CN108180059B - 用于控制进入内燃机中的废气供给流中的还原剂喷射的方法和设备 - Google Patents

用于控制进入内燃机中的废气供给流中的还原剂喷射的方法和设备 Download PDF

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Abstract

废气后处理系统包括第一和第二选择性催化还原装置(SCR)以及单个还原剂喷射系统。确定第一和第二SCR的总氨存储容量和氨存储水平，且基于第一和第二SCR上的氨存储水平来确定第一和第二SCR的总SCR氨存储水平。确定第一存储误差，且基于第二SCR的氨存储水平和氨存储容量确定第二存储误差。基于第二存储误差确定第二还原剂配给速率。当第二存储误差指示第一SCR上的氨存储量与第二SCR上的氨存储量之间的不平衡时，还原剂喷射系统基于第二还原剂配给速率将还原剂喷射至废气供给流中。

Description

用于控制进入内燃机中的废气供给流中的还原剂喷射的方法 和设备
背景技术
废气后处理系统流体地联接至内燃机以净化作为燃烧副产物生成的废气。废气后处理系统可包括氧化催化器、还原催化器、选择性催化还原催化器和颗粒过滤器。燃烧副产物可包括未燃烧的碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物(可被称为NOx分子)和颗粒物质。操作可通过设置在废气供给流中的一个或多个感测装置来监控。操作也可采用在操作期间动态执行的仿真模型来确定。
选择性催化还原催化器(SCR)可采用还原剂以将NOx分子还原成元素氮。一种还原剂是尿素，其可在废气系统中转化成氨(NH3)。还原剂可被喷射至一个或多个选择性催化还原催化器上游的废气供给流中，并且可存储在表面上或以其它方式被捕获以用于将NOx分子还原成元素氮和水。
发明内容
描述了一种设置成净化内燃机的废气供给流的废气后处理系统。废气后处理系统包括第一和第二选择性催化还原装置(SCR)，其中第一SCR相对于第二SCR设置在上游，且还原剂喷射系统设置成将还原剂喷射至相对于第一SCR上游的废气供给流中。第一温度传感器设置成监控相对于第一SCR上游的废气供给流的温度，且第二温度传感器设置成监控相对于第二SCR的上游的废气供给流。控制器可操作地连接至还原剂喷射系统并且与第一和第二温度传感器以及内燃机通信。控制器包括指令集，其可执行以确定第一和第二SCR的总氨存储容量和氨存储水平，并且基于第一SCR上的氨存储水平和第二SCR上的氨存储水平来确定第一和第二SCR的总SCR氨存储水平。第一存储误差基于第一和第二SCR的总氨存储容量以及第一和第二SCR的总SCR氨存储水平来确定，且第二存储误差基于第二SCR的氨存储水平和第二SCR的氨存储容量来确定。基于第一存储误差来确定第一还原剂配给速率，且基于第二存储误差来确定第二还原剂配给速率。当第二存储误差指示第一SCR上的氨存储量与第二SCR上的氨存储量之间的不平衡时，控制还原剂喷射系统以基于第二还原剂配给速率将还原剂喷射至废气供给流中。
本公开的方面包括当第二存储误差指示第一SCR上的氨存储水平与第二SCR上的氨存储水平之间的不平衡时，控制还原剂喷射系统以基于第二还原剂配给速率将还原剂喷射至废气供给流中，该不平衡与氨逸出相关联。
本公开的另一个方面包括监控废气供给流的第一和第二温度以及废气流率，以及基于废气供给流的第一和第二温度以及废气流率来确定与第一SCR相关联的氨存储水平。
本公开的另一个方面包括基于废气供给流的第一和第二温度以及废气流率来确定与第二SCR相关联的氨存储水平。
本公开的另一个方面包括基于废气供给流的第一和第二温度以及废气流率来确定与第二SCR相关联的氨存储容量，以及基于该氨存储容量来确定第一和第二SCR的总SCR氨存储容量。
本公开的另一个方面包括作为尿素的还原剂。
本发明的另一个方面包括当第二存储误差不指示第一装置上的存储量与第二装置上的存储量之间的不平衡时，基于第一还原剂配给速率将还原剂喷射至废气供给流中。
本公开的另一个方面包括设置成向第一SCR和第二SCR二者供应还原剂的单个还原剂喷射系统。
上述特征和优点以及本教导的其它特征和优点从某些最佳模式的以下详述和用于实行如随附权利要求书中限定、结合附图取得的本教导的其它实施例将容易地显而易见。
附图说明
现在将参考附图以举例方式描述一个或多个实施例，其中：
图1示意性地说明根据本公开的流体联接至废气后处理系统的内燃机，该废气后处理系统包括第一和第二选择性催化还原装置(SCR)和还原剂输送系统；
图2示意性地示出了根据本公开的可用来控制参考图1描述的废气后处理系统的实施例中的还原剂输送的闭环还原剂喷射控制例程；且
图3以图形方式示出了根据本公开的与操作参考图2描述的还原剂喷射控制例程的实施例相关联的数据，该还原剂喷射控制例程用于采用参考图1描述的内燃机和废气后处理系统的实施例来控制还原剂喷射。
具体实施方式
如本文所描述和说明的所公开的实施例的部件可以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下详细描述并不旨在限制如所要求保护的本公开的范围，而是仅仅表示其可能的实施例。另外，虽然在以下描述中阐述了许多具体细节以提供对本文所公开的实施例的透彻理解，但是在没有一些或所有这样的细节的情况下可实践某些实施例。另外，为了清楚起见，在现有技术中已知的某些技术材料没有详细描述，以避免不必要地使本公开变得混淆。另外，附图是简化的形式，而不按精确的比例绘制。仅为了方便和清楚起见，可对附图使用方向术语。方向术语不应被解释为以限制本公开的范围。如本文所采用，术语“上游”和相关术语是指朝向流动流相对于指示位置的起源的元件，且术语“下游”和相关术语是指远离流动流相对于指示位置的起源的元件。另外，如本文所说明和描述的本公开可在没有在本文没有具体公开的元件的情况下实践。
现在参考附图，其中这些描述仅用于说明某些示例性实施例的目的，而不是为了限制其目的，图1示意性地说明了根据本公开的实施例的流体地联接至所布置的废气后处理系统50的内燃机(发动机)100。发动机100是多缸内燃机，其燃烧直接喷射的燃料、进气和再循环废气的混合物以生成机械动力。发动机100配置为如所示的压燃式发动机，但是本文描述的概念也可用于采用本文所述的废气后处理系统50的实施例的其它发动机配置。发动机100可用于地面车辆(例如，客车、卡车、农用车辆或建筑车辆)、船用车辆上或静止环境中(例如，联接至发电机)。
发动机100优选地包括多缸发动机缸体7、用于将进气引导至发动机100的汽缸的进气歧管9以及用于夹带废气以引导通过废气后处理系统50的废气歧管8。其它未说明的发动机部件和系统在采用时包括活塞、曲轴、发动机缸盖、进气阀、废气阀、凸轮轴和可变凸轮相位器。发动机100优选地以重复执行的进气-压缩-燃烧-废气冲程的四冲程燃烧循环操作。在一个实施例中，可变几何涡轮增压器(VGT)包括涡轮28，其流体地联接至相对于废气后处理系统50的上游的废气歧管8。发动机100包括多个直喷式燃料喷射器47，其布置成将燃料直接喷射至单独燃烧室中。在一个实施例中，喷射器47可为合适的直喷式装置，诸如螺线管启动的装置。燃料经由低压燃料泵41、燃料过滤器组件42、高压燃料泵43、燃料计量阀44、燃料轨45和压力调节阀46从燃料存储箱供应至喷射器47。每个发动机汽缸优选地包括电热塞25。发动机100还包括进气系统，其可包括进气过滤器48、质量气流传感器49、VGT的压缩机10、增压空气冷却器11、节流阀13、用于监控增压压力和进气温度的传感器12，以及可能有用的其它感测装置。发动机100可包括废气再循环(EGR)系统，其将废气从废气歧管8流体地引导至进气歧管9。在一个实施例中，EGR系统可包括EGR阀14、包括旁通阀15的EGR冷却器17、EGR出口温度传感器18、EGR冷却器入口温度传感器31和真空开关16。进气歧管9还可包括用于混合进气和再循环废气的多个涡流阀19。其它发动机监控传感器可包括曲轴位置传感器20、凸轮轴位置传感器21、冷却剂温度传感器22、油位开关23和油压开关24等等。一个或多个发动机监控传感器可用合适的可执行模型来代替。
发动机控制器26监控各种感测装置并且执行控制例程以命令各种致动器响应于操作者命令而控制发动机100的操作。操作者命令可根据包括例如踏板组件27的各种操作者输入装置确定，该踏板组件例如包括加速器踏板和制动踏板。仅作为非限制性示例，与发动机操作相关联的其它感测装置可包括大气压传感器(未示出)、环境空气温度传感器(未示出)、VGT位置传感器(未示出)、废气温度传感器31、充气入口温度传感器32和充气出口温度传感器33等。
废气后处理系统50包括多个流体连接的废气净化装置，用于在发动机废气排放至环境空气之前将其净化。废气净化装置可为配置为氧化、还原、过滤和/或以其它方式处理废气供给流51的成分的装置，这些成分包括但不限于碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物(NOx)和颗粒物质。在所示的实施例中，分别部署了第一废气净化装置53、第二废气净化装置54和第三废气净化装置55。第一废气净化装置53和第二废气净化装置54可紧密联接至废气歧管8，例如位于发动机舱内。当在地面车辆上采用时，第三废气净化装置(催化器)55可位于远处，诸如在底板下的位置。在某些实施例中，第一废气净化装置53可为用于氧化碳氢化合物和废气供给流中的其它成分的氧化催化器，并且在下文中被称为氧化催化器53。第二废气净化装置54优选地配置为第一选择性催化还原催化器，并且在下文被称为第一SCR54。在一个实施例中，第一SCR 54还可包括用于过滤废气供给流中的颗粒物质的颗粒过滤器。第三催化器55优选地配置为第二SCR 55。某些实施例可在第二SCR 55的下游采用氧化催化器。还原剂输送系统60优选地包括单个还原剂喷射器62，其具有相对于第一SCR 54位于上游的喷嘴。还原剂输送系统60配置为可控地将计量流率的还原剂供应至第一SCR 54上游的废气供给流中，以促进通过第一SCR 54和第二SCR 55进行NOx还原。在一个实施例中，第一SCR 54和第二SCR 55是基于尿素的装置，且喷射的还原剂是尿素。如本领域技术人员所明白，尿素可转化为氨(NH3)，其可存储在第一SCR 54和第二SCR 55的基底上，并且可与NOx分子反应并将NOx分子还原以形成元素氮(N2)和其它惰性气体。
氧化催化器53、第一SCR 54和第二SCR 55中的每一个均包括具有流动通道的陶瓷或金属基底，所述流动通道已经用合适的材料涂覆，这些材料包括但不限于：铂族金属，诸如铂、钯和/或铑；其它金属，诸如铜；铈；以及其它材料。经涂覆的材料在与温度、流率、空气/燃料比等有关的某些条件下执行化学反应以氧化、还原、过滤或以其它方式处理废气供给流的成分。所示实施例包括一种说明性布置中的废气后处理系统50的元件。在替代实施例中，氧化催化器53和第一SCR 54可并置在单个基底上和/或并置在单个机械组件内。废气后处理系统50的元件的其它布置可在本公开的范围内采用，其中这样的布置包括添加其它废气净化装置和/或省略一个或多个废气净化装置，这取决于具体应用。
用于监控废气后处理系统50的废气净化装置的传感器可分别包括第一废气传感器58和第二废气传感器61、一个或多个颗粒物质传感器59以及压差传感器57，该压差传感器用于监控跨第一SCR 54、第一温度传感器56和第二温度传感器63和/或用于监控废气供给流的其它合适的感测装置和模型的压力降。第一废气传感器58和第二废气传感器61优选地配置为NOx传感器，并且在一个实施例中可包括广泛的λ感测能力。这样的传感器和模型可布置为监控或以其它方式确定与具体位置处的废气供给流有关的参数。因而，可有利地采用上述传感器和/或模型来监控废气净化装置中的单独废气净化装置的性能、监控与废气净化装置的子集的性能相关联的参数，或监控与整个废气后处理系统50的性能相关联的参数。如所示，第一废气传感器58优选地布置成监控相对于氧化催化器53的上游的废气供给流。第二废气传感器61优选地布置成监控相对于第二SCR 55的上游和相对于第一SCR 54的下游的废气供给流。在一个实施例中，第一废气传感器58和第二废气传感器61可各自被制造为具有感测元件和集成式电动加热元件的平面型氧化锆双电池装置。
发动机控制包括控制各种发动机操作参数，包括控制优选的发动机控制状态以将通过化学反应过程产生的各种废气成分降低至最少，作为非限制性示例，这些化学反应过程包括但不限于氧化、还原、过滤和选择性还原。其它发动机控制状态包括控制操作参数，以加热发动机100并传递热量或以其它方式加热氧化催化器53、第一SCR 54和第二SCR 55中的各个催化器以便执行其有效操作。
术语控制器、控制模块、模块、控制、控制单元、处理器和类似术语是指专用集成电路(ASIC)、电子电路、中央处理单元(例如，微处理器)以及呈存储器和存储装置(只读、可编程只读、随机存取、硬盘等)的形式的相关非暂时性存储器部件的任何一个或各种组合。非暂时性存储器部件能够存储呈一个或多个软件或固件程序或例程的形式的机器可读指令，是组合逻辑电路、输入/输出电路和装置、信号调节和缓冲电路，以及可由提供所描述功能性的一个或多个处理器访问的其它部件。输入/输出电路和装置包括模拟/数字转换器以及监控来自传感器的输入的相关装置，其中这样的输入以预设采样频率或响应于触发事件而监控。软件、固件、程序、指令、控制例程、代码、算法和类似术语意味着包括刻度和查找表的任何控制器可执行指令集。每个控制器执行控制例程以提供理想的功能，该功能包括监测来自感测装置和其它联网控制器的输入以及执行控制和诊断指令以控制致动器的操作。例程可以规则的间隔而执行，例如正进行的操作期间每100微秒执行一次。替代地，例程可以响应于触发事件的发生而执行。控制器之间的通信和控制器、致动器和/或传感器之间的通信可以使用直接有线点对点链路、联网通信总线链路、无线链路或任何另一种合适的通信链路而实现。通信包括以任何合适形式交换数据信号，包括(例如)经由导电介质交换电信号、经由空气交换电磁信号、经由光学波导交换光学信号等。数据信号可以包括表示来自传感器的输入的离散、模拟或数字化模拟信号、致动器命令和控制器之间的通信。术语“信号”是指传达信息的物理上可辨别指示器，并且可以是能够行进通过介质的任何合适的波形(例如，电、光学、磁性、机械或电磁)，诸如DC、AC、正弦波、三角波、方形、振动等。术语'模型'是指基于处理器或处理器可执行代码以及模拟装置或物理过程的物理存在的相关刻度。如本文所使用，术语'动态的'和'动态地'描述了实时执行并且可包括监控或以其它方式确定参数的状态和在例程的执行期间或例程执行的迭代之间更新参数的状态的步骤或程序。
现在参考图2且继续参考图1，示意性地示出还原剂喷射控制例程200，其可采用来采用流体地联接至内燃机100的废气后处理系统50的实施例来控制还原剂喷射。还原剂喷射控制例程200执行以控制单个还原剂输送系统60，其设置成将还原剂在相对于第一SCR54的上游的单个位置处喷射至废气供给流51中。如本文所述，还原剂喷射控制例程200有利地控制单个还原剂喷射系统60的操作以向第一SCR 54和第二SCR 55二者供应还原剂。
总的来说，还原剂喷射控制例程200包括监控发动机操作和其它因素以确定响应于发动机操作的第一还原剂配给速率240。基于由第一SCR 54消耗的氨的量(236)和其它因素的估计或确定来确定第二还原剂配给速率260。第一还原剂配给速率240或第二还原剂配给速率260被选择并被实施为最终配给速率280，其中该选择是基于与第二SCR 55的第二SCR氨存储水平218和第二氨存储容量224相关联的第二存储误差229。选择第二还原剂配给速率260以平衡还原剂配给速率以考虑渗透通过第一SCR 54的氨以实现第一SCR 54和第二SCR 55上的平衡的氨存储水平。第一还原剂定配给速率240和第二还原剂定配给速率260中的选定还原剂定配给速率从还原剂喷射控制例程200输出并被传达至控制器26以控制单个还原剂输送系统60的操作，以将还原剂输送至第一SCR 54上游的废气供给流51中。
还原剂喷射控制例程200配置为对第一SCR 54和第二SCR 55中的每一个限定单独的氨存储设定点，其中二者在氨存储中被主动地控制，其中进入第二SCR 54的喷射质量流是由第一SCR 54中的氨逸出质量流表示。还原剂喷射控制例程200总是能够达到总体目标设定点，即，针对第一SCR 54和第二SCR 55校准的存储设定点的总和。
第一还原剂配给速率240如下确定。在第一SCR 54的上游监控发动机操作以及发动机和废气传感器，以确定输入至第一SCR设定点刻度210的第一温度202和第一废气流率204以确定与可存储在第一SCR 54上的还原剂的量相关联的第一SCR氨存储容量222。在第一SCR 54的下游和第二SCR 55的上游监控发动机操作以及发动机和废气传感器，以确定输入至第二SCR设定点刻度220的第二温度206和第二废气流率208以确定与可存储在第二SCR55上的还原剂的量相关联的第二SCR氨存储容量224。
第一氨存储容量222和第二氨存储容量224是基于与第一SCR 54和第二SCR 55相关联的前述温度、废气流率、空间速度和老化因素来确定。通过算术组合第一SCR氨存储容量222和第二氨存储容量224来确定总氨存储容量217。
第一温度202和第一废气流率204也被输入至与第一SCR 54相关联的第一个一维动力学模型215中，以估计第一SCR氨存储水平216，其基于感测或估计的发动机和废气系统操作参数而指示被存储在第一SCR 54上的氨的量值。以类似方式，第二温度206和第二废气流率208也被输入至第二SCR 55的第二个一维动力学模型225中，以估计第二SCR氨存储水平218，其基于感测或估计的发动机和废气系统操作参数而指示被存储在第二SCR 55上的氨的量值。可执行用于生成包括SCR上的存储氨的估计量的输出的SCR的一维动力学模型，且这些维动力学模型是基于温度、SCR的空间速度和其它操作参数。温度、空间速度和其它操作参数的状态为应用所特有的，并且可在产品开发期间采用工程实践来确定，或可以其它方式确定。第一SCR氨存储水平216和第二SCR氨存储水平218被算术组合以确定第一SCR54和第二SCR 55上的总SCR氨存储水平227。
总存储氨误差228是基于总氨存储容量217与总SCR氨存储水平227之间的算术差值来确定。总存储氨误差228(在本文也被称为“第一存储误差”)被输入至氨存储调控器控制例程230中，该例程基于该误差来确定初始还原剂配给速率232。例如，通过操作第一SCR54的第一个一维动力学模型215来确定与第一SCR 54的操作相关联的第一消耗氨估计值234。同样，例如，通过操作第二SCR 55的第二个一维动力学模型225来确定与第二SCR 55的操作相关联的第二消耗氨估计值236。初始还原剂配给速率232、第一消耗氨估计值234和第二消耗氨估计值236被算术组合以确定第一还原剂配给速率240，其可用于在某些情况下控制单个还原剂输送系统60。
第一温度202和第一废气流率204被输入至老化刻度242中，该老化刻度确定与第一SCR 54相关联的老化因素244。老化因素244考虑到可能影响第一SCR 54存储氨的容量的源自废气供给流的基于时间的和基于温度的暴露。基于老化因素244调整与第一SCR 54相关联的第二消耗氨估计值236以确定第二还原剂配给速率260。第二还原剂配给速率260是平衡控制还原剂配给速率，其经选择以考虑渗透通过第一SCR 54的氨以实现第一SCR 54和第二SCR 55上的平衡的氨存储水平。
基于第二SCR氨存储水平218与第二SCR氨存储容量224之间的差值来确定与第二SCR 55相关联的第二存储误差229。与第二SCR 55相关联的第二存储误差229进行基于催化器老化的滞后控制(HCA)250，其评估第一SCR 54和第二SCR 55上的氨存储水平之间的平衡，从而考虑到与第二SCR 55相关联的第二温度206和第二废气流率208。
第二存储误差229考虑与第一SCR氨存储容量222相关的第一SCR氨存储水平216和与第二SCR氨存储容量224相关的第二SCR氨存储水平218。第二存储误差229指示第一SCR上的氨存储量与第一SCR的氨存储容量以及第二SCR上的氨存储量与第二SCR的氨存储容量SCR之间存在或不存在不平衡。HCA250生成“1”或“0”的离散输出信号252，其用来选择第一还原剂配给速率240或第二还原剂配给速率260。
在考虑到与第二SCR 55相关联的第二温度206和第二废气流率208的情况下，基于第二存储误差229来确定离散输出信号252。采用与第二SCR 55相关联的第二温度206和第二废气流率208来动态地确定第二SCR 55的氨存储容量224并考虑滞后和老化因素。来自HCA 250的离散输出信号252指示存储在第二SCR 55上的氨的量与存储在第一SCR 54上的氨的量之间存在或不存在不平衡，其中存储在第二SCR 55上的氨的量与存储在第一SCR 54上的氨的量之间的不平衡指示存储在第二SCR 55上的氨过量且存储在第一SCR 54上的氨的量减少。存储在第二SCR 55上的氨的量与存储在第一SCR 54上的氨的量之间的不平衡的存在可能导致氨逸出第二SCR 55。因而，当第二SCR 55上存储的氨的量与第一SCR 54上存储的氨的量之间存在不平衡使得存储在第二SCR 55上的氨过量且存储在第一SCR 54上的氨的量减少时，HCA 250命令小于第一还原剂配给速率240的第二还原剂配给速率260重新平衡第一SCR 54与第二SCR 55之间的还原剂存储量。
输入离散输出信号252以控制IF/THEN/ELSE(如果/则/否则)逻辑装置270或其功能等同物的操作。IF/THEN/ELSE逻辑装置270的输入包括第一还原剂配给速率240和第二还原剂配给速率260，其中操作由离散输出信号252控制。当离散输出信号252为“0”时，选择第一还原剂配给速率240并将其实施为最终配给速率280，该最终配给速率从还原剂喷射控制例程200输出并被传达至控制器26以控制单个还原剂输送系统60的操作以将还原剂输送至废气供给流51中。当离散输出信号252为“1”时，选择第二还原剂配给速率260并将其实施为最终配给速率280，该最终配给速率从还原剂喷射控制例程200输出并被传达至控制器26以控制单个还原剂输送系统60的操作以将还原剂输送至废气供给流51中。
图3以图形方式示出了与操作参考图2描述的还原剂喷射控制例程200的实施例相关联的数据，该还原剂喷射控制例程用于采用参考图1描述的内燃机100和废气后处理系统50的实施例来控制还原剂喷射。垂直轴上一致地示出与时间相关的各个参数，时间在水平轴上示出。受监控参数包括第一SCR氨存储水平216和第一SCR氨存储容量222、第二SCR氨存储水平218和第二SCR氨存储容量224、总氨存储容量217、总SCR氨存储水平227、最终配给速率280。另外，示出了全局NOx效率312和氨逸出310，且其是还原剂喷射控制例程200的能力的指示器。在运行中，第一还原剂配给速率240被实施为最终配给速率280直至第一SCR氨存储水平216与第二SCR氨存储水平218之间存在不平衡为止，这导致第二SCR 55上的还原剂过量再加上第一SCR 54上的还原剂减少，其中系统中允许一定的滞后，如在时间点320处所发生。此时，选择第二还原剂配给速率260并将其实施为最终配给速率280，该最终配给速率从还原剂喷射控制例程200输出并被传达至控制器26以控制单个还原剂输送系统60的操作以将还原剂输送至废气供给流51中。如时间点322处所示，此操作继续进行直至第二SCR氨存储水平218降低至预定量为止。此时，第一还原剂配给速率240被实施为最终配给速率280。这种操作将全局NOx效率312维持在基本不变的水平，同时将氨逸出310控制至可接受水平。
