排气系统和氮氧化物解吸的控制方法技术方案

提供了一种排气系统及氮氧化物解吸的控制方法，该系统可包括：第一净化装置，设置于排气歧管的后端部处并且包括稀燃氮氧化物捕集器；第二净化装置，设置于所述第一净化装置的后端部处并且包括柴油颗粒过滤器；和第三净化装置，设置于所述第二净化装置的后端部处并且包括选择性催化还原装置，其中，所述第二净化装置的柴油颗粒过滤器包括至少一个流入通道；至少一个流出通道；至少一个壁，其设置于流入通道和流出通道之间并沿纵向方向延伸；以及支撑件，其设置于流入通道和流出通道中至少其中一个的内部，并且至少一种催化剂涂覆在流入通道的内壁、流出通道的内壁和支撑件中的其中一个上。

Control method of exhaust system and nitrogen oxide desorption

Provides a method for controlling the exhaust system and nitrogen oxide desorption, the system may include a first purification device at the rear end part is arranged on the exhaust manifold and includes a lean NOx trap; second purification device is arranged on the rear end of the first purification device and includes a diesel particulate filter; and third the purification device is arranged on the rear end of the second purification device and comprises a selective catalytic reduction device, wherein, the second purification of diesel particulate filter device includes at least one inflow channel; at least one flow channel; at least one wall, which is arranged between the inflow and outflow channels and channel along the longitudinal direction extension; and a supporting member, which is arranged in the inflow passage and the outflow passage at least one inside, and at least one catalyst coated on the inflow through The inner wall of the channel, the inner wall of the outflow channel and one of the support parts.

