废气净化过滤器、使汽油颗粒过滤器再生的系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种废气净化过滤器，一种用于使颗粒过滤器再生的系统及其方法。废气净化过滤器可以包括：氨存储催化剂单元，适于在氨存储催化剂单元的温度低于预定温度时吸收废气中包含的氨，在氨存储催化剂单元的温度高于或等于预定温度时释放所吸收的氨，并由释放的氨生成氮氧化物；以及颗粒过滤器，适于截留废气中包含的颗粒物并且通过利用由氨存储催化剂单元生成的氮氧化物使截留的颗粒物再生。

【技术实现步骤摘要】
废气净化过滤器、使汽油颗粒过滤器再生的系统及其方法相关申请的交叉引用本申请要求于2011年10月13日在韩国知识产权局提交的第10-2011-0104662号的韩国专利申请的优先权和权益，其全部内容并入本文以作参考。
本专利技术涉及一种废气净化过滤器，一种用于使颗粒过滤器再生的系统及其方法。更具体地，本专利技术涉及一种废气净化过滤器，以及用于使汽油发动机的颗粒过滤器再生的系统和方法。
技术介绍
通常，汽油直接喷射(GDI)技术涉及将燃料直接喷入燃烧室内而不是喷入进气管内。该技术已经得到发展以提高内燃机的燃料消耗效率和性能。由于火花塞周围的空燃比低(浓郁氛围，richatmosphere)，发动机通常以稀薄的(lean)燃料状态运行。但是，这样存在的问题是汽油直喷发动机(GDI)会在燃烧室内增加的不完全燃烧期间产生大量的颗粒物(PM)。因此，颗粒过滤器被安装在具有汽油直喷发动机(GDI)的车辆内。但是，如果这样的车辆长时间低速运行，那么就会因为颗粒过滤器内的温度和氧气浓度较低而难以被动地使颗粒过滤器中的颗粒物(PM)再生。在常规技术中，已经开发出用于给颗粒过滤器提供氧气的各种装置试图解决此类问题。具体地，已经通过向安装在排气管上的颗粒过滤器的前端供应附加空气来进行颗粒过滤器的再生以使颗粒过滤器内截留的颗粒物(PM)被氧化和消除。尽管附加空气被送往颗粒过滤器的前端，仍然需要高温以通过氧气来氧化颗粒过滤器内截留的PM。但是，在汽油发动机的特定过滤器中，难以保证让颗粒物(PM)与氧气能够充分反应的温度。该
技术介绍
部分中公开的上述信息仅仅是为了增强对本专利技术背景的理解，并且因此可能包含未构成本国所属领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术致力于提供一种废气净化过滤器和用于使颗粒过滤器再生的系统和方法，其具有充分氧化汽油发动机的颗粒过滤器内的颗粒物的优点。另外，本专利技术致力于提供一种废气净化过滤器和用于使颗粒过滤器再生的系统和方法，其还具有在低于通常所需的温度下将汽油发动机颗粒过滤器内的颗粒物氧化的优点。根据一个方面，本专利技术提供了一种废气净化过滤器，包括：氨存储催化剂单元，适于在氨存储催化剂单元的温度低于预定温度时吸收废气中包含的氨，在氨存储催化剂单元的温度高于或等于预定温度时释放所吸收的氨，并由所释放的氨生成氮氧化物；以及颗粒过滤器，适于截留废气中包含的颗粒物并且通过利用由氨存储催化剂单元生成的氮氧化物使截留的颗粒物再生。根据各个实施方式，氨存储催化剂单元还可以包括三效催化剂层。根据各个实施方式，氨存储催化剂单元可以包括沸石或氨吸收材料。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于使颗粒过滤器再生的系统，其中所述系统可以安装在汽油发动机的排气管上。根据各个实施方式，所述系统可包括：三效催化剂装置，安装在与汽油发动机连接的排气管上，该三效催化剂适于氧化或还原从汽油发动机排出的废气；氨存储催化剂单元，安装在三效催化剂装置下游的排气管上，其中氨存储催化剂单元适于在氨存储催化剂单元的温度低于预定温度时吸收三效催化剂中生成的氨，在氨存储催化剂单元的温度高于或等于预定温度时释放所吸收的氨，并由释放的氨生成氮氧化物；颗粒过滤器，靠近氨存储催化剂单元安装并且适于截留废气中包含的颗粒物和通过利用由氨存储催化剂单元生成的氮氧化物使截留的颗粒物再生；以及控制部，适于控制流入汽油发动机内的空气燃料混合物的空燃比，其中控制部还适于在颗粒过滤器的压差大于或等于预定压差时建立稀薄氛围(leanatmosphere)。具体地，在本文中使用时，建立稀薄氛围是指建立其中为高空燃比的氛围(与其中为低空燃比的浓郁氛围相反)。根据各个实施方式，控制部适于在氨的浓度低于或等于预定浓度时建立浓郁氛围。根据各个实施方式，控制部适于在颗粒过滤器的压差大于或等于预定压差时根据氨存储催化剂单元的温度建立稀薄氛围。根据各个实施方式，氨存储催化剂单元还包括三效催化剂层。根据各个实施方式，氨存储催化剂单元包括沸石或氨吸收材料。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于使颗粒过滤器再生的系统，其能够用于本专利技术的使颗粒过滤器再生的方法。根据不同的实施方式，所述方法可以包括：吸收废气中包含的氨；将颗粒过滤器的压差与预定压差相比较；在颗粒过滤器的压差大于或等于预定压差时建立稀薄氛围；从氨存储催化剂单元中释放氨；由释放的氨生成氮氧化物；和利用生成的氮氧化物使颗粒过滤器再生。