CN102449280A - 带有温度控制的排气后处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车辆排放控制系统(300)，该车辆排放控制系统被构造成以可操作方式接收来自燃烧发动机(110)的排气，并且该车辆排放控制系统包括：EATS(120)，该EATS(120)被构造成以可操作方式清洁所接收的排气；燃烧器单元(130)，该燃烧器单元(130)被构造成在把所接收到的排气提供给排气后处理系统(120)之前先将该排气以可操作方式加热到预定温度；以及泵单元(140)，该泵单元(140)被构造成向燃烧器单元(130)以可操作方式提供将在加热过程中由燃烧器单元(130)使用的空气。泵单元(140)被构造成由排气以可操作方式驱动，并且燃烧器单元(130)布置在泵单元(140)上游，从而，来自燃烧器单元(130)的排气被以可操作方式提供给泵单元(140)以驱动该泵单元(140)。

Description

带有温度控制的排气后处理系统
技术领域
本发明涉及如下一种布置结构和方法，其用于在把来自燃烧发动机的排气提供给排气后处理系统进行清洁之前控制所述排气的温度。
背景技术
目前用于汽车的排放控制法规通常将要求使用包括各种排放清洁单元的排气后处理系统(EATS)。因此，最现代的汽车、至少重型车辆利用EATS来清洁车辆发动机的排气。EATS的排放清洁单元例如可以是能对车辆发动机运行期间产生的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)进行转化的各种催化剂。其它排放清洁单元可以是各种过滤器，例如被设计成从排气等中去除特定物质或碳烟等的颗粒过滤器。
配备有柴油发动机的车辆提供了增加燃料经济性的益处。然而，例如由于排气中的高含氧量，对这种发动机的NOx排放的控制是复杂的。在这方面，所谓的选择性催化还原(SCR)催化剂是通常为了实现高NOx转化效率而在现代ETAS中使用的、众所周知的排放清洁单元。在操作期间，优选将SCR的温度维持在某个工作温度下。该工作温度例如可以在大约250℃-400℃的区间内，例如为大约300℃。然而，该工作温度可以随着所使用的具体SCR而变化。如果温度太低，则SCR将没有效果或不那么有效。如果温度太高，则SCR可能失效。
在现代ETAS中通常使用的另一种众所周知的排放清洁单元是所谓的柴油氧化催化剂(DOC)。典型的DOC可以使一氧化碳(CO)、气相碳氢化合物(HC)、以及柴油颗粒的有机馏分(SOF)氧化。
通常，DOC在低排气温度下趋向于表现出极小的活性或者无任何活性，但随着温度增加，CO、HC和SOF的氧化率也是如此。
在现代ETAS中通常使用的又一种众所周知的排放清洁单元是所谓的柴油颗粒过滤器(DPF)。通常，DPF使用一种过程，由此，排气中的一氧化氮(NO)被氧化成二氧化氮(NO2)，并且过滤器上的颗粒物质(PM)在最高达400℃的温度下燃烧。然而，用于从DPF中清除所积聚的PM的、可能的DPF再生可能需要高达600℃或更高的温度，以燃烧DPF中积聚的PM。
当然，现代EATS可以包括除了上述排放清洁单元以外的其它排放清洁单元，包括上述排放清洁单元的变体。
来自燃烧发动机的排气的温度实际上可以是变化的。例如，重型柴油发动机可以在高负载和/或高速下产生超过500℃的排气。另一方面，在怠速状况和/或低负载状况下和/或在低速下和/或在冷起动时，排气的温度可以非常低。实际上，排气的温度可以有时可降至低于200℃，或甚至低于150℃。因此，来自燃烧发动机的排气的温度例如可以在150℃到500℃或更大的区间内改变。
根据上述内容，应该清楚，来自燃烧发动机的排气的温度有时可能处在典型SCR的250℃-400℃的工作温度区间以外。排气的温度还可以在典型DOC的工作温度以外，因为在处于200℃或150℃或者低于200℃或150℃的低温下，DOC趋向于表现出极小的活性或者无任何活性。另外，排气的温度可能低于DPF所需的运行温度(例如对于600℃以上的再生)，因为排气的最高温度可能不超过500℃。
发明内容
鉴于上述情形，存在着对如下的有效布置结构和有效方法的需求：其用于在把来自燃烧发动机的排气提供给EATS进行清洁之前控制所述排气的温度。还存在着对如下的有效布置结构和有效方法的需求：其用于控制被提供给EATS内的不同排放清洁单元的排气的温度。
根据本发明的第一实施例的、涉及一种被构造成以可操作方式接收来自燃烧发动机的排气的车辆排放控制系统，已经实现了上述改进和/或优点中的至少一个。该排放控制系统包括：EATS，该EATS被构造成以可操作方式清洁所接收的排气；燃烧器单元，该燃烧器单元被构造成在把所接收到的排气提供给排气后处理系统之前先将该排气以可操作方式加热到预定温度；以及泵单元，该泵单元被构造成以可操作方式向燃烧器单元提供将在燃烧器单元内的加热过程中由该燃烧器单元使用的空气。该泵单元被构造成由排气以可操作方式驱动，并且该燃烧器单元布置在所述泵单元的上游，从而，来自该燃烧器单元的排气被以可操作方式提供给泵单元，以驱动该泵单元。
