稀薄空气/燃料比时吸收包含在所述排放气体中的氮氧化物(NOx)，在稠密空气/燃料比时释放吸收的氮氧化物，并将包含在所述排放气体中的氮氧化物或所述释放的氮氧化物还原； 配量模块，所述配量模块安装在所述排放管上，并适用于将还原剂喷入所述排放气体； 在柴油微粒过滤器上的选择性催化还原催化器(SDPF)，所述在柴油微粒过滤器上的选择性催化还原催化器安装在所述配量模块的下游的排放管上，并适用于俘获包含在所述排放气体中的微粒物质，并使用通过所述配量模块喷射的所述还原剂将包含在所述排放气体中的氮氧化物还原；以及 控制器，所述控制器在所述排放气体的温度低于瞬变温度时使用所述LNT进行脱氮(DeNOx),并在所述排放气体的温度高于或等于所述瞬变温度时使用所述SDPF进行脱氮。
2.根据权利要求1所述的净化排放气体的系统，其中所述控制器适用于将空气/燃料比控制成稠密，从而在所述排放气体的温度低于所述瞬变温度且在所述LNT中吸收的NOx量大于或等于预定NOx量时使所述LNT去除氮氧化物。
3.根据权利要求2所述的净化排放气体的系统，其中所述控制器控制所述配量模块在所述排放气体的温度达到尿素转化温度时喷射所述还原剂，使得所述还原剂吸收在所述SDPF 中。
4.根据权利要求3所述的净化排放气体的系统，其中由所述配量模块喷射的所述还原剂的量基于如下因素确定:所述SDPF的内部温度、在所述SDPF中吸收的所述还原剂的量、根据所述SDPF的内部温度的所述还原剂的吸收/氧化特性、根据所述SDPF的内部温度的所述还原剂的释放特性以及在所述发动机的空气/燃料比控制成稠密从而释放/还原在所述LNT中吸收的NOx的条件下所述LNT的NOx逃逸特性。
5.根据权利要求1所述的净化排放气体的系统，其中所述控制器在所述排放气体的温度高于或等于所述瞬变温度时将空气/燃料比控制成接近化学计量的空气/燃料比的稠密的空气/燃料比从而释放在所述LNT中吸收的NOx，并控制所述配量模块喷射所述还原剂从而将从所述LNT释放的NOx或在所述SDPF中的排放气体中包含的NOx还原。
6.根据权利要求5所述的净化排放气体的系统，其中由所述配量模块喷射的所述还原剂的量基于如下因素确定:所述SDPF的内部温度、在所述SDPF中吸收的所述还原剂的量、根据所述SDPF的内部温度的所述还原剂的吸收/氧化特性、根据所述SDPF的内部温度的所述还原剂的释放特性以及在稠密的空气/燃料比时根据驱动条件的所述LNT的NOx逃逸特性。
7.根据权利要求1所述的净化排放气体的系统，其中所述控制器适用于升高所述排放气体的温度从而进行所述SDPF的再生，并控制所述配量模块喷射所述还原剂，从而使所述SDPF在需要所述SDPF的再生时还原包含在所述排放气体中的NOx。
8.根据权利要求7所述的净化排放气体的系统，其中由所述配量模块喷射的所述还原剂的量基于如下因素确定:所述SDPF的内部温度、在所述SDPF中吸收的所述还原剂的量、根据所述SDPF的内部温度的所述还原剂的吸收/氧化特性、根据所述SDPF的内部温度的所述还原剂的释放特性、在稠密的空气/燃料比时根据驱动条件和所述排放气体的温度的所述LNT的NOx逃逸特性以及在再生所述SDPF时来自所述LNT的NOx排放量。
9.根据权利要求1所述的净化排放气体的系统，其中所述控制器适用于通过重复稠密的空气/燃料比和稀薄的空气/燃料比来进行所述LNT的脱硫，并控制所述配量模块喷射所述还原剂，从而使SDPF在需要LNT的脱硫时还原包含在所述排放气体中的NOx。
10.根据权利要求9所述的净化排放气体的系统，其中由所述配量模块喷射的所述还原剂的量基于如下因素确定:所述SDPF的内部温度、在所述SDPF中吸收的所述还原剂的量、根据所述SDPF的内部温度的所述还原剂的吸收/氧化特性、根据所述SDPF的内部温度的所述还原剂的释放特性、在稠密的空气/燃料比时根据驱动条件的所述LNT的NOx逃逸特性以及在所述LNT脱硫时来自所述LNT的NOx排放量。
11.根据权利要求1所述的净化排放气体的系统，其进一步包括安装在所述配量模块和所述SDPF之间的排放管上的混合器，所述混合器均匀地混合所述还原剂和所述排放气体。
