ES2638605T3

ES2638605T3 - Regeneración activa y pasiva asistida por calentamiento eléctrico para controles de emisión eficaces de motores diésel

Info

Publication number: ES2638605T3
Application number: ES13714727.8T
Authority: ES
Inventors: Wenzhong Zhang; Mike BANGE; Scott BOEHMER; Magdi KHAIR; Tan JULIAN
Original assignee: Watlow Electric Manufacturing Co
Current assignee: Watlow Electric Manufacturing Co
Priority date: 2012-02-22
Filing date: 2013-02-21
Publication date: 2017-10-23
Anticipated expiration: 2033-02-21
Also published as: JP2015512011A; US20180313244A1; WO2013126575A1; JP2017020510A; CA2865165A1; ES2737849T3; EP3192991B1; US20130213010A1; CA2865165C; US9115616B2; EP3192991A1; EP2834488A1; US9708945B2; US10036292B2; US20150337703A1; US10669907B2; US20170254239A1; EP2834488B1; JP6018646B2; JP6335995B2

Abstract

Módulo de control de calentador (30) para controlar un calentador eléctrico (28) en un sistema de tratamiento posterior de gases de escape (18) que incluye un catalizador de oxidación diésel (DOC) (22) y un filtro de partículas diésel (DPF) (24), comprendiendo el módulo de control de calentador (30): un módulo de determinación de modo de calentamiento (62) que está configurado para seleccionar un modo de calentamiento deseado de entre una pluralidad de modos de calentamiento basándose en una carga de motor y un estado del DPF (24); y un módulo de funcionamiento de calentador (63) que está configurado para hacer funcionar el calentador eléctrico (28) basándose en el modo de calentamiento deseado, caracterizado por que la pluralidad de modos de calentamiento incluye un modo de calentamiento de regeneración pasiva y un modo de calentamiento de regeneración activa, en el que el calentador eléctrico (28) se hace funcionar en el modo de calentamiento de regeneración pasiva para calentar el gas de escape hasta una temperatura predeterminada para aumentar la regeneración de NO2 cuando el DPF (24) no se regenera de manera activa, y el calentador eléctrico (28) se hace funcionar en el modo de calentamiento de regeneración activa para proporcionar un calentamiento diferencial cuando el DPF (24) se regenera de manera activa.

Description

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DESCRIPCION

Regeneracion activa y pasiva asistida por calentamiento electrico para controles de emision eficaces de motores diesel

Campo tecnico

La presente divulgacion se refiere a sistemas de tratamiento posterior de gases de escape para motores diesel, y mas particularmente al calentamiento electrico y control para proporcionar un calentamiento asistido en los sistemas de tratamiento posterior de gases de escape.

Antecedentes de la tecnica

La descripcion de antecedentes proporcionada en la presente memoria se realiza con el fin de presentar de manera general el contexto de la divulgacion y puede no constituir tecnica anterior.

Se han utilizado motores diesel en una variedad de aplicaciones tales como locomotoras, marinas y generadores de motor. La U.S. Environmental Protection Agency (EPA) y la California Air Resources Board (CARB), asf como otros organismos regulatorios en todo el mundo, imponen estrictas limitaciones con respecto al contenido de las emisiones procedentes de motores diesel, tales como material en partfculas (PM), hidrocarburos (HC) y NOx. Por lo tanto, se han utilizado sistemas de tratamiento posterior de gases de escape y generalmente incluyen un catalizador de oxidacion diesel (DOC), un filtro de partfculas diesel (DPF) y una SCR (reduccion catalftica selectiva de NOx) para tratar los gases de escape y controlar las emisiones a la atmosfera o al entorno exterior.

En el DOC y SCR se producen diversas reacciones qufmicas para convertir oxidos de nitrogeno (NOx), monoxido de carbono (CO) e hidrocarburos no quemados (HC) daninos en N2, CO2 y agua. El DPF esta disenado para eliminar material en partfculas (PM) diesel de los gases de escape. Normalmente, estas reacciones qufmicas tendrfan lugar a altas temperaturas. Con la utilizacion de catalizadores, las reacciones qufmicas pueden producirse a temperaturas mucho mas bajas. Sin embargo, debe seguir suministrandose energfa suficiente en forma de calor a los catalizadores para acelerar las reacciones qufmicas. Por tanto, el rendimiento del sistema de tratamiento posterior de gases de escape depende en gran medida de la temperatura de los gases de escape, que transportan la energfa y calor deseados a los catalizadores. Sin embargo, la temperatura normal de los gases de escape no siempre cumple los requisitos para las reacciones qufmicas deseadas. Cuando la temperatura de los gases de escape normal es mas baja que la temperatura objetivo, el sistema de tratamiento posterior de gases de escape no puede tratar de manera efectiva los gases de escape, dando como resultado unas emisiones mas altas al entorno exterior.

Un procedimiento para aumentar la temperatura de gases de escape es mediante inyeccion de hidrocarburos aguas arriba de un DOC o bien en el tubo de escape o bien dentro del cilindro durante la carrera de escape. Este procedimiento aumenta el consumo de combustible y tambien cambia la composicion de los gases de escape. Por ejemplo, cuando se inyecta la inyeccion de combustible en los gases de escape, se reduce significativamente la generacion de NO2 en el DOC. El NO2 es un reactivo eficaz para la regeneracion pasiva de DPF en un intervalo de temperatura mucho mas bajo. Por tanto, la generacion de NO2 reducida afecta de manera adversa a la regeneracion pasiva del DPF.

A partir del documento US2011030554 se conoce un calentador electrico y un procedimiento para filtros de partfculas calentados electricamente. A partir del documento US2011000194 se conoce un sistema de reduccion catalftica selectiva que utiliza un catalizador calentado electricamente. El documento US2010326403 da a conocer una regeneracion de filtro de partfculas calentado electricamente durante una operacion de arranque/apagado de un motor.

Sumario

En una forma, se proporciona un modulo de control de calentador segun la reivindicacion 1.

En otra forma, se proporciona un procedimiento segun la reivindicacion 8.

El aumento de generacion de NO2 facilita la regeneracion pasiva del DPF. El gradiente de temperatura de los gases de escape se reduce proporcionando mas calor en las proximidades de una pared de un conducto de escape y menos calor en las proximidades de un centro del conducto de escape. La eficacia de la regeneracion activa del DPF puede requerir calor para que pueda aumentarse la regeneracion activa de DPF debido a un quemado mas eficaz de PM en los canales perifericos del DPF.

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Breve descripcion de los dibujos

Los dibujos adjuntos, incorporados en y que forman parte de la memoria, ilustran varios aspectos de la presente invencion y, junto con la descripcion, son proporcionados para explicar los principios de la invencion. Los componentes en las figuras no estan necesariamente a escala. En los dibujos:

la figura 1 es una vista esquematica de un sistema de motor que incluye un modulo de calentamiento construido segun las ensenanzas de la presente divulgacion;

la figura 2 es una vista esquematica de un modulo de calentamiento construido segun las ensenanzas de la presente divulgacion;

la figura 3 es una grafica que representa la relacion entre la concentracion de NO2 y la temperatura de catalizador;

la figura 4 es una vista esquematica de un calentador electrico;

la figura 5 es una grafica que representa una estrategia de calentamiento para hacer funcionar el calentador electrico;

la figura 6 es una tabla que representa las propiedades de los gases de escape a diferentes cargas de motor; y

la figura 7 es una vista esquematica de otra forma de un sistema de motor que incluye un modulo de calentamiento construido segun las ensenanzas de la presente divulgacion.

Descripcion detallada

La siguiente descripcion presenta una naturaleza unicamente ejemplificativa y no se pretende de ningun modo que limite la presente invencion, su aplicacion o sus utilizaciones. Tambien debe comprenderse que las etapas dentro de un procedimiento pueden ejecutarse en diferente orden sin alterar los principios de la invencion.

Haciendo referencia a la figura 1, un sistema de motor 10 incluye generalmente un motor diesel 12, un generador 14, un turbocompresor 16 y un sistema de tratamiento posterior de gases de escape 18. El sistema de tratamiento posterior de gases de escape 18 esta dispuesto aguas abajo de un turbocompresor 16 para tratar gases de escape procedentes del motor diesel 12 antes de que los gases de escape se liberen a la atmosfera. El sistema de tratamiento posterior de gases de escape 18 incluye un modulo de calentamiento 20, un DOC 22, DPF 24 y una SCR 26. El modulo de calentamiento 20 incluye un calentador electrico 28 dispuesto aguas arriba del DOC 22, y un modulo de control de calentador 30 para controlar el funcionamiento del calentador electrico 28. El sistema de tratamiento posterior de gases de escape 18 incluye un conducto de escape aguas arriba 32 que aloja el calentador electrico 28 en el interior del mismo, un conducto de escape intermedio 34 en el que se alojan el DOC 22 y el DPF 24, y un conducto de escape aguas abajo 36 en el que esta dispuesta la SCR.

El DOC 22 esta dispuesto aguas abajo del calentador electrico 28 y funciona como un catalizador para oxidar monoxido de carbono y cualquier hidrocarburo no quemado en los gases de escape. Ademas, el DOC 22 convierte oxido nftrico (NO) danino en dioxido de nitrogeno (NO2). El DPF 24 esta dispuesto aguas abajo del DOC 22 para eliminar material en partfculas (PM) diesel u hollfn de los gases de escape. La SCR 26 esta dispuesta aguas abajo del DPF 24 y, con la ayuda de un catalizador, convierte los oxidos de nitrogeno (NOx) en nitrogeno (N2) y agua. Un inyector 27 de disolucion acuosa de urea esta dispuesto aguas abajo del DPF 24 y aguas arriba de la SCR 26 para inyectar la disolucion acuosa de urea en la corriente de los gases de escape. Cuando se utiliza la disolucion acuosa de urea como agente reductor en la SCR 18, se reduce NOx para proporcionar N2, H2O y CO2 en la siguiente reaccion:

4NO + 2(NH2)2CO + O2 ^ 4N2 + 4H2O + 2CO2

El calentador electrico 28 proporciona calentamiento asistido de los gases de escape que fluyen en los conductos de escape 32, 34, 36. El generador 14 esta conectado al motor diesel 12 para accionar el motor diesel 12 durante el arranque del motor como una opcion y para suministrar electricidad al calentador electrico 34 durante el funcionamiento normal del motor. El modulo de control de calentador 30 controla estrategicamente el calentador electrico 28 en diferentes modos de calentamiento para facilitar la regeneracion tanto pasiva como activa del DPF 24.

La regeneracion es el procedimiento de quemar y eliminar los materiales particulados acumulados del DPF 24. La regeneracion puede producirse de manera pasiva o activa. La regeneracion pasiva puede producirse en el funcionamiento normal del motor cuando la temperatura de los gases de escape es suficientemente alta. La regeneracion activa puede producirse basandose en una condicion de DPF monitorizada o basandose en una programacion predeterminada introduciendo mucho calor al sistema de tratamiento posterior de gases de escape

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10. La regeneracion activa puede lograrse mediante una gestion de control de motor adecuada para aumentar la temperatura de los gases de escape mediante inyeccion de combustible tardfa o inyeccion durante la carrera de expansion. La regeneracion activa tambien puede lograrse mediante calentamiento asistido mediante un calentador electrico. La regeneracion activa requiere mucho mas calor que la regeneracion pasiva y por tanto somete la estructura ceramica del DPF 24 al riesgo de agrietamiento y disminuye la vida util del revestimiento del catalizador.

Haciendo referencia a la figura 2, el modulo de control de calentador 30 controla estrategicamente el funcionamiento del calentador electrico 28 basandose en una carga de motor y un estado del DPF 24 para proporcionar calentamiento asistido en la regeneracion tanto pasiva como activa del DPF. El modulo de control de calentador 24 puede ser una parte de una unidad de control de motor (ECU) (no representada) o externo a la ECU. La ECU controla el funcionamiento del motor diesel 12, un sistema de inyeccion de combustible (no representado), entre otros y adquiere y almacena diversos parametros relacionados con las condiciones de funcionamiento del motor, incluyendo de manera no limitativa, la temperatura de los gases de escape, la carga de motor diesel, las condiciones de flujo (flujo de aire y presion de aire, etc.). El modulo de control de calentador 30 recibe entradas procedentes de la ECU para determinar de manera apropiada como hacer funcionar el calentador electrico 28. El modulo de control tambien puede recibir informacion procedente de sistemas de control de tratamiento posterior independientes.

El modulo de control de calentador 30 incluye un modulo de determinacion de modo de calentamiento 62 y un modulo de funcionamiento de calentador 63 que incluye un modulo de calentamiento de regeneracion pasiva 64 y un modulo de calentamiento de regeneracion activa 66. El calentador electrico 22 puede hacerse funcionar en dos modos de funcionamiento: modo de calentamiento de regeneracion pasiva y modo de calentamiento de regeneracion activa. El modulo de determinacion de modo de calentamiento 62 determina un modo de calentamiento deseado basandose en una carga de motor y el estado del DPF 24. Cuando el DPF 24 se regenera de manera activa, el modo de calentamiento deseado es el modo de calentamiento de regeneracion activa. Cuando el DPF 24 no se regenera de manera activa y la carga de motor es baja, por ejemplo, al 10%, el modo de calentamiento deseado es el modo de calentamiento de regeneracion pasiva. El modulo de determinacion de modo de calentamiento 62 puede incluir una estrategia de calentamiento que especifica la correlacion entre los modos de calentamiento, duracion, cargas de motor y el aumento de temperatura de los gases de escape deseado. El modulo de determinacion de modo de calentamiento 62 tambien determina cuando debe encenderse o apagarse el calentador electrico 28 durante el funcionamiento normal del motor. En respuesta a la determinacion del modulo de determinacion de modo de calentamiento 62, el modulo de funcionamiento de calentador 63 hace funcionar el calentador electrico 28 en consecuencia.

En el modo de calentamiento de regeneracion pasiva, el calentador electrico 28 se controla para calentar los gases de escape hasta una temperatura predeterminada que permite una generacion de NO2 optima en el DOC 22. El NO2 es un reactivo eficaz para la regeneracion pasiva de DPF 24. Aumentar la generacion de NO2 puede facilitar la regeneracion pasiva de DPF 24. En el modo de calentamiento activo, el calentador electrico 28 se controla para calentar los gases de escape de manera diferente para reducir el gradiente de temperatura de los gases de escape a traves de los conductos de escape. Cuando se reduce el gradiente de temperatura, la regeneracion activa puede conseguirse de manera mas eficaz.

Cuando el modulo de determinacion de modo de calentamiento 62 determina que se desea el modo de calentamiento pasivo, entonces el modulo de calentamiento de regeneracion pasiva 64 controla el calentador electrico 28 para calentar los gases de escape hasta una temperatura predeterminada. El modulo de calentamiento de regeneracion pasiva 64 calcula y determina el aumento de temperatura deseado basandose en una temperatura de los gases de escape y la temperatura predeterminada. La temperatura de los gases de escape puede obtenerse a partir de la entrada procedente de la ECU, sensores de temperatura. La temperatura predeterminada depende de las propiedades de los catalizadores en el DOC 14 y se establece para permitir una generacion de NO2 optima.

Haciendo referencia a la figura 3, la concentracion de NO2 en la salida del DOC 14 depende de la temperatura de los gases de escape. Para un catalizador DOC BASF, la concentracion de NO2 es relativamente alta cuando la temperatura de catalizador esta en el intervalo de 300 a 460°C, particularmente en el intervalo de desde 320 hasta 380°C. Por tanto, la temperatura predeterminada se establece para encontrarse en un intervalo de 300 a 460°C, y preferentemente en el intervalo de desde 320 hasta 380°C. Cuando el calentador electrico 28 calienta los gases de escape hasta la temperatura predeterminada, se genera una cantidad optima de NO2 para facilitar la regeneracion pasiva del DPF 24. Con la regeneracion pasiva extensa de DPF, el material en partfculas se acumula en el DPF a una velocidad inferior, reduciendo de este modo la frecuencia para la regeneracion activa. Como resultado, se reduce la probabilidad de agrietamiento de ceramica de DPF y degradacion de los catalizadores debido un calor elevado asociado con la regeneracion activa (generalmente en el intervalo de 500 a 650°C).

Haciendo referencia de nuevo a la figura 2, cuando el DPF 24 se regenera de manera activa, el modo de calentamiento deseado es el modo de calentamiento de regeneracion activa. El modulo de calentamiento de

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regeneracion activa 66 controla el calentador electrico 28 para proporcionar calentamiento diferencial a los gases de escape. El calentador electrico 22 genera mas calor a lo largo de la periferia del calentador electrico y menos calor en el centro del conducto de escape.

Generalmente, el conducto de escape presenta una temperatura relativamente mas alta a lo largo del eje central del conducto y una temperatura relativamente mas baja en las proximidades de la pared de conducto. Para garantizar una regeneracion activa eficaz a traves del DPF 24, los gases de escape en las proximidades de la pared del conducto de escape tambien necesitan calentarse hasta la temperatura de regeneracion activa deseada. Debido al gradiente de temperatura a traves de la seccion transversal del conducto de escape, los gases de escape en las proximidades del centro del conducto de escape se sobrecalientan de manera innecesaria, sometiendo la parte central del DPF 24 a mas calor y a un mayor riesgo de agrietamiento. Al hacer funcionar el calentador electrico 28 para reducir el gradiente de temperatura, se requiere menos calor para calentar los gases de escape hasta la temperatura de regeneracion activa deseada. Por tanto, se reducen la probabilidad de sobrecalentamiento en el centro del DPF y los problemas relacionados.

Haciendo referencia a la figura 4, se muestra una realizacion ejemplificativa del calentador electrico 28 que presenta una zona de densidad de potencia baja 40 en las proximidades del centro y una zona de densidad de potencia alta 42 a lo largo de la periferia del calentador electrico 28. El calentador electrico 28 puede proporcionar calentamiento diferencial a traves del conducto de escape.

El calentador electrico 28 se alimenta mediante el generador 32. El generador 32 acciona el motor diesel 30 durante el arranque del motor. Despues de que el motor diesel 30 comience a funcionar por su cuenta, el generador 30 se acciona mediante el motor diesel 30 para generar electricidad para alimentar otros dispositivos electricos o electronicos. La estrategia de calentamiento permite la utilizacion de capacidad de generacion de electricidad disponible cuando no se requiere alimentar los demas sistemas electronicos y electricos durante la operacion de carga de motor baja.

Haciendo referencia a la figura 5, el modulo de determinacion de modo de calentamiento 32 incluye una estrategia de calentamiento que especifica las correlaciones entre los modos de calentamiento, el aumento de temperatura de los gases de escape, las cargas de motor. Tal como se muestra en el diagrama a tftulo de ejemplo, cuando la carga de motor es baja y la contrapresion del DPF esta en el intervalo de media a alta, el aumento de temperatura de los gases de escape objetivo (delta) sera bajo y el calentador electrico 28 se hace funcionar en el modo de regeneracion pasiva. Por ejemplo, el calentador electrico 22 esta en el modo de calentamiento de regeneracion pasiva cuando el motor diesel 30 esta funcionando proximo a condiciones de carga baja tales como a una carga del 10%. El calentador electrico 22 requiere menos potencia electrica del generador 32 porque el aumento de temperatura deseado (delta) es menor que el de la regeneracion activa y porque se generan menos gases de escape procedentes del motor diesel 30 debido la carga de motor baja.

A medida que la carga de motor continua aumentando, por ejemplo, del 10% al 25%, al 50%, al 75%, el calentador electrico 22 se apaga. La regeneracion activa de DPF puede iniciarse cuando la carga de motor es baja o segun una programacion predeterminada para beneficiarse del calentamiento de un flujo de masa de gases de escape mas bajo. Cuando el DPF se regenera de manera activa, por ejemplo, a una carga de motor del 25%, el calentador electrico se enciende y se hace funcionar en el modo de calentamiento de regeneracion activa para proporcionar calentamiento diferencial. Cuando se completa la regeneracion activa y la carga de motor comienza a aumentar, el calentador electrico 28 se apaga.

Haciendo referencia a la figura 6, la tabla ilustra el contenido de gases de escape para diferentes condiciones de carga. Tal como se muestra, cuando el motor diesel se hace funcionar en la condicion de carga al 10%, los gases de escape muestran el flujo de gases de escape mas bajo (1925 cfm) y el NOx especffico disponible mas alto (6,8 g/bhp-h) entre las 5 condiciones de carga para un tipo de grupo electrogeno de motor diesel grande. Por ejemplo, si la temperatura de los gases de escape aumenta desde 235° C (455° F) hasta una temperatura que esta comprendida en el intervalo de temperatura adecuado de generacion de NO2 del DOC de 320 a 380°C, el DOC aguas abajo del calentador generara una cantidad maxima de NO2 debido a una mayor cantidad de NOx disponible en esta condicion de motor de carga. El NO2 oxida de manera pasiva el DPF cargado de material en partfculas aguas abajo del DOC a su velocidad maxima. Adicionalmente, el aumento delta T es de tan solo 85°C lo que minimizara el consumo de energfa en comparacion con una regeneracion activa que presentara un delta T de hasta 350°C.

Para la condicion de carga al 10% en este grupo electrogeno con un flujo de 81,6 kg/min, se requerira una entrada de energfa de 121 KW para calentar los gases de escape y presentara un aumento delta T de 85°C. Se necesitaran 450 KW para calentar los gases de escape hasta 550°C a la condicion de carga al 25% con un flujo de 137,3 kg/min.

Para la condicion de muesca 1 en un motor de locomotora GE con un flujo de 54,8 kg/min, se requerira una entrada de energfa de 73 KW para calentar los gases de escape y presentara un aumento de temperatura (delta)

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de desde 76°C hasta 355°C. Se necesitaran 315 KW para calentar los gases de escape hasta 607°C en la misma condicion de muesca 1.

Con la regeneracion pasiva extensa, se reducen la acumulacion del hollfn y PM en el DPF 16, asf como la contrapresion del DPF. Como resultado, pueden reducirse significativamente los periodos y frecuencias de regeneracion activa, potenciando de este modo la durabilidad del costoso DPF. La estrategia de calentamiento electrico de la presente divulgacion puede sustituir a la regeneracion activa basada en inyeccion de combustible.

Haciendo referencia a la figura 6, el modulo de calentamiento 20 de la presente divulgacion se aplica a todos los motores diesel que pueden generar electricidad durante el funcionamiento, preferentemente a los motores diesel sin EGR que presentan una alta salida de NOx del motor en ciclos de trabajo mas bajos. Tal como se muestra, el modulo de calentamiento 20 puede aplicarse a un sistema de escape de solamente DPF catalizado, asf como a un sistema de tratamiento posterior de gases de escape 50 que incluye DOC 52 y DPF 54 sin SCR.

El modulo de calentamiento 20 de la presente divulgacion presenta al menos los siguientes beneficios:

1. Utilizar la capacidad de generacion de electricidad disponible cuando no se necesita para otras operaciones en un generador diesel o un motor marino o una locomotora a carga baja para ayudar a regenerar de manera pasiva el DPF como parte del sistema de control de emisiones del motor.

2. Reducir la frecuencia de la regeneracion activa basa en inyeccion de combustible diesel y, por tanto, potenciar el ahorro de combustible del funcionamiento del motor.

3. Reducir la carga de hollfn de funcionamiento de DPF mediante regeneracion pasiva asistida por calentamiento para minimizar la contrapresion de funcionamiento global.

4. Reducir riesgos de agrietamiento de DPF provocados por regeneraciones de fuga con sobrecarga de hollfn mediante regeneracion pasiva asistida por calentamiento.

5. Mejorar el rendimiento del sistema de tratamiento posterior de gases de escape proporcionando temperaturas de los gases de escape mas uniformes a traves de la cara de entrada del sistema.

Adicionalmente, la presente divulgacion puede incluir procedimientos de calentamiento de partes del flujo de gas de manera mas indirecta. Por ejemplo, el sistema puede detectar partes mas frfas dentro de la seccion transversal del flujo de gas y proporcionar calor donde se necesite para proporcionar una distribucion de temperatura mas uniforme y compensar las perdidas de calor. Ademas, para sistemas que requieren mas electricidad de la disponible para regenerar toda la seccion transversal de corriente de gas, el sistema puede regenerar en determinadas secciones o zonas en diferentes momentos. Estas formas alternativas de la presente divulgacion tambien presentaran un tipo de calentador correspondiente que soporte el calentamiento de zonas a traves de la seccion transversal de flujo de gas, tal como, a tftulo de ejemplo, calentadores en capas o calentadores de trazado de calor modulares tales como los dados a conocer en la solicitud estadounidense en tramitacion con numero de serie 11/238.747 titulada “Modular Layered Heater Sytem” y en la patente US n.° 7.626.146 titulada “Modular Heater Systems”.

