專利名稱：用于內(nèi)燃機(jī)的排氣處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的典型實(shí)施例涉及內(nèi)燃機(jī)的排氣處理系統(tǒng)，特別涉及ー種用于監(jiān)測(cè)催化處理裝置的NOx轉(zhuǎn)換效率的有效系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃機(jī)的排出的排氣是ー種不均勻混合物，其包括氣態(tài)排放物，如一氧化碳(CO)，未完全燃燒的碳?xì)浠衔?HC)和氮氧化物(N Ox)以及構(gòu)成顆粒物質(zhì)的凝相材料(液態(tài)和固態(tài))。催化劑組分通常布置在位于內(nèi)燃機(jī)排氣系統(tǒng)內(nèi)的催化劑載體或基體中，用來使這些排氣成分中的部分或全部轉(zhuǎn)換成非管制的(non-regulated)排氣組分。例如，內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)可包含下列中的ー種或多種包含貴金屬的氧化催化劑(OC)裝置，用于還原CO和過量的HC ;選擇性催化還原劑(SCR)裝置，用于還原NOx ;和用于去除顆粒物質(zhì)的顆粒過濾器(PF)裝置?，F(xiàn)在用的排氣處理技術(shù)用于高水平的顆粒物質(zhì)還原，顆粒過濾裝置可使用多種已知的排氣過濾器結(jié)構(gòu)中的ー種，其已經(jīng)在從排氣中去除顆粒物質(zhì)方面顯示出較高效率。這種排氣過濾器結(jié)構(gòu)可包含但不限于陶瓷蜂窩狀壁流式過濾器，纏繞或者填充纖維過濾器，開孔泡沫，燒結(jié)金屬纖維等等。陶瓷壁流式過濾器在汽車應(yīng)用中已經(jīng)被廣為接受。該排氣過濾器結(jié)構(gòu)是這樣ー種物理結(jié)構(gòu)，其將顆粒物從排氣中除去，結(jié)果是，過濾的顆粒物質(zhì)在排氣過濾器結(jié)構(gòu)中的聚積將會(huì)具有使得內(nèi)燃機(jī)所經(jīng)歷的且必須由其克服的排氣系統(tǒng)中的背壓增大的效果。為了解決在排氣過濾器結(jié)構(gòu)中由于排氣顆粒物的聚集而產(chǎn)生的背壓增加，顆粒過濾裝置需要進(jìn)行周期性清潔或再生。汽車應(yīng)用中顆粒過濾裝置的再生大多是自動(dòng)進(jìn)行的，由發(fā)動(dòng)機(jī)或其他以由發(fā)動(dòng)機(jī)以及排氣系統(tǒng)傳感器產(chǎn)生的信號(hào)為基礎(chǔ)的控制器控制。再生過程包括提升顆粒過濾裝置的排氣過濾氣結(jié)構(gòu)的溫度(主要是通過加熱發(fā)動(dòng)機(jī)排氣)，使之通常超過600°C的溫度來燃燒聚積的顆粒物。ー種在排氣系統(tǒng)中產(chǎn)生所需的排氣溫度用于顆粒過濾裝置中的排氣過濾器結(jié)構(gòu)再生的方法是，將未燃燒的HC輸送到位于顆粒過濾裝置上游的氧化催化(OC)裝置或者輸送到位于顆粒過濾裝置本身中的氧化催化劑化合物。HC可通過指弓I燃料噴射進(jìn)入排氣系統(tǒng)而被傳輸?shù)脚艢庀到y(tǒng)或者可通過內(nèi)燃機(jī)的過量燃料供給或延遲燃料噴射來實(shí)現(xiàn)。其結(jié)果是與流動(dòng)通過排氣系統(tǒng)的排氣混合的未燃燒HC被氧化催化劑氧化產(chǎn)生放熱反應(yīng)從而提升排氣的溫度。被加熱的排氣使得顆粒過濾裝置的排氣過濾器結(jié)構(gòu)中聚積的顆粒物燃燒。對(duì)排氣過濾器結(jié)構(gòu)添加氧化催化劑可以幫助降低煤煙和顆粒物的氧化溫度，且因此降低所需要的再生溫度。結(jié)果是増加了顆粒過濾裝置的耐用性和降低了 HC的再生要求，因此提高了內(nèi)燃機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)性。