CN106471228B - 具有双闭环还原剂给料器的废气后处理 - Google Patents

具有双闭环还原剂给料器的废气后处理 Download PDF

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Abstract

公开了废气后处理***和方法。示例***包括在过滤器上的选择性催化还原(SCRF)和位于SCRF的下游的选择性催化还原(SCR)催化剂。***还包括位于SCRF的上游的第一还原剂给料器和位于SCRF的下游和SCR催化剂的上游的第二还原剂给料器。***还包括位于第一还原剂给料器的上游的第一氮氧化物(NOx)传感器和第二氮氧化物(NOx)传感器,位于SCRF的下游和第二还原剂给料器的上游的第三NOx传感器以及位于第一还原剂给料器的上游的催化剂。

Description

具有双闭环还原剂给料器的废气后处理
技术领域
本公开内容总体上涉及内燃发动机废气后处理***的领域。
背景技术
背景
通常,用于内燃(IC)发动机的规定排放物包括一氧化碳(CO)、烃类 (HC)、氮氧化物(NOx)和颗粒。然而,该规定在近年来已经变得更加严格。例如,来自柴油动力的IC发动机的NOx和颗粒的规定排放物是足够低的,以致在许多情况下单独使用改进的燃烧技术不能满足排放水平。为了该目的,废气后处理***越来越多地被用于降低存在于废气中的有害的废气排放物的水平。
常规的废气后处理***包括用于降低存在于废气中的有害的废气排放物的水平的若干不同部件中的任何。例如,用于柴油动力的IC发动机的某些废气后处理***包括各种部件,例如柴油氧化催化剂(DOC)、选择性催化还原(SCR)催化剂、柴油颗粒过滤器(DPF)、在过滤器上的SCR(SCRF) 和/或氨泄漏催化剂(ammonia slip catalyst)(ASC)(也被称为氨氧化催化剂 (AMOX))。DOC、SCR催化剂、DPF、SCRF和/或ASC部件中的每一种都被配置成对穿过或越过相应部件的废气进行特定的废气排放处理操作。
通常,DOC通过氧化技术降低存在于排放气体中的CO和HC的量,以及为了将NO转化为NO2而用于在DPF上的煤烟的被动再生,并为了促进快速SCR反应。DPF过滤存在于废气中的有害的柴油颗粒物质和煤烟。 SCR催化剂和SCRF已经被开发以从废气中除去NOx,其比CO、HC和颗粒物质相对更难以除去。
SCR催化剂被配置成将NOx(以某种分数的NO和NO2)转化成无害的氮气(N2)和水蒸汽(H2O)。还原剂(通常为以某种形式的氨(NH3))被加入到催化剂的上游的废气中。NOx和氨越过催化剂,并且催化反应发生,其中NOx和氨转化为N2和H2O。SCRF是进行SCR和DPF的组合功能的组件。
在大多数常规的SCR和SCRF***中,使用氨作为还原剂。通常,由于安全考虑、费用、重量、缺乏基础设施和其他因素,而不直接使用纯氨。相反,许多常规***利用柴油废气流体(DEF),其通常是尿素水溶液。为了将DEF转化为氨,将DEF注入到废气流流过的分解管中。所注射的DEF 喷雾通过废气流加热,以触发尿素分解成氨。包括从尿素分解的氨的废气混合物在流动通过分解管时进一步混合,并越过SCR催化剂(例如SCR “砖”),其中NOx和氨转化为N2和H2O。
对于最佳的SCR和SCRF***,特定量的还原剂在每个瞬间被应用于废气,使得从还原剂分解的或直接施加至废气的所有氨将存在于废气中的所有NOx在那一瞬间都转化成N2、H2O和少量的N2O。如果施加太少的氨,则废气将保持高水平的NOx。然而,如果施加比转化所有NOx所必需的更多的氨,则可能发生从SCR催化剂的氨漏损(ammonia leakage)或“泄漏(slip)”。在该情况中,氨泄漏或者在ASC上转化为N2和NOx,或者从尾管排放(例如“泄漏”)到环境中。氨泄漏是不希望的,因为氨和NOx是苛性的并且对环境有害。此外,氨泄漏表明过量的还原剂被给料,这是浪费且低效的,导致更高的操作成本。
常规的废气后处理***利用各种控制方法来控制在后处理***中的还原剂给料器的操作。然而,常规***具有缓慢的响应时间,并且在低温下和在瞬变期间表现差。因此,存在改进的废气后处理***的需求。
发明内容
概述
各种实施方案涉及废气后处理***。废气后处理***包括SCRF和位于SCRF的下游的选择性催化还原(SCR)催化剂。***还包括位于SCRF 的上游的第一还原剂给料器和位于SCRF的下游和SCR催化剂的上游的第二还原剂给料器。***还包括位于第一还原剂给料器的上游的第一氮氧化物(NOx)传感器和第二氮氧化物(NOx)传感器、位于SCRF的下游和第二还原剂给料器的上游的第三NOx传感器以及位于第一还原剂给料器的上游的催化剂。
所述废气后处理***还包括催化剂,所述催化剂位于所述第一NOx传感器的下游和所述第二NOx传感器和所述第一还原剂给料器的上游,所述催化剂包括柴油氧化催化剂(DOC)、NOx吸收剂催化剂(NAC)或冷启动催化剂中的一种。
所述废气后处理***还包括第一闭环反馈控制器,所述第一闭环反馈控制器被配置成基于来自所述第一NOx传感器、所述第二NOx传感器和所述第三NOx传感器的测量结果而控制来自所述第一还原剂给料器的还原剂用量。
所述废气后处理***还包括第一氨传感器,所述第一氨传感器位于所述SCRF的下游和所述第二还原剂给料器的上游,其中所述第一闭环反馈控制器还被配置成基于来自所述第一氨传感器的测量结果而控制来自所述第一还原剂给料器的还原剂用量。
所述废气后处理***还包括:
第一温度传感器,其位于所述催化剂的上游;
第二温度传感器,其位于所述催化剂的下游和所述第一还原剂给料器的上游;
第三温度传感器,其位于所述第一还原剂给料器的下游和所述SCRF 的上游;
第四温度传感器,其位于所述SCRF的下游和所述第二还原剂给料器的上游;以及
压力传感器,其位于所述SCRF的下游和所述第二还原剂给料器的上游,
其中所述第一闭环反馈控制器还被配置成基于来自所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器和所述第四温度传感器和来自所述压力传感器的测量结果而控制来自所述第一还原剂给料器的还原剂用量。
所述废气后处理***还包括第二闭环反馈控制器,所述第二闭环反馈控制器被配置成基于来自所述第三NOx传感器和位于所述SCR催化剂的下游的第四NOx传感器的测量结果而控制来自所述第二还原剂给料器的还原剂用量。
所述废气后处理***还包括位于所述SCR催化剂的下游的第二氨传感器,其中所述第二闭环反馈控制器还被配置成基于来自所述第一氨传感器和所述第二氨传感器的测量结果而控制来自所述第二还原剂给料器的还原剂用量。
所述废气后处理***还包括位于所述SCR催化剂的下游的氨泄漏催化剂(ASC)。
所述废气后处理***还包括位于所述ASC的下游的第五NOx传感器,并且其中所述第二闭环反馈控制器还被配置成基于来自所述第五NOx传感器的测量结果而控制来自所述第二还原剂给料器的还原剂用量。
所述废气后处理***还包括位于所述SCR催化剂的下游和所述ASC 的上游的第五温度传感器,并且其中所述第二闭环反馈控制器还被配置成基于来自所述第四温度传感器和所述第五温度传感器和来自所述压力传感器的测量结果而控制来自所述第二还原剂给料器的还原剂用量。
所述废气后处理***还包括位于所述SCRF的下游和所述SCR催化剂的上游的第三还原剂给料器,所述第三还原剂给料器被配置成分配气态氨。
在废气温度低于预定阈值时,停用所述第二还原剂给料器,并且激活所述第三还原剂给料器;以及在废气温度高于预定阈值时,激活所述第二还原剂给料器,并且停用所述第三还原剂给料器。
所述第一还原剂给料器被配置成分配柴油废气流体(DEF),并且所述第二还原剂给料器被配置成分配气态氨。
所述第一还原剂给料器和所述第二还原剂给料器中的每一个被配置成分配气态氨。
其他实施方案涉及废气后处理***,其包括第一闭环还原剂给料***和位于第一闭环还原剂给料***的下游的第二闭环还原剂给料***。第一闭环还原剂给料包括位于第一还原剂给料器的上游的第一后处理部件和位于第一还原剂给料器的下游的第二后处理部件。第二闭环还原剂给料***包括第二还原剂给料器和位于第二还原剂给料器的下游的第三后处理部件。在某些实施方案中,第一后处理部件包括SCRF,并且第二后处理部件包括SCR催化剂。
所述第一后处理部件包括聚集氧化催化剂,所述第二后处理部件包括在过滤器上的选择性催化还原(SCRF),并且所述第三后处理部件包括选择性催化还原(SCR)催化剂。
所述第二后处理部件包括第一SCR催化剂,其中所述第一闭环还原剂给料***还包括位于所述第一还原剂给料器的上游的柴油颗粒过滤器,并且其中所述第三后处理部件包括第二SCR催化剂。
所述第一还原剂给料器被配置成分配柴油废气流体,并且所述第二还原剂给料器被配置成分配气态氨。
所述第一还原剂给料器和所述第二还原剂给料器中的每一个被配置成分配气态氨。
另外的实施方案涉及用于降低来自内燃发动机的废气中的NOx的方法。方法包括测量存在于氧化催化剂的上游的废气中的NOx的第一水平,存在于氧化催化剂的下游和第一还原剂给料器的上游的废气中的NOx的第二水平,以及存在于SCRF的下游和第二还原剂给料器的上游的废气中的 NOx的第三水平。SCRF位于第一还原剂给料器的下游。基于存在于废气中的NOx的第一测量水平、第二测量水平和第三测量水平来控制从第一还原剂给料器分配的还原剂的量。方法还包括测量存在于SCR催化剂的下游的废气中的NOx的第四水平。SCR催化剂位于第二还原剂给料器的下游。基于存在于废气中的NOx的第三测量水平和第四测量水平来控制从第二还原剂给料器分配的还原剂的量。
所述方法还包括:
测量存在于所述SCRF的下游和所述第二还原剂给料器的上游的所述废气中的氨的第一水平;
测量所述氧化催化剂的上游的第一温度;
测量所述氧化催化剂的下游和所述第一还原剂给料器的上游的第二温度;
测量所述第一还原剂给料器的下游和所述SCRF的上游的第三温度;以及
测量所述SCRF的下游和所述第二还原剂给料器的上游的第四温度和压力,
其中对从所述第一还原剂给料器分配的所述还原剂的量的所述控制还基于氨的所述第一测量水平、所述第一温度、所述第二温度、所述第三温度和所述第四温度以及所述压力中的至少一种。
所述方法还包括:
测量存在于所述SCR催化剂的下游的所述废气中的氨的第二水平以及所述SCR催化剂的下游的第五温度,
其中对从所述第二还原剂给料器分配的所述还原剂的量的所述控制还基于氨的所述第二测量水平、所述第四温度和所述第五温度以及所述压力。
所述方法还包括:
测量存在于氨泄漏催化剂(ASC)的下游的所述废气中的NOx的第五水平,所述ASC位于所述SCR催化剂的下游,并且其中在所述ASC的上游测量NOx的所述第三测量水平和所述第五温度,并且
其中对从所述第二还原剂给料器分配的所述还原剂的量的所述控制还基于存在于所述废气中的NOx的所述第四测量水平。
所述方法还包括:
如果所述第一温度、所述第二温度、所述第三温度、所述第四温度和所述第五温度中的至少一个低于预定阈值,则停用所述第二还原剂给料器并且激活第三还原剂给料器,所述第三还原剂给料器位于所述SCRF的下游和所述SCR催化剂的上游;并且
如果所述第一温度、所述第二温度、所述第三温度、所述第四温度和所述第五温度中的至少一个高于预定阈值,则激活所述第二还原剂给料器并且停用所述第三还原剂给料器。
所述第二还原剂给料器被配置成分配柴油废气流体,并且所述第三还原剂给料器被配置成分配气态氨。
另外的实施方案涉及一种用于降低来自内燃发动机的废气中的氮氧化物的***,包括:
控制器,其包括:
测量模块,其被配置成测量:
存在于第一还原剂给料器的上游的废气中的氮氧化物(NOx) 的第一水平,
存在于第一后处理部件的下游和第二还原剂给料器的上游的所述废气中的NOx的第二水平,以及
存在于第二后处理部件的下游的所述废气中的NOx的第三水平;
第一还原剂给料器控制模块,其配置成基于存在于所述废气中的 NOx的所述第一测量水平和所述第二测量水平来控制从所述第一还原剂给料器分配的还原剂的量;以及
第二还原剂给料器控制模块,其配置成基于存在于所述废气中的 NOx的所述第二测量水平和所述第三测量水平来控制从所述第二还原剂给料器分配的还原剂的量。
