排气系统的制作方法

本发明大体涉及具有第一scr装置和第二scr装置的排气系统。

背景技术：

一种用于发动机排气的后处理的技术利用选择性催化还原法(scr)，这促进某些化学反应在排气中的nox和氨气(nh3)之间发生。nh3通过将还原剂(例如，尿素)喷射到排气通路中而被引入到scr装置的上游的发动机排气系统中，或者在上游催化剂中产生。尿素是还原剂的一种示例，其中在高温条件下尿素无序状态地(entropically)分解成nh3。scr促进nh3和nox之间的反应，以将nox转化成氮气(n2)和水(h2o)。然而，如由本发明人在本文认识到，关于反应的问题在冷启动(例如，发动机温度小于环境温度)期间发生，其中scr不可以达到适合于与nox反应的温度。

为了解释冷启动排放，一种排气系统可以包括邻近或更接近排气歧管的第一紧凑式scr和在相对于排气流的方向的在第一scr下游的位置处的第二scr。通过这样做，第一scr可以快速地达到起燃温度，甚至在冷启动期间，而大于第一scr的第二scr可以处理发动机冷启动之外的排放。然而，此类系统可以是昂贵的且无效率的。作为示例，多scr系统可以包括用于供应尿素至第一scr和第二scr的分开的尿素喷射器。这可以涉及更卷曲/复杂的控制系统来操作喷射器。作为另一个示例，多scr系统可以包括在第一scr的上游的单个尿素喷射器，其中尿素喷射器淹没第一scr并允许排气使过量的nh3流动至第二scr。然而，因为在第一scr处的过量尿素在较高发动机负载(例如，高负载)期间被消耗，所以这可以是无效率的。

解决多scr系统的其他尝试包括经由旁路重新引导尿素喷射。一种示例方法由hirota等人在us6,192,675中示出。在其中，旁路将与尿素混合的排气的一部分重新引导至第一scr下游的第二scr，而不流过第一scr。此外，第一scr可以包括毛细管和/或不包括催化部件其他流通道，使得尿素穿过其中而不与第一scr相互作用。

然而，本发明人在本文已经认识到关于此类系统的潜在问题。作为一个示例，流控制阀和适当的阀致动器位于旁路中，从而增加排气系统的制造成本并引入易于劣化的部件。此外，旁路通道引入对排气系统的包装限制，增大其尺寸并导致系统的重量增加。

技术实现要素：

在一个示例中，上述问题可以由一种用于处理排气的方法解决，所述方法包括：调整定位在排气通道中的第一催化剂的上游的还原剂喷射器的压力，其中响应于scr温度该压力改变在排气通道中的还原剂分布，其中第二scr装置被布置在第一scr装置的下游。以这种方式，还原剂被充分地供应至沿无旁路和对应旁通阀的通道串联布置的两个后处理装置。

作为一个示例，第一scr装置还包括一个或多个流通区域，其允许还原剂从喷射器到第二scr装置的通过。与第一scr装置的催化区域相比较，流通区域包括减少的催化成分。因此，运送流过流通区域的还原剂的排气几乎不沉积还原剂。流过流通区域的还原剂的量由还原剂喷射压力调整，这可以调整还原剂径向分布。在一个示例中，流通区域位于第一scr的外区域上并且催化区域沿中心核心定位，因此增大的还原剂压力将还原剂朝向第一scr装置的外区域引导。因此，相对于增大的还原剂压力，减小的还原剂压力将还原剂朝向第一scr装置的催化区域(例如，中心核心)引导。因此，流通区域策略上沿第一scr装置定位。为了进一步减少与hirota的相比的本公开的成本，第一scr装置可以小于第二scr装置。因此，与由hirota使用的量相比，较少量的贵金属可以被包括在本公开中。

应该理解的是提供上述发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。这并不意在识别所要求保护的主题的关键或主要特征，所要求保护的主题的范围由随附的权利要求唯一地限定。此外，所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所提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出具有气缸的发动机。

图2示出包括沿排气通道布置的后处理装置的第一排气系统。

图3a、图3b、图3c和图3d示出位于排气通道的上游部分中的后处理装置的示例性实施例。

图4示出一种方法，其用于监控排气系统中的后处理装置，以及从定位在后处理装置的上游的排气系统中的尿素喷射器喷射尿素。

图5示出包括沿排气通道的后处理装置的第二排气系统。

图6示出一种方法，其用于监控排气系统中的后处理装置，以及调整来自于定位在后处理装置的上游的排气系统中的尿素喷射器的尿素喷射。

图7是示例发动机操作顺序随时间变化的曲线图，其中尿素喷射压力基于一个或多个后处理装置的条件被调整。

图8是示例发动机操作顺序随时间变化的曲线图，其中在喷射之后的阈值持续时间的完成之后执行诊断例程。

具体实施方式

下列描述涉及用于排气通道的系统和方法，所述排气通道包括沿排气通道串联/级联设置的第一后处理装置和第二后处理装置。在其中，后处理装置是scr装置。排气通道流体地联接到包括一个或多个气缸的发动机的出口，如图1中所示。排气通道包括位于最上游scr装置的上游的单个尿素喷射器，如图2中所示。该图还示出位于相对于排气流的方向的第二scr装置的上游的第一scr装置。scr装置沿排气通道布置并由排气通道流体地联接。因此，无其他出口和/或通道位于第一scr装置和第二scr装置之间。第一scr装置被部分地涂布有scr涂层(例如，催化元素)并且第二scr装置被完全地涂布有涂层。通过这样做，各种几何形状可以实现用于位于第一scr装置中的流通通道(例如，缺少催化元素的区域)，如图3a、图3b、图3c和图3d中所示。第一scr装置的流通通道和/或旁路通道经配置以允许来自于第一scr装置上游的喷射器的还原剂自由地流动至第二scr装置。

图4中示出了用于操作在第一scr装置的上游的喷射器的方法。图5中示出了排气通道的第二实施例。在其中，排气通道包括直接地在第一scr装置下游和与第一scr装置邻近的第一nox传感器和第二nox传感器以及直接地在第二scr装置的下游的第三nox传感器。在第一scr装置的下游的传感器不同，因为第一传感器位于催化区域的下游并且第二传感器位于流通区域后面。图6中示出了用于基于从图5中所示的传感器感测的信息调整喷射压力的方法。图7中示出了第一操作顺序，其描述用于第一scr装置和第二scr装置的喷射条件随时间的变化。图8中示出了第二操作顺序，其描述在喷射之后的阈值持续时间之后的诊断顺序。

图1至图3d和图5示出了具有各种部件的相对定位的示例配置。如果经示出直接地彼此接触或直接地联接，则至少在一个示例中此类元件可以被分别称为直接地接触或直接地联接。类似地，经示出彼此连续或邻近的元件可以至少在一个示例中分别与彼此连续或邻近。作为示例，彼此共面接触放置的部件可以称为共面接触。作为另一个示例，具有仅一空间在其之间且无其他部件的彼此间隔开定位的元件可以在至少一个示例中这样指代。作为另一个示例，经示出在另一个上面/下面、在彼此相对的侧面处或到彼此的左边/右边的元件可以相对于彼此如此指代。此外，如图中所示，最顶元件或元件的点可以称为部件的“顶部”，并且最底部件或元件的点可以在至少一个示例中称为部件的“底部”。如本文所用，在顶部/在下面、在上部/在下部、在上面/在下面可以相对于附图的垂直轴线，并且用于描述附图的元件相对于彼此的定位。因此，在一个示例中，经示出在其他元件上面的元件垂直地定位在其他元件上面。作为另一个示例，在附图内描述的元件的形状可以称为具有那些形状(例如，如圆形、直线形、平面形、弯曲形、圆形、倒角形、成角度形或类似形状)。此外，在至少一个示例中，经示出彼此相交的元件可以称为相交的元件或彼此相交。此外，经示出在另一个元件内或经示出在另一个元件外部的一元件可以在一个示例中如此指代。将理解的是称为“基本上类似的和/或相同的”一个或多个部件根据制造容差(例如，在1％至5％偏差内)不同于彼此。

继续到图1，示出了一示意图，该示意图示出了可以包括在汽车的推进系统中的发动机系统100中的多气缸发动机10的一个气缸。发动机10可以至少部分地由包括控制器12的控制系统和由经由输入装置130的来自于车辆操作员132的输入控制。在此示例中，输入装置130包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧室30可以包括由具有活塞36定位在其中的气缸壁32形成的气缸。活塞36可以联接到曲轴40，使得该活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由中间变速器系统联接到车辆的至少一个驱动轮。此外，起动器马达可以经由飞轮联接到曲轴40，以实现发动机10的起动操作。

燃烧室30可以经由进气通道42从进气歧管44接收进气空气，并且可以经由排气通道48排放燃烧气体。进气歧管44和排气通道48能够经由相应的进气门52和排气门54与燃烧室30选择性地连通。在一些示例中，燃烧室30可以包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。

在此示例中，进气门52和排气门54可以经由相应的凸轮致动系统51和53由凸轮致动控制。凸轮致动系统51和53可以每个包括一个或多个凸轮，并且可以利用可以由控制器12操作以改变气门操作的凸轮廓线变换(cps)系统、可变凸轮正时(vct)系统、可变气门正时(vvt)系统和/或可变气门升程(vvl)系统中的一个或多个。进气门52和排气门54的位置可以分别由位置传感器55和57确定。在可替代的示例中，进气门52和/或排气门54可以通过电动气门致动来控制。例如，气缸30可以可替代地包括经由电动气门致动控制的进气门和经由包括cps系统和/或vct系统的凸轮致动控制的排气门。

燃料喷射器69经示出直接地联接到燃烧室30用于与从控制器12接收的信号的脉冲宽度成比例直接喷射燃料在其中。以这种方式，燃料喷射器69提供所谓的燃料到燃烧室30中的直接喷射。例如，燃料喷射器可以安装在燃烧室的侧部中或安装在燃烧室的顶部中。燃料可以由包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的燃料系统(未示出)输送到燃料喷射器69。在一些示例中，燃烧室30可以可替代地或者另外地包括以一种配置布置在进气歧管44中的燃料喷射器，该配置提供所谓的燃料到燃烧室30上游的进气道中的进气道喷射。质量空气流量传感器120和歧管空气压力传感器122用于感测进入发动机10的空气的量。

虽然发动机10作为无火花发动机示出，但是在不背离本公开的范围的情况下，气缸30可以装配有火花塞。此外，排气传感器126经示出根据排气流的方向在排放控制装置70的上游联接到排气通道48。传感器126可以是用于提供排气空气-燃料比的指示的任何合适传感器，如线性氧传感器或uego(通用或宽域排气氧)、双态氧传感器或ego、hego(加热的ego)、nox、hc或co传感器。在一个示例中，上游排气传感器126是uego，其经配置提供与排气中存在的氧量成比例的诸如电压信号的输出。控制器12经由氧传感器传递函数将氧传感器输出转化为排气空气-燃料比。

排放控制装置70经示出沿排气通道48布置在排气传感器126的下游。装置70可以是三元催化剂(twc)、nox捕集器、各种其他排放控制装置或它们的组合。在一些示例中，在发动机10的操作期间，排放控制装置70可以通过在特定空气-燃料比内操作发动机的至少一个气缸被周期性地重新设置。

在一些示例中，排放控制装置70可以包括沿排气通道48串联布置的一个或多个scr装置。在一个示例中，排放控制装置70包括相对于排气流的方向位于第一scr装置的下游的第一scr装置和第二scr装置。如图所示，还原剂喷射器72布置在排放控制装置70的上游。基于来自于控制器12的指令，如将在下面描述，当期望时，贮存器74可以将还原剂供应至喷射器72。在一个示例中，还原剂喷射器72是尿素喷射器，并且贮存器74存储尿素。另外地或可替代地，还原剂是环保尿素/尿素溶液(ad-blue)。

