将还原剂引入到排气通道中的方法和系统与流程

本申请要求于2015年12月22日提交的德国专利申请No.102015226550.1的优先权，上述引用的申请的全部内容通过引用整体并入本文用于所有目的。

技术领域

本描述总体涉及将还原剂喷射到具有两个选择性催化还原装置的排气通道中，其中EGR通道位于两个选择性催化还原装置之间。

背景技术：

在内燃发动机中，为了符合法律规定的排放值的目的，排气的催化后处理已经被广泛地建立。为了增加效率，现代内燃发动机经常使用具有过量氧的稀燃料-空气混合物来操作。生成的氮氧化物在稀燃操作期间不能够被还原，因为所述氮氧化物的催化还原可能仅在富操作期间。因而，在稀燃操作期间，排气中的氮氧化物被暂时存储在NOx捕集器催化剂-也被称为稀NOx捕集器(LNT)中。如果LNT的能力被耗尽，则执行具有富排气混合物的循环或亚化学计量的操作(λ＜1)，用于再生LNT的目的。这类再生也被称为富净化(purge)。所述循环的目的是还原暂时存储的氮氧化物。

为了还原氮氧化物，也可以使用氮氧化物还原催化剂(下文也称为用于选择性催化反应的催化剂或SCR催化剂)。还原剂被添加到排气。总之，尿素水溶液作为还原剂被引入到氮氧化物还原催化剂上游的排气道中。氮氧化物还原催化剂可以存储一定量的氨。如果存储功能被耗尽，则氨在过量的情况下能够从催化转化器中逃逸。这种现象也被称为氨偏移/泄露(slippage)。经常也使用两个氮氧化物还原催化剂，第一氮氧化物还原催化剂是活性氮氧化物还原催化剂，针对活性氮氧化物还原催化剂，还原剂被直接引入到上游的排气道中，且第二氮氧化物还原催化剂是惰性氮氧化物还原催化剂，针对惰性氮氧化物还原催化剂，还原剂没有被直接引入到上游的排气道中。

两个SCR催化剂的使用具有许多优点。首先，两个SCR催化剂经常在不同的温度下起作用，以便能够利用较大的温度窗口。在本文中，与第二SCR催化剂相比，第一SCR催化剂在较高的温度下操作，从而产生用于还原氮氧化物的总共较大的温度窗口。此外，第一SCR催化剂的存储能力被限制，例如，因为通常来说微粒过滤器与SCR催化剂结合；第二SCR催化剂因此允许从排气中更有效地移除氮氧化物。第三，较低的温度最小化第二SCR催化剂的老化，其中老化表现为较大的氨偏移。然而，通过第一SCR催化剂的一定偏移被期望，以便第二SCR催化剂也接收其需要的氨，从而减少氮氧化物。

如果低压EGR系统(LP EGR，为简单起见下文被称为EGR)从排气道分支，则存在氨传递到内燃发动机并且在那里被氧化以形成氮氧化物的问题。这将以反作用(counter-productive)的方式增加排气中的氮氧化物含量。因而，目标是经由EGR尽量阻止氨损耗，且在该过程中将足够的还原剂供应到第二SCR催化剂。

技术实现要素：

在一个示例中，上述问题可以通过一种具有带有排气道的内燃发动机的机动车辆中的布置来解决，低压排气再循环系统从排气道分支且排气后处理系统被布置在排气道中，该排气后处理系统包含：至少一个第一催化转化器，其具有至少一个氮氧化物捕集器催化剂和/或一个氧化催化剂；至少一个第二催化转化器，其被布置在第一催化转化器的下游，且具有用于选择性催化还原的至少一个第一催化剂；至少一个第三催化转化器，其被布置在第二催化转化器的下游，且具有用于选择性催化还原的至少一个第二催化剂；至少一个第一还原剂供给装置，其被布置在第二催化转化器的上游；以及至少一个第二还原剂供给装置，其被布置在排气再循环系统的分支点的下游和第三催化转化器的上游。以此方式，再循环排气中的部分氨相对于常规布置被还原，并且以此方式，由于再循环的氨的发动机内部的燃烧，附加的氮氧化物产物被限制。由于存在第二还原剂供给装置，通过氮氧化物还原催化剂的氨存储可以被渐增地控制。根据驱动状况和温度状况，所引入的还原剂的量能够在第一还原剂供给装置与第二还原剂供给装置之间改变。因为在许多情况下可能消除来自第二催化转化器的显著氨偏移，所以第二还原剂供给装置的布置使继续以有利方式操作第二催化转化器而不需要向前引导氨，不过仍然通过第三催化转化器允许氮氧化物的还原成为可能。

在本描述中，术语还原剂和氨被同义使用。特别地，还原剂被称为到排气道中的供料，因为还原剂通常是尿素水溶液，特别是市售的其在排气道或催化剂中被水解以形成氨和二氧化碳。然而，还原剂本身是氨，其也可能被直接引入到排气道中。

作为一个示例，排气后处理系统包括多个催化转化器。在每种情况下，催化转化器具有至少一个催化剂，虽然在每种情况下也可以具有多个催化转化器或排气后处理装置(诸如微粒过滤器，特别是柴油微粒过滤器)。催化剂，特别是SCR催化剂，在这种情况下也可以是微粒过滤器的涂层形式且被应用到所述微粒过滤器。

第一还原剂供给装置和/或第二还原剂供给装置被优选地设计，以便将气态氨引入到排气道中。第二还原剂供给装置特别优选为具有至少一个NOx捕集器催化剂的第四催化转化器。在此，氨在再生(富净化)期间能够由氮氧化物形成。然后，所述氨由氮氧化物还原催化剂接收、存储且用于还原氮氧化物，该氮氧化物还原催化剂被布置在第三催化转化器的下游。

第四催化转化器的实施例可以使燃料有必要被引入到第四催化转化器上游的排气道中，其中然后燃料中包含的碳氢化合物被用于影响第四催化转化器或其中包含的NOx捕集器催化剂的再生(富净化)，在此期间氨形成，该氨能够被有利地用作还原剂。因而，如果在根据本公开的布置中第四催化转化器是优选的，则用于燃料的供给装置被布置在第四催化转化器的上游。在特定优选的实施例中，用于燃料的供给装置是外部燃料喷射器或所谓的汽化器。

此外，优选的是，在该布置中至少一个氮氧化物传感器被布置在第三催化转化器的下游，用于有利地检测排气道中的氮氧化物浓度的目的。

本公开的第三方面涉及将指令存储在非临时性存储器中的控制器，使得当执行指令时，控制器能够实施用于通过根据本公开的布置来控制排气净化的方法，该方法具有以下步骤：操作内燃发动机使得排气被引导通过排气道；通过第一还原剂供给装置将还原剂引入到第二催化转化器上游的排气道中；将第二催化转化器中未还原的氮氧化物在所述氮氧化物没有经由排气再循环布置与排气再循环回到内燃发动机的情况下沿排气流动向前引导到第三催化转化器；以及通过第二还原剂供给装置将还原剂引入到低压排气再循环系统的分支点的下游和第三催化转化器的上游。

在示例性实施例中，在该方法中，第四催化转化器对应于第二还原剂供给装置，且被引入的还原剂是由第四催化转化器产生的气态氨。然而，发明人在此已经认识到这类系统的潜在问题。

应当理解，提供以上本发明内容是为了以简化的形式介绍一系列概念，这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着识别要求保护的主题的关键或必要特征，要求保护的主题的范围由随附于具体实施方式的权利要求唯一地限定。另外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出具有排气系统的发动机的第一实施例，该排气系统具有一个或多个催化剂。

图2示出发动机的第二实施例。

图3示出被配置为通过第一实施例和/或第二实施例来实施的方法。

图4示出具有多个汽缸的发动机。

图5A、图5B、图5C和图5D示出用于操作喷射到第一催化剂或第二催化剂中的一个或多个的方法。

具体实施方式

下列描述涉及用于具有第一催化剂和第二催化剂的排气系统的系统和方法，该第一催化剂和第二催化剂共享类似功能。在一个示例中，第一催化剂和第二催化剂两者是选择性催化还原(SCR)装置。第一催化剂和第二催化剂中的每个包含被配置为将还原剂直接喷射在催化剂上游的对应喷射器。图1、图2和图4示出描绘包括催化剂和喷射器的排气系统的系统。进一步描绘的系统包括位于催化剂之间的排气再循环(EGR)通道。在一个示例中，EGR通道是低压(LP)EGR通道。

第一喷射器和第二喷射器可以结合地或在取决于第一催化剂和第二催化剂的还原剂存储的分离时间期间被激活。喷射器的操作被描述在图3的方法中。基于催化剂的还原剂存储，喷射需求与协调喷射量的确定被描述在图5A-图5D中。

现在转向图1，其示出具有内燃发动机2的根据本公开的布置1。内燃发动机2可以是自动点火内燃发动机或应用点火内燃发动机。内燃发动机2具有三个汽缸3，但是内燃发动机2也可以具有不同数目的汽缸，例如，在直列式布置、箱形布置、圆形布置和V布置中的两个汽缸、四个汽缸、五个汽缸、六个汽缸或八个汽缸。内燃发动机2被连接到进气道4和排气道5。

涡轮增压器的涡轮6被布置在排气道5中。替代地，然而也可能没有提供涡轮增压器，并且因此没有涡轮。

包含多个催化转化器的排气后处理系统布置在涡轮6的下游。第一催化转化器7直接位于涡轮6的下游。第一催化转化器7具有第一氮氧化物捕集器催化剂7a和/或氧化催化剂7b。

第二催化转化器8布置在第一催化转化器7的下游，该第二催化转化器8具有用于选择性催化还原(SCR催化剂)8a的第一催化剂。此外，微粒过滤器8b被布置在第二催化转化器8中，微粒过滤器也可以被涂覆有SCR催化剂8a。如果内燃发动机2是自动点火内燃发动机，则微粒过滤器8b是柴油微粒过滤器。

第一还原剂供给装置9被布置在第一催化转化器7与第二催化转化器8之间，凭借该还原剂供给装置，还原剂(例如，尿素水溶液，特别是)可能从还原剂箱(未示出)被引入到排气道5中。尿素水溶液在排气道5中被热化以形成气态氨和异氰酸，且该异氰酸转而被水解以形成氨和二氧化碳。替代地，气态氨也可能被直接引入到排气道5中(见下文)。氨被存储在第一SCR催化剂8a中以用作还原剂还原氮氧化物。

