具有耐久性得到提高的結(jié)構(gòu)的尾氣后處理裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有耐久性得到提高的結(jié)構(gòu)的尾氣后處理裝置，其特征在于，包括：黑煙氧化催化部，用于氧化處理尾氣的黑煙；黑煙過(guò)濾部，與黑煙氧化催化部連接，用于過(guò)濾黑煙；選擇性催化還原部，與黑煙過(guò)濾部連接；及氨氧化催化部，與選擇性催化還原部連接，在選擇性催化還原部的前方設(shè)置有用于感應(yīng)從黑煙過(guò)濾部流入的尾氣中的氮化合物產(chǎn)生量的第一氣體傳感器和用于選擇性地阻斷尾氣向選擇性催化還原部的流入的選擇性催化還原旁通閥，并且包括為了以氣體量感應(yīng)信號(hào)為基礎(chǔ)控制選擇性催化還原旁通閥及選擇性催化還原部運(yùn)行與否而電連接的控制器。
【專利說(shuō)明】具有耐久性得到提高的結(jié)構(gòu)的尾氣后處理裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種包括選擇性催化還原(Selective Catalytic Reduction, SCR)工序的尾氣后處理裝置及方法，更詳細(xì)地涉及一種以尾氣內(nèi)的氮化合物(NOx)的產(chǎn)生量及變化率為基礎(chǔ)，選擇性地決定選擇性催化還原部及氨氧化催化(Ammonia OxidationCatalytic, A0C)部的運(yùn)行與否的具有耐久性得到提高的結(jié)構(gòu)的尾氣后處理裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]圖1是以往的尾氣后處理裝置的結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，從柴油車產(chǎn)生的尾氣后處理裝置一般由一連串的黑煙氧化催化部10、黑煙過(guò)濾部20、選擇性催化還原部30及氨氧化催化部40等構(gòu)成。
[0003]在此，在選擇性催化還原部30的前方連接有定量閥31。
[0004]在這種以往的后處理裝置及利用該后處理裝置的工序中，尾氣經(jīng)過(guò)黑煙氧化催化部10及黑煙過(guò)濾部20時(shí)，氮化合物到達(dá)選擇性催化還原部30。
[0005]此時(shí)，以往的后處理裝置的方式為，氮化合物與其產(chǎn)生量的多與少無(wú)關(guān)地直接進(jìn)入選擇性催化還原部30。即，存在的問(wèn)題是，不具有任何的能夠基于氮化合物的產(chǎn)生量來(lái)控制該氣體向選擇性催化還原部30的進(jìn)入及選擇性催化還原部30的運(yùn)行的結(jié)構(gòu)。
[0006]因此，即便氮化合物的產(chǎn)生量少或沒(méi)有，選擇性催化還原部30也與其無(wú)關(guān)地持續(xù)運(yùn)行，導(dǎo)致其耐久性下降的問(wèn)題。
[0007]此外，經(jīng)過(guò)選擇性催化還原部30的氮化合物到達(dá)的地方為氨氧化催化部40。氨氧化催化部40為對(duì)氮化合物投入氨并使其反應(yīng)的地方。
[0008]此時(shí)，氨氧化催化部40也是與氮化合物的變化率無(wú)關(guān)地運(yùn)行，因此有可能產(chǎn)生耐久性的問(wèn)題，之所以產(chǎn)生這種問(wèn)題，是因?yàn)樵诎毖趸呋?0的前方?jīng)]有設(shè)置任何能夠感應(yīng)氮化合物的變化率的感應(yīng)及計(jì)算裝置。
[0009]因此，急需開(kāi)發(fā)一種能夠以氮化合物的產(chǎn)生量或變化率為基礎(chǔ)，決定選擇性催化還原部30及氨氧化催化部40的運(yùn)行與否的結(jié)構(gòu)的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]因此，本發(fā)明是鑒于所述的以往問(wèn)題而提出的，本發(fā)明的目的是提供一種具有耐久性得到提高的結(jié)構(gòu)的尾氣后處理裝置及根據(jù)其的處理方法，其通過(guò)在選擇性催化還原部及氨氧化催化部的前方設(shè)置感應(yīng)裝置及旁通閥，從而能夠以氮化合物的產(chǎn)生量及變化率為基礎(chǔ)，選擇性地決定選擇性催化還原部及氨氧化催化部的運(yùn)行與否。
[0011]這種本發(fā)明的目的通過(guò)本發(fā)明的具有耐久性得到提高的結(jié)構(gòu)的尾氣后處理裝置而達(dá)到，該具有耐久性得到提高的結(jié)構(gòu)的尾氣后處理裝置的特征在于，包括:黑煙氧化催化部，用于氧化處理尾氣中的黑煙；黑煙過(guò)濾部，與黑煙氧化催化部連接，用于過(guò)濾黑煙；選擇性催化還原部，與黑煙過(guò)濾部連接；及氨氧化催化部，與選擇性催化還原部連接，其中，在選擇性催化還原部的前方設(shè)置有用于感應(yīng)從黑煙過(guò)濾部流入的尾氣中的氮化合物產(chǎn)生量的第一氣體傳感器和用于選擇性地阻斷尾氣向選擇性催化還原部的流入的選擇性催化還原旁通閥，并且還包括為了以氣體量感應(yīng)信號(hào)為基礎(chǔ)控制選擇性催化還原旁通閥及選擇性催化還原部的運(yùn)行與否而電連接的控制器。
[0012]其中，優(yōu)選地，在氨氧化催化部的前方，控制部進(jìn)一步電連接有用于感應(yīng)氮化合物的第二氣體傳感器及用于選擇性地阻斷尾氣向氨氧化催化部的流入的氨氧化催化旁通閥。
[0013]此外，這種本發(fā)明的目的通過(guò)本發(fā)明的尾氣后處理方法而達(dá)到，該尾氣后處理方法的特征在于，包括以下步驟:第一氣體傳感器從通過(guò)黑煙氧化催化部及黑煙過(guò)濾部的尾氣中感應(yīng)氮化合物氣體(SlOO);控制器基于感應(yīng)信號(hào)來(lái)決定選擇性催化還原旁通閥的開(kāi)閉與否(S200);第二氣體傳感器感應(yīng)通過(guò)選擇性催化還原部的氮化合物氣體(S300);及根據(jù)基于感應(yīng)信號(hào)的控制器的氮化合物變化率計(jì)算，來(lái)決定氨氧化催化旁通閥的開(kāi)閉與否(S400)。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的具有耐久性得到提高的結(jié)構(gòu)的尾氣后處理裝置，在尾氣進(jìn)入選擇性催化還原部之前就感應(yīng)氮化合物的產(chǎn)生量，當(dāng)該量少于基準(zhǔn)值時(shí)，不向選擇性催化還原部流入而是進(jìn)行排放，從而具有能夠劃時(shí)代地提高選擇性催化還原部的耐久性的特征。
[0015]此外，由于設(shè)置有氮化合物的變化率的檢測(cè)結(jié)構(gòu)，還能夠選擇性地開(kāi)閉尾氣向氨氧化催化部的流入，因此還能夠?qū)崿F(xiàn)增進(jìn)氨氧化催化部的耐久性的效果。
[0016]通過(guò)與附圖相關(guān)的以下的詳細(xì)說(shuō)明及優(yōu)選實(shí)施例，能夠進(jìn)一步明確本發(fā)明的其他課題、特定的優(yōu)點(diǎn)及新的特征。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是以往的尾氣后處理裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖2是本發(fā)明的具有耐久性得到提高的結(jié)構(gòu)的尾氣后處理裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖3是關(guān)于本發(fā)明的尾氣后處理方法的順序圖。
[0020]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0021]10:黑煙氧化丨隹化部；20:黑煙過(guò)濾部；30:選擇性丨隹化還原部；31:定量閥；40:氣氧化催化部；100:黑煙氧化催化部；200:黑煙過(guò)濾部；300:選擇性催化還原部；310:定量閥；320:第一氣體傳感器；330:選擇性催化還原旁通閥；400:氨氧化催化部；410:氨氧化催化旁通閥；420:第二氣體傳感器；500:控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面，關(guān)于本發(fā)明的具有耐久性得到提高的結(jié)構(gòu)的尾氣后處理裝置，結(jié)合附圖進(jìn)行說(shuō)明。
