电加热的NOx吸附剂催化剂制造技术

本发明专利技术提供一种用于内燃发动机的排气处理系统，其包括排气管道、上游选择性催化还原（SCR）装置、电加热催化剂（EHC）装置、氧化催化剂（OC）装置、下游SCR装置、以及控制模块。EHC装置与排气管道流体连通，并被配置成接收排气。EHC装置位于上游SCR装置的下游并且选择性地被启用以产生热量。OC装置与排气管道流体连通并且选择性地被EHC装置加热。EHC装置和OC装置中的至少一个具有设置在其上的NOx吸附剂催化剂，用于选择性地在低于阈值温度时吸附NOx并且在高于阈值温度时基本上释放NOx。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的示例性实施例涉及用于内燃发动机的排气处理系统，更具体地，涉及具有选择性地启动的电加热催化剂(EHC)和NOx吸附剂催化剂的排气处理系统。
技术介绍
内燃发动机，尤其是柴油发动机所排出的排气是一种不均匀混合物，其包括诸如一氧化碳(CO)、未燃烧的碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)这样的气体排放物，以及构成颗粒物质(PM)的凝聚相材料(液体和固体)。通常布置在催化剂载体或基体上的催化剂成分被设于发动机排气系统内以将这些排气成分中的部分或全部转化为非管制的排气组分。用于减少CO和HC排放物的排气处理技术的一种类型是氧化催化剂装置(0C)。OC装置包括流通的基体和施加于基体上的催化剂化合物。用于减少NOx排放物的排气处理技术的一种类型是选择性催化还原(SCR)装置，该装置可以位于OC装置的下游。SCR装置包括基体，其中，SCR催化剂化合物施加到该基体上。还原剂通常喷入SCR装置上游的热排气中。还原剂可以是尿素溶液，其在热排气中分解为氨(NH3)并且由SCR装置吸附。然后，在存在SCR催化剂的情况下，氨将NOx还原为氮。然而，SCR装置还需要达到阈值或起燃温度，以便有效地还原N0X。在发动机的冷起动之后，SCR还没有获得相应的起燃温度，因此，通常不能够有效地从排气除去N0X。因此，期望提供一种有效的方法用于在SCR装置到达相应的起燃温度之前有效率地从排气除去NOx。
技术实现思路
在本专利技术的一个示例性实施例中，提供一种用于内燃发动机的排气处理系统，其包括排气管道、上游选择性催化还原(SCR)装置、电加热催化剂(EHC)装置、氧化催化剂(OC)装置、下游SCR装置、以及控制模块。排气管道与内燃发动机流体连通，并且配置成从内燃发动机接收排气。该排气含有氮氧化物(NOx)和碳氢化合物。上游SCR装置与排气管道流体连通，并被配置成接收排气。EHC装置与排气管道流体连通，并被配置成接收排气。EHC装置位于上游SCR装置的下游。EHC装置被选择性地启用以产生热量。EHC装置包括整料。OC装置与排气管道流体连通。OC装置选择性地被EHC装置加热。EHC装置的整料和OC装置中的至少一个具有设置在其上的NOx吸附剂催化剂，用于在低于阈值温度时吸附NOx并且在高于阈值温度时基本上释放N0X。下游SCR装置与排气管道流体连通，并被配置成接收排气。下游SCR装置位于OC装置的下游。下游SCR装置包括基于下游SCR温度曲线的下游SCR启用温度。下游SCR启用温度指示了下游SCR装置在下游SCR装置的相应起燃温度的特定范围内。控制模块与EHC装置通信。控制模块包括确定下游SCR温度曲线的控制逻辑。控制模块包括如果下游SCR温度曲线高于下游SCR启用温度则启用EHC装置的控制逻辑。此外，本专利技术还涉及以下技术方案。1.