排气再循环(egr)系统140可以经由egr通道152将排气的期望部分从排气通道48传送至进气歧管44。提供给进气歧管44的egr的量可以由控制器12经由egr阀144改变。在一些条件下，egr系统140可以用于调节燃烧室内的空气-燃料混合物的温度，从而提供一种在一些燃烧模式期间控制点火正时的方法。

控制器12在图1中被示出为微型计算机，其包括微处理器单元(cpu)102、输入/输出端口(i/o)104、在此特定示例中作为只读存储器芯片(rom)106(例如，非临时性存储器)示出的用于可执行程序和校准值的电子存储介质、随机存取存储器(ram)108、保活存储器(kam)110和数据总线。控制器12可以从联接到发动机10的传感器接收各种信号，除了前面讨论的那些信号以外，还包括：从质量空气流量传感器120的所引导的质量空气流量(maf)的测量值；来自于联接到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却液温度(ect)；来自于感测曲轴40的位置的霍尔效应传感器118(或其他类型)的发动机位置信号；和来自于传感器122的歧管绝对压力(map)信号。发动机转速信号可以由控制器12从曲轴位置传感器118产生。歧管压力信号还提供进气歧管44中的真空或压力的指示。注意，可以使用上述传感器的各种组合，如有maf传感器而无map传感器，或反之亦然。在发动机操作期间，发动机扭矩可以从map传感器122的输出和发动机转速推断。此外，此传感器连同所检测的发动机转速可以是用于估计引导至气缸中的充气(包括空气)的基础。在一个示例中，还用作发动机转速传感器的曲轴位置传感器118可以对于曲轴的每次旋转产生预定数量的等间距脉冲。控制器12从图1的各种传感器接收信号并采用图1的各种致动器，以基于从所接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令调整发动机操作。例如，调整还原剂喷射可以包括调整喷射器72的致动器，以基于排放控制装置70上的还原剂负载和/或排放控制装置70的温度调整还原剂喷射压力，如将在下面更详细地描述。

存储介质只读存储器106能够用计算机可读数据编程，所述计算机可读数据表示由处理器102可执行的用于执行下面描述的方法以及预期的但未具体列出的其他变型的非临时性指令。

如上所述，图1仅示出多气缸发动机的一个气缸，并且每个气缸可以类似地包括其自身一组进气门/排气门、燃料喷射器、火花塞等。

如将由本领域中的技术人员理解的，在下面流程图中描述的具体例程可以表示任何数量的诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等处理策略中的一个或多个。因此，所示的各种动作或功能可以以所示的顺序执行、并行地执行或在一些情况下被省略。同样地，不必要求所述处理顺序来实现特征和优点，但是为了便于说明和描述提供了所述处理顺序。虽然未明确地示出，但是所示的动作或功能中的一个或多个可以根据正在使用的特定策略重复地执行。此外，如图1中所示，这些图以图形方式表示要编入控制器12中的计算机可读存储介质中的代码，以由控制器与发动机硬件组合实行。

现在转向图2，示出了可以用作图1的排放控制装置70的第一示例性排气系统200。因此，排气通道202可以类似地用于图1的排气通道48，并且还原剂喷射器270可以类似地用于图1的还原剂喷射器72。

排气系统200包括相对于排气流的方向(箭头298)的在第二催化剂220上游的第一催化剂210。在其中，第一催化剂210是第一scr装置210，并且第二催化剂220是第二scr装置220。第一scr装置210和第二scr装置220沿平行于排气流的方向(箭头298)的水平轴线295串联布置。在一个示例中，水平轴线295是排气通道202的中心纵向轴线并穿过第一scr装置210和第二scr装置220的中心核心。第一scr装置210和第二scr装置220经配置以允许排气流过其中并处理nox。

第一scr装置210和第二scr装置220可以包括不相等的元件成分。此外，第一scr装置210和第二scr装置220可以被不同地定尺寸。例如，第一scr装置210的直径和第二scr装置220的直径基本上是相等的，但是沿轴线295的装置的长度可以是不相等。在一个示例中，第二scr装置220长于第一scr装置210。将理解的是，在不偏离本公开的范围的情况下，第一scr装置210和第二scr装置220可以在尺寸上基本上相同。在第二scr装置220上示出尺寸差异，其中实线白色节段222表示第一scr装置210的尺寸，并且有条纹的节段224表示第二scr装置220的附加scr部分。节段222和224是说明性的，并且将理解的是第二scr装置220是单个连续的装置。

在一个示例中，由于其接近排气歧管，第一scr装置210可以实现比第二scr装置220更高的温度。因此，相比第二scr装置220，第一scr装置210包括提供更高的热耐久性的较大量的元件。在一个示例中，第一scr装置包括比第二scr装置220更大量的沸石催化剂和/或铁和铜交换的沸石。在不偏离本公开的范围的情况下，可以使用其他过渡金属(例如，贵金属)。催化剂以蜂窝状形状、波纹形状或用于允许排气流过其中的不同多孔形状涂布一基板，所述基板可以由陶瓷材料组成。在一个示例中，第一scr装置210的基板可以包括活性碳，以促进在较低温度下的nox还原，而第二scr装置220的基板不可以。因此，第一scr装置210可以经配置以在其中发动机温度小于环境温度的冷启动期间处理排气。

第一scr装置210和第二scr装置220还可以由其相应scr涂层量进行区别。在其中，scr涂层是scr基板的催化材料涂层部分，其中催化剂能够存储还原剂并与nox反应。在一个示例中，第一scr装置210包括小于100％scr涂层。换句话讲，第一scr装置210包括无scr涂层的区域(例如，流通区域和/或旁路区域)和具有scr涂层的区域(例如，催化区域)。第一scr装置210的50％至90％可以包括scr涂层，而第二scr装置220被完全地涂布(例如，百分百覆盖)。如上所述，第二scr装置220大于第一scr装置210达与有条纹的区域224相等的量。因此，应用到第二scr装置220的scr涂层的总质量大于应用到第一scr装置210的量。以这种方式，可以在一些发动机工况(例如，在冷启动之外的发动机工况)期间比第一scr装置210更重地依赖第二scr装置220，以处理nox排放。

因此，在一个示例中，第一scr装置210包括旁路区域和催化区域，而第二scr装置220包括催化区域而无任何的旁路区域。通过这样做，来自于还原剂喷射器270的还原剂可以在存储在第一scr装置210的催化区域上的同时自由地流过第一scr装置210的旁路区域。流过旁路区域的还原剂朝向第二scr装置220流动，其中还原剂可以存储在其上并且不可以自由地流过其中。

还原剂喷射器270经由焊缝、熔融、粘合剂、轴套(boss)和其他合适联接元件中的一种或多种位于第一scr装置210的上游。如图所示，喷射器270可以在与排气流298和水平轴线295的方向基本上正交的方向上喷射还原剂。另外地或可替代地，喷射器270可以被定位成与排气流298的方向倾斜，面向上游方向(远离第一scr装置210)或下游方向(朝向第一scr装置210)。另外地或可替代地，在一些示例中，喷射器270还可以包括致动器，其经配置以致动喷射器，从而调整喷射器270的角度。在一个示例中，致动器可以将喷射器270从所示的正交位置移动±45°。喷射器270还经配置以基于从控制器到喷射器270的喷射致动器(例如，图1的控制器12)的信号在各种压力下喷射还原剂。压力可以基于第一scr装置210的温度和/或第二scr装置220的温度被调整。另外地或可替代地，压力可以基于穿过第一scr装置210和第二scr装置220中的一个或多个的经测量的nh3泄漏(slip)被调整。相对于图4和图6在下面更详细描述调整喷射压力。

另外地或可替代地，在一些示例中，混合器位于还原剂270和第一scr装置210之间。混合器经配置以混合排气流和还原剂喷射流。混合器可以基于喷射压力将还原剂引导至排气通道202的期望部分，其中期望部分基于上面描述的第一scr装置210和/或第二scr装置220的经测量的条件。例如，第一scr装置的外核心可以是流通区域和/或旁路区域，并且中心核心可以是催化区域。因此，喷射条件可以经调整以当第二scr装置220需要还原剂时促进更大量的还原剂流到外区域。在一个示例中，喷射压力和/或量可以经调整以将还原剂的径向分布转变进入第一scr装置210上游的排气区域中。作为示例，增大喷射压力导致较大量的还原剂流动到排气通道的外径向区域，导致较大量的还原剂流动到第二scr装置220。因此，减小喷射压力导致较大量的还原剂流动到排气通道的内径向区域，导致较小量的还原剂流动到第二scr装置220。

由于第一scr装置210和第二scr装置220的布置，排气和因此含有还原剂的排气在流动到第二scr装置220之前流过第一scr装置210。出口椎体242位于第一scr装置的下游端(例如，出口240)处。出口椎体242的直径在下游方向上减小，其中椎体的最大直径对应于出口240，并且最小直径对应于连接通道244。连接通道244的直径在下游方向上沿水平轴线295保持基本上恒定。连接通道244可以简单地表示位于出口椎体240和入口椎体246之间的排气通道202的一部分。不同于出口椎体240，入口椎体246在下游方向上直径增大，其中入口椎体的最小直径位于连接通道244处，并且最大直径位于第二scr装置220的入口248处。以这种方式，无其他出口和/或通道位于第一scr装置210和第二scr装置220之间。因此，在一个示例中，排气在流动到第二scr装置220之前流过第一scr装置。

传感器216位于连接通道244的底部中。然而，在不偏离本公开的范围的情况下，传感器216可以位于连接通道244的其他部分(例如，顶部)中。在一个示例中，传感器216是nox传感器。因此，传感器216提供关于穿过第一scr装置210的nox流的反馈。在一个示例中，如果由传感器216感测的nox大于第一阈值nox，则第一scr装置210包括比第一阈值nh3小的nh3量。因此，太多nox正在从第一scr装置210泄漏，并且需要喷射以归还在第一scr装置210中的nh3存储。

此外，另外地或可替代地，传感器216可以测量流过第一scr装置210的排气的温度。控制器可以基于由传感器216感测的排气温度估计第一scr装置210的温度和第二scr装置220的温度。以这种方式，传感器216可以包括多个功能。可替代地，多个传感器可以位于经配置以实现上述功能的连接通道244中。

传感器226在第二scr装置220的下游位于排气通道202的底部中。在其中，传感器216是上游传感器216，并且传感器226是下游传感器226。在不偏离本公开的范围的情况下，下游传感器226可以位于排气通道202的径向不同部分(例如，顶部)中。在一个示例中，下游传感器226位于径向地与连接通道244中的上游传感器216的位置类似的排气通道202的位置中。作为示例，如果上游传感器216位于连接通道224的底部中，则下游传感器226也位于排气通道202的底部中。下游传感器226基本上与上游传感器216完全相同，并经配置以测量排气中的nox、还原剂浓度和温度中的一个或多个。通过这样做，可以比较来自于传感器的反馈，导致第一scr装置210和第二scr装置220中的条件的更可靠估计。

类似于第一scr装置210和上游传感器216，第二scr装置220的nh3存储可以经由下游传感器226监控。具体地，下游传感器226可以监控在第二scr装置220的下游的nox浓度是否超过第二阈值nox。如果在第二scr装置的下游的nox超过第二阈值nox，则第二scr装置220上的nh3负载小于第二阈值nh3并需要喷射。

