[发明专利]选择性催化还原系统和减少发动机氮氧化物排放的方法

权利要求书

1.一种选择性催化还原系统（100），用于减少压燃式发动机（110）的氮氧化物排放水平，该系统包括：位于第一催化器（200）上游的第一还原剂喷射器（210），所述第一催化器（200）包括选择性催化还原涂层；位于所述第一催化器（200）下游的第二还原剂喷射器（310）；和置于所述第二还原剂喷射器（310）下游的第二催化器（300），并且该第二催化器（300）包括选择性催化还原涂层，其中所述第一催化器（200）包括过滤器功能元件，以捕集由压燃燃烧形成的微粒，

其特征在于，所述选择性催化还原系统（100）进一步包括：感测排气中的氮氧化物和氨的存在的传感器（220、320）；以及控制器，所述控制器基于来自NO_x形成模型的输入来控制由所述第一还原剂喷射器和第二还原剂喷射器（210、310）喷射到排气中的还原剂量，所述NO_x形成模型提供了对所述还原剂量的大致估计，并且，所述控制器基于来自所述传感器（220、320）的信息来进一步精确调整所述还原剂量，

其中，所述第一催化器（200）包括多个细长单元（260），该多个细长单元分别交替地具有封闭和开放的顶端和底端，其中气流被促使通过构成所述单元的单元壁（260a、b、c、d），所述单元壁的壁表面的上游侧和下游侧涂有不同的SCR涂层。

2.如权利要求1所述的选择性催化还原系统（100），其中所述选择性催化还原涂层涂在所述壁（260a、b、c、d）的单侧或双侧上。

3.如前述权利要求中任一项所述的选择性催化还原系统（100），其中氧化催化涂层涂在所述单元壁（260a、b、c、d）的上游侧。

4.如权利要求1所述的选择性催化还原系统（100），其中所述传感器（220、320）分别置于所述第一催化器（200）的下游和所述第二催化器（300）的下游。

5.如前述权利要求中任一项所述的选择性催化还原系统（100），其中装置（400）位于包括在所述选择性催化还原系统（100）中的部件（210、200、300、310）中的任一个的上游，所述装置布置为操控所述选择性催化还原系统（100）的温度，以及由此的所述选择性催化还原系统（100）的性能窗。

6.如权利要求5所述的选择性催化还原系统（100），其中所述装置（400）是排气压力调节器。

7.一种用于减少压燃式发动机（110）的氮氧化物排放的方法，其中的排气系统包括：

位于第一催化器（200）上游的第一还原剂喷射器（210），该第一催化器（200）包括选择性催化还原涂层，所述第一催化器（200）包括多个细长单元（260），所述单元的单元壁（260a、b、c、d）的壁表面的上游侧和下游侧涂有不同的SCR涂层；

位于所述第一催化器（200）下游的第二还原剂喷射器（310）；和

置于所述第二还原剂喷射器（310）下游的第二催化器（300），并且该第二催化器包括选择性催化还原涂层，

其中所述方法的特征在于如下步骤：

a.捕集布置在所述第一催化器（200）中的过滤器功能元件中的微粒，

b.预测在所述第一催化器（200）上游的排气气流中的氮氧化物含量，

c.基于所述预测，计算要喷射到所述第一催化器上游的还原剂的量，

d.喷射此预测的所述第一催化器上游的还原剂的量，

e.测量所述第一催化器（200）下游和所述第二催化器（300）上游的排气气流中的剩余氮氧化物水平，

f.相应地调节所喷射的还原剂的量，

g.基于所述第二催化器上游的所述剩余氮氧化物水平，预测喷射到所述第二催化器上游的还原剂的量，

h.测量所述第二催化器（300）下游的氮氧化物水平，和

i.相应地调节所述第二催化器（300）上游所喷射的还原剂的量。