本公開涉及流體地聯(lián)接至排氣后處理系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)及其控制方法。

背景技術(shù)：

內(nèi)燃機(jī)流體地聯(lián)接至排氣后處理系統(tǒng)，該排氣后處理系統(tǒng)凈化作為燃燒的副產(chǎn)物而產(chǎn)生的排氣。燃燒的副產(chǎn)物可包括未燃燒烴類、一氧化碳、氮氧化物(其通常稱作為nox分子)、和顆粒物質(zhì)。在壓縮點(diǎn)火狀態(tài)下運(yùn)行的內(nèi)燃機(jī)中可產(chǎn)生顆粒物質(zhì)。排氣后處理系統(tǒng)可包括氧化催化劑、還原催化劑、選擇性催化還原催化劑和顆粒過濾器。

選擇性催化還原催化劑可采用用于將nox分子還原成元素氮的還原劑。在選擇性催化還原催化劑中還原劑可存儲(chǔ)在表面或以其它方式捕獲。顆粒過濾器捕獲顆粒物質(zhì)，并可需要定期再生。顆粒過濾器再生的過程可影響存儲(chǔ)在處于顆粒過濾器下游的選擇性催化還原催化劑上的還原劑的量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

描述了一種流體地聯(lián)接至排氣后處理系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)。排氣后處理系統(tǒng)包括顆粒過濾器裝置、相對(duì)于第二選擇性催化還原裝置設(shè)置在上游的第一選擇性催化還原裝置、和相對(duì)于所述第一選擇性催化還原裝置設(shè)置在上游以將還原劑噴射到所述排氣供給流的噴射系統(tǒng)。一種用于控制內(nèi)燃機(jī)的方法包括監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)操作，以及基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)操作來確定存儲(chǔ)在顆粒過濾器上的顆粒物質(zhì)的量。存儲(chǔ)在第二選擇性催化還原裝置的還原劑的量和與排氣后處理系統(tǒng)相關(guān)的操作條件也得以確定。僅當(dāng)存儲(chǔ)在第二選擇性催化還原裝置上的還原劑的量大于最小閾值且操作條件有助于顆粒過濾器再生時(shí)，才執(zhí)行使顆粒過濾器再生的過程。

從以下結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施本教導(dǎo)的一些最佳方式和其它實(shí)施例進(jìn)行的詳細(xì)描述中可以很容易地了解到本教導(dǎo)的上述特征和優(yōu)點(diǎn)、以及其它特征和優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

現(xiàn)在將參考附圖通過實(shí)施例來描述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，其中：

圖1示意性地示出了根據(jù)本公開的流體地聯(lián)接至排氣后處理系統(tǒng)(其包括第一和第二選擇性催化還原裝置(scr)和顆粒過濾器)的內(nèi)燃機(jī)；

圖2示意性地示出了根據(jù)本公開的顆粒過濾器再生控制例程，其可用于控制參照?qǐng)D1所描述的內(nèi)燃機(jī)和排氣后處理系統(tǒng)的實(shí)施例；以及

圖3示意性地示出了根據(jù)本公開的氨計(jì)量速率控制例程的實(shí)施例，其可用于控制參照?qǐng)D1所描述的內(nèi)燃機(jī)和排氣后處理系統(tǒng)的實(shí)施例，其中氨計(jì)量速率控制例程控制存儲(chǔ)在第二scr上的氨的量。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)參照附圖，其中描述僅僅是用于示出某些示例性實(shí)施例的目的而不是限制示例性實(shí)施例的目的，圖1示意性地示出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī))100，其流體地聯(lián)接至所布置的排氣后處理系統(tǒng)50。發(fā)動(dòng)機(jī)100是多缸內(nèi)燃機(jī)，其燃燒直噴燃料、進(jìn)氣和再循環(huán)排氣的混合物以產(chǎn)生機(jī)械動(dòng)力。盡管在此所描述的概念可用于使用在此描述的排氣后處理系統(tǒng)50的實(shí)施例的其它發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造，但發(fā)動(dòng)機(jī)100配置成所示的壓縮點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)100可用于例如聯(lián)接至電力發(fā)電機(jī)的地面車輛(例如客車、卡車、農(nóng)用車輛或工程車輛)、水上車輛或固定裝置。此處所采用的術(shù)語“上游”和相關(guān)術(shù)語是指相對(duì)于指示位置朝向流動(dòng)流的始發(fā)，以及術(shù)語“下游”和相關(guān)術(shù)語是指相對(duì)于指示位置遠(yuǎn)離流動(dòng)流的始發(fā)。

