CN116733576A - 用于控制包括多个支路的后处理系统的再生的系统和方法 - Google Patents

用于控制包括多个支路的后处理系统的再生的系统和方法 Download PDF

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丹尼尔·D·威廉
维杰·拉姆钱德拉·卡达姆
王克让
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Abstract

本申请涉及用于控制包括多个支路的后处理系统的再生的系统和方法。用于控制包括第一支路和第二支路的后处理系统中的再生的控制器被配置成：基于发动机运行参数确定发动机是否允许再生；响应于再生被允许，基于第一支路和第二支路的运行参数确定在第一支路或第二支路中的至少一个中是否需要再生，以及在第一支路或第二支路中是否禁止再生；以及响应于确定(i)在第一支路或第二支路中的至少一个中需要再生以及(ii)在第一支路或第二支路中不禁止再生，引起碳氢化合物引入到发动机中，从而将排放气体的温度升高到目标温度，并引起在第一支路和第二支路中的每一个中的再生。

Description

用于控制包括多个支路的后处理系统的再生的系统和方法
技术领域
本公开总体上涉及用于与内燃(IC)发动机一起使用的后处理系统。
背景技术
排放后处理系统用于接收和处理由诸如内燃发动机的发动机产生的排放气体。常规的排放气体后处理系统包括几种不同部件中的任何一种，以降低排放气体中存在的有害排放物的水平。例如，用于柴油动力内燃发动机的某些排放后处理系统包括选择性催化还原(SCR)催化器，选择性催化还原(SCR)催化器被制备成在存在氨(NH3)的情况下将NOx(一定比例的NO和NO2)转化成无害的氮气(N2)和水蒸气(H2O)。
通常，将还原剂(诸如柴油机废气处理液(例如，含水尿素溶液))作为氨源引入后处理系统中。通过SCR催化器，还原剂有助于分解排放气体的成分。在使用过程中，还原剂可以沉积在SCR催化器上。随着时间的推移，还原剂沉积物会积累并导致SCR催化器的SCR催化转化效率(CE)的降低。可以从发动机请求热量来加热排放气体，以移除还原剂沉积物并再生SCR催化器。此外，包括在后处理系统中的过滤器也可以被颗粒物质堵塞，并且也可以在再生过程期间再生。
一些后处理系统包括两个或更多个支路(leg)，每个支路包括后处理系统的各种部件。由发动机产生的排放气体被分成流入后处理系统的每个支路的部分。常规的后处理系统将碳氢化合物引入到后处理系统的每个支路中以引起再生。虽然这允许对每个支路的再生进行独立控制，但这种后处理系统可能会增加硬件要求。
发明内容
本文描述的实施例总体上涉及用于包括第一支路和第二支路的后处理系统中的再生的系统和方法，并且具体地，涉及包括控制器的后处理系统，该控制器被配置成确定设置在后处理系统的第一支路或第二支路中的任一个中的SCR催化器和/或过滤器是否需要再生，并且在第一支路和第二支路中的每一个中启动再生，以在支路中的一个请求再生时引起每个支路中的再生，并且一旦每个支路已经完成再生就停止再生。
在一些实施例中，一种控制器用于控制在后处理系统的第一支路或第二支路中包括的SCR催化器或过滤器中的至少一个的再生，第一支路被构造成接收由发动机产生的排放气体的第一部分，并且第二支路被构造成接收排放气体的第二部分，控制器被配置成：基于发动机运行参数确定发动机是否允许再生；响应于确定发动机允许再生，基于第一支路和第二支路的运行参数确定在第一支路或第二支路中的至少一个中是否需要再生，以及在第一支路或第二支路中是否禁止再生；并且响应于确定(i)在第一支路或第二支路中的至少一个中需要再生以及(ii)在第一支路或第二支路中不禁止再生，引起碳氢化合物引入到发动机中，从而将排放气体的温度升高到目标温度，并引起在第一支路和第二支路中的每一个中的再生。
在一些实施例中，一种用于控制在后处理系统的第一支路或第二支路中包括的SCR催化器或过滤器中的至少一个的再生的方法，第一支路被构造成接收由发动机产生的排放气体的第一部分，并且第二支路被构造成接收排放气体的第二部分，该方法包括：由联接到后处理系统的第一支路和第二支路中的每一个的控制器基于发动机运行参数确定发动机是否允许再生；响应于由控制器确定发动机允许再生，由控制器基于第一支路和第二支路的运行参数确定在第一支路或第二支路中的至少一个中是否需要再生，以及在第一支路或第二支路中是否禁止再生；并且响应于由控制器确定(i)在第一支路或第二支路中的至少一个中需要再生以及(ii)在第一支路或第二支路中不禁止再生，通过控制器引起碳氢化合物引入到发动机中，从而将排放气体的温度提高到目标温度并引起在第一支路和第二支路中的每一个中的再生。
本申请还提供了以下方面：
1).一种控制器，用于控制在后处理系统的第一支路或第二支路中包括的选择性催化还原催化器或过滤器中的至少一个的再生，所述第一支路被构造成接收由发动机产生的排放气体的第一部分，并且所述第二支路被构造成接收所述排放气体的第二部分，所述控制器被配置成：
基于发动机运行参数确定所述发动机是否允许再生；
响应于确定所述发动机允许再生，基于所述第一支路和所述第二支路的运行参数确定在所述第一支路或所述第二支路中的至少一个中是否需要再生，以及在所述第一支路或所述第二支路中是否禁止再生；以及
响应于确定(i)在所述第一支路或所述第二支路中的至少一个中需要再生以及(ii)在所述第一支路或所述第二支路中不禁止再生，引起碳氢化合物引入到所述发动机中，从而将所述排放气体的温度升高到目标温度，并引起在所述第一支路和所述第二支路中的每一个中的再生。
2).根据1)所述的控制器，还被配置成响应于确定所述发动机不允许再生而中止再生。
3).根据1)所述的控制器，还被配置成响应于确定在所述第一支路或所述第二支路中的任一个中的再生被禁止而中止再生。
4).根据1)所述的控制器，还被配置成：
监测所述第一支路和所述第二支路中的每一个的再生阶段；以及
响应于基于所监测的再生阶段确定所述第一支路和所述第二支路中的每一个上的再生完成，停止引起碳氢化合物引入到所述发动机中。
5).根据1)-4)中任一项所述的控制器，还被配置成：
监测所述第一支路和所述第二支路中的每一个的再生阶段；以及
响应于所述第一支路和所述第二支路中的每一个处于对应于平稳阶段的再生阶段或处于在所述平稳阶段之前发生的再生阶段，将所述目标温度设置为流经所述第一支路的排放气体的第一目标温度和流经所述第二支路的排放气体的第二目标温度中的较小者。
6).根据5)所述的控制器，还被配置成响应于所述第一支路或所述第二支路中的一个处于在所述平稳阶段之前发生的再生阶段并且所述第一支路或所述第二支路中的另一个处于在所述平稳阶段之后发生的再生阶段，使所述目标温度升高到大于所述第一目标温度和所述第二目标温度中的较小者的调节后的目标温度。
7).根据6)所述的控制器，还被配置成：
确定所述第一支路或所述第二支路中的处于在所述平稳阶段之后发生的再生阶段的一个支路是否已经达到所述平稳阶段；以及
响应于确定所述第一支路或所述第二支路中的所述一个支路已经达到所述平稳阶段，使所述排放气体的所述目标温度保持在所述调节后的目标温度，直到所述第一支路或所述第二支路中的所述一个支路的所述平稳阶段完成。
8).根据7)所述的控制器，还被配置成响应于所述第一支路和所述第二支路中的每一个处于在所述平稳阶段之后发生的再生阶段或者所述第一支路和所述第二支路中的每一个中的排放气体的实际温度大于所述调节后的目标温度，将所述目标温度设置为所述第一目标温度和所述第二目标温度中的较小者。
9).根据5)所述的控制器，还被配置成：
接收来自所述第一支路中的温度传感器的第一反馈温度信号和来自所述第二支路中的温度传感器的第二反馈温度信号，以分别确定所述第一支路的第一反馈温度和所述第二支路的第二反馈温度；以及
响应于确定所述第一支路和所述第二支路中的每一个处于在所述第一支路和所述第二支路中的每一个的目标再生阶段之前发生的再生阶段，使用所述第一反馈温度和所述第二反馈温度中的较大者来控制引入到所述发动机中的碳氢化合物的量，以使所述排放气体的温度升高到所述目标温度。
10).根据9)所述的控制器，还被配置成响应于确定(i)所述第一支路或所述第二支路中的至少一个处于所述目标再生阶段或处于在所述目标再生阶段之后发生的再生阶段以及(ii)所述第一反馈温度或所述第二反馈温度中的任何一个都没有在第一时间段内保持高于所述目标温度，使用所述第一反馈温度和所述第二反馈温度的平均值来控制引入到所述发动机中的碳氢化合物的量，以使所述排放气体的温度升高到所述目标温度。
11).根据9)所述的控制器，还被配置成响应于确定(i)所述第一支路或所述第二支路中的至少一个处于所述目标再生阶段或处于在所述目标再生阶段之后发生的再生阶段以及(ii)所述第一反馈温度或所述第二反馈温度中的一个在第一时间段内保持高于所述目标温度，使用所述第一反馈温度和所述第二反馈温度的加权平均值来控制引入到所述发动机中的碳氢化合物的量，以使所述排放气体的温度升高到所述目标温度。
12).根据1)-4)和6)-11)中任一项所述的控制器，还被配置成：
确定在所述后处理系统的所述第一支路和所述第二支路中的每一个中包括的氧化催化器的入口处的氧化催化器入口温度；
响应于所述后处理系统的所述第一支路和所述第二支路中的每一个的所述氧化催化器入口温度大于起燃温度，确定待引入到所述发动机中的碳氢化合物的估计的碳氢化合物配给量是否小于所述第一支路的第一支路碳氢化合物泄漏极限和所述第二支路的第二支路碳氢化合物泄漏极限；以及
响应于所述估计的碳氢化合物配给量小于所述第一支路碳氢化合物泄漏极限和所述第二支路碳氢化合物泄漏极限中的每一个，将待配给到所述发动机中的碳氢化合物的碳氢化合物配给量设置为所述估计的碳氢化合物配给量。
13).根据12)所述的控制器，还被配置成：
响应于确定所估计的碳氢化合物配给量大于所述第一支路碳氢化合物泄漏极限和所述第二支路碳氢化合物泄漏极限中的每一个，确定所述第一支路碳氢化合物泄漏极限是否大于所述第二支路碳氢化合物泄漏极限；以及
响应于所述第一支路碳氢化合物泄漏极限大于所述第二支路碳氢化合物泄漏极限，将所述第二支路碳氢化合物泄漏极限设置为所述碳氢化合物配给量，或者
响应于所述第一支路碳氢化合物泄漏极限小于所述第二支路碳氢化合物泄漏极限，将所述第一支路碳氢化合物泄漏极限设置为所述碳氢化合物配给量。
14).一种后处理系统，包括：
第一支路和第二支路，所述第一支路联接到发动机并被配置成接收由所述发动机产生的排放气体的第一部分，所述第二支路联接到所述发动机并被配置成接收由所述发动机产生的所述排放气体的第二部分，所述第一支路和所述第二支路中的每一个包括：
选择性催化还原催化器，
设置在所述选择性催化还原催化器上游的过滤器，以及
设置在所述过滤器上游的氧化催化器；以及
根据1)-13)中任一项所述的控制器，所述控制器联接到在所述第一支路和所述第二支路中的每一个中包括的传感器。
15).一种用于控制在后处理系统的第一支路或第二支路中包括的选择性催化还原催化器或过滤器中的至少一个的再生的方法，所述第一支路被构造成接收由发动机产生的排放气体的第一部分，并且所述第二支路被构造成接收所述排放气体的第二部分，所述方法包括：