另外，這種應(yīng)用于顆粒過濾裝置的排氣過濾器結(jié)構(gòu)的氧化催化劑對(duì)氧化排氣中剰余的所有過量HC也很有用，還能幫助還原導(dǎo)致煤煙和顆粒物燃燒的ー氧化碳組分(CO)。已經(jīng)被研發(fā)用來降低在過量氧氣中燃燒燃料的內(nèi)燃機(jī)所產(chǎn)生的排氣中NOx排放物的水平的技術(shù)包含選擇性催化還原(SCR)裝置。在SCR裝置中的SCR催化劑成分優(yōu)選包含沸石和ー種或多種賤金屬組分，比如鐵(Fe)，鈷(Co)，銅(Cu)或釩(V)，其能在有還原劑如氨(NH3)的情況下有效地轉(zhuǎn)換排氣中的NOx成分。設(shè)置在SCR裝置上游和下游位置的NOx傳感器監(jiān)測(cè)NOx轉(zhuǎn)換效率，且還原劑控制系統(tǒng)利用該傳感器提供的信息來確定要噴射到排氣系統(tǒng)中以供SCR裝置使用的NH3量。對(duì)于特別用在車輛應(yīng)用中的排氣處理系統(tǒng)而言，空間，費(fèi)用和性能要求有時(shí)需要在單個(gè)罐或殼體中設(shè)置ー個(gè)或多個(gè)排氣處理裝置。例如，SCR裝置和PF裝置可以封裝在一起。在某些情況下，比如底盤認(rèn)證，為了降低SCR前的熱慣性，SCR裝置優(yōu)選設(shè)置在PF裝置的上游，使之能夠被迅速地加熱以盡可能快地開始NOx還原。然而，對(duì)排氣過濾結(jié)器構(gòu)添加氧化催化劑會(huì)導(dǎo)致過量的NH3離開SCR裝置轉(zhuǎn)化為NOx，這使得下游NOx傳感器的NOx傳感器讀數(shù)會(huì)使人誤解或者不可靠。這樣的讀數(shù)會(huì)導(dǎo)致還原劑控制系統(tǒng)不正確地配量NH3 (比如，NOx傳感器監(jiān)測(cè)到高量的NOx(源自NH3氧化)將會(huì)指令需要更多的NH3)。這將導(dǎo)致甚至更高的NH3漏失等等。另外，NH3是ー種非管制氣體，它氧化成類似NOx的管制氣體，這是氧化的PF裝置不期望的特征。解決該問題的ー個(gè)技術(shù)方案是將下游的NOx傳感器布置在SCR裝置和PF裝置的基底之間的空間內(nèi)，利用延伸進(jìn)入該空間的通氣管裝置，將從SCR裝置離開的排氣的一部分轉(zhuǎn)移至NOx傳感器。然而，由于在SCR裝置的出口面上NH3和NOx濃度的不均勻分布，以及在兩個(gè)基底之間的有限封裝空間，因此難以獲得表示通過SCR裝置的整個(gè)出ロ橫截面離開SCR裝置的排氣的準(zhǔn)確且可靠的NOx讀書。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，內(nèi)燃機(jī)的排氣后處理系統(tǒng)包括排氣管道，其與發(fā)動(dòng)機(jī)流體連通且被配置成用來接收來自內(nèi)燃機(jī)的排氣。選擇性催化還原裝置包括封裝在剛性罐中的流過式基底，其具有與排氣管道中的排氣流體連通的進(jìn)口和出口。選擇性催化還原 組分設(shè)置在流過式基底上，用來在存在氨還原劑的情況下還原排氣中的氮氧化物(NOx)。顆粒過濾器裝置具有壁流式基底，其配置為過濾排氣中的碳和其他顆粒，該過濾器裝置布置在剛性罐中并位于選擇性催化還原裝置的下游。氨投配系統(tǒng)包括控制器，該控制器與位于所述選擇性催化還原裝置上游的NOx傳感器和位于所述顆粒過濾器裝置下游的NOx傳感器信號(hào)通信，所述氨投配系統(tǒng)配置為基于控制器從上游和下游的NOx傳感器收集到的信息，噴射氨進(jìn)入選擇性催化還原裝置上游的排氣中以優(yōu)化排氣中NOx的還原。氨中性氧化催化劑化合物基本上不與排氣中的氨反應(yīng)，其散布在所述顆粒過濾器裝置的壁流式基底中且配置為穿過離開所述選擇性催化還原裝置的排氣的氨成分，而幾乎沒有或沒有氨成分轉(zhuǎn)化為N2, N2O 和 NOx。