[0023]圖2是本發(fā)明的具有耐久性得到提高的結(jié)構(gòu)的尾氣后處理裝置的結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示，本發(fā)明的具有耐久性得到提高的結(jié)構(gòu)的尾氣后處理裝置是用于對(duì)汽車的尾氣等進(jìn)行后處理后排放的裝置，尤其是，為了基于氮化合物的產(chǎn)生量及變化率來(lái)調(diào)節(jié)尾氣向選擇性催化還原部300及氨氧化催化部400的流入與否，具有包括各氣體傳感器320、420、各旁通閥330、410及用于控制它們的控制器500的結(jié)構(gòu)。
[0024]這種本發(fā)明的尾氣后處理裝置包括:用于氧化處理尾氣黑煙的黑煙氧化催化部100和與黑煙氧化催化部100連接并且用于過(guò)濾黑煙的黑煙過(guò)濾部200，并且具有由與黑煙過(guò)濾部200連接且在前方附設(shè)有定量閥310的選擇性催化還原部300及與選擇性催化還原部300連接的氨氧化催化部400構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。
[0025]在此，通過(guò)黑煙氧化催化部100及黑煙過(guò)濾部200的尾氣流入選擇性催化還原部300，當(dāng)從這種尾氣中產(chǎn)生氮化合物時(shí)，經(jīng)過(guò)選擇性催化還原部300進(jìn)行分解，若氮化合物的產(chǎn)生量少或沒(méi)有時(shí)，無(wú)需進(jìn)行向這種選擇性催化還原部300的流入及分解過(guò)程。
[0026]在本發(fā)明的后處理裝置中，在選擇性催化還原部300的前方形成有感應(yīng)這種氮化合物的產(chǎn)生量，并且當(dāng)該量少于基準(zhǔn)值時(shí)向外部排放的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)為第一氣體傳感器320及選擇性催化還原旁通閥330。
[0027]同時(shí)，第一氣體傳感器320及選擇性催化還原旁通閥330與控制器500電連接，在這種控制器500中存儲(chǔ)有對(duì)氮化合物產(chǎn)生量的基準(zhǔn)值。
[0028]這種控制器500為，通過(guò)與基準(zhǔn)值的比較計(jì)算來(lái)決定對(duì)選擇性催化還原旁通閥330開(kāi)閉與否的E⑶邏輯計(jì)算結(jié)構(gòu)。
[0029]因此，當(dāng)?shù)谝粴怏w傳感器320感應(yīng)氮化合物，并且將該感應(yīng)信號(hào)傳送至控制器500時(shí)，控制器500實(shí)施與內(nèi)置基準(zhǔn)值的比較計(jì)算，當(dāng)超過(guò)基準(zhǔn)值時(shí)，指令開(kāi)放選擇性催化還原旁通閥330，以控制該氮化合物通過(guò)選擇性催化還原部300。
[0030]相反，當(dāng)基準(zhǔn)值以下時(shí)，指令關(guān)閉選擇性催化還原旁通閥330，以使該氮化合物向大氣中排放，從而能夠設(shè)置為基于氮化合物產(chǎn)生量來(lái)決定對(duì)選擇性催化還原旁通閥330的開(kāi)閉及對(duì)選擇性催化還原部300的氮化合物的流入與否的結(jié)構(gòu)。
[0031]而且，在選擇性催化還原部300的后方連接有氨氧化催化部400。在這種氨氧化催化部400的前方設(shè)置有第二氣體傳感器420和氨氧化催化旁通閥410。
[0032]這種第二氣體傳感器420和氨氧化催化旁通閥410是為了基于氮化合物變化率來(lái)決定對(duì)氨氧化催化部400的氮化合物的流入與否而設(shè)置的結(jié)構(gòu)，第二氣體傳感器420及氨氧化催化旁通閥410都與控制器500電連接。
[0033]此時(shí)，在控制器500中存儲(chǔ)有關(guān)于氮化合物變化率的基準(zhǔn)值，并可設(shè)置有如下的結(jié)構(gòu):該結(jié)構(gòu)進(jìn)行將氮化合物的變化前后值除以變化前的值的百分率計(jì)算處理，并且根據(jù)這種與基準(zhǔn)值的比較計(jì)算，決定對(duì)氨氧化催化旁通閥410的開(kāi)閉及對(duì)氨氧化催化部400的氮化合物的流入與否。
