CN101943044A - 使用电加热催化剂的选择性催化还原系统 - Google Patents

使用电加热催化剂的选择性催化还原系统 Download PDF

Info

Publication number
CN101943044A
CN101943044A CN2010102234960A CN201010223496A CN101943044A CN 101943044 A CN101943044 A CN 101943044A CN 2010102234960 A CN2010102234960 A CN 2010102234960A CN 201010223496 A CN201010223496 A CN 201010223496A CN 101943044 A CN101943044 A CN 101943044A
Authority
CN
China
Prior art keywords
scr
exhaust
heating element
temperature
amount
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2010102234960A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101943044B (zh
Inventor
E·V·冈策
M·J·小帕拉托尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of CN101943044A publication Critical patent/CN101943044A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101943044B publication Critical patent/CN101943044B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/033—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
    • F01N3/035—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/027—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using electric or magnetic heating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/103—Oxidation catalysts for HC and CO only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/105—General auxiliary catalysts, e.g. upstream or downstream of the main catalyst
    • F01N3/106—Auxiliary oxidation catalysts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F01N9/002—Electrical control of exhaust gas treating apparatus of filter regeneration, e.g. detection of clogging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/16—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being an electric heater, i.e. a resistance heater
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2510/00—Surface coverings
    • F01N2510/06—Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/025—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting O2, e.g. lambda sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/026—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting NOx
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/06—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a temperature sensor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/14—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics having more than one sensor of one kind
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Abstract

本发明涉及使用电加热催化剂的选择性催化还原系统。具体地，公开了一种排气系统，其包括N个加热元件和颗粒物过滤器。N个加热元件加热排气的N部分。N个加热元件中的至少一个覆有第一选择性催化还原催化剂。颗粒物过滤器具有入口，其接收由N个加热元件加热的排气的N部分。排气的N部分中的每一部分均加热入口的对应区。N是大于1的整数。

