CN106884702A - 氮氧化物还原系统的氨气排放管理 - Google Patents

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Abstract

一种系统，包括产生废气的内燃机；接收废气的后处理系统，该后处理系统包括一个位于SCR催化剂组件上游位置的微粒过滤器；尿素注射器，可操作地耦合到SCR催化剂组件上游位置的后处理系统上。该系统进一步包括一个控制器，用于解析废气温度值，环境温度值和尿素注射量。控制器确定响应于废气温度值，环境温度值和尿素注射量的尿素沉积量，并启动去烟粒再生事件以响应于尿素沉积量。启动去烟粒再生事件包括在尿素分解废气温度下操作发动机。

Description

氮氧化物还原系统的氨气排放管理
本申请是申请日为2012年8月3日的名称为“氮氧化物还原系统的氨气排放管理”的申请号为201210351904.X的发明专利申请的分案申请。
背景技术
该技术领域概括地涉及氮氧化物NOx还原系统的控制，以尽量减少该系统中NH3的逃逸量。常规的氮氧化物还原系统包括使用尿素作为还原剂的选择性催化还原(SCR)系统。把还原剂注入冷却废气的特定过程会遭遇到废气管中的沉积物。在随后的加热操作中，这些沉积物显然会导致氨气排放达到峰值。当加热快速且达到高温时，例如在微粒过滤器的烟粒粒(soot)氧化操作，由此产生的氨气排放可能更大。此外，发动机废气系统的快速加热可能导致存储的氨气从SCR催化剂泄漏到废气流中。某些应用包括氮氧化物的测定，其中包括对氨气的交叉敏感性，使得大量的氨气逃逸可能被误诊为大量的氮氧化物排放事件。因此，在这一领域需要进一步的技术发展。
发明内容
一个实施方案是从发动机废气系统中移除尿素沉积物而不引起过多的氨气逃逸的独特方法。从下面的说明书和附图，可进一步理解其他的实施方案、实施例、目的、特征、优势、各方面以及益处。
附图说明
图1是氨气排放管理系统的示意性方块图。
图2是氨气排放管理的设备的示意性方块图。
具体实施方式
为了提升对本发明原理的理解，现在将参考附图中描述的实施例，且将使用专用语言描述这些实施例。尽管如此，应理解的是，本发明的范围并不仅囿于此，且在说明书实施例中的任何改变和进一步的修改，以及此处对本发明原理的任何进一步应用，正常地对本发明所涉及的本领域技术人员来说是可预期的。
图1是氨气排放管理系统100的示意性方块图。系统100包括一个产生废气的内燃机102和接收废气的后处理系统。系统100的后处理系统包括一个位于SCR催化剂组件106上游的微粒过滤器104，以及一个于SCR催化剂组件106的上游位置处可操作地连接到后处理系统的尿素注射器(injector)108。在该实施例中，尿素注射器108从储罐124接收尿素，并向分解管110的上游注射尿素，其是为被注射的尿素蒸发并水解成氨提供驻留时间的废气流的一部分。
示例性的系统100包括废气再循环(EGR)流程路径118，其从废气流将废气的一部分返回到发动机的进气侧。在图1的实施例中，EGR流程路径从涡轮增压器涡轮端122的上游位置向涡轮增压器的压缩机侧120的下游位置流动。因此，示例性的系统100包括一个高压EGR循环，但系统100也可包括一个低压EGR循环，或在某些实施例中可能没有EGR。EGR流量路径118包括一个调节在EGR流量路径118内的流量限制的EGR阀116。
在尿素注射器108附近位置示出了一个温度传感器112，但温度传感器112可在系统100内的任何位置，或温度可由不具有温度传感器112的系统100中的其它参数估算出。在某些实施例中，系统100包括一种确定周围空气温度的装置，例如定位远离发动机102或废气流的温度传感器112。周围空气温度的测定在本领域是可以很好理解的，而且在这里任何确定周围空气的温度的设备均可用于使用周围空气温度值的实施例。
在某些实施例中，系统100进一步包括执行某些操作以限制NOx控制后处理系统中的NH3排放的控制器126。在某些实施例中，控制器126形成为一个处理子系统的一部分，包括一个或多个具有存储、处理和通信硬件的计算设备。控制器126可能是一个单一设备或一个分布式设备，且控制器126的功能可通过硬件或软件来执行。
在某些实施例中，控制器126包括构成为功能性地执行控制器126的操作的一个或多个模块。在某些实施例中，控制器126包括一个用于解析废气温度值、环境温度值和尿素注射量的废气状态模块。控制器126还包括尿素沉积模块，其确定一个响应于废气温度值、环境温度值和尿素注射量的尿素沉积量。控制器126还包括一个沉积物清除模块，其启动一个响应于尿素沉积量的去烟粒再生事件，其中通过在尿素分解排放的温度下操作发动机，沉积物清除模块进一步启动去烟粒再生事件。
此处包括模块的描述强调了控制器各方面的结构独立性，并展示了控制器的操作和功能的组合。执行类似整体操作的其他组合可理解为在本申请的范围内。模块可在计算机可读介质上的硬件和/或软件内被执行，而且模块可被分布横跨在各种硬件或软件组件上。控制器操作的某些实施例的更具体说明包括在参照附图2的章节中。
此处描述的某些操作包括用来解析一个或多个参数的操作。本文中的“解析”，包括通过现有技术已知的任何方法接收数值，包括至少从数据链路或网络通信中接收数值，接收指示数值的电信号(如电压，频率，电流，或PWM信号)，接收指示数值的软件参数，从计算机可读介质上的存储位置读取数值，通过现有技术中已知的任何手段接收作为运行时间的参数，和/或接收一个数值，通过该数值可计算被解析的参数，和/或引用被解析为参数值的系统默认值。
图2是用于在NOx后处理控制系统中限制NH3排放的处理子系统200的示意图。处理子系统200包括一个控制器126，该控制器具有用于解析废气温度值218、环境温度值220和尿素注射量222的废气状态模块202。控制器126还包括尿素沉积模块204，以确定响应于废气温度值218、环境温度值220和尿素注射量222的尿素沉积量224。尿素沉积量224根据本领域中可理解的任何方法而被确定。例如，在废气温度太低无法支持尿素的蒸发和水解的情况下，尿素的注射量和时间段可被积累以确定尿素沉积量224。环境温度值220可被进一步利用以估计废气流的热传递环境并确定尿素沉积量224。在某些实施例中，从废气温度、尿素注射速率和环境温度的简单实验抽样的尿素沉积速率的结果可被存储在控制器126上的表格或等式中，用于在控制器126的运行操作过程中访问。
在某些实施例中，控制器126包括一个沉积物清除模块206，其启动响应于尿素沉积量224的去烟粒再生事件，例如当尿素沉积量224超过了一个预定值时，触发去烟粒再生事件232。在一个实施例中，通过在尿素分解废气温度234下操作发动机，沉积物清除模块206启动去烟粒再生事件232。尿素分解温度234是一个高到足以支持尿素沉积物和注射尿素的蒸发和水解的温度。尿素分解温度234根据沉积物所需的分解速率是可选择的。示例性的尿素分解温度234包括至少250℃，至少200℃，和/或在250℃到300℃范围的温度。
在支持尿素分解的范围内的某些温度范围也是基于NOx的烟粒氧化温度238，或支持烟粒过滤器中的基于NOx的烟粒微粒的氧化的温度。此外，尿素沉积物提供了废气流中的额外氨气的来源。该额外的氨气必须在SCR催化剂，在氨气氧化催化剂(从而氨气基本上被消耗)中反应，或被排放到环境中。在某些实施例中，当沉积物清除模块206启动去烟粒再生事件232时，包括在尿素分解温度234的操作，控制器126进一步在增加的氮氧化物排放水平上操作发动机。增加的氮氧化物排放水平容许在操作发动机达到废气温度上具有更大的灵活性，并进一步提供氮氧化物的来源，以与烟粒过滤器上的烟粒反应(二氧化氮氧化烟粒微粒，并将其转化回为NO)，并与被从分解的尿素沉积物中释放出的过量氨气反应。在某些实施例中，控制器126包括沉积物清除模块206，其通过以降低的EGR比例236操作发动机来进一步启动去烟粒再生事件232。降低的再循环EGR比例236增加了发动机的氮氧化物排放水平。
在某些实施例中，控制器126包括一个氨气存储模块208，其解析在SCR催化剂组件中的存储氨气量226，以及一个氨气释放模块210，其确定响应于废气温度值218和存储氨气量226的氨气释放量228。存储氨气量226根据本领域中可理解的任何方法而被确定。在某些实施例中，存储氨气量226是根据废气流中的净氨量、SCR催化剂(如基于当前的催化剂床层温度，或相关的温度)的最大存储容量、以及净氨存储速率的动态描述而被确定的。例如，经验测试表明，SCR催化剂在一个给定的温度下以给定的速率存储氨，和/或SCR催化剂以给定温度和驻留时间存储经过其的给定比例的进入氨气。氨气存储模型的经验结果可被存储在控制器126内以使氨气存储模块访问。氨气存储模型也可以根据催化剂的质量、氨气浓度、废气流速率、废气和/或SCR催化剂床层的温度来确定和分析存储作为动力学模型。在本文公开的启示下，氨气存储模型的确定对于本领域技术人员来说是一个机械步骤。
氨气释放量228可根据存储的氨气量226和氨气释放模型而被确定。氨气释放模型是响应于SCR催化剂温度变化的氨气释放量的描述。当温度升高时，SCR催化剂的NH3存储容量降低，释放存储的氨气，如果有的话，随着填充SCR催化剂移动到较高温度。用于特定催化剂的氨气释放模型易于从简单的实证测试开发，包括使填充SCR催化剂变暖并测量氨气释放。因此，氨气释放模块210访问存储模型或查找表，并提供响应于废气温度值218和存储氨气量226的氨气释放量228。
一个示例性的控制器126还包括氨气逃逸模块212，其提供响应于氨气释放量228的提高的氮氧化物输出操作240，此处升高的氮氧化物输出操作240被配置为将氨气逃逸量230限制到一个临界氨气逃逸值230，且此处氨气逃逸模块212通过提供发动机的不同再循环分数(fraction)进一步提供升高的氮氧化物输出操作240。例如，氨气逃逸模块为升高的氮氧化物输出操作240确定氮氧化物排放量，其提供与临界氨气逃逸值244一致(例如，低于或等于临界氨气逃逸值244)的氨气逃逸量230，且提供不同再循环分数242以提供确定的氮氧化物排放量。
用于升高的氮氧化物输出操作240的氮氧化物量可在前馈操作中被确定，例如利用氨气逃逸模型，使用存储氨气量226、氨气释放量228以及由给定的氮氧化物量产生的估算出的NH3逃逸量230的信息。此外或者可替代的，升高的氮氧化物输出操作240的氮氧化物量可在反馈操作被确定，例如，利用SCR催化剂下游的氨气传感器(未显示)的数据作为反馈参数，且操作PI、PID或其他反馈控制器以控制响应于临界氨气逃逸值244的氨气逃逸量230。
在某些实施例中，控制器126包括工作循环挑战模块214，其确定发动机处于挑战工作循环操作246中，以及氨气存储修整模块216将存储的氨气限制在氨气存储阈值254以下，从而响应于发动机处于挑战工作循环操作246中。对发动机处于挑战工作循环操作246中的确定根据本领域可以理解的任何操作而被实施。
挑战工作循环操作246包括满足下列条件的任何操作，即系统在标称操作中无法提供足够的废气温度，从而无法较易地再生烟粒过滤器和/或无法在工作时间的相当一部分时间内蒸发和分解注入的尿素。未能提供足够的废气温度可以包括未能提供足够的温度，未能提供足够长的时期(如足够长的时间以完成烟粒过滤器的再生)内的温度，和/或未能提供足够的再生机会，以足够的频率使烟粒过滤器和/或尿素沉积物保持在所需的条件中。在某些实施例中，再生烟粒过滤器的足够的废气温度包括足够的温度以直接由氧化机制氧化烟粒，和/或在烟粒过滤器上游位置的氧化催化剂上的氧化未燃的碳氢化合物的足够温度，从而积极地将废气加热到更高的温度并使烟粒过滤器得到再生。
时间、温度、以及启动为特定应用所需的温度和时间的频率取决于特定系统的诸多具体参数，且可以很容易地被本领域技术人员确定来预构思一个特定系统。影响挑战工作循环操作246的确定的系统因素包括但不限于烟粒过滤器的大小和基板组成、催化剂的类型和烟粒过滤器的装载(如果有的话)，发动机的烟粒生成速度、任何辅助加热系统(如发动机温度机制、油气缸内碳氢化合物的注射、废气中碳氢化合物的给料、辅助加热器等)的设置和容量、上游氧化催化剂的催化剂类型、装载和尺寸、分解管的尺寸和热传递环境、以及系统的调节排放水平。在本文的启示下，预期一个特定系统以确定温度曲线图，其表明特定系统的工作循环操作是否为挑战工作循环操作246，对于本领域技术人员来说是一个机械步骤。
确定发动机处于挑战工作循环操作246的工作循环挑战模块214的示例性操作包括确定废气温度值低于尿素沉积物温度阈值的一部分时间248。示例性的尿素沉积物温度阈值包括至少200℃和/或至少250℃。保持分解管清除掉尿素沉积物所需的一部分时间248，或者可选择地保持分解管具有足够低水平的尿素沉积物从而清除沉积物的高温事件不会造成过多的氨气逃逸量230所需的一部分时间248，可较易地凭经验确定，并可以存储在控制器126上，或被传递到控制器126，用于挑战工作循环模块214访问。
确定发动机处于挑战工作循环操作246的工作循环挑战模块214的另一个示例性操作包括确定尿素沉积指数250是否比尿素沉积阈值更大。尿素沉积指数250可以通过增加指示废气温度值的发动机转速-负载值而被确定，其中尿素将沉积或从分解管中清除，和/或通过积累废气温度值和尿素注射速率以模拟或估计为每一个积累参数的每个增量而沉积的尿素量来确定。积累参数可以是时间，操作时间，车辆里程，总油耗，发动机提供的总工作能量，或特定应用的任何其他重要参数。示例和非限制性的尿素沉积指数250值包括每单位的发动机工作时间内积累的尿素质量，产生单位发动机工作功率积累的尿素质量，和/或与特定的尿素沉积速率与积累参数相联系的无单位指数。
确定发动机处于挑战工作循环操作246的工作循环挑战模块214的另一个示例性操作包括确定活跃烟粒再生指数252是否是比成功烟粒再生指数值少。活跃烟粒再生指数252可通过增加指示废气温度的发动机转速-负荷比值(和/或再循环分数、空气燃料比、燃料定时值等)来确定，其中尝试烟粒再生事件是成功的或将会成功的，和/或通过积累废气温度值以及发动机烟粒产生速率以模拟或评估在每个积累参数的沉积物增量中的烟粒净量来确定。另一个示例性的烟粒再生指数252是所需用于提高废气温度到完成每单位积累参数的烟粒再生的最低值之外多余的燃料。另一个示例性的烟粒再生指数252是被利用以提高废气温度到完成每单位积累参数的烟粒再生的最低值消耗的燃料，此处消耗的燃料由于特定的再生尝试被取消而被浪费，所述的被取消是由于发动机的工作条件返回到特定再生事件不能继续或完成的速度-负载条件。
用于烟粒再生指数252的积累参数可能是时间、工作时间、车辆里程、总油耗、发动机提供的总工作能量、或特定应用的任何其他重要参数。示例和非限制性的烟粒再生指数值252包括单位发动机工作时间积累的烟粒质量，产生单位的发动机功率时积累的烟粒质量，实现烟粒再生废气温度高于标称值所需的过量燃料，单位积累参数消耗的燃料，和/或与特定的尿素沉积速率与积累参数(烟粒积累、过量燃料、和/或消耗的燃料)相联系的无单位指数。
以下的操作描述提供了控制系统中氨气排放的实施步骤的示例性实施例，该系统包括发动机和氮氧化物还原后处理系统。所描述的操作是示例性的，仅仅是为了理解，且操作可是组合的或分离的，以及添加的或删除的，以及整体或部分地重新排序的，除非此处明确表示是相反的。描述的某些操作可由计算机在计算机可读介质上执行计算机程序产品而实施，此处计算机程序产品包括导致计算机执行一个或多个操作，或向其他设备发出命令执行一个或多个操作的解析。
用于减少氨气从发动机和后处理系统逃逸的第一示例性过程包括一个解析废气温度值、环境温度值和尿素注射量的操作，以及一个确定响应于废气温度值、环境温度值和尿素注射量的尿素沉积量的操作。该过程还包括在响应于超过尿素沉积阈值的尿素沉积量的尿素分解废气温度下操作发动机。
示例性过程进一步包括用于解析在SCR催化剂上存储的氨气量的操作，以及确定响应于废气温度值和氨气存储量的氨气释放量的操作。该步骤的进一步示例性操作包括提供响应于氨气释放量的升高的氮氧化物输出操作。提供升高的氮氧化物输出操作的操作包括将氨气逃逸量限制在一个阈值内。仍然进一步示例的操作包括通过改变废气再循环(EGR)分数提供升高的氮氧化物输出操作。
进一步的示例性过程包括一个确定在SCR催化剂上的存储氨气量超过第一个阈值以及微粒过滤器上的存储微粒量超过第二个阈值的操作。示例性步骤进一步包括实施微粒过滤器基于氮氧化物的再生，此处基于氮氧化物的再生包括在基于氮氧化物的烟粒氧化温度下操作发动机。SCR催化剂超过第一阈值的确定提供一种指示，即足够的氨气被存储在SCR催化剂上以减少引入的氮氧化物量。微粒过滤器上存储的微粒量超过第二个阈值的确定提供一种指示，即在微粒过滤器上的微粒是可获得的以被引入的氮氧化物氧化。
在某些实施例中，示例性过程还包括一个将废气温度提高到小于支持微粒过滤器基于氧气的再生的温度，和/或将废气温度提高到在250℃和300℃之间的温度值的操作。所提高的废气温度支持尿素沉积物的去除，并支持微粒被微粒过滤器上的氮氧化物所氧化。支持微粒过滤器基于氧气再生的温度取决于烟粒/微粒在微粒过滤器上的组成和数量，微粒过滤器上催化剂(如果有的话)的负载和组成，和/或废气中氧气的浓度。一般来说，低于300℃左右的温度不会支持微粒被氧气的显著氧化，但是支持微粒被氧气显著氧化所需的温度在某些实施例中可能更高。
在某些实施例中，该过程包括一个保持存储氨气量低于存储的微粒在微粒过滤器上是可获得的任何时间段内的第三阈值的操作。存储的微粒在微粒过滤器上是可获得的任何时间段内的保持存储氨气量低于第三阈值的操作在某些实施例中是可以实施的，以响应于具有挑战工作循环操作的应用中正在执行该确定过程。第三阈值根据可接受的氨气量而被选择，如果SCR催化剂内发生温度上升，氨气将被释放。第三阈值可被选择，以进一步响应于在当前工作时间的系统中尿素沉积量。
另一种示例的过程包括在SCR催化剂上存储的氨气是可获得的任何时间下保持微粒过滤器上存储的微粒量低于第四阈值的操作。在某些实施例中，在SCR催化剂上存储的氨气是可获得的任何时间下保持存储的微粒量低于第四阈值的操作，以响应于具有挑战工作循环操作的应用中正在执行该确定过程。在SCR催化剂上存储的氨气表明氮氧化物还原能力存在于系统中，以及该过程包括提供氮氧化物量以将存储的微粒量保持在还原值，其中存储的氨气提供还原至少部分的氮氧化物量。在某些实施例中，由于上述原因，在无论何时需要，无论何时存在存储的氨气，和/或无论何时存在挑战工作循环操作的情况下，该过程包括将微粒过滤器保持在还原微粒负载的水平。
用于控制氨气从发动机和后处理系统的逃逸的第二个示例性过程包括解析废气温度值、环境温度值、发动机的氮氧化物排放量以及尿素注射量的操作。该过程进一步包括确定响应于废气温度值、环境温度值和尿素注射量的尿素沉积量的操作。步骤还包括一个启动去烟粒再生事件的操作，包括在升高的废气温度下操作操作该系统以及在升高的发动机的氮氧化物排放量操作发动机。该过程包括启动响应于超过尿素沉积阈值的尿素沉积量的去烟粒再生事件。
示例性过程还包括一个确定发动机处于挑战工作循环操作的操作，以及一个将存储的氨气量限制在低于氨气存储阈值以响应处于挑战工作循环操作的发动机的操作。进一步示例的过程包括通过确定废气温度值低于尿素沉积阈值温度值的一部分时间确定该发动机处于挑战工作循环操作的操作。附加或可替代的，该过程包括一个通过确定尿素沉积指数以及确定尿素沉积指数超过尿素沉积阈值来确定发动机处于挑战工作循环操作的操作。
进一步示例的过程包括通过在降低的EGR分数下操作发动机在升高的发动机的氮氧化物排放量下操作发动机。另一个示范的过程包括确定在SCR催化剂上的氨气存储量的操作，以及在升高的发动机的氮氧化物排放量下操作发动机响应于氨气存储量。
由以上附图和文字说明显而易见的是，根据本发明的各种实施例是可预期的。
一套示例性的实施方案包括一个减少氨气从发动机和后处理系统逃逸的方法。该方法包括解析废气温度值、环境温度值和尿素注射量，以及响应于废气温度值、环境温度值和尿素注射量，该方法包括确定尿素沉积量。该方法还包括在尿素分解废气温度下操作发动机响应于尿素沉积量超过尿素沉积阈值。
本方法的某些进一步的实施方案在随后描述。示例性的方法包括解析SCR催化剂上存储的氨气量，并确定响应于废气温度值和存储氨气量的氨气释放量。进一步示例性的方法包括提供响应于氨气释放量的升高的氮氧化物输出操作，此处升高的氮氧化物输出操作被配置成将氨气逃逸量限制在阈值内。一个仍然进一步示例性的方法包括通过改变废气再循环(EGR)分数而提供升高的氮氧化物输出操作。
另一种示例的方法包括确定在SCR催化剂存储的氨气量超过第一阈值，微粒过滤器上的存储微粒量超过第二阈值，并执行微粒过滤器基于氮氧化物的再生，此处基于氮氧化物的再生包括在基于氮氧化物的烟粒氧化温度下操作发动机。进一步示例性的方法包括在升高的将发动机的废气温度提升到蒸发尿素沉积量的温度下操作发动机，由此实施微粒过滤器基于氮氧化物的再生。附加或可替代的，该方法包括将废气温度提高到低于支持微粒过滤器的基于氧气的再生的温度，和/或将废气温度提高到250℃和300℃之间的温度值。
在某些实施例中，该方法包括在微粒过滤器上存储微粒是可获得的任何时间内将存储的氨气量保持低于第三阈值。另一个示例的方法包括在SCR催化剂上存储微粒是可获得的时间内将存储的氨气量保持低于第四阈值。
另一套示例性的实施方案包括控制氨气从发动机和后处理系统逃逸的方法。该方法包括解析废气温度值、环境温度值、发动机的氮氧化物排放量以及尿素注射量。该方法还包括确定响应于废气温度值、环境温度值和尿素注射量的尿素沉积量。进一步启动去烟粒再生事件的该方法包括在升高的废气温度下操作系统，以及在升高的发动机的氮氧化物排放量下操作发动机，此处启动去烟粒再生事件响应于超过尿素沉积阈值的尿素沉积量。
本方法的某些进一步的示例性实施方案在下面描述。示例性的方法包括确定发动机处于挑战工作循环操作中，且将存储氨气量限制在低于氨气存储阈值以下以响应于发动机处于挑战工作循环操作中。进一步的示例性方法包括通过确定废气温度值低于尿素沉积阈值温度值的时间部分来确定该发动机处于挑战工作循环操作中。此外或者可替代的，该方法包括通过确定尿素沉积指数来确定发动机处于挑战工作循环操作中，并确定尿素沉积指数超过了尿素沉积阈值。
另一示例性的方法包括通过在降低的EGR分数下操作发动机而在升高的发动机的氮氧化物排放量下操作发动机。然而，另一示例性的方法包括确定SCR催化剂上的氨气存储量，并进一步在升高的发动机氮氧化物排放量下操作发动机以响应于氨气存储量。
另一套示例性的实施方案是用于控制氨气从发动机和后处理系统逃逸的设备。该设备包括用于解析废气温度值、环境温度值和尿素注射量的排放状态模块，以及用于确定响应于废气温度值、环境温度值和尿素注射量的尿素沉积量的尿素沉积物模块。该设备包括沉积物清除模块，其启动响应于尿素沉积物量的去烟粒再生事件，此处沉积物清除模块通过在尿素分解废气温度下操作发动机而进一步启动去烟粒再生事件。
本设备的某些进一步示例下的实施例在下面描述。一个示例性的设备包括沉积物清除模块，其通过在升高的氮氧化物输出条件下操作发动机而进一步启动去烟粒再生事件。进一步示例性的设备包括沉积物清除模块，进一步通过在降低的EGR分数下操作发动机而在升高的氮氧化物输出条件下操作发动机。
另一示例性的设备包括氨气存储模块，其解析在SCR催化剂上存储的氨气量，以及氨气释放模块，其确定响应于废气温度值和存储的氨气量的氨气释放量。进一步示例性的设备包括氨气逃逸模块，其提供响应于氨气释放量的升高的氮氧化物输出操作，此处升高的氮氧化物输出操作将氨气逃逸量限制在阈值内。一个仍然进一步示例性的设备包括氨气逃逸模块，进一步通过改变发动机的EGR分数而提供升高的氮氧化物输出操作。
另一套示例性的实施方案包括一个系统，具有产生废气的内燃机，一个用于接收尾气的后处理系统，此处后处理系统包括一个位于SCR催化剂组件上游位置的微粒过滤器，以及一个可操作地耦合到在SCR催化剂组件上游位置处的后处理系统上的尿素注射器。该系统还包括一个控制器，其具有多个模块，构成为功能性地执行操作以限制氨气从系统的逃逸。
控制器包括一个用于解析废气温度值、环境温度值和尿素注射量的废气状态模块。该控制器还包括尿素沉积物模块，其确定响应于废气温度值、环境温度值和尿素注射量的尿素沉积量，以及一个沉积物清模块，其响应于尿素沉积量而启动去烟粒再生事件，此处尿素清除模块进一步通过在尿素分解废气温度下操作发动机而启动去烟粒再生事件。
本系统的某些进一步实施例在随后描述。示例性的系统包括沉积物清除模块，其进一步通过在降低的EGR分数下操作发动机而启动去烟粒再生事件。另一个示例性的系统包括用于解析在SCR催化剂组件上存储的氨气量的氨气存储模块，以及一个氨气释放模块，其确定响应于废气温度值和存储的的氨气量的氨气释放量。进一步示例性的系统包括氨气逃逸模块，其提供一个响应于氨气逃逸量的升高的氮氧化物操作，此处升高的氮氧化物操作被配置成将氨气逃逸量限制到阈值内，且此处氨气逃逸模块通过改变发动机的EGR分数而进一步提供升高的氮氧化物输出操作。