[0034]此時(shí)，為了校正計(jì)算處理結(jié)果，可在控制器500的計(jì)算中使用根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度及大氣壓來(lái)相乘的系數(shù)(factor)變量等，相關(guān)的最佳值通過(guò)反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果值而能夠獲得。
[0035]因此，當(dāng)?shù)衔镆魅氚毖趸呋?00時(shí)，在第二氣體傳感器420中感應(yīng)該氮化合物氣體，而這種感應(yīng)信號(hào)被傳送至控制器500。
[0036]那么，控制器500則基于感應(yīng)信號(hào)，通過(guò)在前面提及的計(jì)算處理及與基準(zhǔn)值的比較，當(dāng)超過(guò)基準(zhǔn)值時(shí)，開(kāi)放氨氧化催化旁通閥410以使氮化合物向氨氧化催化部400流入并分解，當(dāng)基準(zhǔn)值以下時(shí)，指令關(guān)閉氨氧化催化旁通閥410以使基準(zhǔn)值以下的氮化合物向大氣中釋放等，能夠?qū)崿F(xiàn)可通過(guò)與設(shè)定在控制器的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較來(lái)決定氮化合物向氨氧化催化部400的流入與否的結(jié)構(gòu)。
[0037]圖3是關(guān)于本發(fā)明的尾氣后處理方法的順序圖。如圖3所示，本發(fā)明的尾氣后處理方法為，能夠以在尾氣中產(chǎn)生的氮化合物的產(chǎn)生量和變化率為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)選擇性催化還原及氨氧化催化的工序。[0038]首先，在從車輛中排放的尾氣從黑煙氧化催化部100及黑煙過(guò)濾部200流入選擇性催化還原部300之前，感應(yīng)尾氣中氮化合物的產(chǎn)生量(S100)。
[0039]此時(shí)，在選擇性催化還原部300的前方設(shè)置的第一氣體傳感器320中感應(yīng)氮化合物的產(chǎn)生量。
[0040]接下來(lái)是，控制器500以氮化合物的感應(yīng)信號(hào)為基礎(chǔ)，實(shí)施與基準(zhǔn)值的比較計(jì)算處理，并且根據(jù)該結(jié)果決定對(duì)選擇性催化還原部300的選擇性催化還原旁通閥330的開(kāi)閉與否的步驟。
[0041]控制器500對(duì)第一氣體傳感器320的感應(yīng)信號(hào)與存儲(chǔ)的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，當(dāng)超過(guò)基準(zhǔn)值時(shí)，開(kāi)放選擇性催化還原旁通閥330，以使該氮化合物向選擇性催化還原部300流入。
[0042]相反，當(dāng)該感應(yīng)信號(hào)為基準(zhǔn)值以下時(shí)，關(guān)閉選擇性催化還原旁通閥330，以使該氮化合物向大氣中排放(S200)。
[0043]接下來(lái)是，當(dāng)選擇性催化還原部300的氮化合物氣體向氨氧化催化部400流入時(shí)感應(yīng)該氮化合物氣體的步驟，第二氣體傳感器420感應(yīng)通過(guò)選擇性催化還原部300的氮化合物氣體，并且將該感應(yīng)信號(hào)傳送至控制器500。
[0044]這種第二氣體傳感器420與氨氧化催化旁通閥410 —起設(shè)置在氨氧化催化部400的前方。
[0045]因此，當(dāng)?shù)衔锏竭_(dá)氨氧化催化部400時(shí)，可通過(guò)第二氣體傳感器420感應(yīng)氮化合物氣體(S300)。