由联接到所述后处理系统的所述第一支路和所述第二支路中的每一个的控制器基于发动机运行参数确定所述发动机是否允许再生；
响应于由所述控制器确定所述发动机允许再生，由所述控制器基于所述第一支路和所述第二支路的运行参数确定在所述第一支路或所述第二支路中的至少一个中是否需要再生以及在所述第一支路或所述第二支路中是否禁止再生；以及
响应于由所述控制器确定(i)在所述第一支路或所述第二支路中的至少一个中需要再生以及(ii)在所述第一支路或所述第二支路中不禁止再生，通过所述控制器引起碳氢化合物引入到所述发动机中，从而将所述排放气体的温度升高到目标温度并引起在所述第一支路和所述第二支路中的每一个中的再生。
16).根据15)所述的方法，还包括：
由所述控制器监测所述第一支路和所述第二支路中的每一个的再生阶段；以及
响应于由所述控制器基于所监测的再生阶段确定所述第一支路和所述第二支路中的每一个上的再生完成，由所述控制器停止将碳氢化合物引入所述发动机中以停止所述第一支路和所述第二支路中的每一个中的再生。
17).根据15)所述的方法，还包括：
由所述控制器监测所述第一支路和所述第二支路中的每一个的再生阶段；以及
响应于所述第一支路和所述第二支路中的每一个处于对应于平稳阶段的再生阶段或处于在所述平稳阶段之前发生的再生阶段，由所述控制器将所述目标温度设置为流经所述第一支路的排放气体的第一目标温度和流经所述第二支路的排放气体的第二目标温度中的较小者。
18).根据17)所述的方法，还包括响应于所述第一支路或所述第二支路中的一个处于在所述平稳阶段之前发生的再生阶段并且所述第一支路或所述第二支路中的另一个处于所述平稳阶段发生的再生阶段，由所述控制器使所述目标温度升高到调节后的目标温度。
19).根据17)所述的方法，还包括：
由所述控制器确定所述第一支路的第一反馈温度和所述第二支路的第二反馈温度；以及
响应于由所述控制器确定所述第一支路和所述第二支路中的每一个处于在所述第一支路和所述第二支路中的每一个的目标再生阶段之前发生的再生阶段，由所述控制器使用所述第一反馈温度和所述第二反馈温度中的较大者来控制引入到所述发动机中的碳氢化合物的量，以使所述排放气体的温度升高到所述目标温度。
20).根据15)-19)中任一项所述的方法，还包括：
由所述控制器确定在所述后处理系统的所述第一支路和所述第二支路中的每一个中包括的氧化催化器的入口处的氧化催化器入口温度；
响应于所述后处理系统的所述第一支路和所述第二支路中的每一个的所述氧化催化器入口温度大于起燃温度，由所述控制器确定待引入到所述发动机中的碳氢化合物的估计的碳氢化合物配给量是否小于所述第一支路的第一支路碳氢化合物泄漏极限和所述第二支路的第二支路碳氢化合物泄漏极限；以及
响应于所述估计的碳氢化合物配给量小于所述第一支路碳氢化合物泄漏极限和所述第二支路碳氢化合物泄漏极限中的每一个，将待配给到所述发动机中的碳氢化合物的碳氢化合物配给量设置为所述估计的碳氢化合物配给量。
应当理解，前述概念和下面更详细讨论的附加概念的所有组合(前提是这些概念不是相互矛盾的)被认为是本文公开的主题的一部分。特别地，出现在本公开末尾的所要求保护的主题的所有组合被认为是本文公开的主题的一部分。
附图说明
结合附图从以下描述和所附权利要求中，本公开的前述和其他特征将变得更加明显。要理解的是这些附图仅描绘了根据本公开的若干实施方式，因此不被认为是对其范围的限制，将通过使用附图以附加特性和细节来描述本公开。
图1是根据实施例的后处理系统的示意图。
图2是根据实施例的控制器的框图，该控制器可以被包括在图1的后处理系统中。
图3是根据实施例的用于在包括第一支路和第二支路的后处理系统中启动再生的方法的示意性流程图。
图4是根据实施例的用于在图3的方法中确定和设置支路被加热到的目标温度的方法的示意性流程图。
图5是根据实施例的用于确定反馈温度的方法的示意性流程图，该反馈温度可以用于控制经由图3的方法执行的再生。
图6是根据实施例的用于设置碳氢化合物配给量以在经由图3的方法执行的再生期间防止碳氢化合物通过后处理系统的每个支路泄漏的方法的示意性流程图。
图7A是图1的后处理系统的第一支路和第二支路在不同的时间点处的再生阶段的图表，两个支路中的每一个彼此同步地经历各种再生阶段；图7B是在对应于图7A的再生阶段的再生期间图1的后处理系统的每个支路在不同的时间点处的确定目标温度的图表；图7C是在对应于图7A的每个支路的各个再生阶段期间由控制器设置的目标温度的图表。
图8A是图1的后处理系统的第一支路和第二支路在不同的时间点处的再生阶段的图表，两个支路中的每一个经历彼此不同步的各种再生阶段；图8B是在对应于图8A的再生阶段的再生期间图1的后处理系统的每个支路在不同的时间点处的确定目标温度的图表；图8C是在对应于图8A的每个支路的各个再生阶段期间由控制器设置的目标温度的图表。
图9是从图1的后处理系统的第一支路和第二支路接收的实际反馈温度和用于控制后处理温度的每个支路的再生的确定的反馈温度的图表。
图10是根据实施例的后处理系统的第一支路和第二支路的碳氢化合物(HC)泄漏极限、用于实现再生的估计的HC配给量、以及HC的被引入发动机中以在后处理系统的每个支路中引起再生的最终HC配给量的图表。
图11是在图1的后处理系统的再生循环期间后处理系统的第一支路和第二支路的实际温度以及每个支路的设置目标温度的图表。
在下面的详细描述中，对附图进行了参考。在附图中，相似的符号通常标识相似的部件，除非上下文另有规定。在详细描述、附图和权利要求中描述的说明性实施方式并不意味着是限制性的。在不脱离这里呈现的主题的精神或范围的情况下，可以利用其他实施方式，并且可以进行其他改变。将容易理解的是，如本文中大致描述的和附图中图示的，本公开内容的各个方面可以以各种不同的配置来布置、替换、组合和设计，所有这些都被明确地设想，并成为本公开内容的一部分。
具体实施方式
本文描述的实施例总体上涉及用于控制包括第一支路和第二支路的后处理系统中的再生的系统和方法，并且具体地，涉及包括控制器的后处理系统，该控制器被配置成确定设置在后处理系统的第一支路或第二支路中的任一个中的SCR催化器和/或过滤器是否需要再生并且在支路中的一个请求再生时在第一支路和第二支路中的每一个中启动再生以引起每个支路中的再生并且一旦每个支路已经完成再生就停止再生。
一些后处理系统包括两个或更多个支路，该两个或更多个支路中的每个支路包括后处理系统的各种部件。由发动机产生的排放气体被分成流入后处理系统的每个支路的部分。常规的后处理系统将碳氢化合物引入后处理系统的每个支路中，以引起过滤器的再生(即加热到足以移除过滤器中积聚的颗粒物质的温度)和/或引起设置在后处理系统的相应支路中的SCR催化器的再生(即加热以移除还原剂沉积物、颗粒物质或以其他方式恢复催化转化效率)。虽然这允许对每个支路的再生进行独立控制，但这种后处理系统可能会增加硬件要求。例如，这种后处理系统一般包括用于控制支路的再生的独立控制器，以及用于将碳氢化合物引入支路中的独立碳氢化合物引入组件，从而增加了制造成本和复杂性。
相比之下，本文描述的后处理系统通过将碳氢化合物直接引入发动机(例如，通过增加提供给发动机的空气/燃料混合物中的燃料与空气的比率)来实现后处理系统的每个支路中的再生，这导致发动机更富裕地运行，从而增加排放气体的温度并引起再生。后处理系统的每个支路可能需要在不同的时间进行再生并且可能具有不同的再生需求，但是将碳氢化合物引入发动机中会增加流入每个支路的排放气体的温度，从而引起后处理系统的每个支路中的再生。
本文描述的用于控制包括第一支路和第二支路的后处理系统中的再生的系统和方法的实施例可以提供一个或更多个益处，例如包括：(1)使用单个控制器控制后处理系统的每个支路中的再生，从而降低系统复杂性；(2)消除了对用于将碳氢化合物引入每个支路中的独立引入组件的需要，从而降低了制造复杂性和成本；(3)确保再生发生在任一支路请求再生时，以防止后处理系统的催化转化效率降低；以及(4)确定和设置目标温度、反馈温度和HC泄漏极限，以优化每个支路中的再生，同时禁止碳氢化合物泄漏。
如本文所述，术语“支路中的再生”或其变体应理解为指设置在后处理系统的相应支路中的SCR催化器和/或过滤器(例如，柴油颗粒过滤器(DPF))的再生。
图1是根据实施例的联接到发动机10的后处理系统100的示意图。后处理系统100包括第一支路101a和第二支路101b(例如，后处理系统100的两个排组)，第一支路101a和第二支路101b中的每一者被配置成接收由发动机10产生的排放气体(例如，柴油排放气体)的一部分并对排放气体的成分(例如，NOX、CO、CO2)进行处理。后处理系统100包括还原剂储存罐110、还原剂引入组件120、碳氢化合物引入组件122和控制器170。此外，第一支路101a包括SCR催化器150a、氧化催化器130a、过滤器140a和任选的氨氧化(AMOX)催化器160a，并且第二支路101b包括SCR催化器150b、氧化催化器130b、过滤器140b和任选的氨氧化(AMOX)催化器160b。
例如，发动机10可以包括柴油发动机、汽油发动机、天然气发动机、双燃料发动机、生物柴油发动机、E-85发动机或任何其他合适的发动机。发动机10燃烧燃料并产生包括NOX、CO、CO2和其他成分的排放气体。发动机控制器20可以通信地联接到发动机10。发动机控制器20被配置成从发动机传感器24接收信息，以确定各种发动机参数并控制发动机10的运行(例如，调节发动机速度、发动机扭矩、以精益运行模式或富裕运行模式运行发动机、使碳氢化合物引入发动机10中等)。这样的发动机参数可以包括但不限于发动机10的冷却剂的发动机冷却剂温度、由发动机10产生的排放气体的排放气体质量流率(flow rate)、发动机10的发动机扭矩、发动机10的发动机速度或与发动机10相关联的发动机故障信号(例如，发动机故障代码)中的至少一个。尽管示出为单个传感器，但是发动机传感器24可以包括一组发动机传感器，该组发动机传感器中的每个发动机传感器被配置成测量发动机参数中的一个或更多个。在一些实施例中，碳氢化合物引入组件122可以联接到发动机10，并被配置成将碳氢化合物引入发动机10中以基于从控制器170接收的信号来调节由发动机10产生的排放气体的温度。在一些实施例中，碳氢化合物引入组件122还可以配置成在氧化催化器130上游将碳氢化合物引入后处理系统100中，例如，也有助于提高排放气体的温度。
支路101a/101b可以包括壳体，后处理系统100的部件设置在壳体内。壳体可以由刚性、耐热且耐腐蚀的材料(例如不锈钢、铁、铝、金属、陶瓷或任何其他合适的材料)形成。壳体可以具有任何合适的横截面，例如圆形、正方形、矩形、卵圆形、椭圆形、多边形或任何其他合适的形状。
入口导管102流体联接到发动机10的排放部，并配置成接收来自发动机的排放气体并将排放气体分成输送到第一支路101a的第一部分和输送到第二支路101b的第二部分。此外，出口导管104a可以联接到第一支路101a的壳体的出口，并且出口导管104b可以联接到第二支路101b的壳体的出口，并且出口导管104a和出口导管104b可以被构造成将排放气体的经处理的第一部分和第二部分排出到环境中(例如，通过过滤器140a/140b处理以移除诸如碳烟之类的颗粒物质，和/或通过SCR催化器150a/150b和氧化催化器130a/130b处理以减少排放气体中的成分，诸如被包含在排放气体中的NOX气体、CO、未燃烧的碳氢化合物等)。
