化剂的下游的初级氧化催化剂和被设置在排气导管中在初级氧化催化剂的下游的选择性催化还原系统。控制器被配置为确定选择性催化还原系统的入口处的废气的温度。响应于温度低于阈值温度，控制器产生烃插入信号，该烃插入信号被配置为引起烃被插入到预热氧化催化剂中或预热氧化催化剂的上游，以便将废气的温度升高到高于阈值温度。

技术研发人员：希里什·S·庞德,拉约曼德·达伯霍瓦拉,詹姆斯·尼古拉斯·雷诺兹
受保护的技术使用者：康明斯排放处理公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17