Description

使用电加热催化剂的选择性催化还原系统
技术领域
本发明涉及排放控制系统，更具体地涉及使用电加热催化剂来控制排放。
背景技术
本文所提供的背景技术描述的目的在于从总体上介绍本发明的背景。当前提及的发明人的工作--以在此背景技术部分中所描述的为限--以及在提交时否则可能不构成现有技术的该描述的各方面，既不明示地也不默示地被承认为是针对本发明的现有技术。
柴油发动机排放出排气，该排气包括一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)。柴油机排气处理系统降低了排气中的CO、HC和NOx水平。柴油机排气处理系统可包括柴油氧化催化剂(DOC)、柴油颗粒过滤器(DPF)和选择性催化还原(SCR)系统。DOC使CO和HC氧化以形成二氧化碳和水。DPF从排气中除去颗粒物。SCR系统减少NOx。
SCR系统涉及将还原剂(例如，尿素)在SCR催化剂的上游喷入排气中。还原剂形成氨，氨与SCR催化剂中的NOx反应。氨与SCR催化剂中NOx的反应还原了NOx并产生双原子氮和水的排放。
发明内容
一种排气系统，包括N个加热元件和颗粒物(PM)过滤器。N个加热元件加热排气的N部分。N个加热元件中的至少一个覆有第一选择性催化还原(SCR)催化剂。PM过滤器具有入口，其接收由N个加热元件加热的排气的N部分。排气的N部分中的每一部分都加热入口的对应区。N是大于1的整数。
一种方法，包括将N个加热元件加热到预定温度，其中，N个加热元件加热排气的N部分，其中，N个加热元件中的至少一个覆有第一选择性催化还原(SCR)催化剂。该方法进一步包括基于温度高于或等于预定温度的第一SCR催化剂的量来控制喷入排气的还原剂的量。排气的N部分中的每一部分都加热颗粒物(PM)过滤器的对应区。N是大于1的整数。
本发明还涉及以下技术方案：
方案1.一种排气系统，包括：
N个加热元件，所述N个加热元件加热排气的N部分，其中，所述N个加热元件中的至少一个覆有第一选择性催化还原催化剂；以及
颗粒物过滤器，所述颗粒物过滤器具有入口，所述入口接收由所述N个加热元件加热的所述排气的N部分，其中，所述排气的N部分中的每一部分均加热所述入口的对应区，并且其中，N是大于1的整数。
方案2.如方案1所述的排气系统，还包括控制模块，所述控制模块将所述N个加热元件加热到预定温度，并基于温度高于或等于所述预定温度的第一选择性催化还原催化剂的量来控制喷入所述排气中的还原剂的量。
方案3.如方案1所述的排气系统，其特征在于，所述颗粒物过滤器覆有第二选择性催化还原催化剂。
方案4.如方案3所述的排气系统，还包括控制模块，所述控制模块将所述N个加热元件加热到预定温度，并基于温度高于或等于所述预定温度的第二选择性催化还原催化剂的量来控制喷入所述排气中的还原剂的量。
方案5.如方案1所述的排气系统，还包括控制模块，所述控制模块对所述N个加热元件中的每个相继施加电流以将所述N个加热元件加热到预定温度。
方案6.如方案1所述的排气系统，其特征在于，所述N个加热元件连接到所述颗粒物过滤器。
方案7.如方案1所述的排气系统，还包括控制模块，所述控制模块加热所述N个加热元件以使所述颗粒物过滤器再生。
方案8.如方案2所述的排气系统，其特征在于，所述预定温度高于或等于第一选择性催化还原催化剂的起燃温度。
方案9.如方案4所述的排气系统，其特征在于，所述预定温度高于或等于第二选择性催化还原催化剂的起燃温度。
方案10.如方案5所述的排气系统，其特征在于，所述控制模块基于施加到所述N个加热元件的电流、所述排气的温度、和所述排气的流率中的至少一个来确定温度高于或等于所述预定温度的第一选择性催化还原催化剂的量。
方案11.一种方法，包括：
将N个加热元件加热到预定温度，其中，所述N个加热元件加热排气的N部分，其中，所述N个加热元件中的至少一个覆有第一选择性催化还原催化剂；以及
基于温度高于或等于所述预定温度的第一选择性催化还原催化剂的量来控制喷入所述排气中的还原剂的量；
其中，所述排气的N部分中的每一部分均加热颗粒物过滤器的对应区，并且其中，N是大于1的整数。
方案12.如方案11所述的方法，还包括：加热所述排气的N部分以加热所述颗粒物过滤器的包括第二选择性催化还原催化剂的对应区。
方案13.如方案12所述的方法，还包括：基于温度高于或等于所述预定温度的第二选择性催化还原催化剂的量来控制喷入所述排气中的还原剂的量。
方案14.如方案11所述的方法，还包括：对所述N个加热元件中的每一个相继施加电流以将所述N个加热元件中的每一个均加热到所述预定温度。
方案15.如方案11所述的方法，还包括：加热所述N个加热元件以使所述颗粒物过滤器再生。
方案16.如方案11所述的方法，还包括：
将所述N个加热元件加热到起燃温度；以及
基于温度高于或等于所述起燃温度的第一选择性催化还原催化剂的量来控制喷入所述排气中的还原剂的量。
方案17.如方案12所述的方法，还包括：
将所述N个加热元件加热到起燃温度；以及
基于温度高于或等于所述起燃温度的第二选择性催化还原催化剂的量来控制喷入所述排气中的还原剂的量。
方案18.如方案12所述的方法，还包括：基于施加到所述N个加热元件的电流、所述排气的温度、和所述排气的流率中的至少一个来确定温度高于或等于所述预定温度的选择性催化还原催化剂的第一部分和第二部分的量。
附图说明
本文所示附图仅用于说明性目的，并且不意图以任何方式限制本发明的范围，附图中：
图1是根据本发明的柴油发动机系统的功能框图；
图2A示出了根据本发明的覆有选择性催化还原(SCR)催化剂的电加热器和覆有SCR催化剂的柴油颗粒过滤器；
图2B示出了根据本发明的由加热元件加热的电加热器区域；
图3是根据本发明的发动机控制模块的功能框图；
图4示出了根据本发明的用于加热SCR催化剂的方法。
具体实施方式
下面的描述本质上仅仅是示例性的，绝不意图限制本发明、其应用或用途。为了清楚起见，在附图中将使用相同附图标记来表示相似元件。如本文所使用的，短语“A、B和C中的至少一个”应当解释为意指使用了非排他性逻辑“或”的逻辑“A或B或C”。应当理解的是，在不改变本发明原理的情况下，方法内的步骤可按照不同顺序执行。
如本文所使用的，术语“模块”可指以下各项(或者是以下各项中的一部分，或者包括)：专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共用处理器、专用处理器、或成组的处理器)和/或存储器(共用存储器、专用存储器、或成组的存储器)、组合逻辑电路、和/或提供所述功能的其他适合部件。
选择性催化还原(SCR)系统包括SCR催化剂，其辅助排气中氮氧化物(NOx)的还原。SCR催化剂在其达到称作起燃温度的工作温度时有效地工作。根据本发明的SCR起燃系统使用电加热器将SCR催化剂的一部分加热到起燃温度。包括SCR催化剂的柴油颗粒过滤器(DPF)可相对于电加热器位于下游。SCR起燃系统基于达到起燃温度的SCR催化剂的量来控制喷入排气的还原剂的量。另外，SCR起燃系统的电加热器可以使DPF再生。
现在参照图1，柴油发动机系统20包括发动机22，其燃烧空气/燃料混合物以产生驱动扭矩。空气通过入口26被吸入进气歧管24。入口26中可包括节气门(未示出)以调节进入进气歧管24的空气流量。进气歧管24内的空气被分配到汽缸28中。尽管图1描绘了六个汽缸28，但是发动机22可包括更多或更少的汽缸28。
柴油发动机系统20包括发动机控制模块(ECM)32，其与柴油发动机系统20的部件通信。这些部件可包括发动机22、传感器和致动器。ECM 32可实施本发明的SCR起燃系统。