如图所示，第一scr装置210阻碍从还原剂喷射器270到第二scr装置220的还原剂的流动路径。一个或多个切口和几何形特征可以被整合到第一scr装置210中，以改进到第二scr装置220的还原剂流。例如，还原剂可以流过位于第一scr装置210中的旁路(流通通道)，而不存储在其上。因此，与更催化密集部分相比较，较少还原剂可以沉积在较少催化密集部分中，从而允许还原剂自由地流过第一scr装置210的旁路到达第二scr装置220。以这种方式，在利用第一scr装置210的上游的仅单个喷射器的同时，可以改进到第二scr装置220的还原剂流。此外，当第二scr装置220需要还原剂时，可以调整来自于还原剂喷射器270的喷射，以引导还原剂与流过第一scr装置210的较少催化密集部分的排气混合。当第一scr装置220需要还原剂(例如，喷射朝向流过第一scr装置210的催化密集部分的排气引导)时，相反的可以是真实的。第一scr装置210的实施例相对于图3a至图3d在下面进一步描述。图4中描述了一种用于将还原剂喷射到排气通道202中的方法。

因此，排气系统包括排气通道；沿排气通道串联的第一scr装置和第二scr装置，并且其中接近排气歧管定位的第一scr装置是在相对于排气流的方向的第二scr装置的上游；位于第一scr装置的上游的还原剂喷射器；和具有存储介质的控制器，存储介质具有存储在其上的计算机可读指令，用于：响应于在第一scr装置或第二scr装置的下游的nox浓度大于阈值nox浓度，调整喷射压力和发动机操作参数。第一scr装置包括第一阈值nox浓度，并且第二scr装置包括第二阈值nox浓度，并且其中nox分别由位于第一scr装置和第二scr装置之间的第一传感器和由位于第二scr装置的下游的第二传感器测量。第一传感器延伸到排气通道的中心轴线，并在第一scr装置的催化区域的下游直接测量排气。

控制器可以基于进料气体(feedgas)nox浓度、第一scr装置和/或第二scr装置上的nh3存储和/或第一scr装置和/或第二scr装置的温度调整喷射条件。在其中，进料气体nox是指发动机nox输出。喷射条件在下面的方法中进行描述。

现在转向图3a、图3b、图3c和图3d，示出了第一scr装置(例如，图2的第一scr装置210)的示例性实施例。另外地或可替代地，在一些示例中，所示的实施例还可以表示第二scr装置(例如，图2的第二scr装置220)的实施例。包括更大量的scr涂层(例如，催化元件)的第一scr装置的部分由包括黑点的更密集填充的白色区域示出。相反地，包括较少量的scr涂层的第一scr装置的部分在白色或包括黑点的较少密集填充的白色区域中示出。以这种方式，包括更多scr涂层的第一scr装置的部分包括更大数量的黑点。因此，所示的scr装置的完全白色的部分完全省略了scr涂层。

现在转向图3a，示出了第一scr装置210的第一示例性实施例300。如图所示，实施例300被分成包括scr涂层(例如，催化剂区域306)和无scr涂层(例如，流通区域304)的径向区域。催化剂区域306和流通区域304交替，使得类似区域不彼此邻近。换句话讲，催化剂区域306的每个催化剂区域夹在两个流通区域304之间。催化剂区域306和流通区域304从第一scr装置210的中心延伸到排气通道(例如，图1的排气通道48或图2的排气通道202)的排气管302。在一个示例中，所述区域在尺寸和形状上基本上完全相同，其中所述区域的形状基本上是三角形，然而在不偏离本公开的范围的情况下其他形状可以实现。

如图所示，第一示例性实施例300包括基本上相等体积的催化剂区域306和流通区域304。催化剂区域306可以接收并存储还原剂，而流通区域304可以允许排气和还原剂容易地流过其中到第二scr装置。在一个示例中，流通区域304从催化剂区域306被密封。以这种方式，流通区域304中的一流通区域中的排气不可以流入邻近的催化剂区域306或其他流通区域304。

在一些示例中，催化剂区域306和流通区域304可以是围绕第一scr装置210的中心同心的圆周区域。所述区域可以仍然交替，直径从中心到排气管302增大。

现在转向图3b，示出了第一scr装置210的第二示例性实施例320。如图所示，第二实施例320包括穿过催化剂区域324延伸的多个流通孔326。流通孔326与排气通道(例如，图1的排气通道48和/或图2的排气通道202)的排气管322邻近定位，从第一scr装置210的中心相等地间隔开。然而，在不偏离本公开的范围的情况下，流通孔326可以与第一scr装置210的中心邻近(例如，到排气管322远侧)定位。流通孔326穿过催化剂区域324钻孔，并且可以从催化剂区域324和从彼此被密闭地密封。

现在转向图3c，示出了第一scr装置的第三示例性实施例340。如图所示，第三实施例340包括位于催化剂区域344和排气通道(例如，图1的排气通道48和/或图2的排气通道202)的排气管342之间的环形流通通道346。因此，催化剂区域344沿第一scr装置210的中心定位，并且流通通道346被定位成到中心远侧。可替代地，催化剂区域344可以位于排气管342和流通通道346之间。以这种方式，流过流通通道346的排气不沉积还原剂或流过催化剂区域344。

现在转向图3d，示出了第一scr装置210的第四示例性实施例360。如图所示，第四示例性实施例360基本上与第三示例性实施例340完全相同。然而，位于催化剂区域364和排气管362之间的流通区域366包括小量的scr涂层。如上所述，流通区域(例如，流通区域304、流通孔326和流通通道346)包括零scr涂层。然而，流通区域366包括比应用于催化剂区域364的scr涂层的量少的scr涂层量。因此，与催化剂区域364相比较，较少量的还原剂被存储在流通区域366中。在一个示例中，存储在催化剂区域364中的还原剂量的10％被存储在流通区域366中。将理解的是，在不偏离本公开的范围的情况下，其他量的还原剂可以被存储在流通区域366中。以这种方式，与催化剂区域364相比较，较大量的还原剂流过流通区域366到第二scr装置(例如，第二scr装置220)。另外地，整个实施例360能够处理nox，而上述实施例的仅部分可以处理nox。

现在转向图4，示出了用于监控第一scr装置和第二scr装置(例如，图2的第一scr装置210和第二scr装置220)的方法400。用于实行方法400和本文包括的方法的剩余部分(例如，图6的方法600)的指令可以基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从发动机系统的传感器，诸如参照图1在上面描述的传感器接收的信号由控制器(例如，图1的控制器12)执行。控制器可以采用发动机系统的发动机致动器，以根据下面描述的方法调整发动机操作。

方法400在402处开始，在402处方法400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可以包括发动机温度、发动机负载、环境温度、环境湿度、egr流率、发动机转速、车辆速度、排气温度和空气/燃料比中的一个或多个。

在404处，方法400包括确定还原剂喷射器(例如，图2的喷射器270)是否是活跃/有效(active)的。如果还原剂正被喷射到第一scr装置的上游的排气通道中，该喷射器是活跃的。因此，如果喷射器是活跃的，则方法400前进到406，以停用喷射器。

在任何速率下，方法400前进到在404或406之后的408，以确定阈值持续时间是否正在发生。nox传感器对nox和nh3交叉敏感，其中如果还感测到nh3，来自于nox传感器的反馈可以是人为地高的。因此，阈值持续时间可以基本上等于在用于nh3的喷射之后需要的时间量，以不再由上游传感器和下游传感器感测。换句话讲，在阈值持续时间之后，nh3泄漏不再发生。在一些示例中，阈值持续时间基于喷射量、喷射压力、发动机负载、发动机温度、环境湿度、发动机旋转、排气流率、egr流率和空气/燃料比进行调整。例如，随着喷射量和/或喷射压力增加，阈值持续时间增加。因此，如果充足的时间量尚未消逝并且阈值持续时间正在进行，则方法400前进到410，以继续监控阈值持续时间是否正在发生。

如果阈值持续时间完成并且充足的时间量已经消逝，则方法400前进到412，在412处方法400确定第一scr装置是否使功能车载诊断(obd)监控故障(fail)。如果进料气体nox浓度基本上类似于在上游传感器处测量的nox浓度，则第一scr装置包括比第一阈值催化活性量更少的催化活性量并使功能obd监控故障。如果由上游传感器感测的nox浓度小于进料气体nox浓度，则第一scr装置包括至少第一阈值催化活性量并通过/批准(pass)功能obd监控。在一个示例中，第一阈值催化活性量是最小催化活性量。进料气体nox浓度基于排气温度、egr流、环境湿度、发动机温度、空气/燃料比和歧管压力中的一个或多个。另外地或可替代地，进料气体nox浓度基于存储在查找表中的实验值，其与包括但不限于排气温度、egr流、环境湿度、发动机温度、空气/燃料比和歧管压力的一个或多个当前发动机操作参数对应。因此，如果测量了对应于由上游传感器感测的小于所估计的进料气体nox的nox的至少一些nox还原，则第一scr装置通过功能obd监控。

如果第一scr装置使功能obd监控故障，则方法400前进到416，以激活指示灯。因此，第一scr装置可以包括零催化活性并且可以被劣化。可替代地，如果第一scr装置通过功能obd监控，则方法400前进到418。另外地或可替代地，方法400可以在416处标记第一scr装置的劣化(例如，激活指示灯)之后前进到418。

在418处，方法400确定第二scr装置是否使阈值obd监控故障。阈值obd监控确定第二scr装置是否将进入的nox减少到第二阈值nox量。在一个示例中，第二阈值nox量是一固定量，其基本上等于排放标准，独立于进入的nox量。因此，如果下游传感器感测nox量大于第二阈值nox量，则第二scr装置包括比第二阈值催化活性量更少的催化活性量并使阈值obd监控故障。可替代地，如果下游传感器感测比第二阈值nox量更少的nox量，则第二scr装置包括比第二阈值催化活性量更大的催化活性量。

通过在尿素喷射之后执行包括功能obd监控和阈值obd监控的诊断例程，可以假设在诊断期间，第一scr装置和/或第二scr装置被充分地加载有nh3，以适当地处理nox排放。因此，在上游传感器或下游传感器处的比预期nox测量更高的nox测量可以分别有助于第一scr装置或第二scr装置的催化劣化。

如果第二scr装置使阈值obd监控故障，则方法400前进到416，以激活指示灯。因此，第二scr装置可以包括比期望的催化活性量更少的催化活性量，并且因此不充分地处理nox。在一些示例中，方法400可以响应于第一scr装置使功能obd监控故障和/或第二scr装置使阈值obd监控故障，调整发动机操作参数。因此，响应于第一scr装置使功能obd监控故障的发动机调整可以比第二scr装置使阈值obd监控故障更少受打扰。例如，响应于第一scr装置使功能obd监控故障调整发动机操作参数可以包括阻止仅适应于第一scr装置的未来喷射，然而响应于第二scr装置使阈值obd监控故障调整发动机操作参数包括增大egr流、延迟火花、减小空气/燃料比和增加和/或激活气缸内水喷射中的一个或多个。

另外地或可替代地，在一些示例中，阈值obd监控可以基于在一时间段内确定的第二scr装置的平均效率，其中该时间段包括与不同发动机操作参数对应的各种效率。以这种方式，第二scr装置的单个平均效率可以在多个发动机操作参数上使用，以执行阈值obd监控。

可替代地，平均效率可以对应于具体的一组当前发动机操作参数。例如，第一平均效率可以与包括发动机温度小于环境温度的冷启动相关，并且第二平均效率可以与具有10％egr流率的中等发动机负载(mid-engineload)相关。因此，阈值obd监控可以从最类似于当前发动机操作参数的来自于查找表的多个平均效率选择一平均效率，用于比较当前第二scr装置效率与所选择的平均效率。

在一个示例中，平均效率对应于在给定的一组发动机操作参数处的预期的第二scr装置的还原能力。作为示例，当高于阈值起燃温度并具有高于50％的nh3存储时，第二scr装置可以还原流过其中的98％的nox。如果当高于阈值起燃温度并具有高于50％的nh3存储时，第二scr装置还原比流过其中的98％的nox更少的nox(例如，还原90％)，则第二scr装置可以使阈值obd监控故障。

如果第二scr装置通过阈值obd监控，则方法400前进到420，以确定是否期望喷射。在其中，还原剂是尿素，其当与热的排气混合时分解成nh3。方法400可以估计nox泄漏量，并比较所述估计和实际的nox泄漏量。在一个示例中，所述估计是一范围(例如，10±0.5)。此外，该比较可以测量在实际量和估计范围之间的差的大小。例如，如果该范围是9.5-10.5并且实际值是10.7，则指定0.2的值。可替代地，如果该范围是9.5-10.5并且实际值是9.3，则指定-0.2的值。因此，如果实际值大于该范围，则应用正值，并且如果实际值小于该范围，则应用负值。如果实际值落入该范围内，则可以指定零值。所述值被计数(tally)，并且可以调整所估计的nh3存储，以解释在传感器处的在nh3和nox之间的交叉参考(cross-reference)。例如，如果所述计数包括比如由上游传感器216测量的负值更多的正值，可以调整第一scr装置的所估计的nh3存储，以增加nh3。这可以是由于当scr用nh3饱和时传感器将nh3混淆为nox所导致的。可替代地，如果所述计数包括比正值更多的负值时，可以调整所估计nh3存储，以减少nh3(例如，增加nox)。因此，如果nox泄漏正在发生(例如，计数包括更多负值)，喷射可以喷射更多尿素。以这种方式，所估计的范围解释来自于scr的nh3泄漏和/或尝试预测来自于scr的nh3泄漏。可替代地，如果nh3泄漏正在发生(例如，计数包括更多正值)，所述喷射可以喷射更少的尿素或者不全部激活。

另外地或可替代地，在一个示例中，当scr效率小于零时，nh3可以被确定为存在于排气流中。当nox传感器从喷射感测nox和nh3时，小于零的scr效率可以是可能的。nh3泄漏也可以经由nox传感器确定，所述nox传感器经由低通过滤来自于下游nox传感器的输出浓度和来自于上游nox传感器的输出或模型对nox交叉敏感。在一个示例中，如果来自于下游nox传感器(例如，第一传感器512)的低通nox浓度减去来自于上游nox传感器(例如，第二传感器514)或模型的低通nox浓度减去阈值进料气体nox浓度大于零，则可以确定nh3泄漏。

在一些示例中，尿素喷射的期望可以基于比较nh3浓度和阈值nh3浓度进行确定。当用nh3饱和时，nh3从scr装置释放。因此，阈值nh3浓度可以基于指示scr装置用nh3完全饱和的排气流中的nh3的浓度。可替代地，阈值nh3浓度可以基于指示scr包括太低的nh3的量而不能充分地处理nox的排气流中的nh3的浓度。因此，如果nh3浓度小于阈值nh3浓度，则期望尿素喷射。因此，如果nh3浓度大于阈值nh3浓度，则不期望尿素喷射。

另外地或可替代地，基于scr装置的上游的进料气体nox浓度和scr装置的下游的排气nox浓度之间的比较，期望尿素喷射。作为用于第一scr装置的示例，基于当前发动机操作参数估计进料气体nox浓度，并且排气nox浓度由上游传感器216测量。如果排气nox浓度不小于进料气体nox浓度达第一阈值量(例如，50％或更少)，则第一scr装置上的氨存储小于期望的量，并且需要喷射。换句话讲，如果scr装置的下游的nox浓度大于阈值nox浓度，则scr装置正发射太多nox并需要喷射。阈值nox浓度可以基于scr装置的上游的nox量。以这种方式，如果阈值nox浓度是80％，则需要喷射的scr装置正减少流过其中的小于20％的nox。在不偏离本公开的范围的情况下，阈值nox浓度可以基本上等于其他百分比。

因此，第一scr装置和第二scr装置分别包括第一nox浓度阈值和第二nox浓度阈值。如果来自于所述scr装置中的任一个的nox输出大于其相应阈值，则该scr装置需要喷射。例如，如果来自于第二scr装置的nox输出大于第二nox浓度阈值，则nox输出太高且第二scr装置需要喷射。此外，经由通过上述阈值obd监控，高nox输出不有助于催化劣化。将理解的是，第一scr装置和第二scr装置可以单独地(例如，第一scr装置nox输出小于第一nox浓度阈值，并且第二scr装置nox输出大于第二nox浓度阈值)或共同地需要喷射。

在任何速率下，如果不期望尿素喷射，则方法400前进到422，以维持当前发动机操作参数并且不将还原剂喷射到排气流中。如果期望还原剂喷射，则方法400前进到424，以确定尿素喷射条件。

喷射条件可以包括喷射压力、喷射体积和发动机操作调整中的一个或多个。作为示例，喷射体积可以基于scr装置的下游感测的nox和nox浓度阈值之间的差增大。例如，随着来自于第一scr装置的nox输出和第一nox浓度阈值之间的差增大，喷射体积和/或量对应地增大。作为另一个示例，如果第二scr装置需要喷射且第一scr装置不需要喷射或者如果第二scr装置需要比第一scr装置更大的喷射量，则喷射压力可以增大。在一个示例中，如果第一scr装置类似于图3c的实施例340，则增大的压力可以促进还原剂流到第一scr装置的流通部分，使得较大量的还原剂达到第二scr装置。增大的压力可以调整还原剂到排气通道的径向分布，其中与较低喷射压力相比，较大量的还原剂流动到排气通道的外径向区域。另外地或可替代地，可以调整排气质量流量，以调整喷射条件(例如，更多排气质量流量可以促进尿素流到第二scr装置)。例如，增加排气质量流量可以促进到排气通道的外径向区域的还原剂分布。然而，在一个示例中，可以根据驾驶员需求仅调整排气质量流量和其他发动机操作参数。此外，当尿素喷射在发动机空转期间发生时，可以调整发动机操作参数。

在426处，方法400包括将还原剂喷射到第一scr装置的上游的排气通道。尿素与排气混合并分解成nh3。nh3和排气可以流过第一scr装置和第二scr装置，其中nh3可以被存储。

因此，一种排气系统包括：排气通道；沿排气通道串联的第一scr装置和第二scr装置，所述第一scr装置位于相对于排气流的方向的第二scr装置的上游；位于第一scr装置的上游的还原剂喷射器；和将指令存储在非临时性存储器中的控制器，当执行时所述指令使控制器响应于在第一scr装置或第二scr装置的下游的nox浓度小于阈值nox浓度，调整喷射压力和发动机操作参数。

第一scr装置包括用于测量第一nox浓度的第一传感器，第二scr装置包括用于测量第二nox浓度的第二传感器，并且其中第一nox浓度和第二nox浓度分别与第一nox浓度阈值和第二nox浓度阈值比较。该方法包括基于所测量的nox值超过nox浓度阈值进行喷射。还原剂喷射器是尿素喷射器，其经定位以将尿素喷射到第一scr装置的上游的排气通道中。第一传感器延伸到排气通道的中心轴线并在第一scr装置的催化区域的下游直接测量排气。

控制器还包括用于在喷射之后的阈值持续时间的完成时启动诊断例程的指令。该诊断例程包括功能车载监控和阈值车载监控，其中功能车载监控基于第一scr装置包括第一阈值催化活性量，并且其中阈值车载监控基于第二scr装置包括第二阈值催化活性量，并且其中第二阈值催化活性量大于第一阈值催化活性量。

第一scr装置包括与第一scr装置的涂布有scr涂层的部分流体分离的流通区域，并且其中第二scr装置被完全地涂布有scr涂层并且不包括流通区域。

现在转向图5，示出了可以与排气系统200类似地使用的排气系统500。因此，前面介绍的部件在随后的附图中类似地编号。然而，排气系统500可以不同于排气系统200，因为排气系统500利用图3c中所示的第一scr装置210的第三实施例340，以及位于与第一scr装置210邻近的出口椎体242中的第一传感器512和第二传感器514。

第一传感器512和第二传感器514接近第一scr装置210的出口240定位。孔、焊缝、粘合剂、熔融和/或其他联接元件可以用于将第一传感器512和第二传感器514物理地联接到出口椎体242。第一传感器512被物理地联接到排气通道202的下部分。第二传感器514被物理地联接到排气通道202的上部分。具体地，第一传感器512延伸到排气通道202中只到水平轴线295。同时，第二传感器514延伸到排气通道202中只到流通通道346。因此，第一传感器512直接地位于催化剂区域344的下游，并且第二传感器514直接地位于流通通道346的下游。如上所述，流通通道346是环形的并位于排气通道202的排气管和催化剂区域344之间。通过这样做，相比第一传感器512，第二传感器514可以测量更大的还原剂泄漏(例如，nh3泄漏)量。将理解的是，在不偏离本公开的范围的情况下，第一传感器512和第二传感器514可以以不同长度延伸。例如，第一传感器512可以在仍然直接在催化剂区域344的下游的同时以低于水平轴线295的长度延伸。

也就是说，第一传感器512直接地位于第一scr装置210的更催化密集部分的下游。因此，催化剂区域344包括比流通区域346更大的催化剂涂层量。因此，相比流过催化剂区域344的还原剂量，更大的还原剂量可以流过流通通道346。以这种方式，第二传感器514可以测量比第一传感器512更大的在第一scr装置210处的穿过排气通道202的还原剂泄漏量。第一传感器512和第二传感器514沿共同平面但在来自于水平轴线295(例如，中心纵向轴线)的不同径向位置处定位。在一个示例中，第一传感器512比第二传感器514更接近水平轴线295。

在一个示例中，第一传感器512和第二传感器514是nox传感器。另外地或可替代地，第一传感器512和第二传感器514可以包括其他功能，诸如测量温度、质量流率等。因此，第一传感器512和第二传感器514可以执行与相对于图2在上面所述的上游传感器216类似的测量和功能。

传感器的操作可以基于各种发动机和/或喷射操作参数进行调整。在一个示例中，第一传感器被停用或监控在nox外部的参数(例如，排气温度)，并且第二传感器在经配置将还原剂输送到第一scr装置的低压力喷射期间感测nox。因此，第二传感器可以监控流动到第一scr装置210的外区域的喷射量。因此，来自于第二传感器的反馈可以用于调整喷射条件。例如，如果第二传感器感测到太高的还原剂量，则喷射压力可以被进一步减小，或者排气流可以减少。

在一个示例中，相对于图6在下面描述的方法包括使发动机排气顺序地流动穿过第一scr装置和第二scr装置，所述第一scr装置具有带有较少催化涂层或无催化涂层的流通区域，在所述scr装置之间的共同纵向通道位置处，但是在来自于通道的中心纵向轴线的不同径向位置处用第一nox传感器和第二nox传感器感测，并响应于第一nox传感器和第二nox传感器调整还原剂喷射压力或量。另外地或可替代地，第一传感器比第二传感器更接近中心纵向轴线，并且其中第一scr装置的中心区域被涂布且第一scr装置的外区域未被涂布，并且其中第三传感器在第二scr装置的下游与中心纵向轴线径向地间隔开。另外地或可替代地，在较高喷射压力期间，第一传感器测量nox，第二传感器测量排气温度，在较低喷射压力期间，第一传感器测量排气温度并且第二传感器测量nox，并且在中等喷射压力期间，第一传感器和第二传感器都测量nox。此外，第三传感器在较高喷射压力和中等喷射压力期间测量nox。另外地或可替代地，第一传感器活性、第二传感器活性和第三传感器活性还可以依赖于排气流率。

