具有可调节的流动路径的排气后处理系统以及用于操作这种排气后处理系统的方法技术方案

一种排气后处理系统，包括第一组排气后处理部件、第二组排气后处理部件、该排气后处理系统的入口、该排气后处理系统的出口、以及阀和管道装置，该阀和管道装置能够配置在多种模式中。在第一模式中，进入入口的排气流过第二组排气后处理部件，然后流过第一组排气后处理部件，然后流过出口。在第二模式中，进入入口的排气流过第二组排气后处理部件而不流过第一组排气后处理部件，然后流过出口。在第三模式中，进入入口的排气流过第一组排气后处理部件，然后流过第二组排气后处理部件，然后流过出口。

Exhaust after treatment system with adjustable flow path and method for operating such exhaust after treatment system

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有可调节的流动路径的排气后处理系统以及用于操作这种排气后处理系统的方法
本专利技术总体上涉及排气后处理系统和用于操作这种系统的方法。
技术介绍
预计更加严格的发动机和车辆排放标准将给柴油排气后处理带来了新的独特问题。为了满足未来的排放标准，必须更好地降低低温操作期间的发动机排放。当前的排气后处理系统(EATS)通常需要处于温热的温度，以获得合理的排放物催化转化。NOx捕集器或吸收器可用于在冷操作期间存储NOx。当排气温度升高时，NOx捕集器或吸收器就接收排气热量，并且一旦NOx转化催化剂已达到其操作温度，就释放所存储的NOx，通常释放到NOx转化催化剂。当前的存储催化剂和转化催化剂的组合具有在转化催化剂达到其操作温度之前就释放存储在NOx捕集器或吸收器中的NOx的风险。在预热阶段，当温度处于所述存储催化剂释放NOx但所述转化催化剂还没有有效转化NOx的范围内时，这允许排放物峰值的通过。在常规的EATS中，存储催化剂被布置在转化催化剂的上游，因为希望在转化催化剂处于其操作温度之后转化由所述存储催化剂释放的NOx。这种布置的缺点是：排气在到达转化催化剂之前被存储催化剂等冷却，从而导致转化催化剂的预热时间更长。在存储催化剂存储NOx并且转化催化剂处于其操作温度之后，通常希望通过使高温排气通过存储催化剂来再生存储催化剂，从而所述存储催化剂将释放所存储的NOx并且该NOx可以在转化催化剂处被转化。然而，长时间暴露于更高的温度下可能损坏所述存储催化剂。希望提供一种在低温和高温期间有助于降低排放的EATS。还希望有助于快速预热想要在更高温度下操作的EATS部件。还希望提供如下一种EATS：其有助于存储催化剂的再生，同时最小化由于存储催化剂长期暴露于高温而损坏的风险。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，排气后处理系统包括第一组排气后处理部件、第二组排气后处理部件、该排气后处理系统的入口、该排气后处理系统的出口、以及阀和管道装置，该阀和管道装置能够配置在多种模式中，使得：在第一模式中，进入入口的排气流过第二组排气后处理部件，然后流过第一组排气后处理部件，然后流过出口，并且在第二模式中，进入入口的排气流过第二组排气后处理部件而不流过第一组排气后处理部件，然后流过出口。根据本专利技术的另一个方面，排气后处理系统包括第一组排气后处理部件、第二组排气后处理部件、该排气后处理系统的入口、该排气后处理系统的出口、以及阀和管道装置，该阀和管道装置能够配置在多种模式中，使得：在第一模式中，进入入口的排气流过第二组排气后处理部件，然后流过第一组排气后处理部件，然后流过出口，并且在第二模式中，进入入口的排气流过第一组排气后处理部件，然后流过第二组排气后处理部件，然后流过出口。根据本专利技术的又一方面，提供了一种用于操作排气后处理系统的方法，该排气后处理系统包括第一组排气后处理部件、第二组排气后处理部件、该排气后处理系统的入口、该排气后处理系统的出口、以及阀和管道装置，该阀和管道装置能够配置在多种模式中，所述方法包括：将所述阀和管道装置配置在第一模式中，使得进入入口的排气流过第二组排气后处理部件，然后流过第一组排气后处理部件，然后流过出口；以及将所述阀和管道装置配置在第二模式中，使得进入入口的排气流过第二组排气后处理部件而不流过第一组排气后处理部件，然后流过出口。