空气从入口26通过质量空气流量(MAF)传感器34。MAF传感器34生成MAF信号，其指示流经MAF传感器34的空气的质量流率。位于入口26中的进气温度(IAT)传感器36基于进气温度生成IAT信号。歧管压力(MAP)传感器38定位在入口26和发动机22之间的进气歧管24中。MAP传感器38生成MAP信号，其指示进气歧管24中的空气压力。
发动机曲轴(未示出)以发动机速度或与发动机速度成比例的速率旋转。曲轴传感器40生成曲轴位置(CSP)信号，该CSP信号指示曲轴的旋转。ECM 32可基于CSP信号确定发动机速度和汽缸事件。发动机速度和汽缸事件可使用其他适合的方法感测。
ECM 32致动燃料喷射器42以将燃料喷入汽缸28。进气门44选择性地打开和关闭以使空气能够进入汽缸28。进气凸轮轴(未示出)调节进气门44的位置。活塞(未示出)压缩汽缸28内的空气/燃料混合物并使其燃烧。活塞在动力冲程期间驱动曲轴以产生驱动扭矩。当排气门48处于打开位置时，汽缸28内的燃烧产生的排气被迫使通过排气歧管46排出。排气凸轮轴(未示出)调节排气门48的位置。
排气处理系统52可处理排气。排气处理系统52可包括柴油氧化催化剂(DOC)54。DOC 54使排气中的一氧化碳和碳氢化合物氧化。排气处理系统52包括柴油颗粒过滤器(下文称为“DPF-SCR 56”)。DPF-SCR 56可包括SCR催化剂的第一部分。例如，DPF-SCR 56可覆有SCR催化剂的第一部分。SCR催化剂的第一部分下文称为“DPF-SCR催化剂”。DPF-SCR 56从排气中除去柴油颗粒物。DPF-SCR催化剂使用还原剂来还原排气中的NOx。
排气处理系统52包括电加热器58(下文称为“SCR加热器58”)。SCR加热器58可包括SCR催化剂的第二部分。例如，SCR加热器58可覆有SCR催化剂的第二部分。SCR催化剂的第二部分使用还原剂来还原排气中的NOx。SCR催化剂的第二部分下文称为“SCR加热器催化剂”。DPF-SCR催化剂和SCR加热器催化剂可统称为“SCR催化剂”。
SCR加热器58可包括一个或多个电阻加热元件(下文称为“加热元件”)。加热元件可包括SCR加热器催化剂。例如，加热元件可覆有SCR加热器催化剂。ECM 32可对SCR加热器58的加热元件施加电压和/或电流以加热该加热元件。因此，ECM 32可加热覆到加热元件上的SCR加热器催化剂。对加热元件施加电压和/或电流下文可称为“致动加热元件和/或SCR加热器58”。
SCR催化剂在其达到称作起燃温度的工作温度时有效地工作。例如，SCR催化剂的起燃温度可为200℃。当催化剂的温度高于起燃温度时，催化剂可称为“激活的”。
SCR加热器58可相对于DPF-SCR 56位于上游。因此，排气在与DPF-SCR 56相互作用前可与SCR加热器58相互作用。仅举例来说，SCR加热器58可连接到DPF-SCR 56。当SCR加热器58和DPF-SCR 56连接时，SCR加热器58和DPF-SCR 56可为热连通。
现在参照图2A，在一些实施例冲，SCR加热器58和DPF-SCR 56可包括在罐60中。SCR加热器58和DPF-SCR 56可连接，如图2A所示。因此，SCR加热器58和DPF-SCR 56可热连通。ECM 32通过互连件62与SCR加热器58通信。互连件62可包括ECM 32和SCR加热器58的加热元件之间的电连接。ECM 32可通过互连件62对SCR加热器58的加热元件施加电压和/或电流。
现在参照图2B，SCR加热器58的加热元件64可加热SCR加热器58的分立部分。SCR加热器58的每个分立部分可称为区域。图2B的SCR加热器58包括5个区域。ECM 32可致动加热元件64以加热SCR加热器58的对应区域。SCR加热器58可加热流经SCR加热器58的排气。因此，SCR加热器58的区域可加热DPF-SCR 56的对应区。
ECM 32可同时致动所有加热元件64以均匀加热SCR加热器58。ECM 32可间歇地致动所有加热元件64。例如，ECM 32可对所有加热元件64施加电压和/或电流的脉冲以间歇地致动所有加热元件64。
替代地，ECM 32可相继致动分立的加热元件64。例如，ECM 32可致动对应于单个区域的单个加热元件64预定加热时间段。随后，ECM32可致动对应于不同区域的不同加热元件。因此，ECM 32可致动对应于不同区域的单个加热元件64以加热SCR加热器58的所有区域。相继致动分立的加热元件64可均匀地加热SCR加热器58。
ECM 32可相继致动分立的加热元件64以减小用于将加热元件64加热到起燃温度的功率量。仅举例来说，柴油发动机系统20的功率源(未示出)可能不能提供足够的功率来加热SCR加热器58的所有区域，但是能够提供足够的功率来将单个区域加热到起燃温度。
在一些实施例中，ECM 32可致动SCR加热器58以使DPF-SCR 56再生。因此，ECM 32可致动SCR加热器58以燃烧累积在DPF-SCR 56中的颗粒物。例如，ECM 32可致动SCR加热器58以加热进入DPF-SCR56的排气从而使DPF-SCR 56再生。另外，当SCR加热器58连接到DPF-SCR 56时，SCR加热器58可使用传导来使DPF-SCR 56再生。
回头参照图1，柴油发动机系统20包括定量给料系统66。定量给料系统66储存还原剂。例如，还原剂可包括尿素/水溶液。还原剂与排气混合以在SCR催化剂上进行NOx的还原。定量给料系统66可使用于输送到还原剂喷射器68(下文称为“喷射器68”)的还原剂增压。ECM32可致动定量给料系统66以控制用于输送到喷射器68的还原剂的压力。ECM 32可致动喷射器68以控制喷入流经排气处理系统52的排气中的还原剂的量。ECM 32可对喷射器68施加电压和/或电流以致动喷射器68。
排气处理系统52可包括NOx传感器70-1和70-2(统称为NOx传感器70)。每个NOx传感器70生成NOx水平信号，其指示排气中的NOx量。NOx传感器70指示SCR加热器58和DPF-SCR 56上游和下游的排气中的NOx量。ECM 32可使用NOx水平信号来确定SCR催化剂的转化效率。因此，ECM 32可基于NOx水平信号确定要喷入排气中的还原剂的量。尽管图1中示出了两个NOx传感器70，但是排气处理系统52可包括多于或少于两个NOx传感器70。
排气处理系统52可包括排气温度传感器72-1、72-2和72-3(统称为排气温度传感器72)。每个排气温度传感器72均生成指示排气温度的排气温度信号。排气温度传感器72可测量相对于DOC 54、SCR加热器58和DPF-SCR 56处于上游的排气的温度。排气温度传感器72还可测量相对于DOC 54、SCR加热器58和DPF-SCR 56处于下游的排气的温度。尽管图1示出了三个排气温度传感器72，但是排气处理系统52可包括多于或少于三个排气温度传感器72。
柴油发动机系统20可包括EGR系统74。EGR系统74包括EGR阀76和EGR管路78。EGR系统74可将来自排气歧管46的排气的一部分引入进气歧管24。EGR阀76可安装在进气歧管24上。EGR管路78可从排气歧管46延伸到EGR阀76，从而提供排气歧管46和EGR阀76之间的连通。ECM 32可致动EGR阀76以增加或减小引入进气歧管24中的排气量。
发动机22可包括涡轮增压器80。涡轮增压器80可由通过涡轮入口接收的排气驱动。仅举例来说，涡轮增压器80可包括可变喷嘴涡轮。涡轮增压器80增加进入进气歧管24的气流以引起进气歧管压力的增加(即，增压)。ECM 32可致动涡轮增压器80以选择性地限制排气流，由此控制增压。