低压EGR系统(LP EGR)10的分支点被布置在第二催化转化器8的下游。LP EGR将排气道5连接到进气道4。在LP EGR10中布置有排气再循环阀(未示出)，通过该排气再循环阀，从排气道5到进气道4中的排气质量流能够被控制。

第三催化转化器11被布置在LP EGR10的分支点下游的排气道5中。第三催化转化器11具有第二SCR催化剂11a。第二还原剂供给装置12被布置在LP EGR10的分支点与第三催化转化器11之间，凭借该还原剂供给装置，还原剂(例如，尿素水溶液，特别是)可能从还原剂箱(未示出)被引入到排气道5中。第二还原剂供给装置12和第一还原剂供给装置9可以共享还原剂箱。替代地，装置可以具有分离的还原剂箱。

如上所述，作为对尿素水溶液的替代，气态氨也可能被引入到排气道5中。气态氨例如借助在对应箱中以气态形式提供的所述氨或借助被提供的所述氨来提供以便被存储在盐的晶体结构(例如，氯化锶)中，其中氨在加热的情况下从盐脱附。

现在转向图2，其示出布置1的替代实施例200。第四催化转化器12a被用作第二还原剂供给装置。第四催化转化器12a具有至少一个第二NO_x捕集器催化剂12b。在此，在再生(富净化)期间，氨能够由氮氧化物形成。然后，所述氨由氮氧化物还原催化剂11a接收、存储且被用于还原氮氧化物，该氮氧化物还原催化剂11a被布置在第三催化转化器11的下游。

用于燃料的供给装置14被布置在第四催化转化器12a的上游。供给装置14被设计用于将燃料引入到第四催化转化器12a上游的排气道5中。燃料中包含的碳氢化合物被用于影响第四催化转化器或其中包含的NO_x捕集器催化剂的再生(富净化)，在此期间氨形成，该氨能够被有利地用作还原剂。供给装置14是例如燃料喷射器或汽化器。

氮氧化物传感器13被布置在第三催化转化器11下游的排气道5的排气尾管中，用于测量排气道5中的氮氧化物浓度且因此允许评估氮氧化物还原的效率的目的。进一步的氮氧化物传感器和其它类型的传感器可以被布置在排气道5中的各种方位处。

氮氧化物传感器13、还原剂供给装置9、12(或12a)和燃料供给装置14以及排气再循环阀(未示出)被连接到调整装置(未示出)，以用于调整布置1的操作。例如，基于排气道5中的氮氧化物浓度和温度，调整装置能够确定应当被引入到排气道5中的还原剂的量。

现在转向图3，其示出用于借助如同图1的布置1来控制排气净化的方法300，在第一步骤S1中，内燃发动机2被操作使得排气被引导通过排气道5。在此，在使用稀燃料-空气混合物的正常操作期间，氮氧化物在第一催化转化器7的第一氮氧化物捕集器催化剂7a中被存储和部分还原。在第二步骤S2中，尿素水溶液(例如替代地也为气态氨)通过第一还原剂供给装置9被引入到第二催化转化器8上游的排气道5中。在第三步骤S3中，第一SCR催化剂8a中未被还原的氮氧化物在排气流动中在所述氮氧化物没有与排气再循环通过LP EGR10回到内燃发动机2的情况下传递到第二SCR催化剂11a。在第四步骤S4中，还原剂通过第二还原剂供给装置12被引入到LP EGR10的分支点的下游和第三催化转化器11的上游的排气道5中。通过第二还原剂供给装置12被引入的还原剂可以等同于通过第一还原剂供给装置9被引入到排气道5中的还原剂。然而，作为替代，不同的还原剂也可能通过还原剂供给装置9和12被引导到排气道5中。例如，尿素水溶液可以通过第一还原剂供给装置9被引导到排气道5中，且气态氨可以通过第二还原剂供给装置12被引入。然后，剩余的氮氧化物从第二SCR催化剂11a中的排气中被尽量完全移除。

在根据本公开的用于通过如同图2的布置1来控制排气净化的方法的替代实施例中，排气后处理系统中的氮氧化物的还原在内燃发动机2的富操作期间和内燃发动机2的稀燃操作期间是可能的。在步骤S1中，内燃发动机2被操作使得排气被引导通过排气道5。在此，在使用稀燃料-空气混合物的正常操作期间，氮氧化物被存储在第一催化转化器7的第一氮氧化物捕集器催化剂7a中。在第二步骤S2中，尿素水溶液(例如，替代地也为气态氨)通过第一还原剂供给装置9被引入到第二催化转化器8上游的排气道5中。在步骤S3中，第一SCR催化剂8a中没有被还原的氮氧化物在排气流动中在所述氮氧化物没有与排气再循环通过LP EGR10回到内燃发动机2的情况下被向前引导到第二SCR催化剂11a。在步骤S4中，气态氨被形成在第四催化转化器12a中，气态氨被供应到第三催化转化器11中的第二SCR催化剂11a。

在此，在步骤S4中，燃料通过燃料供给装置14被引导到排气道中，排气道中的燃料的碳氢化合物在其中所包含的第四催化转化器12a或第二NOx捕集器催化剂12b的再生(富净化)期间在第四催化转化器中以放热反应被氧化，其中氨被形成。