在可替代的实施例中，第一传感器、第二传感器和第三传感器都在发动机和喷射器操作参数的范围期间连续活跃。在一个示例中，传感器用于连续地更新nh3存储模型。第二scr装置上的nh3存储可以基于经由第一传感器和第二传感器在第一scr装置和第二scr装置之间测量的nox和nh3浓度来估计。在第二scr装置的下游的第三传感器可以通过测量在第二scr装置的下游的nox和nh3浓度调整nh3存储模型。在一个示例中，nh3存储模型可以估计第二scr催化剂，以存储穿过第一scr装置泄露的50％nh3，并处理流过第一scr装置的95％nox。然而，实际存储和处理量经由第三传感器测量，所述第三传感器可以检测穿过第二scr装置的60％nh3泄漏(因此，存储穿过第一scr装置泄露的仅40％nh3)。因此，氨存储模型可以被调整，由此氨存储模型可以请求较少的10％还原剂在随后尿素喷射中被喷射。

相对于图4，在第一传感器512和第二传感器514之间的比较可以用于在第一scr装置210上执行功能obd监控。例如，如果第一传感器512和第二传感器514两者示出类似的nox和nh3浓度，则第一scr装置210可以使功能obd监控故障，指示第一scr装置210可以被劣化(例如，几乎无催化活性)。

现在转向图6，示出了用于基于图5的排气系统500调整还原剂喷射的方法600。因此，图5的第一scr装置210、第二scr装置220、第一传感器512、第二传感器514和第三传感器226可以在下面的描述中使用。然而，方法600也可以应用于图2的排气系统200。在方法600的示例中还原剂是尿素，并且尿素喷射可以基于第一scr装置和第二scr装置尿素需求和当前发动机操作参数进行调整，如将在下面描述。

方法600在602处开始，在602处方法600包括确定、估计和/或测量当前发动机操作参数。当前发动机操作参数可以包括发动机负载、发动机温度、环境温度、质量排气流量、质量进气空气流量、尿素贮存器中的尿素负载、第一scr装置温度、第二scr装置温度和空气/燃料比中的一个或多个。

在604处，方法600包括确定阈值持续时间是否已经消逝。如上所述，阈值持续时间基于在用于尿素的尿素喷射的完成之后穿过以流动到与第一scr装置邻近的第一传感器和第二传感器需要的时间量。另外地或可替代地，第二阈值持续时间可以基于在用于尿素的尿素喷射的完成之后穿过以流动到与第二scr装置邻近的传感器需要的时间量。因此，第二阈值持续时间长于阈值持续时间。此外，在激活第二scr装置的下游的传感器之前，可以激活第一传感器和第二传感器。在其中，第二scr装置的下游的传感器(例如，传感器226)是指第三传感器。然而，在方法600的当前示例中，阈值持续时间应用于第一传感器、第二传感器和第三传感器。如果阈值持续时间尚未通过，则该方法前进到606，以维持当前发动机操作参数，并且不激活第一传感器、第二传感器和第三传感器测量排气流中的nox和/或nh3。

如果阈值持续时间已经消逝，则方法600前进到608，以确定是否期望喷射。因此，第一传感器、第二传感器和第三传感器被激活并监控nox是否大于nox浓度阈值。在一个示例中，步骤608可以基本上与上述的图4的步骤420完全相同，其中第一scr装置包括第一nox浓度阈值，并且第二scr装置包括第二nox浓度阈值。如果不期望喷射，则方法600前进到606并维持当前发动机操作参数且不喷射尿素。以这种方式，第一scr装置和第二scr装置用尿素充分饱和。然而，如果期望喷射，则方法600前进到610，以确定第一scr装置和第二scr装置两者是否期望喷射。

如果第一scr装置和第二scr装置两者需要尿素喷射，则方法600前进到611，以确定喷射量。因此，由第一传感器测量的nox超过第一nox浓度阈值，并且由第三传感器测量的nox超过第二nox浓度阈值。计算所测量的nox值和相应阈值之间的差，其中所述喷射基于所述差之和。这可以减少尿素浪费，从而降低车辆操作成本。

另外地或可替代地，所述喷射量可以基于经由第一传感器、第二传感器和第三传感器从反馈确定的氨存储模型。如上所述，氨存储模型可以基于发动机工况跟踪nh3的消耗。例如，当发动机温度大于阈值发动机温度时，可以消耗更多nh3，其中发动机nox输出增加。因此，氨存储模型可以通过跟踪在前述喷射之后的nh3消耗预测存储在scr装置上的nh3量。另外地或可替代地，在一些示例中，如果氨存储模型确定scr装置上的nh3存储小于阈值存储(例如，小于50％负载的存储)，则可以启动喷射。

在612处，方法600包括调整发动机操作参数。如上所述，尿素喷射器是在第一scr装置的上游。因此，可以改变条件，以促进尿素流到第一scr装置和第二scr装置。在一个示例中，可以调整egr流率，以调整质量排气流率，从而改变喷射模式。作为示例，减小egr流率增大质量排气流率，导致减少的层流。相比于流动到第一scr装置的尿素量，这可以允许更多的尿素流动到第二scr装置。以这种方式，发动机操作参数可以基于由第一scr装置和第二scr装置中的每个期望的尿素量进行调整。在一些示例中，当调整发动机操作参数不可以是可能的时，步骤612可以从方法600省略或跳过。例如，满足驾驶员需求可以取代调整发动机操作参数，如将在下面描述。

所述调整响应于来自于第一传感器、第二传感器和第三传感器中的一个或多个的反馈。例如，如果喷射适于以相等地喷射到第一scr装置和第二scr装置二者，则喷射量和在第二传感器处感测的nox之间的差指示朝向第一scr装置流动的nh3量。换句话讲，第二传感器测量流过第一scr装置的旁路区域朝向第二scr装置的nh3量，并且在第二传感器处的nh3和喷射量之间的差对应于流动到第一scr装置的nh3量。如果太多nh3正绕过第一scr装置，则可以减小喷射压力或者可以增大喷射量。

在614处，方法600包括在中等压力下喷射尿素，其中中等压力大于较低阈值压力并小于较高阈值压力。通过在中等压力下喷射，基本上相等的尿素量可以流动到排气通道的外区域或中心区域。因此，中心区域中的尿素可以流动到第一scr装置的催化区域并且被存储在其上。外区域中的尿素流过第一scr装置的流通区域朝向第二scr装置，其中nh3被存储在其上。在一个示例中，中等压力可以是包括较低中等压力和较高中等压力的中等压力。因此，中等压力可以基于第一scr装置和第二scr装置的负总数(negativecount)进行调整。例如，如果第一scr装置包括比第二scr装置更多的负总数，则喷射压力可以被调整到较低中等压力，以将较大的尿素量引导至第一scr装置。因此，如果第二scr装置包括比第一scr装置更多的负总数，则喷射压力可以被调整到较高中等压力，以将较大的尿素量引导至第二scr装置。

另外地或可替代地，在一些示例中，第一scr装置和第二scr装置的喷射量可以基于通过第一scr装置和第二scr装置的nox泄漏的大小大于阈值泄漏进行确定。阈值泄漏基于最大可允许nox量，以根据排放标准流动到环境大气。因此，随着所述大小增大(例如，更多nox泄漏)，则喷射量可以增大。因此，随着所述大小减小(例如，更少nox泄漏)，则喷射量减小。

另外地或可替代地，在中等喷射压力期间，第一nox传感器、第二nox传感器和第三nox传感器被激活，以提供喷射反馈。例如，在中等喷射压力期间，所述喷射经配置以使尿素流动到第一scr装置和第二scr装置两者。因此，如果不充分的nh3泄漏经由第一传感器测量，其可以由测量nox增加的第一传感器感测，则减小所述喷射压力。可替代地，如果不充分的nh3泄漏经由第二传感器和/或第三传感器测量，其可以由不测量与预期的nox增加类似的nox增加的第二传感器或第三传感器感测，则增大所述喷射压力。所述预期的nox增加基于发动机操作参数和喷射条件的组合。最后，如果不充分的nh3泄漏经由第一传感器、第二传感器和第三传感器测量，则增加所述喷射持续时间和/或量。

另外地或可替代地，在一些实施例中，仅第一传感器和第三传感器响应于中等喷射压力被激活。因此，第二传感器被停用，并且来自于第二传感器的反馈可以基于来自于第三传感器的反馈来估计。例如，来自于第二传感器的反馈基于由第三传感器测量的nh3泄漏与由第二scr装置需要的nh3量结合来估计。这可以提供一种用于估计通过第一scr装置的流通通道的nh3泄漏的方法。通过这样做，可以增加燃料效率。

在616处，方法600包括终止喷射。这包括禁用喷射器的致动器，以不再从尿素贮存器提取尿素。在喷射终止之后，计数器可以开始测量时间，以确定是否已经经过阈值持续时间。

返回到610，如果第一scr装置和第二scr装置都不期望喷射，则方法600前进到618，以确定第一scr装置是否期望喷射。在一个示例中，如果第一scr温度低于阈值温度且第一scr的nh3质量小于阈值质量，则第一scr期望喷射。该nh3质量可以基于如上所述的nox泄漏和/或nh3泄漏来估计。因此，如果第二scr装置的nh3质量大于阈值质量，则第二scr装置不可以期望喷射。阈值温度基于nh3被氧化的温度。因此，如果第一scr温度低于阈值温度，则nh3不可以由第一scr装置浪费地氧化。

如果第一scr装置确实期望喷射，则方法600前进到619，以确定用于第一scr装置的喷射量。如上所述，该喷射量基于与第一scr装置相关联的负总数的数量。通过这样做，当确定仅用于第一scr装置的喷射量时，不考虑关于第二scr装置的负总数的数量。该喷射量随着负总数的数量增大而增大，并且随着负总数的数量减小而减小。所述喷射量可以可替代地基于通过仅第一scr装置的nox泄漏，如在611处在上面描述。该nox泄漏可以通过计算由第一传感器测量的nox和由第二传感器测量的nox之间的差进行计算。因此，在由第一传感器测量的nox和由第二传感器测量的nox之间的差基本上等于nox泄漏。将理解的是，由第一传感器测量的nox量小于由第二传感器测量的nox量。

在620处，方法600包括与驾驶员需求结合调整发动机操作参数。如上所述，在一个示例中，只要驾驶员需求满足，就调整发动机操作参数。可替代地，发动机操作参数可以被调整使得驾驶员需求不再满足。这可以发生，以阻止未来发动机工况无法满足驾驶员需求。例如，如果发动机工况未被调整并且尿素未在需要的条件下进行喷射，则可以减小scr装置的效率。由于不适当地减少scr装置，这可以导致未来有目的地减少发动机动力输出，以减少排放。因此，该方法不可以在喷射条件期间满足驾驶员需求，以阻止未来驾驶事件未满足驾驶员需求和/或scr装置的劣化。

在一个示例中，在用于第一scr装置的喷射条件期间对发动机操作参数的调整可以包括增加egr流、减少进气空气流、减小排气流率、提前火花和提前燃料喷射中的一个或多个。因此，质量排气流可以被减少，以促进通过排气通道的更多薄片状排气流。这可以引导尿素喷射朝向催化区域(例如，包含具有催化元素的scr涂层的区域)，使得相比于如果不进行发动机调整，第一scr装置可以存储更多的尿素。

在622处，方法600包括在较低阈值压力下喷射尿素，其基于经配置以将尿素朝向排气通道的中心引导的喷射的压力。调整发动机操作参数和喷射压力可以改变进入排气通道的5％至30％尿素的流动路径。在一个示例中，调整发动机操作参数和喷射压力改变进入排气通道的多达20％尿素的流动路径。因而，较低阈值压力低于以上在614处所述的中等压力。以这种方式，较低阈值压力引导大多数尿素，以朝向与第一scr装置的催化区域对应的排气通道的中心区域流动。在一个示例中，喷射压力随着排气流率增大而减小，以进一步促进层流。

