[发明专利]一种PNA耦合EHC的后处理系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种PNA耦合EHC的后处理系统，包括PNA进气口（1）、PNA进气管（2）、PNA（3）、ECU（8），位于所述PNA（3）下游的EHC进气管（4）和EHC（5），所述EHC进气管（4）上设有温度传感器（9），ECU（8）采用数字信号传输线分别与PNA（3）、EHC（5）连接。本发明还公开了使用一种PNA耦合EHC的后处理系统的一种PNA耦合EHC的后处理系统控制方法，使得PNA（3）在低温工况下吸附NOx，EHC（5）通过电加热进行温度补偿快速达到SCR起燃温度，高效解决低温冷启动工况柴油机的NOx排放控制难题。

技术领域

本发明涉及车辆后处理领域，尤其是涉及一种PNA耦合EHC的后处理系统及其控制方法。

背景技术

随着GB 18352.6《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》在全国范围内的实施，尾气后处理系统已成为轻型柴油机标准配置。国六排放标准阶段，NOx排放限值已降低至35mg/km，较国五阶段降低77％，对SCR系统转化性能提出了更高要求。另一方面，国六阶段，轻型车采用WLTC循环及RDE测试，更加重视对低温工况的排放考核。而发动机低温冷启动工况排气温度低，尿素难分解且易结晶，SCR催化剂转化效率低，引起NOx排放增多，超过排放限值。因此，为满足日益严苛的排放法规，亟需一种面向低温冷启动工况的柴油机NOx排放控制技术。

被动氮氧化物吸附（passive NOx absorber, PNA）技术能够在相对低的排气温度下吸附NOx，而在高的排气温度（超过SCR起燃温度）下，释放被吸附的NOx，PNA还可以将NO氧化成NO₂，用于提高SCR对NOx的转化效率。电加热催化器（electrical heated catalyst,EHC）可以通过电加热进行温度补偿，快速提升催化器入口温度，促进催化器快速起燃，提升冷启动工况下的污染物转化效率。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种PNA耦合EHC的后处理系统及其控制方法，实现了低温工况下NOx的高效吸附，EHC通过电加热快速达到SCR起燃温度，有效解决低温冷启动工况柴油机的NOx排放控制难题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种PNA耦合EHC的后处理系统，包括PNA进气口（1）、PNA进气管（2）、PNA（3）、ECU（8），位于所述PNA（3）下游的EHC进气管（4）和EHC（5），所述EHC进气管（4）上设有温度传感器（9），ECU（8）采用数字信号传输线分别与PNA（3）、EHC（5）连接，ECU（8）用于PNA（3）耦合EHC（5）的后处理系统的控制策略的判断与执行。

进一步地，PNA（3）包括PNA壳体（301）、PNA衬垫（302）和PNA载体（303），PNA壳体（301）采用304不锈钢材质，用于装在PNA载体（303）及相关配件，PNA衬垫（302）采用陶瓷/多晶纤维材料，用于PNA壳体（301）和PNA载体（303）之间的固定，同时兼具排气管路的保温隔热，PNA载体（303）采用堇青石材质，具有耐高温、寿命长等特征。

更进一步地，PNA载体（303），材质采用堇青石，该载体上按40g/ft³的负载量进行Pd-BEA分子筛催化剂的涂敷，BEA分子筛可以增加NOx吸附的活性位点数量，贵金属Pd可以增加催化剂的活性，可提高NOx的吸附效率。

进一步地，EHC（5）包括电加热盘（501）、EHC壳体（502）、EHC衬垫（503）、EHC载体（504）和电加热接头（505），电加热盘（501）将电流转换成热量，EHC壳体（502）采用304不锈钢材质，用于装在EHC载体（504）及相关配件，EHC衬垫（503）采用陶瓷/多晶纤维材料，用于EHC壳体（502）和EHC载体（504）之间的固定，同时兼具排气管路的保温隔热，EHC载体（504）采用304不锈钢材质，具有导热效率高的特征，电加热接头（505）用于将稳压电源的电流导入电加热盘（501）。