對用于選擇性催化還原氮氧化物的系統下游的氨氣泄露的檢測和量化的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種使得可以根據下述值來檢測和量化用于選擇性催化還原(11)氮氧化物的系統下游的燃燒氣體中的氨氣濃度的方法：催化還原床(12)的參考效用值、從安排在該系統(11)下游的氮氧化物傳感器(5)獲得的至少一個濃度值、以及針對所述至少一個測量濃度值的該系統(11)上游的氮氧化物濃度的對應值。
【專利說明】
對用于選擇性催化還原氮氧化物的系統下游的氨氣泄露的檢 測和量化
技術領域
[0001] 本發明涉及對用于選擇性催化還原氮氧化物的系統中的氨氣泄露的檢測和量化 領域。
【背景技術】
[0002] 用于選擇性催化還原氮氧化物的系統(也稱作選擇性催化還原(SCR)催化轉化器） 廣泛應用于機動車輛內燃發動機的排氣管線中。
[0003] SCR催化轉化器的工作原理是基于使用氨氣(NH3)對來自發動機的燃燒氣體中所 含的氮氧化物(NOx)的催化還原反應的。催化還原磚(一般由沸石制成）構成了用于反應的 催化劑，氮氧化物借助該催化劑在SCR催化轉化器中被氨氣化學還原。
[0004] 這些反應中所使用的氨氣通常是通過噴射水和尿素的混合物（尿素因商品名 Adbhie?而被熟知)獲得的。這種混合物經歷水解反應和熱解反應。因而提取出的氨氣分 子被儲存在催化還原磚中以便稍后與氮氧化物反應。
[0005] 當達到催化還原磚的最大儲存容量時，氨氣分子穿過催化還原磚而不被儲存并且 逃離至廢氣中。氨氣是一種污染性且有毒的化合物。
[0006] 為此，通過噴射水和尿素的混合物所獲得的氨氣的量、以及催化轉化器中所儲存 的氨氣的質量必須是已知且精細調節的。過量噴射水和尿素的混合物導致SCR催化轉化器 下游的氨氣泄露，然而，不足量卻并不會允許進入SCR催化轉化器的發動機燃燒氣體中所含 的氮氧化物還原完全反應并且導致SCR催化轉化器下游的氮氧化物泄露。
[0007] 存在許多改變SCR催化轉化器運行方式的因素;可以提到的是催化還原磚的條件， 其溫度、其老化程度、穿過SCR催化轉化器的發動機燃燒氣體的流速、或者甚至從SCR系統上 游的發動機接收的這些燃燒氣體中的氮氧化物濃度。結果是，對這種系統進行建模以及對 其工作效率進行建模是相對難以實現的目的。
[0008]這就是為什么內燃發動機排氣管線通常在SCR催化轉化器下游還配備有氮氧化物 傳感器、或NOx傳感器(除非它們能夠使用足夠精確的SCR催化轉化器模型，這種模型允許對 氨氣噴射的最佳調節并允許盡可能地限制氮氧化物的泄露）。這些傳感器的目的是對SCR催 化轉化器下游的氮氧化物泄露進行量化和檢測。
[0009]為了更好地控制氨氣在SCR催化轉化器中的噴射，并因此優化SCR催化轉化器的運 行，一個已知的問題是檢測和量化SCR催化轉化器下游的氨氣泄露以及例如向SCR催化轉化 器中噴射水和尿素的混合物過量的事件的發生。目前，在排氣管線中使用氨氣傳感器是實 驗室條件下已知的，但并不是在工業規模下可生效的方案。
[0010]因此，已經設想了許多用于檢測這些氨氣泄露的方案。本領域技術人員已知的一 種方案是使用目前可用的NOx傳感器的具體特征。確切地說，NOx傳感器具有不僅僅感測氮 氧化物的濃度的所不旨在的特征。具體地，NOx傳感器也對氨氣濃度敏感。如果存在氮氧化 物和氨氣的同時泄露，安裝在SCR催化轉化器的催化還原磚下游的NOx傳感器對兩種化合物 敏感，而不能夠識別這些化合物各自的對應比例。