Las amplias ensenanzas de la divulgacion pueden implementarse en una variedad de formas. Por tanto, aunque esta divulgacion incluye ejemplos particulares, el verdadero alcance de la divulgacion no debe limitarse a los mismos ya que resultaran evidentes modificaciones a partir de las siguientes reivindicaciones.

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REIVINDICACIONES

1. Modulo de control de calentador (30) para controlar un calentador electrico (28) en un sistema de tratamiento posterior de gases de escape (18) que incluye un catalizador de oxidacion diesel (DOC) (22) y un filtro de partfculas diesel (DPF) (24), comprendiendo el modulo de control de calentador (30):

un modulo de determinacion de modo de calentamiento (62) que esta configurado para seleccionar un modo de calentamiento deseado de entre una pluralidad de modos de calentamiento basandose en una carga de motor y un estado del DPF (24); y

un modulo de funcionamiento de calentador (63) que esta configurado para hacer funcionar el calentador electrico (28) basandose en el modo de calentamiento deseado,

caracterizado por que la pluralidad de modos de calentamiento incluye un modo de calentamiento de regeneracion pasiva y un modo de calentamiento de regeneracion activa, en el que el calentador electrico (28) se hace funcionar en el modo de calentamiento de regeneracion pasiva para calentar el gas de escape hasta una temperatura predeterminada para aumentar la regeneracion de NO2 cuando el DPF (24) no se regenera de manera activa, y el calentador electrico (28) se hace funcionar en el modo de calentamiento de regeneracion activa para proporcionar un calentamiento diferencial cuando el DPF (24) se regenera de manera activa.
2. Modulo de control de calentador (30) segun la reivindicacion 1, en el que el calentador electrico (28) se hace funcionar en el modo de calentamiento de regeneracion activa para reducir un gradiente de temperatura a traves de un conducto de escape (32).
3. Modulo de control de calentador (30) segun la reivindicacion 1 o 2, en el que el calentador electrico (28) se hace funcionar en el modo de calentamiento de regeneracion pasiva cuando la carga de motor es baja.
4. Modulo de control de calentador (30) segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la carga de motor es de aproximadamente 10%.
5. Modulo de control de calentador (30) segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la temperatura predeterminada depende de las propiedades de los catalizadores en el DOC (22).
6. Modulo de control de calentador (30) segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la temperatura predeterminada se encuentra en un intervalo de 300 a 460°C.
7. Modulo de control de calentador (30) segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la temperatura predeterminada se encuentra en un intervalo de 320 a 380°C.
8. Procedimiento de calentamiento de un gas de escape en un sistema de tratamiento posterior de gases de escape (18) que incluye un catalizador de oxidacion diesel (DOC) (22) y un filtro de partfculas diesel (DPF) (24), caracterizado por que el procedimiento comprende:

calentar un gas de escape hasta una temperatura predeterminada cuando el DPF (24) no se regenera de manera activa; y

calentar el gas de escape para reducir un gradiente de temperatura de gases de escape cuando el DPF (24) se regenera de manera activa.
9. Procedimiento segun la reivindicacion 8, en el que la temperatura predeterminada depende de las propiedades del DOC (22).
10. Procedimiento segun la reivindicacion 8 o 9, que comprende ademas aumentar la concentracion de NO2 en una salida del DOC (22) cuando el DPF (24) no se regenera de manera activa.
11. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 9 a 10, en el que la temperatura predeterminada se encuentra en un intervalo de 300 a 460°C.
12. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, en el que la temperatura predeterminada se encuentra en un intervalo de 320 a 380°C.
13. Procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, que comprende ademas proporcionar mas calor proximo a una pared de un conducto de escape (32) y menos calor proximo a un centro del conducto de escape (32) para reducir el gradiente de temperatura de gases de escape.