在本發(fā)明的另ー個(gè)示例性實(shí)施例中，內(nèi)燃機(jī)排氣處理系統(tǒng)的排氣處理裝置包括選擇性催化還原裝置，其具有封裝在剛性罐中的流過式基底，其具有用干與排氣處理系統(tǒng)中的排氣流體連通的進(jìn)口和出口。選擇性催化還原組分設(shè)置在流過式基底上，用來在存在氨還原劑的情況下還原排氣中的氮氧化物(NOx)。顆粒過濾器裝置具有壁流式基底，其配置為過濾排氣中的碳和其他顆粒物，位于剛性罐內(nèi)所述選擇性催化還原裝置的下游。位于所述選擇性催化還原裝置上游的NOx傳感器和位于所述顆粒過濾器裝置下游的NOx傳感器配置為測(cè)量排氣中的NOx水平，基本上不與排氣中的氨發(fā)生反應(yīng)的氨中性氧化催化劑化合物設(shè)置于所述顆粒過濾器裝置的壁流式基底中且配置為使得離開所述選擇性催化還原裝置的排氣中的氨成分通過，而幾乎沒有或沒有氨成分轉(zhuǎn)化為N2, N2O和NOx。本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案。技術(shù)方案I. 一種用于內(nèi)燃機(jī)的排氣處理系統(tǒng)，其包括排氣管道，其與所述內(nèi)燃機(jī)流體連通并配置為接收來自所述內(nèi)燃機(jī)的排氣；選擇性催化還原裝置，其包括封裝在剛性罐中的流過式基底，具有與所述排氣管道中的排氣流體連通的進(jìn)口和出口；選擇性催化還原組分，其布置于所述流過式基底上，用來在存在氨還原劑的情況下還原所述排氣中的氮氧化物(NOx)；顆粒過濾器裝置，其具有壁流式基底，配置為過濾所述排氣中的碳和其他顆粒物，設(shè)置在所述剛性罐內(nèi)位于所述選擇性催化還原裝置的下游； 投配系統(tǒng)，其包括與位于所述選擇性催化還原裝置上游的NOx傳感器和位于所述顆粒過濾器裝置下游的NOx傳感器信號(hào)通信的控制器，且配置為基于通過所述控制器從所述上游和下游的NOx傳感器收集到的信息將氨噴射到所述選擇性催化還原裝置上游的排氣中以由此優(yōu)化排氣中NOx的還原；和氨中性氧化催化劑化合物，其相對(duì)于所述排氣中的氨基本上不起反應(yīng)，散布在所述顆粒過濾器裝置的所述壁流式基底中且配置為使得離開所述選擇性催化還原裝置的排氣中的氨成分通過而幾乎沒有或沒有氨轉(zhuǎn)化為NOx。技術(shù)方案2.如方案I的排氣處理系統(tǒng)，其中所述選擇性催化還原化合物包括沸石和ー種或多種賤金屬組分，例如鐵(Fe)，銅(Cu)或其組合。技術(shù)方案3.如方案I的排氣處理系統(tǒng)，其中所述選擇性催化還原化合物是釩基/鈦基，鉬基或其組合。技術(shù)方案4.如方案I的排氣處理系統(tǒng)，其中所述氨投配系統(tǒng)進(jìn)ー步包括還原劑供應(yīng)罐；和還原劑噴射器，其與所述還原劑供應(yīng)罐和所述控制器流體連通，配置為噴射還原劑到所述排氣管道中以與所述排氣混合，所述還原劑噴射器位于所述選擇性催化還原裝置上游的位置處。技術(shù)方案5.如方案I的排氣處理系統(tǒng)，其中所述氨中性氧化催化劑化合物包括鈀(Pd)，賤金屬(例如Ce, Cu, Mo, Fe, Mn, La等等)，堿金屬(Na, K)或其組合。技術(shù)方案6.如方案5的排氣處理系統(tǒng)，其中所述氨中性氧化催化劑化合物在所述顆粒過濾器裝置中氧化HC和CO。技術(shù)方案7. —種用于內(nèi)燃機(jī)的排氣處理系統(tǒng)的排氣處理裝置，其包括選擇性催化還原裝置，其包括封裝在剛性罐中的流過式基底，具有與所述排氣處理系統(tǒng)中的排氣流體連通的進(jìn)口和出口；選擇性催化還原組分，其布置于所述流過式基底上，用來在存在氨還原劑的情況下還原所述排氣中的氮氧化物(NOx)；顆粒過濾器裝置，其具有壁流式基底，配置為過濾所述排氣中的碳和其他顆粒物，設(shè)置在所述剛性罐內(nèi)位于所述選擇性催化還原裝置的下游；位于所述選擇性催化還原裝置上游的NOx傳感器和位于所述顆粒過濾器裝置下游的NOx傳感器，這些傳感器配置為測(cè)量所述排氣中的NOx水平；和