在一个示例中，由于较低喷射压力，对于类似喷射体积，在622处的喷射可以长于在614处的喷射。然而，当在622处的喷射仅喷射尿素用于第一scr装置时，由于在614处的喷射喷射尿素用于第一scr装置和第二scr装置，喷射的持续时间可以在一些示例中相等的。方法600前进到616，以终止喷射，如上所述。

在一些实施例中，在较低喷射压力(例如，喷射压力小于较低阈值压力)期间，仅激活第一传感器。另外地或可替代地，第二传感器和/或第三传感器也被激活。在一个示例中，如果喷射压力小于较低阈值压力并且排气质量流率是低的，则仅第一传感器被激活。以这种方式，第二传感器和第三传感器被停用，并且存储能量。然而，如果排气质量流率高于低流率，则第二传感器和第三传感器可以在较低喷射压力期间被激活。以这种方式，较低喷射压力可以较少能够将nh3引导至排气通道的中心区域，并且第二传感器和第三传感器可以提供关于还原剂喷射的偏离的反馈。例如，较高的排气质量流率可以导致增加的nh3流到排气通道的外区域，并且因此，第二传感器和/或第三传感器可以感测增加的nh3流，并且来自于传感器的反馈可以导致增加的喷射量和/或喷射持续时间。

在一个示例中，基于由第一传感器512直接地在第一scr装置的下游测量的nh3浓度和第一阈值nh3浓度之间的差，调整要喷射的尿素的体积，所述第一阈值nh3浓度可以基于与第一scr装置上的scr涂层量相关的所期望的nh3浓度进行计算。例如，如果scr涂层量增加，则由于增加的第一scr装置存储更多nh3的能力，所期望的nh3浓度也增加。因此，随着所述差增加(例如，排气中更少的nh3)，所喷射的尿素的体积也可以增加。此外，针对第一scr装置计算的差可以被添加到针对第二scr装置计算的差，这可以进一步改变要喷射的尿素的体积。

返回到618，如果方法600确定第一scr装置不期望尿素喷射，则该方法前进到624，在624处第二scr装置期望尿素喷射。在一些示例中，基于第一scr装置的温度大于阈值温度和在第一scr装置的下游测量的nh3浓度大于第一阈值nh3浓度中的一个或多个，第一scr装置不期望尿素喷射。在一个示例中，阈值温度基于能够氧化所存储的nh3从而降低第一scr装置的nh3效率的第一scr装置的温度。阈值nh3浓度基于由第一传感器(如，图5的第一传感器512)直接地在第一scr装置的催化区域的下游测量的nh3浓度太低而不能处理充分的nox量。因此，当在排气中测量的nh3浓度大于第一阈值浓度，方法600确定第一scr装置具有充分的nh3量存储在其中。

当由在尿素喷射的外部的图5的第三传感器226测量的nh3浓度小于第二阈值nh3浓度时，第二scr装置期望喷射。在一些示例中，第二阈值nh3浓度基本上等于第一阈值nh3浓度。在其他示例中，由于不同量的scr涂层被应用于第一scr装置和第二scr装置，阈值可以是不相等的。例如，如果第一scr装置包括75％scr涂层，并且第二scr装置包括50％scr涂层，则第一阈值nh3浓度大于第二阈值nh3浓度达25％。

在625处，方法600确定用于第二scr装置的喷射量。这可以基于用于第二scr装置的负总数的数量。因此，不考虑与第一scr装置相关联的负总数的数量。可替代地，喷射量可以是基于通过第二scr装置的nox泄漏。在一个示例中，nox泄漏通过比较由第二传感器测量的nox量和由第三传感器测量的nox量确定，其中在传感器处测量的nox量之间的差基本上等于nox泄漏。将理解的是，由第三传感器测量的nox量小于由第二传感器测量的nox量。

在626处，方法600包括调整发动机操作参数。在一个示例中，调整发动机操作参数包括减少egr流、增加质量进气流量、增大后喷射压力(例如，在第一燃料喷射之后的燃料喷射)、增大排气流率和延迟火花中的一个或多个。因此，调整可以增加扰乱和/或质量排气流量，导致减少的层流并促进排气流到排气通道的外区域。

在628处，方法600包括在大于中等压力和较低阈值压力的较高阈值压力下喷射尿素。因此，进入排气通道的雾化尿素的速度增大，进一步减少排气和尿素的层流，导致远离第一scr装置的催化部分朝向排气通道的外区域流动的尿素量增加。如上所述，到与第一scr装置的流通通道对应的排气通道的外区域的尿素流动可以通过增大喷射压力被增加高达20％。作为示例，随着排气流率减小，喷射压力增大。方法600前进到616，以终止喷射。

另外地或可替代地，在一些示例中，尿素喷射在阈值持续时间之后终止之后，该方法可以包括监控排气条件。在一个示例中，在尿素喷射之后的排气条件可以提供关于先前喷射的效能的反馈。例如，如果制约(condition)输送到第二scr装置的尿素喷射，则第一传感器512、第二传感器514和传感器226可以监控尿素到达第二scr装置的能力。例如，如果第一传感器512在由第二传感器514测量的阈值尿素范围内测量nh3量，则用于仅第二scr装置的未来尿素喷射可以包括进一步促进到第二scr装置的尿素流动的进一步调整。然而，如果传感器226测量nh3浓度大于或等于第二阈值nh3浓度，则用于仅第二scr装置的喷射可以被确定为成功的，并且如果可能，用于仅第二scr装置的未来喷射的类似条件可以被使用。

因此，方法600示出了经配置以将还原剂引导至第一scr装置、第二scr装置或它们的组合的三个不同喷射条件。在一个示例中，在其中仅第一scr装置需要还原剂的第一条件期间，仅第一传感器被激活，并且第二传感器和第三传感器被停用。在其中仅第二scr装置需要还原剂的第二条件期间，仅第二传感器和第三传感器被激活并且第一传感器被停用。最后，在其中第一scr装置和第二scr装置两者需要还原剂的第三条件期间，第一传感器、第二传感器和第三传感器被激活。

另外地或可替代地，在一些实施例中，传感器的激活和停用可以取决于排气流率。例如，在大于上阈值流率(例如，10g/s)的较高排气流率期间，第二传感器和第三传感器被激活。因此，在具有较高排气流率的第一条件期间，第一传感器、第二传感器和第三传感器被激活。可替代地，在小于下阈值流率(例如，2g/s)的较低排气流率期间，第一传感器被激活。因此，在具有较低排气流率的第二条件期间，第一传感器、第二传感器和第三传感器被激活。以这种方式，第一传感器、第二传感器和第三传感器可以独立于第一条件、第二条件和第三条件被激活。

以这种方式，一种方法包括调整定位在排气通道中的第一scr装置的上游的还原剂喷射器的压力，其中响应于scr温度，该压力改变排气通道中的还原剂分布，其中第二scr装置布置在第一scr装置的下游。第一scr装置和第二scr装置被部分地涂布有scr涂层，其中第一scr装置沿其中心核心被涂布。第一scr装置的外区域不包括scr涂层，从而允许排气流过其中，而不与催化元素反应。通过这样做，nh3不被存储在第一scr装置的外区域中。当第一scr装置的scr温度大于阈值温度时且当在第二scr装置的下游测量的nh3浓度小于第二阈值nh3浓度时，还原剂喷射器的压力是高的。可替代地，当第一scr装置的scr温度小于阈值温度，在第一scr装置的下游测量的nh3浓度小于第一阈值nh3浓度，且在第二scr装置的下游的nh3浓度大于第二阈值nh3浓度时，还原剂喷射器的压力是低的。

在可替代的实施例中，该方法包括监控通过第一scr装置和第二scr装置的nh3泄漏，所述第一scr装置位于第二scr装置的上游，针对第一scr装置和第二scr装置计算在nh3泄漏和阈值nh3浓度之间的差，将与所计算的差对应的尿素量输送到第一scr装置和第二scr装置，以及调整与所计算的差对应的尿素喷射的压力，其中尿素喷射器位于第一scr装置的上游。该尿素喷射器是在排气通道中的唯一尿素喷射器。随着所述差增大，尿素量增大。当针对第二scr装置计算的差大于针对第一scr装置计算的差时，尿素喷射的压力增大。相比第二scr装置，第一scr装置存储更大量的nh3。

因此，第一scr装置包括位于中心区域的下游的第一传感器和位于外区域的下游的第二传感器。第一传感器经配置以测量通过第一scr装置的催化区域的nh3和nox泄漏。第二传感器经配置以测量通过外区域的nh3和nox流动。第一传感器的值和第二传感器的值可以比较，以基于功能obd监控确定第一scr装置是否劣化。可替代地，第二传感器可以被省略，并且来自于第一传感器的反馈可以用于估计第一scr装置的条件以及到第二scr装置的排气流中的nox和nh3的浓度。

第二scr装置包括位于第二scr装置的下游的第三传感器。第三传感器经配置以测量通过第二scr装置的nh3和nox泄漏。来自于第三传感器的反馈可以与来自于第一传感器和第二传感器的反馈比较，以确定第二scr装置是否满足阈值obd监控。例如，阈值obd监控可以基于所估计的从第二scr装置的上游到第二scr装置的下游的nox浓度的变化。因此，所估计的变化可以随着由第一传感器和/或第二传感器测量的nox泄漏增加而增加。以这种方式，如果由第三传感器测量的nox泄漏太高，则第二scr装置不充分地减少nox且小于阈值obd监控。

现在转向图7，示出了说明用于包括沿排气通道串联的两个scr装置的排气系统的示例结果的操作顺序700。在一个示例中，操作顺序700示出了用于用图6中所述的方法操作的图5的排气系统500的示例结果。线702表示第一传感器nox浓度，虚线704表示第一nox浓度阈值，线706表示第二传感器nox浓度，线708表示第三传感器nox浓度，虚线710表示第二nox浓度阈值，线712表示第一scr装置温度，虚线714表示阈值温度，线716表示喷射压力，并且线718表示喷射量。当尿素喷射器正在喷射尿素时，仅线716和线718是可见的。第一传感器、第二传感器和第三传感器分别对应于图5的第一传感器512、第二传感器514和第三传感器226。为了说明的目的，第一传感器、第二传感器和第三传感器经示出在尿素喷射期间并在尿素喷射外部操作。然而，将理解的是，所述传感器可以在尿素喷射之后的阈值持续时间之后被激活，如上所述的。因此，虚线703、虚线707和虚线709已经被分别叠加到第一传感器曲线、第二传感器曲线和第三传感器曲线上，以指示所述传感器的实时激活/停用，其中当传感器被激活以如上所述基于喷射压力、喷射量和/或排气流率提供nox信息时，所述传感器仅在图6的方法中使用。另外地或可替代地，传感器可以是连续活跃的，以提供关于氨存储等其他事情的信息，如上所述。每个曲线的水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧到图的右侧增大。

