CN102278176B - 具有双涡轮增压器的内燃发动机的密耦排气后处理系统 - Google Patents

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Abstract

具有双涡轮增压器的内燃发动机的密耦排气后处理系统，包括：第一排气通道，包括能在第一位置和第二位置之间操作的第一阀，第一位置将第一排气通道内的排气流推送到氧化催化剂(OC)，第二位置推送第二排气通道内的排气流；流体联接到OC出口的第三排气通道，包括能在第一位置和第二位置之间操作的第二阀，第一位置将第三排气通道内的排气流推送到颗粒过滤器(PF)，第二位置推送排气流经过第四排气通道到达第二排气通道内的入口。第一涡轮增压器在入口下游联接到第二排气通道；SCR催化剂位于第一涡轮增压器下游以从其接收排气流，并且在PF上游以给PF提供排气流。第二涡轮增压器在第二阀下游联接到第三排气通道。

Description

具有双涡轮增压器的内燃发动机的密耦排气后处理系统
技术领域
本发明的示例性实施例涉及一种排气后处理系统，更具体地，涉及一种用于贫燃内燃发动机及包含该内燃发动机的车辆的排气后处理系统。
背景技术
内燃发动机应当满足各种减少排放和提高燃料经济性的规定。提高燃料经济性的一个手段的例子是以在化学计量比贫侧(氧过量)的空燃比来运行发动机。贫燃发动机的例子包括压缩点火(柴油)发动机和贫燃火花点火发动机。虽然贫燃发动机具有提高的燃料经济性，和较低的燃烧温度(这通常会导致发动机的氮氧化物(NOx)排放增加)，但由于缺少有效的方法在贫排气流离开尾管之前从中除去足量的NOx以满足各种规定，所以贫燃发动机在商业上的应用受到限制。
从包含过量氧气的排气流中减少NOx排放对于车辆制造商来说是一个挑战。据估计在美国要满足Bin 5规定需要一种基于当前预期的在200-550℃之间各种工作温度下的发动机NOx排放水平，在FTP(联邦测试程序)循环上具有70-90％NOx转换效率的后处理系统。
已经为车辆应用提出了采用各种排气后处理装置的各种后处理系统。尿素选择性催化还原(SCR)催化剂装置采用NOx还原剂(例如尿素)，该还原剂被喷射到催化剂的上游并且被转换成氨用于将NOx还原为N2。用尿素作为还原剂需要尿素分配基础结构以及车载监视系统用于这种辅助流体，并且可能还需要热管理来解决寒冷气候下由于尿素溶液相对较高的凝固点(-12℃)所带来的潜在问题。NOx储存SCR催化剂，例如NOx捕集器，为了有效率地进行储存操作通常需要大催化剂容积，大量的铂族金属以及低硫燃料。这些系统要求周期性地催化剂再生，这涉及燃料喷射以产生高的排气温度以及还原剂喷射以再生催化剂的储存材料。
采用SCR催化剂的系统被用于在含过量氧的排气流中还原NOx，但是各种催化剂的封装成为了问题，特别是在那些轴距相对较短的相对较小的车辆中，这是因为只有较小的可用空间用于封装所期望的催化剂组合。例如，在某些较小的车辆中，期望最后在距离发动机最远和排气系统工作温度最低的地方封装SCR，以使SCR催化剂材料的热降解最小化，由此使SCR催化剂的工作寿命最大化。虽然上述布置是所期望的，但通常没有足够的空间来最后封装SCR同时为所喷入的尿素转换成氨提供必要的混合长度，特别是如果系统中还有一个或者多个其他排气处理装置用于还原NOx或者氧化或还原其他排气成分，包括一氧化碳(CO)、各种烃(HC)、颗粒物(PM)等等。即使处理装置被设置在远离发动机以降低它们的工作温度和提高装置工作寿命的位置，也常常存在相互矛盾的考虑因素，比如装置再生，这要求通过再加热周期性地提高装置温度，这通常采用燃料并且降低发动机和车辆的效率以及降低燃料经济性。一般来说，排气处理系统应当平衡这些相互矛盾的考虑因素，并且满足可适用的排放控制要求，特别是NOx的还原，同时满足可适用的燃料经济性和其他发动机和/或车辆要求。
因此，期望提供用于内燃发动机特别是车辆发动机的排气处理系统，其能提供增强的灵活性以满足相互矛盾的要求，包括关于NOx还原、燃料经济性、热管理、系统/装置工作长寿命等等的要求。
发明内容
在本发明的一个示例性实施例中，提供一种密耦(close-coupled)的排气后处理系统。该系统包括：第一排气通道，其包括能在第一位置和第二位置之间操作的第一阀，第一位置将第一排气通道内的排气流推送到第一氧化催化剂(OC)的入口，第二位置推送第二排气通道内的排气流。该系统还包括流体联接到OC出口的第三排气通道，该第三排气通道包括能在第一位置和第二位置之间操作的第二阀；第一位置将第三排气通道内的排气流推送到颗粒过滤器(PF)的入口，第二位置推送排气流经过第四排气通道到达第二排气通道内的入口。该系统还包括：在入口下游流体联接到第二排气通道的第一涡轮增压器；选择性催化还原(SCR)催化剂，其与第一涡轮增压器流体联接以从其接收排气流，其中PF也和SCR催化剂流体联接以接收来自该催化剂的排气流；以及第二涡轮增压器，其与第三排气通道流体联接以从其接收排气流，并且还与SCR催化剂流体联接以从其接收排气流，其中第二涡轮增压器位于PF的上游或者下游。
本发明还涉及下列技术方案：
方案1.一种用于具有双涡轮增压器的内燃发动机的密耦排气后处理系统，包括：
第一排气通道，包括能在第一位置和第二位置之间操作的第一阀，第一位置将第一排气通道内的排气流推送到氧化催化剂(OC)的入口，第二位置推送第二排气通道内的排气流；
流体联接到OC出口的第三排气通道，第三排气通道包括能在第一位置和第二位置之间操作的第二阀；第一位置将第三排气通道内的排气流推送到颗粒过滤器(PF)的入口，第二位置推送排气流经过第四排气通道到达第二排气通道内的入口；
在入口下游流体联接到第二排气通道的第一涡轮增压器；
选择性催化还原(SCR)催化剂，位于第一涡轮增压器下游并与第一涡轮增压器流体联接以从第一涡轮增压器接收排气流，并且位于PF上游并与PF流体联接从而给PF提供排气流；和
在第二阀下游流体联接到第三排气通道的第二涡轮增压器。
方案2.方案1的排气后处理系统和双涡轮增压器，还包括壳体，其中，OC、SCR催化剂和PF设置在该壳体内。
方案3.方案2的排气后处理系统和双涡轮增压器，其中，第一排气通道、第二排气通道、第三排气通道和第四排气通道设置在壳体上或壳体内，或者它们的组合。
方案4.方案1的排气后处理系统和双涡轮增压器，还包括发动机，其中，第一排气通道附接到发动机的排气口。
方案5.方案1的排气后处理系统和双涡轮增压器，其中，OC包括第一OC和与第一OC流体联接并位于其下游的第二OC。
方案6.方案1的排气后处理系统和双涡轮增压器，其中，第一涡轮增压器和第二涡轮增压器中的至少一个设置在壳体上。
方案7.方案1的排气后处理系统和双涡轮增压器，其中，第一阀和第二阀的位置能够被可移动地配置为限定第一工作模式、第二工作模式和第三工作模式。
方案8.方案7的排气后处理系统和双涡轮增压器，其中，在第一工作模式下，第一阀处于第一位置，第二阀处于第二位置，排气流沿着第一路径通过OC、第一涡轮增压器和SCR催化剂。
方案9.方案7的排气后处理系统和双涡轮增压器，其中，在第二工作模式下，第一阀处于第二位置，第二阀处于第二位置，排气流沿着第二路径通过第一涡轮增压器、SCR催化剂和PF。
方案10.方案7的排气后处理系统和双涡轮增压器，其中，在第三工作模式下，第一阀处于第一位置，第二阀处于第一位置，排气流沿着第三路径通过OC、第二涡轮增压器和PF。
方案11.方案7的排气后处理系统和双涡轮增压器，其中，第一阀或第二阀或它们的组合包括电可控阀或者恒温可控阀，或者它们的组合。
方案12.方案11的排气后处理系统和双涡轮增压器，其中，第一阀或第二阀之一是电可控阀，系统还包括控制器，该控制器和电可控阀信号通信并且将该系统配置成在第一工作模式、第二工作模式或第三工作模式下工作。
方案13.方案1的排气后处理系统和双涡轮增压器，其中，SCR催化剂包括贫NOx捕集器(LNT)或者尿素SCR(U-SCR)催化剂，或者它们的组合。