发动机22可包括发动机冷却剂温度(ECT)传感器82。ECT传感器82可位于发动机22内或位于发动机冷却剂循环的其他位置，例如散热器(未示出)处。ECT传感器82可生成ECT信号，其指示发动机冷却剂温度。ECM 32可基于ECT信号确定发动机22的温度。
现在参照图3，ECM 32包括使能模块100、加热器控制模块102、量确定模块104和喷射模块106。使能模块100确定何时实施SCR起燃系统。加热器控制模块102致动加热元件64以激活SCR加热器催化剂。当SCR加热器催化剂激活时，量确定模块104确定激活的DPF-SCR催化剂的量。喷射模块106基于激活的SCR催化剂的量确定要喷入排气的还原剂的量。
ECM 32从柴油发动机系统20接收输入信号。输入信号可包括MAF、IAT、MAP、CSP、NOx水平、排气温度和/或ECT信号中的一个或多个。输入信号下文称为“发动机系统信号”。ECM 32处理发动机系统信号并生成定时的发动机控制命令，这些命令被输出到柴油发动机系统20。发动机控制命令可致动燃料喷射器42、加热元件64、定量给料系统66、喷射器68、EGR阀76和涡轮增压器80。
当SCR催化剂温度低于预定催化剂温度时，ECM 32可实施SCR起燃系统以激活SCR催化剂。预定催化剂温度可包括起燃温度。SCR催化剂温度在冷起动期间会低于预定催化剂温度。另外，在发动机22工作期间，当流经SCR催化剂的排气将SCR催化剂温度减小到低于预定催化剂温度时，SCR催化剂温度会低于预定催化剂温度。
使能模块100确定SCR催化剂温度是否低于预定催化剂温度。在一些实施例中，当使能模块100检测到冷起动时，使能模块100确定SCR催化剂温度低于预定催化剂温度。使能模块100可基于发动机冷却剂温度和进气温度检测冷起动。例如，当发动机冷却剂温度和进气温度之间的温差低于预定温度时，使能模块100可检测到冷起动。使能模块100可分别基于ECT和IAT信号来确定发动机冷却剂温度和进气温度。
在其他实施例中，在发动机22工作期间使能模块100确定SCR催化剂温度低于预定催化剂温度。在发动机22工作期间使能模块100可基于排气温度确定SCR催化剂温度低于预定催化剂温度。使能模块100可基于排气温度信号确定排气温度。当SCR催化剂温度低于预定催化剂温度时，使能模块100命令加热器控制模块102致动SCR加热器58。
当SCR加热器催化剂和/或DPF-SCR催化剂的温度低于预定催化剂温度时，加热器控制模块102可致动SCR加热器58。加热器控制模块102可致动SCR加热器58的加热元件64以将SCR加热器催化剂加热到预定催化剂温度。
加热器控制模块102可同时致动所有加热元件64以均匀加热SCR加热器58。替代地，加热器控制模块102可相继致动分立的加热元件64。加热器控制模块102可相继致动分立的加热元件64以减小用于将加热元件64加热到预定催化剂温度的功率量。相继致动分立的加热元件64可均匀地加热SCR加热器58。
加热器控制模块102确定SCR加热器58的温度是否高于预定催化剂温度。加热器控制模块102可基于施加到SCR加热器58的加热元件64的电压和/或电流来确定SCR加热器58的温度。加热器控制模块102还可基于排气的温度、排气的流率和排气中的NOx量来确定SCR加热器58的温度。
加热器控制模块102可基于排气温度信号和/或根据发动机系统信号的排气温度建模来确定排气温度。加热器控制模块102可基于发动机系统信号确定排气流率，所述发动机系统信号指示进入发动机22的气流(例如，MAF)和喷入汽缸28的燃料量。通常，施加到加热元件64的电压和/或电流会升高SCR加热器58的温度，而排气流会倾向于降低SCR加热器58的温度。
加热器控制模块102可基于排气中的NOx量来确定SCR加热器58的温度。例如，加热器控制模块102可使用NOx水平信号来确定SCR加热器催化剂的转化效率。因此，SCR加热器催化剂的转化效率可指示已经达到预定催化剂温度的SCR加热器催化剂的量。加热器控制模块102将SCR加热器58的温度输出到量确定模块104。
量确定模块104确定在SCR加热器58的温度高于预定催化剂温度时激活的SCR催化剂的量。量确定模块104可基于激活的SCR加热器催化剂的量和激活的DPF-SCR催化剂的量来确定激活的SCR催化剂的量。例如，当SCR加热器58的温度高于预定催化剂温度时，所有SCR加热器催化剂都可激活。
当SCR加热器58的温度高于预定催化剂温度时，DPF-SCR催化剂可能没有激活。流经DPF-SCR 56的排气可将DPF-SCR催化剂加热到预定催化剂温度。量确定模块104可基于流经DPF-SCR 56的排气的量来确定激活的DPF-SCR催化剂的量。例如，量确定模块104可基于排气温度、排气流率和排气已流经DPF-SCR 56的时间量来确定激活的DPF-SCR催化剂的量。
量确定模块104可基于排气温度信号和/或根据发动机系统信号的排气温度建模来确定排气温度。量确定模块104可基于发动机系统信号确定排气流率，所述发动机系统信号指示进入发动机22的气流(例如，MAF)和喷入汽缸28的燃料量。
另外，量确定模块104可基于排气中的NOx量确定激活的DPF-SCR催化剂的量。例如，量确定模块104可使用NOx水平信号来确定DPF-SCR催化剂的转化效率。因此，DPF-SCR催化剂的转化效率可指示激活的DPF-SCR催化剂的量。量确定模块104将指示激活的SCR催化剂的量的值输出到喷射模块106。
喷射模块106可基于激活的SCR催化剂的量和排气中存在的NOx的量来控制喷入排气的还原剂的量。喷射模块106可致动定量给料系统66和喷射器68以控制喷入排气的还原剂的量。喷射模块106可基于NOx水平信号确定排气中存在的NOx量。
DPF-SCR催化剂不会被激活，直到DPF-SCR催化剂被排气加热。因此，当一开始SCR加热器催化剂高于预定催化剂温度时，喷射模块106一开始可基于激活的SCR加热器催化剂的量控制喷入排气的还原剂的量。在发动机22工作期间排气可逐渐地激活DPF-SCR催化剂。因此，喷射模块106可根据激活的DPF-SCR催化剂和SCR加热器催化剂的当前量来控制喷入排气的还原剂的量。在一段时间之后，所有的DPF-SCR催化剂均会激活。
现在参照图4，加热SCR催化剂的方法200开始于步骤201。在步骤202，使能模块100确定SCR加热器催化剂的温度是否低于预定催化剂温度。如果步骤202的结果为“否”，则方法200重复步骤202。如果步骤202的结果为“是”，则方法200继续到204。在步骤204，加热器控制模块102致动SCR加热器58以加热SCR加热器催化剂。在步骤206，加热器控制模块102确定SCR加热器58的温度是否高于预定催化剂温度。如果步骤206的结果为“否”，则方法200重复步骤204。如果步骤206的结果为“是”，则方法200继续到步骤208。
在步骤208，量确定模块104确定激活的SCR催化剂的量。在步骤210，喷射模块106基于激活的SCR催化剂的量控制喷入排气的还原剂的量。在步骤212，量确定模块104确定是否所有DPF-SCR催化剂都是激活的。如果步骤212的结果为“否”，则方法200重复步骤208。如果步骤212的结果为“是”，则方法200继续到步骤214。方法200在步骤214结束。
本领域技术人员现在能够从前面的描述认识到，本发明的广泛教导可按照多种形式来实施。因此，虽然本发明结合具体的示例进行了描述，但本发明的真实范围却不应当如此限制，因为本领域技术人员在研究了附图、说明书和所附权利要求后将会明白其他的修改。