氨中性氧化催化劑化合物，其相對(duì)于所述排氣中的氨基本上不起反應(yīng)，分布在所述顆粒過濾器裝置的所述壁流式整體基底上且配置為使得離開所述選擇性催化還原裝置的排氣中的氨成分通過，而幾乎沒有或沒有氨成分轉(zhuǎn)化為N2, N2O和NOx。技術(shù)方案8.如方案7的排氣處理系統(tǒng)，其中所述選擇性催化還原化合物包括沸石和ー種或多種賤金屬組分，例如鐵(Fe)，銅(Cu)或其組合。技術(shù)方案9.如方案7的排氣處理系統(tǒng)，其中所述選擇性催化還原化合物是釩基/鈦基，鉬基或其組合。 技術(shù)方案10.如方案7的排氣處理系統(tǒng)，其中所述氨中性氧化催化劑化合物包括鈕(Pd)，賤金屬(例如Ce, Cu, Mo, Fe, Mn等等)，堿金屬(Na, K)或其組合。技術(shù)方案11.如方案8的排氣處理系統(tǒng)，其中所述氨中性氧化催化劑化合物配置成在所述顆粒過濾器裝置中氧化HC和CO，從而減少PF再生過程期間的白煙和氣味。本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)以及其他特征和優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合著附隨的附圖從本發(fā)明的以下描述中顯示出來。


其他目的，特征，優(yōu)點(diǎn)和細(xì)節(jié)僅通過示例的形式出現(xiàn)在以下參照附圖對(duì)實(shí)施例的詳細(xì)描述中，圖中；圖I是用于內(nèi)燃機(jī)的排氣處理系統(tǒng)的不意圖；和圖2是表示氨中性催化劑的性能的測(cè)試?yán)L圖。
具體實(shí)施例方式下面的描述在本質(zhì)上僅僅是示例性的，并不g在限制本公開、其引用或用途?？梢岳斫獾氖牵谒懈綀D中，相同的附圖標(biāo)記代表相似或相應(yīng)的部件和特征?，F(xiàn)在參看附圖，本發(fā)明的示例性實(shí)施例涉及排氣處理系統(tǒng)10，用來還原內(nèi)燃機(jī)12的管制排氣成分。應(yīng)明白，內(nèi)燃機(jī)12可包括但非限制于柴油機(jī)系統(tǒng)，汽油機(jī)系統(tǒng)和其變型。排氣處理系統(tǒng)10包括排氣管道14，其可包括若干段，用來將來自內(nèi)燃機(jī)12的排氣16傳輸?shù)脚艢馓幚硐到y(tǒng)10的各排氣處理裝置(將要描述)。排氣處理裝置可包括ー個(gè)或多個(gè)氧化催化劑(OC)裝置18。在示例性實(shí)施例中，OC裝置18包括流過式金屬或陶瓷整體基底(基底)20，其封裝在剛性罐24中，位于與排氣管道14流體連通的進(jìn)ロ 26和出口28之間且配置為便于排氣16流動(dòng)通過?；?0具有布置于其上的氧化催化劑化合物22。該氧化催化劑化合物可被涂覆為涂層且可包含鉬系金屬例如鉬(Pt)，鈀(Pd)，銠(Rh)或其他合適的氧化催化劑例如賤金屬，或其組合。OC裝置18通常用來處理作為排氣16的一部分離開發(fā)動(dòng)機(jī)的未燃燒的氣態(tài)和不易揮發(fā)的HC和CO，其被氧化形成ニ氧化碳和水。此外，OC裝置18可以是排氣處理系統(tǒng)中的重要部件，用于氧化HC和CO以在PF裝置再生過程中產(chǎn)生足夠熱量來燒盡積聚在顆粒過濾器中的煤畑。在示例性實(shí)施例中，排氣處理裝置包括選擇性催化還原(SCR)裝置38，其布置于OC裝置18的下游。與OC裝置相似，SCR裝置38可包括流過式金屬或陶瓷整體基底(基底)40，其封裝在剛性罐42中，具有與排氣管道14流體連通的進(jìn)ロ 44和出口 46且配置為便于排氣16流動(dòng)通過?