一种用于内燃发动机的排气处理系统,包括: 与内燃发动机流体连通的排气管道，所述排气管道配置成从所述内燃发动机接收排气，所述排气包含氮氧化物(NOx)； 与所述排气管道流体连通并且配置成接收排气的上游选择性催化还原(SCR)装置； 与所述排气管道流体连通并配置成接收排气的电加热催化剂(EHC)装置，所述EHC装置位于所述上游SCR装置的下游并且被选择性地启用以产生热量，所述EHC装置包括整料； 与所述排气管道流体连通的氧化催化剂(OC)装置，所述OC装置选择性地被所述EHC装置加热，并且其中，所述EHC装置的整料和所述OC装置中的至少一个具有设置于其上的NOx吸附剂催化剂，用于在低于阈值温度时吸附N0X，并且在高于所述阈值温度时基本上释放 NOx ； 与所述排气管道流体连通并且配置成接收排气的下游SCR装置，所述下游SCR装置位于所述OC装置的下游，所述下游SCR装置包括基于下游SCR温度曲线的下游SCR启用温度，所述下游SCR启用温度指示所述下游SCR装置位于所述下游SCR装置的相应起燃温度的特定范围内；以及 与所述EHC装置通信的控制模块，所述控制模块包括: 用于确定所述下游SCR温度曲线的控制逻辑；和 如果所述下游SCR温度曲线高于所述下游SCR启用温度则启用所述EHC装置的控制逻辑。2.如技术方案I所述的排气处理系统，还包括连接到所述排气管道且与所述排气管道流体连通的碳氢化合物供给源，其中，所述碳氢化合物供给源被选择性地启用，用于向所述排气管道输送碳氢化合物并且在所述排气管道中形成排气和碳氢化合物的混合物，所述排气和碳氢化合物的混合物被输送到所述EHC装置和所述OC装置。3.如技术方案2所述的排气处理系统，其中，所述控制模块包括如果所述下游SCR温度曲线高于所述下游SCR启用温度则启用所述碳氢化合物供给源的控制逻辑。4.如技术方案I所述的排气处理系统，其中，所述OC装置和所述EHC装置的整料具有设置在其上的氧化催化剂化合物的钯和铜洗涂层中的至少一个。5.如技术方案4所述的排气处理系统，其中，还原剂喷射器与所述排气管道流体连通并且与所述控制模块信号连通，所述还原剂喷射器位于所述上游SCR装置的上游，其中，所述还原剂喷射器配置成用于喷出一定量的还原剂。6.如技术方案I所述的排气处理系统，其中，所述NOx吸附剂催化剂是被动NOxK附剂(PNA)和稀燃NOx捕集器(LNT)中的一个。7.如技术方案I所述的排气处理系统，还包括: 位于所述下游SCR装置的上游的第一温度传感器；和 位于所述下游SCR装置的下游的第二温度传感器。8.如技术方案7所述的排气处理系统，其中，所述控制模块包括用于监测所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的控制逻辑。9.如技术方案8所述的排气处理系统，其中，所述控制模块包括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来计算所述下游SCR温度曲线的控制逻辑，其中，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的温度一起被平均以产生所述SCR温度曲线。10.如技术方案8所述的排气处理系统，其中，使用所述第一温度传感器来计算所述OC装置的OC温度。11.如技术方案10所述的排气处理系统，其中，所述控制模块包括如果所述OC温度高于所述阈值温度则停用所述EHC装置的控制逻辑。12.如技术方案I所述的排气处理系统，还包括与所述排气管道流体连通的上游OC装置，所述上游OC装置位于所述上游SCR装置的上游。13.一种用于内燃发动机的排气处理系统,包括: 与内燃发动机流体连通的排气管道，所述排气管道配置成从所述内燃发动机接收排气，所述排气包含氮氧化物(NOx)和碳氢化合物； 与所述排气管道流体连通的上游氧化催化剂(OC)装置，其中，所述上游OC装置引起排气中的碳氢化合物的氧化； 与所述排气管道流体连通并且配置成接收排气的上游选择性催化还原(SCR)装置，所述上游OC装置位于所述上游SCR装置的上游； 与所述排气管道流体连通并配置成接收排气的电加热催化剂(EHC)装置，所述EHC装置位于所述上游SCR装置的下游并且被选择性地启用以产生热量，所述EHC装置包括整料； 