發(fā)動(dòng)機(jī)100優(yōu)選地包括多缸發(fā)動(dòng)機(jī)組7、將進(jìn)氣引導(dǎo)到發(fā)動(dòng)機(jī)100的氣缸的進(jìn)氣歧管8、和用于吸入排氣并將其引導(dǎo)通過排氣后處理系統(tǒng)50的排氣歧管9。當(dāng)使用時(shí)，其它未示出的發(fā)動(dòng)機(jī)部件和系統(tǒng)包括活塞、曲軸、發(fā)動(dòng)機(jī)頭部、進(jìn)氣閥、排氣閥、凸輪軸、和可變凸輪相位器。發(fā)動(dòng)機(jī)100優(yōu)選地在重復(fù)執(zhí)行進(jìn)氣-壓縮-燃燒-排氣沖程的四沖程燃燒循環(huán)中操作。在一個(gè)實(shí)施例中，可變幾何渦輪增壓器(vgt)包括相對(duì)于排氣后處理系統(tǒng)50處于上游的渦輪28，其流體地聯(lián)接至排氣歧管9。發(fā)動(dòng)機(jī)100包括多個(gè)直噴燃料噴射器47，其布置成將燃料直接噴射到單個(gè)燃燒室。在一個(gè)實(shí)施例中噴射器47可以是任何適當(dāng)?shù)闹眹娧b置，例如螺線管致動(dòng)裝置。燃料通過低壓燃料泵41、燃料過濾器組件42、高壓燃料泵43、燃料計(jì)量閥44、燃料軌45和壓力調(diào)節(jié)閥46從燃料存儲(chǔ)罐供應(yīng)給噴射器47。每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸優(yōu)選地包括電熱塞25。發(fā)動(dòng)機(jī)100也包括進(jìn)氣系統(tǒng)，其可包括進(jìn)氣過濾器48、質(zhì)量空氣流量傳感器49、vgt的壓縮機(jī)10、增壓空氣冷卻器11、節(jié)流閥13、用于監(jiān)測(cè)升壓壓力和進(jìn)氣溫度的傳感器12，并且也可使用其它傳感裝置。發(fā)動(dòng)機(jī)100可包括排氣再循環(huán)(egr)系統(tǒng)，其將排氣從排氣歧管9流體地引導(dǎo)到進(jìn)氣歧管8。在一個(gè)實(shí)施例中，egr系統(tǒng)可包括egr閥14、egr冷卻器17(其包括旁路閥15)、egr出口溫度傳感器18、egr冷卻器入口溫度傳感器31和真空開關(guān)16。進(jìn)氣歧管8也包括多個(gè)渦流閥19，其用于將進(jìn)氣和再循環(huán)的排氣混合。其它發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)測(cè)傳感器可包括曲軸位置傳感器20、凸輪軸位置傳感器21、冷卻劑溫度傳感器22、油位開關(guān)23和油壓開關(guān)24，以及其他。一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)測(cè)傳感器可用適當(dāng)?shù)目蓤?zhí)行模型代替。