第一传感器103可以定位在入口导管102中。第一传感器103可以包括NOX传感器，NOX传感器被配置成测量被包括在流入支路101a/101b的排放气体中的NOX气体的量，并且第一传感器103可以包括物理传感器和/或虚拟传感器。在各种实施例中，温度传感器、压力传感器、氧传感器或任何其他传感器也可以定位在入口导管102中，以便确定流经后处理系统100的排放气体的一个或更多个运行参数。
第一氧化催化器入口温度传感器106a设置在第一支路101a的氧化催化器130a的入口处，并且第二氧化催化器入口温度传感器106b设置在第二支路101b的氧化催化器130b的入口处，并且第一氧化催化器入口温度传感器106a和第二氧化催化器入口温度传感器106b被配置成分别测量氧化催化器130a/130b的入口处的反馈温度。控制器170可以利用提供给氧化催化器130a/130b的排放气体的温度来确定所需的热能的量(例如，与要配给的碳氢化合物的量相关联)。
在一些实施例中，控制器170确定提供给第一氧化催化器130a的排放气体的温度是否近似等于提供给第二氧化催化器130b的排放气体的温度。如果温度近似相等，则确定热能的量。如果温度不近似相等，则控制器170等待，直到温度近似相等(例如，不管第一支路101a中的其他传感器测量的温度是否等于第二支路101b中的相应传感器测量的温度，等等)再确定热能的量。
第二传感器105a/105b可以定位在每个支路101a/101b的出口导管104a/104b中。第二传感器105a/105b可以包括第二NOX传感器，第二NOX传感器被配置成确定在通过SCR催化器150a/150b之后排出到环境中的NOx气体的量。在其他实施例中，第二传感器105a/105b可以包括颗粒物质传感器，该颗粒物质传感器被配置成确定排放到环境中的排放气体中的颗粒物质(例如，被包括在离开过滤器140a/140b的排放气体中的碳烟)的量。在另外的其他实施例中，第二传感器105a/105b可以包括氨传感器，氨传感器被配置成测量流出SCR催化器150a/150b的排放气体中的氨量，即，确定氨泄漏。这可以用作SCR催化器150a/150b的催化转化效率的量度，用于调节要引入SCR催化器150a/150b中的还原剂的量，和/或用于调节SCR催化器150a/150b的温度，以便允许SCR催化器150a/150b有效地利用氨来催化分解被包括在流经SCR催化器的排放气体中的NOX气体。AMOX催化器160a/160b可以位于SCR催化器150a/150b下游，以便分解SCR催化器150a/150b下游的排放气体中的任何未反应的氨。
氧化催化器130a/130b可以位于SCR催化器150a/150b上游，并配置成分解排放气体中包括的未燃烧的碳氢化合物和/或CO。在一些实施例中，氧化催化器130a/130b可以包括柴油氧化催化器。氧化催化器130a/130b可以催化碳氢化合物(其可能被包括在由发动机10排放的排放气体中)的燃烧(例如，由于碳氢化合物被碳氢化合物引入组件122引入到发动机10中)，这增加了排放气体的温度。加热排放气体可以用于通过将可能已经积聚在过滤器140a/140b上的颗粒物质烧掉来再生过滤器140a/140b，和/或通过蒸发沉积在SCR催化器150a/150b上的还原剂沉积物来再生SCR催化器150a/150b。第一氧化催化器出口温度传感器109a设置在第一支路101a的氧化催化器130a的出口处，并且第二氧化催化器出口温度传感器109b设置在第二支路101b的氧化催化器130b的出口处，并且第一氧化催化器出口温度传感器109a和第二氧化催化器出口温度传感器109b被配置成分别测量氧化催化器130a/130b的出口处的反馈温度。第一氧化催化器出口温度传感器109a还用于测量第一过滤器140a的入口处的反馈温度，并且第二氧化催化器出口温度传感器109b还用于测量第二过滤器140b的入口处的反馈温度。
过滤器140a/140b设置在相应的氧化催化器130a/130b下游和SCR催化器150a/150b上游，并配置成从排放气体中移除颗粒物质(例如，碳烟、碎片、无机颗粒等)。在各种实施例中，过滤器140a/140b可以包括陶瓷过滤器。在一些实施例中，过滤器140a/140b可以包括堇青石过滤器，堇青石过滤器可以例如是非对称过滤器。在另外的其他实施例中，过滤器140a/140b可以被催化。在一些实施例中，压力传感器107a/107b可以设置在相应的过滤器140a/140b的出口处，并被配置成测量过滤器140a/140b的出口处的过滤器出口压力。在其他实施例中，压力传感器107a/107b可以包括跨越过滤器140a/140b设置的压差传感器，并且被配置成测量跨越滤器140a/140b的压差。过滤器出口压力或压差可以指示过滤器140a/140b和/或SCR催化器150a/150b的堵塞。
如本文所述，SCR催化器150a/150b被配制成在还原剂存在时分解流经SCR催化器的排放气体的成分。在一些实施例中，SCR催化器150a/150b可以包括选择性催化还原过滤器(SCRF)。可以使用任何合适的SCR催化器150a或150b，例如铂、钯、铑、铈、铁、锰、铜、钒基催化器、任何其他合适的催化器或其组合。SCR催化器150a/150b可以设置在合适的基体(例如，诸如陶瓷(例如堇青石)或金属(例如铬铝钴耐热钢(kanthal))整体芯)上，该整体芯可以例如限定蜂窝结构。涂层(washcoat)也可以用作SCR催化器150a/150b的载体材料。这种涂层材料可以包括例如氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、任何其他合适的涂层材料或其组合。
尽管图1示出了第一支路101a和第二支路101b中的每一个仅包括氧化催化器130a/130b、过滤器140a/140b、SCR催化器150a/150b和AMOX催化器160a/160b，但是在其他实施例中，除了氧化催化器130a/130b、过滤器140a/140b、SCR催化器150a/150b和AMOX催化器160a/160b之外，多个后处理部件可以被包括在每个支路101a/101b中。这种后处理部件可以包括例如混合器、挡板、二次过滤器(例如，二次分流或催化过滤器)或任何其他合适的后处理部件。
还原剂端口156a/156b可以定位在每个支路101a/101b的壳体的侧壁上，并且被构造成允许还原剂通过其引入到由每个支路101a/101b的壳体限定的内部容积中。还原剂端口156a/156b可以位于SCR催化器150a/150b上游(例如，允许还原剂引入SCR催化器150a/150b上游的排放气体中)或位于SCR催化器150a/150b上方(例如，允许还原剂直接引入到SCR催化器150a/150b上)。在其他实施例中，还原剂端口156a/156b可以设置在入口导管102上，并且配置成将还原剂引入到SCR催化器150a/150b上游的入口导管102中。在这样的实施例中，混合器、隔板、叶片或其他结构可以定位在入口导管102中，以便于还原剂与排放气体的混合。
还原剂储存罐110被构造成储存还原剂。还原剂被配制成促进排放气体的成分(例如，排放气体中包含的NOX气体)的分解。可以使用任何合适的还原剂。在一些实施例中，排放气体包括柴油排放气体，并且还原剂包括柴油机废气处理液。例如，柴油机废气处理液可以包括尿素、尿素的水溶液、或包含氨的任何其他流体、副产物、或本领域已知的任何其他柴油机废气处理液(例如，以名称销售的柴油机废气处理液)。例如，还原剂可以包括具有特定比率的尿素与水的含水尿素溶液。在一些实施例中，还原剂可以包含含水尿素溶液，含水尿素溶液包括以重量计为32.5％的尿素和以重量计为67.5％的去离子水、包括以重量计为40％的尿素和以重量计为60％的去离子水或任何其他合适比率的尿素与去离子水。
还原剂引入组件120流体联接到还原剂储存罐110。还原剂引入组件120被配置成选择性地将还原剂引入SCR催化器150a/150b或其上游(例如，引入到入口导管102中)或位于SCR催化器150a/150b上游的混合器(未示出)中。还原剂引入组件120可以包括各种结构，以便于从还原剂储存罐110接收还原剂并将还原剂输送到SCR催化器150a/150b，例如泵、阀、筛网、过滤器等。
后处理系统100还可以包括还原剂喷射器，还原剂喷射器流体联接到还原剂引入组件120并且配置成将还原剂(例如，还原剂和压缩空气的组合流)引入SCR催化器150a/150b中。在各种实施例中，还原剂喷射器可以包括具有预定直径的喷嘴。在各种实施例中，还原剂喷射器可以定位在还原剂端口156a/156b中，并且被构造成将还原剂的流或射流输送到支路101a/101b中，以便将还原剂输送到SCR催化器150a/150b。
控制器170可操作地联接到还原剂引入组件120、碳氢化合物引入组件122、第一传感器103、第二传感器105a/105b、压力传感器107a/107b、氧化催化器出口温度传感器109a/109b和发动机控制器20。控制器170联接到被包括在第一支路101a和第二支路101b中的每一个中的各种传感器，以确定第一支路101a和第二支路101b的运行参数。例如，控制器170可以通信地联接到第一传感器103，并且可以配置成从第一传感器103接收第一传感器信号，例如，以确定进入后处理系统100的排放气体中包括的NOX气体的量、氧化催化器130a/130b的入口处的氧化催化器入口温度、或者排放气体或后处理系统100的其他参数。控制器170还可以通信地联接到第二传感器105a/105b，并且可以被配置成确定被排出到环境中的排放气体中包括的NOX气体或氨的浓度、或排放气体的其他参数。
控制器170可以被配置成分别基于进入后处理系统100的NOX气体的入口NOX量以及离开第一支路101a和第二支路101b的NOX气体的出口NOX量来确定SCR催化器150a/150b的SCR催化转化效率。例如，控制器170可以确定入口NOX量和出口NOX量之间的差，并基于该差来确定SCR催化器150a/150b的SCR催化转化效率，并且基于SCR催化转化效率来确定SCR催化器150a/150b是否需要再生(例如，由于还原剂沉积物的阻塞或催化剂活性材料的变性而需要再生)。控制器170还可以联接到压力传感器107a/107b以接收压力信号(例如，对应于过滤器出口压力或跨越滤器140a/140b的压差)并确定过滤器140a或140b是否需要再生(例如，需要再生以去除堵塞或疏通过滤器140a/140b)。控制器170还可以联接到氧化催化器出口温度传感器109a/109b，以确定氧化催化器130a/130b的出口处的反馈温度，控制器170可以使用该反馈温度来设置目标温度，以在每个支路101a/101b中引起再生。
控制器170可以使用任何类型和任何数量的有线或无线连接可操作地联接到发动机控制器20、第一传感器103、第二传感器105a/105b、压力传感器107a/107b、氧化催化器出口温度传感器109a/109b、还原剂引入组件120、碳氢化合物引入组件122和后处理系统100的各种部件。例如，有线连接可以包括串行线缆、光纤线缆、CAT5线缆或任何其他形式的有线连接。无线连接可以包括互联网、Wi-Fi、蜂窝、无线电、蓝牙、ZigBee等。在一个实施例中，控制器局域网(CAN)总线提供信号、信息和/或数据的交换。CAN总线包括任意数量的有线连接和无线连接。
如图1所示，从发动机排出的排放气体分成流入第一支路101a的第一部分和流入第二支路101b的第二部分。在常规的后处理系统中，碳氢化合物被独立地引入后处理系统的每个支路中，以根据需要独立地再生这种后处理系统的每个支路。相比之下，碳氢化合物引入组件122被配置成将碳氢化合物直接引入发动机10中，这将导致由发动机10排出的排放气体的温度升高，从而第一排放气体部分和第二排放气体部分引起在后处理系统100的每个支路101a/101b中的温度升高。控制器170被配置成基于第一支路101a和第二支路101b中的每一个的运行条件触发或启动再生。
进一步扩展，控制器170被配置成基于发动机运行参数来确定发动机10是否允许再生。例如，控制器170可以从发动机控制器20接收发动机运行参数，发动机运行参数可以由发动机传感器24测量。这样的发动机参数可以包括但不限于发动机10的冷却剂的发动机冷却剂温度、由发动机10产生的排放气体的排放气体质量流率、发动机10的发动机扭矩、发动机10的发动机速度、或与发动机10相关联的发动机故障信号(例如，发动机故障代码)、任何其他合适的参数或其组合。例如，可能存在发动机10可能无法执行再生的某些条件(例如，发动机上的扭矩或负载太高、发动机怠速、燃料太少或发动机运行参数超出建立的阈值等)。如果控制器170例如基于从发动机控制器20接收的信号确定发动机10不允许再生，则控制器170可以中止再生。
响应于确定发动机10允许再生，控制器170分别基于第一支路101a和第二支路101b的运行参数来确定第一支路101a或第二支路101b中的至少一个是否需要再生，并且例如还基于第一支路101a和第二支路101b的运行参数来确定第一支路101a或第二支路101b中的再生是否被禁止。支路101a/101b的运行参数可以包括过滤器140a/140b的出口处的压力或跨越过滤器140a/140b的压力、在第二传感器105a/105b处的NOx转化效率或SCR催化器150a/150b的温度、后处理系统100中包括的各种传感器的状态等。在本说明书中，短语“需要再生”或其变体意味着已经满足阈值条件，这表示SCR催化器150a或150b中的至少一个或者过滤器140a或140b中的至少一个将从再生中获益。
在一些实施例中，在第一支路101a和/或第二支路101b中的再生可能被禁止。例如，过滤器140a/140b或SCR催化器150a/150b可能已经失效，传感器105a/105b、107a/107b、109a/109b或后处理系统100中包括的其他传感器可能已经发生故障，碳氢化合物引入组件122或其部件已经发生故障，还原剂引入组件120或其部件已经发生故障，或者可能存在禁止再生的其他运行条件(例如，由于第一支路101a和/或第二支路101b的后处理部件的损坏的可能性，或者NOX排放量超过允许阈值)。在这种情况下，控制器170中止再生。
相反，如果控制器170确定(i)第一支路101a或第二支路101b中的至少一个需要再生并且(ii)在第一支路101a或第二支路101b中的再生没有被禁止，则控制器170被配置成引起碳氢化合物引入到发动机10中，从而将排放气体的温度升高到目标温度，并且引起在第一支路101a和第二支路101b中的每一个中的再生。也就是说，一旦控制器170确定第一支路101a或第二支路101b中的一个需要再生，控制器170可以引起碳氢化合物引入组件122激活以将碳氢化合物引入发动机10中(例如，使发动机10富裕运转并排出加热的排放气体)。因此，即使支路101a/101b中只有一个请求再生，也在支路101a和101b中的每一个中启动再生。
控制器170例如基于从第一传感器103、氧化催化器出口温度传感器109a接收的反馈温度或从被配置成测量SCR催化器150a/150b的温度的任何温度传感器接收的温度信号来在再生期间监测第一支路101a和第二支路101b中的每一个的再生阶段。例如，图7A示出了后处理系统100的各种再生阶段，其中第一支路101a和第二支路101b两者在各种时间点(在x轴上表示为x1、x2、x3、x4和x5)经历相同的再生阶段。
再生阶段可以包括预热阶段，在预热阶段，支路101a/101b的温度升高到预热温度(例如，用于过滤器再生的400-450摄氏度，用于SCR催化器再生的325-450摄氏度)；平稳阶段，平稳阶段在预热阶段之后发生，在该平稳阶段，温度被保持在预热温度预定时间段(例如，用于过滤器再生的30-60秒，用于SCR催化器再生的20-60秒)；以及目标再生阶段，该目标再生阶段发生在平稳阶段之后，并且在目标再生阶段，后处理系统100的温度增加到目标温度(例如，用于过滤器再生的500-575摄氏度，用于SCR催化器再生的350-575摄氏度)。这些再生阶段还包括发生在目标再生阶段之后的再生阶段(regen stage)，在该再生阶段，支路101a和101b的温度保持在目标温度或高于(例如，在+10％内)目标温度，以在每个支路101a/101b中引起再生。再生阶段还包括在目标再生阶段之后发生的调整阶段，在调整阶段，支路101a/101b的温度降低到支路101a/101b的初始温度，即，在预热阶段开始之前支路101a/101b的温度。图8A还示出了第一支路101和第二支路101b在不同时间经历不同再生阶段的另一种情况。
控制器170被配置成确定在第一支路101a和第二支路101b中的每一个中的再生是否完成。一旦控制器170确定在第一支路101a和第二支路101b中的每一个中的再生完成，控制器170停止将碳氢化合物引入到发动机10中，以停止在第一支路101a和第二支路101b中的每一个中的再生。
第一支路101a和第二支路101b可能需要不同的再生，该不同的再生与该支路应执行再生的不同目标温度相对应。例如，控制器170可以基于第一支路101a的运行参数确定第一支路101a需要SCR催化器150a的再生，其可以对应于第一目标温度(例如，450-500摄氏度、400-450摄氏度)。相比之下，控制器170可以基于第二支路101b的运行参数确定第二支路101b需要过滤器140b的再生，其可以对应于第二目标温度(例如，525-575摄氏度、450-575摄氏度)，该第二目标温度可以小于或以其他方式不同于第一目标温度。因此，每个支路101a/101b中的再生可以要求不同的目标温度以满足其再生需求。此外，如图8A所示，第一支路101a和第二支路101b中的每一个可以在不同的时间点经历不同的再生阶段，并且因此，第一支路101a的目标温度可以不同于第二支路101b的目标温度。
例如，如果第一支路101a和第二支路101b两者都用于过滤器的再生，则第一目标温度可以是450-500摄氏度，并且第二目标温度可以是525-575摄氏度。在另一示例中，如果第一支路101a和第二支路101b两者都用于过滤器的再生，则第一目标温度可以是400-450摄氏度，并且第二目标温度可以是450-575摄氏度。在第二支路101b正在结束其平稳阶段并且第一支路101a准备从平稳阶段继续前进的情况下，这样的示例可能是有用的。
控制器170被配置成基于第一支路101a和第二支路101b中的每个支路的目标温度来设置用于控制再生的目标温度。例如，控制器170可以监测第一支路101a和第二支路101b中的每一个的再生阶段。响应于第一支路101a和第二支路101b中的每一个处于对应于平稳阶段的再生阶段或在平稳阶段之后发生的再生阶段，控制器170被配置成将目标温度设置为第一支路101a的第一目标温度和第二支路101b的第二目标温度中的较小者。例如，如果第二支路101b的第二目标温度小于第一支路101a的第一目标温度，则控制器将目标温度设置为第二目标温度。
然而，响应于第一支路101a或第二支路101b中的一个处于在平稳阶段之前发生的再生阶段并且第一支路101a或第二支路101b中的另一个处于在平稳阶段之后发生的再生阶段，控制器170被配置成引起目标温度增加到调节后的目标温度。例如，第一支路101a可以处于平稳阶段或在平稳阶段之后发生的再生阶段，并且第二支路101b可以处于在平稳阶段之前发生的再生阶段。在这种情况下，控制器170可以被配置成将温度从第一目标温度和第二目标温度中的较小者升高(例如，将温度升高到高于前一段落中的示例中描述的第二目标温度)到调节后的目标温度，该调节后的目标温度大于第一目标温度和第二目标温度中的较小者，例如，大于第二目标温度，但也可以大于第一目标温度，以便朝向平稳阶段加速滞后支路(即，支路101a/101b中的在再生阶段方面落后的一个支路)的加热，在前一段落中描述的特定场景中，滞后支路是第二支路101b。
控制器170可以继续监测每个支路101a/101b的再生阶段，并确定第一支路101a或第二支路101b中的处于在平稳阶段之前发生的再生阶段的一个支路是否已经达到平稳阶段。响应于确定第一支路101a或第二支路101b中的一个已经达到平稳阶段，控制器170被配置成将目标温度保持或维持在调节后的目标温度，直到第一支路101a或第二支路101b中的滞后的一个支路的平稳阶段完成。
响应于第一支路101a和第二支路101b中的每一个处于在平稳阶段之后发生的再生阶段或者第一支路101a和第二支路101b中的每一个的实际温度大于调节后的目标温度，控制器170被配置成将目标温度设置为第一支路101a的第一目标温度和第二支路101b的第二目标温度中的较小者。相比之下，即使在其再生阶段滞后的支路101a或101b完成平稳期但两个支路101a/101b的实际温度不大于调节后的目标温度之后，控制器170被配置成将目标温度保持或维持在调节后的目标温度，直到两个支路101a/101b的实际温度(即，从温度传感器接收的反馈温度)大于调节后的目标温度。应当理解，由控制器170确定和设置的目标温度不是固定值，而是随时间动态变化的，以便使后处理系统100的每个支路101a/101b进行各种再生阶段。
在一些实施例中，后处理系统100包括第一过滤器出口温度传感器190a。第一过滤器出口温度传感器190a设置在第一过滤器140a的出口处，并且被配置成测量第一过滤器140a的出口处的反馈温度。第一过滤器出口温度传感器190a还被配置成测量第一SCR催化器150a的入口处的反馈温度。在一些实施例中，后处理系统100包括第二过滤器出口温度传感器190b。第二过滤器出口温度传感器190b设置在第二过滤器140b的出口处，并且被配置成测量第二过滤器140b的出口处的反馈温度。第二过滤器出口温度传感器190b还被配置成测量第二SCR催化器150b的入口处的反馈温度。过滤器出口温度传感器190a/190b可操作地联接到控制器170。如果反馈温度太高(例如，高于阈值)，则由过滤器出口温度传感器190a/190b测量的反馈温度可以用于校正目标温度(例如，通过负偏移)。