方案14.方案1的排气后处理系统和双涡轮增压器，其中，SCR催化剂包括与第一涡轮增压器流体联接的LNT和设置在PF上的U-SCR催化剂。
方案15.方案1的排气后处理系统和双涡轮增压器，还包括发动机和壳体，其中，第一排气通道与发动机的排气口流体联接，其中，OC、SCR催化剂和PF设置在壳体内，第一排气通道、第二排气通道、第三排气通道和第四排气通道设置在壳体内或壳体上，或者它们的组合。
方案16.方案15的排气后处理系统和双涡轮增压器，还包括与OC热耦合以给第二车辆系统提供热量的废热回收装置。
方案17.方案16的排气后处理系统和双涡轮增压器，其中，废热回收装置是热交换器，第二车辆系统包括发动机冷却剂系统、发动机润滑系统、传动系统、电供给系统、电存储系统、液压系统、燃料系统或环境控制系统，或者它们的组合。
方案18.方案16的排气后处理系统和双涡轮增压器，其中，OC和第二系统的热耦合能在热耦合状态和热断开状态之间切换。
方案19.方案1的排气后处理系统和双涡轮增压器，还包括PF下游的净化催化剂。
方案20.方案19的排气后处理系统和双涡轮增压器，其中，净化催化剂包括第二OC或第二SCR催化剂，或者它们两者。
本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点从下面参考附图对本发明的详细描述中更容易理解。
附图说明
下面的实施例详细描述中，仅通过示例展现了其他目标、特征、优点和细节，详细描述参考以下附图：
图1是本文所公开的发动机和密耦排气后处理系统的示例性实施例的透视图；
图2是图1中排气后处理系统的放大透视图；以及
图3，4和5是图1的排气后处理系统在本文所公开的各种示例性工作模式下的示意图。
具体实施方式
现在参见图1-5，内燃发动机10的示例性实施例，其特别适合用于多种机动化交通工具1，比如汽车、轻型卡车、海上交通工具、ATV等等，以及多种固定设备的应用，比如发电机、泵等等。发动机10和排气后处理系统12流体联接，排气后处理系统12包含多个流体联接的排气后处理装置14，用于处理发动机运行产生的排气流16。排气后处理系统12和双涡轮增压器流体联接，双涡轮增压器包含第一涡轮增压器18和第二涡轮增压器18’。在一个示例性实施例中，排气后处理系统12被配置为用作密耦系统，即排气后处理装置14被容纳在发动机10的单个壳体20内，从而减少热损失以及提高某些排气后处理装置14的工作效率，壳体20可直接联接到排气口24或者联接到排气歧管22，其中排气歧管22被配置为接收来自多个气缸的排气流以将排气通过至少一个排气口24排出。排气后处理装置14通过内部通道和阀的组合被流体联接，所述内部通道和阀使得对排气流16的再配置和控制具有灵活性，从而提供多个工作模式。工作模式可被用于限定排气后处理系统12和排气后处理装置14的某些配置从而提供对预定排气成分的处理或者使预定的排气后处理装置14再生。工作模式还可被用于平衡所有排气后处理装置14的工作温度，使得每个装置经历能为该装置提供预定工作寿命的工作温度状况(regime)。排气后处理系统12于是可被设计为为每个排气后处理装置14获得最小预定工作寿命，其能为排气后处理系统12提供预定平均故障间隔时间(MTBF)或其他工作寿命参数。例如，当从发动机10到排气后处理系统12的排气流16可能包括未燃烧的HC，用于促进OC 26的快速起燃，以便氧化HC并防止或者减少HC从系统中泄漏时，可由用于发动机10冷起动的通道和阀的配置来限定起动模式(图2和3)。在该模式下，系统12也引导排气流16经过第一涡轮增压器18、SCR催化剂28和PF30，从而获得它们的操作的益处，以及加热SCR催化剂28和PF30，提高它们的工作性能。作为另一个例子，一旦实现了预定的工作温度、或者排气成分的混合、或者它们的组合，就可由通道和阀38、50的让排气流16在OC26周围绕过并经过第一涡轮增压器18、SCR催化剂28和PF30的配置来限定正常工作模式(图2和4)。作为又一个例子，为了通过氧化由于PF30的过滤作用而聚集的PM来使PF30再生，可由通道和阀的推送排气流16经过OC26和第二涡轮增压器18’并直接到达PF30同时让排气流在第一涡轮增压器18和SCR催化剂28的一部分周围绕过的配置来限定再生模式(图2和5)。
再次参见图1-5，排气后处理系统12可以和任何涡轮增压内燃发动机10以及发动机控制系统32一块使用。示例性发动机10和控制系统32包含传统的四冲程的以柴油、汽油或天然气为燃料的内燃发动机以及电子发动机控制模块(ECM)34。发动机10可包含压缩点火或者柴油发动机，其具有的工作状况(operating regime)使得该发动机主要是贫燃发动机并且依靠这样一种空气/燃料混合物来运行，即在该空气/燃料混合物中，燃料量少于或者贫于燃烧所要求的化学计量，或者从另一个角度来说，氧气超过化学计量。可替代地，发动机10可包含采用了多种在化学计量比贫侧运行的发动机控制策略中的任意一种的发动机，例如均质充气压缩点火发动机以及贫燃火花点火发动机。发动机10包含一个或者多个附接到曲轴(未示出)的往复活塞(未示出)，曲轴可操作地附接到车辆1的传动系(未示出)或者动力系(未示出)，从而将牵引转矩传递给传动系。在工作期间，发动机10中的内部燃烧过程产生排气供给流或气流16，排气供给流或气流16沿着所示方向流动并包含某些受管制成分作为燃烧副产物，在其从系统中释放，比如释放到外部环境之前，必须经过排气后处理系统12的转换。发动机10在贫燃工况下所产生的排气流16的成分包含HC，CO，NOx和PM，以及其他成分。
排气后处理系统12是一种集成系统，用于处理排气流16中受管制的成分，从而产生包含不受管制成分的气流，或者包含的受管制成分在量上允许从系统排放到外界环境中，比如通过将受管制成分的量降低到可接受水平，或者通过化学方式将其转换为可以排放的不受管制物质。排气歧管22或者多个歧管，以及相关的通道输送并引导排气流16到达并经过排气口24进入排气后处理系统12。为了促进排气后处理系统12的密耦，内部排气歧管22，也就是位于气缸盖或者发动机内的歧管，如图3-5所示，是特别有用的，但是内部和外部排气歧管都可以与排气后处理系统12一同使用。
排气后处理系统12包含多个流体联接的排气后处理装置14，它们被容纳在壳体20内，并且通过多个通道和阀的组合联接，阀能从一个位置(例如打开位置)切换到另一个位置(例如关闭位置)从而限定多个经过该系统的流动路径，并且提供各排气后处理装置的多种不同组合。阀可以从全开位置移动到全关位置，也可以移动到部分打开或者部分关闭位置。壳体20可具有任何合适的壳体形状或尺寸，可以由任何合适的适于在系统工作温度范围上使用的高温材料形成，在一个示例性实施例中，所述工作温度范围包括大约200-550℃的工作温度范围。合适的用于壳体20的材料包括各种金属，比如各种等级的不锈钢，以及各种陶瓷材料。排气后处理装置14的多种组合限定了相对应的排气后处理系统12可工作处于的多个工作模式或者配置。
排气后处理系统12还包括与排气口24流体联接的第一排气通道36。本文所用的“流体联接”是指足以在预定工作压力和流量下使得排气流16能够包含在排气后处理系统12和排气后处理装置14内的密封联接。流体联接可以通过常规的流体联接装置来完成，包括可螺栓连接或者可夹紧的法兰和垫圈、密封件或填料、焊缝等等。第一排气通道36包括第一阀38，第一阀38可以随着预定工作控制方案或者结构一起在第一位置40(图3和5)和第二位置42(图4)之间操作，即移动。将第一阀38移动到第一位置40会把第一排气通道36内的排气流16推送到OC26的入口。OC26可被容纳在形成在壳体20中的空腔内，或者可被容纳在设置于壳体20内的独立的罐44内，比如金属罐。将第一阀38移动到第二位置42会推送第二排气通道46内的排气流16，第二排气通道在第一阀38和第一涡轮增压器18的入口之间延伸。