与所述排气管道流体连通的下游OC装置，所述下游OC装置选择性地被所述EHC装置加热，并且其中，所述EHC装置的整料和所述下游OC装置中的至少一个具有设置于其上的NOx吸附剂催化剂，用于在低于阈值温度时吸附N0X，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于内燃发动机的排气处理系统，包括：与内燃发动机流体连通的排气管道，所述排气管道配置成从所述内燃发动机接收排气，所述排气包含氮氧化物（NOx）；与所述排气管道流体连通并且配置成接收排气的上游选择性催化还原（SCR）装置；与所述排气管道流体连通并配置成接收排气的电加热催化剂（EHC）装置，所述EHC装置位于所述上游SCR装置的下游并且被选择性地启用以产生热量，所述EHC装置包括整料；与所述排气管道流体连通的氧化催化剂（OC）装置，所述OC装置选择性地被所述EHC装置加热，并且其中，所述EHC装置的整料和所述OC装置中的至少一个具有设置于其上的NOx吸附剂催化剂，用于在低于阈值温度时吸附NOx，并且在高于所述阈值温度时基本上释放NOx；与所述排气管道流体连通并且配置成接收排气的下游SCR装置，所述下游SCR装置位于所述OC装置的下游，所述下游SCR装置包括基于下游SCR温度曲线的下游SCR启用温度，所述下游SCR启用温度指示所述下游SCR装置位于所述下游SCR装置的相应起燃温度的特定范围内；以及与所述EHC装置通信的控制模块，所述控制模块包括：??????用于确定所述下游SCR温度曲线的控制逻辑；和??????如果所述下游SCR温度曲线高于所述下游SCR启用温度则启用所述EHC装置的控制逻辑。...

【技术特征摘要】
2011.11.07 US 13/290,6711.一种用于内燃发动机的排气处理系统，包括: 与内燃发动机流体连通的排气管道，所述排气管道配置成从所述内燃发动机接收排气，所述排气包含氮氧化物(NOx)； 与所述排气管道流体连通并且配置成接收排气的上游选择性催化还原(SCR)装置； 与所述排气管道流体连通并配置成接收排气的电加热催化剂(EHC)装置，所述EHC装置位于所述上游SCR装置的下游并且被选择性地启用以产生热量，所述EHC装置包括整料； 与所述排气管道流体连通的氧化催化剂(OC)装置，所述OC装置选择性地被所述EHC装置加热，并且其中，所述EHC装置的整料和所述OC装置中的至少一个具有设置于其上的NOx吸附剂催化剂，用于在低于阈值温度时吸附N0X，并且在高于所述阈值温度时基本上释放 NOx ； 与所述排气管道流体连通并且配置成接收排气的下游SCR装置，所述下游SCR装置位于所述OC装置的下游，所述下游SCR装置包括基于下游SCR温度曲线的下游SCR启用温度，所述下游SCR启用温度指示所述下游SCR装置位于所述下游SCR装置的相应起燃温度的特定范围内；以及 与所述EHC装置通信的控制模块，所述控制模块包括: 用于确定所述下游SCR温度曲线的控制逻辑；和 如果所述下游SCR温度曲线高于所述下游SCR启用温度则启用所述EHC装置的控制逻 辑。2.按权利要求1所述的排气处理系统，还包括连接到所述排气管道且与所述排气管道流体连通的碳氢化合物供给源，其中，所述碳氢化合物供给源被选择性地启用，用于向所述排气管道输送碳氢化合物并且在所述排气管道中形成排气和碳氢化合物的混合物，所述排气和碳氢化合物的混合物被输送到所述EHC装置和所述OC装置。3.按权利要求2所述的排气处理系统，其中，所述控制模块包括如果所述下游SCR温度曲线高于所述下游SCR启用温度则启用所述碳氢化合物供给源的控制逻辑。4.按权利要求1所述的排气处理系统，其中，所述OC装置和所述EHC装置的整料具有设置在其上的氧化催化剂化合物的钯和铜洗涂层中的至少一个。5.按权利要求4所述的排气处理系统，其中，还原剂喷射器与所述排气管道流体连通并且与所述控制模块信号连通，所述还原剂喷射器位于所述上游SCR装置的上游，其中，所述还原剂喷射器配置成用于喷出一定量的还原...

【专利技术属性】
技术研发人员：EV冈策，MJ小帕拉托尔，CE索尔布里格，
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：