根据本专利技术的又一方面，提供了一种用于操作排气后处理系统的方法，该排气后处理系统包括第一组排气后处理部件、第二组排气后处理部件、该排气后处理系统的入口、该排气后处理系统的出口、以及阀和管道装置，该阀和管道装置能够配置在多种模式中，所述方法包括：将所述阀和管道装置配置在第一模式中，使得进入入口的排气流过第二组排气后处理部件，然后流过第一组排气后处理部件，然后流过出口；以及将所述阀和管道装置配置在第二模式中，使得进入入口的排气流过第一组排气后处理部件，然后流过第二组排气后处理部件，然后流过出口。根据本专利技术的各个方面的EATS可以有助于在低温和高温期间降低排放。根据本专利技术的各个方面的EATS可以有助于快速预热想要在更高温度下操作的EATS部件。根据本专利技术的各个方面的EATS可以促进部件(例如存储催化剂)的再生，同时最小化这种部件由于长期暴露于高温而损坏的风险。附图说明通过结合附图阅读以下详细描述，可以很好地理解本专利技术的特征和优点，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，其中：图1是根据本专利技术的一个方面的排气后处理系统的示意图，其中阀和管道装置被配置在第一模式中；图2是图1的排气后处理系统的示意图，其中所述阀和管道装置被配置在第三模式中；图3是图1的排气后处理系统的示意图，其中所述阀和管道装置被配置在第二模式中。具体实施方式发动机23的排气后处理系统21(EATS)在图1、图2和图3中被示意性地示出为处于不同的操作模式。本申请中讨论的技术涉及柴油发动机和相关联的EATS部件，然而，应当理解，本专利技术可应用于其它发动机排气后处理系统中。EATS21包括：第一组排气后处理部件25；第二组排气后处理部件27；该排气后处理系统的入口29，例如连接到发动机的排气歧管(未示出)的管道；以及该排气后处理系统的出口或排气管31。EATS21还包括阀和管道装置，该阀和管道装置能够配置在多种模式中，使得：在图1中所示的第一模式中，进入入口29的排气流过第二组排气后处理部件27，然后流过第一组排气后处理部件25，然后流过出口31。该阀和管道装置可以进一步配置在图3中所示的第二模式中，其中，进入所述入口的排气流过第二组排气后处理部件而不流过第一组排气后处理部件，然后流过出口。该阀和管道装置还可以进一步配置在图2中所示的第三模式中，其中，进入入口的排气流过第一组排气后处理部件，然后流过第二组排气后处理部件，然后流过出口。设置在该阀和管道装置中的阀和管道可以以多种不同的方式设置，以便能够配置在第一模式、第二模式或第三模式中。在图示的实施例中，这些阀和管道被设置成使得：第一三通阀33的第一端口经由入口29连接到发动机23，第一三通阀的第二端口经由第一管道37连接到第二三通阀35的第一端口，并且第一三通阀的第三端口经由第二管道41连接到第三三通阀39的第一端口。第二三通阀35的第二端口经由第三管道45连接到第二组排气后处理部件27的第一端43，并且第二三通阀的第三端口经由第四管道49连接到第一组排气后处理部件25的第一端47。第三三通阀39的第二端口经由第五管道53连接到第一组排气后处理部件25的第二端51，并且第三三通阀的第三端口连接到出口31。第二组排气后处理部件27的第二端55经由第六管道59连接到第四三通阀57的第一端口。第四三通阀57的第二端口连接到出口31，并且第四三通阀的第三端口经由也可以连接到第四管道49的第七管道61而连接到第一组排气后处理部件的第一端47。设置有用于检测至少一个操作条件的至少一个传感器。还设置有控制器63，该控制器63被配置成接收来自所述至少一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种排气后处理系统，包括：/n第一组排气后处理部件；/n第二组排气后处理部件；/n所述排气后处理系统的入口；/n所述排气后处理系统的出口；和/n阀和管道装置，所述阀和管道装置能够配置在多种模式中，使得：/n在第一模式中，进入所述入口的排气流过所述第二组排气后处理部件，然后流过所述第一组排气后处理部件，然后流过所述出口，并且/n在第二模式中，进入所述入口的排气流过所述第二组排气后处理部件而不流过所述第一组排气后处理部件，然后流过所述出口。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种排气后处理系统，包括：
第一组排气后处理部件；
第二组排气后处理部件；
所述排气后处理系统的入口；
所述排气后处理系统的出口；和
阀和管道装置，所述阀和管道装置能够配置在多种模式中，使得：
在第一模式中，进入所述入口的排气流过所述第二组排气后处理部件，然后流过所述第一组排气后处理部件，然后流过所述出口，并且
在第二模式中，进入所述入口的排气流过所述第二组排气后处理部件而不流过所述第一组排气后处理部件，然后流过所述出口。