排气后处理系统12还包括与OC26的出口流体联接的第三排气通道48。第三排气通道48从OC26的出口延伸到PF30的入口。第三排气通道48包括可在第一位置52(图5)和第二位置54(图3和4)之间操作的第二阀50。将第二阀50移动到第一位置52会将第三排气通道48内的排气流16推送到第二涡轮增压器18’的入口，排气流16经过第二涡轮增压器18’到达PF30。将第二阀50移动到第二位置54会推动排气流16经过第四排气通道56(图3)到达位于第二排气通道46中的入口58。
排气后处理系统12被配置成与双涡轮增压器一起使用，其包括第一涡轮增压器18和第二涡轮增压器18’。第一涡轮增压器18包括绕涡轮机叶轮向内螺旋的涡轮涡形通道60，涡轮机叶轮通过涡轮喷嘴与该通道流体连通。喷嘴引导排气流16穿过涡轮机叶轮上的涡轮叶片，在这里它通过涡轮出口62排出，由此使得涡轮轴和附接在其上的涡轮机叶轮旋转；这转而使得附接在轴相对端的压缩机叶轮旋转。压缩机叶轮的旋转将空气吸入压缩机进气口64，然后在空气经过压缩机喷嘴时被压缩并通过压缩机涡形通道66和压缩机出口68经由通道69被排出作为强制吸入空气流70。第一涡轮增压器18设置在壳体20上。涡轮入口72开向涡轮涡形通道60，并且与入口58下游的第二排气通道46流体联接。第一涡轮增压器18作为一种废热回收装置，配置成产生强制吸入空气流70从而提高发动机10的工作效率。
第二涡轮增压器18’包括绕涡轮机叶轮向内螺旋的涡轮涡形通道60’，涡轮机叶轮通过涡轮喷嘴与该通道流体连通。喷嘴引导排气流16穿过涡轮机叶轮上的涡轮叶片，在这里它通过涡轮出口62’排出，由此使得涡轮轴和附接在其上的涡轮机叶轮旋转；这转而使得附接在轴相对端的压缩机叶轮旋转。压缩机叶轮的旋转将空气吸入压缩机进气口64’，然后在空气经过压缩机喷嘴时被压缩并通过压缩机涡形通道66’和压缩机出口68’被排出作为强制吸入空气流70’。第二涡轮增压器18’设置在壳体20上，涡轮入口72’开向涡轮涡形通道60’，并且与第二阀50下游的第三排气通道48流体联接。在图3-5所示的实施例中，第二涡轮增压器18’位于第三排气通道48中PF30的上游，在进入第五通道49的入口47之前，其中第五通道49将SCR催化剂28以及PF30互连。在另一个实施例中，第二涡轮增压器18’可以设置在位置51处，在该位置它位于第五通道49内，在入口47下游和PF30上游。在又一个实施例中，第二涡轮增压器18’可设置在位置53处，在该位置它位于第六通道73内，PF30的入口的下游。在所有这些实施例中，第二涡轮增压器18’也作为一种废热回收装置，配置成产生强制吸入空气流70’从而提高发动机10的工作效率。除了本文所述的图3-5所示的实施例(在这些实施例中，通过通道69’给排气口111或者排气歧管113提供强制吸入空气流70’)之外，可替代地还可以将可控阀71’，比如可由ECM34通过LAN总线118控制的电子可控阀，设置在通道69’中从而将强制吸入空气流70’的全部或者部分转向到第一涡轮增压器18的压缩机进气口64，用于提高作为强制吸入空气流70的可用增压压力。
排气后处理系统12还包括SCR催化剂28，SCR催化剂28与涡轮出口62流体联接以从其接收排气流16。PF催化剂30和SCR催化剂28流体联接以接收来自SCR催化剂的排气流16。PF30和通道73流体联接，用于将处理后的排气流16排放到外部环境。SCR催化剂28和PF30每个均可容纳于在壳体20内形成的相应空腔中，或者可分别容纳在设置于壳体20内的独立罐74、76中，比如金属罐，或者上述两者都有。PF30还可包括设置在过滤器上的SCR催化剂90’，其包括尿素SCR(U-SCR)催化剂，PF30和U-SCR催化剂的组合可以容纳在单个罐中，比如罐76。
第一排气通道36、第二排气通道46、第三排气通道48、第四排气通道56、第五排气通道49或第六排气通道73，或者它们的任意组合，都可以作为一体管道形成在壳体20内，或者可以包括如本文所述，与其相应的排气后处理装置14流体联接或彼此联接且被设置在壳体20上或者壳体20内的单独管道或者通道。设置在壳体上是指，一个或者多个通道的全部或者部分可设置在壳体20的外侧，或者可延伸穿过壳体20的外壁，如图1和2所示。
第一阀38和第二阀50每个都可包括电可控阀或恒温可控阀，或者可包括电可控阀和恒温可控阀的组合。第一阀38和第二阀50可包括任何合适的高温阀，其工作温度范围与排气后处理系统12的相适应，并且可包括任何合适的阀机构，包括门阀、提升阀、塞阀、球形阀、止回阀、蝶阀、膜片阀、球阀、针阀、夹阀，或者它们的组合。第一阀38或第二阀50可以通过恒温致动器或者其他机械致动器被机械致动，或者通过电动马达或螺线管被电力致动，或者采用上述两者的组合。
如上所述及如图3-5所示，第一阀38和第二阀50的位置可被可移动地配置和控制从而限定多个工作模式，包括第一工作模式78(图3)，第二工作模式80(图4)和第三工作模式82(图5)。例如，在图3-5所示的工作模式实施例中，第一阀38可在使第一排气通道36全开同时使第二排气通道46基本上关闭的第一位置40和使第一排气通道36基本上关闭同时使第二排气通道46全开的第二位置42之间移动。类似地，第二阀50可在使第三排气通道48全开同时使第四排气通道56基本上关闭的第一位置52和使第三排气通道48基本上关闭同时使第四排气通道56全开的第二位置54之间移动。在其他示例性实施例中，第一阀38和第二阀50可能在其他位置，包括那些限定这些阀部分打开和部分关闭的第一和第二位置的位置，或者那些利用这些阀两个以上的位置来限定多个对应的工作模式的位置，或者利用这些阀连续可变的位置来限定多个对应的工作模式的位置。
在第一工作模式78下，第一阀38处于第一位置40而第二阀50处于第二位置54，排气流16沿着第一路径84(图2)经过OC26、第一涡轮增压器18、SCR催化剂28和PF30。第一工作模式78特别适合作为起动模式或者冷起动模式，如本文所述，其中发动机10和排气后处理系统12还没有达到预定的工作温度或者预定的排气成分混合物，比如，举例而言，此时发动机10和排气后处理系统12的温度低于(冷于)预定的工作温度，或者此时预定的成分贫燃混合物还没有达到(例如，排气成分混合物中是富含燃料或者烃的)。在第一工作模式下，第一涡轮增压器18配置成提供强制吸入空气流70给发动机进气口111，或者给进气歧管113用于分配到发动机气缸(未示出)。
在第二工作模式80下(图4)，第一阀38处于第二位置42而第二阀处于第二位置54，排气流16沿着第二路径86(图2)经过第一涡轮增压器18、SCR催化剂28和PF30。第二工作模式80特别适用于作为正常工作模式，如本文所述，其中发动机10和排气后处理系统12已经达到了预定工作温度或者预定的排气成分的混合物，比如，举例而言，此时发动机10和排气后处理系统12的温度处于或者高于预定的工作温度，该温度是SCR催化剂28和PF30起作用的温度，或者在与所期望的工作温度相关的一个温度范围内，或者此时预定的排气成分的贫燃混合物已经达到了(例如，排气具有表征再生条件的温度和混合物，或者NOx的浓度超过预定量或者在预定量范围内，并且需要使用SCR催化剂28或PF30或者两者来控制排气排放，但不需要OC26)。在第二工作模式下，第一涡轮增压器18仍然配置成提供强制吸入空气流70给发动机进气口111，或者给进气歧管113用于分配到发动机气缸(未示出)。