【技术实现步骤摘要】
排气系统和氮氧化物解吸的控制方法相关申请的交叉引用本申请要求于2016年9月20日提交的韩国专利申请No.10-2016-0120285的优先权，其全部内容通过引用并入本文用于所有目的。
本专利技术涉及氮氧化物解吸(desorption，脱附)的排气系统和控制方法。更具体而言，本专利技术涉及这样一种氮氧化物解吸的排气系统和控制方法，其包括同时具有选择性催化还原和氮氧化物存储催化剂的功能的柴油颗粒物过滤器。
技术介绍
通常，为了减少作为排气中包含的污染物质的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、颗粒物(PM)、氮氧化物(NOx)等，发动机的排气系统包括排气后处理装置，诸如柴油氧化催化剂(DOC)装置、柴油颗粒物过滤器(DPF)、选择性催化还原(SCR)装置和氮氧化物存储催化剂(稀燃氮氧化物捕集器(LeanNOxTrap)，LNT催化)装置等。与SCR(选择性催化还原)催化剂相比，LNT(稀燃氮氧化物捕集)催化剂简单且便宜，但在高温和高负荷下氮氧化物净化效率非常低。因此，LNT催化剂应用于氮氧化物净化负荷低且排气温度低的小型车辆。需要大净化性能的LNT催化剂，以使LNT催化剂在没有SCR催化剂的情况下响应实际行驶排放(实际道路排放，realdrivingemission)(RDE)排气调节。具体而言，在RDE高速和高负荷行驶区段中催化剂温度升高到高于400度，以定位氮氧化物存储的温度，并且多种氮氧化物以高RPM突然流入具有高流速排气的催化剂中，这样LNT催化剂不能足够储存氮氧化物。同时，DPF过滤并燃烧颗粒物(PM)，并且DPF在排气流中具有多个通道并且在通道的入口或出口处具有至少一个封闭部分，或者这些通道交替布置。近来，通过在DPF上涂覆催化剂来消除颗粒物的功能得到增强或者额外地消除了排气。可通过在DPF上增加催化剂的涂覆量的或增加通道数来提高净化功能，但是背压增加，降低了颗粒物过滤效率、车辆性能和燃料效率。在本专利技术背景部分中公开的信息仅用于增强对本专利技术的一般背景的理解，并且不应被视为承认或任何形式地暗示该信息形成本领域的技术人员已知的先有技术。
技术实现思路
本专利技术的各种方面涉及通过增强催化剂功能而不降低颗粒物过滤效率来提供改善排气净化性能的DPF，特别是提供这样的DPF结构，该结构同时具有SCR催化剂和LNT催化剂的功能，用于在高速和高负载区段提高氮氧化物净化速率。根据本专利技术的示例性实施例的排气系统包括：第一净化装置，设置于柴油发动机的排气歧管的后端部处并且包括稀燃氮氧化物捕集器(LNT)；第二净化装置，设置于第一净化装置的后端部处并且包括柴油颗粒过滤器(DPF)；以及第三净化装置，设置于第二净化装置的后端部处并且包括选择性催化还原(SCR)装置，其中，第二净化装置的DPF包括至少一个流体流进的流入通道；至少一个流体流出的流出通道；至少一个壁，设置于流入通道和流出通道之间并沿纵向方向延伸；以及支撑件，设置于流入通道和流出通道中至少其中一个的内部，并且至少一种催化剂涂覆在流入通道的内壁、流出通道的内壁和支撑件中其中一个上。在流入通道的内壁、流出通道的内壁和支撑件中的该其中一个上，可涂覆柴油氧化催化剂(DOC)、LNT催化剂和SCR催化剂中至少其中一种。SCR催化剂可涂覆在流入通道的内壁上，并且LNT催化剂可涂覆在流出通道的内壁上。第二净化装置的SCR催化剂可以是离子取代沸石催化剂，特别是Cu-CHA催化剂。可将SCR催化剂涂覆在支撑件上。LNT催化剂中的铂(Pt)的量可以是第一净化装置的LNT催化剂中的铂(Pt)的量的1.1至1.5倍。第二净化装置的DPF具有等于或大于55％的孔隙率。第二净化装置的DPF的LNT催化剂和SCR催化剂的涂覆量为100g/L至200g/L。第一净化装置的出口与第二净化装置的入口之间的距离为550mm至600mm。根据本专利技术的示例性实施例的排气系统可进一步包括：第一λ传感器，设置于排气歧管的后端部和第一净化装置之间；第二λ传感器，设置于第一净化装置和第二净化装置之间；和第三λ传感器，设置于第二净化装置的后端部处。根据本专利技术的示例性实施例的排气系统可进一步包括控制器，使第一λ传感器、第二λ传感器和第三λ传感器同步，并控制LNT催化剂的再生。同时，根据本专利技术的另一个示例性实施例的排气系统包括：第一净化装置，设置于柴油发动机的排气歧管的后端部处并且包括第一LNT催化剂；第二净化装置，设置于第一净化装置的后端部处并且包括第二SCR催化剂和设置于第二SCR催化剂后端部处的第二LNT催化剂；和第三净化装置，设置于第二净化装置的后端部处并且包括第一SCR催化剂。同时，根据本专利技术的示例性实施例的氮氧化物解吸的控制方法包括：在氮氧化物解吸结束后测量第一净化装置的氮氧化物负载值；测量第一净化装置的氮氧化物滑移值；测量第一净化装置和第二净化装置的温度；测量第二净化装置的氮氧化物负载值；将第一净化装置的氮氧化物负载值与阈值负载值进行比较；在第一净化装置的氮氧化物负载值大于阈值负载值的情况下，将第一净化装置的温度与阈值温度进行比较；在第一净化装置的温度大于阈值温度的情况下，将第二净化装置的温度与阈值温度进行比较；以及在第二净化装置的温度大于阈值温度的情况下，同时从第一净化装置和第二净化装置解吸氮氧化物。根据本专利技术的示例性实施例的氮氧化物解吸的控制方法可进一步包括在第二净化装置的温度不大于阈值温度的情况下，仅从第一净化装置解吸氮氧化物。根据本专利技术的示例性实施例的氮氧化物解吸的控制方法可进一步包括在第一净化装置的温度不大于阈值温度的情况下，将第二净化装置的温度与阈值温度进行比较；以及在第二净化装置的温度大于阈值温度的情况下，仅从第二净化装置解吸氮氧化物。根据本专利技术的示例性实施例的氮氧化物解吸的控制方法可进一步包括在第二净化装置的温度不大于阈值温度的情况下，保留(holdoff，拖延，抑制)第一净化装置和第二净化装置的氮氧化物的解吸作用。根据本专利技术的示例性实施例，通过具有常规壁且带有额外支撑件的DPF结构，可增加催化剂接触时间，以便增加催化剂响应时间并增加过滤器载体上的催化剂涂覆量，这样可提高排气净化性能。此外，排气不会穿过支撑件，因此不存在背压增加，并且可优化附加支撑件的长度以防止DPF再生期间的催化剂降解。此外，通过同时具有SCR催化剂和LNT催化剂功能的DPF结构的结构或通过顺序布置有SCR催化剂和LNT催化剂的结构，在前端LNT催化剂和后端部LNT催化剂之间消失的氨可在SCR催化剂中利用。本专利技术的方法和装置具有其它特征和优点，这些特征和优点从结合于此的附图以及下面的详细描述中将是显而易见的或被更加详细地阐述，这些附图和下面的详细描述一起用于解释本专利技术的某些原理。附图说明图1是根据本专利技术的示例性实施例的排气系统的示意图。图2是示出颗粒物过滤器的横截面图。图3是示出根据本专利技术的示例性实施例的用于柴油机颗粒过滤器的过滤器的部分流入通道和流出通道的正视图。图4是根据本专利技术的另一个示例性实施例的排气系统的示意图。图5A和5B是示出根据本专利技术的示例性实施例的排气系统中的排气净化过程的流程图。应当理解，附图不一定按比例绘制，其呈现了说明本专利技术的基本原理的各种特征的略微简化的表示。本文公开的本专利技术的具体设计特征本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种排气系统，包括：第一净化装置，设置于柴油发动机的排气歧管的后端部处并且包括稀燃氮氧化物捕集器；第二净化装置，设置于所述第一净化装置的后端部处并且包括柴油颗粒过滤器；和第三净化装置，设置于所述第二净化装置的后端部处并且包括选择性催化还原装置，其中，所述第二净化装置的柴油颗粒过滤器包括：至少一个供流体流进的流入通道；至少一个供流体流出的流出通道；至少一个壁，设置于所述至少一个流入通道和所述至少一个流出通道之间并沿纵向方向延伸；以及支撑件，设置于所述至少一个流入通道和所述至少一个流出通道中的至少其中一个的内部，并且至少一种催化剂涂覆在所述流入通道的内壁、所述流出通道的内壁和所述支撑件中的其中一个上。