图4示出车辆系统406的示意性描述。车辆系统406包括发动机系统408。发动机系统408可以包括具有多个汽缸430的发动机410。发动机410包括发动机进气管423和发动机排气管425。发动机进气管423包括经由进气通道442被流体耦接到发动机进气歧管444的节气门462。发动机排气管425包括最终通向排气通道435的排气歧管448，该排气通道435将排气输送到大气。节气门462可以位于增压装置(诸如压缩机450)下游和后冷却器(未示出)上游的进气通道442中。当包括后冷却器时，后冷却器可以被配置为降低由压缩机450和/或增压装置450所压缩的进气的温度。涡轮452被布置在发动机排气管425中且经由轴454被耦接到压缩机450。因此，涡轮452包含叶片，该叶片被配置为随着排气流动通过排气通道435而旋转，从而驱动压缩机450压缩空气。

发动机排气管425可以包括一个或多个排放控制装置470和472，该一个或多个排放控制装置470和472可以被安装到排气管中的紧密耦合的位置。一个或多个排放控制装置可以包括三元催化剂、稀NOx过滤器、SCR催化剂等。在本文中，排放控制装置470是第一催化剂470。排放控制装置472位于第一催化剂470的下游。排放控制装置472是第二催化剂472。在一个示例中，第一催化剂470和第二催化剂472两者是SCR装置。替代地，第一催化剂470可以基本上等同于图1的第二催化转化器8。此外，第二催化剂472可以基本上等同于图1的第三催化转化器11。

第一喷射器473直接位于第一催化剂470的上游。第一喷射器473被耦接到第一容器474，该第一容器474被配置为存储还原剂。在一个示例中，还原剂是尿素。因此，第一喷射器473被定位为将还原剂喷射在第一催化剂470上游的排气通道435中。第二喷射器475直接位于第二催化剂472的上游。第二喷射器475被耦接到第二容器476，该第二容器476被配置为存储还原剂。在一个示例中，还原剂是尿素。替代地，还原剂是燃料。因此，附加地或替代地，在一个示例中，第二容器476是燃料箱。因此，第二喷射器475被定位为将还原剂喷射在第二催化剂472上游和第一催化剂470下游的排气通道435中。虽然第一喷射器473和第二喷射器475被示为被耦接到不同的容器，但是应当理解喷射器可以被耦接到单个容器，而没有脱离本公开的范围。喷射器473和喷射器475可以基于第一催化剂470和第二催化剂472的还原剂需求被激活。响应于测量高于阈值NO_x浓度的催化剂下游的NO_x浓度，可以确定还原剂需求。以此方式，催化剂没有充分还原NO_x且还原剂存储低，从而发送对还原剂喷射需求的信号，如下所述。

在一个示例中，NO_x捕集器位于第二喷射器475与第二催化剂472之间。因此，第二容器476被配置为存储燃料且第二喷射器475将燃料喷射到排气通道435中。燃料可以促进NO_x捕集器中的NO_x还原，从而使NH₃流动到第二催化剂。

EGR系统480被配置为在EGR阀486在关闭位置以外(例如，在更打开的位置)时将来自排气通道435的排气再引导到进气通道442。EGR通道482被耦接到在第一催化剂470与第二喷射器475之间的排气通道。在相对端处，EGR通道482被耦接到压缩机450上游的进气通道442。因此，EGR通道482是LP-EGR通道482。如图所示，LP-EGR通道482包含EGR冷却器484，该EGR冷却器484进一步包含具有旁通阀488的访客旁路(caller bypass)487。在一个示例中，通过LP-EGR通道482的EGR流被用于监测到第一催化剂470和第二催化剂472的喷射状况。

车辆系统406可以进一步包括控制系统414。控制系统414被示为接收来自多个传感器416(其各种示例在本文中被描述)的信息且向多个致动器481(其各种示例在本文中被描述)发送控制信号。作为一个示例，传感器416可以包括被配置为测量通过排气通道435的排气的流速的排气流速传感器426、排气传感器(位于排气歧管448中)、温度传感器428以及压力传感器429(位于排放控制装置470的下游)。其它传感器(诸如附加压力传感器、温度传感器、空燃比传感器、排气流速传感器和成分传感器)可以被耦接到车辆系统406中的各种方位。作为另一示例，致动器可以包括燃料喷射器466、节气门462、控制过滤器再生的DPF阀(未示出)、电路的开关等。控制系统414可以包括控制器412。控制器412可以被配置具有存储在非临时性存储器上的计算机可读指令。控制器412接收来自图4的各种传感器的信号、处理信号以及采用图4的各种致动器以基于所接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令来调节发动机操作。

控制器412接收来自图4的各种传感器的信号以及采用图4的各种致动器以基于所接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令来调节发动机操作。例如，调节喷射量和/或压力可以包括调节第一喷射器473和/或第二喷射器475的致动器。

在一个示例中，控制器412将指令存储在非临时性存储器中，使得当执行指令时，控制器能够实施一种方法，该方法包含：使低压排气流动到发动机同时第一喷射器在喷射，第一喷射器被定位为喷射到第一催化器上游的排气通道中且低压排气再循环通道从第一催化剂下游的排气通道分支，经由排气传感器来感测通过第一催化剂的还原剂偏移，该排气传感器位于第一喷射器上游的排气歧管中，并且响应于感测的NO_x值与阈值NO_x之间的比较来调节喷射状况。