在第三工作模式82(图5)下，第一阀38处于第一位置40而第二阀处于第一位置52，排气流16沿着第三路径87(图2)经过OC26、第二涡轮增压器18’和PF30。第三工作模式82特别适合作为再生模式，如本文所述，其中发动机10和排气后处理系统12超过了预定的工作温度限度或者预定的排气成分混合物，或者再生温度或排气成分的再生混合物或再生条件已经达到，比如，举例而言，此时发动机10和排气后处理系统12的温度高于用于SCR催化剂28和PF30的预定工作温度限度，或者此时预定的排气成分混合物、预定的时间间隔或者预定的工作参数或工况(例如PF30上游的背压)已经达到。在第三工作模式82下，排气流16被引导成不经过第一涡轮增压器18或SCR催化剂28，直至所期望的再生完成。在第三工作模式下，第二涡轮增压器18’配置成提供强制吸入空气流70’给发动机10的进气口111，或者给进气歧管113用于分配到发动机气缸(未示出)。在该模式期间，除非第一阀38和第二阀50中至少一个是部分打开的，也就是分别在位置40、42或52、54之间，否则经过第一涡轮增压器18的排气流16通常不足以产生期望给发动机10的预定的强制吸入空气流70或增压。在上述情况下，以及在从一个模式变化到另一个模式时用于第一涡轮增压器18的排气输入和强制吸入空气流70所发生的过渡工况期间，当第一阀38和第二阀50的位置正在改变并且经过涡轮增压器18的排气流16也可能不足以产生期望给发动机10的预定的强制吸入空气流70或增压时，第二涡轮增压器18’可被配置成提供强制吸入空气流70’从而给发动机10提供足够的增压。
在第二涡轮增压器18’设置在位置51或53处的实施例中，有利的是，在第一工作模式78和第二工作模式80中的每个工作模式下，强制吸入空气流70和强制吸入空气流70’可被同时提供给发动机10。除了这个优点，强制吸入空气流70’还可以在第三工作模式82中被发动机10利用。
无论在本文所述的各实施例中第二涡轮增压器18’的位置如何，在第一工作模式78、第二工作模式80和第三工作模式82中的每个工作模式下，第一阀38和第二阀50的部分打开或部分关闭位置可以被用于提供一种复合的强制吸入空气流，其由强制吸入空气流70、70’组合而成。
在一个示例性实施例中，排气后处理装置14包括OC26、SCR催化剂28和PF30，更具体地，发动机10是柴油发动机时，其可包括柴油机OC26(DOC)、SCR催化剂28和柴油机PF30(DPF)。SCR催化剂28可包括任何合适的SCR催化剂28或者SCR催化剂28的组合。在一个示例性实施例中，SCR催化剂28可包括贫NOx捕集器(LNT)88或U-SCR催化剂90。可替代地，SCR催化剂28可包括LNT88和U-SCR催化剂90的组合(图2)。再具体点，SCR催化剂28可包括这样一种配置，即LNT88位于涡轮出口62的下游并与其流体联接，U-SCR催化剂90位于LNT88的下游并与其流体联接(图2)。可替代地，U-SCR催化剂90’可和PF30被容纳(图2)。在这种配置中，U-SCR催化剂90’和PF 30可容纳在分开的基底上，或者更具体地，U-SCR催化剂90’可设置在PF30上且包含两元催化剂，如本文所述。
在图1-5的示例性实施例中，OC26和发动机10流体连通，以排气流16为参照，OC26位于SCR催化剂28的上游，SCR催化剂包括LNT催化剂88和U-SCR催化剂90，并且OC26配置成氧化排气流16中的某些成分从而产生不受管制的副产物或者成分，该副产物或者成分适合在排气后处理系统12的其他部件中被处理，如本文所述。在排气后处理系统12的第一工作模式78下(图3)，OC26与LNT催化剂88、U-SCR催化剂90以及包含PF30和U-SCR催化剂90’的两元催化剂分别流体联接。在第二工作模式80下(图4)，排气流16在OC26周围绕过，经过LNT催化剂88、U-SCR催化剂90以及包含PF30和U-SCR催化剂90’的两元催化剂。如果在该工作模式下，期望使用U-SCR催化剂90和90’，那么可让阀38部分打开，以推动第一、第三、第四和第二排气通道内的排气流16的一部分，从而将来自尿素喷射器106的尿素送到U-SCR催化剂90和90’。可替代地，阀38可被设置在第二位置42，也可与尿素箱112流体联接的第二尿素喷射器106’可被设置在第二排气通道46内，例如在位置45，从而向U-SCR催化剂90、90’提供尿素。在第三工作模式82下(图5)，OC26仅与PF30和U-SCR催化剂90’流体联接，以避免损坏LNT催化剂88或者减少其工作寿命。在一个示例性实施例中，OC26是流通式(flow-through)装置，由具有蜂巢状结构的金属或陶瓷的整料或者基底构成，蜂巢状结构包括多个大致平行、纵向延伸且相互连接的隔室，这些隔室提供一种包括多个接收排气流16的流动通道的网络并由隔室壁的相应网络隔开。基底沿着隔室壁具有大的表面积。隔室壁具有载体涂层(washcoat)，该载体涂层包括在表面上涂有催化活性量的铂族金属催化剂的多孔陶瓷基体。合适的铂族金属包括Pt、Pd、Rh、Ru、Os或Ir，或者它们的组合。其中，Pt或Pd，或两者的组合，包括它们的合金，是尤其有用的。当排气流16穿过OC26的长度，特别是流动通道和有载体涂层的隔室壁时，铂族金属催化剂对CO氧化为CO2的反应进行催化，同时也对各种烃成分的氧化进行催化，所述各种烃成分包括气态烃和液态烃颗粒，比如，未燃烧的燃料或油，或者燃料或者有目的地引入排气后处理系统中以形成CO2和H2O从而减少有害排放的其他烃。例如，在第一工作模式78下，控制系统32(包括ECM34)可被用于引发燃烧，该燃烧在排气流16中产生的HC的水平高于在正常燃烧期间以化学剂量的空气/燃料混合物所产生的HC的水平。OC26配置成通过至少一部分增大量的HC的氧化来起燃和催化分解过程，从而减少或者防止排气流中的HC到达U-SCR催化剂90、90’并通过降低这些装置催化NOx的能力而使这些装置中毒，或者防止HC从排气后处理系统12中排放而到达到外部环境。放热的氧化反应也将其他的排气处理装置14(包括SCR催化剂28)加热到本文所述的预定的工作温度。在另一个例子中，在第三工作模式82下，控制系统32(包括ECM34)可被用于引发燃烧，该燃烧在排气流16中产生的HC的水平高于在正常燃烧期间以化学剂量的空气/燃料混合物所产生的HC的水平，而放热氧化反应所产生的热量可被用于通过氧化夹在PF30中的PM来使得PF30再生。
OC26可被配置成通过氧化作用将各种受管制的排气成分转换为其他受管制的或者不受管制的排气成分。例如，OC26可被配置成将烃(HC)氧化为二氧化碳CO2和水(H2O)，将一氧化碳(CO)转换成二氧化碳(CO2)，将二氧化硫(SO2)转换为三氧化硫(SO3)和/或硫酸(H2SO4)，以及将一氧化氮(NO)转换为二氧化氮(NO2)，或者其他的。应当明白，OC26可以根据反应化合物及它们在排气流16中的浓度、OC26的温度和选作催化剂的铂族金属来配置成执行上述任何一种转换、上述转换的组合，甚至上述所有的转换。也能预期到其他的氧化反应，比如醛的氧化、多环芳烃的氧化，或者其他。另外，在OC26中的反应可以用于减轻某些排放物组分的气味。
OC26设置在壳体20内。它可以设置在壳体20内形成的空腔92中(图2)；或者可替代地，可以设置在罐44中，罐44又设置在壳体20内，比如具有入口和出口的金属罐，或者其他，其被配置成提供支撑和引导排气流16进出OC26；或者可以设置在空腔92和罐44这两者中。空腔92或罐44可具有任何合适的形状或尺寸，包括具有圆柱形的那些。隔间还可包括附接设施，比如靠近隔间入口23(图3-5)的圆柱形入口管(图2)和靠近出口27的圆柱形出口管25(图2)，用于使OC26与排气后处理系统12的排气管和/或其他部件流体联接。应当明白，OC26(包括壳体20)可以包含一个或多个便于OC26、或排气后处理系统12、或控制系统32运行的附加排气部件(图3)，包括但不限于，各种气体传感器98(例如NOx)，温度传感器100，压力传感器102，HC喷射器104或尿素喷射器106，或者其他。这些附加设施可特别有利地用于监视排气流16的特性，比如某种排气组分(例如，PM或其他)的流量，这对于确定是否需要启动OC26、SCR催化剂28(包括LNT催化剂88或U-SCR催化剂90、90’)的运行或者PF30的再生是特别有利的。