Claims (10)

1.一种排气系统，包括：
N个加热元件，所述N个加热元件加热排气的N部分，其中，所述N个加热元件中的至少一个覆有第一选择性催化还原催化剂；以及
颗粒物过滤器，所述颗粒物过滤器具有入口，所述入口接收由所述N个加热元件加热的所述排气的N部分，其中，所述排气的N部分中的每一部分均加热所述入口的对应区，并且其中，N是大于1的整数。
2.如权利要求1所述的排气系统，还包括控制模块，所述控制模块将所述N个加热元件加热到预定温度，并基于温度高于或等于所述预定温度的第一选择性催化还原催化剂的量来控制喷入所述排气中的还原剂的量。
3.如权利要求1所述的排气系统，其特征在于，所述颗粒物过滤器覆有第二选择性催化还原催化剂。
4.如权利要求3所述的排气系统，还包括控制模块，所述控制模块将所述N个加热元件加热到预定温度，并基于温度高于或等于所述预定温度的第二选择性催化还原催化剂的量来控制喷入所述排气中的还原剂的量。
5.如权利要求1所述的排气系统，还包括控制模块，所述控制模块对所述N个加热元件中的每个相继施加电流以将所述N个加热元件加热到预定温度。
6.如权利要求1所述的排气系统，其特征在于，所述N个加热元件连接到所述颗粒物过滤器。
7.如权利要求1所述的排气系统，还包括控制模块，所述控制模块加热所述N个加热元件以使所述颗粒物过滤器再生。
8.如权利要求2所述的排气系统，其特征在于，所述预定温度高于或等于第一选择性催化还原催化剂的起燃温度。
9.如权利要求4所述的排气系统，其特征在于，所述预定温度高于或等于第二选择性催化还原催化剂的起燃温度。
10.一种方法，包括：
将N个加热元件加热到预定温度，其中，所述N个加热元件加热排气的N部分，其中，所述N个加热元件中的至少一个覆有第一选择性催化还原催化剂；以及
基于温度高于或等于所述预定温度的第一选择性催化还原催化剂的量来控制喷入所述排气中的还原剂的量；
其中，所述排气的N部分中的每一部分均加热颗粒物过滤器的对应区，并且其中，N是大于1的整数。
CN201010223496.0A 2009-07-02 2010-07-02 使用电加热催化剂的选择性催化还原系统 Expired - Fee Related CN101943044B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/496,773 US8479496B2 (en) 2009-07-02 2009-07-02 Selective catalytic reduction system using electrically heated catalyst
US12/496773 2009-07-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101943044A true CN101943044A (zh) 2011-01-12
CN101943044B CN101943044B (zh) 2014-05-28

Family

ID=43384122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010223496.0A Expired - Fee Related CN101943044B (zh) 2009-07-02 2010-07-02 使用电加热催化剂的选择性催化还原系统

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8479496B2 (zh)
CN (1) CN101943044B (zh)
DE (1) DE102010025643B4 (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102758673A (zh) * 2011-04-29 2012-10-31 北京理工大学 高scr转化率排气温控装置
CN104196597A (zh) * 2014-09-09 2014-12-10 西华大学 一种柴油机颗粒捕集器分区电加热再生装置
CN104583550A (zh) * 2012-10-30 2015-04-29 三菱重工业株式会社 内燃机的排气净化装置及其排气净化方法
CN105051342A (zh) * 2013-03-15 2015-11-11 洋马株式会社 发动机装置
CN107524500A (zh) * 2016-06-20 2017-12-29 通用汽车环球科技运作有限责任公司 内燃机用不均匀催化器加热的方法与系统
CN109322728A (zh) * 2018-09-03 2019-02-12 潍柴动力股份有限公司 后处理加热系统和后处理加热方法
CN109973177A (zh) * 2019-03-29 2019-07-05 河南科技大学 一种柴油机后处理装置
CN110206621A (zh) * 2019-05-29 2019-09-06 一汽解放汽车有限公司 一种宽温度窗口的高效柴油机后处理装置及其控制方法