【技术特征摘要】
2016.09.20 KR 10-2016-01202851.一种排气系统，包括：第一净化装置，设置于柴油发动机的排气歧管的后端部处并且包括稀燃氮氧化物捕集器；第二净化装置，设置于所述第一净化装置的后端部处并且包括柴油颗粒过滤器；和第三净化装置，设置于所述第二净化装置的后端部处并且包括选择性催化还原装置，其中，所述第二净化装置的柴油颗粒过滤器包括：至少一个供流体流进的流入通道；至少一个供流体流出的流出通道；至少一个壁，设置于所述至少一个流入通道和所述至少一个流出通道之间并沿纵向方向延伸；以及支撑件，设置于所述至少一个流入通道和所述至少一个流出通道中的至少其中一个的内部，并且至少一种催化剂涂覆在所述流入通道的内壁、所述流出通道的内壁和所述支撑件中的其中一个上。2.根据权利要求1所述的排气系统，其中，在所述至少一个流入通道的内壁、所述至少一个流出通道的内壁和所述支撑件中的该其中一个上涂覆有柴油氧化催化剂、LNT催化剂和SCR催化剂中的至少其中一种。3.根据权利要求2所述的排气系统，其中，在所述至少一个流入通道的内壁上涂覆有所述SCR催化剂，并且在所述至少一个流出通道的内壁上涂覆有所述LNT催化剂。4.根据权利要求3所述的排气系统，其中，所述第二净化装置的柴油颗粒过滤器的所述SCR催化剂是离子取代沸石催化剂。5.根据权利要求4所述的排气系统，其中，所述第二净化装置的柴油颗粒过滤器的所述SCR催化剂涂覆在所述支撑件上。6.根据权利要求5所述的排气系统，其中，所述第二净化装置的柴油颗粒过滤器的所述LNT催化剂中的铂的量是所述第一净化装置的LNT催化剂中的铂的1.1至1.5倍。7.根据权利要求1所述的排气系统，其中，所述第二净化装置的柴油颗粒过滤器具有等于或大于55％的孔隙率。8.根据权利要求3所述的排气系统，其中，所述第二净化装置的柴油颗粒过滤器的所述LNT催化剂和所述SCR催化剂的涂覆量为100g/L至200g/L。9.根据权利要求1所述的排气系统，其中，所述第一净化装置的出口与所述第二净化装置的入口之间的距离为550mm至600mm。10.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑昌镐，金平淳，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR