用于后处理组件的改进脱硫的系统、方法和设备的制造方法_2

文档序号:9308224阅读:来源:国知局
化器104上不会发生NO到勵2的转化,并且进入SCR组件106的发动机输出NO的量由此增加。在某些实施方式中,旁通阀118响应于来自控制器108的氧化催化器旁通命令。
[0020]用于增加进入SCR组件106的发动机NO量的另一非限制性装置包括增加来自内燃机102的啤输出量。用以增加NO3Ji出量的非限制性示例性操作包括将内燃机102中的加燃料定时提前,包括将主注入定时提前和/或提供引燃注入事件。具有多个注入事件和/或成形注入事件的系统100可包括共轨燃料系统。在某些实施方式中,系统100包括命令EGR流量阀128降低EGR流126的速率以增加发动机输出NOx量的控制器108。受益于本文的公开内容的本领域技术人员应认识到的是,用以增加发动机输出NOx量的某些操作可具有降低氧化催化器104的温度的效果。因此,在某些操作条件下可使用某些操作和/或组件。例如,在某些操作条件下,EGR流126增加可导致进入SCR组件106的发动机输出NO量增加,并且在其它操作条件下,EGR流126减少可导致进入SCR组件106的发动机输出NO量降低。
[0021]用于增加进入SCR组件106的发动机NO量的另一非限制性装置包括增大排气的排气流速。用于增大排气的排气流速的示例性和非限制性装置包括提供增大的发动机功率输出、提供传动比变化命令以及包括响应于该传动比变化命令的传动装置(未示出)的系统、打开排气节流阀122和/或进气节流阀124、和/或提供用于改变可变几何涡轮增压器(VGT)的命令。排气流速的增大会增大排气流在氧化催化器104中的空速,并且,在某些操作条件下,可降低氧化催化器104中的总体NO到勵2转化率,从而增加进入SCR组件106的发动机NO量。
[0022]用于增加进入SCR组件106的发动机NO量的另一非限制性装置包括提供位于SCR催化器组件106上游的、具有增加的Pd量或增加的PchPt比率的氧化催化器104。氧化催化器104的Pt含量具有比Pd或其它贵金属更高的、对NO到NO2的反应活性。因此,具有降低的Pt含量的氧化催化器配方在大多数操作条件下不太可能产生高的NO到勵2转化率。使用Pd可提供氧化能力,例如氧化未燃烧的烃或挥发性有机化合物,而不会过度生成N02。对应于增加的Pd量或增加的Pd:Pt比率的、所包含Pd的量或Pd:Pt比率取决于具体系统,但设想到了与仅考虑氧化烃设计的系统以及专门设计用以对应于增加的Pd量增强~02生成的任何系统相比导致较高量的Pd的任何量。另外或可替代地,可在旁通管线120中提供具有增加的Pd量或增加的Pd:Pt比率的氧化催化器104以在脱硫事件过程中使用。
[0023]用于增加进入SCR组件106的发动机NO量的另一非限制性装置包括向位于SCR催化器组件106上游的氧化催化器104提供增加的量的还原剂、和/或向位于SCR催化器组件106上游的氧化催化器104提供一定量的未燃烧的HC。除一定量的未燃烧的HC量对氧化催化器104的效果(可升高氧化催化器104的温度)以外,一定量的未燃烧的HC量和/或其它还原剂,诸如通过例如还原剂注入器116在SCR组件104的上游注入的还原剂可与NO到NO2的反应竞争,以降低NO到NO 2的总体转化率。
[0024]考虑具体系统的本领域技术人员通常具有足够的可用系统信息,以确定对EGR流126的速率、燃料定时、进气节流阀124和/或排气节流阀122、排气温度、排气流速的调整和/或本文所述的其它调整对进入SCR组件106的发动机NO量具有增加效果的操作条件。在某些操作条件下,进入SCR组件106的发动机NO量的响应可相对于EGR流126的速率、燃料定时和/或排气流速的调整相反。进入SCR组件106的发动机NO量可随排气温度、EGR流126的速率和/或取决于反应限制因素的排气流速、由发动机产生的NOx的量和/或在各种操作条件下在氧化催化器104中转化为勵2的NO的量变动或反向变动。各种响应增加或减少进入SCR组件106的发动机NO量的温度、排气流速和NOJi度取决于氧化催化器104的催化剂组成、内燃机102的燃烧方式和性能、内燃机102的燃料系统以及涡轮增压器的类型和能力、以及氧化催化器104的孔结构和装载量。因此,虽然不能以任何细节预先指定其中任何给定的增加NO的装置均适用的系统条件,但是受益于本文的公开内容和通常可用的信息的本领域技术人员可容易地确定适用于系统的操作条件的增加NO的装置。