12.根据权利要求1所述的净化排放气体的系统，其中所述SDPF进一步包括额外的选择性催化还原催化器(SCR)，其用于通过使用由所述配量模块喷射的所述还原剂还原包含在所述排放气体中的氮氧化物。
13.—种净化排放气体的方法，其包括 检测排放气体的温度； 将所述排放气体的温度与瞬变温度进行比较； 当所述排放气体的温度低于所述瞬变温度时，在贫NOx阱(LNT)处通过控制燃烧环境来去除包含在所述排放气体中的氮氧化物；以及 当所述排放气体的温度高于或等于所述瞬变温度时，在柴油微粒过滤器(SDPF)处通过喷射还原剂来去除包含在所述排放气体中的氮氧化物。
14.根据权利要求13所述的净化排放气体的方法，其中当在所述LNT中吸收的NOx量大于或等于预定的NOx量时通过将空气/燃料比控制成稠密来进行在所述LNT处的所述排放气体中包含的氮氧化物的去除。
15.根据权利要求14所述的净化排放气体的方法，其中在将空气/燃料比控制成稠密前，在所述LNT处的所述排放气体中包含的氮氧化物的去除进一步包括: 确定所述排放气体的温度是否达到尿素转化温度； 当所述排放气体的温度达到所述尿素转化温度时，确定所述还原剂的目标喷射量；以及 根据所述还原剂的目标喷射量喷射所述还原剂。
16.根据权利要求15所述的净化排放气体的方法，其中所述还原剂的目标喷射量基于如下因素确定:所述SDPF的内部温度、在所述SDPF中吸收的所述还原剂的量、根据所述SDPF的内部温度的所述还原剂的吸收/氧化特性、根据所述SDPF的内部温度的所述还原剂的释放特性以及在将所述发动机的空气/燃料比控制成稠密从而释放/还原在所述LNT中吸收的NOx的条件下所述LNT的NOx逃逸特性。
17.根据权利要求13所述的净化排放气体的方法，其中在所述SDPF处所述排放气体中包含的氮氧化物的去除包括: 基于如下因素确定所述还原剂的目标喷射量:所述SDPF的内部温度、在所述SDPF中吸收的所述还原剂的量、根据所述SDPF的内部温度的所述还原剂的吸收/氧化特性、根据所述SDPF的内部温度的所述还原剂的释放特性以及在稠密的空气/燃料比时根据驱动条件的所述LNT的NOx逃逸特性；以及 根据所述还原剂的目标喷射量喷射所述还原剂。
18.根据权利要求17所述的净化排放气体的方法，其中在确定所述还原剂的目标喷射量前，在所述SDPF处的所述排放气体中包含的氮氧化物的去除进一步包括: 确定是否需要所述SDPF的再生；和 当需要所述SDPF的再生时进行所述SDPF的再生， 其中通过另外考虑当再生所述SDPF时来自所述LNT的NOx排放量来确定所述还原剂的目标喷射量。
19.根据权利要求17所述的净化排放气体的方法，其中在确定所述还原剂的目标喷射量前，在所述SDPF处的所述排放气体中包含的氮氧化物的去除进一步包括: 确定是否需要所述LNT的脱硫；和 当需要所述LNT的脱硫时进行所述LNT的脱硫， 其中通过另外考虑当所述LNT脱硫时来自所述LNT的NOx排放量来确定所述还原剂的目标喷射量。
【专利摘要】本发明涉及一种净化排放气体的系统和方法，所述系统可以包括发动机、贫NOx阱（LNT）、配量模块、在柴油微粒过滤器上的选择性催化还原催化器（SDPF）和控制器，所述发动机包括喷射器，所述贫NOx阱适用于在稀薄空气/燃料比时吸收包含在排放气体中的氮氧化物（NOx），在稠密空气/燃料比时释放吸收的氮氧化物并将排放气体中包含的氮氧化物或释放的氮氧化物还原，所述配量模块适用于将还原剂喷入排放气体，所述在柴油微粒过滤器上的选择性催化还原催化器（SDPF）适用于俘获微粒物质并使用通过所述配量模块喷射的还原剂来还原氮氧化物，所述控制器在排放气体的温度可以小于瞬变温度时使用LNT进行脱氮（DeNOx），并在排放气体的温度可以高于或等于瞬变温度时使用SDPF进行脱氮。
【IPC分类】F01N3-20
【公开号】CN104653256
【申请号】CN201410160102
【发明人】李津夏
【申请人】现代自动车株式会社
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2014年4月21日
【公告号】DE102014105210A1, US20150143798