所述测量模块还被配置成测量存在于所述第一后处理部件的下游和所述第二还原剂给料器的上游的所述废气中的氨的第一水平以及存在于所述第二后处理部件的下游的所述废气中的氨的第二水平,其中所述第一还原剂给料器控制模块还被配置成基于存在于所述废气中的氨的所述第一测量水平来控制从所述第一还原剂给料器分配的所述还原剂的量,并且其中所述第二还原剂给料器控制模块还被配置成基于存在于所述废气中的氨的所述第二测量水平来控制从所述第二还原剂给料器分配的所述还原剂的量。
所述测量模块还被配置成测量存在于氨泄漏催化剂(ASC)的下游的所述废气中的NOx的第四水平,所述ASC位于所述第二后处理部件的下游,并且其中NOx的所述第三测量水平在所述ASC的上游被测量,并且其中所述第二还原剂给料器控制模块还被配置成还基于存在于所述废气中的 NOx的所述第四测量水平来控制从所述第二还原剂给料器分配的所述还原剂的量。
所述测量模块还被配置成测量所述废气的温度,并且其中所述第一还原剂给料器控制模块还被配置成还基于存在于所述废气中的NOx的所述温度来控制从所述第一还原剂给料器分配的所述还原剂的量。
所述测量模块还被配置成测量所述废气的温度,并且其中所述第二还原剂给料器控制模块还被配置成:如果所述温度低于预定阈值,则停用所述第二还原剂给料器并且激活第三还原剂给料器,所述第三还原剂给料器位于所述第一后处理部件的下游和所述第二后处理部件的上游,并且如果所述温度高于预定阈值,则激活所述第二还原剂给料器并且停用所述第三还原剂给料器。
其他实施方案涉及用于降低来自内燃发动机的废气中的氮氧化物的***。***包括控制器,该控制器包括测量模块、第一还原剂给料器控制模块和第二还原剂给料器控制模块。测量模块被配置成测量存在于第一还原剂给料器的上游的废气中的NOx的第一水平,存在于第一后处理部件的下游和第二还原剂给料器的上游的废气中的NOx的第二水平,以及存在于第二后处理部件的下游的废气中的NOx的第三水平。第一还原剂给料器控制模块被配置成基于存在于废气中的NOx的第一测量水平和第二测量水平来控制从第一还原剂给料器分配的还原剂的量。第二还原剂给料器控制模块被配置成基于存在于废气中的NOx的第二测量水平和第三测量水平来控制从第二还原剂给料器分配的还原剂的量。
根据结合附图时进行的以下的详细描述,这些和其他的特征,连同其组织和操作的方式将变得明显,其中贯穿下文描述的若干个附图,相同的要素具有相同的数字。
附图说明
图1是根据示例性实施方案的废气后处理***的框图。
图2是图示图1的废气后处理***的操作方法的流程图。
图3是根据第二示例性实施方案的废气后处理***的框图。
图4是根据第三示例性实施方案的废气后处理***的框图。
图5是根据第四示例性实施方案的废气后处理***的框图。
图6是用于控制废气后处理***的控制***的框图。
具体实施方式
用于内燃(IC)发动机的废气后处理***利用各种部件来降低在废气排放物中的有害的化学物质和颗粒物质的量。例如,某些废气后处理***包括还原剂给料器和SCR催化剂以从废气中除去氮氧化物(NOx)。还原剂给料器将还原剂(通常是以某种形式的氨(NH3))喷射到SCR催化剂的上游的废气中。氨与废气内的NOx混合并且越过SCR催化剂的催化剂床,在此发生催化反应发生,其中NOx转化为无害的氮气(N2)和水蒸气(H2O)。
在控制最佳的还原剂给料水平(例如,还原剂进料速率)方面,给料理想地在每个瞬间处产生氨与NOx的化学计量比。换句话说,在每个瞬间处的精确量的还原剂被给料,使得来自还原剂的氨将存在于废气中的所有 NOx转化为氮气和水蒸汽。如果太少的还原剂被给料,则废气将保持高水平的NOx。然而,如果太多的还原剂被给料,则未反应的氨将穿过SCR催化剂,这被称为氨泄漏。如前面所提到的,氨泄漏是不希望的,因为氨或者可能在ASC上完全转化为N2和NOx,和/或氨的某些部分可能被排放到环境中。二者任一情况都是不希望的,因为氨和NOx都对环境是有害的。此外,氨泄漏是过量还原剂被给料的指示,这是浪费的且低效的,导致更高的操作成本。
由于影响NOx转化的众多外部因素,还原剂计量控制可能是具有挑战性的。这样的外部因素包括另外的废气后处理部件、温度、部件退化以及发动机瞬变的行为,等等。例如,废气后处理***常常包括氧化催化剂(例如,DOC)以除去一氧化碳(CO)和烃(HC)。然而,某些氧化催化剂(例如,冷启动催化剂)在低温下吸附NOx并且在高温下脱附NOx。此外,间歇温度尖峰可能引起快速NOx脱附。因此,最佳的还原剂用量考虑到外部部件对NOx水平具有的效应,例如,吸附和脱附。
温度也可能影响SCR催化剂操作。SCR催化剂可以在低温下吸附氨并且在高温下脱附氨。此外,在低温下,还原剂(例如,氨)可能不完全分解成氨,和/或NOx可能不完全还原成N2。废气后处理部件(例如,催化剂) 也可以随时间降解,和/或可以被颗粒物质累积污染,这可能影响NOx转化。此外,发动机瞬变可以影响废气流速、NOx浓度和废气温度,等等。
常规的废气后处理***利用各种控制***来控制还原剂用量。某些常规***利用标准还原剂/燃料消耗比(例如,3-5%DEF/燃料消耗比)。其他***利用时间延迟和/或针对各种操作情形例如冷启动所校准的查找表。虽然某些常规***可以满足当前的排放要求,但是许多常规***不能满足在未来几年中将被要求的严格的排放标准。
根据本文描述的示例性实施方案的废气后处理***包括两种闭环还原剂给料***。通过利用两种闭环给料***,废气后处理***可以实现优于常规后处理***的性能和效率。例如,包括两种闭环给料***的废气后处理***的优点包括(1)几乎100%的NOx到氮气的转化率;(2)大体上较低的低氨泄漏;(3)改进的冷启动性能;(4)对瞬态事件的更快的响应时间;以及(5)降低的还原剂的用用,等等。
图1图示根据示例性实施方案的IC发动机100和流体地联接到IC发动机100的废气歧管(未示出)的废气后处理***102。IC发动机100可以是压缩点火的IC发动机,例如柴油或压缩天然气燃料发动机,或火花点火式内燃发动机,例如精益操作的汽油燃料发动机。控制模块104被有效地联接到IC发动机100且联接到废气后处理***102内的部件中的每个。控制模块104接收来自各个传感器和在IC发动机100和废气后处理*** 102内的其他部件,以及其他部件的测量信号。控制模块104被配置成分析接收到的信号并且以产生控制信号以控制IC发动机100、废气后处理***102,以及其他部件。在某些实例中,控制模块104被并入到发动机控制模块中。然而,控制模块104可以被并入到任何数量的组合的或离散的模块中。
在操作期间,IC发动机100驱除废气,该废气从IC发动机100向下游流动通过废气后处理***102。通常,废气后处理***102被配置成除去存在于废气中的各种化学的和粒状的排放物。
废气后处理***102包括第一闭环给料***106和位于第一闭环给料***106的下游的第二闭环给料***108。第一和第二闭环给料***106、 108中的每个被配置成测量还原剂给料器的上游的NOx水平并且以测量位于给料器的下游的SCR催化剂的下游的NOx水平。通过比较还原剂给料器和催化剂两者的上游和下游的NOx水平,***提供闭环还原剂给料控制。闭环控制允许给料***基于***的实际动态响应而动态地调节给料。废气后处理***102对于产生高水平的NOx的IC发动机是特别有益的,这对于为了高的燃料经济性而优化的IC发动机是特别普遍的。
第一闭环给料***106包括氧化催化剂110、位于氧化催化剂110的下游的第一还原剂给料器112和第一还原剂给料器112的下游的SCRF 114。SCRF 114包括具有集成颗粒过滤器的SCR催化剂。第一闭环给料***106还包括各种传感器,包括位于IC发动机100的下游和氧化催化剂 110的上游的第一NOx传感器115、位于第一还原剂给料器112的上游和氧化催化剂110的下游的第二NOx传感器116、以及位于SCRF 114的下游的第三NOx传感器118。
第二闭环给料***108包括第二还原剂给料器120和位于第二还原剂给料器120的下游的第一SCR催化剂122。第二闭环给料***108还利用第一闭环给料***106的第三NOx传感器118,并且还包括位于第一SCR 催化剂122的下游的第四NOx传感器124。
第二闭环给料***108被配置成降低可以通过第一闭环给料***106 的NOx的最小量。因此,废气后处理***102能够实现接近100%的NOx转化率,并且因此能够满足和超过将在未来充分需要的严格的废气排放标准。
第一和第二闭环给料***106、108被认为是闭环***,因为它们测量每个给料器的上游的输入NOx水平并且测量每个催化剂的下游的输出 NOx水平(例如,SCRF 114或第一SCR催化剂122),并且调节由每个给料器分配的还原剂的量以达到期望的输出NOx水平(例如,零)。因此,第一和第二闭环***106、108中的每一个自动地是影响NOx水平或影响还原剂的功效的任何外部因素的原因。除了基于来自每个催化剂的下游的NOx传感器的反馈而调节给料之外,第一和第二闭环给料***106、108还通过基于来自每个给料器的上游的NOx传感器的测量结果而预期在NOx水平方面的变化来利用前馈控制。因此,第一和第二闭环给料***106、108 基于实际的***响应而动态地调节给料,从而提供超过常规控制***的优越性能,常规控制***例如利用离散的校准谱的那些。
在某些示例性实施方案中,氧化催化剂110可以包括DOC、NOx吸收剂催化剂(NAC)或冷启动催化剂以及其他类型的催化剂中的一种或更多种。通常,DOC被配置成降低存在于废气中的未燃烧的烃(HC)和一氧化碳 (CO)。然而,NAC和冷启动催化剂被配置成在低温下(例如,100-150℃) 吸附NOx并且在高温下(例如,200-300℃)脱附NOx。因此,在某些实例中通过氧化催化剂110的潜在的NOx吸附和脱附是即将被第一闭环给料*** 106考虑的另一变量。在某些示例性实施方案中,第一闭环给料***106 预期通过氧化催化剂110的NOx吸附和脱附,并且相应地调节给料。
图2是图示图1的废气后处理***102的操作方法的流程图。在操作中,IC发动机100驱除废气,该废弃向下游流动通过废气后处理***102 的第一闭环给料***106。在202处,第一和第二NOx传感器115、116测量在其上经过的废气中的NOx的水平,并且将它们的测量结果传送到控制模块104。在204处,第三NOx传感器118测量在其上经过的废气中的NOx的水平,并且将其测量结果传送到控制模块104。
在206处,控制模块104比较第一、第二和第三NOx传感器115、116、 118的测量结果,并且基于那些测量结果控制由第一还原剂给料器112分配的还原剂的量。例如,如果第三NOx传感器118测量出高水平的NOx,则控制模块104可以命令第一还原剂给料器112以分配更多的还原剂。第一闭环给料***106连续地测量在第一、第二和第三NOx传感器115、116、118处的NOx水平,并且基于那些测量结果来控制由第一还原剂给料器112 分配的还原剂的量。
第二闭环给料***108还利用由第三NOx传感器118在204处测量的 NOx水平。
在208处,第四NOx传感器124测量在其上经过的废气中的NOx水平,并且将其测量结果传送到控制模块104。在210处,控制模块104比较第三NOx传感器118和第四NOx传感器124的测量结果,其中第三NOx传感器118结合第一闭环给料***106来测量,并且基于那些测量结果来控制由第二还原剂给料器120分配的还原剂的量。例如,如果第四NOx传感器124测量出高水平的NOx,则控制模块104可以命令第二还原剂给料器 120以分配更多的还原剂。第二闭环给料***108连续地测量在第三和第四NOx传感器118、124处的NOx水平,并且基于那些测量结果来控制由第二还原剂给料器120分配的还原剂的量。