在一些实施例中，后处理系统100包括第一SCR催化器出口温度传感器191a。第一SCR催化器出口温度传感器191a设置在第一SCR催化器150a的出口处，并且被配置成测量第一SCR催化器150a的出口处的反馈温度。第一SCR催化器出口温度传感器191a还被配置成测量第一AMOX催化器160a的入口处的反馈温度。在一些实施例中，后处理系统100包括第二SCR催化器出口温度传感器191b。第二SCR催化器出口温度传感器191b设置在第二SCR催化器150b的出口处，并且被配置成测量第二SCR催化器150b的出口处的反馈温度。第二SCR催化器出口温度传感器191b还被配置成测量第二AMOX催化器160b的入口处的反馈温度。SCR催化器出口温度传感器191a/191b可操作地联接到控制器170。如果反馈温度太高(例如，高于阈值)，则由SCR催化器出口温度传感器191a/191b测量的反馈温度可以用于校正目标温度(例如，通过负偏移)。
图7B对应于第一支路101a和第二支路101b两者同时经历相同再生阶段的图7A，图7B示出了第一支路101a在不同的时间点处的第一目标温度，该第一目标温度高于第二支路101b在相同时间点处的目标温度。图7C示出了由控制器170在不同的时间点处确定的最终目标温度，以及从第二支路101b接收的相应反馈温度，该最终目标温度用于控制第一支路101a和第二支路101b中的每一个的再生，该相应反馈温度对应于第二支路101b在各种再生阶段期间的测量温度。
图8B对应于第一支路101a和第二支路101b在不同时间经历不同再生阶段的图8A，图8B示出了在每个支路101a/101b的各种再生阶段，第一支路101a的第一目标温度和第二支路101b的第二目标温度的图表。图8C是由控制器170设置的用于控制两个支路101a/101b中的每一个的再生的最终再生目标温度的图表。直到第一支路101a仍处于其平稳阶段且第二支路101b尚未开始平稳阶段的时间点x2，目标温度由控制器170设置为第一目标温度和第二目标温度中的较小者(或最小者)。一旦第一支路101a(其是领先支路(即，早于第二支路101b经历各种再生阶段))进入在再生阶段之后发生的目标阶段，控制器170将目标温度升高或提升到调节后的目标温度(例如，如图8C所示的425摄氏度，但可以是任何其他调节后的目标温度)，并将目标温度保持在该调节后的目标温度，直到两个支路101a/101b都退出目标阶段，并且第一支路反馈温度和第二支路反馈温度中的每一个都大于该调节后的目标温度。然后，控制器170将目标温度设置为第一目标温度和第二目标温度中的较小者。
虽然控制器170从两个支路101a/101b接收反馈温度，例如，从氧化催化器出口温度传感器109a/109b接收氧化催化器出口温度，控制器170使用氧化催化器出口温度控制或监测每个支路101a/101b中的再生，但在一些情况下，从第一支路101a和第二支路101b接收的氧化催化器出口温度可以不同。控制器170被配置成基于从第一支路101a接收的第一反馈温度(例如，从氧化催化器出口温度传感器109a接收的第一氧化催化器出口温度)和从第二支路101b接收的第二反馈温度(例如，从第二氧化催化器出口温度传感器109b接收的第二氧化催化器出口温度)中的每一个来确定用于控制再生的反馈温度。
例如，控制器170可以被配置成接收来自第一支路101a的第一反馈温度信号和来自第二支路101b的第二反馈温度，以分别确定第一支路101a的第一反馈温度和第二支路101b的第二反馈温度。响应于确定第一支路101a和第二支路101b中的每一个处于在它们各自的目标再生阶段之前发生的再生阶段，控制器170被配置成使用第一反馈温度和第二反馈温度中的较大者来控制引入到发动机10中的碳氢化合物的量，以引起排放气体的温度升高到目标温度。
另一方面，如果控制器确定(i)第一支路101a或第二支路101b中的至少一个处于其目标再生阶段或处于在目标再生阶段之后发生的再生阶段和(ii)第一反馈温度或第二反馈温度都没有在第一时间段(例如，20-30秒)内保持高于目标温度，控制器170被配置成使用第一反馈温度和第二反馈温度的平均值来控制引入到发动机10中的碳氢化合物的量，以引起排放气体的温度升高到目标温度。
在一些实施例中，控制器170包含温度控制，当第一支路101a或第二支路101b的温度高于阈值温度时，该温度控制可以缩短第一时间段。可以基于温度和阈值温度之间的比较来控制引入到发动机10中的碳氢化合物的量。例如，当反馈温度和目标阈值温度之间的差较大时，较多的碳氢化合物可以被引入。相反，当第一氧化催化器出口温度或第二氧化催化器出口温度过高于目标温度时，较少的碳氢化合物被引入。
然而，如果控制器确定(i)第一支路101a或第二支路101b中的至少一个处于目标再生阶段或处于在目标再生阶段之后发生的再生阶段和(ii)第一反馈温度或第二反馈温度中的一个在第一时间段内保持高于目标温度，控制器170被配置成确定并使用第一反馈温度和第二反馈温度的加权平均值来控制引入到发动机10中的碳氢化合物的量，以引起排放气体的温度升高到目标温度。
图9示出了由控制器170基于第一支路反馈温度和第二支路反馈温度确定的最终反馈温度的图表。直到时间点x2，当两个支路都处于在目标再生阶段之前发生的再生阶段时，控制器170使用第一支路反馈温度和第二支路反馈温度中的较大者或最大者来控制再生。一旦第一支路101a或第二支路101b中的一个处于目标再生阶段或处于在目标再生阶段之后发生的再生阶段，控制器170使用第一支路反馈温度和第二支路反馈温度的平均值(以图9表示为50/50权重)来控制再生。一旦控制器170确定第一支路反馈温度在第一时间段内保持高于目标温度，控制器170确定并使用第一支路反馈温度和第二支路反馈温度的加权平均值来控制再生。例如，在这种情况下，由于第一支路101a比第二支路101b更热，加权平均值被偏向第一支路反馈温度或朝向第一支路反馈温度加权。朝向较热支路的加权或偏向较热支路防止第一支路101a或第二支路101b中的一个变得太热(这会损坏该较热支路)。
控制器170被配置成基于可以对应于目标温度的最终氧化催化器出口目标温度、总排放气体流率、氧化催化器130a/130b的平均氧化催化器入口温度(例如，由第一传感器103或设置在每个氧化催化器130a/130b的入口处的另一温度传感器测量)以及过滤器140a/140b的预期热效率的平均值来确定应引入到发动机10中以达到目标温度的碳氢化合物配给量(或待配给的碳氢化合物的前馈量)。最终氧化催化器出口目标温度可以由控制器170确定，如本文先前所述。虽然所确定的碳氢化合物配给量是基于目标温度，但是每个支路101a/101b的实际温度(即，反馈温度)可以不同于目标温度。控制器170被配置成还基于所确定的待引入的碳氢化合物的量(基于期望目标温度和每个支路的反馈温度)来确定估计的碳氢化合物配给量[例如，使用控制器170的比例-积分-微分(PID)或反馈部分确定的比例-积分-微分(PID)量]。
然而，过多的碳氢化合物配给会导致一些碳氢化合物未燃烧地泄漏到氧化催化器130a/130b的下游，这是不希望的。因此，第一支路101a具有第一碳氢化合物泄漏极限或第一HC泄漏极限，该第一碳氢化合物泄漏极限或第一HC泄漏极限对应于基于第一支路101a的反馈温度可以引入到第一支路101a中而不发生HC泄漏的碳氢化合物的最大量，并且第二支路101b具有基于碳氢化合物的最大量(其基于第二支路101b的反馈温度可以被引入到第二支路101b中而不发生碳氢化合物泄漏)的第二HC泄漏极限。
控制器170确定排放流率是否大于流量阈值。如果排放流率小于流量阈值，则控制器170继续监测排放流率。一旦排放流率大于流量阈值，控制器170确定在第一支路101a中包括的氧化催化器130a和第二支路101b中包括的氧化催化器130b的入口处的氧化催化器入口温度。如果氧化催化器130a/130b中的任一个的氧化催化器入口温度低于其对应于氧化催化器130a/130b能够催化碳氢化合物燃烧的最低温度的相应起燃温度，则控制器170将碳氢化合物引入量设置为零，即碳氢化合物不被引入发动机10中(除了那些被引入以执行正常发动机运行的碳氢化合物)，并且再生不被启动。
响应于后处理系统100的第一支路101a和第二支路101b中的每一个的氧化催化器入口温度大于它们各自的起燃温度，控制器170确定待引入到发动机10中的碳氢化合物的估计的碳氢化合物配给量是否小于第一支路的第一支路碳氢化合物泄漏极限和第二支路的第二支路碳氢化合物泄漏极限。响应于估计的碳氢化合物配给量小于第一支路碳氢化合物泄漏极限和第二支路碳氢化合物泄漏极限中的每一个，控制器170将待配给到发动机10中的碳氢化合物的碳氢化合物配给量设置为该估计的碳氢化合物配给量。
另一方面，响应于确定该估计的碳氢化合物配给量大于第一支路碳氢化合物泄漏极限和第二支路碳氢化合物泄漏极限中的每一个，控制器170确定第一支路碳氢化合物泄漏极限是否大于第二支路碳氢化合物泄漏极限。响应于第一支路碳氢化合物泄漏极限大于第二支路碳氢化合物泄漏极限，控制器170将第二支路碳氢化合物泄漏极限设置为碳氢化合物配给量，并且响应于第一支路碳氢化合物泄漏极限小于第二支路碳氢化合物泄漏极限，控制器170将第一支路碳氢化合物泄漏极限设置为碳氢化合物配给量。因此，控制器170总是选择第一碳氢化合物泄漏极限和第二碳氢化合物泄漏极限中的较小者作为配给量，以预防两个支路101a/101b中的碳氢化合物泄漏极限。
图10是第一支路101a的第一支路碳氢化合物泄漏极限和第二支路101b的第二支路碳氢化合物泄漏极限、估计的碳氢化合物配给量、以及被引入到发动机10中的碳氢化合物的最终估计配给量的图表。控制器170直到时间点x1直到氧化催化器130a/130b达到它们各自的起燃温度才启动碳氢化合物的配给。控制器170然后控制HC配给量，使得最终HC配给量总是保持低于第一支路HC泄漏极限和第二支路HC泄漏极限。
图11是当后处理系统100进行由控制器170控制的再生时，随着每个支路进行它们各自的再生阶段而从第一支路101a和第二支路101b中的每一个接收的目标温度和实际温度或反馈温度的图表。如图11所示，控制器170同时启动每个支路101a/101b中的再生，并动态地调节目标温度，使得即使两个支路101a/101b之间的再生最初可能不同步，两个支路101a/101b也趋向于请求相同的目标温度。
控制器170接收来自各种温度传感器的温度。在某些情况下，温度传感器中的一个或更多个可能会出现故障。在这种情况下，控制器170使用从其他温度传感器接收的温度信号来代替失效温度传感器，或者代替地使用默认温度值。例如，如果氧化催化器入口温度传感器失效，则在氧化催化器出口温度传感器正常工作时，控制器170可以使用由氧化催化器出口温度传感器(例如，传感器109a/109b)测量的氧化催化器出口温度。在一些实施例中，控制器170可以被配置成基于环境温度调节氧化催化器出口温度，并且可以仅在碳氢化合物没有被引入氧化催化器130a/130b中时调节氧化催化器出口温度。然而，如果氧化催化器出口温度传感器也发生错误，控制器170可以代替地使用储存在控制器170的存储器中的默认氧化催化器入口温度值。