[0046]此時(shí)，控制器500為E⑶邏輯計(jì)算方式，內(nèi)置有對(duì)變化率的基準(zhǔn)值以及(變化前-變化后)/變化前X100的計(jì)算式，并且存儲(chǔ)有作為校正值的當(dāng)時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)溫度及大氣壓等，下一步驟為，以第二氣體傳感器420的感應(yīng)信號(hào)為基礎(chǔ)，對(duì)該氮化合物的變化率進(jìn)行檢測(cè)，并且通過(guò)與基準(zhǔn)值進(jìn)行比較來(lái)決定氨氧化催化旁通閥410的開(kāi)閉與否的步驟。
[0047]在控制器500中存儲(chǔ)有關(guān)于氮化合物的變化率的基準(zhǔn)值，因此對(duì)根據(jù)該感應(yīng)信號(hào)計(jì)算的變化率和基準(zhǔn)值進(jìn)行比較。此時(shí)，若變化率大，則指令開(kāi)放氨氧化催化旁通閥410，以使該氮化合物向氨氧化催化部410流入，若為基準(zhǔn)值以下，則指令關(guān)閉氨氧化催化旁通閥410，以使氮化合物向大氣中排放(S400)。
[0048]根據(jù)這種本發(fā)明的后處理方法的工序，能夠以氮化合物的產(chǎn)生量及變化率為基礎(chǔ)，決定對(duì)氮化合物的選擇性催化還原反應(yīng)或氨氧化催化反應(yīng)與否。
[0049]產(chǎn)業(yè)應(yīng)用性
[0050]本發(fā)明能夠應(yīng)用于利用選擇性催化還原(Selective Catalytic Reduction, SCR)來(lái)凈化尾氣中包含的氮化合物的用途。
【權(quán)利要求】
1.一種具有耐久性得到提高的結(jié)構(gòu)的尾氣后處理裝置，其特征在于，包括: 黑煙氧化催化部(100)，用于氧化處理尾氣的黑煙； 黑煙過(guò)濾部(200)，與所述黑煙氧化催化部(100)連接，用于過(guò)濾黑煙； 選擇性催化還原部(300)，與所述黑煙過(guò)濾部(200)連接；及 氨氧化催化部(400)，與所述選擇性催化還原部(300)連接， 在所述選擇性催化還原部(300)的前方設(shè)置有用于感應(yīng)從所述黑煙過(guò)濾部(200)流入的尾氣中的氮化合物產(chǎn)生量的第一氣體傳感器傳感器(320);和 用于選擇性地阻斷尾氣向所述選擇性催化還原部(300)的流入的選擇性催化還原旁通閥(330)， 并且包括為了以所述氣體量感應(yīng)信號(hào)為基礎(chǔ)控制所述選擇性催化還原旁通閥(330)及選擇性催化還原部(300)的運(yùn)行與否而電連接的控制器(500)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有耐久性得到提高的結(jié)構(gòu)的尾氣后處理裝置，其特征在于， 在所述氨氧化催化部(400)的前方，控制部(500)進(jìn)一步電連接有用于感應(yīng)氮化合物氣體的第二氣體傳感器(420)及用于選擇性地阻斷尾氣向所述氨氧化催化部(400)的流入的氨氧化催化旁通閥(410)。
3.一種尾氣后處理方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一氣體傳感器(320)從通過(guò)黑煙氧化催化部(100)及黑煙過(guò)濾部(200)的尾氣中感應(yīng)氮化合物的步驟(S100)； 控制器(500)基于所述感應(yīng)信號(hào)來(lái)決定選擇性催化還原旁通閥(330)對(duì)選擇性催化還原部(300)開(kāi)閉與否的步驟(S200)； 第二氣體傳感器(420)感應(yīng)通過(guò)所述選擇性催化還原部(300)的氮化合物氣體的步驟(S300);及 根據(jù)基于感應(yīng)信號(hào)的控制器(500)的氮化合物變化率計(jì)算，來(lái)決定氨氧化催化旁通閥(410)對(duì)氨氧化催化部(400)開(kāi)閉與否的步驟(S400)。
【文檔編號(hào)】F01N3/035GK104024595SQ201280065220
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月27日
【發(fā)明者】林智勛, 高敏碩, 吳炳杰, 樸慶珉, 金相勛 申請(qǐng)人:斗山英維高株式會(huì)社