在一个具体的配置中，OC26被配置成将排气流16中的氮氧化物氧化为二氧化氮。这是有利的，因为当排气后处理系统12中存在合适的反应条件时，通过将二氧化氮储存在LNT催化剂88中，或者通过利用U-SCR催化剂90、90’将其还原为氮气，或者通过它们的组合，该转换有助于整个NOx转换过程。在氧气水平相对较高而烃水平相对较低的贫燃条件下，本文所述的氮气及其他成分的氧化过程被促进，其中所述条件可以通过控制系统32(包括ECM34)来影响。因此，将OC26设置在LNT催化剂88和U-SCR催化剂90、90’的上游是非常有利的，特别是赋予了重新配置排气后处理系统12从而根据本文所述的模式来改变这些装置的布置的能力。为了保持OC26内的工作温度至少在大约356°F(180℃)，更优选地是在约482°F(250℃)到约842°F(450℃)的范围内，将排气后处理系统12，特别是OC26密耦在发动机10和排气口24附近，优选尽可能靠近发动机，是非常有利的。
如图1-5所示，在排气后处理系统12和第一涡轮增压器18的示例性实施例中，OC26包括第一OC26.1和与第一OC26.1流体联接且位于其下游的第二OC26.2。这种布置可用于通过提供更大的催化活性表面来提高OC26的总体处理能力。它也可以用于通过在较大的OC26.2的上游提供较小的OC26.1来改变OC26的起燃特性，其中OC26.1的较小的热质量促进该装置被更快地加热和起燃，并且其中，OC26.1的起燃所产生的放热反应被用于快速地加热OC26.2，并且使其相较没有OC26.1的作用时将会发生的情况而言被更快地起燃。对于冷起动工况而言这种布置是特别有利的，因为它能使得OC26.1和OC26.2都被快速地起燃，并且减少了经排气后处理系统12泄漏的HC。在该布置的一个示例性实施例中，第一OC26.1具有第一容积(V1)，而第二OC26.2具有第二容积(V2)，且V1＜V2。
如图1-5的实施例所示，SCR催化剂28包括与第一涡轮增压器18流体联接的LNT催化剂88和U-SCR催化剂90。LNT催化剂88相较OC26而言位于发动机10下游(离发动机相对较远且进一步沿着排气流动路径)，位于OC26和U-SCR催化剂90之间。LNT88被配置成储存排气流16的某些成分，特别是NOx，用于释放和转换以产生不受管制的副产物或者适于在排气后处理系统12的其他部件中被进一步处理的受管制成分，如本文所述。LNT催化剂88可包括陶瓷流通式整料，在整料的壁上设置有催化剂载体涂层。
LNT催化剂88是流通式装置，其可包括具有蜂巢状结构的陶瓷整料或基底，蜂巢状结构包括多个大致平行、纵向延伸且相互连接的隔室，这些隔室提供一种包括多个接收排气流16的流动通道的网络并由隔室壁的相应网络隔开。基底沿着隔室壁具有大的表面积。在陶瓷流通式整料的隔室壁上设置有载体涂层。该载体涂层包括设置在多孔基体上的氧化催化剂、吸附剂和还原催化剂。该载体涂层可以沿着所述多个隔室通道的隔室壁被设置在任何地方。该载体涂层包括表面涂有催化活性量的氧化催化剂、吸附剂和还原催化剂的多孔基体。在一个示例性实施例中，氧化催化剂可包括Pt或Pd；吸附剂可包括Ba、Ca、Sr、Mg、K、Na、Li、Cs、La或Y或它们的组合的氧化物或其他化合物；还原催化剂可包括Rh。多孔基体可包括多孔陶瓷基体，包括各种多孔沸石基体。陶瓷壁流式整料可由任何合适的陶瓷制成，包括堇青石或者氧化铝等等。
吸附剂是LNT催化剂88的NOx储存材料。吸附剂设置在载体涂层上，也可以延伸进隔室壁。在比化学计量的空燃比贫(也就是空气过量，称为贫工况)的工况下，NOx在氧化催化剂上被氧化并且主要以硝酸盐的形式通过吸附储存在吸附剂上。当控制系统32通过控制发动机10内的燃烧或者通过用HC燃料喷射器104往排气后处理系统12中直接配给或喷射HC还原剂而使得排气后处理系统12中的工况富于化学计量的空燃比时(也就是燃料过量，称为富工况)，NOx从NOx储存材料中释放。利用排气中的HC和CO，NO被还原为氮气，同时PF30中的PM被所生成的活性氧进一步氧化。LNT催化剂88适合于在排气后处理系统12和发动机10的整个工作温度范围内为NOx提供吸附，所述工作温度范围包括约-40°F(约-40℃)到约120°F(约49℃)的典型环境车辆储存/起动温度到高达约1292°F(约700℃)的工作温度。通常，在LNT催化剂88中NOx的催化分解在356°F(180℃)的工作温度下开始发生，在LNT催化剂88中NOx的分解的更优选工作温度为至少约392°F(200℃)，更进一步优选在约482°F(250℃)到约842°F(450℃)的工作温度范围内。同样地，两元催化剂的PF30在发动机10的整个工作温度范围内过滤烟灰，所述工作温度范围包括从约-40°F(约-40℃)到约120°F(约49℃)的典型环境车辆储存/起动温度到高达约1292°F(约700℃)的工作温度。在有NOx存在的情况下，PF30的被动再生和烟灰颗粒的氧化发生在482°F(250℃)到约842°F(450℃)的工作温度范围内，而在有O2存在的情况下，主动再生和烟灰颗粒的氧化发生在约932°F(500℃)或更高的温度下，更优选地是在约1112°F(600℃)到约1202°F(650℃)的温度范围内。
LNT催化剂88的NOx吸附系统包含NOx吸着剂或吸附器。在NOx吸附器中的储存部件包括碱土元素和碱金属，包括Ba、Ca、Sr、Mg、K、Na、Li、Cs、La或Y，或它们的组合，通常是这些元素的氧化物或其他化合物。NOx吸附器运行的整个循环可通过下面的五步来描述：一氧化氮氧化为二氧化氮，氮氧化物(NO2或NO)吸收，第三和第四步是NOx从亚硝酸盐或硝酸盐地点释放，第五步是NOx被还原为氮气。在运行过程中，在富工况下，LNT催化剂88也有利地生成可用于U-SCR催化剂90、90’中的氨。
当排气流16穿过LNT催化剂88的长度，特别是流动通道和有载体涂层的隔室壁时，铂族金属催化剂或普通金属(base metal)催化剂或者它们的组合，对如本文所述的各种反应进行催化。在一个特定的配置中，LNT催化剂88被配置成氧化排气流16中的氮氧化物，以及类似于OC26的氧化反应的其他氧化反应。这也是有利的，因为当排气后处理系统12中存在合适的还原反应条件时，通过利用U-SCR催化剂90、90’实现随后的被还原为氮气的反应，这种转换有助于整个NOx转换过程。这发生在氧气水平相对较高而HC水平相对较低的贫燃工况下，该工况可以通过控制系统32(包括ECM34)来影响。在该相同的配置中，当排气后处理系统12中存在合适的还原反应条件时，比如在发动机排出HC水平相对较高的工况下(此时否则会促进所述氧化的氧气已被消耗)，LNT催化剂88也被用于将排气流16中的NOx还原为氮气。该还原反应也可发生在通过在LNT催化剂88的上游用HC喷射器104直接喷射HC而获得相对较高的HC水平的工况下，该工况可以用控制系统32(包括ECM34)来影响。
LNT88设置在壳体20内。它可以被设置在壳体20内形成的空腔92中(图2)。它也可以被设置在罐74中，罐74又设置在壳体20内，比如具有入口和出口的金属罐，或者其他，其被配置成提供支撑和引导排气流16进入LNT催化剂88。它也可以被设置在空腔92和罐74这两者中。空腔92或罐74可具有任何合适的形状或尺寸，包括具有圆柱形的那些。隔间还可包括附接设施，比如靠近隔间入口的圆柱形入口管和靠近出口的圆柱形出口管，用于使LNT催化剂88与排气后处理系统12的排气管和/或其他部件流体联接。应当明白，LNT催化剂88(包括壳体20)可以包含一个或多个便于LNT催化剂88、或排气后处理系统12、或控制系统32运行的附加排气部件，包括但不限于，各种气体传感器98(例如NOx)，或温度传感器100，压力传感器102，HC喷射器104或尿素喷射器106，或者其他。这些附加设施可特别有利地用于监视排气流16的特性，比如某种排气组分(例如，颗粒物或其他)的流量，这对于确定是否需要启动OC26、LNT催化剂88、或U-SCR催化剂90、90’或者PF30的再生是特别有利的。