如果氧化催化器出口温度传感器失效但是氧化催化器入口温度传感器(例如，第一传感器103)正常工作，则控制器170可以使用由氧化催化器入口温度传感器测量的氧化催化器入口温度或者过滤器140a/140b的出口处的过滤器出口温度，如果过滤器出口温度传感器正常工作，则可以基于环境温度来调节该过滤器出口温度。然而，如果氧化催化器入口温度传感器和过滤器出口温度传感器发生错误，控制器170可以代替地使用储存在控制器170的存储器中的默认氧化催化器出口温度值。
如果过滤器出口温度传感器失效但是氧化催化器出口温度传感器(例如，传感器109a/109b)正常工作，则控制器170可以使用由氧化催化器出口温度传感器测量的氧化催化器出口温度。然而，如果氧化催化器出口温度传感器也发生错误，则控制器170可以代替地使用储存在控制器170的存储器中的默认过滤器出口温度值。
一般地，控制器170可以被配置成基于由过滤器出口温度传感器测量的过滤器出口温度和由SCR入口温度传感器测量的SCR入口温度之间的加权平均值来确定SCR催化器150a/150b的入口处的SCR入口温度。如果过滤器出口温度传感器失效，控制器170可以只使用SCR入口温度而不计算加权平均值。
如果SCR出口温度传感器失效，控制器170可以被配置成使用默认SCR出口温度值来代替测量的SCR出口温度。
在一些实施例中，控制器170包括各种电路或模块，这些电路或模块被配置成执行本文描述的控制器170的运行。例如，图2示出了根据实施例的控制器170的框图。控制器170可以包括处理器172、存储器174或任何其他计算机可读介质以及通信接口176。此外，控制器170包括再生请求确定模块174a、再生触发控制模块174b、目标温度确定模块174c、反馈温度确定模块174d、HC配给估计模块174e和HC泄漏极限确定模块174f。应当理解，图2仅示出了控制器170的一个实施例，并且可以使用能够执行本文所描述的运行的任何其他控制器。
处理器172可以包括微处理器、可编程逻辑控制器(PLC)芯片、ASIC芯片或任何其他适当的处理器。处理器172与存储器174通信并被配置成执行储存在存储器174中的指令、算法、命令或另外的程序。
存储器174包含本文讨论的存储器和/或储存部件中的任何一种。例如，存储器174可以包括RAM和/或处理器172的高速缓存。存储器174还可以包括相对于控制器170是本地的或远程的一个或更多个储存设备(例如，硬盘驱动器、闪存驱动器、计算机可读介质等)。存储器174被配置成储存例如用于控制再生的查找表、算法或指令。
在一种配置中，再生请求确定模块174a、再生触发控制模块174b、目标温度确定模块174c、反馈温度确定模块174d、HC配给估计模块174e和HC泄漏极限确定模块174f被实施为可由处理器(例如，处理器172)执行的机器可读介质或计算机可读介质(例如，储存在存储器174中)。如本文所述以及除其他用途之外，机器可读介质(例如，存储器174)有助于执行再生请求确定模块174a、再生触发控制模块174b、目标温度确定模块174c、反馈温度确定模块174d、HC配给估计模块174e和HC泄漏极限确定模块174f的某些运行，以实现数据的接收和传输。例如，机器可读介质可以提供指令(例如，命令等)来例如采集数据。在这方面，机器可读介质可以包括限定数据采集(或数据传输)频率的可编程逻辑。因此，计算机可读介质可以包括代码，代码可以用任何编程语言编写，包括但不限于Java等和任何常规的过程编程语言，例如“C”编程语言或类似的编程语言。计算机可读程序代码可以在一个处理器或多个远程处理器上执行。在后一种情况下，远程处理器可以通过任何类型的网络(例如，CAN总线等)相互连接。
在另一配置中，再生请求确定模块174a、再生触发控制模块174b、目标温度确定模块174c、反馈温度确定模块174d、HC配给估计模块174e和HC泄漏极限确定模块174f被实施为硬件单元，例如电子控制单元。因此，再生请求确定模块174a、再生触发控制模块174b、目标温度确定模块174c、反馈温度确定模块174d、HC配给估计模块174e和HC泄漏极限确定模块174f可以被实施为一个或更多个电路部件，包括但不限于处理电路、网络接口、外围设备、输入设备、输出设备、传感器等。
在一些实施例中，再生请求确定模块174a、再生触发控制模块174b、目标温度确定模块174c、反馈温度确定模块174d、HC配给估计模块174e和HC泄漏极限确定模块174f可以采取一个或更多个模拟电路、电子电路(例如，集成电路(IC)、分立电路、片上系统(SOC)电路、微控制器等)、电信电路、混合电路和任何其他类型的“电路”的形式。就这一点而言，再生请求确定模块174a、再生触发控制模块174b、目标温度确定模块174c、反馈温度确定模块174d、HC配给估计模块174e和HC泄漏极限确定模块174f可以包括用于完成或促进实现本文所述的运行的任何类型的部件。例如，本文描述的电路可以包括一个或更多个晶体管、逻辑门(例如，NAND、AND、NOR、OR、XOR、NOT、XNOR等)、电阻器、多路器、寄存器、电容器、电感器、二极管、布线等等。
因此，再生请求确定模块174a、再生触发控制模块174b、目标温度确定模块174c、反馈温度确定模块174d、HC配给估计模块174e和HC泄漏极限确定模块174f还可以包括可编程硬件设备，例如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等。就这一点而言，再生请求确定模块174a、再生触发控制模块174b、目标温度确定模块174c、反馈温度确定模块174d、HC配给估计模块174e和HC泄漏极限确定模块174f可以包括用于储存可以由再生请求确定模块174a、再生触发控制模块174b、目标温度确定模块174c、反馈温度确定模块174d、HC配给估计模块174e和HC泄漏极限确定模块174f的处理器执行的指令的一个或更多个存储器设备。一个或更多个存储器设备和处理器可以具有与下面关于存储器174和处理器172提供的相同的定义。
在所示的示例中，控制器170包括处理器172和存储器174。处理器172和存储器174可以被构造或配置成执行或实施在本文中描述的关于再生请求确定模块174a、再生触发控制模块174b、目标温度确定模块174c、反馈温度确定模块174d、HC配给估计模块174e和HC泄漏极限确定模块174f的指令、命令和/或控制过程。因此，所描绘的配置表示上述布置，其中再生请求确定模块174a、再生触发控制模块174b、目标温度确定模块174c、反馈温度确定模块174d、HC配给估计模块174e和HC泄漏极限确定模块174f被实施为机器可读介质或计算机可读介质。但是，如上所述，该图示并不意味着是限制性的，因为本公开设想了诸如上述实施例的其他实施例，其中再生请求确定模块174a，再生触发控制模块174b、目标温度确定模块174c、反馈温度确定模块174d、HC配给估计模块174e和HC泄漏极限确定模块174f或者再生请求确定模块174a、再生触发控制模块174b、目标温度确定模块174c、反馈温度确定模块174d、HC配给估计模块174e和HC泄漏极限确定模块174f中的至少一个电路被配置成硬件单元。所有这样的组合和变化都意在落入本公开的范围内。
处理器172可以实施为一个或更多个通用处理器、专用集成电路(ASIC)、一个或更多个现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、一组处理部件或其他合适的电子处理部件。在一些实施例中，一个或更多个处理器可以由多个电路(例如，再生请求确定模块174a、再生触发控制模块174b、目标温度确定模块174c、反馈温度确定模块174d、HC配给估计模块174e和HC泄漏极限确定模块174f)共享，可以包括或以其他方式共享相同的处理器，在一些示例性实施例中，该处理器可以执行经由存储器的不同区域储存或以其他方式访问的指令。可替代地或附加地，一个或更多个处理器可以被构造成独立于一个或更多个协处理器来执行或以其他方式执行某些操作。在其他示例实施例中，两个或更多个处理器可以经由总线联接，以实现独立、并行、流水线式或多线程指令执行。所有这些变化都意在落入本公开的范围内。存储器174(例如，RAM、ROM、闪存、硬盘储存器等)可以存储数据和/或计算机代码，以便于本文描述的各种处理。存储器174可以可通信地连接到处理器172，以向处理器172提供计算机代码或指令，用于执行本文描述的至少一些处理。此外，存储器174可以是或包括有形的非瞬时易失性存储器或非易失性存储器。因此，存储器174可以包括数据库部件、目标代码部件、脚本部件或用于支持本文描述的各种活动和信息结构的任何其他类型的信息结构。
通信接口176可以包括无线接口(例如，插孔、天线、发射机、接收机、通信接口、有线终端等)以用于与各种系统、设备或网络进行数据通信。例如，通信接口176可以包括用于经由基于以太网的通信网络发送和接收数据的以太网卡和端口和/或用于与第一传感器103、第二传感器105a/105b、压力传感器107a/107b、氧化催化器出口温度传感器109a/109b、还原剂引入组件120、碳氢化合物引入组件或发动机控制器20通信的Wi-Fi通信接口。通信接口176可以被构造成经由局域网或广域网(例如，互联网等)通信并且可以使用各种通信协议(例如，IP、LON、蓝牙、ZigBee、无线电、蜂窝、近场通信等)。
再生请求确定模块174a被配置成接收来自联接到第一支路101a和第二支路101b中的每一个的传感器(例如，第一传感器103、第二传感器105a/105b、压力传感器107a/107b、氧化催化器出口温度传感器109a/109b或任何其他传感器)的后处理运行参数信号，以确定第一支路101a或第二支路101b中的任何一个是否需要再生(即，过滤器140a或140b中的一个是否阻塞从而产生对过滤器140a和/或140b再生的需求，或者SCR催化器150a或150b的催化转化效率已经下降到阈值以下从而产生对SCR催化器150a和/或150b再生的需求)。
再生触发控制模块174b被配置成从发动机控制器20接收发动机运行参数信号并确定发动机10是否允许再生。如果再生被发动机10允许，控制器170基于后处理运行参数信号确定第一支路101a或第二支路101b中的任何一个是否禁止再生，如前所述。如果支路101a/101b中没有一个禁止再生，发动机控制器20允许再生，并且支路101a或101b中的至少一个请求再生，则再生触发控制模块174b产生再生信号以启动两个支路101a/101b中的再生，如前所述。
目标温度确定模块174c被配置成确定目标温度并基于为第一支路101a和第二支路101b中的每一个确定的目标温度以及每一支路在各种时间点的再生阶段来动态地调节目标温度，如本文先前所述。
如前所述，反馈温度确定模块174d被配置成从第一支路101a和第二支路101b中的每一个接收反馈温度信号并确定反馈温度以确定目标温度并控制再生。
如前所述，HC配给估计模块174e被配置成基于氧化催化器130a/130b的最终目标氧化催化器出口温度、由发动机10排出的排放气体的排放流率、氧化催化器130a/130b的氧化催化器入口温度的平均值和过滤器140a/140b的平均热效率以及实际温度或反馈温度来确定估计的HC配给量。