在t1之前，开始发动机启动，其中发动机启动是冷启动。因此，发动机温度小于环境温度。因此，第一scr温度在相对低的温度下低于阈值温度，如分别由线712和线714所示。随着冷启动进行，由于第一scr装置靠近排气歧管，第一scr温度朝向阈值温度增大。虽然未示出，但是由于第二scr装置比第一scr装置更远离排气歧管，第二scr装置的温度不与第一scr装置一样快速地增大。第二传感器nox是相对低的，如由线706所示。第二传感器nox对应于发动机nox输出(例如，进料气体nox浓度)。此外，第一传感器nox朝向第一nox浓度阈值增大，如分别由线702和线704所示。当第一传感器nox大于第一nox阈值时，则第一scr装置nh3负载小于第一阈值负载并需要喷射。以这种方式，第一scr装置nh3负载不足以将nox处理到小于或等于第一传感器nox阈值的量。将理解的是，由于由nox传感器经历的交叉参考，第一传感器nox还可以测量流过第一scr装置的nh3。因此，当nh3正通过第一scr装置泄漏时，第一传感器nox大于进料气体nox。第三传感器nox小于第二nox浓度阈值，如分别由线708和线710所示。因此，第二scr装置被充分地负载有nh3，并充分地将nox排放处理到小于第二nox浓度阈值的量。因此，当第三传感器nox大于第二nox浓度阈值时，第二scr装置的nh3负载小于第二阈值负载，并且第二scr装置需要喷射。由于没有任何scr装置需要喷射(例如，nox输出都小于相应的nox阈值)，喷射压力和喷射量是零且喷射不在发生，如分别由线716和线718所示。第一传感器、第二传感器和第三传感器被激活(例如，开启)，如分别由线703、线707和线709所示。

在t1处，第一传感器nox大于第一nox浓度阈值，指示第一scr装置nh3负载小于第一阈值负载。因此，喷射被激活，喷射压力增大到相对低的压力，并且喷射量增大到在高量和低量之间的量。第二传感器nox和第三传感器nox保持相对恒定。具体地，第三传感器nox保持低于第二nox浓度阈值。第一scr温度继续朝向阈值温度增大。响应于喷射被激活，第一传感器、第二传感器和第三传感器被停用。将理解的是，第一传感器、第二传感器和第三传感器在喷射期间保持激活，但是监控不同的参数。例如，在喷射期间，传感器可以监控排气温度而不是nox值。

在t1之后且在t2之前，尿素喷射继续。喷射压力保持基本上低的。第一传感器nox朝向第一nox浓度阈值减小，指示来自于第一scr装置的nox输出正在减少。由于喷射压力相对低，第二传感器nox稍微地增加，而不管喷射量在高量和低量之间。这可以是由于小量的nh3朝向排气通道的外区域流动，而大多数nh3流动到包括scr涂层的第一scr装置的中心核心。也就是说，仅小部分的尿素喷射朝向第二传感器流动，其中第二传感器可以用进料气体nox交叉参考喷射。第三传感器nox也可以稍微地增加，以对应于由第二传感器流动并从第一scr装置泄漏的nh3量。然而，此nh3不可以由第二scr装置存储，并且可以被引导至环境大气。然而，将理解的是，所喷射的大多数nh3流过第一scr装置的催化部分并被存储在第一scr装置的催化部分上。随着发动机操作温度增大，第一scr装置的温度继续增大。在一个示例中，发动机负载可以正在朝向高发动机负载增大。以这种方式，操作顺序700可以以图表绘出从发动机启动到在较高发动机负载下的发动机操作的条件。第一传感器、第二传感器和第三传感器被停用。

在t2处，第一传感器nox小于第一nox浓度阈值，指示第一scr装置nh3负载大于第一阈值(例如，负载的95％)。因此，第一scr装置用nh3饱和并且可以充分地处理nox。作为响应，尿素喷射被终止，喷射量减小到0，并且喷射压力减小到零。因此，第二传感器nox朝向进料气体nox量减小。随着第三传感器nh3负载被消耗，第三传感器nox开始朝向第二nox浓度阈值增大。第一传感器、第二传感器和第三传感器被停用。

在t2之后和在t3之前，第一传感器nox保持基本上恒定低于第一nox浓度阈值。随着nh3从排气清理，第二传感器nox减小并基本上等于进料气体nox浓度。如上所述，阈值持续时间对应于冲洗nh3的排气需要的持续时间。在一个示例中，阈值持续时间由在线t2和线703、线705或线707之间的距离以图形方式表示。如图所示，对于第一传感器、第二传感器和第三传感器中的每个，阈值持续时间基本上是相等的。以这种方式，当第一传感器、第二传感器和第三传感器被激活时，第二传感器nox基本上等于进料气体nox，并且nh3不再在第二传感器处交叉参考。第三传感器nh3朝向第二nox浓度阈值增大。第一scr温度继续朝向阈值温度增大。尿素喷射保持被停用。

在t3处，第三传感器nox浓度大于第二nox浓度阈值，指示第二scr装置的喷射需求。因此，第二scr装置nh3负载小于第二阈值，并且来自于第二scr装置的nox输出大于期望的量。喷射量在高量和低量之间，类似于在t1和t2之间的喷射。然而，喷射压力是相对高的，从而允许喷射被径向地分布到排气通道的外径向区域。换句话讲，高尿素速度可以促进到与第一scr装置的流通区域对应的排气通道的外区域的尿素流动。因此，第一传感器nox保持基本上恒定，并且第二传感器nox开始增加。因此，第二传感器反馈包括来自于作为nox测量的喷射的进料气体nox和nh3之和。虽然用于第一scr装置和第二scr装置的喷射量经示出基本上相等，但是将理解的是，由于第二scr装置包括比第一scr装置更多的scr涂层，所以用于第二scr装置的喷射量可以大于用于第一scr装置的喷射量。第一scr装置温度继续增大高于阈值温度。第一传感器、第二传感器和第三传感器被停用。

在一个示例中，在t3期间，由于第一scr装置温度大于阈值温度，喷射不可以被提供至第一scr装置。也就是说，如果当第一scr装置温度大于阈值温度时，第一scr装置需要喷射，则喷射不可以被激活或者经调整以将nh3引导至第一scr装置。这是由于第一scr装置太热，这可以导致nh3氧化。

在t3之后和在t4之前，喷射压力保持高的并且因此，第二传感器nox朝向相对高的量增加，并且第三传感器nox朝向第二nox浓度阈值减小。由于与对应于第一scr装置的催化区域的中心区域相比大多数尿素流动到排气通道的外区域，第一传感器nox保持基本上恒定。在一些示例中，随着少量的还原剂朝向排气通道的中心区域流动，第一传感器nox可以稍微地增加。以这种方式，喷射对应于仅用于第二scr装置的喷射，并且喷射量保持在高量和低量之间。第一scr温度保持基本上恒定。在一些示例中，喷射可以稍微地降低第一scr装置的温度。第一传感器、第二传感器和第三传感器被停用。

在t4处，响应于第三传感器nox稍微地低于第二nox浓度阈值，终止喷射，喷射量减小到零，并且喷射压力减小到零。因此，第二scr装置正在充分地处理nox，并且其nh3负载大于第二阈值。第一传感器nox保持基本上恒定并低于第一nox浓度阈值。第一scr温度保持基本上恒定。第一传感器、第二传感器和第三传感器被停用。

在t4之后和在t5之前，第二传感器nox朝向进料气体nox浓度减小。第三传感器nox减小至小于第二nox浓度阈值的量。第一传感器nox保持基本上恒定。因此，第一scr装置和第二scr装置充分地用nh3饱和，并且不需要喷射。第一scr装置温度保持基本上恒定，并且喷射器保持被停用，导致喷射压力和量保持处于零。第一传感器、第二传感器和第三传感器在阈值持续时间之后被激活。

在t5处，由于喷射器关闭，第二传感器nox保持基本上恒定。随着nh3由于处理nox而被消耗，第一传感器nox和第三传感器nox开始分别朝向第一nox浓度阈值和第二nox浓度阈值增加。此外，第一scr温度开始朝向阈值温度减小。喷射压力和量保持处于零。第一传感器、第二传感器和第三传感器保持活跃。

在t5之后和在t6之前，第一传感器nox测量和第三传感器nox测量继续增加。第一scr温度继续朝向阈值温度减小。第二传感器nox保持基本上恒定。喷射保持停用。喷射压力和量保持处于零。第一传感器、第二传感器和第三传感器保持活跃。

在t6处，第一传感器nox大于第一nox浓度阈值，并且第三传感器nox大于第二nox浓度阈值。第二传感器nox基本上是恒定的。此外，第一scr温度基本上等于阈值温度。因此，喷射器被启动且喷射压力是在高压力和低压力之间的中等压力。通过这样做，发动机操作参数和喷射压力经调整以基本上相等地将喷射分散到排气通道的外区域和中心区域。响应于两个装置需要喷射，喷射量增大到相对高的量。在一个示例中，该高的量是在t1和t2之间与t3和t4之间所示的在高量和低量之间的量的两倍。第一传感器、第二传感器和第三传感器被停用。

在t6之后和在t7之前，随着尿素流动到第一scr装置和第二scr装置，第一传感器nox浓度和第三传感器nox浓度分别朝向第一scr装置效率和第二scr装置效率增加。第二传感器nox朝向在相对高的量和低量之间的量增加。然而，由第二传感器在t6和t7之间检测的nox浓度小于在t3和t4之间检测的量。这是由于喷射适于流动到第一scr装置和第二scr装置两者，然而在t3和t4之间的喷射适于主要流动到第二scr装置。第一scr温度继续减小并小于阈值温度。喷射压力保持处于中等压力，并且喷射量保持相对高。第一传感器、第二传感器和第三传感器被停用。

在一些示例中，喷射压力可以基于来自于第一传感器、第二传感器和第三传感器中的一个或多个的反馈在喷射期间被调整。例如，如果随着nh3由于处理nox被消耗在第一传感器nox和第一scr之间的差大于随着nh3由于处理nox被消耗在第三传感器nox和第二scr之间的差，第一scr装置可以需要比第二scr装置更多的尿素。可替代地，第二传感器nox可以提供在排气通道中的喷射分散的指示，其中喷射参数可以经调整以满足期望的喷射分散。

在t7处，第一传感器nox和第三传感器nox分别小于第一nox浓度阈值和第二nox浓度阈值。因此，终止喷射，喷射量减小至零，并且喷射压力减小至零。第二传感器nox保持在高水平和低水平之间。第一scr温度继续降低。第一传感器、第二传感器和第三传感器被停用。

在t7之后，第一传感器nox减小低于第一nox浓度阈值。同样地，第三传感器nox减小低于第二nox浓度阈值。第二传感器nox朝向进料气体nox减小并基本上等于在阈值持续时间之后的进料气体nox。喷射保持停用，喷射量保持处于零，并且喷射压力保持处于零。第一传感器、第二传感器和第三传感器在阈值持续时间之后被激活。如图所示，在t7之后的阈值持续时间长于在t2和t4之后的阈值持续时间。这可以是由于在t6和t7之间的喷射量大于在先前喷射中的喷射量。另外地或可替代地，阈值持续时间可以基于质量排气流量、egr流率等中的一个或多个调整。在一些示例中，阈值持续时间是固定的持续时间。

现在转向图8，示出了说明用于包括沿排气通道串联的两个scr装置的排气系统的示例结果的操作顺序800。在一个示例中，操作顺序800示出用于用图4中所述的方法操作的图5的排气系统500的示例结果。具体地，操作顺序800以图形方式示出了图4中所述的包括功能obd监控和阈值obd监控的诊断例程。曲线810表示喷射器活性，线820表示第一传感器nox测量，线822表示进料气体nox浓度，线830表示第三传感器nox测量，线832表示阈值nox输出，线840表示指示灯活性，并且线850表示诊断是否正在运行。诊断可以包括用于第一scr装置的功能obd监控和用于第二scr装置的阈值obd监控。每个曲线的水平轴线表示时间，并且时间从图的左侧到图的右侧增大。

在t1之前，喷射器开启(由线810所示)并且喷射条件经修改以将比朝向第二scr装置的尿素量更大的尿素量朝向第一scr装置引导。因此，随着nox和nh3由第一传感器感测，第一传感器nox(由线820所示)增加超过进料气体nox。然而，第三传感器nox(由线830所示)也增加较低的量。这可以是由于来自于喷射的大多数nh3正存储在第一scr装置上。指示灯关闭(由线840所示)，并且诊断不在运行(由线850所示)。如上所述，由于在第一传感器和第三传感器处的交叉参考，诊断不可以在喷射期间被激活。