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8479500B2 (en) * 2011-04-08 2013-07-09 GM Global Technology Operations LLC Exhaust treatment system for an internal combustion engine
DE102011104193A1 (de) 2011-06-15 2012-12-20 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Vorrichtung mit einem elektrisch beheizbaren Wabenkörper und Verfahren zum Betreiben des Wabenkörpers
US8505282B2 (en) * 2011-09-09 2013-08-13 GM Global Technology Operations LLC Selective catalytic reduction (SCR) device control system
CN104114825A (zh) * 2011-12-14 2014-10-22 斯堪尼亚商用车有限公司 用于scr系统的方法和scr系统
EP3192991B1 (en) * 2012-02-22 2019-04-24 Watlow Electric Manufacturing Company Method of heating an exhaust gas in an exhaust aftertreatment system
DE102012004267A1 (de) * 2012-03-02 2013-09-05 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Verfahren zum Betreiben eines Heizkatalysators
MX343307B (es) 2012-03-02 2016-11-01 Emitec Ges Für Emissionstechnologie Mbh Método para operar un catalizador de calentamiento.
US8931265B2 (en) * 2012-05-10 2015-01-13 GM Global Technology Operations LLC Closed loop temperature control in the SCR warm up mode to reduce emission variation
CN104781515B (zh) * 2012-11-16 2017-08-11 丰田自动车株式会社 内燃机的排气净化系统
US9771847B2 (en) 2012-12-05 2017-09-26 Cummins Cal Pacific, Llc Integrated load bank and exhaust heater system with load shed capability for a diesel genset exhaust aftertreatment system
US9333466B2 (en) 2012-12-05 2016-05-10 Cummins Powergen Ip, Inc. Diesel exhaust fluid injector assembly
US9482154B2 (en) 2012-12-05 2016-11-01 Cummins Cal Pacific, Llc Exhaust gas collector for an exhaust aftertreatment system
US20140150407A1 (en) * 2012-12-05 2014-06-05 Herman Van Niekerk Integrated load bank and exhaust heater system for a diesel genset exhaust aftertreatment system
US9221016B2 (en) 2012-12-05 2015-12-29 Cummins Cal Pacific, Llc Exhaust aftertreatment packaging for a diesel genset
DE102014118813A1 (de) * 2014-12-17 2016-06-23 Tenneco Gmbh AGR-System mit Partikelfilter für Ottomotor
US20160310893A1 (en) * 2015-04-22 2016-10-27 Babcock Power Environmental Inc. Constant direction regenerative selective catalytic reduction
US9506390B1 (en) 2015-06-18 2016-11-29 Ford Global Technologies, Llc Distributed control of selective catalytic reduction systems
US10087799B2 (en) * 2015-07-01 2018-10-02 Denso International America, Inc. Exhaust device and method of manufacturing an exhaust device with a thermally enhanced substrate
DE102016213322B4 (de) * 2015-08-05 2023-07-20 Ford Global Technologies, Llc Duales Katalysator-Heizsystem
US11585253B2 (en) 2015-08-07 2023-02-21 Cummins Emission Solutions Inc. Converging liquid reductant injector nozzle in selective catalytic reduction systems
EP3067526B1 (en) * 2015-11-25 2018-09-12 Komatsu Ltd. Exhaust gas purification device
DE102015016977A1 (de) * 2015-12-24 2017-06-29 Audi Ag Verfahren und Vorrichtung zum Verbessern eines Abgasverhaltens eines Verbrennungsmotors
US20170234188A1 (en) * 2016-02-17 2017-08-17 International Engine Intellectual Property Company , Llc Scr after-treatment of engine exhaust gas
US10125646B2 (en) * 2016-04-13 2018-11-13 Johnson Matthey Public Limited Company Exhaust system for a diesel engine
JP6724758B2 (ja) * 2016-12-09 2020-07-15 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
WO2017138495A1 (ja) * 2017-02-06 2017-08-17 株式会社小松製作所 排気浄化装置および作業車両
DE102018204903B4 (de) * 2018-03-29 2020-10-08 Vitesco Technologies GmbH Vorrichtung zur Nachbehandlung von Abgasen
DE102018123586A1 (de) * 2018-09-25 2020-03-26 Volkswagen Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors
CN112654540A (zh) * 2018-10-31 2021-04-13 卡明斯公司 基于逆变器的排气后处理热管理设备、方法、系统和技术
CN111350570B (zh) * 2018-12-21 2023-11-07 康明斯排放处理公司 用于固体scr系统的废气混合加热的系统和方法
GB201904232D0 (en) * 2019-03-27 2019-05-08 Johnson Matthey Plc Apparatus, vehicle and method
FR3096077B1 (fr) * 2019-05-16 2022-08-05 Faurecia Systemes Dechappement Dispositif amélioré de chauffage de gaz d’échappement
JP2022549501A (ja) * 2019-09-29 2022-11-25 エミッソル リミテッド ライアビリティー カンパニー 排気ガスミキサ、システム及び使用方法
US11365662B2 (en) 2020-03-25 2022-06-21 Cummins Inc. Systems and methods for coordinated exhaust temperature control with electric heater and engine
US11499463B2 (en) 2020-07-21 2022-11-15 Paccar Inc Methods for evaluating diesel exhaust fluid quality
US11352927B2 (en) 2020-07-21 2022-06-07 Paccar Inc Control of selective catalytic reduction in heavy-duty motor vehicle engines
US11326493B2 (en) 2020-07-21 2022-05-10 Paccar Inc Ammonia storage capacity of SCR catalyst unit
US11428136B2 (en) 2020-07-21 2022-08-30 Paccar Inc Heater diagnostics in heavy-duty motor vehicle engines
US11181026B1 (en) 2020-07-21 2021-11-23 Paccar Inc Methods for operation of an emissions aftertreatment system for NOx control during regeneration of diesel particulate filter
US11879367B2 (en) 2020-07-21 2024-01-23 Paccar Inc NOx sensor diagnostics in heavy-duty motor vehicle engines
US11725560B2 (en) 2020-07-21 2023-08-15 Paccar Inc Heater control in heavy-duty motor vehicle engines
EP4063625A1 (en) * 2021-03-25 2022-09-28 Volvo Truck Corporation An exhaust aftertreatment unit for cleaning exhaust gases
EP4063627A1 (en) 2021-03-25 2022-09-28 Volvo Truck Corporation An exhaust aftertreatment arrangement for converting nox emissions
US11535238B2 (en) 2021-04-12 2022-12-27 Ford Global Technologies, Llc Exhaust heating system to reduce engine cold start emissions
DE102021121835A1 (de) * 2021-08-24 2023-03-02 Purem GmbH Anschlusseinheit
US20230151749A1 (en) * 2021-11-18 2023-05-18 Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc Exhaust aftertreatment system with electrical connector
US11959411B1 (en) * 2022-12-15 2024-04-16 Saudi Arabian Oil Company Treatment system for gasoline compression ignition engine exhaust

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4505107A (en) * 1981-10-26 1985-03-19 Nippondenso Co., Ltd. Exhaust gas cleaning apparatus
CN1540143A (zh) * 2003-04-25 2004-10-27 三菱扶桑卡客车株式会社 内燃机的排气净化装置
CN101392673A (zh) * 2007-09-17 2009-03-25 通用汽车环球科技运作公司 电加热颗粒物过滤器的加热器绝缘
CN101446222A (zh) * 2007-11-28 2009-06-03 通用汽车环球科技运作公司 选择性催化剂还原点火策略