[0011] 因而，關于通過在SCR催化轉化器下游使用NOx傳感器檢測氨氣泄露，專利文件US 2005/0282285是已知的，并且描述了一種借助于在SCR催化轉化器中脈沖噴射尿素的檢測 方法;文件US 2011/0005202是已知的，并且描述了一種基于源于SCR催化轉化器的上游和 下游的兩個NOx傳感器的測量結果的頻率分析模型；并且文件US 2011/0005203是已知的， 并且描述了基于對源于SCR催化轉化器上游和下游的兩個NOx傳感器的信號的頻率分析的 一種概率性評估方法。這些文件披露了用于檢測泄露的非定量型方法。
[0012] 專利文件W0 2011/093772描述了一種用戶估計SCR催化轉化器下游泄露的氮氧化 物的濃度以及SCR催化轉化器下游泄露的氨氣的濃度的方法。對這些濃度的估計是基于SCR 催化轉化器的催化還原磚的工作模型并且基于源自SCR催化轉化器下游的NOx傳感器的信 號的。
[0013] 相對于現有技術而言，仍然需要一種更可靠的用于對SCR催化轉化器下游的氨氣 泄露進行檢測和量化的方法。

【發明內容】

[0014] 為此，提出了一種對用于選擇性催化還原氮氧化物的系統下游的氨氣泄露進行檢 測和量化的方法，該系統被置于機動車輛內燃發動機的排氣管線中，所述系統包括：
[0015] --個噴射裝置，用于將含有氨氣的液體噴射至該發動機排氣管線中；以及，
[0016] -該噴射裝置下游的一塊催化還原磚，該催化還原磚用于儲存來自該噴射裝置的 氨氣，其目的為使得氨氣與來自該發動機的這些燃燒氣體內所含的氮氧化物反應；
[0017] 該方法包括多個步驟，這些步驟在于：
[0018] (a)生成一個控制信號，該控制信號用于控制被該噴射裝置噴射至該排氣管線中 的含氨氣的液體的量；
[0019] (b)接收位于該系統下游的一個氮氧化物傳感器的一序列測量濃度值；
[0020] (c)針對步驟(b)中所接收的每個值，接收該系統上游的氮氧化物濃度值；
[0021] (d)根據步驟(b)中所接收的一個值并且根據步驟(c)中所接收的相應值，在計算 出的值中的每一個的情況下，計算指示該催化還原磚的測量效率的一序列值；
[0022] (e)從步驟(d)中所計算出的這個序列中的至少一個值評估該催化還原磚的參考 效率值，該參考效率值對應于噴射的液體的量，噴射的液體的量使得該催化還原磚儲存足 夠的氨氣以用于使得所產生的氮氧化物還原反應為全面還原，并且，同時該催化還原磚具 有儲存不飽和氨氣的能力；以及
[0023] (f)根據下述值量化該系統下游的廢氣中的氨氣濃度：
[0024]-該催化還原磚的參考效率值；
[0025] -源于位于該系統下游的該氮氧化物傳感器的至少一個測量濃度值；以及，
[0026] -在所述至少一個測量濃度值的情況下，該系統上游的氮氧化物濃度的相應值。
[0027] 因此，這種方法使得可以通過確定催化還原磚的參考效率值來獲得對SCR催化轉 化器下游泄露的氮氧化物的實際濃度和SCR催化轉化器下游泄露的氨氣的實際濃度的可靠 估計。因而，這種方法使得可以繞開對SCR催化轉化器的催化還原磚的運行進行建模的需 要。
[0028] 本發明不限于以明確的順序來執行這些步驟，除非在這個步驟對于檢測和量化 SCR催化轉化器下游的氨氣泄露至關重要時。例如，可以交換執行步驟(b)和(c)的順序。
[0029] 有利地，當用于選擇性催化還原氮氧化物的系統上游的氮氧化物的濃度值被位于 所述用于選擇性催化還原氮氧化物的系統上游的上游NOx傳感器接收到時，該方法可以允 許僅通過使用兩個NOx傳感器并且不使用任何建模手段來量化氨氣泄露。
[0030] 有利地并且非限制性地，該方法可以包括:在步驟(e)的過程中，基于步驟(d)中所 計算的序列計算針對該催化還原磚的測量效率的變化的一序列值。因而，可以通過研究催 化還原磚的測量效率的變化來估計參考效率值。
[0031] 具體地，可以通過研究催化還原磚的測量效率相對于時間的導數來執行對催化還 原磚達到參考效率值的時刻的測量。
[0032] 還可以通過對指示催化生產磚的測量效率的這一序列值中的這些相繼值之間的 相對差異加以計算來獲得這一序列變化值。
[0033] 有利地并且非限制性地，該方法可以包括:在步驟(e)的過程中，檢測針對該催化 還原磚的測量效率的變化的這一序列值的值的減小。變化的這種減小對應于參考效率值的 減小。因而，對這個減小的檢測可以使得有可能快速且可靠地定義催化還原磚的參考效率。 換言之，在用于選擇性催化還原氮氧化物的系統下游的氨氣開始泄露時獲得的催化還原磚 的測量效率被選定為催化還原磚的參考效率。
[0034] 有利地并且非限制性地，該方法可以包括:在步驟(e)過程中，檢測指示該催化還 原磚的測量效率的這一序列值的值停滯。在替代性實施例中，這使得有可能以將效率平臺 的檢測用作確定催化還原磚的參考效率的基礎。這個效率平臺可以對應于指示催化還原磚 的測量效率的一序列值，在這個序列過程中，對于每個值，這個值與這個序列的平均值之間 的差就絕對值而言是在限定的極限值以下。這個極限值可以對應于與NOx傳感器可能經受 的噪聲相關聯的容差值。這種噪聲容差值的定義是本領域技術人員熟知的慣例。
[0035] 有利地并且非限制性地，該方法可以包括:在步驟(e)的過程中，只有在檢測到指 示該催化還原磚的測量效率的這一序列值的值停滯時，才執行對針對該催化還原磚的測量 效率的變化的這一序列值的值減小的檢測。這使得有可能保證在檢測到測量效率的這序列 變化值的值減小之前，催化還原磚的參考效率已經達到平臺。可以減少與安裝在SCR催化轉 化器下游的NOx傳感器所傳輸的值上可能存在噪聲相關聯的錯誤檢測的風險，并且可以改 善對催化還原磚的參考效率的估計。
[0036] 還提出了一種用于對用于選擇性催化還原氮氧化物的系統下游的氨氣泄露進行 檢測和量化的裝置，該系統被置于一個機動車輛內燃發動機的排氣管線中，所述系統包括：
[0037] --個噴射裝置，用于將含有氨氣的液體噴射至該排氣管線中；以及，
[0038] -該噴射裝置下游的一塊催化還原磚，該催化還原磚用于儲存來自該噴射裝置的 氨氣，其目的為使得氨氣與來自該發動機的這些燃燒氣體內所含的氮氧化物反應；
[0039] 所述用于對選擇性催化還原系統下游的氨氣泄露進行檢測和量化的裝置包括：
[0040] -傳輸器件，被設計成傳輸一個控制信號以用于控制該噴射裝置噴射至該排氣管 線中的含氨氣的液體的量；
[0041] -接收器件，該接收器件用于接收位于該系統下游的一個氮氧化物傳感器的一序 列測量濃度值，以及該系統上游的氮氧化物濃度的一序列值；
[0042] -處理器件，被設計成根據這一序列測量濃度值中的一個值并根據該系統上游的 氮氧化物濃度的這一序列值中的一個值在所述值中的每一個值的情況下計算指示該催化 還原磚的測量效率的一序列值；
[0043] 在該裝置中，該處理器件還被設計成用于從針對指示該催化還原轉的測量效率的 這一序列值的至少一個值來對該催化還原磚的一個參考效率值進行評估;并且根據該催化 還原磚的該參考效率值、根據該系統上游的氮氧化物濃度的至少一個值的至少一個測量濃 度值來對該系統下游的氨氣泄露的量進行量化。
[0044]該接收器件可以例如包括輸入引腳、輸入端口或類似物。
[0045]該傳輸器件可以例如包括輸出腳線、輸出端口、或類似物。
[0046]該處理器件可以例如包括處理核心或CPU(代表"中央處理單元"）或類似物。
[0047] 這個裝置可以例如包括一個或多個信號處理器件或合并在其中，例如處理器、例 如微型控制器、微型處理器、DSP(代表"數字信號處理器"）或類似物。
[0048] 還提出了一種用于對用于選擇性催化還原氮氧化物的系統下游的氨氣泄露進行 檢測和量化的組件，該系統被定位于一個機動車輛內燃發動機的排氣管線中，該組件包括：
[0049] -位于該系統下游的一個氮氧化物傳感器；
[0050] --個用于傳輸該系統上游的氮氧化物濃度的一序列值的器件；
[0051]-一個如權利要求6所述的檢測和量化裝置;這個檢測裝置與位于該系統下游的氮 氧化物傳感器以及傳輸該系統上游的氮氧化物的濃度的一序列值的器件通信。
[0052] 用于傳輸用于選擇性催化還原氮氧化物的系統上游的氮氧化物濃度的一序列值 的器件可以例如包括輸出引腳、輸出端口或類似物。
[0053] 根據用于催化還原氮氧化物的系統下游的氨氣泄露的檢測和量化的組件的其他 有利特征：
[0054]該組件進一步包括一個位于該系統上游的氮氧化物傳感器，這個上游傳感器與傳 輸該系統上游的氮氧化物的濃度的一序列值的該器件通信。因而，該系統上游的氮氧化物 濃度的這序列值源自氮氧化物傳感器。
[0055]本發明還涉及一種包括用于對用于選擇性催化還原氮氧化物的系統下游的氨氣 泄露進行檢測和量化的組件的機動車輛。
[0056]最后，本發明涉及一種包括多條指令的計算機程序，這些指令在被一個處理器執 行時用于執行用于對用于選擇性催化還原氮氧化物的系統下游的氨氣泄露進行檢測和量 化的方法的這些步驟。
【附圖說明】
[0057] 本發明的進一步特征和優點將從閱讀通過參見附圖的非限制指示給出的本發明 的一個特定實施例的在下文中給出的說明而變得明顯，在附圖中：
[0058] -圖1根據本發明的一個實施例示出了用于檢測和量化用于選擇性催化還原氮氧 化物的系統下游的氨氣泄露的組件的一個示例，該系統被安裝在機動車輛內燃發動機的排 氣管線中；
[0059] -圖2描繪了一幅圖表，其中，在橫坐標軸上是圖1的系統的選擇性催化還原磚中所 儲存的氨氣的質量（以克為單位)的值，并且在縱坐標軸上是催化還原磚的測量效率的無因 次值;當應用根據圖5的實施例的方法時可以獲得這些值；
[0060] -圖3在第一幅圖表中描繪了當應用根據圖5的實施例的方法時可以獲得的、用于 選擇性催化還原氮氧化物的系統的催化還原磚的測量效率的曲線，以及在圖5的這個實施 例中可以獲得的、催化還原磚的實際效率的曲線。在這個第一幅圖表中，橫坐標軸對應于時 間，以秒為單位，并且縱坐標軸對應于無因次效率值。圖3還描繪了第二幅圖表，其中，橫坐 標軸與第一幅圖表相同，并且在縱坐標軸上為催化還原磚中所儲存的氨氣的質量（以克為 單位)的值，當應用根據圖5的實施例的方法時可以獲得這些值；
[0061] -圖4描繪了一幅圖表，其中，在橫坐標軸上時間以秒為單位，并且縱坐標軸上是催 化還原磚的效率的相對差異值，該相對差異值是無因次量。當應用根據圖5的實施例的方法 時可以獲得這些值；
[0062] -圖5是根據本發明的一個實施例的用于評估催化還原磚的參考效率的方法的一 個具體示例的流程圖。
【具體實施方式】
[0063] 圖1描繪了用于收集發動機(未繪出）所產生的燃燒氣體、通過后處理來減少其污 染、并且將它們排出至機動車輛(未繪出）外部的內燃發動機(例如機動車輛發動機)的排氣 管線1。發動機所產生的燃燒氣體很有可能還有氮氧化物，尤其是當發動機是稀薄運行的柴 油發動機時。在本實施例中，排氣管線1包括燃燒氣體入口 10從而將氣體流引向用于對廢氣 8進行后處理的組件，該燃燒氣體入口包括粒子過濾器和柴油氧化催化轉化器。然后，該氣 體流穿過SCR催化轉化器11并且然后被朝排氣管線1的出口 3引導。
[0064] SCR催化轉化器11包括催化還原磚12,廢氣流通過該催化還原磚。SCR催化轉化器 11進一步包括噴射裝置2(例如噴射器）以用于將由來自儲液器2'的水和尿素的混合物形成 的液體噴射至SCR催化轉化器11中。噴射器2被安裝在催化還原磚12的上游，從而使得由水 和尿素的混合物形成的液體經歷水解反應和熱解反應并且在燃燒氣體流中產生氨氣。因此 而釋放的氨氣進入并被儲存在催化還原磚12中。因而，催化還原磚12變成還原反應的地點， 借助該地點、使用所儲存的氨氣將燃燒氣體流中所含的氮氧化物減少。
[0065] 將上游氮氧化物傳感器4(也稱作上游傳感器4)安裝在SCR催化轉化器11的上游 (或者可替代地，在未描繪的替代性實施例中，在噴射器2上游的SCR催化轉化器11中），從而 使得進入SCR催化轉化器11的燃燒氣體流在經過前與上游氮氧化物傳感器4相接觸。
[0066] 將下游氮氧化物傳感器5(或下游傳感器5)安裝在SCR催化轉化器11的下游(或者 可替代地，在未描繪的替代性實施例中，在催化還原磚12下游的SCR催化變換器11中），從而 使得離開SCR催化轉化器的廢氣流經過而與下游傳感器5形成接觸。
[0067] 處理器件7(例如處理器)連接至傳感器4、5并且連接至噴射器2。這個處理器7使得 可以尤其根據參數(如上游傳感器4所提供的信號的值），并根據SCR催化轉化器11的下游傳 感器5所提供的信號的值來命令將水和尿素的混合物噴射至SCR催化轉化器11中的催化還 原磚12上游的燃燒氣體流中。
[0068]圖5示意性地展示了用于檢測和量化SCR催化轉化器11下游的氨氣泄露的方法的 一個示例，該方法由圖1中的處理器（引用為7)執行。
[0069]該方法包括命令噴射裝置2以使得這個裝置將水和尿素的混合物噴射至排氣管線 1中的步驟50,從而使得，在一定時間長度后，發生催化還原磚12的氨氣儲存容量由此飽和 的情形。
[0070] 該方法進一步包括從下游氮氧化物傳感器5接收一序列測量值的步驟51。
[0071] 在接收步驟52中，還接收了SCR催化轉化器11上游的氮氧化物濃度的一序列的值。
[0072] SCR催化轉化器11上游的氮氧化物濃度的這一序列值中的每一個值是根據采樣時 刻與來自下游傳感器5的這一序列測量值中的值相關聯的。
[0073] 在這個示例性實施例中，SCR催化轉化器11上游的氮氧化物濃度的這些值來自位 于SCR催化轉化器11上游的氮氧化物傳感器4。
[0074]緊接著這些步驟的是由處理器7對指示催化還原磚12的測量效率的一序列值加以 計算的步驟53。來自指示該催化還原磚12的測量效率的這一序列值中的每個值是使用以下 公式獲得的：
[0075] (1)
[0076] 其中：