根据本发明的第二实施例的、涉及一种用于在排气后处理系统中控制从燃烧发动机接收的排气的温度的方法，已经实现了上述改进和/或优点中的至少一个，该排气后处理系统被构造成清洁所接收到的排气。该方法包括以下动作：从燃烧发动机接收排气；在把所接收到的排气提供给排气后处理系统之前，先在燃烧器单元中将所接收到的排气加热到预定温度；使用泵单元向燃烧器单元提供用于燃烧器单元中的加热过程的空气；以及利用来自该燃烧器单元的排气来驱动所述泵单元。
根据本发明的以下详细描述，将会清楚本发明进一步的优点及其实施例。
应该强调，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprises)/包括(comprising)”被视为规定所述特征、整数、步骤或者构件的存在，但并不排除一个或者多个其它特征、整数、步骤、构件或者其组的存在或者添加。
还应该强调，在本说明书中描述的例示方法的步骤并不必要以它们出现的次序执行。而且，在不偏离本发明的范围的情况下，与在这里所述的步骤相比，本说明书中描述的例示方法的实施例可以包括更少的步骤或者附加的步骤。
附图说明
图1是根据本方案的一个实施例的车辆排放控制系统100的概略示意；
图2是根据本方案的另一实施例的车辆排放控制系统200的概略示意；
图3是根据本方案的另一实施例的车辆排放控制系统300的概略示意；
图4是根据本方案的另一实施例的车辆排放控制系统400的概略示意；
图5是根据本方案的另一实施例的车辆排放控制系统500的概略示意；
图6是包括涡轮驱动式压缩机142的泵单元120的实施例的内部特征的概略示意；
图7是向EATS 120的排放清洁单元124中提供冷却空气的实施例的概略示意；
图8是示意根据本发明的一个实施例的例示方法的概略流程图。
具体实施方式
图1是根据本方案的一个实施例的排放控制系统100的概略示意图，该排放控制系统100被构造成接收来自燃烧发动机110的排气。排放控制系统100包括EATS 120，该EATS 120被构造成以可操作方式清洁从发动机110接收到的排气。排放控制系统100设置有：燃烧器单元130，该燃烧器单元130被构造成在把所接收到的排气提供给EATS 120之前先将该排气以可操作方式加热到预定温度；以及泵单元140，该泵单元140被构造成以可操作方式向燃烧器单元130提供将在燃烧器单元130中的加热过程中由该燃烧器单元130使用的空气。通常，泵单元140被构造成由排气以可操作方式驱动。燃烧器单元130布置在泵单元140的上游，从而，来自燃烧器单元130的排气被以可操作方式提供给泵单元140，以驱动该泵单元140。
使用在把来自发动机110的排气提供给EATS 120之前先加热该排气的单独燃烧器单元130是有利的，因为能够更精细地控制EATS120的温度。使用向燃烧器单元130提供空气的单独泵单元140具有如下优点：即，能够在不给车辆和/或车辆发动机110的其它部件(例如发动机110的空气压缩机或涡轮增压器)带来负担的情况下向燃烧器单元130提供空气。将燃烧器单元130布置在泵单元140上游以便从燃烧器单元130向泵单元140提供已加热的排气从而驱动所述泵单元140也是有利的，因为能够使用来自燃烧器单元130的、已加热的排气中的能量来驱动所述泵单元140，即能够使用由燃烧器单元130增加的能量来驱动所述泵单元140。这使得燃烧器单元130和泵单元140成为自支持系统。当向燃烧器单元130提供除了可以在或者可以不在来自燃烧发动机110的排气中残留的燃料之外的外部燃料时，这种情形尤为显著。因此，以此方式，泵单元140的驱动将不对车辆和/或车辆发动机110的其它部件带来负担或者将至少是较轻的负担。
优选的是，燃烧发动机110是柴油发动机等。然而，对于本方案的实施例而言，该燃烧发动机的具体种类不是关键性的，只要来自相关发动机的排气得益于被供应到带有燃烧器单元130的EATS 120，该燃烧器单元130被构造成在所接收到的排气被提供给EATS 120之前以可操作方式加热气体。在此分别参考图1、图2、图3、图4、图5讨论的所有排放控制系统100、200、300、400、500中，燃烧发动机110可以是相同或类似的。
EATS 120被构造成以可操作方式清洁来自燃烧发动机110的排气。在这方面，EATS 120可以设置有被构造成清洁来自燃烧发动机110的排气或类似排气的各种排放控制单元。如上文在背景技术部分中描述的，EATS 120例如可以包括：SCR单元和/或DOC单元和/或DPF单元中的一种或几种。当然，另外或可替代地，EATS 120可以包括具有与现在述及的排放清洁单元相同或类似功能的其它排放清洁单元，包括现在述及的排放清洁单元的变体。另外或可替代地，EATS 120可以包括具有与现在述及的排放清洁单元的功能不同的其它功能的其它排放清洁单元。在此分别参考图1、图2、图3、图4、图5讨论的所有排放控制系统100、200、300、400、500中，EATS 120可以是相同或类似的。
燃烧器单元130被构造成：在把所接收到的排气提供给EATS 120之前，以可操作方式加热所接收到的排气。对于本方案的实施例而言，该燃烧器的具体种类不是关键性的，只要燃烧器单元130中的加热过程能够释放足够的能量来加热从燃烧发动机110接收的排气，例如将所接收到的排气从低于100℃、或者低于150℃或200℃的温度加热到高于200℃、或高于250℃、或高于300℃、或高于350℃、或高于400℃、或高于450℃、或者高于500℃的温度。燃烧器单元130中的该加热过程可以是燃料和氧气之间的释放热量的任何适当的反应。感兴趣的燃料可以包括处于气相、液相或固相的有机化合物(尤其是碳氢化合物)。在燃烧发动机110是柴油发动机的情形中，优选的是，被提供给燃烧器单元130的燃料是柴油，但显然也可以想到其它燃料。在此分别参考图1、图2、图3、图4、图5讨论的所有排放控制系统100、200、300、400、500中，燃烧器单元130可以是相同或类似的。
泵单元140被构造成以可操作方式向燃烧器单元130提供在燃烧器单元130中的加热过程中将由该燃烧器单元130使用的空气。对于本方案的实施例而言，该泵单元的具体种类不是关键性的，只要泵单元140能够泵送和/或压缩空气，并且只要泵单元140被构造成由排气(例如从发动机110接收的排气和来自燃烧器单元130的排气)以可操作方式驱动即可。如图5可见，泵单元140例如可以包括涡轮驱动式压缩机142，该涡轮驱动式压缩机142被构造成由来自燃烧器单元130的排气以可操作方式驱动，以便对空气进行压缩并将空气泵送到燃烧器单元130中，用于燃烧器单元130中的加热过程。在本方案的实施例中，泵单元140还可以构造成：将空气(例如燃烧器单元130并不需要的过剩空气)提供到EATS 120的排放清洁单元中，以冷却相关的排放清洁单元。该排放清洁单元例如可以是在EATS 120中布置在排气过滤器单元122形式的排放清洁单元下游的催化剂单元124。在从泵单元140到EATS 120的空气流中，可以布置有过剩空气阀163，以调节从泵单元140提供给EATS 120的空气的量。如图1中概略示意的，优选的是，空气从空气进口142提供给泵单元140。空气进口142例如可以与向燃烧发动机110提供空气的普通空气进口相同，或者它可以是被构造成向泵单元140供应空气的单独的空气进口。泵单元140使得空气从空气进口142流动到泵单元140并从泵单元140流动到燃烧器130。这优选通过泵单元140对空气加压来实现，即，使得对该泵单元140下游的空气进行推动的压力增加，从而导致抽吸所述泵单元140上游的空气的压力减小。如图1中概略示意的，通过例如管道和/或导管等形式的某些适当的流道布置结构，空气可以从空气进口流到泵单元140并从泵单元140流到燃烧器130。分别在图1、图2、图3、图4、图5中的排放控制系统100、200、300、400、500中，空气的流动通常由细箭头示意。在这里分别参考图1、图2、图3、图4、图5讨论的所有排放控制系统100、200、300、400、500中，泵单元140可以是相同或类似的。
如图1可见，排放控制系统100的燃烧器单元130和泵单元140两者均布置在EATS 120的上游。还可以看到，排放控制系统100包括气体引导布置结构180a(图1中阴影部分)，该气体引导布置结构180a被构造成将全部或几乎全部排气从发动机110以可操作方式引导到燃烧器单元130以进行加热，然后把已加热的气体从燃烧器单元130引导到泵单元140以驱动该泵单元140。已加热的气体然后从泵单元140提供给EATS 120以进行清洁。优选地，在把已加热的气体提供给EATS120之前，使该已加热的气体返回到从发动机110到EATS 120的排气主流中。该主流在图1中由粗箭头示意。如图1中概略示意的，可以使用例如管道和/或导管等形式的某些适当的流道布置结构，来使排气从发动机110流到燃烧器单元130，从燃烧器130流到泵单元140并从泵单元140流到EATS 120。对于图1中的主流和经过气体引导布置结构180a的排气流而言，这是相同的。
在排放控制系统100中将燃烧器单元130和泵单元140两者均布置在EATS 120上游的一个优点是：由来自泵单元140的压缩空气和/或来自燃烧器单元130中的加热过程的能量引起的、该EATS 120中的可能的压力增大可以至少部分地被燃烧器单元130下游布置的泵单元140吸收。泵单元140存在于从燃烧器单元130到EATS 120的、已加热的排气的主流中也将引起压降。另外，利用来自燃烧器单元130的已加热的气体来驱动所述泵单元140将减少从燃烧器单元130提供给EATS 120的已加热气体中的能量，这也引起压降。因此，如排放控制系统100中那样，通过将燃烧器单元130和泵单元140两者均布置在EATS 120上游，可以减小或避免由燃烧器单元130和/或泵单元140引起的、该EATS 120中的压力增大。另外，在排放控制系统100中，由燃烧器单元130产生的全部或几乎全部热能均被提供给泵单元140，以驱动该泵单元140。然而，排放控制系统100中的缺陷在于：利用来自燃烧器单元130的已加热的排气来驱动所述泵单元140会在从燃烧器单元130提供给EATS 120的排气中引起温度下降。因此，燃烧器单元130的加热效率降低了。另外，燃烧器单元130和泵单元140两者均布置在从车辆发动机110到EATS 120的排气主流中。特别地，当不需要燃烧器单元130加热来自发动机110的排气时，这在排气主流中引起了不必要的障碍。
在图2所示的排放控制系统200中，已经减少或避免了排放控制系统100的至少一部分缺陷。排放控制系统200基本上与排放控制系统100相同。然而，排放控制系统200包括气体引导布置结构180b(图2中阴影部分)，该气体引导布置结构180b被构造成：在不经过燃烧器单元130的情况下，将全部或几乎全部排气从发动机110以可操作方式引导到泵单元140以驱动该泵单元140，然后从泵单元140引导到EATS 120以用于清洁。换言之，来自发动机110的排气未提供给燃烧器单元130进行加热。而是，来自发动机110的排气间接地被提供到从发动机110到EATS 120的排气主流中的、来自燃烧器单元130的排气加热。在图2中，该主流由粗箭头示意。这减小了排气主流中的障碍。如图2可见，这使得能够将燃烧器单元130布置在从发动机110到EATS 120的排气主流之外。因此，在排放控制系统200中，不存在会在从发动机110到EATS 120的排气主流中形成障碍的燃烧器单元130。然而，尽管图2中的气体引导布置结构180b绕过燃烧器单元130并将排气从燃烧发动机110直接引导到泵单元140，但它仍将泵单元140布置在从车辆发动机110到EATS 120的排气主流中。因此，在从发动机110到EATS 120的排气的正常流中，泵单元140将仍然是一种障碍。
在图3所示的排放控制系统300中，已经减少或避免了排放控制系统100、200的至少一部分缺陷。排放控制系统300基本上与排放控制系统100、200相同，例如燃烧器单元130和泵单元140两者均布置在排气后处理系统120的上游。然而，也存在某些差别。
如图3可见，排放控制系统300包括气体引导布置结构150a(图3中阴影部分)，所述气体引导布置结构150a被构造成：把来自发动机110的排气的一部分以可操作方式引导到燃烧器单元130和泵单元140。这并不排除该气体引导布置结构150a有时可以不将任何排气或将全部或几乎全部排气从发动机110引导到所述燃烧器单元和泵单元140，如下文将进一步详述的。优选地，从来自发动机110到EATS 120的排气的主流中将排气引导到燃烧器单元130和泵单元140。在图3中，排气的主流由粗箭头示意。来自发动机110的排气在燃烧器单元130中被加热，然后，已加热的气体经由气体引导布置结构150a提供给泵单元140以驱动该泵单元104，并且从泵单元140提供给EATS 120以进行清洁。优选地，使已加热的气体在其被提供给EATS 120之前返回到排气主流。如图3中概略示意的，可以使用例如管道和/或导管等形式的某些适当的流道布置结构来使排气从燃烧发动机110流到EATS120，以及从燃烧发动机110流到燃烧器单元130，从燃烧器130流到泵单元140并从泵单元140流动到EATS 120。对于图3中的主流和经过气体引导布置结构150a的排气流而言，这是相同的。如图3可见，优选的是，燃烧器单元130和泵单元140布置在气体引导布置结构150a的流道中。
在继续描述之前，应该指出，如将在下文进一步解释地，图4和图5所示的实施例包括用于泵单元140的第一气体引导布置结构以及用于燃烧器单元130的第二气体引导布置结构。由于现在讨论的气体引导布置结构150a服务于燃烧器单元130和泵单元140这两者，所以在此方面，它可以被视为第一和第二气体引导布置结构两者。
现在讨论的气体引导布置结构150a还可以包括泵阀门布置结构152a，所述泵阀门布置结构152a被构造成以可操作方式调节从燃烧发动机110提供给泵单元140的一部分排气。这里，泵阀门布置结构152a还被构造成以可操作方式调节从燃烧发动机110提供给燃烧器单元130的一部分排气，因此，阀门布置结构152a可以替代地称为燃烧器阀门布置结构。通过调节该泵阀门布置结构152a，能够改变从发动机110提供给燃烧器单元130和泵单元140的排气的一部分。例如，如果不需要对来自发动机110的排气进行加热，则阀门布置结构152a可以全开，以便使尽可能多的排气能够在主流中从发动机110流到EATS 120，并且尽可能少地经过该气体引导布置结构150a的流道。另一方面，例如在发动机110冷起动时，可能需要对来自发动机110的排气进行额外加热。则优选可以关闭或几乎关闭阀门布置结构152a，以便使尽可能多的排气能够流经气体引导布置结构150a的流道和燃烧器单元130并且尽可能少地经过从发动机110到EATS 120的排气主流。
排放控制系统300的优点类似于上文描述的排放控制系统100、200的优点。例如，其共有的特征在于，该燃烧器单元130和泵单元140布置在EATS 120上游，这意味着：由泵单元140和/或燃烧器单元130引起的、该EATS 120中的可能的压力增大可以被泵单元140吸收。另一共有的优点在于，由燃烧器单元130产生的全部或几乎全部热能均被提供给泵单元140以驱动该泵单元140。排放控制系统100、200、300的缺陷也是类似的。例如，其共有的缺陷在于，利用来自燃烧器单元130的已加热的排气来驱动所述泵单元140会在从燃烧器单元130提供给EATS 120的排气中引起温度下降。然而，与排放控制系统100、200相比，排放控制系统300的一个优点在于：燃烧器单元130和泵单元140两者均未布置在从发动机110到EATS 120的排气主流中。而是，燃烧器单元130和泵单元140布置在气体引导布置结构150a的流道中。因此，燃烧器单元130和泵单元140将不会在从发动机110到EATS 120的排气主流中引起任何障碍。
图4所示的排放控制系统400基本上与上文讨论的排放控制系统300相同。然而，排放控制系统400包括两个单独的气体引导布置结构150b和160a(图4中阴影部分)。
第一气体引导布置结构150b被构造成：仅把来自发动机110的一部分排气以可操作方式引导到泵单元140，以驱动该泵单元104。这并不排除气体引导布置结构150b有时可以不将任何排气或者将全部或几乎全部排气从发动机110引导到泵单元140。优选的是，排气被气体引导布置结构150b从从发动机110流动到EATS 120的排气主流中引导到泵单元140，然后被再次从泵单元140提供给主流，从而进一步被输送到EATS 120以进行清洁。在图4中，气体的主流由粗箭头示意。应该指出，燃烧器单元130布置在泵单元140的上游。由此，当启动该燃烧器单元140中的加热过程时，从所述主流中引导到泵单元140的一部分排气由燃烧器单元130加热。如图4中概略示意的，可以使用例如管道和/或导管等形式的某些适当的流道布置结构来使排气从发动机110流到EATS 120，以及从发动机110流到泵单元140并从泵单元140流到EATS 120。对于图4中的主流和经过气体引导布置结构150a的排气流而言，这是相同的。如图4可见，泵单元140布置在第一气体引导布置结构150b的流道中。
另外，第一气体引导布置结构150b可以包括泵阀门布置结构152b，所述泵阀门布置结构152b被构造成以可操作方式调节从发动机110提供给泵单元140的一部分排气。优选的是，阀门布置结构152b在排气主流中布置在位于泵单元140的进口下游但在泵单元140的出口上游的位置。如果在启动之后，燃烧器单元130尚未达到其全部加热能力，则例如可以使用阀门布置结构152b将排气的更大部分从发动机110引导到泵单元140以驱动该泵单元140。一旦来自发动机110的排气的温度由于被燃烧器单元130加热而变得更热，泵单元140就可以需要来自发动机110的较少的一部分排气。然后，可以相应地致动该气体引导布置结构150b。实际上，如果不需要对来自发动机110的排气进行任何加热且因此不需要任何空气泵送效果，则阀门布置结构152b可以全开，以便使尽可能多的排气能够在主流中从发动机110流到EATS 120，并且尽可能少地流经气体引导布置结构150b的流道。