本文所述的概念有利地导致包括在高梯度SCR温度变化的条件下最小化或避免氨逸出第二SCR 55的发生。另外，可控制喷射的还原剂的消耗速率。
流程图和流程图中的框图说明了根据本公开的各个实施例的系统、方法和计算机程序的可能实施方案的架构、功能性和操作。关于这一点，流程图或方框图中的每个方框可以表示模块、代码段或部分，其包含用于实施指定逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应当注意的是，流程图和/或流程图说明中的每个方框以及方框图和/或流程图说明中的方框的组合可以由执行指定功能或作用的基于专用硬件的系统或专用硬件与计算机指令的组合来实施。这些计算机程序指令还可以被存储在计算机可读介质中，所述计算机可读介质可指导计算机或其它可编程数据处理设备以按照特定方式运作，使得存储在计算机可读介质中的指令产生包括实施流程图中指定的功能或作用的指令的制品。
详述和图或图式支持并且描述本教导，但是本教导的范围仅仅是由权利要求限定。虽然已详细地描述了用于实行本教导的某些最佳模式和其它实施例，但是存在用于实践随附权利要求书中限定的本公开的各种替代设计和实施例。

Claims (10)

1.一种配置为净化用于内燃机的废气供给流的废气后处理系统，包括：
第一和第二选择性催化还原装置(SCR)，其中所述第一选择性催化还原装置相对于所述第二选择性催化还原装置设置在上游；
还原剂喷射系统，其设置成将还原剂喷射至相对于所述第一选择性催化还原装置的上游的所述废气供给流中；
第一温度传感器，其设置成监控相对于所述第一选择性催化还原装置上游的所述废气供给流的第一温度；
第二温度传感器，其设置成监控相对于所述第二选择性催化还原装置上游的所述废气供给流的第二温度；以及
控制器，其可操作地连接至所述还原剂喷射系统并且与所述第一和第二温度传感器以及所述内燃机通信，
其中所述控制器包括指令集，所述指令集可执行以：
确定所述第一和第二选择性催化还原装置的总氨存储容量；
确定所述第一选择性催化还原装置上的氨存储水平和所述第二选择性催化还原装置上的氨存储水平；
基于所述第一选择性催化还原装置上的所述氨存储水平和所述第二选择性催化还原装置上的所述氨存储水平来确定所述第一和第二选择性催化还原装置的总选择性催化还原装置氨存储水平；
基于所述第一和第二选择性催化还原装置的所述总氨存储容量以及所述第一和第二选择性催化还原装置的所述总选择性催化还原装置氨存储水平来确定第一存储误差；
基于所述第二选择性催化还原装置的氨存储水平和所述第二选择性催化还原装置的氨存储容量来确定第二存储误差；
基于所述第一存储误差确定第一还原剂配给速率；
基于所述第二存储误差确定第二还原剂配给速率；以及
当所述第二存储误差指示所述第一选择性催化还原装置上的氨存储量与所述第二选择性催化还原装置上的氨存储量之间的不平衡时，控制所述还原剂喷射系统以基于所述第二还原剂配给速率将还原剂喷射至所述废气供给流中。
2.根据权利要求1所述的废气后处理系统，其中所述指令集可执行以：
确定所述第一选择性催化还原装置的氨存储容量；
确定所述第二选择性催化还原装置的氨存储容量；以及
当所述第二存储误差指示关于所述第一选择性催化还原装置的氨存储容量的所述第一选择性催化还原装置上的氨存储量与关于所述第二选择性催化还原装置的氨存储容量的所述第二选择性催化还原装置上的氨存储量之间的不平衡时，控制所述还原剂喷射系统以基于所述第二还原剂配给速率将还原剂喷射至所述废气供给流中。
3.根据权利要求1所述的废气后处理系统，其中所述指令集可执行以当所述第二存储误差指示所述第一选择性催化还原装置上的氨存储水平与所述第二选择性催化还原装置上的氨存储水平之间的不平衡时，控制所述还原剂喷射系统以基于所述第二还原剂配给速率将还原剂喷射至所述废气供给流中，所述不平衡与氨逸出相关联。
4.根据权利要求1所述的废气后处理系统，其中所述指令集可执行以：
监控所述废气供给流的第一和第二温度；
监控废气流率；
基于所述废气供给流的所述第一温度以及所述废气流率来确定与所述第一选择性催化还原装置相关联的氨存储水平；以及