HC泄漏极限确定模块174f被配置成确定第一支路101a和第二支路101b中的每一个的HC泄漏极限并基于支路101a/101b中的每一个的HC泄漏极限和估计的HC配给量产生HC引入信号，以将一定量的碳氢化合物引入发动机10从而引起再生，如前所述。
图3是示出根据实施例的用于在后处理系统(例如，后处理系统100)中启动再生的方法200的流程图，该后处理系统包括第一支路(例如，第一支路101a)和第二支路(例如，第二支路101b)。尽管参考控制器170、发动机10和后处理系统100进行了描述，但是方法200的运行可以与可操作地联接到包括多个支路的任何后处理系统并且联接到任何发动机的任何控制器一起使用。
方法200包括在202处由控制器170基于从发动机控制器20接收的信号确定发动机10是否允许再生。如果控制器170确定发动机10不允许再生(202：否)，则方法200向操作204进行，并且控制器170不触发或启动再生。然后，方法200返回到操作202。
如果控制器170确定发动机10允许再生(202：是)，则在206处，控制器170基于第一支路101a和第二支路101b的运行参数确定第一支路101a或第二支路101b中的至少一个是否需要再生以及在第一支路101a或第二支路101b中是否禁止再生。如果控制器170确定支路101a/101b都不需要再生，或者如果支路101a或101b中的至少一个需要再生，但是支路101a/101b中的一个禁止再生(206：否)，则方法200向操作204进行，并且控制器170不启动再生。
另一方面，如果在208处，控制器170确定支路101a/101b中的至少一个需要再生，并且再生在第一支路101a或第二支路101b中都没有被禁止(206：是)，则在208处，通过将碳氢化合物引入(例如，经由碳氢化合物引入组件122)到发动机10中以提高排放气体的温度来在第一支路101a和第二支路101b中的每一个中引起再生，控制器170启动再生。
在208处，控制器170继续监测第一支路101a和第二支路101b中的每一个的再生阶段。在212处，控制器170确定在第一支路101a和第二支路101b中的每一个中的再生是否完成。如果控制器170确定在第一支路101a或第二支路101b中的至少一个中的再生未完成(212：否)，则方法200返回到操作210，并且控制器170继续监测每个支路101a/101b的再生阶段。另一方面，一旦控制器170确定在第一支路101a和第二支路101b中的每一个中的再生完成，在214处控制器170停止再生。
图4是根据实施例的用于在图3的方法中确定和设置支路101a/101b被加热到的目标温度的方法300的示意性流程图。方法300在控制器170激活、触发或启动再生之后开始。在302处，控制器170确定第一支路101a和第二支路101b中的每一个是否处于在平稳阶段之前发生的再生阶段。如果控制器170确定每个支路101a/101b处于下方平稳阶段之前发生的再生阶段，即还没有达到平稳阶段(302：是)，则控制器170将目标温度设置为第一支路101a的第一目标温度和第二支路101b的第二目标温度中的较小者。
如果控制器确定两个支路101a/101b都不处于在平稳阶段之前发生的再生阶段(302：否)，则在306处控制器170确定第一支路101a或第二支路101b中的一个是否处于在平稳阶段之前发生的再生阶段，以及第一支路101a或第二支路101b中的另一个是否处于在平稳阶段之后发生的再生阶段。响应于第一支路101a或第二支路101b中的一个处于在平稳阶段之前发生的再生阶段并且第一支路101a或第二支路101b中的另一个处于在平稳阶段之后发生的再生阶段(306：是)，该方法向操作308进行，并且控制器170使目标温度升高到调节后的目标温度，该调节后的目标温度大于第一支路101a的第一目标温度和第二支路101b的第二目标温度中的较小者。
在310处，控制器170确定滞后支路(即第一支路101a或第二支路101b中的处于在平稳阶段之前发生的再生阶段的一个支路)是否已经达到其平稳阶段。如果控制器170确定滞后支路还没有达到其平稳阶段(310：否)，则该方法返回到操作308，并且控制器170继续将目标温度升高到调节后的目标温度(例如，继续升高调节后的目标温度)。响应于确定第一支路101a或第二支路101b中的一个已经达到其平稳阶段(310：是)，在312处，控制器170使目标温度保持在该调节后的目标温度。
在314处，控制器170确定支路101a/101b中的滞后支路是否已经完成其平稳阶段。如果控制器170确定支路101a/101b中的滞后支路还没有完成其平稳阶段(314：否)，则该方法返回到操作312，并且控制器170继续将目标温度维持或保持在该调节后的目标温度。如果控制器170确定支路101a/101b中的滞后支路已经完成其平稳阶段(314：是)，则在316处，控制器170确定两个支路101a/101b的实际温度或反馈温度是否大于该调节后的目标温度。如果控制器170确定第一支路101a和第二支路101b中的至少一个的实际温度低于该调节后的目标温度(316：否)，则在318处，控制器170继续将目标温度保持在该调节后的目标温度。
响应于确定两个支路101a/101b的实际温度大于该调节后的目标温度(316：是)，在322处，控制器170将目标温度设置为第一支路101a的第一目标温度和第二支路101b的第二目标温度中的较小者。
如果在操作306处控制器170确定两个支路101a/101b中的再生阶段都不低于平稳阶段(306：否)，则在320处，控制器确定两个支路101a/101b上的再生阶段是否大于平稳阶段。如果控制器170确定两个支路上的再生阶段不大于平稳阶段(320：否)，则方法300返回到操作302。另一方面，响应于第一支路101a和第二支路101b中的每一个的再生阶段大于平稳阶段(320：是)，方法300向操作322进行，并且控制器170将目标温度设置为第一目标温度和第二目标温度中的较小者。
图5是根据实施例的用于确定反馈温度的方法400的示意性流程图，该反馈温度可以用于控制经由方法200执行的再生。方法400在控制器170激活、触发或启动再生之后开始。方法400包括在402处确定第一支路101a和第二支路101b两者是否处于在目标阶段之前发生的再生阶段。例如，控制器170可以接收来自第一支路101a的第一反馈温度信号和来自第二支路101b的第二反馈温度，以分别确定第一支路101a的第一反馈温度和第二支路101b的第二反馈温度。控制器170可以基于第一反馈温度确定第一支路101a的再生阶段，并且基于第二反馈温度确定第二支路101b的再生阶段。
响应于通过控制器170确定第一支路101a和第二支路101b中的每一个处于在第一支路101a和第二支路101b中的每一个的目标再生阶段之前发生的再生阶段(402：是)，则在404处，控制器170使用第一反馈温度和第二反馈温度中的较大者来控制引入到发动机10中的碳氢化合物的量，以引起排放气体的温度升高到目标温度。
如果控制器170确定第一支路101a或第二支路101b中的至少一个处于目标再生阶段或处于在目标再生阶段之后发生的再生阶段(402：否)，则在406处控制器170确定第一支路101a或第二支路101b中的至少一个是否保持高于目标温度超过第一时间段。如果在406处控制器170确定第一反馈温度或第二反馈温度在第一时间段内都没有保持高于目标温度(406：否)，则在408处控制器170使用第一反馈温度和第二反馈温度的平均值来控制引入到发动机10中的碳氢化合物的量，以使排放气体的温度升高到目标温度。另一方面，响应于通过控制器170确定第一反馈温度或第二反馈温度中的一个在第一时间段内保持高于目标温度，则在410处控制器170使用第一反馈温度和第二反馈温度的加权平均值来控制引入到发动机10中的碳氢化合物的量，以使排放气体的温度升高到目标温度。加权平均值可以偏向第一支路101a或第二支路101b中的具有较高反馈温度的一个支路。然后，方法400返回到操作402。
图6是根据实施例的方法500的示意性流程图，方法500用于设置碳氢化合物配给量以防止碳氢化合物在由控制器170经由方法200执行的再生期间通过后处理系统100的第一支路101a和第二支路101b中的每个支路泄漏。方法500在再生激活时开始，并且包括在502处确定由发动机10排出的排放气体的排放流率是否大于流量阈值。如果排放流率小于流量阈值(502：否)，则在504处控制器170将碳氢化合物引入设置为零，即，碳氢化合物不引入到发动机10中。然后，方法500返回到操作502，并且控制器170继续监测排放流率。
响应于确定排放流率大于流量阈值(502：是)，则在506处控制器170确定在后处理系统100的第一支路101a和第二支路101b中的每个支路中包括的氧化催化器130a/130b的入口处的氧化催化器入口温度，并且确定该氧化催化器入口温度是否小于氧化催化器130a/130b的起燃温度。如果控制器170确定氧化催化器130a/130b中的至少一个的氧化催化器入口温度低于其相应的起燃温度(506：是)，则在508处控制器170将碳氢化合物引入设置为零，即，碳氢化合物不被引入到发动机10中。然后，方法500返回到操作506，并且控制器170继续监测每个氧化催化器130a/130b的氧化催化器入口温度。
响应于后处理系统100的第一支路101a和第二支路101b中的每一个的氧化催化器入口温度大于其各自的起燃温度(506：否)，则在510处控制器170确定由控制器170确定的待引入到发动机10中的碳氢化合物的估计的碳氢化合物配给量是否小于第一支路101a的第一支路碳氢化合物泄漏极限和第二支路101b的第二支路碳氢化合物泄漏极限。响应于估计的碳氢化合物配给量小于第一支路碳氢化合物泄漏极限和第二支路碳氢化合物泄漏极限中的每一个(510：是)，则在512处控制器170将待配给到发动机10中的碳氢化合物的碳氢化合物配给量设置为估计的碳氢化合物配给量。
另一方面，如果在510处该估计的碳氢化合物配给量大于两个支路101a/101b的碳氢化合物泄漏极限(510：否)，则在514处控制器170确定第一支路碳氢化合物泄漏极限是否大于第二支路碳氢化合物泄漏极限。响应于第一支路碳氢化合物泄漏极限大于第二支路碳氢化合物泄漏极限(514：是)，在516处，控制器170将第二支路碳氢化合物泄漏极限设置为碳氢化合物配给量。另一方面，响应于第一支路碳氢化合物泄漏极限小于第二支路碳氢化合物泄漏极限，在518处，控制器170将第一支路碳氢化合物泄漏极限设置为碳氢化合物配给量。然后，方法500返回到操作506。
应注意，本文用于描述各实施例的术语“示例”意图指示，这类实施例是可能的实施例的可能的示例、代表和/或例证(并且这类术语不意图意味着这类实施例必须是特别的或极好的示例)。
本文中使用的术语“联接”等是指两个构件直接或间接地彼此接合。这种接合可以是固定的(例如，永久的)或可移动的(例如，可移除的或可释放的)。这种接合可以通过两个构件或两个构件和任何附加的中间构件彼此一体形成为单个整体主体或通过两个构件或两个构件和任何附加的中间构件彼此附接来实现。