Family Cites Families (77)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS578311A (en) * 1980-06-19 1982-01-16 Toyota Motor Corp Method and device for decreasing discharged quantity of diesel particulates
JPS6053165B2 (ja) * 1981-03-16 1985-11-25 株式会社豊田中央研究所 内燃機関排気吐煙の捕集装置
US4549398A (en) * 1981-06-22 1985-10-29 Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Exhaust gas cleaning device for diesel engines
JPS58210310A (ja) * 1982-06-01 1983-12-07 Nippon Denso Co Ltd 内燃機関のカ−ボン微粒子浄化装置
US4404796A (en) * 1982-06-03 1983-09-20 Ford Motor Company Removal of particulates from diesel engine exhaust gas
CH662827A5 (de) * 1983-02-25 1987-10-30 Barmag Barmer Maschf Falschzwirnvorrichtung.
JPS61123709A (ja) 1984-11-19 1986-06-11 Nippon Soken Inc 排気ガス微粒子浄化機能を有する内燃機関の制御装置
US5207807A (en) * 1986-12-05 1993-05-04 Iveco Fiat S.P.A. Regenerable filter for exhaust gases of an internal-combustion engine
US5195316A (en) * 1989-12-27 1993-03-23 Nissan Motor Co., Ltd. Exhaust gas purifying device for an internal combustion engine
JP3147372B2 (ja) * 1990-10-10 2001-03-19 株式会社日本自動車部品総合研究所 排気ガス微粒子捕集用フィルタ
JPH04179818A (ja) * 1990-11-14 1992-06-26 Nippon Soken Inc 排気ガス微粒子浄化装置
DE4209213A1 (de) * 1992-03-21 1993-09-23 Fev Motorentech Gmbh & Co Kg Filteranordnung zum entfernen von russpartikeln aus abgasen einer verbrennungskraftmaschine
US5458673A (en) * 1992-11-26 1995-10-17 Nippon Soken, Inc. Exhaust gas particulate purifying process for internal combustion engine
DE4300530C2 (de) * 1993-01-12 2001-02-08 Bosch Gmbh Robert System zum Betreiben eines Heizelements für einen keramischen Sensor in einem Kraftfahrzeug
JP3187183B2 (ja) 1993-01-26 2001-07-11 株式会社豊田自動織機製作所 排気ガス浄化装置
US5716586A (en) * 1993-06-03 1998-02-10 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho Exhaust gas purifier
JPH08229330A (ja) * 1995-02-28 1996-09-10 Sumitomo Electric Ind Ltd ディーゼルエンジン用パティキュレートトラップ
JP3089989B2 (ja) * 1995-05-18 2000-09-18 トヨタ自動車株式会社 ディーゼル機関の排気浄化装置
JP3602613B2 (ja) * 1995-07-04 2004-12-15 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気ガス浄化装置
JP3567051B2 (ja) * 1996-06-12 2004-09-15 新キャタピラー三菱株式会社 油圧アクチュエータ用の操作制御装置
FR2755623B1 (fr) * 1996-11-12 1998-12-04 Inst Francais Du Petrole Procede et unite de filtration de gaz d'echappement, ayant un chauffage modulable
JPH10238339A (ja) * 1997-02-20 1998-09-08 Nissan Motor Co Ltd エンジンの排気浄化装置
FR2778118B1 (fr) * 1998-04-29 2000-06-02 Inst Francais Du Petrole Procede et dispositif de regeneration locale et controlee d'un filtre a particules
JP3909450B2 (ja) 1999-04-15 2007-04-25 東京窯業株式会社 自己発熱型ディーゼルパティキュレートフィルタ
US6167696B1 (en) * 1999-06-04 2001-01-02 Ford Motor Company Exhaust gas purification system for low emission vehicle
JP2001190917A (ja) * 2000-01-13 2001-07-17 Ngk Insulators Ltd 三角セルハニカム構造体
EP1307464B1 (en) 2000-08-04 2013-02-13 Senseonics, Incorporated Detection of analytes in aqueous environments
DE10056015A1 (de) * 2000-11-11 2002-05-16 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Abgasnachbehandlungssystems
US6405528B1 (en) * 2000-11-20 2002-06-18 Ford Global Technologies, Inc. Method for determining load on particulate filter for engine exhaust, including estimation of ash content
JP3838339B2 (ja) * 2001-03-27 2006-10-25 三菱ふそうトラック・バス株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP3812362B2 (ja) * 2001-04-19 2006-08-23 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
CN1535351A (zh) 2001-07-26 2004-10-06 �����Զ�����ҵ��ʽ���� 排气净化装置
US20030113249A1 (en) * 2001-12-18 2003-06-19 Hepburn Jeffrey Scott System and method for removing SOx and particulate matter from an emission control device
JP4022723B2 (ja) * 2002-01-11 2007-12-19 株式会社デンソー 排気フィルタ再生装置及び方法
JP2003328821A (ja) * 2002-05-15 2003-11-19 Suzuki Motor Corp 酸素センサの加熱制御装置
JP4007085B2 (ja) * 2002-06-13 2007-11-14 株式会社デンソー 内燃機関の排ガス浄化装置
JP3801135B2 (ja) * 2003-01-08 2006-07-26 日産自動車株式会社 エンジンの排気ガス浄化装置
JP4827530B2 (ja) * 2003-07-15 2011-11-30 イビデン株式会社 ハニカム構造体
DE602004032094D1 (de) * 2003-09-17 2011-05-19 Nissan Motor Vorrichtung zur Steuerung der Regeneration eines Diesel-Partikelfilters
JP2005090450A (ja) * 2003-09-19 2005-04-07 Hino Motors Ltd 排気浄化装置
KR100534737B1 (ko) * 2003-10-24 2005-12-07 현대자동차주식회사 디젤 엔진의 입자상 물질 저감 시스템 및 저감 방법
US7288137B2 (en) 2003-12-24 2007-10-30 Caterpillar Inc. Particulate trap
US7685811B2 (en) * 2004-01-13 2010-03-30 Emcon Technologies Llc Method and apparatus for controlling a fuel-fired burner of an emission abatement assembly
JP4403961B2 (ja) * 2004-03-12 2010-01-27 株式会社デンソー 内燃機関の排気浄化装置
JP4301070B2 (ja) * 2004-04-30 2009-07-22 株式会社デンソー 内燃機関の排気浄化装置
US20070214778A1 (en) * 2004-05-28 2007-09-20 Hino Motors Ltd. Exhaust Gas Purifier
DE102004026589A1 (de) * 2004-06-01 2006-01-19 Siemens Ag Verfahren zur Überwachung eines Partikelfilters
JP4238788B2 (ja) * 2004-06-21 2009-03-18 トヨタ自動車株式会社 パティキュレートフィルタ異常判定方法
FR2872211B1 (fr) * 2004-06-23 2006-09-29 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme d'evaluation de l'etat de charge en suies de moyens de depollution
US7171801B2 (en) 2004-06-24 2007-02-06 Caterpillar Inc Filter system
JP2006183599A (ja) * 2004-12-28 2006-07-13 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の排気浄化装置
WO2006083750A2 (en) * 2005-01-27 2006-08-10 Southwest Research Institute Regeneration control for diesel particulate filter for treating diesel engine exhaust
US7062904B1 (en) * 2005-02-16 2006-06-20 Eaton Corporation Integrated NOx and PM reduction devices for the treatment of emissions from internal combustion engines
US8091347B2 (en) 2005-02-28 2012-01-10 Yanmar Co., Ltd. Exhaust gas purification apparatus, internal combustion engine comprising the same, and particulate filter restoring method
JP4440823B2 (ja) * 2005-05-11 2010-03-24 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US7607295B2 (en) * 2005-07-07 2009-10-27 Nissan Motor Co., Ltd. Particulate accumulation amount estimating system
JP4263711B2 (ja) * 2005-09-16 2009-05-13 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US7469532B2 (en) * 2005-09-22 2008-12-30 Gm Global Technology Operations, Inc. Diesel particulate filter (DPF) regeneration by electrical heating of resistive coatings
JP4534969B2 (ja) * 2005-11-25 2010-09-01 株式会社デンソー 内燃機関用排気浄化装置
JP4710615B2 (ja) * 2006-01-10 2011-06-29 株式会社デンソー ガスセンサ用のヒータ制御装置
US7686857B2 (en) * 2006-03-24 2010-03-30 Gm Global Technology Operations, Inc. Zone heated diesel particulate filter electrical connection
US8205441B2 (en) * 2006-03-24 2012-06-26 GM Global Technology Operations LLC Zone heated inlet ignited diesel particulate filter regeneration
US8549846B2 (en) * 2006-03-24 2013-10-08 GM Global Technology Operations LLC Diesel particulate filter regeneration via resistive surface heating
US7478528B2 (en) * 2006-10-10 2009-01-20 Gm Global Technology Operations, Inc. Oxygen based particulate filter regeneration strategy
US7896956B2 (en) * 2006-11-30 2011-03-01 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Method for regenerating filter and apparatus thereof
DE102007010758A1 (de) * 2007-03-06 2008-09-11 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Elektrisch beheizbarer Wabenkörper und Verfahren zu dessen Betrieb
US7886529B2 (en) 2007-05-30 2011-02-15 Gm Global Technology Operations, Inc. Electrically heated DPF/SCR 2-way system
US7841172B2 (en) * 2007-05-31 2010-11-30 Caterpillar Inc Method and system for maintaining aftertreatment efficiency
US8112990B2 (en) 2007-09-14 2012-02-14 GM Global Technology Operations LLC Low exhaust temperature electrically heated particulate matter filter system
US8292987B2 (en) * 2007-09-18 2012-10-23 GM Global Technology Operations LLC Inductively heated particulate matter filter regeneration control system
US8146350B2 (en) 2007-10-04 2012-04-03 GM Global Technology Operations LLC Variable power distribution for zoned regeneration of an electrically heated particulate filter
US7987662B2 (en) 2007-10-31 2011-08-02 Ford Global Technologies, Llc Composition and method for controlling excessive exhaust gas temperatures
US7926263B2 (en) * 2007-12-20 2011-04-19 GM Global Technology Operations LLC Regeneration system and method for exhaust aftertreatment devices
US7901475B2 (en) * 2008-01-18 2011-03-08 Gm Global Technology Operations, Inc. Diesel particulate filter with zoned resistive heater
US8499550B2 (en) * 2008-05-20 2013-08-06 Cummins Ip, Inc. Apparatus, system, and method for controlling particulate accumulation on an engine filter during engine idling
US20100095657A1 (en) * 2008-10-21 2010-04-22 Gm Global Technology Operations, Inc. Electrically heated diesel particulate filter (dpf)
US8069658B2 (en) * 2008-11-26 2011-12-06 Corning Incorporated Methods for estimating particulate load in a particulate filter, and related systems