發(fā)動(dòng)機(jī)控制器26監(jiān)測(cè)各個(gè)傳感裝置且響應(yīng)于操作員指令而指令各個(gè)執(zhí)行器來控制發(fā)動(dòng)機(jī)100的操作。操作員指令可由各個(gè)操作員輸入裝置(其包括踏板組件27，該踏板組件27通過實(shí)施例包括加速器踏板和制動(dòng)器踏板)確定。與發(fā)動(dòng)機(jī)操作相關(guān)的其它傳感裝置僅通過非限制性實(shí)施例可包括大氣壓力傳感器(未示出)、環(huán)境空氣溫度傳感器(未示出)、vgt位置傳感器(未示出)、排氣溫度傳感器31、充氣入口溫度傳感器32和充氣出口溫度傳感器33，以及其他。

排氣后處理系統(tǒng)50包括多個(gè)流體相連的排氣凈化裝置，其在排出到環(huán)境空氣之前凈化發(fā)動(dòng)機(jī)排氣。排氣凈化裝置可以是配置成氧化、還原、過濾和/或以其它方式處理排氣供給流成分(其包括但并不限于烴類、一氧化碳、氮氧化物(nox)的任何裝置。在所示的實(shí)施例中，分別地部署了第一、第二和第三排氣凈化裝置53、54、和55。第一和第二排氣凈化裝置53、54緊密地聯(lián)接至排氣歧管9并優(yōu)選地位于發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)。第三排氣凈化裝置55可位于遠(yuǎn)端，諸如當(dāng)用于地面車輛時(shí)其可位于底板下的位置。在某些實(shí)施例中第一排氣凈化裝置53可以是用于氧化排氣供給流中的烴類和其它成分的氧化催化劑，且在下文中被稱為氧化催化劑53。第二排氣凈化裝置54可以是與第一選擇性催化還原催化劑共配置的顆粒過濾器，且在下文中被稱為dpf/scr54。包括噴射嘴62的還原劑輸送系統(tǒng)60相對(duì)其定位于上游以可控地將還原劑供應(yīng)給排氣供給流，以促進(jìn)nox還原。第三排氣凈化裝置55可以是第二選擇性催化還原催化劑，且在下文中被稱為第二scr55。在一個(gè)實(shí)施例中，第一和第二scr可以是基于尿素的裝置，以及噴射的還原劑可以是尿素。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，可將尿素(其可存儲(chǔ)在dpf/scr54和第二scr55中之一或兩者的基底上)轉(zhuǎn)變?yōu)榘?nh3)，并可與nox分子反應(yīng)且將其還原以形成元素氮(n2)和其它惰性氣體。

氧化催化劑53、dpf/scr54和第二scr中的每一個(gè)包括陶瓷或金屬基底，其具有已涂覆有適當(dāng)材料的流動(dòng)通道，該適當(dāng)材料通過非限制性實(shí)施例包括諸如鉑、鈀和/或銠的鉑系金屬；諸如銅的其它材料；鈰；以及其它材料。在與溫度、流速、空氣/燃料比和其它相關(guān)的某些條件下，涂覆材料影響對(duì)氧化、還原、過濾和/或以其它方式處理排氣供給流成分的化學(xué)反應(yīng)。在一種布置中，所示的實(shí)施例包括排氣后處理系統(tǒng)50的元件，這是示意性的。在可選的實(shí)施例中，顆粒過濾器和氧化催化劑可共同位于單個(gè)基底(其作為氧化催化劑53的部分)上并共同位于單個(gè)機(jī)械組件內(nèi)。結(jié)合包括添加其它排氣凈化裝置和/或省略排氣凈化裝置中一個(gè)或多個(gè)的此類布置，根據(jù)特定應(yīng)用的需求，在本公開的范圍內(nèi)可使用排氣后處理系統(tǒng)50的元件的其它布置。

用于監(jiān)測(cè)排氣后處理系統(tǒng)50的排氣凈化裝置的傳感器可包括一個(gè)或多個(gè)排氣傳感器58、一個(gè)或多個(gè)顆粒物質(zhì)傳感器56、和用于監(jiān)測(cè)跨越dpf/scr54的壓力降的delta壓力傳感器57、一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器59、和/或用于監(jiān)測(cè)排氣供給流的其它適當(dāng)傳感裝置和模型。排氣傳感器58可以是nox傳感器、寬量程含氧傳感器、或其它適當(dāng)?shù)呐艢鈧鞲醒b置。此類傳感器和模型可布置成監(jiān)測(cè)或以其它方式確定與排氣凈化裝置的單個(gè)排氣凈化裝置性能相關(guān)的參數(shù)，監(jiān)測(cè)與排氣凈化裝置的子集的性能相關(guān)的參數(shù)，或監(jiān)測(cè)整個(gè)排氣后處理系統(tǒng)50的性能相關(guān)的參數(shù)。排氣傳感器58優(yōu)選地布置成監(jiān)測(cè)相對(duì)于氧化催化劑53處于上游的排氣供給流?？蛇x地或另外，排氣傳感器58可布置成監(jiān)測(cè)處于氧化催化劑53下游的排氣供給流。排氣傳感器58可制造成平面型氧化鋯雙單元裝置，其具有傳感元件和集成電力加熱元件。

發(fā)動(dòng)機(jī)控制包括控制各個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)操作參數(shù)，其包括控制優(yōu)選的發(fā)動(dòng)機(jī)控制狀態(tài)以使排氣成分通過化學(xué)反應(yīng)過程(通過非限制性實(shí)施例其包括氧化、還原、過濾和選擇性還原)最小化。其它發(fā)動(dòng)機(jī)控制狀態(tài)包括控制操作參數(shù)以加熱發(fā)動(dòng)機(jī)100并將熱轉(zhuǎn)移或以其它方式加熱氧化催化劑53、dpf/scr54、和第二scr55中的各種從而使其有效操作。

在一個(gè)實(shí)施例中，用于實(shí)現(xiàn)第二scr55的快速加熱的過程可包括將未燃燒的烴類傳送到排氣供給流以流入氧化催化劑53，使未燃燒的烴類在其中氧化以當(dāng)它進(jìn)入第二scr55時(shí)提高排氣供給流的溫度。一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)控制過程(其可使未燃燒的烴類傳送到排氣供給流)包括后燃燒燃料噴射動(dòng)作。后燃燒燃料噴射動(dòng)作在燃燒循環(huán)的部分期間可以是任何的燃料噴射動(dòng)作，當(dāng)燃料噴射到燃燒室且燃燒動(dòng)作之后，在燃燒室中產(chǎn)生未燃燒的燃料(其可傳送至到排氣后處理系統(tǒng)50的排氣供給流中)。這可包括在每個(gè)燃燒沖程后期或排氣沖程期間通過致動(dòng)燃料噴射器47來噴射燃料。