阈值NO_x基于预期的发动机输出NO_x和对应于还原剂偏移的预期的NO_x增加的总和。因此，还原剂偏移增加发动机的总NO_x输出。调节包括：响应于指示感测的NO_x大于阈值NO_x的比较来减小第一喷射器的喷射量，并且响应于指示感测的NO_x小于阈值NO_x的比较来增加第一喷射器的喷射量。调节进一步包括调节对应于第二催化剂的第二喷射器的喷射状况，其中第二喷射器在第二催化剂的上游和排气再循环通道的下游。响应于比较的调节包括：当感测的NO_x大于阈值NO_x时，增加第二喷射器的喷射量。使低压排气流动响应于发动机排气再循环需求或第一喷射器喷射。

控制器可以进一步包含用于一种方法的指令，该方法包含经由第一喷射器和第二喷射器将还原剂喷射到排气通道中，其中第一喷射器在排气再循环通道上游，该排气再循环通道在第二喷射器上游，并且响应于第一喷射器喷射还原剂使排气流动通过发动机EGR需求以外的排气再循环通道。第一喷射器和第二喷射器喷射尿素。

替代地，第一喷射器喷射尿素，而第二喷射器喷射燃料，进一步包含第三催化剂，该第三催化剂位于第二喷射器与第二催化剂之间，其中第三催化剂是稀NO_x捕集器。

该方法进一步包含调节第一喷射器和第二喷射器的喷射量，该调节响应于排气歧管中的排气传感器感测的NO_x与阈值之间的比较，该调节进一步包含响应于感测的NO_x大于阈值来减小第一喷射器喷射量和增加第二喷射器喷射量。第一喷射器被配置为将还原剂直接喷射到位于喷射器与排气再循环通道之间的第一催化剂上游的排气通道中，并且其中第二喷射器被配置为将还原剂喷射到第二催化剂上游的排气通道中，并且其中第二喷射器位于排气再循环通道与第二催化剂之间。第一喷射器和第二喷射器响应于第一催化剂的还原剂存储小于第一阈值存储和第二催化剂的还原剂存储小于第二阈值存储中的一个或多个来喷射。响应于第二催化剂的还原剂存储小于第二阈值存储和对应于第二喷射器的第二容器中的还原剂体积小于第二喷射器确定的喷射量的喷射，进一步包括基于通过第一催化剂的还原剂偏移，将喷射量在第一喷射器与第二喷射器之间分配。

现在转向图5A、图5B、图5C和图5D，其示出用于响应于估计第一催化剂和第二催化剂的还原剂存储来操作第一喷射器和第二喷射器的方法500。在一个示例中，方法500实施图1、图2和/或图4描绘的系统。因此，以下所述的还原剂指用于第一喷射器的尿素。然而，用于第二喷射器的还原剂可以指尿素或燃料(分别根据图1或图2的实施例)。用于实施方法500和本文所包括的其余方法(例如，方法600)的指令可以由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令以及连同从发动机系统的传感器(例如，以上参照图4所述的传感器)接收的信号来执行。根据以下所述的方法，控制器可以使用发动机系统的发动机致动器以调节发动机操作。

方法500在502处开始，其中方法500确定、估计和/或测量当前发动机操作参数。当前发动机操作参数包括但不限于发动机负荷、发动机转速、歧管真空、排气温度、发动机温度、节气门位置、车辆速度和空燃比中的一个或多个。

在504处，方法500包括估计第一催化剂的还原剂存储。可以基于在第一催化剂下游感测的NO_x浓度来估计还原剂存储。在一个示例中，NO_x传感器位于图4的第一催化剂470与LP EGR通道482的分支之间。如果感测的NO_x大于阈值NO_x，则第一催化剂上的还原剂存储小于阈值存储且第一催化剂不能将NO_x排放充分地降低到小于阈值NO_x。

附加地或替代地，NO_x传感器可以位于第一催化剂上游的排气歧管中。当在NO_x传感器处感测的NO_x基本上等于发动机输出NO_x时，第一催化剂还原剂存储被确定为小于阈值存储。发动机输出NO_x可以基于在具有多个输入的查找表中存储的值，其中输入基于以上所述的发动机操作参数。来自第一催化剂的至少一些还原剂偏移被导引到发动机且参与燃烧。因此，还原剂(例如，NH₃)被转变为NO_x，从而产生排气歧管中的NO_x传感器感测的人为地高的NO_x值。以此方式，如果在传感器处感测的NO_x基本上等于预期的发动机输出NO_x，则还原剂没有从第一催化剂偏移且其还原剂存储可以小于第一阈值存储。

在一个示例中，还原剂存储基于发动机操作参数被追踪。这可以包括以上所述的发动机操作参数且进一步包括第一催化剂温度、喷射量、喷射频率、发动机输出NO_x以及改变还原剂消耗的其它状况。作为示例，增加的发动机输出NO_x和/或增加的排气和催化剂温度对应于还原剂消耗的增加速率。因此，第一催化剂还原剂存储可以达到低还原剂。

在506处，方法500包括测量第二催化剂的还原剂存储。在一个示例中，第二催化剂的还原剂存储可以被类似确定为第一催化剂的还原剂存储。因此，第二催化剂下游的NO_x传感器可以比较感测的NO_x与阈值NO_x。如果感测的NO_x大于阈值NO_x，则第二催化剂的还原剂存储可以小于第二阈值存储。附加地或替代地，第二催化剂还原剂存储基于类似于追踪第一催化剂的发动机操作参数来追踪，但是进一步包括追踪第二喷射器量和频率以及第二催化剂温度。在一些示例中，第二阈值存储基本上等于第一阈值存储。替代地，阈值可以是不相等的。例如。两个催化剂中的较大催化剂可以对应于较大的阈值存储。

在508处，方法500包括确定第一催化剂还原剂存储和第二催化剂还原剂存储是否分别小于第一阈值存储和第二阈值存储。如果第一催化剂还原剂存储和第二催化剂还原剂存储分别小于第一阈值存储和第二阈值存储，则方法500行进到图5B的516。如果第一催化剂还原剂存储和第二催化剂还原剂存储两者不小于第一阈值存储和第二阈值存储，则方法500行进到510以确定第一催化剂还原剂存储是否小于第一阈值存储。

如果第一催化剂还原剂存储小于第一阈值存储，则方法500行进到图5C的532。如果第一催化剂还原剂存储大于第一阈值存储，则方法500行进到512以确定第二催化剂还原剂存储是否小于第二阈值存储。

如果第二催化剂还原剂存储小于第二阈值存储，则方法500行进到图5D的548。如果第二催化剂还原剂存储大于第二阈值存储，则方法500行进到514以维持当前发动机操作参数且没有经由第一喷射器(例如，图1的还原剂供给装置9或图4的喷射器473)或第二喷射器(例如，图1的还原剂供给装置12或图4的喷射器475)喷射。这是由于第一催化剂和第二催化剂的还原剂存储足够高且来自两个催化剂的NO_x输出小于阈值NO_x。

在516处，在508处确定第一催化剂还原剂存储和第二催化剂还原剂存储两者分别小于第一阈值存储和第二阈值存储之后，方法500行进到516处，方法500包括确定喷射量。第一喷射器喷射量可以成比例于第一催化剂存储与第一阈值存储之间的差。同样地，第二喷射器阈值量可以成比例于第二催化剂存储与第二阈值存储之间的差。在一个示例中，附加地或替代地，喷射量被固定且每个喷射迭代在量上基本上类似。这可以包括在类似的持续时间期间以类似的压力喷射还原剂。附加地或替代地，喷射彼此独立且喷射量忽视对应于其它催化剂的因素被确定。例如，第一喷射器的喷射量被确定独立于与第二喷射器有关的状况。

在一个示例中，喷射量包括喷射压力和喷射持续时间。例如，随着喷射量增加，喷射压力和喷射持续时间中的一个或多个增加。以此方式，第一喷射器和第二喷射器可以具有类似的喷射量，但是可以具有不同的喷射压力和/或喷射持续时间。在一个示例中，第一喷射器与第二喷射器相比具有较低的喷射压力和较长的喷射持续时间。

在518处，方法500包括确定EGR是否流动通过LP-EGR通道(例如，图4的LP EGR通道482)。在一个示例中，EGR流动基于EGR阀(例如，图4的EGR阀486)的位置来确定。例如，如果EGR阀在关闭位置之外(例如，在更打开的位置)，则EGR流动到发动机。因此，当EGR阀处于关闭位置时，EGR没有流动。如果EGR没有流动，则方法500行进到520以经由两个喷射器喷射。喷射器喷射类似于在516处确定的喷射量的还原剂量。喷射器继续喷射直至满足相应的喷射量。

在522处，方法500包括使EGR干扰地(intrusively)流动。这包括在发动机EGR需求之外使EGR流动。因此，EGR量被引导到发动机，使得发动机燃烧状况没有被显著地改变。此外，干扰的EGR量对排气歧管中的NO_x传感器是足够的以监测喷射状况。例如，随着第一喷射器喷射还原剂，一部分喷射可以通过第一催化剂偏移，该第一催化剂可以被LP-EGR通道捕获并且被引导到发动机。NO_x传感器可以以NO_x和/或NH₃的形式来测量偏移的还原剂。

在518处确定使EGR流动或在522处开始干扰EGR之后，方法500行进到524，其中该方法包括监测排气歧管中的排气传感器处的喷射状况。排气传感器包括至少NO_x感测部分。在一个示例中，排气传感器监测通过第一催化剂的还原剂偏移且控制器基于来自排气传感器的反馈调节喷射状况。例如，如果通过第一催化剂的还原剂偏移相对高，则排气歧管中的排气传感器处感测的NO_x可以高于阈值，其中阈值基于发动机输出NO_x和预期的偏移的结合。预期的偏移可以基于喷射温度、EGR流速和第一催化剂温度来调节。

在526处，方法500包括确定调节是否是期望的。例如，如果排气歧管中的排气传感器处感测的NO_x基本上等于阈值，则调节不是期望的以及方法500行进到528以维持当前喷射参数且没有调节喷射状况。替代地，如果在排气歧管中的排气传感器处感测的NO_x小于或大于阈值，则调节是期望的以及方法500行进到530。调节可以基于感测的NO_x小于或大于阈值而改变。例如，如果感测的NO_x小于阈值，则控制器可以发送信号到第一喷射器的致动器以增加第一喷射器的喷射量。该增加可以成比例于感测的NO_x与阈值之间的差。因此，随着差增加，该增加增加。在一个示例中，该增加可以在第一喷射器和第二喷射器之中被分开和/或被同样应用到第一喷射器和第二喷射器两者。

