[发明专利]包括将布置在车辆的排气后处理系统的隔室内的诸如传感器的至少一个部件冷却的方法

说明书

本发明涉及一种方法，该方法包括将布置在车辆的排气后处理系统(5)的隔室(6)内的例如传感器的至少一个部件(10)冷却。排气后处理系统(5)包括冷却系统(11)，该冷却系统在布置于排气后处理系统隔室(6)内的一个或多个颗粒过滤器(8)的主动再生期间被激活，并且包括管(22)，该管用于将新鲜空气吹送在待冷却部件(10)上或用于抽出存在于所述待冷却部件附近的热空气，使得在主动再生期间优先保护所述部件(10)免受高温。

技术领域

本发明涉及一种包括将布置在车辆(特别是柴油车辆)的排气后处理系统的隔室内的至少一个部件(例如传感器)冷却的方法。

背景技术

众所周知，在柴油机排气中，对环境影响最大的两种化合物是NOx和通常被称为“烟灰”的颗粒物。烟灰是由未燃烧的燃料、碳和其它固体材料组成的可视排气。

为了减少来自内燃发动机的有害排放物，已知的是为柴油发动机配备排气后处理系统(EATS)，该排气后处理系统被放置在排气路径中，以处理所规定的排气成分。这样的系统包括包封柴油颗粒过滤器(DPF)的隔室，该柴油颗粒过滤器将未燃烧的烟灰颗粒从排气中除去。因此，DPF不是将烟灰排放到大气中，而是捕获烟灰，然后利用热量将烟灰氧化。烟灰被定期再生为清洁的二氧化碳气体和水蒸气。必须定期去除沿着DPF的通道壁堆积的烟灰。这一让人想到自动清洁烤箱的过程被称为“再生”。再生是使用热量将烟灰从过滤器中去除的氧化过程。如果没有催化载体，则滤渣中所含的碳仅在大约550℃的较高温度下点燃。这样的温度仅在发动机热时、通常在发动机速度高时才达到。

再生过程的两种类型可以分为：被动再生和主动再生。当发动机达到所需的运行温度时，被动再生在稳定驱动下自然发生。当在普通高速公路上行驶时，随着DPF中的催化剂加热到足以氧化烟灰并将其转化为CO₂的程度，发生被动再生。这个过程是连续的：因此，每当车辆达到其运行温度时，DPF就将开始被动再生。

随着时间的流逝，被动再生不足以防止烟灰堆积在DPF中。这时进行主动再生。主动再生包括将少量燃料引入到涡轮增压器与DPF之间的排气流中。当燃料与DPF上的催化剂接触时，它将产生约600℃的强烈热量，该热量会氧化陶瓷过滤器上的任何残留的烟灰。主动再生的优点在于，它能够在发动机的所有运行条件下进行，特别是在车辆停车或以低速行驶时，即，当发动机没有热到足以燃烧所积聚的滤渣时。在这方面，称为“停车再生”和“低车速移动再生”。

因此，排气后处理系统的隔室变得非常热，特别是在进行停车再生或低发动机转速再生时。这种强烈的热量会影响系统中的最敏感的部分，例如传感器，这些部分被封闭在EATS的隔热罩下。因此，这些敏感部分的寿命相对有限。

因此，本构思是为EATS配备冷却系统，用于冷却所述敏感部分并延长其寿命。

在这方面，US 2013/0014496公开了一种用于EATS的冷却系统。该EATS包括选择性催化还原(SCR)系统、前SCR部件、后SCR部件和排气管。前SCR和后SCR包括诸如再生装置、热源、氧化催化剂、柴油氧化催化剂、柴油颗粒过滤器等的装置。冷却系统包括用于产生冷却空气流的风扇以及连接到该风扇并且被构造成向EATS提供冷却空气流的空气导管。更精确地，在一个实施例中，空气导管包围EATS的还原剂管线，而在另一个实施例中，空气导管将冷却气流输送到设置在还原剂管线上的阀。

该文献的目的是冷却来自发动机的排气流，而不是冷却EATS的特定部件，例如前SCR部件和后SCR部件。

US 2013/0291523还涉及一种SCR系统，该SCR系统通过将DEF喷射到催化转化器上游的排气流中而采用了被称为柴油机排放流体(DEF)的液体还原剂。更具体地，该文献中的目的是保护用于控制DEF喷射的电气部件(例如喷射器)免受可能会高达180℃的环境温度。为此，US 2013/0291523教导了使用风扇和空气管道，该空气管道具有指向风扇的第一端和指向电致动喷射器的第二端。而且，可以在用于控制DEF喷射的电气部件与EATS的高温部分之间安装隔热罩。