術(shù)語控制器、控制模塊、模塊、控制、控制單元、處理器和類似術(shù)語是指專用集成電路(asic)、電子電路、中央處理單元(例如微處理器)、和以存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)裝置的形式的相關(guān)非瞬間性存儲(chǔ)器部件(只讀、可編程只讀、隨機(jī)存取、硬盤驅(qū)動(dòng)器等)中的任何一個(gè)或各個(gè)組合。非瞬間性存儲(chǔ)器部件能夠以一個(gè)或多個(gè)軟件或固件程序或例程、組合邏輯電路、輸入/輸出電路和裝置、信號(hào)調(diào)節(jié)和緩沖電路和可由一個(gè)或多個(gè)處理器訪問的其它部件的形式存儲(chǔ)機(jī)器可讀指令，以提供描述功能。輸入/輸出電路和裝置包括監(jiān)測(cè)來自傳感器輸入的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器和相關(guān)裝置，其中此類輸入在預(yù)設(shè)采樣頻率下或響應(yīng)于觸發(fā)事件而被監(jiān)測(cè)。軟件、固件、程序、指令、控制例程、代碼、算法和類似術(shù)語是指任何的控制器-可執(zhí)行的指令集，其包括校準(zhǔn)和查找表。每個(gè)控制器執(zhí)行控制例程以提供所期望功能，其包括監(jiān)測(cè)來自傳感裝置和其它網(wǎng)絡(luò)控制器的輸入以及執(zhí)行控制和診斷指令來控制致動(dòng)器的操作。例程以有規(guī)律的時(shí)間間隔執(zhí)行，例如運(yùn)行操作期間每隔100微秒?？蛇x地，例程可響應(yīng)于觸發(fā)事件的發(fā)生而被執(zhí)行。控制器之間的通信，以及控制器、致動(dòng)器和/或傳感器之間的通信可使用直接有線點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路、網(wǎng)絡(luò)通信總線鏈路、無線鏈路或任何其它適當(dāng)?shù)耐ㄐ沛溌穪硗瓿?。通信包括以任何適當(dāng)?shù)男问浇粨Q數(shù)據(jù)信號(hào)，其包括例如經(jīng)由傳導(dǎo)介質(zhì)的電信號(hào)、經(jīng)由空氣的電磁信號(hào)、經(jīng)由光波導(dǎo)的光信號(hào)、以及諸如此類。數(shù)據(jù)信號(hào)可包括離散模擬或數(shù)字化模擬信號(hào)，其表示來自傳感器的輸入、致動(dòng)器命令、和控制器之間的通信。術(shù)語“信號(hào)”是指任何物理上可辨別的指示符，該指示符傳送信息且可以是能通過介質(zhì)傳播的任何適當(dāng)?shù)牟ㄐ?例如，電、光、磁、機(jī)械或電磁)，諸如dc、ac、正弦波、三角波、矩形波、振動(dòng)、以及諸如此類。術(shù)語“模型”是指模仿裝置的物理存在或物理過程的基于處理器或處理器可執(zhí)行的代碼和相關(guān)校準(zhǔn)。如在此所使用的，術(shù)語“動(dòng)態(tài)”和“動(dòng)態(tài)地”描述步驟或過程，該步驟或過程在實(shí)時(shí)中執(zhí)行并可包括在例程執(zhí)行期間或例程執(zhí)行的迭代之間監(jiān)測(cè)或以其它方式確定參數(shù)的狀態(tài)并更新參數(shù)的狀態(tài)。

發(fā)動(dòng)機(jī)控制器26包括可執(zhí)行代碼以在執(zhí)行用于使dpf/scr54的顆粒過濾器再生的例程之前來預(yù)加載第二scr55使具有氨存儲(chǔ)的所期望量，因此在再生期間促進(jìn)在第二scr55中的nox還原。由于相似性(由還原劑輸送系統(tǒng)60噴射的還原劑材料可在dpf/scr54中氧化)，這緩解了對(duì)在dpf/scr54再生期間控制第二scr55上的氨負(fù)載的無能為力。參照?qǐng)D2和3描述了此類操作。

圖2示意性地示出了顆粒過濾器再生控制例程200，其可用于控制包括具有第一和第二scr和顆粒過濾器的排氣后處理系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)。參照?qǐng)D1描述了內(nèi)燃機(jī)100和具有第一和第二scr和顆粒過濾器的排氣后處理系統(tǒng)50的一個(gè)實(shí)施例?？傊w粒過濾器再生控制例程200包括監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)操作以確定存儲(chǔ)在顆粒過濾器上的顆粒的量和確定存儲(chǔ)在第二選擇性催化還原裝置上的還原劑的量。也確定第二選擇性催化還原裝置的操作條件。僅當(dāng)存儲(chǔ)在第二選擇性催化還原裝置的還原劑的量大于最小閾值且操作條件有助于顆粒過濾器再生時(shí)，才執(zhí)行顆粒過濾器再生的過程。顆粒過濾器再生控制例程200在發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間按照一個(gè)或多個(gè)指令集和附隨校準(zhǔn)優(yōu)選地由發(fā)動(dòng)機(jī)控制器26定期執(zhí)行。表1是作為按鍵而提供的，其中對(duì)應(yīng)于顆粒過濾器再生控制例程200的數(shù)字標(biāo)記框和相應(yīng)的功能如下所闡明。