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4505107A (en) * 1981-10-26 1985-03-19 Nippondenso Co., Ltd. Exhaust gas cleaning apparatus
CN1540143A (zh) * 2003-04-25 2004-10-27 三菱扶桑卡客车株式会社 内燃机的排气净化装置
CN101392673A (zh) * 2007-09-17 2009-03-25 通用汽车环球科技运作公司 电加热颗粒物过滤器的加热器绝缘
DE102008046924A1 (de) * 2007-09-17 2009-04-16 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Isolierung für eine Heizvorrichtung eines elektrisch beheizten Partikelfilters
CN101446222A (zh) * 2007-11-28 2009-06-03 通用汽车环球科技运作公司 选择性催化剂还原点火策略

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102758673A (zh) * 2011-04-29 2012-10-31 北京理工大学 高scr转化率排气温控装置
CN104583550A (zh) * 2012-10-30 2015-04-29 三菱重工业株式会社 内燃机的排气净化装置及其排气净化方法
US10029210B2 (en) 2012-10-30 2018-07-24 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Exhaust gas purification apparatus and method for internal combustion engine
CN105051342A (zh) * 2013-03-15 2015-11-11 洋马株式会社 发动机装置
CN105051342B (zh) * 2013-03-15 2018-03-16 洋马株式会社 发动机装置
CN104196597A (zh) * 2014-09-09 2014-12-10 西华大学 一种柴油机颗粒捕集器分区电加热再生装置
CN104196597B (zh) * 2014-09-09 2016-07-06 西华大学 一种柴油机颗粒捕集器分区电加热再生装置
CN107524500A (zh) * 2016-06-20 2017-12-29 通用汽车环球科技运作有限责任公司 内燃机用不均匀催化器加热的方法与系统
CN109322728A (zh) * 2018-09-03 2019-02-12 潍柴动力股份有限公司 后处理加热系统和后处理加热方法
CN109973177A (zh) * 2019-03-29 2019-07-05 河南科技大学 一种柴油机后处理装置
CN110206621A (zh) * 2019-05-29 2019-09-06 一汽解放汽车有限公司 一种宽温度窗口的高效柴油机后处理装置及其控制方法
CN110206621B (zh) * 2019-05-29 2022-01-11 一汽解放汽车有限公司 一种宽温度窗口的高效柴油机后处理装置及其控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20110000194A1 (en) 2011-01-06
CN101943044B (zh) 2014-05-28
US8479496B2 (en) 2013-07-09
DE102010025643A1 (de) 2011-01-27
DE102010025643B4 (de) 2018-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101943044B (zh) 使用电加热催化剂的选择性催化还原系统
CN107060967B (zh) 用于控制联接至排气后处理系统的内燃机的方法和设备
CN101646846B (zh) 氨氧化催化剂中的n2o生成量推定方法以及内燃机的排气净化系统
EP1431533B1 (en) Emissions control system for increasing selective catalytic reduction efficiency
US8176729B2 (en) Perturbation control strategy for low-temperature urea SCR NOx reduction
CN101769190B (zh) 还原剂喷射器的热保护系统
CN102741516B (zh) 用于具有燃烧器的热端系统的快动阀
EP2918805B1 (en) Exhaust gas purification device for internal-combustion engine
EP2123874B1 (en) Exhaust emission control device
CN102414405B (zh) 发动机的排气净化装置
CN101994556B (zh) 用于控制选择性催化还原系统的系统和方法
CN101907013B (zh) 使用虚拟的砖温度传感器的用于颗粒过滤器的再生系统和方法
CN102235217B (zh) 用于颗粒物过滤器再生期间防止烃漏过的控制系统和方法
US9988961B2 (en) System and method of purifying exhaust gas
US9695729B2 (en) Reduced emissions internal combustion engine systems
US9194272B2 (en) Power system
CN104583550A (zh) 内燃机的排气净化装置及其排气净化方法
CN102168621B (zh) 怠速状态下在柴油机微粒过滤器再生期间控制发动机的方法和系统
CN103216297A (zh) 排气系统和用于控制排气系统的方法
CN102116189B (zh) 在柴油颗粒过滤器再生预热期间控制发动机的方法和系统
CN101676531A (zh) 用于微粒过滤器再生的温度控制系统和方法
CN104487667A (zh) 控制排放流体处理装置的操作的方法
CN102305118A (zh) 控制在颗粒物质过滤器再生期间的排气温度的系统和方法
US10107165B2 (en) Method and apparatus for controlling reductant injection into an exhaust gas feedstream of an internal combustion engine
CN101680331A (zh) 内燃机的排气净化装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140528

Termination date: 20210702