图3图示根据第二示例性实施方案的废气后处理***302。废气后处理***302类似于图1的废气后处理***102,除了SCRF 114被位于第一还原剂给料器112的下游和第三NOx传感器118的上游的第二SCR催化剂126以及被位于氧化催化剂110的下游和第二NOx传感器116的上游的 DPF 128替代。废气后处理***302作为对图1的废气后处理***102的低成本替代物可以是合意的。然而,在冷启动条件期间以及当排出的热正在升温时,DPF 128可以充当散热器并且从废气中除去热。这可能对第二 SCR催化剂126是有害的,这需要一定的最小热以适当地操作。因此,包括SCRF 114的图1的废气后处理***102在某些情况下可以是合意的,因为SCRF 114可以被安置成比第二SCR催化剂126更靠近IC发动机100。
第一和第二还原剂给料器112、120可以被配置成分配各种类型的还原剂。在一个示例性实施方案中,第一和第二还原剂给料器112、120中的每个被配置成分配柴油机废气流体(DEF)。在另一个实施方案中,第一还原剂给料器112被配置成分配DEF,并且第二还原剂给料器120被配置成分配气态氨。在另一个实施方案中,第一和第二还原剂给料器112、120中的每个被配置成分配气态氨。
由于在分配和储存期间的DEF的低成本、宽的可用性以及相对安全性,DEF照惯例优于气态氨是优选的。然而,DEF具有差的低温性能,因为它必须加热至特定温度以被分解成氨。此外,利用DEF的***由于将 DEF分解成氨所需的时间而展现响应滞后。进一步地,在利用DEF的***中,催化剂预加载可以比利用气态氨的那些慢。因此,气态氨提供超过 DEF的某些性能优点。
如上文提及的,第一闭环给料***106消除存在于废气中的大部分 NOx,并且第二闭环给料***108消除逸出第一闭环给料***106的少量 NOx。因此,第二闭环给料***108可以定尺寸为比第一闭环给料***106 小得多。因此,其中第一还原剂给料器112分配DEF并且第二还原剂给料器120分配气态氨的实施方案对于照惯例为成本过高的气态氨的应用可能是经济上可行的。此类***提供气态氨给料的冷启动和响应时间的益处,以及DEF给料的低成本和便利性。在某些实例中,此类***可以被配置成在低温下(例如在冷启动周期的期间)禁用第一还原剂给料器112并且启用第二还原剂给料器120,使得气态氨被分配,并且以在较高温度下(例如,在正常操作的期间)启用第一还原剂给料器112并且禁用第二还原剂给料器120,使得DEF被分配。在其他实例中,第一和第二还原剂给料器112、 120两者在更高的温度下被启用。
在利用DEF和气态氨两者的实施方案中,合意的是,将气态氨给料器安置在DEF给料器的下游,因为废气随着其向下游流动而损失热。当直接利用气态氨时,不需要将DEF转化为氨所需的高热量。
图4图示根据第三示例性实施方案的废气后处理***402。该实施方案还包括位于第一SCR催化剂122的下游的另外的传感器和氨泄漏催化剂 (ASC)130。ASC 130被配置成除去可以从第一SCR催化剂122泄漏的任何氨。因此,ASC 130可以比常规***中的那些小,因为通过使用两种闭环给料***,在必须通过ASC 130催化的第一SCR催化剂122之后,在***中如果有的话将留下非常少的氨。这可以相当于显著的成本节省,因为 ASC 130利用贵金属。
废气后处理***402还包括位于ASC 130的下游的第五NOx传感器 132以提供关于离开废气后处理***402的下游端的NOx水平的另外反馈。
废气后处理***402还包括位于SCRF 114的下游和第二还原剂给料器120的上游的第一氨传感器136、位于第一SCR催化剂122的下游和 ASC 130的上游的第二氨传感器138以及位于ASC 130的下游的第三氨传感器139。第一、第二和第三氨传感器136、138、139分别提供关于在SCRF 114、第一SCR催化剂122和ASC 130之后的氨水平的反馈,该反馈改进对第一和第二还原剂给料器112、120的给料控制。例如,如果第一氨传感器136感测到高水平的氨,则控制模块104可以命令第一还原剂给料器112 以分配较少的还原剂。第一氨传感器136还提供用于第二闭环给料***108 的前馈信息。
废气后处理***402还包括位于氧化催化剂110的上游的第一温度传感器140、位于氧化催化剂110的下游和第一还原剂给料器112的上游的第二温度传感器142、位于第一还原剂给料器112的下游和SCRF 114的上游的第三温度传感器144、位于SCRF 114的下游和第二还原剂给料器120 的上游的第四温度传感器145和压力传感器146、以及位于第一SCR催化剂122的下游和ASC 130的上游的第五温度传感器147。这些传感器为废气后处理***402的第一和第二闭环给料***106、108提供另外的反馈和前馈控制。在某些配置中,两个温度传感器,即第二和第三温度传感器 142、144被包括在氧化催化剂110和SCRF 114之间,因为在这些部件之间可以存在显著的距离。应当理解,废气后处理***102、302和402的各种传感器的具体配置仅仅是示例性的。根据本公开内容的精神和范围,某些实施方案将包括以相似或不同的布置安置的更多或更少的传感器。
通过利用两种闭环控制***,***能够对各种瞬态和稳态条件作出反应以按最大效率操作。一个实例是在启动阶段期间,其中IC发动机100 以及因此流动通过废气后处理***302的废气被加热。SCRF 114具有高量的清洗涂层(例如,催化剂),使得催化剂在低温下吸附氨并且在高温下脱附氨。在高温下(例如,如通过第一、第二、第三、第四和第五温度传感器 140、142、144、145和147中的一个或更多个所测量的),第一氨传感器 136可以检测到正被SCRF 114脱附的高量的氨。因此,控制模块104可以降低由第一还原剂给料器112分配的还原剂的量,并且基于由第二NOx传感器118测量的NOx的量以及由第一、第二和第三氨传感器136、138、139 测量的氨的量来调节由第二还原剂给料器120分配的还原剂的量,以避免由于氨被SCRF 114吸附并且随后脱附而使氨过量给料。