表1

顆粒過濾器再生控制例程(pf再生例程)200在發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間優(yōu)選地定期執(zhí)行。這包括使用傳感器和/或控制器-可執(zhí)行的模型(202)有規(guī)律性、周期性監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的操作和排氣供給流。此類監(jiān)測(cè)包括確定在顆粒過濾器上的顆粒物質(zhì)負(fù)載，這可以通過監(jiān)測(cè)跨越顆粒過濾器的壓力降以及基于壓力降使用校準(zhǔn)來估算顆粒物質(zhì)負(fù)載、或者通過基于累積的發(fā)動(dòng)機(jī)速度、負(fù)載和溫度參數(shù)來估算顆粒物質(zhì)負(fù)載、或者使用另一個(gè)適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測(cè)方案來完成。用于估算由內(nèi)燃機(jī)操作而產(chǎn)生的顆粒物質(zhì)的方法和例程對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是已知的。當(dāng)存在在顆粒過濾器上的顆粒物質(zhì)負(fù)載接近閾值等級(jí)的指示時(shí)，pf再生例程200產(chǎn)生使顆粒過濾器再生的請(qǐng)求(204)(1)。

pf再生例程200估算用于顆粒過濾器再生的進(jìn)入條件，同時(shí)估算存儲(chǔ)在第二scr上的氨的量(208)。

估算用于顆粒過濾器再生的進(jìn)入條件(206)優(yōu)選地包括監(jiān)測(cè)排氣溫度。當(dāng)用于使顆粒過濾器再生的進(jìn)入條件不滿足(206)(0)時(shí)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)操作以為再生做準(zhǔn)備(220)，并且此迭代結(jié)束(250)。

為顆粒過濾器再生做準(zhǔn)備而控制發(fā)動(dòng)機(jī)的操作優(yōu)選地包括調(diào)整燃料噴射定時(shí)(220)。估算存儲(chǔ)在第二scr上的氨的量優(yōu)選地包括計(jì)算在第二scr中的氨存儲(chǔ)的量。

當(dāng)在第二scr上的氨存儲(chǔ)小于氨存儲(chǔ)量最小閾值(208)(0)時(shí)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)的操作以增加在第二scr上的氨存儲(chǔ)(240)，并且此迭代結(jié)束(250)。參照?qǐng)D3描述了使在第二scr上的氨存儲(chǔ)增加的氨計(jì)量速率控制例程300的一個(gè)實(shí)施例。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的操作為再生做準(zhǔn)備(206)(1)且在第二scr上的氨存儲(chǔ)大于氨存儲(chǔ)量最小閾值(208)(1)時(shí)，pf再生例程200執(zhí)行使顆粒過濾器再生(230)的過程，并且例程的迭代結(jié)束(250)。使顆粒物質(zhì)再生的過程可包括將排氣供給流的溫度增加到足以氧化存儲(chǔ)的顆粒物質(zhì)的溫度，并且是本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的。

圖3示意性地示出了在圖2中被引用的氨計(jì)量速率控制例程300的實(shí)施例，其可用于控制包括具有第一和第二scr和顆粒過濾器的排氣后處理系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)，其中該控制被執(zhí)行以增加或以其它方式管理存儲(chǔ)在第二scr上的氨的量，即圖2中的步驟240。在某些實(shí)施例中，第一scr對(duì)應(yīng)于dpf/scr54(這參照?qǐng)D1來描述)，以及第二scr對(duì)應(yīng)于第二scr55(這參照?qǐng)D1來描述)。