排放控制系统400的第二气体引导布置结构160a被构造成把来自发动机110的一部分排气以可操作方式引导到燃烧器单元130。这并不排除该气体引导布置结构160a有时可以不将任何排气或者将全部或几乎全部排气从发动机110引导到燃烧器单元130。优选的是，排气被从从发动机110流动到EATS 120的排气主流中引导到燃烧器单元130。来自发动机110的排气在燃烧器单元130中被加热，然后，已加热的气体经由气体引导布置结构160a从燃烧器单元130提供给主流，从而被进一步输送到EATS 120以进行清洁。如图4中概略示意的，可以使用例如管道和/或导管等形式的某些适当的流道布置结构来使排气从主流中流到燃烧器单元130并从燃烧器单元130再次返回该主流。如图4可见，燃烧器单元130布置在第二气体引导布置结构160a的流道中。
另外，第二气体引导布置结构160a可以包括燃烧器阀门布置结构162a，所述燃烧器阀门布置结构162a被构造成以可操作方式调节从发动机110提供给燃烧器单元130的一部分排气。优选的是，阀门布置结构162a在排气主流中布置在位于燃烧器单元130的进口下游但在燃烧器单元130的出口上游的位置。如果不需要对来自发动机110的排气进行任何加热，则阀门布置结构162a可以全开，以便使尽可能多的排气能够在主流中从发动机110流到EATS 120，并且尽可能少地流经气体引导布置结构160a的流道。另一方面，当需要对来自发动机110的排气进行额外加热时，例如在发动机110冷起动时，则优选可以关闭或几乎关闭该阀门布置结构162a，以便使尽可能多的排气能够流经气体引导布置结构160a的流道和燃烧器单元130的流道，并且尽可能少地经过从发动机110到EATS 120的排气主流。
排放控制系统400的优点与之前描述的排放控制系统300的优点相同或类似。然而，与在排放控制系统300中使用的单个阀门布置结构150a相比，在排放控制系统400中，使用泵阀门布置结构150b和燃烧器阀门布置结构160a提供了更大的灵活性。
图5所示的排放控制系统500基本上与上文讨论的排放控制系统400相同。特别地，排放控制系统500包括与排放控制系统400相同的气体引导布置结构150b和160a(图5中阴影部分)。然而，第一气体引导布置结构150b布置在EATS 120下游，而非如排放控制系统400中那样布置在EATS 120上游。尽管如此，第一气体引导布置结构150b仍然构造成以与排放控制系统400中相同的方式把来自燃烧发动机110的排气的一部分以可操作方式引导到泵单元140。然而，在来自发动机110的排气到达第一气体引导布置结构150b之前，可能在被布置于EATS 120上游的燃烧器单元130加热之后，来自发动机110的排气现在已经流经EATS 120。因此，这里优选的是，排气被气体引导布置结构150b从经由EATS 120从发动机110流动的排气主流中引导到泵单元140，然后从泵单元140再次提供给EATS 120下游的主流。在图5中，气体的主流由粗箭头示意。
在排放控制系统500中、将燃烧器单元130布置在EATS 120上游并将泵单元140布置在EATS 120下游的缺陷在于：由于从泵单元140进给到燃烧器单元130的压缩空气和来自燃烧器单元130中的加热过程的能量而引起的、该EATS 120中的可能的压力增大将不会象燃烧器单元130和泵单元140二者均布置在EATS 120上游的、以其它方式布置的排放控制系统100、200、300、400中那样被泵单元140吸收。然而，与排放控制系统100、200、300、400相比，排放控制系统500的一个优点在于：来自燃烧器单元130的已加热的排气将总是被提供给EATS 120而不经过泵单元140。在其它排放控制系统100、200、300、400中，来自燃烧器单元130的已加热气体的至少一部分将总是通过泵单元140，这将在从燃烧器单元130提供给EATS 120的排气中引起温度下降。
燃烧器130、泵140和各种阀门布置结构152a、152b、152c、162a、162b的操作可以由软件控制，该软件被编程到位于相关车辆内的某一或多个适当位置处的电子控制单元(ECU)170的存储器等中。ECU 170和进出该ECU 170的信号路径以及由它控制的硬件设备能够被考虑为形成该车辆内包括的数据网络。为了本文和附图简洁起见，假设同一个ECU 170可以构造成以可操作方式连接并以可操作方式控制上述排放控制系统100、200、300、400、500中的任一个。然而，绝对没有排除这些排放控制系统100、200、300、400中的每一个均可以设置有其自身的特定ECU，该ECU被构造成仅仅以可操作方式控制相关的排放控制系统100、200、300、400或500。
现在关注于示意了本方案的实施例的操作的、图8所示的流程图。本方案的实施例的操作对于被构造成对从燃烧发动机110接收的排气进行清洁的EATS 120中的温度进行控制。优选的是，实施例的操作由用于控制在此描述的各种布置结构等的ECU 170来执行。
