的操作中沒有活性再生事件,因此減少了通常與顆粒過濾器再生和氧化反應有關的氧化釩SCR催化劑22對高影響熱事件的暴露。
[0016]廢氣后處理系統20可以包含氧化釩SCR催化劑22上游和排氣節流閥74下游的還原劑注射器30。還原劑注射器30供應來自還原劑源或儲存器32的還原劑并且可操作地將還原劑注入廢氣流通路18中的廢氣流14中。在示例性實施方案中,還原劑為諸如尿素的柴油廢液(DEF),其經分解以提供氨。其他實施方案使用不同的還原劑,例如,氨水溶液、無水氨或適于SCR操作的其他還原劑。將注入廢氣流通路18的還原劑提供至與廢氣流通路18流動連通并且可操作地催化NOx還原的氧化釩SCR催化劑22。
[0017]如在圖1中示意性例示的,廢氣流通路18從發動機12的輸出行進通過管道達到EGR系統90的連接部,然后達到渦輪機82,然后達到排氣節流閥74,然后達到包括氧化釩SCR催化劑22的結構,并且通過向外通往周圍環境的另外的管道。某些實施方案還可以包括在氧化f凡SCR催化劑22的下游位置或下游一側處的氨氧化ΑΜ0Χ催化劑24,其可操作地催化滑過SCR催化劑22的冊13的反應。
[0018]發動機12通過燃燒從加燃料系統的燃料源40提供的燃料來產生廢氣流14。在例示的實施方案中,燃料源40通過一個或多個燃料管道44與發動機12的多個氣缸42連接。在一個實施方案中,燃料系統裝備有在各個氣缸42處通過一個或多個注射器(未示出)將燃料分配至氣缸42的共軌46,所述注射器與燃料系統的共軌46連接。還可設計的是,與燃料源40、注射位置和/或注射器類型的任何適合的連接布置可以用于向氣缸42的燃燒室直接和/或間接提供燃料。
[0019]在某些實施方案中,系統10還包括控制器50,其經結構化或配置而進行某些操作以啟動溫度變化事件和/或NOx減少事件,并且控制發動機操作、EGR操作、廢氣旁通閥操作和排氣節流閥操作,從而產生發動機排出NOx量和/或廢氣流溫度,該廢氣流溫度導致發動機輸出中期望的NOx減少和/或廢氣流14的溫度的變化。在某些實施方案中,控制器50可以為發動機控制模塊和/或形成包括一個或多個具有存儲、處理和通訊硬件的計算設備的處理子系統的一部分。控制器可以為單一設備或分布式設備。
[0020]系統10還可以包括與發動機12和排氣系統16相關聯的各種傳感器,該傳感器向控制器50提供輸出,其被控制器50處理以控制減少來自發動機12的NOx輸出或改變廢氣流14的溫度的操作。如本文所用,除非另外規定,傳感器可以為直接測量系統10的操作條件或輸出的物理傳感器,或其中操作條件或輸出由一個或多個其他傳感器和操作參數測定的虛擬傳感器。并未示出所有通常與系統10相關聯的傳感器,并且出于例示而非限制目的,提供了例示性傳感器。
[0021]系統10包括:至少一個傳感器62,該傳感器62向控制器50提供輸出,以由其指示或測定在氧化釩SCR催化劑22出口處的NOx量;和至少一個傳感器64,該傳感器64向控制器50提供輸出,以在SCR催化劑22的溫度變化事件期間指示系統10的溫度控制操作,例如溫度傳感器64。可以提供另外的傳感器(但不是必要的),以測量廢氣流、發動機排出NOx量、氧化釩SCR催化劑22上游的廢氣流或廢氣組分的溫度,檢測發動機12的諸如發動機速率或負載的狀態,測量沿著排氣系統16的一個或多個位置(諸如床中間位置和/或氧化釩SCR催化劑22的出口)處的NH3量。
