[发明专利]排气后处理系统

说明书

技术领域

本公开涉及以贫化学计量操作的内燃机所用的排气后处理系统。

背景技术

该部分的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，有可能并不构成现有技术。

以贫化学计量操作的内燃机可产生包括NOx排放物和颗粒物的排气供应流。需要排气后处理系统来管理该排气供应流。

发明内容

一种用于对来自以贫化学计量操作的内燃机的排气供应流进行处理的设备，该设备包括颗粒过滤装置，该颗粒过滤装置包括具有烃类选择性催化反应涂层的多孔基板元件。所述烃类选择性催化反应涂层包括位于氧化铝基涂层上的氧化银催化材料。喷射装置操作成在所述颗粒过滤装置的上游喷射烃类还原剂。

附图说明

以下将参照附图以实施例方式描述一个或多个实施方式，在附图中：

图1、图2和图3是根据本公开的发动机和排气后处理系统的示意图。

具体实施方式

现在参照附图，其中所示出的内容仅用于说明某些示例性实施方式，而不用于对其进行限制，图1、图2和图3示意性示出内燃机10、控制模块(ECM)5以及根据本公开的排气后处理系统的实施方式。在图1、图2和图3以及这里所述的实施方式中，相同附图标记指代相同元件。

示例性发动机10包括以重复燃烧循环操作的多缸内燃机，该燃烧循环可包括进气、压缩、做功和排气冲程。发动机10有选择地以贫化学计量的空-燃比操作。发动机10可以是以贫化学计量操作的压燃式发动机和火花点火式发动机之一。发动机10能以包括压燃、火花点火和受控自动点火燃烧模式在内的一种或多种燃烧模式操作。发动机10包括附连至曲轴的多个往复活塞，该曲轴可操作地附连至变速器以及车辆传动系统以向其输送牵引扭矩，这些均未示出。发动机10产生包含可由后处理系统转换的组份的排气供应流，这些组份包括例如碳氢化合物(以下称为“HC”)、一氧化碳(以下称为“CO”)、氮氧化物(以下称为“NOx”)以及颗粒物质(以下称为“PM”)。

排气后处理系统包括集成系统，其用于在存在催化反应材料的情况下通过氧化还原过程将排气供应流的组份转换成其它形式。排气歧管(未具体标出)输送排气流，并将其引导至排气后处理系统。图1的排气后处理系统包括催化装置14、喷射装置16以及颗粒过滤装置20。图2的排气后处理系统包括催化装置14、喷射装置16、颗粒过滤装置20以及该颗粒过滤装置20下游的第二催化装置24。图3的排气后处理系统包括颗粒过滤装置20以及该颗粒过滤装置20下游的第二催化装置24。前述装置优选利用管和连接器以串联方式流体连接。

一个或多个感测装置可适于监测排气供应流。可在排气后处理系统中的各个位置对排气供应流进行监测，其中示出了由各种传感器中的一些传感器12、18、22、26和28监测的位置。排气后处理系统的应用可包括传感器12、18、22、26和28中的一个或多个。传感器12、18、22、26和28监测可与排气供应流的组份和/或温度相关的排气供应流参数，并产生传输至控制模块5的信号。这可包括监测从发动机10输出的排气供应流的传感器12，优选包括NOx浓度和空-燃比之一。传感器26可监测催化装置14下游的排气供应流，优选包括与NOx浓度、空-燃比及温度之一对应的参数。包括传感器12的系统的具体实施方式可不包括传感器26。传感器18可监测从催化装置14输出并位于喷射装置16下游的排气供应流，优选包括与NOx浓度和温度之一对应的参数。传感器22可监测颗粒过滤装置20下游的排气供应流，优选包括与NOx浓度、温度和氨(NH₃)之一对应的参数。如图2和图3中所示，传感器28可监测第二实施方式中的第二催化装置24下游的排气供应流，优选监测与NOx浓度、温度和氨之一对应的参数。控制模块5监测来自具体传感器12、18、22、26和28的信号，并将这些信号用于发动机10和喷射装置16的控制，并用于监测发动机10、喷射装置16、催化装置14、颗粒过滤装置20及第二催化装置24的操作以诊断其中的故障。另选的是，可利用虚拟NOx感测系统基于发动机速度/负载操作特性确定排气供应流中的NOx浓度，该虚拟感测系统包括常驻控制模块5中的可执行算法。

图1和图2中所示的实施方式中绘出的催化装置14优选包括氧化催化器。催化装置14优选由基板(未示出)构成，在基板上施加有涂层和催化反应材料，例如铂或钯。该基板可以是具有多个流动通道的金属箔装置或烧结陶瓷装置，在发动机10操作期间这些流动通道可供排气供应流通过。该涂层基板被组装到作为排气后处理系统的元件的金属结构件中。