动作S1
在此动作S1中，EATS 120从燃烧发动机110接收排气。这能够以上述的任何方式来实现，例如涉及从发动机110到EATS 120的排气主流和/或涉及各种气体引导布置结构和/或阀门布置结构等。
动作S2
在这个动作S2中，在把从发动机110接收到的排气提供给EATS120之前，将该排气在燃烧器单元130中加热到预定温度。例如可以基于EATS 120的排放清洁单元所需的工作温度、例如通过在图7中被示为EATS 120的排放清洁单元的DPF 122或SCR 124所需的工作温度来设定该预定温度。还可以基于EATS 120的排放清洁单元例如DPF122所需的某种再生等来设定该预定温度。当然，也能以任何其它适当的方式来设定该预定温度。另外，该预定温度可以是固定的，或者它例如可以根据EATS 120和/或燃烧发动机110的不同工作状况而在EATS120的操作期间连续变化。为了能够确定来自发动机110的排气是否已经被燃烧器单元130加热到预定温度，排放控制系统100、200、300、400、500例如可以使用布置在适当位置处、例如布置在EATS 120的进口处或此进口附近的温度测量装置(图中未示出)。该温度测量装置例如可以构造成：在已加热的排气进入EATS 120之前，以可操作方式告知该ECU 170关于该排气的当前温度。
动作S3
在这个动作S3中，从泵单元140向燃烧器单元130提供空气，以用于燃烧器单元130中的加热过程。这可以根据上文描述的任何方式来实现，例如涉及空气进口和/或某种适当的流道布置结构等。
动作S4
在这个动作S4中，利用来自燃烧器单元130的排气来驱动所述泵单元140。这里应该强调，泵单元140可以单独地被来自燃烧器单元130的排气驱动，或者被还包括已由燃烧器单元130加热的来自燃烧发动机110的排气的、来自燃烧器单元130的排气来驱动。在这两种情形中，泵单元140均被来自燃烧器单元130的一定量的排气驱动。
本方案的其它实施例的操作可以包括以下操作：
把来自燃烧发动机110的一部分排气引导到泵单元140，以驱动该泵单元140。
调节从燃烧发动机110提供给泵单元140的所述一部分排气。
把来自燃烧发动机110的一部分排气引导到燃烧器单元140，以进行加热。
调节从燃烧发动机110提供给燃烧器单元140的所述一部分排气。
把所接收到的、由燃烧器单元130加热的排气从燃烧器单元130提供给布置在燃烧器单元130和泵单元140下游的EATS 120。
把所接收到的、由燃烧器单元130加热的排气从燃烧器单元130提供给布置在燃烧器单元130下游但在泵单元140上游的EATS 120。
将空气从泵单元140提供到EATS 120的排放控制单元124中，以便冷却该排放控制单元124。
该排放清洁单元124可以是在EATS 120中布置在排放清洁催化剂单元122(例如SCR)下游的排气过滤器单元(例如DPF)。
现在已经参考例示实施例描述了本发明。然而，本发明不限于在此描述的实施例。而是，本发明的全部范围仅由所附权利要求的范围决定。

Claims (19)

1.一种车辆排放控制系统(100、200、300、400、500)，所述车辆排放控制系统被构造成以可操作方式接收来自燃烧发动机(110)的排气，并且所述车辆排放控制系统包括：排气后处理系统(120)，所述排气后处理系统(120)被构造成以可操作方式清洁所接收到的排气；燃烧器单元(130)，所述燃烧器单元(130)被构造成在把所接收到的排气提供给所述排气后处理系统(120)之前、先将该排气以可操作方式加热到预定温度；以及泵单元(140)，所述泵单元(140)被构造成以可操作方式向所述燃烧器单元(130)提供将由所述燃烧器单元(130)在加热过程中使用的空气，其中：
-所述泵单元(140)被构造成由排气以可操作方式驱动，并且
-所述燃烧器单元(130)布置在所述泵单元(140)的上游，从而，来自所述燃烧器单元(130)的排气被以可操作方式提供给所述泵单元(140)，以驱动所述泵单元(140)。
2.根据权利要求1所述的车辆排放控制系统(300、400、500)，还包括第一气体引导布置结构(150a；150b)，所述第一气体引导布置结构(150a；150b)被构造成：把来自所述燃烧发动机(110)的至少一部分排气以可操作方式引导到所述泵单元(140)，以驱动所述泵单元(140)。
3.根据权利要求2所述的车辆排放控制系统(300、400、500)，其中：
所述第一气体引导布置结构(150a；150b)包括泵阀门布置结构(152a；152b)，所述泵阀门布置结构(152a；152b)被构造成以可操作方式调节从所述燃烧发动机(110)提供给所述泵单元(140)的所述一部分排气。