基于所述废气供给流的所述第二温度以及所述废气流率来确定与所述第二选择性催化还原装置相关联的氨存储水平。
5.根据权利要求1所述的废气后处理系统，其中所述指令集可执行以：
监控所述废气供给流的第一和第二温度；
监控废气流率；
基于所述废气供给流的所述第一温度以及所述废气流率来确定与所述第一选择性催化还原装置相关联的氨存储容量；
基于所述废气供给流的所述第二温度以及所述废气流率来确定与所述第二选择性催化还原装置相关联的氨存储容量；以及
基于所述氨存储容量确定所述第一和第二选择性催化还原装置的所述总氨存储容量。
6.根据权利要求1所述的废气后处理系统，其中所述还原剂包括尿素。
7.根据权利要求1所述的废气后处理系统，其中所述指令集可执行以当所述第二存储误差不指示所述第一选择性催化还原装置上的氨存储量与所述第二选择性催化还原装置上的氨存储量之间的不平衡时，控制所述还原剂喷射系统以基于所述第一还原剂配给速率将还原剂喷射至所述废气供给流中。
8.根据权利要求1所述的废气后处理系统，其中单个所述还原剂喷射系统设置成向所述第一选择性催化还原装置和所述第二选择性催化还原装置二者供应还原剂。
9.一种用于控制进入设置成净化内燃机中的废气供给流的废气后处理系统中的还原剂喷射的方法，其中所述废气后处理系统包括相对于第二选择性催化还原装置(SCR)设置在上游的第一选择性催化还原装置以及还原剂喷射系统，所述还原剂喷射系统设置成将还原剂喷射至相对于所述第一选择性催化还原装置的上游的所述废气供给流中，所述方法包括：
确定所述第一和第二选择性催化还原装置的总氨存储容量；
确定所述第一选择性催化还原装置上的氨存储水平和所述第二选择性催化还原装置上的氨存储水平；
基于所述第一选择性催化还原装置上的氨存储水平和所述第二选择性催化还原装置上的氨存储水平来确定所述第一和第二选择性催化还原装置的总选择性催化还原装置氨存储水平；
基于所述第一和第二选择性催化还原装置的所述总氨存储容量以及所述第一和第二选择性催化还原装置的所述总选择性催化还原装置氨存储水平来确定第一存储误差；
基于所述第二选择性催化还原装置的氨存储水平和所述第二选择性催化还原装置的氨存储容量来确定第二存储误差；
基于所述第一存储误差确定第一还原剂配给速率；
基于所述第二存储误差确定第二还原剂配给速率；以及
当所述第二存储误差指示所述第一选择性催化还原装置上的氨存储量与所述第二选择性催化还原装置上的氨存储量之间的不平衡时，经由控制器控制所述还原剂喷射系统以基于所述第二还原剂配给速率将还原剂喷射至所述废气供给流中。
10.一种用于控制进入设置成净化来自内燃机的废气供给流的废气后处理系统中的还原剂喷射的方法，其中所述废气后处理系统包括相对于第二选择性催化还原装置(SCR)设置在上游的第一选择性催化还原装置以及还原剂喷射系统，所述还原剂喷射系统设置成将还原剂喷射至相对于所述第一选择性催化还原装置的上游的所述废气供给流中，所述方法包括：
确定所述第一选择性催化还原装置的氨存储容量、所述第二选择性催化还原装置的氨存储容量以及基于这些氨存储容量确定所述第一和第二选择性催化还原装置的总氨存储容量；
确定所述第一选择性催化还原装置上的氨存储水平和所述第二选择性催化还原装置上的氨存储水平；
基于所述第一选择性催化还原装置上的所述氨存储水平和所述第二选择性催化还原装置上的所述氨存储水平来确定所述第一和第二选择性催化还原装置的总选择性催化还原装置氨存储水平；
基于所述第二选择性催化还原装置的氨存储水平和所述第二选择性催化还原装置的氨存储容量确定第二存储误差；
基于所述第二存储误差确定还原剂配给速率；以及
当所述第二存储误差指示所述第一选择性催化还原装置上的氨存储量与所述第二选择性催化还原装置上的氨存储量之间的不平衡时，经由控制器控制所述还原剂喷射系统以基于所述还原剂配给速率将还原剂喷射至所述废气供给流中。
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