图5图示根据第四示例性实施方案的废气后处理***502。废气后处理***502类似于图4的废气后处理402,除了它还包括位于靠近第二还原剂给料器120的、SCRF 114的下游和第一SCR催化剂122的上游的第三还原剂给料器148。在某些实例中,第三还原剂给料器148是气态氨给料器,并且第二还原剂给料器120是DEF给料器。控制模块104可以被配置成在冷的温度下(例如,在冷启动期间)停用第二还原剂给料器120并且激活第三还原剂给料器148,并且在较高的温度下(例如,在正常操作期间) 激活第二还原剂给料器120并且停用第三还原剂给料器148。因此,***将通过仅在DEF无效的冷的温度下使用并且在较高的温度下切换到更便宜且更容易获得的DEF来保存气态氨。这种控制逻辑可以考虑来自多个传感器中的任何的测量结果,和/或自发动机启动以来的时间的量。与常规***相比,此种***展现优异的冷启动性能。
应注意,如在本文中用于描述各种实施方案的术语“示例”和“示例性”意图指示此类实施方案是可能的实施方案的可能的实例、表示和/或图示(且此类术语并不意图暗示此类实施方案必须是非凡或最好的实例)。
图6是根据示例实施方案的用于控制废气后处理***的控制***的表示。废气后处理控制***包括控制器600,该控制器600被配置成进行某些操作,从而控制废气后处理***的一个或更多个还原剂给料器。在某些实施方案中,控制器600形成处理子***的一部分,该处理子***包括一个或更多个具有记忆、处理和通信硬件的计算设备。控制器600可以是单个设备或分布式设备,并且控制器600的功能可以通过硬件和/或作为非瞬态计算机可读存储介质上的计算机指令来执行。
在某些实施方案中,控制器600包括结构化成功能性地执行控制器的操作的一个或更多个模块。如在图6中所示出的,控制器600可以包括配置成测量废气后处理***内的各种废气条件的一个或更多个测量模块 602。在特定实施方案中,一个或更多个测量模块602可以被配置成确定废气条件,包括,但不限于以下中的一个或更多个:IC发动机的下游和第一后处理部件的上游的NOx的第一水平和第一温度;第一后处理部件的下游和第一还原剂给料器的上游的第二温度和NOx的第二水平;第一还原剂给料器的下游和第二后处理部件的上游的第二温度;第二后处理部件的下游和第二还原剂给料器的上游的第四温度、NOx的第三水平、氨的第一水平以及压力;第三后处理部件的下游和第四后处理部件的上游的第五温度、NOx的第四水平以及氨的第二水平;以及第五后处理部件的下游的NOx的第五水平。
在某些实施方案中,控制器600还包括通信地耦合到至少一个测量模块602的第一和第二还原剂给料器控制模块604、606。第一和第二还原剂给料器控制模块604、606被配置成引起相应的第一还原剂给料器控制信号和第二还原剂给料器控制信号的传送,以引起废气后处理***的相应的第一还原剂给料器和第二还原剂给料器至少部分地响应于基于废气条件信号的决定分配还原剂,该废弃条件信号例如NOx的第一水平、第二水平、第三水平、第四水平和第五水平;氨的第一水平和第二水平;废气的第一温度、第二温度、第三温度、第四温度和第五温度;和废气的压力,等等。
本文中的包括模块的描述强调控制器方面的结构独立性,并且图示控制器的操作和职责的一个分组。执行类似的总体操作的其他分组被理解为在本申请的范围内。模块可以在硬件中和/或作为在非瞬态计算机可读存储介质上的计算机指令来实现,并且模块可以遍及各种硬件或基于计算机的部件被分布。控制器操作的某些实施方案的更具体的描述被包括在参照图 1的部分中。示例和非限制性的模块实现元件包括提供在本文中确定的任何值的传感器、提供成为在本文中确定的值的先导的任何值的传感器、包括通信芯片、振荡晶体、通信链、电缆、双绞线、同轴布线、屏蔽布线、发射机、接收机和/或收发器的数据链和/或网络硬件、根据模块说明书在特定的非瞬态状态中配置的逻辑电路、硬连线逻辑电路、可重构的逻辑电路、至少包括电的、液压的或气动的驱动器、电磁阀、运算放大器、模拟控制元件(弹簧、滤波器、积分器、加法器、除法器、增益元件)和/或数字控制元件的任何致动器。
虽然本公开内容的各种实施方案已经被示出并描述,但是应当理解,这些实施方案不限于此。实施方案可以由本领域技术人员改变、修饰和进一步应用。因此,这些实施方案不限于先前所示出和描述的细节,而是还包括所有的此类改变和修改。

Claims (25)

1.一种废气后处理***,包括:
在过滤器上的选择性催化还原;
选择性催化还原催化剂,其位于所述在过滤器上的选择性催化还原的下游;
第一还原剂给料器,其位于所述在过滤器上的选择性催化还原的上游;
第二还原剂给料器,其位于所述在过滤器上的选择性催化还原的下游和所述选择性催化还原催化剂的上游;
第一氮氧化物传感器和第二氮氧化物传感器,其位于所述第一还原剂给料器的上游;
第三氮氧化物传感器,其位于所述在过滤器上的选择性催化还原的下游和所述第二还原剂给料器的上游;
第四氮氧化物传感器,其位于所述选择性催化还原催化剂的下游;
第一闭环反馈控制器,其被配置成基于来自所述第一氮氧化物传感器、所述第二氮氧化物传感器和所述第三氮氧化物传感器的测量结果而控制来自所述第一还原剂给料器的还原剂用量;以及
第二闭环反馈控制器,其被配置成基于来自所述第三氮氧化物传感器和所述第四氮氧化物传感器的测量结果而控制来自所述第二还原剂给料器的还原剂用量。
2.根据权利要求1所述的废气后处理***,还包括催化剂,所述催化剂位于所述第一氮氧化物传感器的下游和所述第二氮氧化物传感器和所述第一还原剂给料器的上游,所述催化剂包括柴油氧化催化剂(DOC)、氮氧化物吸收剂催化剂或冷启动催化剂中的一种。
3.根据权利要求1所述的废气后处理***,还包括第一氨传感器,所述第一氨传感器位于所述在过滤器上的选择性催化还原的下游和所述第二还原剂给料器的上游,其中所述第一闭环反馈控制器还被配置成基于来自所述第一氨传感器的测量结果而控制来自所述第一还原剂给料器的还原剂用量。
4.根据权利要求3所述的废气后处理***,还包括:
第一温度传感器,其位于所述催化剂的上游;
第二温度传感器,其位于所述催化剂的下游和所述第一还原剂给料器的上游;
第三温度传感器,其位于所述第一还原剂给料器的下游和所述在过滤器上的选择性催化还原的上游;