；?0包括涂覆于其上的SCR催化劑合成物36。SCR催化劑合成物優(yōu)選包含沸石和ー種或多種賤金屬組分，例如鐵(Fe)，鈷(Co)或銅(Cu)，其可在存在還原劑例如氨(NH3)的情況下有效地操作來轉(zhuǎn)化排氣16中的氮氧化物(NOx)成分。此外，SCR催化劑可以是釩基或鈦基，鉬基或其組合。也可以使用其他無釩的配方(例如酸性氧化錯(cuò))。在示例性實(shí)施例中，NH3還原劑48可由氨投配系統(tǒng)來供給，該系統(tǒng)包括與還原劑噴射器54流體連通的還原劑供應(yīng)罐50。還原劑噴射器54在SCR裝置38上游的位置將氨還原劑48噴射到排氣管道14中，用來與排氣16混合。還原劑48可以是氣體、液體或含水尿素溶液的形式，且可在還原劑噴射器54中與空氣混合以輔助所噴射的噴霧的分散?？刂破?，例如動(dòng)カ系或車輛控制器68，可操作地連接到排氣處理系統(tǒng)10，且通過與多個(gè)傳感器(例如分別為上游和下游的NOx傳感器70，72)的信號(hào)通信監(jiān)測(cè)該排氣處理系統(tǒng)10。NOx傳感器監(jiān)測(cè)剛性罐42的進(jìn)ロ 44和出口 46附近的NOx水平，且通過從傳感器收集得到的信息確定SCR裝置38需要的合適的NH3還原劑投配量，以實(shí)現(xiàn)最佳性能。控制器68可作為還原劑控制系統(tǒng)的一部分操作，在內(nèi)燃機(jī)12運(yùn)行期間基于所述的從傳感器70，72收集得到的信息來調(diào)節(jié)還原劑噴射器54的操作。在此使用的術(shù)語“控制器”可包括專用集成電路(ASIC)，電子電路，處理器(共享的，專用的或群組)和執(zhí)行ー個(gè)或多個(gè)軟件或固件程序的存儲(chǔ)器，組合邏輯電路，和/或提供所描述功能的其他合適部件。在示例性實(shí)施例中，SCR裝置38可通常與顆粒過濾器(PF)裝置38A共用ー個(gè)殼體，該P(yáng)F裝置用來過濾排氣16中的碳和其他顆粒。PF裝置38A可使用陶瓷壁流式整體過濾器基底(基底)80來構(gòu)造，其封裝在剛性罐42中并位于SCR裝置38的下游。陶瓷壁流式整體過濾器80具有多個(gè)由縱向延伸壁84限定的縱向延伸通道82?？v向延伸通道82包括進(jìn)ロ管道子集(未示出)，具有敞開的進(jìn)ロ端和封閉的出口端；和出口管道子集(未示出)，具有封閉的進(jìn)ロ端和敞開的出口端。在本領(lǐng)域內(nèi)已知，通過進(jìn)ロ通道的敞開進(jìn)ロ端進(jìn)入PF裝置38A的排氣16被強(qiáng)行移動(dòng)穿過相鄰的縱向延伸壁84到出ロ通道。通過這種壁流機(jī)構(gòu)，排氣16被過濾出碳和其他顆粒物。被過濾出的顆粒物沉積在進(jìn)ロ通道的縱向延伸壁84上，且隨著時(shí)間將會(huì)使得內(nèi)燃機(jī)12所經(jīng)歷的排氣背壓增加。應(yīng)明白，陶瓷壁流式整體過濾器80實(shí)質(zhì)上僅僅是示范性的，且PF裝置38A可包括其他過濾裝置，例如纏繞或者填充纖維過濾器，開孔泡沫，燒結(jié)金屬纖維等等。在示例性實(shí)施例中，PF裝置38A的陶瓷壁流式整體過濾器80包括分散于其中的氧化催化劑合成物90。PF裝置38A添加氧化催化劑合成物90得到ニ元(2-way)排氣處理裝置，其能夠減少排氣16中的管制組分，也能夠去除碳和其他顆粒物。氧化催化劑化合物90優(yōu)選為“NH3中性”的氧化催化劑化合物，其基本不與排氣16中的NH3發(fā)生反應(yīng)。具體地說，氧化催化劑化合物90不與在SCR裝置38下游的排氣16中留存的NH3反應(yīng)，因此使得當(dāng)PF裝置38A的運(yùn)行溫度低于425°C時(shí)幾乎沒有或沒有氨 氧化，和當(dāng)PF裝置38A的運(yùn)行溫度高于425°C吋，少量形成離開PF裝置38A的NOx，參見圖