4.根据权利要求1所述的车辆排放控制系统(300、400、500)，还包括第二气体引导布置结构(150a；160a)，所述第二气体引导布置结构(150a；160a)被构造成把来自所述燃烧发动机(110)的一部分排气以可操作方式引导到所述燃烧器单元(140)，以进行加热。
5.根据权利要求4所述的车辆排放控制系统(300、400、500)，其中：
所述第二气体引导布置结构(150a；160a)包括燃烧器阀门布置结构(152a；162a)，所述燃烧器阀门布置结构(152a；162a)被构造成以可操作方式调节从所述燃烧发动机(110)提供给所述燃烧器单元(140)的所述一部分排气。
6.根据权利要求1、2、3、4或5中的任一项所述的车辆排放控制系统(100、200、300、400)，其中：
所述燃烧器单元(130)和所述泵单元(140)两者均布置在所述排气后处理系统(120)的上游。
7.根据权利要求1、2、3、4或5中的任一项所述的车辆排放控制系统(500)，其中：
所述燃烧器单元(130)布置在所述排气后处理系统(120)的上游，而所述泵单元(140)布置在所述排气后处理系统(120)的下游。
8.根据权利要求1、2、3、4、5、6或7中的任一项所述的车辆排放控制系统(100、200、300、400、500)，其中：
所述泵单元(140)包括涡轮驱动式压缩机(142)，所述涡轮驱动式压缩机(142)被构造成由来自所述燃烧器单元(130)的排气以可操作方式驱动，以便对空气进行压缩并将该空气泵送到所述燃烧器单元(130)中，用于所述燃烧器单元(130)中的加热过程。
9.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7或8中的任一项所述的车辆排放控制系统(100、200、300、400、500)，其中：
所述泵单元(140)被构造成：把过剩的空气以可操作方式提供到所述排气后处理系统(120)的排放清洁单元(124)中，以冷却所述排放清洁单元(124)。
10.根据权利要求9所述的车辆排放控制系统(100、200、300、400、500)，其中：
所述排放清洁单元(124)是在所述排气后处理系统(120)中布置在排气过滤器单元(122)下游的排放清洁催化剂单元。
11.一种用于在排气后处理系统(120)中控制从燃烧发动机(110)接收的排气的温度的方法，所述排气后处理系统(120)被构造成清洁所接收到的排气，所述方法包括：
-从所述燃烧发动机(110)接收排气；
-在把所接收到的排气提供给所述排气后处理系统(120)之前，先在燃烧器单元(130)中将所接收到的排气加热到预定温度；
-使用泵单元(140)向所述燃烧器单元(130)提供空气，以用于所述燃烧器单元(130)中的加热过程；
-利用来自所述燃烧器单元(130)的排气来驱动所述泵单元(140)。
12.根据权利要求11的方法，所述方法包括：
把来自所述燃烧发动机(110)的一部分排气引导到所述泵单元(140)，以驱动所述泵单元(140)。
13.根据权利要求12的方法，所述方法包括：
调节从所述燃烧发动机(110)提供给所述泵单元(140)的所述一部分排气。
14.根据权利要求11、12或13中的任一项所述的方法，所述方法包括：
把来自所述燃烧发动机(110)的一部分排气的引导到所述燃烧器单元(140)，以进行加热。
15.根据权利要求14的方法，所述方法包括：
调节从所述燃烧发动机(110)提供给所述燃烧器单元(140)的所述一部分排气。
16.根据权利要求11、12、13、14或15中的任一项所述的方法，所述方法包括：
把所接收到的、由所述燃烧器单元(130)加热的排气从所述燃烧器单元(130)提供给布置在所述燃烧器单元(130)和所述泵单元(140)下游的所述排气后处理系统(120)。
17.根据权利要求11、12、13、14或15中的任一项所述的方法，所述方法包括：
把所接收到的、由所述燃烧器单元(130)加热的排气从所述燃烧器单元(130)提供给布置在所述燃烧器单元(130)下游但在所述泵单元(140)上游的所述排气后处理系统(120)。
18.根据权利要求11、12、13、14、15、16或17中的任一项所述的方法，所述方法包括：
将空气从所述泵单元(140)提供到所述排气后处理系统(120)的排放控制单元(124)中，以冷却所述排放控制单元(124)。
19.根据权利要求19的方法，其中：
所述排放清洁单元(124)是在所述排气后处理系统(120)中布置在排放清洁催化剂单元(122)下游的排气过滤器单元。
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