第四温度传感器,其位于所述在过滤器上的选择性催化还原的下游和所述第二还原剂给料器的上游;以及
压力传感器,其位于所述在过滤器上的选择性催化还原的下游和所述第二还原剂给料器的上游,
其中所述第一闭环反馈控制器还被配置成基于来自所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器和所述第四温度传感器和来自所述压力传感器的测量结果而控制来自所述第一还原剂给料器的还原剂用量。
5.根据权利要求4所述的废气后处理***,还包括位于所述选择性催化还原催化剂的下游的第二氨传感器,其中所述第二闭环反馈控制器还被配置成基于来自所述第一氨传感器和所述第二氨传感器的测量结果而控制来自所述第二还原剂给料器的还原剂用量。
6.根据权利要求4所述的废气后处理***,还包括位于所述选择性催化还原催化剂的下游的氨泄漏催化剂。
7.根据权利要求6所述的废气后处理***,还包括位于所述氨泄漏催化剂的下游的第五氮氧化物传感器,并且其中所述第二闭环反馈控制器还被配置成基于来自所述第五氮氧化物传感器的测量结果而控制来自所述第二还原剂给料器的还原剂用量。
8.根据权利要求7所述的废气后处理***,还包括位于所述选择性催化还原催化剂的下游和所述氨泄漏催化剂的上游的第五温度传感器,并且其中所述第二闭环反馈控制器还被配置成基于来自所述第四温度传感器和所述第五温度传感器和来自所述压力传感器的测量结果而控制来自所述第二还原剂给料器的还原剂用量。
9.根据权利要求5所述的废气后处理***,还包括位于所述在过滤器上的选择性催化还原的下游和所述选择性催化还原催化剂的上游的第三还原剂给料器,所述第三还原剂给料器被配置成分配气态氨。
10.根据权利要求9所述的废气后处理***,其中:
在如通过所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器或所述第四温度传感器中的至少一个所测量的废气温度低于预定阈值时,停用所述第二还原剂给料器,并且激活所述第三还原剂给料器;以及
在如通过所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器或第四温度传感器中的至少一个所测量的废气温度高于预定阈值时,激活所述第二还原剂给料器,并且停用所述第三还原剂给料器。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的废气后处理***,其中所述第一还原剂给料器被配置成分配柴油废气流体,并且所述第二还原剂给料器被配置成分配气态氨。
12.根据权利要求1-10中任一项所述的废气后处理***,其中所述第一还原剂给料器和所述第二还原剂给料器中的每一个被配置成分配气态氨。
13.一种用于降低来自内燃发动机的废气中的氮氧化物的方法,所述方法包括:
测量存在于氧化催化剂的上游的废气中的氮氧化物的第一水平;
测量存在于所述氧化催化剂的下游和第一还原剂给料器的上游的所述废气中的氮氧化物的第二水平;
测量存在于在过滤器上的选择性催化还原的下游和第二还原剂给料器的上游的所述废气中的氮氧化物的第三水平,所述在过滤器上的选择性催化还原位于所述第一还原剂给料器的下游;
基于存在于所述废气中的氮氧化物的所述第一水平、所述第二水平和所述第三水平来控制从所述第一还原剂给料器分配的还原剂的量;
测量存在于选择性催化还原催化剂的下游的所述废气中的氮氧化物的第四水平,所述选择性催化还原催化剂位于所述第二还原剂给料器的下游;以及
基于存在于所述废气中的氮氧化物的所述第三水平和所述第四水平来控制从所述第二还原剂给料器分配的还原剂的量。
14.根据权利要求13所述的方法,还包括:
测量存在于所述在过滤器上的选择性催化还原的下游和所述第二还原剂给料器的上游的所述废气中的氨的第一水平;
测量所述氧化催化剂的上游的第一温度;
测量所述氧化催化剂的下游和所述第一还原剂给料器的上游的第二温度;
测量所述第一还原剂给料器的下游和所述在过滤器上的选择性催化还原的上游的第三温度;以及
测量所述在过滤器上的选择性催化还原的下游和所述第二还原剂给料器的上游的第四温度和压力,
其中对从所述第一还原剂给料器分配的所述还原剂的量的所述控制还基于氨的所述第一水平、所述第一温度、所述第二温度、所述第三温度和所述第四温度以及所述压力中的至少一种。
15.根据权利要求14所述的方法,还包括:
测量存在于所述选择性催化还原催化剂的下游的所述废气中的氨的第二水平以及所述选择性催化还原催化剂的下游的第五温度,
其中对从所述第二还原剂给料器分配的所述还原剂的量的所述控制还基于氨的所述第二水平、所述第四温度和所述第五温度以及所述压力。
16.根据权利要求15所述的方法,还包括:
测量存在于氨泄漏催化剂的下游的所述废气中的氮氧化物的第五水平,所述氨泄漏催化剂位于所述选择性催化还原催化剂的下游,并且其中在所述氨泄漏催化剂的上游测量氮氧化物的所述第三水平和所述第五温度,并且
其中对从所述第二还原剂给料器分配的所述还原剂的量的所述控制还基于存在于所述废气中的氮氧化物的所述第四水平。
17.根据权利要求15或16所述的方法,还包括:
如果所述第一温度、所述第二温度、所述第三温度、所述第四温度和所述第五温度中的至少一个低于预定阈值,则停用所述第二还原剂给料器并且激活第三还原剂给料器,所述第三还原剂给料器位于所述在过滤器上的选择性催化还原的下游和所述选择性催化还原催化剂的上游;并且
如果所述第一温度、所述第二温度、所述第三温度、所述第四温度和所述第五温度中的至少一个高于预定阈值,则激活所述第二还原剂给料器并且停用所述第三还原剂给料器。
18.根据权利要求17所述的方法,其中所述第二还原剂给料器被配置成分配柴油废气流体,并且所述第三还原剂给料器被配置成分配气态氨。
19.一种用于降低来自内燃发动机的废气中的氮氧化物的***,包括:
控制器,其包括:
测量模块,其被配置成测量:
存在于第一还原剂给料器的上游和位于所述第一还原剂给料器的上游的氧化催化剂的下游的废气中的氮氧化物的第一水平,
存在于第一后处理部件的下游和第二还原剂给料器的上游的所述废气中的氮氧化物的第二水平,所述第一后处理部件包括在过滤器上的选择性催化还原***和选择性催化还原***中的一种,以及