[0025]在某些实施方式中,系统100还包括构造为执行某些操作以增加进入SCR组件106的发动机NO量的控制器108。在某些实施方式中,控制器108构成包括具有存储、处理和通信硬件的一个或多个计算装置的处理子系统的一部分。控制器108可以是单个装置或分布式装置,并且控制器108的功能可以由硬件或软件来执行。
[0026]在某些实施方式中,控制器108包括构造为在功能上执行控制器108的操作的一个或多个模块。在某些实施方式中,控制器108包括催化器状态模块、催化器诊断模块和/或催化器恢复模块。本文中的包括模块的描述强调控制器108的各方面的结构独立性,并且示出了控制器108的操作和职责的一个分组。可将执行类似的总体操作的其它分组理解为在本申请的范围内。模块可以以硬件和/或在非瞬态计算机可读存储介质上的软件执行,并且模块可分布在各种硬件组件或软件组件中。对控制器108的操作的某些实施方式的更具体描述包括在参照图2的部分中。
[0027]本文所述的某些操作包括用以解释一个或多个参数的操作。本文中使用的解释包括通过本领域公知的任何方法接收值,包括至少从数据链路或网络通信接收值,接收指示值的电子信号(例如电压、频率、电流或PWM信号),接收指示值的软件参数,从位于非瞬态计算机可读存储介质上的存储单元读取值,通过本领域公知的任何方式接收作为运行时间参数的值,和/或通过接收可通过其计算所解释的参数的值,和/或通过参照被解释为参数值的缺省值。
[0028]系统100包括示例性控制器108,该示例性控制器108解释SCR组件的硫值,确定SCR组件的硫值是否超过硫再生阈值,并且响应于SCR组件的硫值超过硫再生阈值而提供NO增加命令。用于增加进入SCR组件106的发动机NO量的装置响应于NO增加命令。用以解释SCR组件的硫值的控制器108的示例性和非限制性操作包括累积发动机操作时间、由内燃机102燃烧的燃料的量、自SCR组件106的最后一个硫再生事件的时间和/或内燃机102的润滑剂消耗量。另外或可替代地,还可跟踪附加潜在硫源,诸如从注入器112定量配给的经。可与通过SCR组件106的硫的量相关的任何参数的累积或跟踪被设想为用以解释SCR组件的硫值的潜在操作。
[0029]参照图2,图中示出了包括控制器108的处理子系统200的示意图。控制器108包括多个输入,该多个输入包括发动机燃料量输入202、内燃机102的发动机操作持续时间输入204、SCR组件硫量输入206以及SCR组件的活性检查输入208。发动机燃料量输入202可以是由内燃机102燃烧的燃料的量和/或通过注入器或通过内燃机102中的非常迟的后注入而注入到排气系统中的燃料的量。SCR组件的活性检查输入208可以是催化器活性的主动或被动检查,包括在催化器上的NH3储存可以忽略的情况下在一段时间期间(例如,在高温操作期间)NO3Jlj N2的转化率和/或NH3储存容量的检查。
[0030]控制器108还包括SCR组件的硫状态模块220和SCR催化器再生诊断模块。在图示的实施方式中,SCR组件的硫状态模块220被构造为接收和解释诸如来自控制器108内部的计数器的经过时间210以及硫累积量212,硫累积量212可以是存储在控制器108的存储位置中的SCR组件硫量输入206的集合。设想到的是,在某些实施方式中,SCR组件106可不包括经过时间210。SCR组件的硫状态模块220还构造为响应于经过时间210和硫累积量212确定SCR组件的硫值222,并将SCR组件的硫值222发送到SCR组件的催化器再生诊断模块230。
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