重要的是注意到，各种示例性实施例的结构和布置仅仅是说明性的。虽然在本公开中只详细描述了几个实施例，但审阅本公开的本领域技术人员将容易认识到，很多修改(例如，在各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数的值、安装布置、材料的使用、颜色、定向等上的变化)是可能的，而实质上不偏离本文所描述的主题的新颖性教导和优点。此外，应当理解，来自本文公开的一个实施例的特征可以与本文公开的其他实施例的特征组合，如本领域中的普通技术人员应理解的。也可以在各种示例性实施例的设计、运行条件和布置上做出其他替代、修改、变化和省略，而不偏离所呈现实施例的范围。
虽然本说明书包含很多特定的实施细节，但这些不应被解释为对任何实施例或可以被要求保护内容的范围的限制，而是解释为对特定实施例的特定实施方式所特有的特征的描述。本说明书中在单独实施方式的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施方式中组合地实施。相反，在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以在多个实施方式中单独地或以任何合适的子组合方式来实施。此外，尽管特征可以在上面描述为在某些组合中起作用，甚至最初是这样要求保护的，但是在一些情况下，来自所要求保护的组合的一个或更多个特征可以从该组合中删除，并且所要求保护的组合可以指向子组合或子组合的变体。

Claims (20)

1.一种控制器，用于控制在后处理系统的第一支路或第二支路中包括的选择性催化还原催化器或过滤器中的至少一个的再生，所述第一支路被构造成接收由发动机产生的排放气体的第一部分，并且所述第二支路被构造成接收所述排放气体的第二部分，所述控制器被配置成：
基于发动机运行参数确定所述发动机是否允许再生；
响应于确定所述发动机允许再生，基于所述第一支路和所述第二支路的运行参数确定在所述第一支路或所述第二支路中的至少一个中是否需要再生，以及在所述第一支路或所述第二支路中是否禁止再生；以及
响应于确定(i)在所述第一支路或所述第二支路中的至少一个中需要再生以及(ii)在所述第一支路或所述第二支路中不禁止再生，引起碳氢化合物引入到所述发动机中，从而将所述排放气体的温度升高到目标温度，并引起在所述第一支路和所述第二支路中的每一个中的再生。
2.根据权利要求1所述的控制器，还被配置成响应于确定所述发动机不允许再生而中止再生。
3.根据权利要求1所述的控制器，还被配置成响应于确定在所述第一支路或所述第二支路中的任一个中的再生被禁止而中止再生。
4.根据权利要求1所述的控制器，还被配置成：
监测所述第一支路和所述第二支路中的每一个的再生阶段；以及
响应于基于所监测的再生阶段确定所述第一支路和所述第二支路中的每一个上的再生完成，停止引起碳氢化合物引入到所述发动机中。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的控制器，还被配置成：
监测所述第一支路和所述第二支路中的每一个的再生阶段；以及
响应于所述第一支路和所述第二支路中的每一个处于对应于平稳阶段的再生阶段或处于在所述平稳阶段之前发生的再生阶段，将所述目标温度设置为流经所述第一支路的排放气体的第一目标温度和流经所述第二支路的排放气体的第二目标温度中的较小者。
6.根据权利要求5所述的控制器，还被配置成响应于所述第一支路或所述第二支路中的一个处于在所述平稳阶段之前发生的再生阶段并且所述第一支路或所述第二支路中的另一个处于在所述平稳阶段之后发生的再生阶段，使所述目标温度升高到大于所述第一目标温度和所述第二目标温度中的较小者的调节后的目标温度。
7.根据权利要求6所述的控制器，还被配置成：
确定所述第一支路或所述第二支路中的处于在所述平稳阶段之后发生的再生阶段的一个支路是否已经达到所述平稳阶段；以及
响应于确定所述第一支路或所述第二支路中的所述一个支路已经达到所述平稳阶段，使所述排放气体的所述目标温度保持在所述调节后的目标温度，直到所述第一支路或所述第二支路中的所述一个支路的所述平稳阶段完成。
8.根据权利要求7所述的控制器，还被配置成响应于所述第一支路和所述第二支路中的每一个处于在所述平稳阶段之后发生的再生阶段或者所述第一支路和所述第二支路中的每一个中的排放气体的实际温度大于所述调节后的目标温度，将所述目标温度设置为所述第一目标温度和所述第二目标温度中的较小者。
9.根据权利要求5所述的控制器，还被配置成：
接收来自所述第一支路中的温度传感器的第一反馈温度信号和来自所述第二支路中的温度传感器的第二反馈温度信号，以分别确定所述第一支路的第一反馈温度和所述第二支路的第二反馈温度；以及
响应于确定所述第一支路和所述第二支路中的每一个处于在所述第一支路和所述第二支路中的每一个的目标再生阶段之前发生的再生阶段，使用所述第一反馈温度和所述第二反馈温度中的较大者来控制引入到所述发动机中的碳氢化合物的量，以使所述排放气体的温度升高到所述目标温度。
10.根据权利要求9所述的控制器，还被配置成响应于确定(i)所述第一支路或所述第二支路中的至少一个处于所述目标再生阶段或处于在所述目标再生阶段之后发生的再生阶段以及(ii)所述第一反馈温度或所述第二反馈温度中的任何一个都没有在第一时间段内保持高于所述目标温度，使用所述第一反馈温度和所述第二反馈温度的平均值来控制引入到所述发动机中的碳氢化合物的量，以使所述排放气体的温度升高到所述目标温度。
11.根据权利要求9所述的控制器，还被配置成响应于确定(i)所述第一支路或所述第二支路中的至少一个处于所述目标再生阶段或处于在所述目标再生阶段之后发生的再生阶段以及(ii)所述第一反馈温度或所述第二反馈温度中的一个在第一时间段内保持高于所述目标温度，使用所述第一反馈温度和所述第二反馈温度的加权平均值来控制引入到所述发动机中的碳氢化合物的量，以使所述排放气体的温度升高到所述目标温度。
12.根据权利要求1-4和6-11中任一项所述的控制器，还被配置成：
确定在所述后处理系统的所述第一支路和所述第二支路中的每一个中包括的氧化催化器的入口处的氧化催化器入口温度；
响应于所述后处理系统的所述第一支路和所述第二支路中的每一个的所述氧化催化器入口温度大于起燃温度，确定待引入到所述发动机中的碳氢化合物的估计的碳氢化合物配给量是否小于所述第一支路的第一支路碳氢化合物泄漏极限和所述第二支路的第二支路碳氢化合物泄漏极限；以及
响应于所述估计的碳氢化合物配给量小于所述第一支路碳氢化合物泄漏极限和所述第二支路碳氢化合物泄漏极限中的每一个，将待配给到所述发动机中的碳氢化合物的碳氢化合物配给量设置为所述估计的碳氢化合物配给量。
13.根据权利要求12所述的控制器，还被配置成：
响应于确定所估计的碳氢化合物配给量大于所述第一支路碳氢化合物泄漏极限和所述第二支路碳氢化合物泄漏极限中的每一个，确定所述第一支路碳氢化合物泄漏极限是否大于所述第二支路碳氢化合物泄漏极限；以及
响应于所述第一支路碳氢化合物泄漏极限大于所述第二支路碳氢化合物泄漏极限，将所述第二支路碳氢化合物泄漏极限设置为所述碳氢化合物配给量，或者
响应于所述第一支路碳氢化合物泄漏极限小于所述第二支路碳氢化合物泄漏极限，将所述第一支路碳氢化合物泄漏极限设置为所述碳氢化合物配给量。
14.一种后处理系统，包括：
第一支路和第二支路，所述第一支路联接到发动机并被配置成接收由所述发动机产生的排放气体的第一部分，所述第二支路联接到所述发动机并被配置成接收由所述发动机产生的所述排放气体的第二部分，所述第一支路和所述第二支路中的每一个包括：
选择性催化还原催化器，
设置在所述选择性催化还原催化器上游的过滤器，以及
设置在所述过滤器上游的氧化催化器；以及
根据权利要求1-13中任一项所述的控制器，所述控制器联接到在所述第一支路和所述第二支路中的每一个中包括的传感器。
15.一种用于控制在后处理系统的第一支路或第二支路中包括的选择性催化还原催化器或过滤器中的至少一个的再生的方法，所述第一支路被构造成接收由发动机产生的排放气体的第一部分，并且所述第二支路被构造成接收所述排放气体的第二部分，所述方法包括：
由联接到所述后处理系统的所述第一支路和所述第二支路中的每一个的控制器基于发动机运行参数确定所述发动机是否允许再生；
响应于由所述控制器确定所述发动机允许再生，由所述控制器基于所述第一支路和所述第二支路的运行参数确定在所述第一支路或所述第二支路中的至少一个中是否需要再生以及在所述第一支路或所述第二支路中是否禁止再生；以及
响应于由所述控制器确定(i)在所述第一支路或所述第二支路中的至少一个中需要再生以及(ii)在所述第一支路或所述第二支路中不禁止再生，通过所述控制器引起碳氢化合物引入到所述发动机中，从而将所述排放气体的温度升高到目标温度并引起在所述第一支路和所述第二支路中的每一个中的再生。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括：
由所述控制器监测所述第一支路和所述第二支路中的每一个的再生阶段；以及
响应于由所述控制器基于所监测的再生阶段确定所述第一支路和所述第二支路中的每一个上的再生完成，由所述控制器停止将碳氢化合物引入所述发动机中以停止所述第一支路和所述第二支路中的每一个中的再生。
17.根据权利要求15所述的方法，还包括：
由所述控制器监测所述第一支路和所述第二支路中的每一个的再生阶段；以及
响应于所述第一支路和所述第二支路中的每一个处于对应于平稳阶段的再生阶段或处于在所述平稳阶段之前发生的再生阶段，由所述控制器将所述目标温度设置为流经所述第一支路的排放气体的第一目标温度和流经所述第二支路的排放气体的第二目标温度中的较小者。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括响应于所述第一支路或所述第二支路中的一个处于在所述平稳阶段之前发生的再生阶段并且所述第一支路或所述第二支路中的另一个处于所述平稳阶段发生的再生阶段，由所述控制器使所述目标温度升高到调节后的目标温度。
19.根据权利要求17所述的方法，还包括：
由所述控制器确定所述第一支路的第一反馈温度和所述第二支路的第二反馈温度；以及
响应于由所述控制器确定所述第一支路和所述第二支路中的每一个处于在所述第一支路和所述第二支路中的每一个的目标再生阶段之前发生的再生阶段，由所述控制器使用所述第一反馈温度和所述第二反馈温度中的较大者来控制引入到所述发动机中的碳氢化合物的量，以使所述排放气体的温度升高到所述目标温度。
20.根据权利要求15-19中任一项所述的方法，还包括：
由所述控制器确定在所述后处理系统的所述第一支路和所述第二支路中的每一个中包括的氧化催化器的入口处的氧化催化器入口温度；
响应于所述后处理系统的所述第一支路和所述第二支路中的每一个的所述氧化催化器入口温度大于起燃温度，由所述控制器确定待引入到所述发动机中的碳氢化合物的估计的碳氢化合物配给量是否小于所述第一支路的第一支路碳氢化合物泄漏极限和所述第二支路的第二支路碳氢化合物泄漏极限；以及
响应于所述估计的碳氢化合物配给量小于所述第一支路碳氢化合物泄漏极限和所述第二支路碳氢化合物泄漏极限中的每一个，将待配给到所述发动机中的碳氢化合物的碳氢化合物配给量设置为所述估计的碳氢化合物配给量。
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