在图1-5的实施例中，两元催化剂包括PF30和U-SCR90’。该两元催化剂是壁流装置，包括具有蜂巢状结构的陶瓷整料或者基底，蜂巢状结构包括多个大致平行、纵向延伸且相互连接的隔室，这些隔室提供一种包括多个用于排气流16的流动通道的网络并由多孔隔室壁的相应网络隔开。基底沿着隔室壁具有大的表面积。交替相邻的隔室让入口或出口之一被堵住，使得交替阵列的入口被堵住而紧邻隔室的入口则被打开，交替阵列的出口被堵住而紧邻隔室的出口则被打开。该结构在隔室壁上具有开孔。所以，排气流16流入多个入口并且被强制经过多孔隔室壁，进入相邻出口隔室，然后从那里的多个未堵住的出口流出。所述孔允许气态成分穿过隔室壁，同时PM被捕获在该孔内，由此提供PF30的PM过滤作用。U-SCR催化剂90’被提供为设置在陶瓷壁流整料上的载体涂层。该载体涂层包括设置在陶瓷基体上的SCR催化剂。该载体涂层可沿着多个入口通道或者多个出口通道或者两者的隔室壁设置。在一个示例性实施例中，该载体涂层被设置在多个出口通道上。该载体涂层包括表面涂有催化活性量的还原催化剂的多孔基体。陶瓷壁流整料可由任何合适的陶瓷制成，包括堇青石或者氧化铝等等。采用两元催化剂是有利的，因为相较于使用离散的PF30和U-SCR催化剂90’实现了空间的减小，同时减少了单独排气部件的总数目。两元催化剂(包括PF30和U-SCR催化剂90’)，适于在排气后处理系统12和发动机10的整个工作温度范围内提供NOx的还原(U-SCR催化剂90’)和PM的收集(PF30)，所述工作温度范围包括如本文所述的典型环境车辆储存/起动温度和工作温度。如本文所述，被动再生和主动再生以及烟灰颗粒的氧化发生在有O2存在时。
在一个示例性实施例中，U-SCR催化剂90、90’的载体涂层包括表面涂有催化活性量(也就是足以催化所期望的化学反应的量)的普通金属催化剂的多孔陶瓷基体。合适的普通金属催化剂包括铜(Cu)或铁(Fe)，或它们的组合，包括它们的合金与化合物。多孔基体可包括任何合适的多孔基体。合适的多孔基体包括各种沸石，比如包括氧化铝的那些，包括各种水合硅酸铝。在铜催化剂的情况下，合适的沸石是一种已知的商品ZSM-5。在另一个示例性实施例中，载体涂层包括表面涂有催化活性量的普通金属催化剂的多孔陶瓷基体，其中普通金属催化剂包括钒，包括其合金与化合物，比如氧化钒(V2O5)。多孔基体可包括任何合适的多孔基体。合适的多孔基体包括二氧化钛，以及各种包括二氧化钛的沸石，以及氧化铝，包括各种水合硅酸铝。二氧化钛多孔基体还可包括钨和钼的氧化物。普通金属催化剂的使用允许不使用贵金属就实现NOx的转换。
U-SCR催化剂90、90’利用氨来还原NOx。在一个示例性实施例中，在U-SCR催化剂90、90’的上游通过引入尿素水溶液来提供尿素。在U-SCR催化剂90、90’上游足够远的距离处引入尿素，以允许尿素在排气流16中分解，从而在进入U-SCR催化剂90、90’之前形成氨。在一种有利的配置中，氨也在LNT催化剂88内产生，向下游行进到U-SCR催化剂90、90’之一。在该配置中，由于在LNT催化剂88中产生了氨所以需要减少尿素的量。U-SCR催化剂90、90’如上述那样在约356°F(180℃)的工作温度下开始起作用，可以更优选地在约482°F(250℃)到约1022°F(550℃)的范围内工作。
U-SCR催化剂90’和PF30包括两元催化剂并且被设置在壳体20内。它们可以设置在壳体20内形成的空腔93中(图2)，或者可替代地，可以设置在罐76中(图3-5)，罐76又设置在壳体20内，比如具有入口和出口的金属罐，或者其他，其被配置成提供支撑和引导排气流16进入U-SCR催化剂90’和PF30。空腔93或罐76可具有任何合适的形状或尺寸，包括具有圆柱形的那些。隔间还可包括附接设施，比如靠近隔间入口的圆柱形入口管和靠近出口的圆柱形出口管，用于使U-SCR催化剂90’和PF30与排气后处理系统12的排气管和/或其他部件流体联接。应当明白，两元催化剂(包括壳体20)，可以包含一个或多个便于两元催化剂、或排气后处理系统12、或控制系统32运行的附加排气部件，包括但不限于，各种气体传感器98(例如NOx)，或温度传感器100，压力传感器102，HC喷射器104或尿素喷射器106，或者其他。这些附加设施可特别有利地用于监视排气流16的特性，比如某些排气组分(例如，颗粒物或其他)的流量，这对于确定是否需要启动U-SCR催化剂90’或者PF30的再生是特别有利的。
排气后处理系统12包括排气部件，这些排气部件包括与发动机控制系统32(包括ECM34)信号通信的各种气体传感器98(例如NOx)或温度传感器100，压力传感器102，HC喷射器104或尿素喷射器106。气体传感器98，比如，NOx传感器，可工作以感测发动机10排出的排气并产生可与排气流16中NOx的浓度的参数值相关联的电信号，另外可工作以产生可与排气流16的空燃比参数值相关联的第二电信号，从中可确定氧气含量。可替代地，气体传感器98可包括虚拟传感装置，其中根据发动机运行工况确定排气流16中的NOx浓度，这是公知技术。温度传感器100可工作以确定系统12内的工作温度用于反馈和诊断。
排气后处理系统12可以包括用于在OC26的上游喷射受控量的HC的HC喷射器104或配给装置。一个示例性HC喷射器104包括燃料喷射器，比如柴油燃料喷射器，用于往排气流16中喷入柴油燃料。来自发动机10的燃料管路108将加压的燃料提供给HC喷射器104。HC喷射器104可操作地连接到发动机控制系统32，发动机控制系统32适于控制通常以车辆燃料的形式喷射到排气流16中的HC的正时和量(例如，质量流量)。可替代地，来自烃容器(未示出)或重整装置(未示出)的烃可被用于提供HC。
排气后处理系统12还包括尿素配给装置，比如尿素喷射器106，用于在U-SCR催化剂90、90’的上游通过管道114从尿素容器112中喷射受控量的尿素或氨作为还原剂。如本文所用的，尿素一词还可包括氨(NH3)作为还原剂的使用，因为尿素分解产生作为反应副产物的氨，而正是氨作为一种还原剂用于U-SCR催化剂90、90’中发生的催化反应。合适的尿素容器的例子是尿素箱。尿素配给装置110可操作地连接到发动机控制系统32，发动机控制系统32适于控制尿素喷入排气流16中的正时和量。当使用尿素作为还原剂时，喷射应当发生在距离U-SCR催化剂90、90’足够上游处，从而使得尿素在进入催化剂之前能够分解为氨。
发动机控制系统32优选包括分布式控制模块架构，其包括多个适于提供各种车辆系统(包括本文所述的动力系系统)的协同控制的控制模块。控制系统可工作以监视来自传感装置的输入，综合相关信息，以及执行算法来控制各种致动器，从而满足操作者的需要和实现控制目标，控制目标包括燃料经济性、排放、性能、驾驶性和硬件保护等参数。分布式控制器架构包括ECM34，以及用户界面(UI)116，其可操作地连接到其他装置并与其他装置信号通信，车辆操作者通常通过所述其他装置来控制或者指导车辆和动力系的运行。车辆操作者通过其来给UI 116提供输入的装置通常包括加速踏板、刹车踏板、变速器档位选择器以及车辆速度巡航控制器。每一个上述的控制模块和装置都和其他的控制模块、装置、传感器和致动器通过高速局域网(LAN)总线通信，所述总线总体上由标号118表示。LAN总线118允许在各种处理器、控制模块和装置之间进行控制参数和命令的结构化通信。采用的具体通信协议是特定于应用的。LAN总线118和合适的协议在前述控制模块和其他控制模块之间提供鲁棒的信息传递和多控制模块接口连接，所述其他控制模块提供的功能例如是防抱死制动、牵引控制以及车辆稳定性。
ECM34包括通过数据总线与易失储存器装置和非易失储存器装置进行信号连接、电连接的中央处理单元。ECM34可操作地附接到传感装置和其他输出装置，从而持续监视和控制发动机10和排气后处理系统12的运行，如所示那样。输出装置优选包括发动机的正确控制和运行所必要的子系统，包括，例如，进气系统，燃料喷射系统，火花点火系统(当采用火花点火发动机时，例如均质充气压缩点火发动机)，排气再循环(EGR)系统以及蒸发控制系统。发动机传感装置包括可工作以监视发动机运行、外部条件以及操作者需求的装置，并且通常通过线束信号附接到ECM34。