2.根据权利要求1所述的排气后处理系统，其中，所述阀和管道装置能够配置在第三模式中，在所述第三模式中，进入所述入口的排气流过所述第一组排气后处理部件，然后流过所述第二组排气后处理部件，然后流过所述出口。


3.根据权利要求2所述的排气后处理系统，包括：用于检测至少一个操作条件的至少一个传感器；以及控制器，所述控制器被配置成接收来自所述至少一个传感器的与所述至少一个操作条件相对应的信号，所述控制器被配置成：当所述至少一个操作条件处于第一条件时，自动地将所述阀和管道装置配置在所述第一模式中，并且当所述至少一个操作条件处于第二条件时，自动地将所述阀和管道装置配置在所述第二模式中。


4.根据权利要求3所述的排气后处理系统，其中，所述控制器被配置成：当所述至少一个操作条件处于第三条件时，自动地将所述阀和管道装置配置在所述第三模式中。


5.根据权利要求4所述的排气后处理系统，其中，所述第一组排气后处理部件中的至少一个部件是排放物吸收部件，所述排放物吸收部件在第一温度范围内吸收排放物并在高于所述第一温度范围的第二温度范围内释放所吸收的排放物，并且所述至少一个操作条件的所述第三条件是确定带有所吸收的排放物的所述排放物吸收部件的负载处于或高于预定水平。


6.根据权利要求1所述的排气后处理系统，包括：用于检测至少一个操作条件的至少一个传感器；以及控制器，所述控制器被配置成接收来自所述至少一个传感器的与所述至少一个操作条件相对应的信号，所述控制器被配置成：当所述至少一个操作条件处于第一条件时，自动地将所述阀和管道装置配置在所述第一模式中，并且当所述至少一个操作条件处于第二条件时，自动地将所述阀和管道装置配置在所述第二模式中。


7.根据权利要求1所述的排气后处理系统，其中，所述第一组排气后处理部件包括以下项中的一个或多个：NOx捕集器、被动NOx吸收器和碳氢化合物吸收器。


8.根据权利要求7所述的排气后处理系统，其中，所述第二组排气后处理部件包括以下项中的一个或多个：柴油氧化催化剂、柴油颗粒过滤器和选择性催化还原催化剂。


9.根据权利要求1所述的排气后处理系统，其中，所述第一组排气后处理部件包括一个或多个第一组部件，所述第一组部件中的每一个均在低于约200℃时最佳地发挥作用。


10.根据权利要求9所述的排气后处理系统，其中，所述第二组排气后处理部件包括一个或多个第二组部件，所述第二组部件中的每一个均在高于约200℃时最佳地发挥作用。


11.一种排气后处理系统，包括：
第一组排气后处理部件；
第二组排气后处理部件；
所述排气后处理系统的入口；
所述排气后处理系统的出口；和
阀和管道装置，所述阀和管道装置能够配置在多种模式中，使得：
在第一模式中，进入所述入口的排气流过所述第二组排气后处理部件，然后流过所述第一组排气后处理部件，然后流过所述出口，并且
在第二模式中，进入所述入口的排气流过所述第一组排气后处理部件，然后流过所述第二组排气后处理部件，然后流过所述出口。


12.根据权利要求11所述的排气后处理系统，包括：用于检测至少一个操作条件的至少一个传感器；以及控制器，所述控制器被配置成接收来自所述至少一个传感器的与所述至少一个操作条件相对应的信号，所述控制器被配置成：当所述至少一个操作条件处于第一条件时，自动地将所述阀和管道装置配置在所述第一模式中，并且当所述至少一个操作条件处于第二条件时，自动地将所述阀和管道装置配置在所述第二模式中。


13.根据权利要求12所述的排气后处理系统，其中，所述第一组排气后处理部件中的至少一个部件是排放物吸收部件，所述排放物吸收部件在第一温度范围内吸收排放物并在高于所述第一温...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬·盖耶，
申请(专利权)人：沃尔沃卡车集团，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE