[发明专利]用于基于尿素的系统的冷起动启动单元有效

专利信息
申请号: 201280040567.0 申请日: 2012-06-08
公开(公告)号: CN103748329B 公开(公告)日: 2018-02-06
发明(设计)人: H·卡沙尼泊;J·L·卡格纳伊 申请(专利权)人: 万国引擎知识产权有限责任公司
主分类号: F01N3/28 分类号: F01N3/28
代理公司: 上海专利商标事务所有限公司31100 代理人: 朱立鸣
地址: 美国伊*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 用于 基于 尿素 系统 起动 启动 单元
【说明书】:

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年9月6日提交的美国专利申请序列号第61/531,368的权益。

技术领域

本公开涉及一种用于处理车辆排气系统中废气流的系统和方法。具体地,本发明提供一种用于通过向车辆废气流输送适当量的还原剂来提高对废气流中氮氧化物(NOx)的还原的方法。

背景技术

柴油发动机高效、耐用且经济。在过去20年,诸如美国和欧盟等的各国政府都推出了更严格的柴油车尾气排放法规。这些环保法规要求柴油发动机符合日益严格的污染排放标准。通常,为了符合这些法规和标准,柴油发动机系统需要设备添加和更改。

例如,稀燃发动机通过以超过完成燃料燃烧所必需量的氧气量运行而提供改进的燃料效率。这些发动机被称为“稀”运行或以“稀混合物”运行。但是,燃料效率的增加被形成氮氧化物(NOx)形式的不希望的污染排放物所抵消。氮氧化物排放通过定期排放测试的要求来调节。用于从稀燃内燃机还原NOx排放物的一种方法称为选择性催化还原(SCR)。当用于从柴油机还原NOx排放时,选择性催化还原涉及将无话尿素或氨气在催化器之前注入发动机的废弃流。

普通SCR系统的主要部件是存储尿素的箱体和用于将尿素输送到废气中的注入系统以及用于进行NOX还原的SCR催化室。通常,车载诊断系统监测尿素水平并指示何时需要重新填充存储箱。但是,尽管尿素是含有32.5%的高纯度无色溶液,其高含水量(超过65%去离子水)使得该溶液非常易于在寒冷环境温度下在箱体内冻结,以及在冷废气流中非常难以蒸发。

如果流体在箱体内冻结,则它就不能被泵送出并随后进行喷射。此外,当废气温度低时,会发生尿素雾化不良,并可能导致形成不希望的沉积,或者低排气温度导致不足以实现满足规定的所需NOx还原的催化器温度。因而,为了符合排放标准,在这些时候需要替代的定量方法。本系统和方法解决与现有技术NOx还原系统相关的这些和其它问题。

发明内容

在此描述了并要求保护一种废气后处理系统。一般来说,该系统包括用于将还原剂(通常分别是氨和尿素)输送到废气流的分开的主NOx还原系统和辅助NOx还原系统、用于确定相关运行条件的传感器系统、以及用于启用还原系统的电子控制模块。两个NOx还原系统包括联接到电子控制模块的流量控制模块。

在一实施例中,描述了一种废气后处理系统。该系统包括:主系统,所述主系统具有箱体或罐体,该箱体或罐体中存储有预定量的第一含还原剂材料,所述主系统具有主流量控制模块;辅助系统,所述辅助系统具有箱体或罐体,该箱体或罐体中存储有预定量的第二含还原剂材料,所述辅助系统具有辅助流量控制模块;剂量控制系统,所述剂量控制系统用于相对于运行条件确定从所述主系统和所述辅助系统释放的还原剂的量;以及电子控制模块,所述电子控制模块基于运行条件最初启用所述主流量控制模块,然后启用所述辅助流量控制模块。

还描述了和要求保护用于还原废气流中NOx的方法。一般来说,该方法包括如下步骤:确定废气流中对NOx还原的需求、确定运行条件和/或环境温度、以及基于所确定的条件和/或温度将主还原剂和辅助还原剂中的至少一个注入废气流。通常,主还原剂包括氨,而辅助还原剂包括尿素。

在一实施例中,该方法包括如下步骤:提供主NOx还原单元,所述主NOx还原单元中存储有预定量的第一含还原剂材料,所述主单元具有主剂量控制系统;提供辅助NOx还原单元,所述辅助NOx还原单元中存储有预定量的第二还原剂材料,所述辅助单元具有辅助剂量控制系统;提供提供多个传感器,所述多个传感器连接到主剂量控制系统和辅助剂量控制系统;基于通过传感器确定的阈值环境温度,启动第一还原剂从主单元到废气流的释放;在启动时,将第一还原剂注入废气流;基于通过传感器确定的运行条件启动第二还原剂从辅助单元到废气流的释放;以及,将辅助还原剂注入废气流。

在又一实施例中,该方法还包括在启动所述第二还原剂进入废气流的释放时停止所述第一还原剂进入废气流的流动的步骤。

附图的简要说明

图1是本系统的一个实施例的示意图;

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