存在于第二后处理部件的下游的所述废气中的氮氧化物的第三水平,所述第二后处理部件包括选择性催化还原***;
第一还原剂给料器控制模块,其配置成基于存在于所述废气中的氮氧化物的所述第一水平和所述第二水平来控制从所述第一还原剂给料器分配的还原剂的量;以及
第二还原剂给料器控制模块,其配置成基于存在于所述废气中的氮氧化物的所述第二水平和所述第三水平来控制从所述第二还原剂给料器分配的还原剂的量。
20.根据权利要求19所述的***,
其中所述测量模块还被配置成测量存在于所述第一后处理部件的下游和所述第二还原剂给料器的上游的所述废气中的氨的第一水平以及存在于所述第二后处理部件的下游的所述废气中的氨的第二水平,
其中所述第一还原剂给料器控制模块还被配置成基于存在于所述废气中的氨的所述第一水平来控制从所述第一还原剂给料器分配的所述还原剂的量,并且
其中所述第二还原剂给料器控制模块还被配置成基于存在于所述废气中的氨的所述第二水平来控制从所述第二还原剂给料器分配的所述还原剂的量。
21.根据权利要求20所述的***,
其中所述测量模块还被配置成测量存在于氨泄漏催化剂的下游的所述废气中的氮氧化物的第四水平,所述氨泄漏催化剂位于所述第二后处理部件的下游,并且其中氮氧化物的所述第三水平在所述氨泄漏催化剂的上游被测量,并且
其中所述第二还原剂给料器控制模块还被配置成还基于存在于所述废气中的氮氧化物的所述第四水平来控制从所述第二还原剂给料器分配的所述还原剂的量。
22.根据权利要求19-21中任一项所述的***,
其中所述测量模块还被配置成通过位于所述氧化催化剂的上游的第一温度传感器、位于所述氧化催化剂的下游和所述第一还原剂给料器的上游的第二温度传感器、位于所述第一还原剂给料器的下游和所述在过滤器上的选择性催化还原的上游的第三温度传感器或位于所述在过滤器上的选择性催化还原的下游的第四温度传感器中的一个或更多个测量所述废气的温度,并且
其中所述第一还原剂给料器控制模块还被配置成还基于所述废气的所述温度来控制从所述第一还原剂给料器分配的所述还原剂的量。
23.根据权利要求19-21中任一项所述的***,
其中所述测量模块还被配置成通过位于所述氧化催化剂的上游的第一温度传感器、位于所述氧化催化剂的下游和所述第一还原剂给料器的上游的第二温度传感器、位于所述第一还原剂给料器的下游和所述在过滤器上的选择性催化还原的上游的第三温度传感器或位于所述在过滤器上的选择性催化还原的下游的第四温度传感器中的一个或更多个测量所述废气的温度,并且
其中所述第二还原剂给料器控制模块还被配置成:
如果所述温度低于预定阈值,则停用所述第二还原剂给料器并且激活第三还原剂给料器,所述第三还原剂给料器位于所述第一后处理部件的下游和所述第二后处理部件的上游,并且
如果所述温度高于预定阈值,则激活所述第二还原剂给料器并且停用所述第三还原剂给料器。
24.一种废气后处理***,包括:
第一选择性催化还原催化剂;
第二选择性催化还原催化剂;
第一还原剂给料器,其位于所述第一选择性催化还原催化剂的上游;
柴油颗粒过滤器,其位于所述第一还原剂给料器的上游;
第二还原剂给料器,其位于所述第一选择性催化还原催化剂的下游和所述第二选择性催化还原催化剂的上游,
第一氮氧化物传感器和第二氮氧化物传感器,其位于所述第一还原剂给料器的上游;
第三氮氧化物传感器,其位于所述第一选择性催化还原催化剂的下游和所述第二还原剂给料器的上游;
第四氮氧化物传感器,其位于所述第二选择性催化还原催化剂的下游;
第一闭环反馈控制器,其被配置成基于来自所述第一氮氧化物传感器、所述第二氮氧化物传感器和所述第三氮氧化物传感器的测量结果而控制来自所述第一还原剂给料器的还原剂用量;以及
第二闭环反馈控制器,其被配置成基于来自所述第三氮氧化物传感器和所述第四氮氧化物传感器的测量结果而控制来自所述第二还原剂给料器的还原剂用量。
25.一种用于降低来自内燃发动机的废气中的氮氧化物的***,包括:
控制器,其包括:
测量模块,其被配置成测量:
存在于第一还原剂给料器的上游的废气中的氮氧化物的第一水平,
存在于第一后处理部件的下游和第二还原剂给料器的上游的所述废气中的氮氧化物的第二水平,所述第一后处理部件包括在过滤器上的选择性催化还原***和选择性催化还原***中的一种,以及
存在于第二后处理部件的下游的所述废气中的氮氧化物的第三水平,所述第二后处理部件包括选择性催化还原***;
第一还原剂给料器控制模块,其配置成基于存在于所述废气中的氮氧化物的所述第一水平和所述第二水平来控制从所述第一还原剂给料器分配的还原剂的量;以及
第二还原剂给料器控制模块,其配置成基于存在于所述废气中的氮氧化物的所述第二水平和所述第三水平来控制从所述第二还原剂给料器分配的还原剂的量,
其中所述测量模块还被配置成测量存在于所述第一后处理部件的下游和所述第二还原剂给料器的上游的所述废气中的氨的第一水平以及存在于所述第二后处理部件的下游的所述废气中的氨的第二水平,
其中所述第一还原剂给料器控制模块还被配置成基于存在于所述废气中的氨的所述第一水平来控制从所述第一还原剂给料器分配的所述还原剂的量;
其中所述第二还原剂给料器控制模块还被配置成基于存在于所述废气中的氨的所述第二水平来控制从所述第二还原剂给料器分配的所述还原剂的量,
其中所述测量模块还被配置成通过位于所述氧化催化剂的上游的第一温度传感器、位于所述氧化催化剂的下游和所述第一还原剂给料器的上游的第二温度传感器、位于所述第一还原剂给料器的下游和所述在过滤器上的选择性催化还原的上游的第三温度传感器或位于所述在过滤器上的选择性催化还原的下游的第四温度传感器中的一个或更多个测量所述废气的温度,并且
其中所述第二还原剂给料器控制模块还被配置成:
如果所述温度低于预定阈值,则停用所述第二还原剂给料器并且激活第三还原剂给料器,所述第三还原剂给料器位于所述第一后处理部件的下游和所述第二后处理部件的上游,并且
如果所述温度高于预定阈值,则激活所述第二还原剂给料器并且停用所述第三还原剂给料器。
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