电子加热的选择催化还原（SCR）装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电子加热的选择催化还原（SCR）装置。提供了一种废气处理系统，其具有内燃发动机、废气导管、无源选择催化还原（SCR）装置，加热的SCR装置、和控制模块。废气导管与内燃发动机流体连通并构造成接收来自该内燃发动机的废气。无源SCR装置与废气导管流体连通并且构造成接收所述废气。无源SCR包括无源SCR温度曲线。加热的SCR装置与废气导管流体连通并构造成接收所述废气。加热的SCR装置位于无源SCR上游。加热的SCR被选择性地致动以产生热量。控制模块与加热的SCR和发动机通信并且包括用于确定无源SCR温度曲线的控制逻辑。?

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的示例性实施例涉及内燃发动机的废气处理系统，更具体地，涉及具有被选择性加热的选择催化还原(SCR)装置的废气处理系统。
技术介绍
从内燃发动机，通常是柴油发动机，排出的废气是不同成分的混合物，其包括例如一氧化碳(CO)、未燃烧的碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)的气体排放物以及由微粒物质(PM)构成的凝聚相材料(液体和固体)。通常设置在催化剂支撑件或基体上的催化剂合成物被提供在发动机废气系统中以将这些废气成分中的某些或全部转化为非管制的废气组分。 用于还原NOx排放物的一种类型的废气处理技术是选择催化还原(SCR)装置。该SCR装置通常包括基体，其中SCR催化剂化合物被施加到该基体上。还原剂通常被撒向SCR装置上游的热废气流中。还原剂可以是尿素溶液，其在热废气中分解成氨(NH3),并且随后被SCR装置吸收。NH3然后在存在SCR催化剂的情况下将NOx还原成氮。一些类型的发动机往往产生较凉的废气温度，尤其是在发动机启动期间和在中等运行状况期间。例如，高效发动机往往具有较凉的废气温度。较凉的废气温度还往往在低载荷行驶期间发生。但是，较凉的废气温度往往降低SCR装置的效力。这是因为SCR装置需要达到最小运行或熄灯温度以将尿素转化为氨以有效地过滤NOx，该温度通常是约200摄氏度。在低温环境中，SCR装置可能直到发动机被启动几分钟之后才会高效地清洁废气。一种增加SCR装置效力的方法包括使发动机运行在更高的温度，这进而也升高了废气的温度。不过，这种方法牵扯到使发动机以较低的效率水平运行以产生更热的废气，这导致更大的燃料消耗。因此，期望提供一种高效的方法来升高SCR装置上游的废气的温度。
技术实现思路
在本专利技术的一个不例性实施例中，提供一种废气处理系统，其具有内燃发动机、废气导管、无源选择催化还原(SCR)装置、加热的SCR装置、和控制模块。废气导管与内燃发动机流体连通并构造成从其接收废气。无源SCR装置与废气导管流体连通并构造成接收所述废气。无源SCR包括无源SCR温度曲线。加热的SCR装置与废气导管流体连通并构造成接收废气。加热的SCR装置定位在无源SCR的上游。加热的SCR被选择性地致动以产生热量。控制模块与加热的SCR和发动机通信并且包括控制逻辑以确定无源SCR温度曲线。控制模块包括控制逻辑，以确定无源SCR温度曲线是否低于阈值。控制模块还包括控制逻辑以致动加热的SCR，其中如果无源SCR温度低于阈值则致动加热的SCR。本专利技术的上述特征和优点以及其它的特征和优点将通过以下结合附图阅读的对本专利技术的具体描述而变得易于理解。本专利技术还提供了如下方案 方案I. 一种用于内燃发动机的废气处理系统，包括 废气导管，其与内燃发动机流体连通并构造成接收来自该内燃发动机的废气；无源选择催化还原(SCR)装置，其与所述废气导管流体连通并构造成接收所述废气，其中无源SCR装置的整体温度由无源SCR温度曲线表示； 加热的SCR装置，其与所述废气导管流体连通并且构造成接收所述废气，加热的SCR装置位于无源SCR的上游，并且其中加热的SCR被选择性地致动以产生热量；和控制模块，其与加热的SCR和内燃发动机通信，包括 用于确定无源SCR温度曲线的控制逻辑； 用于确定无源SCR温度曲线是否低于阈值的控制逻辑；和 用于致动加热的SCR的控制逻辑，其中如果无源SCR温度低于所述阈值就致动所述加热的SCR。、方案2.如方案I的废气处理系统，还包括 位于所述无源SCR和所述加热的SCR之间的第一温度传感器；和 位于所述无源SCR和所述加热的SCR下游的第二温度传感器。方案3.如方案2的废气处理系统，其中所述控制模块包括用于监测第一温度传感器和第二温度传感器的控制逻辑。方案4.如方案3的废气处理系统，其中所述控制模块包括用于基于来自所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的信号计算所述无源SCR温度曲线的控制逻辑，其中对第一温度传感器和第二温度传感器的温度一起取平均以建立无源SCR温度曲线。方案5.如方案I的废气处理系统，其中控制模块包括用于基于废气系统的运行状况、内燃发动机、和无源SCR装置的质量来计算无源SCR温度曲线的控制逻辑。方案6.如方案I的废气处理系统，其中还原剂喷射器与废气导管流体连通并且与控制模块信号通信。方案7.如方案6的废气处理系统，其中所述控制模块包括用于确定将由还原剂喷射器按剂量供应的还原剂量的控制逻辑。方案8.如方案7的废气处理系统，其中NOx传感器与废气导管流体连通并且位于内燃发动机的下游且加热的SCR的上游以检测NOx浓度水平。