[发明专利]紧凑式排气处理系统和操作该系统的方法

权利要求书

1.一种用于处理来自内燃发动机(1)的排气的排气处理系统(2)，所述排气处理系统(2)包括：

用于所述排气的第一流动路径(38)；

布置在所述第一流动路径(38)内的催化器(41)，所述催化器(41)配置成在高于预定温度阈值的催化器温度下处理所述排气；

第二流动路径(40)，其相对于所述第一流动路径(38)以热交换关系同轴布置；以及

控制系统(4)，所述控制系统(4)配置成：当所述催化器(41)的温度低于所述预定温度阈值时，引导所述排气通过所述第二流动路径(40)而不由所述催化器(41)处理排气，流过第二流动路径的排气加热所述催化器(41)，并且当所述催化器(41)的温度超过所述预定温度阈值时，引导所述排气通过所述第一流动路径(38)以借助于布置在所述催化器(41)的上游的试剂注射装置(42)在所述催化器(41)中处理所述排气，所述试剂注射装置(42)配置成：当所述催化器(41)的温度超过所述预定温度阈值时，将预定量的试剂注射到所述催化器(41)的上游。

2.根据权利要求1所述的排气处理系统(2)，其中，所述第一流动路径(38)相对于所述第二流动路径(40)布置在内部。

3.根据权利要求1所述的排气处理系统(2)，其中，所述第一流动路径(38)相对于所述第二流动路径(40)布置在外部。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的排气处理系统(2)，其中，所述催化器(41)是SCR催化器、氧化催化器和柴油颗粒过滤器中的至少一种。

5.根据权利要求1-3中的任一项所述的排气处理系统(2)，还包括：

布置在所述催化器(41)的上游并且与控制单元(13)连通的阀单元，其中所述控制单元(13)配置成：当所述催化器(41)的温度超过所述预定温度阈值时，控制所述阀单元以引导所述排气通过所述第一流动路径(38)，并且当所述催化器(41)的温度低于所述预定温度阈值时，控制所述阀单元以引导所述排气通过所述第二流动路径(40)。

6.根据权利要求5所述的排气处理系统(2)，其中所述阀单元包括布置在所述第一流动路径(38)中的第一阀(V1)、布置在所述第二流动路径(40)中的第二阀(V2)和/或三通阀。

7.根据权利要求1-3中的任一项所述的排气处理系统(2)，还包括配置成检测所述催化器(41)的温度的温度传感器(60)。

8.一种包括发动机组(10)的内燃发动机(1)，所述内燃发动机(1)还包括：

高压涡轮增压器(28)，其包括布置在所述发动机组(10)的下游的高压涡轮(T_H)；

低压涡轮增压器(26)，其包括布置在所述高压涡轮(T_H)的下游的低压涡轮(T_L)；以及

根据前述权利要求1-7中的任一项所述的排气处理系统(2)，所述排气处理系统(2)配置成将所述高压涡轮(T_H)流体地连接到所述低压涡轮(T_L)。

9.一种用于控制排气通过与内燃发动机(1)相关联的排气处理系统(2)的方法，所述排气处理系统(2)包括用于所述排气的第一流动路径(38)、布置在所述第一流动路径(38)中并且配置成在高于预定温度阈值的催化器温度下处理所述排气的催化器(41)以及相对于所述第一流动路径(38)以热交换关系同轴布置的第二流动路径(40)，所述方法包括：

检测所述催化器(41)的温度；

当检测到的所述催化器(41)的温度超过所述预定温度阈值时，引导所述排气通过所述第一流动路径(38)以借助于布置在所述催化器(41)的上游的试剂注射装置(42)在所述催化器(41)中处理所述排气，所述试剂注射装置(42)配置成：当所述催化器(41)的温度超过所述预定温度阈值时，将预定量的试剂注射到所述催化器(41)的上游；以及

当检测到的所述催化器(41)的温度低于所述预定温度阈值时，引导所述排气通过所述第二流动路径(40)而不由所述催化器(41)处理排气，流过第二流动路径的排气加热所述催化器(41)。