根据不同的实施方式，生成氮氧化物通过根据氨存储催化剂单元的温度建立稀薄氛围来进行。根据不同的实施方式，废气中的氨比例通过在吸收氨时建立浓郁氛围来提高。应理解，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语包括通常的机动车，例如，包括多功能运动车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商务车的客车，包括各种船只和船舶的水运工具，飞行器等等，并且包括混合动力车、电动车、插入式混合电动车、氢动力车和其它代用燃料车(例如，来源于石油以外的资源的燃料)。如本文所提到的，混合动力车是具有两种或多种动力源的车辆，例如，具有汽油动力和电动力的车辆。附图说明图1和图2是根据本专利技术示例性实施方式的用于净化废气的系统的示意图。图3是示出相应于温度变化的氨的吸收比的图。图4是根据本专利技术示例性实施方式的净化废气的方法的流程图。图5是示出相应于颗粒物温度变化的燃烧比的图。<标记说明>1：用于使颗粒过滤器再生的系统10：汽油发动机11：气缸13：喷射器15：进气歧管17：排气歧管19：排气管20：三效催化剂装置32：氨存储催化剂单元33：氨存储层34：三效催化剂层35：颗粒过滤器36：温度传感器38：差压传感器40：控制部具体实施方式以下将参照附图详细地说明本专利技术的示例性实施方式。图1和图2是根据本专利技术示例性实施方式的用于净化废气的系统的示意图，图3是示出相应于温度变化的氨的吸收比的图。参照图1和图2，根据本专利技术示例性实施方式的用于使颗粒过滤器再生的系统1包括汽油发动机10、三效催化剂装置20、氨存储催化剂单元32、颗粒过滤器35和控制部40。汽油发动机10是使用汽油作为燃料的内燃机，并且燃烧燃料和空气从而将化学能转化为机械能。汽油发动机10包括燃料和空气流入其中的多个气缸11以及用于点燃流入气缸11内的燃料和空气的点火装置(未示出)。汽油发动机10连接至进气歧管15以在气缸11内接收空气，并且连接至排气歧管17以使燃烧过程中生成的废气被收集到排气歧管17中并且通过排气管19排放到外部。正如进一步示出的那样，喷射器13可安装在气缸11处以将燃料喷入气缸11内。三效催化剂装置20安装在排气管19上，并且适于氧化或还原从汽油发动机10排出的废气。通常，三效催化剂装置20通过氧化-还原反应将废气中的有毒化学物质(CO、HC和NOx)转化为无害的气体(CO2、H2O、N2和O2)。三效催化剂装置20是促进氧化-还原反应的催化转化器，并且通常包括适合的催化剂，例如铂(Pt)、钯(Pd)和铑(Rh)的组合。铂催化剂和钯催化剂促进氧化反应以减少一氧化碳(CO)和烃类(HC)，而铑催化剂则促进还原反应以减少氮氧化物(NOx)。如果空燃比为稀薄(即，与燃料相比空气浓郁)，那么减少一氧化碳(CO)和烃类(HC)的氧化反应就在三效催化剂装置20中主动进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废气净化过滤器，包括：氨存储催化剂单元，适于：(a)在所述氨存储催化剂单元的温度低于预定温度时吸收废气中所含的氨，(b)在所述氨存储催化剂单元的温度高于或等于所述预定温度时释放所吸收的氨，并且(c)由所释放的氨生成氮氧化物；和颗粒过滤器，适于截留所述废气中包含的颗粒物和通过利用从所述氨存储催化剂单元生成的氮氧化物使所截留的颗粒物再生。

【技术特征摘要】
2011.10.13 KR 10-2011-01046621.一种用于汽油发动机的废气净化过滤器，包括：氨存储催化剂单元，适于：(a)在所述氨存储催化剂单元的温度低于预定温度时吸收废气中所含的氨，(b)在所述氨存储催化剂单元的温度高于或等于所述预定温度时释放所吸收的氨，并且(c)由所释放的氨生成氮氧化物；和颗粒过滤器，适于截留所述废气中包含的颗粒物和通过利用从所述氨存储催化剂单元生成的氮氧化物使所截留的颗粒物再生。2.如权利要求1所述的废气净化过滤器，其中所述氨存储催化剂单元还包括三效催化剂层。3.如权利要求1所述的废气净化过滤器，其中所述氨存储催化剂单元包括氨吸收材料。4.如权利要求1所述的废气净化过滤器，其中所述氨存储催化剂单元包括沸石。5.一种用于使汽油发动机的颗粒过滤器再生的系统，所述系统安装在汽油发动机的排气管上，所述系统包括：三效催化剂装置，布置在所述排气管上并且适于氧化或还原从所述汽油发动机排出的废气；氨存储催化剂单元，安装在所述三效催化剂装置下游的排气管上并且适于：(a)在所述氨存储催化剂单元的温度低于预定温度时吸收在所述三效催化剂装置中生成的氨，(b)在所述氨存储催化剂单元的温度高于或等于所述预定温度时释放所吸收的氨，并且(c)由所释放的氨生成氮氧化物；颗粒过滤器，布置在所述氨存储催化剂单元附近，并且适于截留所述废气中包含的颗粒物和通过利用从所述氨存储催化剂单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：印致范，郑镇宇，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：