方案9.如方案8的废气处理系统，其中控制模块包括内存，并且其中所述内存存储着指示在所述无源SCR中的催化剂量和在所述加热的SCR中的催化剂量的值。方案10.如方案9的废气处理系统，其中控制模块包括用于计算所述内燃发动机的废气流量的控制逻辑，其中所述内燃发动机的所述废气流量是通过将所述内燃发动机的进气质量与所述内燃发动机的燃料质量相加计算的。方案11.如方案10的废气处理系统，其中控制模块包括用于计算位于所述加热的SCR和所述无源SCR之间的废气导管中的NOx浓度的控制逻辑，并且其中所述NOx浓度是基于所述加热的SCR的温度、所述内燃发动机的废气流量、和所述NOx浓度水平的计算NOx浓度水平。方案12.如方案10的废气处理系统，其中由所述还原剂喷射器按剂量供应的还原剂量是基于所述NOx浓度水平、所述计算NOx浓度水平、无源SCR温度曲线、加热的SCR的温度、内燃发动机的废气流量、位于无源SCR中的催化剂量、和位于加热的SCR中的催化剂量。方案13. —种用于内燃发动机的废气处理系统,包括废气导管，其与内燃发动机流体连通并构造成接收来自该内燃发动机的废气； 无源选择催化还原(SCR)装置，其与所述废气导管流体连通并构造成接收所述废气，其中无源SCR装置的整体温度由无源SCR温度曲线表示； 加热的SCR装置，其与所述废气导管流体连通并且构造成接收所述废气，加热的SCR装置位于无源SCR的上游，并且其中加热的SCR被选择性地致动以产生热量； 位于无源SCR和加热的SCR之间的第一温度传感器以及位于无源SCR和加热的SCR下游的第二温度传感器；和 控制模块，其与第一温度传感器、第二温度传感器、加热的SCR和内燃发动机通信，包括 用于监测第一温度传感器和第二温度传感器的控制逻辑； 用于基于来自所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的信号计算所述无源SCR温度曲线的控制逻辑，其中对第一温度传感器和第二温度传感器的温度一起取平均以建立无源SCR温度曲线； 用于确定无源SCR温度曲线是否低于阈值的控制逻辑；和 用于致动加热的SCR的控制逻辑，其中如果无源SCR温度低于所述阈值就致动所述加热的SCR。方案14.如方案13的废气处理系统，其中还原剂喷射器与废气导管流体连通并且与控制模块信号通信。方案15.如方案14的废气处理系统，其中所述控制模块包括用于确定将由还原剂喷射器按剂量供应的还原剂量的控制逻辑。方案16.如方案15的废气处理系统，其中NOx传感器与废气导管流体连通并且位于内燃发动机的下游且加热的SCR的上游以检测NOx浓度水平。方案17.如方案16的废气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于内燃发动机的废气处理系统，包括：废气导管，其与内燃发动机流体连通并构造成接收来自该内燃发动机的废气；无源选择催化还原（SCR）装置，其与所述废气导管流体连通并构造成接收所述废气，其中无源SCR装置的整体温度由无源SCR温度曲线表示；加热的SCR装置，其与所述废气导管流体连通并且构造成接收所述废气，加热的SCR装置位于无源SCR的上游，并且其中加热的SCR被选择性地致动以产生热量；和控制模块，其与加热的SCR和内燃发动机通信，包括：用于确定无源SCR温度曲线的控制逻辑；用于确定无源SCR温度曲线是否低于阈值的控制逻辑；和用于致动加热的SCR的控制逻辑，其中如果无源SCR温度低于所述阈值就致动所述加热的SCR。

【技术特征摘要】
2011.04.08 US 13/082,9471.一种用于内燃发动机的废气处理系统，包括 废气导管，其与内燃发动机流体连通并构造成接收来自该内燃发动机的废气； 无源选择催化还原(SCR)装置，其与所述废气导管流体连通并构造成接收所述废气，其中无源SCR装置的整体温度由无源SCR温度曲线表示； 加热的SCR装置，其与所述废气导管流体连通并且构造成接收所述废气，加热的SCR装置位于无源SCR的上游，并且其中加热的SCR被选择性地致动以产生热量；和控制模块，其与加热的SCR和内燃发动机通信，包括 用于确定无源SCR温度曲线的控制逻辑； 用于确定无源SCR温度曲线是否低于阈值的控制逻辑；和 用于致动加热的SCR的控制逻辑，其中如果无源SCR温度低于所述阈值就致动所述加热的SCR。2.如权利要求I的废气处理系统,还包括 位于所述无源SCR和所述加热的SCR之间的第一温度传感器；和 位于所述无源SCR和所述加热的SCR下游的第二温度传感器。3.如权利要求2的废气处理系统，其中所述控制模块包括用于监测第一温度传感器和第二温度传感器的控制逻辑。4.如权利要求3的废气处理系统，其中所述控制模块包括用于基于来自所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的信号计算所述无源SCR温度曲线的控制逻辑，其中对第一温度传感器和第二温度传感器的温度一起取平均以建立无源SCR温度曲线。5.如权利要求I的废气处理系统，其中控制模块包括用于基于废气系统的运行状况、内燃发动机、和无源SCR装置的质量来计算无源SCR温度曲线的控制逻辑。6.如权利要求I的废气处理系统，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：EV冈策，MJ小帕拉托尔，P贾辛基维奇，CJ卡勒布简，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：