對(duì)氨計(jì)量速率控制例程300的輸入優(yōu)選地包括多個(gè)感測(cè)或估算的發(fā)動(dòng)機(jī)和排氣系統(tǒng)操作參數(shù)302。發(fā)動(dòng)機(jī)和排氣系統(tǒng)操作參數(shù)302優(yōu)選地包括氨計(jì)量速率、排氣流速、和空氣/燃料比，這可基于發(fā)動(dòng)機(jī)的監(jiān)測(cè)狀態(tài)來直接監(jiān)測(cè)或者推斷。其它參數(shù)包括第一和第二scr中的每一者的排氣溫度311和空速313，其中空速313基于第一和第二scr的體積和排氣的體積流速來確定。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠確定排氣后處理裝置(諸如參照?qǐng)D1所描述的第一和第二scr)的空速。

氨計(jì)量速率控制例程300包括模型部分310以基于感測(cè)或估算的發(fā)動(dòng)機(jī)和排氣系統(tǒng)操作參數(shù)302來確定存儲(chǔ)在第一和第二scr309上的氨的有效量。模型部分包括第一模型304(其是第一scr的一維動(dòng)力學(xué)模型)和第二模型306(其是第二scr的一維動(dòng)力學(xué)模型)。scr的一維動(dòng)力學(xué)模型對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是已知的。第一模型304產(chǎn)生輸出305，其包括基于感測(cè)或估算發(fā)動(dòng)機(jī)和排氣系統(tǒng)操作參數(shù)302進(jìn)行的存儲(chǔ)在第一scr的氨和nox分子的測(cè)量。由第一模型304產(chǎn)生的輸出305也優(yōu)選地指示從第一scr中離開的氨和nox分子的滲透。第二模型306產(chǎn)生輸出307，其包括基于來自dpf/scr54(輸入流向此處)的輸出進(jìn)行的存儲(chǔ)在第二scr55的氨和nox分子的測(cè)量。第二模型306也可表示氨和nox分子從第二scr中離開的氨和nox分子的滲透。

在第一scr上的氨存儲(chǔ)(其為來自第一模型304的輸出305)和在第二scr上的氨存儲(chǔ)(其為來自第二模型306的輸出307)被供應(yīng)到求和元件308，其基于第一和第二scr上的氨存儲(chǔ)來確定它們的有效氨存儲(chǔ)309。按如下方式確定第一和第二scr上的有效氨存儲(chǔ)309：

nh3eff＝nh3scr1+f表(tscr2)*nh3scr2[1]

其中：

nh3eff是第一和第二scr上的有效氨存儲(chǔ)；

nh3scr1是第一scr上的氨存儲(chǔ)；

tscr2是第二scr的溫度；

f表(tscr2)是基于tscr2的參數(shù)；和

nh3scr2是第二scr上的氨存儲(chǔ)。

第一和第二scr中的每一者的排氣溫度311和空速313應(yīng)用于第一模型314以確定與第一scr相關(guān)的第一氨存儲(chǔ)設(shè)定點(diǎn)315。與第一scr相關(guān)的第一氨存儲(chǔ)設(shè)定點(diǎn)315基于其溫度和空速來優(yōu)選地指示第一scr的最大氨存儲(chǔ)容量。在排氣供給流中氨的額外量可引起氨的滲透，其中的一些可傳至第二scr。

第一和第二scr中的每一者的排氣溫度311和空速313應(yīng)用于第二模型316以確定與第二scr相關(guān)的第二氨存儲(chǔ)設(shè)定點(diǎn)317。與第二scr相關(guān)的第二氨存儲(chǔ)設(shè)定點(diǎn)317基于其溫度和空速來優(yōu)選地指示第二scr的氨存儲(chǔ)容量，這對(duì)排氣后處理系統(tǒng)的有效操作以還原由發(fā)動(dòng)機(jī)的操作而產(chǎn)生的nox來說是必要的。當(dāng)未準(zhǔn)備執(zhí)行使顆粒過濾器再生的過程時(shí)，基于與第一和第二選擇性催化還原裝置的排氣溫度311和空速313相關(guān)的參數(shù)來確定第二氨存儲(chǔ)設(shè)定點(diǎn)317。