在t1处，喷射被停用。如上所述，响应于第一scr装置nh3负载变得大于或等于第一阈值负载，用于第一scr装置的喷射被停用。这通过测量来自于第一scr装置的nox输出小于第一nox浓度阈值确定。第一传感器nox值和第三传感器nox值开始减小。指示灯保持关闭，并且诊断是无效的。

在t1之后和在t2之前，喷射关闭，并且第一传感器nox减小至相对低的量。第三传感器nox保持相对低。由于阈值持续时间尚未消逝，诊断未被激活。阈值持续时间由位于t1和t2之间的双箭头802示出。指示灯关闭。

在t2处，诊断被启动，并且功能obd监控和阈值obd监控二者被同时地执行。第一传感器nox值和第三传感器nox值是相对低的。指示灯关闭。

在t2之后和在t3之前，第一传感器nox与功能obd监控比较。在一个示例中，功能obd监控基本上等于进料气体nox(由线822所示)。如果第一传感器nox基本上等于进料气体nox，第一scr装置使功能obd监控故障。如图所示，第一传感器nox小于进料气体nox，并且第一scr装置通过功能obd监控，指示第一scr装置是催化活跃的。此外，第三传感器nox与阈值obd监控比较。在一个示例中，阈值obd监控基本上等于第一传感器nox的百分比。在一个示例中，该百分比是20％。因此，如果第二scr装置处理小于80％的流动到第二scr装置中的nox，则第二scr装置使阈值obd监控故障。如图所示，第三传感器nox小于阈值obd监控(由线822所示)，并且第二scr装置通过阈值obd监控。因此，指示灯保持关闭且既不劣化第一scr装置也不劣化第二scr装置。喷射保持关闭。

在t3处，诊断被停用。随着在第一scr装置和第二scr装置上的nh3存储减少，第一传感器nox值和第三传感器nox值增大。喷射器响应于第二scr装置需要喷射而被激活。喷射器灯关闭。

在t3之后和在t4之前，喷射继续在经配置将大多数喷射流动到第二scr装置的喷射条件下喷射还原剂。因此，由于第三传感器测量nox和nh3，第三传感器nox增加超过功能obd监控。第一传感器nox稍微地在喷射期间增加。然而，由于大多数nh3流动到第二scr装置，第一传感器nox不与第三传感器nox一样多增加。指示灯保持关闭。

在t4处，喷射器被停用，并且阈值持续时间被启动(由双箭头804所示)。第一传感器nox和第三传感器nox开始减少。诊断保持关闭，并且指示灯关闭。

在t4之后和在t5之前，阈值持续时间继续。在用于第二scr装置的喷射之后的阈值持续时间长于在用于第一scr装置的喷射之后的阈值持续时间。这是由于与第一scr装置相比，较大量的还原剂正喷射到用于第二scr装置的排气通道中。由于第二scr装置大于第一scr装置并且被完全地涂布且因此能够存储更多nh3，喷射更多还原剂。随着排气中的nh3浓度减小，第一传感器nox值和第三传感器nox值在阈值持续时间期间减小。指示灯关闭且诊断被停用。

在t5处，完成阈值持续时间并且诊断被激活。第一传感器nox值和第三传感器nox值不再减小，并基本上等于排气流中的nox浓度。指示灯和喷射保持停用。

在t5之后和在t6之前，诊断继续，并且第一传感器nox与功能obd监控比较。第一传感器nox小于功能obd监控，并且第一scr装置通过功能obd监控。因此，第一传感器nox包括第一阈值催化活性量。第三传感器nox与阈值obd监控比较。第三传感器nox超过阈值obd监控，导致第二scr装置使阈值obd监控故障。因此，第二scr装置包括比第二阈值催化活性量更少的催化活性量。在一个示例中，第二scr装置不能够存储足够量的nh3。以这种方式，第二scr装置驱逐/排出(expel)比阈值obd监控更大量的nox。

在t6处，指示灯被激活，通知车辆操作员期望维护。另外地或可替代地，在一些示例中，发动机工况经调整以减少nox输出。在一个示例中，调整包括增加egr流动并增加气缸内水喷射。诊断被停用。喷射保持停用。第一传感器nox值和第三传感器nox值继续增大。

在t6之后，指示灯保持活跃，直到第二scr装置通过阈值obd监控。第一nox值和第三nox值继续增大。喷射关闭，并且诊断关闭。

以这种方式，第一scr装置位于排气通道中的第二scr装置的上游，无其他旁路通道和/或阀位于其之间。还原剂喷射器位于第一scr装置的上游，并经定位在第一scr装置的上游喷射还原剂。喷射的压力可以基于第一scr装置的涂层来调整。压力还基于第一scr装置和第二scr装置的还原剂需求来调整，其中还原剂需求基于来自于直接地位于第一scr装置和第二scr装置的下游的传感器的反馈来确定。在一个示例中，第一传感器和第二传感器位于第一scr装置的下游，并且第三传感器位于第二scr装置的下游。将两个传感器直接地放置在第一scr装置的下游的技术效果是，经由第一传感器直接地在第一scr装置的催化区域的下游测量排气，并直接地在第二scr装置的流通区域的下游测量排气。传感器可以提供关于穿过第一scr装置和第二scr装置的还原剂流动的反馈。

一种用于处理排气的方法，所述方法包括：调整定位在排气通道中的第一scr装置的上游的还原剂喷射器的压力，其中响应于scr温度，该压力改变在排气通道中的还原剂分布，其中第二scr装置布置在第一scr装置的下游。该方法的第一示例还包括其中调整进一步响应于发动机操作参数、nox泄漏和scr装置温度。任选地包括第一示例的该方法的第二示例还包括其中当第一scr装置的scr温度大于阈值scr温度时，还原剂喷射器的压力是高的。任选地包括第一示例和/或第二示例的该方法的第三示例还包括其中第一scr装置包括涂布有scr涂层的多个催化剂区域，其包括经配置存储还原剂的催化元素。任选地包括第一示例至第三示例中的一个或多个的该方法的第四示例还包括其中第一scr装置包括无scr涂层的至少一个流通区域，并且其中还原剂容易地流过其中。任选地包括第一示例至第四示例中的一个或多个的该方法的第五示例还包括其中第一scr装置还包括监控离开第一scr装置的中心的排气的第一传感器和监控离开与流通区域对应的第一scr装置的外区域的排气的第二传感器。任选地包括第一示例至第五示例中的一个或多个的该方法的第六示例还包括其中第二scr装置被完全地涂布有scr涂层，并且其中第二scr装置大于第一scr装置。

一种排气系统，所述排气系统包括：排气通道；沿排气通道串联的第一scr装置和第二scr装置，所述第一scr装置相对于排气流的方向位于第二scr装置的上游；位于第一scr装置的上游的还原剂喷射器；和在非临时性存储器中存储指令的控制器，所述指令当执行时使控制器能够：响应于在第一scr装置或第二scr装置的下游的nox浓度小于阈值nox浓度，调整喷射压力和发动机操作参数。该排气系统的第一示例还包括其中第一scr装置包括用于测量第一nox浓度的第一传感器，所述第二scr装置包括用于测量第二nox浓度的第二传感器，并且其中第一nox浓度和第二nox浓度分别与第一nox浓度阈值和第二nox浓度阈值比较。任选地包括第一示例的该排气系统的第二示例还包括其中第一传感器延伸到排气通道的中心轴线并测量直接地在第一scr装置的催化区域的下游的排气。任选地包括第一示例和/或第二示例的该排气系统的第三示例还包括其中控制器还包括用于在喷射之后的阈值持续时间的完成时启动诊断例程的指令。任选地包括第一示例至第三示例中的任何一个或多个的该排气系统的第四示例还包括其中诊断例程包括功能车载监控和阈值车载监控，其中功能车载监控基于第一scr装置包括第一阈值催化活性量，并且其中阈值车载监控基于第二scr装置包括第二阈值催化活性量，并且其中第二阈值催化活性量大于第一催化活性量。任选地包括第一示例至第四示例中的一个或多个的该排气系统的第五示例还包括其中第一scr装置包括与涂布有scr涂层的第一scr装置的部分流体地分离的流通区域，并且其中第二scr装置被完全地涂布有scr涂层并且不包括流通区域。任选地包括第一示例至第五示例中的一个或多个的该排气系统的第六示例还包括其中还原剂喷射器是尿素喷射器，其经定位以在第一scr装置的上游将尿素喷射到排气通道中。任选地包括第一示例至第六示例中的一个或多个的该排气系统的第七示例还包括其中第一scr装置与排气歧管邻近定位。

一种方法，所述方法包括：使发动机排气顺序地流过第一scr装置和第二scr装置，所述第一scr装置具有带有较少催化涂层的流通区域，在scr装置之间的共同纵向通道位置处但在来自于该通道的中心纵向轴线的不同径向位置处用第一nox传感器和第二nox传感器感测，以及响应于第一nox传感器和第二nox传感器，调整还原剂喷射压力或量。该方法的第一示例还包括其中第一传感器比第二传感器更接近中心纵向轴线，并且其中第一scr的中心区域被涂布且第一scr装置的外区域未被涂布，以及其中第三传感器在第二scr装置的下游与中心纵向轴线径向地间隔开。任选地包括第一示例的该方法的第二示例还包括其中第一传感器和第二传感器基于发动机操作参数和喷射操作参数进行调整，其中第一传感器和第二传感器在监控nox或排气温度之间切换。任选地包括第一示例和/或第二示例的该方法的第三示例还包括其中在较高喷射压力期间第一传感器测量nox并且第二传感器测量排气温度，在较低喷射压力期间第一传感器测量温度并且第二传感器测量nox，以及在中等喷射压力期间第一传感器和第二传感器都测量nox。任选地包括第一示例至第三示例中的一个或多个的该方法的第四示例还包括其中包括在第二scr装置的下游的第三传感器，所述第三传感器经配置以监控nox和排气温度。

注意，本文包括的示例控制和估计例程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例程可以作为可执行指令存储在非临时性存储器中，并且可以由包括控制器的控制系统与各种传感器、致动器和其他发动机硬件结合实行。本文所述的具体例程可以表示任何数量的诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等处理策略中的一个或多个。因此，所示的各种动作、操作和/或功能可以以所示的顺序执行、并行地执行或在一些情况下被省略。同样地，不必要求所述处理顺序来实现本文所述的示例实施例的特征和优点，但是为了便于说明和描述提供了所述处理顺序。所示的动作、操作和/或功能中的一个或多个可以根据正在使用的特定策略重复地执行。此外，所描述的动作、操作和/或功能可以以图形方式表示要编入发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非临时性存储器中的代码，其中所描述的动作通过与电子控制器结合在包括各种发动机硬件部件的系统中执行指令而实行。

将理解的是本文公开的配置和例程在本质上是示例性的，并且这些具体实施例不应以限制意义考虑，因为许多变化都是可能的。例如，上述技术可以应用于v-6、i-4、i-6、v-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和配置及其他特征、功能和/或属性的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。

随附权利要求特别地指出视为新颖且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以指“一”元件或“第一”元件或它们的等同物。此类权利要求应该理解为包括一个或多个此类元件的合并，既不要求也不排除两个或更多个此类元件。可以通过修改本权利要求或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求来要求保护所公开的特征、功能、元件和/或属性的其他组合和子组合。此类权利要求，无论范围上与原始权利要求相比更宽、更窄、相等还是不同，也被认为包括在本公开的主题内。