2。在示例性實(shí)施例中，“氨中性”氧化催化劑是非鉬(Non-Pt)催化劑，其可包括鈀(Pd)，賤金屬(Ce, Cu, Mo, Fe, Mn, La等等),堿金屬(Na, K)或其組合。所述“NH3中性”氧化催化劑化合物90用來促進(jìn)將PF裝置38A中的HC和CO氧化成非管制成分，而不影響由下游NOx傳感器72感測(cè)到的NOx水平。因此，由控制器68收集到的信息能夠準(zhǔn)確地表示在排氣16已經(jīng)通過PF裝置38A之后離開SCR裝置38的NOx水平。由此，SCR裝置38上游的NH3投配僅基于SCR裝置38的性能而得以優(yōu)化。此外，通過氧化HC和CO，"NH3中性”氧化催化劑化合物顯著降低了在DPF再生過程的白煙和氣味。在另ー示例性實(shí)施例中，PF裝置38A的陶瓷壁流式整體過濾器80可無需催化劑組分。無催化的壁流式陶瓷基底實(shí)際上就是“氨中性”的，且排氣16可通過PF裝置38A，由下游NOx傳感器72感測(cè)到的NOx水平得以兼顧。因此，由控制器68收集到的信息能夠準(zhǔn)確地表示在排氣16已經(jīng)流過PF裝置38A之后離開SCR裝置38的NOx水平，且因此SCR裝置38上游的NH3投配僅基于SCR裝置38的性能而得以優(yōu)化。雖然本發(fā)明已經(jīng)被示意出具有在單個(gè)剛性殼體或罐中的SCR裝置和PF裝置并有在SCR裝置下游的NOx傳感器，可知具有NH3中性PF裝置是有力的，因?yàn)槠洳粫?huì)用來將任何NH3 (例如氨泄露)轉(zhuǎn)化成NOx。雖然控制器通過NOx傳感器的反饋?zhàn)钚』?NH3泄露，但有時(shí)在某些操作(例如快加速)期間，也可能會(huì)有一定程度的NH3泄漏。在這種情況，不期望NH3泄漏轉(zhuǎn)化為NOx從而干擾到排氣處理系統(tǒng)的NOx轉(zhuǎn)化效率。
雖然已經(jīng)參考了示例性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解在不偏離本發(fā)明范圍的情況可以進(jìn)行各種變化并可以用等效物來代替本發(fā)明的元件。此外，可以進(jìn)行許多改進(jìn)以使特定的情形或材料適應(yīng)本發(fā)明的教導(dǎo)而不偏離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍。因此，本發(fā)明不限于作為實(shí)施本發(fā)明的最佳模式而被公開的具體實(shí)施例，相反本發(fā)明包括落在本申請(qǐng)范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機(jī)的排氣處理系統(tǒng)，其包括 排氣管道，其與所述內(nèi)燃機(jī)流體連通并配置為接收來自所述內(nèi)燃機(jī)的排氣； 選擇性催化還原裝置，其包括封裝在剛性罐中的流過式基底，具有與所述排氣管道中的排氣流體連通的進(jìn)口和出口； 選擇性催化還原組分，其布置于所述流過式基底上，用來在存在氨還原劑的情況下還原所述排氣中的氮氧化物(NOx)； 顆粒過濾器裝置，其具有壁流式基底，配置為過濾所述排氣中的碳和其他顆粒物，設(shè)置在所述剛性罐內(nèi)位于所述選擇性催化還原裝置的下游； 投配系統(tǒng)，其包括與位于所述選擇性催化還原裝置上游的NOx傳感器和位于所述顆粒、過濾器裝置下游的NOx傳感器信號(hào)通信的控制器，且配置為基于通過所述控制器從所述上游和下游的NOx傳感器收集到的信息將氨噴射到所述選擇性催化還原裝置上游的排氣中以由此優(yōu)化排氣中NOx的還原；和 氨中性氧化催化劑化合物，其相對(duì)于所述排氣中的氨基本上不起反應(yīng)，散布在所述顆粒過濾器裝置的所述壁流式基底中且配置為使得離開所述選擇性催化還原裝置的排氣中的氨成分通過而幾乎沒有或沒有氨轉(zhuǎn)化為NOx。