示例性的系统还包括尿素分解废气温度为至少250℃的温度值。在某些实施例中，该控制器包括一个工作循环挑战模块，其确定发动机处于挑战工作循环操作中，以及一个氨气存储调整模块，将存储的氨气量限制为低于氨气存储阈值以响应于处于挑战工作循环操作的发动机。在某些实施例中，工作循环挑战模块还通过废气温度值低于尿素沉积物阈值温度值的一部分时间而确定发动机处于挑战工作循环操作中。另一个示例性的系统包括工作循环挑战模块，通过确定尿素沉积指数而进一步确定发动机处于挑战工作循环操作中，并确定尿素沉积指数超过尿素沉积阈值。示例性的系统还包括工作循环挑战模块，其通过确定一个活跃的烟粒再生指数而确定发动机处于挑战工作循环操作中，并确定活跃的烟粒再生指数低于一个成功的烟粒再生指数值。
虽然本发明已在附图和前面的说明书中被详细说明和描述，同样被认为是说明解析性的而不是被文字所限制的，可被理解的是，只显示和描述了某些实施例，并且在本发明的精神内的所有的变更和修改都需要得到保护。应当理解的是，虽然说明书上面使用的如“最好的”、“最好地”、“首选的”或“更首选地”之类的词语表明这样描述的特征可能是更需要的，但是可能是不必要的以及缺乏相同的实施例可被预期为在本发明的范围内，该范围被随后的权利要求所定义。在阅读权利要求中，当使用单词如“一”、“一个”、“至少一个”或“至少一部分”时，无意将权利要求限制为仅仅一个条目，除非特别说明与权利要求相反。当使用语言“至少部分”和/或“部分”时，该条目可以包括部分和/或整个项目，除非明确说明是相反的。

Claims (11)

1.一种氨气排放管理方法，包括：
解析废气温度值、环境温度值和尿素注射量；
响应于废气温度值、环境温度值和尿素注射量，确定尿素沉积量；和
响应于超过尿素沉积物阈值的尿素沉积量，启动去烟粒再生事件，其包括在尿素分解废气温度下操作发动机。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括解析SCR催化剂上的存储的氨气量，并确定响应于废气温度值和存储氨气量的氨气释放量。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括提供响应于氨气释放量的升高的氮氧化物输出操作，其中该升高的氮氧化物输出操作被配置成将氨气逃逸量限制为阈值。
4.根据权利要求3所述的方法，其中提供升高的氮氧化物输出操作包括改变废气再循环(EGR)分数。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括确定在SCR催化剂上的存储的氨气量超过第一阈值，确定在微粒过滤器上的存储的微粒量超过第二阈值，并执行微粒过滤器的基于氮氧化物的再生，该基于氮氧化物的再生包括在基于氮氧化物的烟粒氧化温度下操作发动机。
6.根据权利要求5所述的方法，其中微粒过滤器的基于氮氧化物的再生还包括在升高的将废气温度提升到蒸发尿素沉积量的温度下操作发动机。
7.根据权利要求6的方法，进一步包括将废气温度提升到低于支持微粒过滤器基于氧的再生的温度。
8.根据权利要求6所述的方法，还包括将废气温度提高到250℃和300℃之间的温度值。
9.根据权利要求5所述的方法，还包括存储的微粒在微粒过滤器上是可获得的任何时间下将存储的氨气量保持在低于第三阈值。
10.根据权利要求5所述的方法，还包括存储的氨气在SCR催化剂上是可获得的任何时间内将微粒过滤器上的存储的微粒量保持在第四阈值以下。
11.根据权利要求9所述的方法，还包括存储的氨气在SCR催化剂上是可获得的任何时间内将微粒过滤器上的存储的微粒量保持在第四阈值以下。
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