储存在非易失储存器装置中的算法由中央处理单元执行，并且可工作以监视来自传感装置的输入以及执行发动机控制和诊断例程从而使用预设的校准控制发动机的运行。使用ECM34来控制和诊断内燃发动机10的各方面运行情况对本领域技术人员来说是公知的。但是，ECM34可适于利用本文所述的排气排放系统12的独特优点，来在发动机10的各种工况下最大地减少NOx，同时在PF30的再生期间保持可接受的NOx减少水平。
当第一阀38或第二阀50包括电可控阀时，发动机控制系统32(包括ECM34)可以被用于信号通信以配置阀的位置并且限定第一工作模式、第二工作模式或第三工作模式。
在另一个示例性实施例中，本文所述的排气后处理系统12还可以可选地包括废热回收装置120，废热回收装置120与至少一个排气后处理装置14(包括OC26或PF30，或者两者)热耦合，从而给另一个或者第二车辆系统122提供热量。如图3-5所示，废热回收装置120可和OC26热耦合。由于排气后处理系统12中的OC26和发动机10密耦，所以其中的催化剂配置成快速地达到其工作温度并且随着发动机的冷起动而起燃，这样它就能通过在其中促进的放热反应而快速地给第二车辆系统122提供热量，通常可比其他可用于加热该系统的方式快得多地进行该操作。车辆系统122可以是任何车辆系统，但优选将是这样一种车辆系统122，即在该车辆系统中，车辆1、或发动机10或者系统122的工作性能可通过从OC26接收热量得到提高，特别是在系统122处于可能低至-40°F或更低的环境温度的冷起动条件下。可以和OC26热耦合的车辆系统122的实例包括发动机冷却剂系统123，发动机润滑系统124，传动系统126，电供给系统128，电存储系统130，液压系统132，燃料系统134或环境控制系统136，或者它们的组合。
废热回收装置120可以是任何合适的热回收装置。在一个示例性实施例中，废热回收装置120可包括和OC26进行热传送的热交换器138。如本文所用的，“热传送(thermal communication)”是指热量从一个装置或者位置流到另一个装置或者位置。例如，在OC26和热交换器138之间的热传送是指热量从OC26传送到热交换器138。通常，热传送采用导热材料，比如金属，来从排气流16中抽取热量，其中它可以进行交换以加热导热流体，所述导热流体可通过管道、管件、安装法兰、密封件、垫圈和其他结构和设施被传输，从而完成流体到第二车辆系统122的传送。可以采用任何合适的热交换器138，包括配置成和来自车辆系统122的流体直接交换热量的热交换器，以及配置成从另外的工作流体向来自车辆系统122的流体间接交换热量的热交换器，还包括配置成将另外的工作流体循环到车辆系统122从而向其提供热量的热交换器。所提供的热传送可以是一种受控制的传送，比如，例如，是可以在热耦合状态和热断开状态之间比如通过阀139来切换的热传送。可替代地，所传送的热量可被控制在范围是可用于传送的热量的0-100％的量。
如图3-5所示，排气后处理系统12还可包括排气后处理装置14，排气后处理装置14具有位于PF30下游的净化催化剂(clean-up catalyst)140，从而进一步改变排气流16并且除去或者转换那些不期望的排气成分，否则它们倾向通过其他排气处理装置14泄漏。净化催化剂140可包括还原催化剂，其包括第二SCR催化剂142或OC(包括第二OC144)，或者它们的组合，如图3-5所示，其中PF30可以在其下游端具有第二SCR催化剂142，在PF30和第二SCR催化剂142的下游具有独立的第二OC144。净化催化剂140，无论是第二SCR催化剂142还是第二OC144，可分别具有本文所述的SCR催化剂28和OC26的结构和组成，或者可具有不同的结构和组成。
虽然本发明参考示例性实施例进行了说明，但是本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下能做出各种改变且等同物可用于替换本发明的元件。另外，在不脱离发明本质范围的情况下可以做出很多改动以便使特定情况或材料与本发明的教导相适应。因此，本发明并不被限于作为本发明最佳实施方式而公开的特定实施例，而是本发明将包括所有落入本申请范围内的实施例。

Claims (17)

1. 一种用于具有双涡轮增压器的内燃发动机的密耦排气后处理系统，包括：
第一排气通道，包括能在第一位置和第二位置之间操作的第一阀，第一位置将第一排气通道内的排气流推送到氧化催化剂的入口，第二位置推送第二排气通道内的排气流；
流体联接到氧化催化剂出口的第三排气通道，第三排气通道包括能在第一位置和第二位置之间操作的第二阀；第一位置将第三排气通道内的排气流推送到颗粒过滤器的入口，第二位置推送排气流经过第四排气通道到达第二排气通道内的入口；
在第二排气通道内的入口下游流体联接到第二排气通道的第一涡轮增压器；
选择性催化还原催化剂，位于第一涡轮增压器下游并与第一涡轮增压器流体联接以从第一涡轮增压器接收排气流，并且位于颗粒过滤器上游并与颗粒过滤器流体联接从而给颗粒过滤器提供排气流；和
在第二阀下游流体联接到第三排气通道的第二涡轮增压器。
2. 权利要求1的密耦排气后处理系统，还包括壳体，其中，氧化催化剂、选择性催化还原催化剂和颗粒过滤器设置在该壳体内。
3. 权利要求2的密耦排气后处理系统，其中，第一排气通道、第二排气通道、第三排气通道和第四排气通道设置在壳体上或壳体内，或者它们的组合。
4. 权利要求1的密耦排气后处理系统，还包括发动机，其中，第一排气通道附接到发动机的排气口。
5. 权利要求1的密耦排气后处理系统，其中，氧化催化剂包括第一氧化催化剂和与第一氧化催化剂流体联接并位于其下游的第二氧化催化剂。
6. 权利要求1的密耦排气后处理系统，其中，第一涡轮增压器和第二涡轮增压器中的至少一个设置在壳体上。
7. 权利要求1的密耦排气后处理系统，其中，第一阀和第二阀的位置能够被可移动地配置为限定第一工作模式、第二工作模式和第三工作模式，其中，在第一工作模式下，第一阀处于第一位置，第二阀处于第二位置，排气流沿着第一路径通过氧化催化剂、第一涡轮增压器和选择性催化还原催化剂；在第二工作模式下，第一阀处于第二位置，第二阀处于第二位置，排气流沿着第二路径通过第一涡轮增压器、选择性催化还原催化剂和颗粒过滤器；和在第三工作模式下，第一阀处于第一位置，第二阀处于第一位置，排气流沿着第三路径通过氧化催化剂、第二涡轮增压器和颗粒过滤器。
8. 权利要求7的密耦排气后处理系统，其中，第一阀或第二阀或它们的组合包括电可控阀或者恒温可控阀，或者它们的组合。
9. 权利要求8的密耦排气后处理系统，其中，第一阀或第二阀之一是电可控阀，系统还包括控制器，该控制器和电可控阀信号通信并且将该系统配置成在第一工作模式、第二工作模式或第三工作模式下工作。
10. 权利要求1的密耦排气后处理系统，其中，选择性催化还原催化剂包括贫NOx捕集器或者尿素选择性催化还原催化剂，或者它们的组合。
11. 权利要求1的密耦排气后处理系统，其中，选择性催化还原催化剂包括与第一涡轮增压器流体联接的贫NOx捕集器和设置在颗粒过滤器上的尿素选择性催化还原催化剂。
12. 权利要求1的密耦排气后处理系统，还包括发动机和壳体，其中，第一排气通道与发动机的排气口流体联接，其中，氧化催化剂、选择性催化还原催化剂和颗粒过滤器设置在壳体内，第一排气通道、第二排气通道、第三排气通道和第四排气通道设置在壳体内或壳体上，或者它们的组合。
13. 权利要求12的密耦排气后处理系统，还包括与氧化催化剂热耦合以给车辆系统提供热量的废热回收装置，所述车辆系统包括发动机冷却剂系统、发动机润滑系统、传动系统、电供给系统、电存储系统、液压系统、燃料系统或环境控制系统，或者它们的组合。
14. 权利要求13的密耦排气后处理系统，其中，废热回收装置是热交换器。
15. 权利要求13的密耦排气后处理系统，其中，氧化催化剂和所述车辆系统的热耦合能在热耦合状态和热断开状态之间切换。
16. 权利要求1的密耦排气后处理系统，还包括颗粒过滤器下游的净化催化剂。
17. 权利要求16的密耦排气后处理系统，其中，净化催化剂包括第二氧化催化剂或第二选择性催化还原催化剂，或者它们两者。