2.如權(quán)利要求I的排氣處理系統(tǒng)，其中所述選擇性催化還原化合物包括沸石和一種或多種賤金屬組分，例如鐵(Fe)，銅(Cu)或其組合。
3.如權(quán)利要求I的排氣處理系統(tǒng)，其中所述選擇性催化還原化合物是釩基/鈦基，鉬基或其組合。
4.如權(quán)利要求I的排氣處理系統(tǒng)，其中所述氨投配系統(tǒng)進(jìn)一步包括 還原劑供應(yīng)罐；和 還原劑噴射器，其與所述還原劑供應(yīng)罐和所述控制器流體連通，配置為噴射還原劑到所述排氣管道中以與所述排氣混合，所述還原劑噴射器位于所述選擇性催化還原裝置上游的位置處。
5.如權(quán)利要求I的排氣處理系統(tǒng)，其中所述氨中性氧化催化劑化合物包括鈀(Pd)，賤金屬(例如Ce, Cu, Mo, Fe, Mn, La等等),堿金屬(Na, K)或其組合。
6.如權(quán)利要求5的排氣處理系統(tǒng)，其中所述氨中性氧化催化劑化合物在所述顆粒過濾器裝置中氧化HC和CO。
7.一種用于內(nèi)燃機(jī)的排氣處理系統(tǒng)的排氣處理裝置，其包括 選擇性催化還原裝置，其包括封裝在剛性罐中的流過式基底，具有與所述排氣處理系統(tǒng)中的排氣流體連通的進(jìn)口和出口； 選擇性催化還原組分，其布置于所述流過式基底上，用來在存在氨還原劑的情況下還原所述排氣中的氮氧化物(NOx)； 顆粒過濾器裝置，其具有壁流式基底，配置為過濾所述排氣中的碳和其他顆粒物，設(shè)置在所述剛性罐內(nèi)位于所述選擇性催化還原裝置的下游； 位于所述選擇性催化還原裝置上游的NOx傳感器和位于所述顆粒過濾器裝置下游的NOx傳感器，這些傳感器配置為測(cè)量所述排氣中的NOx水平；和 氨中性氧化催化劑化合物，其相對(duì)于所述排氣中的氨基本上不起反應(yīng)，分布在所述顆粒過濾器裝置的所述壁流式整體基底上且配置為使得離開所述選擇性催化還原裝置的排氣中的氨成分通過，而幾乎沒有或沒有氨成分轉(zhuǎn)化為N2, N2O和NOx。
8.如權(quán)利要求7的排氣處理系統(tǒng)，其中所述選擇性催化還原化合物包括沸石和一種或多種賤金屬組分，例如鐵(Fe)，銅(Cu)或其組合。
9.如權(quán)利要求7的排氣處理系統(tǒng)，其中所述選擇性催化還原化合物是釩基/鈦基，鉬基或其組合。
10.如權(quán)利要求7的排氣處理系統(tǒng)，其中所述氨中性氧化催化劑化合物包括鈀(Pd)，賤金屬(例如Ce, Cu, Mo, Fe, Mn等等),堿金屬(Na, K)或其組合。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃機(jī)的排氣處理系統(tǒng)。一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣系統(tǒng)包括選擇性催化還原(SCR)裝置，其具有布置于其上的減少NOx的選擇性催化還原組分。顆粒過濾器設(shè)置于剛性殼體或罐中，位于選擇性催化還原裝置下游。投氨配系統(tǒng)，包括與位于所述選擇性催化還原裝置上游和下游的NOx傳感器信號(hào)通信的控制器，用于基于從NOx傳感器收集到的信息將氨噴射到SCR裝置上游的排氣中以由此優(yōu)化排氣中NOx的還原。氨中性氧化催化劑化合物布置在顆粒過濾器裝置的壁流式基底上且配置為使得離開選擇性催化還原裝置的排氣中的氨成分通過，而幾乎沒有或沒有氨成分轉(zhuǎn)化為N2，N2O和NOx。
文檔編號(hào)F01N9/00GK102733911SQ201210161708
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月8日
發(fā)明者J·D·馬林斯, R·米塔爾, S·任 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司