[发明专利]用于控制NOx控制部件的温度的方法和排气后处理系统

说明书

本发明涉及一种用于控制内燃发动机(100)的排气后处理系统(1,1’)中的NOx控制部件(10)的温度的方法。NOx控制部件(10)具有限定内部部件空间(20)的内表面部(12)，排气(3)被布置成流动通过该内部部件空间以便进行NOx控制，并且具有背向内部部件空间(20)的外表面部(14)。该方法包括以下步骤：通过布置在外表面部(14)外侧的热传递介质(30,30’)来控制NOx控制部件(10)的至少一部分的温度。

技术领域

本发明涉及一种用于控制内燃发动机的排气后处理系统中的NOx控制部件的温度的方法。本发明还涉及一种包括NOx控制部件的排气后处理系统以及设置有这种排气后处理系统的车辆。

本发明可以应用于重型车辆，例如卡车、公共汽车和建筑设备。尽管将针对卡车描述本发明，但是本发明不限于这种特定车辆，而是还可以用于其他车辆，例如其他重型车辆和汽车。

背景技术

车辆(例如卡车和公共汽车)通常在发动机的下游装有排气后处理系统(通常简称为EATS)，并且被构造成减少源于发动机排气产生的排放。EATS可以包括不同类型的部件以减少不同类型的排放，并且通常与车辆中使用的发动机的类型有关。例如，连接到柴油发动机的EATS通常包括NOx控制部件以控制NOx。可以通过各种方式来控制NOx，例如通过控制NO₂/NOx在例如柴油氧化催化剂(DOC)部件中的比率。DOC部件通常包含催化剂材料，例如钯、铂和/或氧化铝，它们全部用于氧化氮成分(例如NOx)以至少形成NO₂，以及将碳氢化合物和一氧化碳氧化以形成二氧化碳和水。在另一个示例中，EATS可包括在所谓的NOx吸附器或NOx捕集器中至少临时吸附或存储基于氮的排放物(例如NOx排放物)的部件。此外，可以在选择性催化还原(SCR)部件中处理基于氮的排放物，在SCR部件中使用诸如氨的试剂将NOx还原为氮气。氨通常是通过将尿素注入到排气中而供应给EATS的，然后尿素会进行热分解并水解为氨。EATS通常还包括过滤器(例如颗粒过滤器)，用于减少排气中的烟灰。然后，清洁的或至少减排的排气通过车辆的排气管离开EATS和车辆。

政府法规对车辆的排放物施加了严格的限制，例如，即将到来的排放法规，例如CARB Ultra Low NOx(CARB超低NOx)，计划于2024-2025年左右生效。这与对增加车辆燃料经济性的持续需求一起意味着需要更有效和持久的EATS。关于排放方面有待改进的一种操作模式是发动机的冷起动(即在达到部件的工作温度之前，发动机和EATS的操作)。

US2015/0377102处理了车辆的NOx排放，并解决了冷起动期间这些排放的问题。根据摘要，US2015/0377102公开了：一种内燃发动机系统，包括发动机和后处理系统，该后处理系统连接到发动机以接收来自发动机的排气流。该后处理系统包括：被动式存储装置，用于在冷起动期间和低温运行条件下被动地存储发动机产生的NOx和/或碳氢化合物；以及在被动式存储装置下游的NOx还原催化剂，用于当排气流中的温度条件和/或NOx还原催化剂的温度高于用于NOx还原的有效温度时接收从被动式存储装置释放的NOx。所述被动式存储装置和/或在被动式存储装置下游的传感器的诊断至少部分地基于响应于被动式存储装置的存储操作模式或释放操作模式的、预期的传感器输出。此外，响应于从被动式存储装置释放的NOx量而提供还原剂喷射控制。

但是，US2015/0377102中的系统相对复杂，因此行业中需要一种更简单但有效的系统来处理车辆的排放物。

发明内容

鉴于现有技术的上述及其他缺点，本发明的目的是提供一种对排气后处理系统中的NOx控制部件的温度的、改进的控制。

根据本发明的第一方面，该目的通过一种用于控制内燃发动机的排气后处理系统中的NOx控制部件的温度的方法来实现。该NOx控制部件具有限定内部部件空间的内表面部，排气被布置成流过该内部部件空间以进行NOx控制，并且具有背向所述内部部件空间的外表面部。该方法包括以下步骤：