如果感测的NO_x大于阈值，则调节可以包括减小喷射量。控制器可以发信号到第一喷射器的致动器以响应于感测的NO_x大于阈值来喷射较少的还原剂。这由于还原剂偏移可以限制发动机NO_x输出同时也允许第二催化剂再填充其还原剂存储。在一个示例中，该减小成比例于感测的NO_x与阈值之间的差。替代地，响应于感测的NO_x大于阈值，可以调节喷射压力。在一个示例中，喷射压力被减小且持续时间被增加。这允许第一催化剂在喷射期间在给定情况下接收较少的还原剂，从而可以允许催化剂捕获流动通过其中的更多还原剂，引起较少的还原剂偏移。附加地或替代地，控制器调节第二喷射器的喷射量以喷射更多还原剂。

因此，第一喷射器与第二喷射器之间的比率在其中两个喷射器喷射的第一状况期间被改变。在一个示例中，还原剂偏移在LP-EGR通道的周围被测量且由位于第一喷射器上游的排气歧管中的排气传感器测量。控制器发信号到第一喷射器的致动器以响应于在传感器处感测的NO_x大于阈值来喷射较少的还原剂。这可以阻止来自发动机的增加的NO_x输出，因为还原剂偏移通过LP-EGR通道。附加地，第二喷射器的喷射量成比例于对应于第一喷射器的喷射量的减小而被增加。因此，比率偏向于第二喷射器，同时总喷射量(例如，对应于两个喷射器的喷射量的总和)保持恒定。

在531处，方法500包括一旦满足喷射量则终止喷射。因此，控制器可以追踪由每个喷射器喷射到排气通道中的还原剂量。一旦喷射器的喷射量满足，则喷射器被关机(例如，停用)。在一个示例中，第一喷射器或第二喷射器被停用，同时其它喷射器保持激活。

在532处，在确定510处的第一催化剂还原剂存储小于第一阈值存储之后，方法500行进到532处，方法500包括确定喷射量。这可以基本上类似于516，然而，第二喷射器的喷射量没有被确定。

在534处，方法500包括确定EGR是否流动，类似于518。如果EGR流动，则方法500行进到540以经由排气歧管排气传感器来监测喷射状况。如果EGR没有流动，则方法500行进到536以仅通过第一喷射器喷射还原剂。在538处，方法500包括响应于发动机没有需求EGR使EGR干扰流动，类似于以上所述的522。这允许控制器在540处基于来自排气歧管中的排气传感器的反馈来执行对喷射的诊断调节。

在542处，方法500确定调节是否是期望的，类似于以上所述的526。因此，如果感测的NO_x基本上等于阈值，则调节不是期望的并且方法500行进到544以维持当前发动机操作参数且继续仅通过第一喷射器喷射。

然而，如果感测的NO_x小于或大于阈值，则调节是期望的且方法500行进到546以调节喷射状况。在一个示例中，调节类似于530处所述的调节，排除关于第二喷射器所述的调节。因此，如果感测的NO_x大于阈值，则喷射量被减小，并且如果感测的NO_x小于阈值，则喷射量被增加。

在547处，在544或546之后，方法500包括响应于满足第一喷射器确定的喷射量而终止喷射。

在548处，在由方法500在512处确定第二催化剂的还原剂存储小于第二阈值存储之后，方法500包括确定第二喷射器的喷射量。548可以基本上类似于532，但是关于第二喷射器。因此，喷射量基于第二催化剂的还原剂存储与第二阈值存储之间的差，其中喷射量随差增加而增加。

在550处，方法500包括确定第二喷射器容器(例如，图4的容器476)是否包含基本上等于喷射量的还原剂的体积。控制器基于来自位于容器内的体积传感器的反馈可以确定容器内的还原剂体积。如果第二容器中的还原剂体积大于或等于喷射量，则方法500行进到552以仅经由第二喷射器执行喷射。因此，第一喷射器不喷射还原剂。

在554处，方法500包括一旦满足喷射量则终止喷射。

返回到550，如果第二容器中的还原剂体积小于喷射量，则方法500行进到555以确定第一喷射器和第二喷射器的喷射量。在一个示例中，第一喷射器的喷射量基本上等于第二容器中的还原剂体积与第二喷射器的喷射量之间的差。替代地，在548处确定的喷射量在第一喷射器与第二喷射器之间被平均分配。附加地或替代地，如果第一喷射器容器(例如，图4的第一喷射器容器473)中的还原剂体积大于阈值体积(例如，70％填充)，则第一喷射器的喷射量可以大于第二喷射器的量。这可以保存用于将来喷射的第二容器中的还原剂体积同时也减小容器再填充的数量。

在556处，方法500包括经由第一喷射器和第二喷射器喷射。因此，第一喷射器将还原剂喷射到第一催化剂上游的排气通道中，第一催化剂包括大于第一阈值存储的还原剂存储，其中还原剂偏移通过第一催化剂且朝向第二催化剂流动。第二喷射器将还原剂直接喷射到第二催化剂的上游，其中还原剂不断流动到第二催化剂。因此，来自两个喷射器的还原剂被存储在第二催化剂中。