[0022]在一個實施方案中,至少一種氧化釩SCR催化劑22為還原催化劑,其還原在標稱操作期間的一定量的NOx,將NOx至少部分地轉化成N2以減少內燃發動機12的排放物。在某些實施方案中,后處理系統20包括在氧化釩SCR催化劑22的下游提供的氨氧化(ΑΜ0Χ)催化劑24,作為單獨設備或者作為應用于氧化釩SCR催化劑22的下游側或部分的載體涂層(washcoat)。還設計了沒有ΑΜ0Χ催化劑24的實施方案。
[0023]在標稱操作期間,SCR后處理系統20可以在諸如氨的還原劑的存在下還原NOx排放物。在存在氨的情況下,可以通過注射尿素(其在蒸發后轉化為氨并在廢氣中水解)來提供,和/或通過直接注射氨來提供,和/或通過其他適當方法來提供。設計了任何適當的還原劑儲存和注射手段,包括在液體介質中和/或在固體儲存介質中儲存還原劑。
[0024]由于排氣系統16不存在需要再生的顆粒過濾器和上游氧化催化劑,因此在顆粒過濾器再生期間產生的導致氧化釩SCR催化劑濕熱老化的熱條件可以被避免或最小化。使用氧化釩SCR催化劑22可以為有利的,這是因為其對N0去除的活性和對硫中毒提供了更大的的抗性。然而,當SCR催化劑的溫度條件在去除NOx的有效溫度范圍內時,氧化釩SCR催化劑22在還原NOx方面最有效。在一個實施方案中,通過氧化釩SCR催化劑22的有效NOx轉化的有效溫度為高于約200°C且高達約400°C的溫度,盡管根據催化劑配方、原料氣組成和其他參數設計了其他有效的溫度范圍和較低的閾值。如本文所用,低溫條件是其中氧化釩SCR催化劑22的溫度低于氧化釩SCR催化劑22的諸如約200°C的有效溫度閾值的條件。
[0025]本文公開的系統和方法測定與系統的操作有關的至少一個參數,其指示氧化釩SCR催化劑22的溫度條件并且通過控制發動機加燃料和控制廢氣旁通閥86、排氣節流閥74和EGR控制閥92中的至少一個來啟動溫度變化事件以產生提供氧化釩SCR催化劑22的溫度條件的廢氣流,該廢氣流使氧化釩SCR催化劑22的溫度條件移動進入或移動向其有效溫度范圍。
[0026]在一個實施方案中,溫度變化事件包括改變再循環至進氣系統70的廢氣量以通過控制EGR控制閥92和/或經過EGR冷卻器96的廢氣量來改變通往氧化釩SCR催化劑22的廢氣流的溫度。例如,響應指示廢氣流和氧化釩SCR催化劑22的溫度提高的溫度變化事件,可以繞過EGR冷卻器96。在另一實施方案中,溫度變化事件可替代地或另外地包括改變經過渦輪增壓器80的至少一個廢氣旁通閥86和/或經過排氣節流閥74的廢氣量以增加發動機12和栗送工件(pumping work)上的反壓從而提高或降低燃燒溫度,改變溫度廢氣流并因此改變氧化釩SCR催化劑22的溫度。
[0027]本文公開的系統和方法測定與系統的操作有關的至少一個參數,其指示來自氧化釩SCR催化劑22的NOx輸出并且通過控制發動機加燃料和控制廢氣旁通閥86、排氣節流閥74和EGR控制閥92中的至少一個來啟動對NOx輸出超過閾值量有響應的NOx減少事件以減少發動機排出NOx量,這會使來自氧化釩SCR催化劑22的NOx輸出向閥值量減少或減少至低于閾值量。
[0028]在一個實施方案中,NOx減少事件包括閉合廢氣旁通閥86和排氣節流閥74中的至少一個以增加再循環至進氣系統70的廢氣流的量。在另一實施方案中,NOx減少事件可替代地或另外地包括至少部分閉合廢氣旁通閥86和排氣節流閥74中的每一個以增加再循環至進氣系統70的廢氣流的量。在其他實施方案中,NOx減少事件包括開啟EGR控制閥92以增加再循環至進氣系統70的廢氣的量。在另一實施方案中,當廢氣旁通閥86開啟時,NOx減少事件包括閉合排氣節流閥74以提供最小的廢氣流并增加EGR流以減少來自發動機12的NOx輸出。排氣節流閥74提供另外的控制桿,其可獨立于廢氣旁通閥86操作以控