當(dāng)準(zhǔn)備操作發(fā)動(dòng)機(jī)以使顆粒過濾器再生時(shí)，第一和第二scr中的每一者的排氣溫度311和空速313應(yīng)用于第三模型318以確定與第二scr相關(guān)的第三氨存儲(chǔ)設(shè)定點(diǎn)319。與第二scr相關(guān)的第三氨存儲(chǔ)設(shè)定點(diǎn)319基于其溫度和空速來優(yōu)選地指示第二scr的最大氨存儲(chǔ)容量。氨的額外量可引起氨的滲透，其被稱為氨泄漏。溫度、空速、和其它操作參數(shù)的狀態(tài)是特定應(yīng)用的并且可在產(chǎn)品研發(fā)期間使用已知的工程實(shí)踐來確定、或可以其它方式來確定。

如在元件320處所示，再生觸發(fā)245用于將第二氨存儲(chǔ)設(shè)定點(diǎn)317選擇為優(yōu)選氨存儲(chǔ)點(diǎn)321，除非發(fā)動(dòng)機(jī)正操作以使顆粒過濾器再生。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)正操作以使顆粒過濾器再生時(shí)，再生觸發(fā)245將第三氨存儲(chǔ)設(shè)定點(diǎn)319選擇為優(yōu)選氨存儲(chǔ)點(diǎn)321。再次參照?qǐng)D2，指示發(fā)動(dòng)機(jī)正操作以使顆粒過濾器再生的再生觸發(fā)245由pf再生例程200提供為步驟240的一部分，其包括控制發(fā)動(dòng)機(jī)的操作以增加在第二scr上的氨存儲(chǔ)。

結(jié)合與第一scr相關(guān)的第一氨存儲(chǔ)設(shè)定點(diǎn)315和與第二scr相關(guān)的優(yōu)選氨存儲(chǔ)設(shè)定點(diǎn)321以確定總的有效氨存儲(chǔ)設(shè)定點(diǎn)325。

將總的有效氨存儲(chǔ)設(shè)定點(diǎn)325與第一和第二scr的有效氨存儲(chǔ)309(330)相比較以及基于在計(jì)量裝置上的還原劑加料速率來選擇優(yōu)選的還原劑加料速率335以控制計(jì)量裝置。這優(yōu)選地包括當(dāng)?shù)谝缓偷诙cr的有效氨存儲(chǔ)309小于總的有效氨存儲(chǔ)設(shè)定點(diǎn)325時(shí)增加還原劑加料速率335，以及當(dāng)?shù)谝缓偷诙cr的有效氨存儲(chǔ)309大于總的有效氨存儲(chǔ)設(shè)定點(diǎn)325時(shí)降低還原劑加料速率335。這包括基于第一和第二scr的有效氨存儲(chǔ)309和總的有效氨存儲(chǔ)設(shè)定點(diǎn)325之間的差值來選擇還原劑加料速率335的大小。

再次參照?qǐng)D1，并接著參照?qǐng)D3，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器26基于還原劑加料速率335來產(chǎn)生控制信號(hào)以控制還原劑輸送系統(tǒng)60來將還原劑輸送到排氣供給流。同樣地，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器26在執(zhí)行用于使dpf/scr54的顆粒過濾器再生的例程之前來預(yù)加載第二scr55使具有氨存儲(chǔ)的所期望量，因此在再生期間促進(jìn)在第二scr55中的nox還原。

詳細(xì)描述和附圖或圖是對(duì)本教導(dǎo)的支持和描述，然而本教導(dǎo)的范圍僅有權(quán)利要求書來限定。雖然已經(jīng)詳細(xì)描述了用于執(zhí)行本教導(dǎo)的一些最佳模式和其它實(shí)施例，但用于實(shí)踐本教導(dǎo)而存在的各種可替換設(shè)計(jì)和實(shí)施例在附屬權(quán)利要求書中進(jìn)行限定。