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9120489B2 (en) * 2011-06-03 2015-09-01 General Electric Company Systems and methods for an engine
US9404448B2 (en) 2011-06-03 2016-08-02 General Electric Company Systems and methods for an engine
DE102011111590A1 (de) 2011-08-25 2013-02-28 Volkswagen Aktiengesellschaft Abgasbehandlungseinrichtung, Verfahren zur Aufbereitung von Abgas und Kraftfahrzeug
DE102012000591A1 (de) 2012-01-14 2013-07-18 Daimler Ag Motorblock-Anordnung mit einem Abgassystem
CN102588051B (zh) * 2012-02-29 2013-11-27 长城汽车股份有限公司 一种双涡轮增压发动机的废气后处理系统
US9003792B2 (en) * 2012-04-05 2015-04-14 GM Global Technology Operations LLC Exhaust aftertreatment and exhaust gas recirculation systems
DE102012206381B4 (de) * 2012-04-18 2019-07-25 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Steuerung einer Registeraufladung einer Brennkraftmaschine mit einem Motor und einer Abgas-Turboaufladegruppe und mit einem Getriebe, Steuereinrichtung und Brennkraftmaschine
DE102012019951A1 (de) * 2012-10-11 2014-04-17 Man Diesel & Turbo Se Vorrichtung zum Einbringen einer Flüssigkeit in einen Abgasstrom und Abgasnachbehandlungssystem
JP6281324B2 (ja) * 2014-03-05 2018-02-21 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US9482135B2 (en) 2014-08-11 2016-11-01 Cummins Emission Solutions, Inc. Dual fuel diesel oxidation catalyst with removable catalysts
FR3025725B1 (fr) * 2014-09-15 2019-05-24 Psa Automobiles Sa. Procede de depollution des oxydes d'azote
US9593619B2 (en) * 2015-05-28 2017-03-14 Ford Global Technologies, Llc Exhaust system
US9995228B2 (en) 2016-03-08 2018-06-12 Ford Global Technologies, Llc Engine exhaust system
DE102016223730A1 (de) * 2016-11-30 2018-05-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug mit dem Antriebssystem
DE102018104588B4 (de) 2018-02-28 2022-07-07 Tenneco Gmbh Abgasreinigungseinheit, Abgasreinigungssystem und Verfahren zum Reinigen
DE102019207917A1 (de) * 2019-05-29 2020-12-03 Ford Global Technologies, Llc Motoranordnung mit stirnseitig angeordnetem Lader und doppelwandiger Abgasnachbehandlungseinrichtung
DE102019207912B4 (de) * 2019-05-29 2021-06-10 Ford Global Technologies, Llc Motoranordnung mit stirnseitig angeordnetem Lader
CN112412590B (zh) * 2020-11-21 2021-08-27 山东艾泰克环保科技股份有限公司 一种汽车用防尿素冷冻结晶的集成式尿素箱
CN113047930B (zh) * 2021-04-13 2022-04-08 河南科技大学 Dpf再生降温装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005029322A1 (de) * 2005-06-24 2006-12-28 Behr Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Rückführung und Kühlung von Abgas für eine Brennkraftmaschine
CN101550892A (zh) * 2008-04-03 2009-10-07 通用汽车环球科技运作公司 用于内燃机的模块化排气再循环冷却

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3557928B2 (ja) * 1998-12-22 2004-08-25 トヨタ自動車株式会社 リーンＮＯｘ触媒を有する内燃機関
DE102007060142B4 (de) * 2007-12-13 2010-09-09 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn Steuerverfahren zur zeitlichen Erhöhung der Abgastemperatur

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005029322A1 (de) * 2005-06-24 2006-12-28 Behr Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Rückführung und Kühlung von Abgas für eine Brennkraftmaschine
CN101550892A (zh) * 2008-04-03 2009-10-07 通用汽车环球科技运作公司 用于内燃机的模块化排气再循环冷却

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2000-186531A 2000.07.04

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Publication number Publication date
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