在558处，方法500包括确定EGR是否流动。这可以类似于以上所述的518和534。如果EGR没有流动，则方法500行进到560以如上所述使EGR气体干扰流动到522和538。如果EGR气体流动或开始使EGR气体干扰流动，则方法500行进到562以经由排气歧管中的排气传感器监测喷射状况。如上所述，由第一喷射器喷射的一部分还原剂被LP-EGR通道捕获且被引导到发动机，其中还原剂被燃烧且被引导朝向排气传感器。因此，如上所述，传感器可以感测NO_x且值可以与阈值相比较。

在564处，方法包括基于感测的NO_x与阈值之间的变化确定调节是否是期望的。如果感测的NO_x与阈值基本上相等，则方法500行进到566且维持当前喷射参数并且没有调节喷射状况。然而，如果感测的NO_x小于或大于阈值，则该方法行进到568以调节喷射状况。在一个示例中，如果感测的NO_x小于阈值，则调节可以包括增加第一喷射器的喷射量。以此方式，通过第一催化剂的还原剂偏移被增加以恢复第二催化剂的还原剂存储。

虽然参照图1和/或图4描述了方法500，但是方法500可以被类似应用到图2。因此，方法500从第二传感器直接喷射燃料到NO_x捕集器的上游以将NO_x还原为NH₃用于第二催化剂。以上关于调节第二喷射器的喷射量同时经由EGR流动来监测喷射状况的描述是类似的。也就是说，在方法500的描述中减小第二喷射器的喷射量被类似地应用到通过第二喷射器的燃料喷射。因此，第二喷射器被基本上类似地操作，无论其被配置为喷射还原剂还是燃料。

在一个示例中，如果第二喷射器是燃料喷射器，则方法500可以将喷射量偏向第一喷射器以保存燃料。例如，第二喷射器的喷射量被添加到第一喷射器的喷射量以确定总喷射。虽然第一喷射量对应于还原剂且第二量对应于燃料，但是两个喷射的还原剂存储补给可以基本上类似，使得量可以被容易地组合，而没有换算系数。替代地，与燃料喷射相比，还原剂喷射在恢复催化剂还原剂存储方面更有效。不管怎样，量被组合且方法可以将喷射总量在两个喷射器之间不均衡地分配。在一个示例中，第一喷射器偏向和接收总喷射的较大量以降低燃料经济性，同时经由通过第一催化剂的还原剂偏移仍然减少第二催化剂中的还原剂存储。替代地，第二喷射器可以偏向和接收总喷射量的较大部分。这可以保存第一容器中的还原剂体积，从而减少容器再填充频率。

以此方式，排气系统包含具有第一喷射器的第一催化剂和具有第二喷射器的第二催化剂。LP-EGR通道位于第一催化剂与第二喷射器之间。LP-EGR通道可以使来自第一催化剂的还原剂偏移量流动到发动机。第一喷射器上游的排气歧管中的NO_x传感器感测排气中的NO_x浓度，这可以被用于监测喷射状况。通过使EGR流动来追踪喷射状况同时第一喷射器喷射的技术效果是确定是否有太多还原剂偏移通过第一催化剂。如果情况是这样，则第一喷射器可以被调节以喷射较少还原剂以减少在发动机处对应于还原剂偏移的NO_x形成。替代地，如果通过第一催化剂的还原剂偏移被确定为过低，则第一喷射器可以被调节以喷射更多还原剂，从而允许第一催化剂达到期望的还原剂存储。附加地或替代地，第二喷射器被调节以响应于通过第一催化剂的还原剂偏移过低而喷射更多还原剂。这可以允许第二催化剂独立于第一喷射器喷射达到期望的还原剂存储。

注意，包括在本文中的示例控制和估计程序能够与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可以存储为非临时性存储器中的可执行指令，并且可以由包括控制器与各种传感器、致动器和其它发动机硬件的控制系统执行。本文描述的具体程序可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的等。因此，所示的各种行为、操作和/或功能可以按所示的顺序执行、并行地执行或在一些情况下省略。同样，处理的顺序不是实现本文面描述的实施例的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述提供。根据使用的特定策略，所示的行为、操作和/或功能中的一个或多个可以被重复地执行。此外，所述的行为、操作和/或功能可以图形化地被程序化到发动机控制系统的计算机可读存储介质的非临时性存储器之内的代码，其中所述的行为通过执行包括各种发动机硬件组件与电子控制器的系统中的指令而被执行。

应当认识到，本文所公开的构造和程序在本质上是示例性的，并且这些具体实施例不应被认为具有限制意义，因为许多变体是可能的。例如，上述技术可以使用到V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其它发动机类型。本公开的主题包括本文所公开的各种系统和配置和其它特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。

随附的权利要求具体指出被认为新颖的和非显而易见的特定组合和子组合。这些权利要求可以涉及“一个”元件或“第一”元件或其等同物。这样的权利要求应当被理解为包括一个或多个这样的元件的组合，既不要求也不排除两个或更多个这样的元件。所公开的特征、功能、元件和/或性质的其它组合和子组合可以通过修改本申请的权利要求或通过在本申请或相关的申请中提出新权利要求被要求保护。这样的权利要求，无论比原权利要求范围更宽、更窄、等同或不同，均被认为包含在本公开的主题内。