[0077] 是指示催化還原磚12在給定時刻的測量效率的值；
[0078] [ Sens ]ds是來自下游傳感器5的測量值，對應于這個給定時刻；
[0079] [ Sens ]us是來自上游傳感器4的測量值，對應于這個給定時刻。
[0080] 應理解的是，為了清晰起見，已經簡化了圖5中的流程圖。具體地，可以有利地在一 個循環中執行這些不同接收步驟51和52以及計算步驟53,該循環的每次執行對應于序列中 的一個值。
[0081] 圖2和圖3中所描繪的測量效率曲線31對應于本實施例中根據催化還原磚12中所 儲存的氨氣的質量并且針對SCR催化轉化器11上游的廢氣流中的氮氧化物的恒定濃度所獲 得的一序列η備離值的測量效率曲線31。
[0082] 傳感器4、5-般都會經受破壞其測量的噪聲。這種噪聲與氮氧化物傳感器在排氣 管線1中運行的條件相關聯。為了限制這種噪聲對在這個序列η?值中獲得的結果的影響， 可以在未描述的步驟中使用例如滑行裝置或低通濾波器對這個序列ru?值進行過濾。
[0083] 本
【申請人】公司已經發現，參照圖2和圖3,測量效率曲線31具有一個增長部分20、平 臺21和減小部分22。還發現，這個減小部分22在圖3的實際效率曲線30中不存在。實際效率 代表催化還原磚12的可以從尤其源自SCR催化轉化器11下游的氨氣傳感器的測量結果估計 出的效率。
[0084] 曲線31所描繪的測量效率的這種改變可以是與催化還原磚12中所儲存的、并且在 圖3中用曲線32表示的氨氣的量相關聯的。
[0085] 該方法接下來包括目的在于檢測ri?值的一序列停滯的一組步驟A5。這一停滯序 列對應于測量效率曲線31的平臺21。
[0086] 該方法的這組步驟A5涉及步驟54,處理器7借助該步驟針對當前時刻對指示測量 效率1!_的變化的值△ η加以計算，在此情況下通過使用以下公式： 障
（2)
[0088] 其中：
[0089] △ η是指示催化還原磚12針對給定時刻的測量效率的改變值；
[0090] %是指示對應于這個給定時刻的催化還原磚12的測量效率的值；
[0091] %+1是指示針對緊接著該給定時刻的時刻的催化還原磚12的測量效率的值。
[0092] 兩個時刻之間的時間段被確定為使得它大于時間基礎間隔，這些信號是以該時間 基礎間隔來從下游傳感器5并從上游傳感器4獲取的。
[0093] 對變化值Δη的計算不應當被認為受限于這個公式(2)。可以用任何使得可以獲得 指示催化還原磚12的測量效率的這一序列值中的這些值之間的相對差異的等效物的計算 來替代這個公式(2)。它可以例如涉及計算催化還原磚12的測量效率的改變相對于時間的 導數。
[0094] 圖4展示了在該方法的本實施例中對應于值Δη的隨著時間而變化的演變的曲線 40 〇
[0095] 本
【申請人】公司已經發現，參照圖4,曲線40展現了穩定部分41、停滯部分42、然后是 減小部分43。
[0096]返回圖5,在下一比較步驟55中，執行檢查，從而檢查值Δη是否被包括在下限 Limiwr和上限Limupr之間。如果當前Δ η值包括在這兩個限值Limiwr和Limupr之間，則認為效率 在這兩個時刻之間已經停滯從而對應于當前A q值。
[0097] 參照圖4,限值Limlwr和Limupr是接近零的恒定值，這些限值限定了氮氧化物傳感器 4、5經受的噪聲的容差。可以經驗性地確定限值Limiwr和Limupr的值。
[0098] 返回圖5,如果這個Δη值并不包括在限值LimlwJPLimupr之間，則處理器7返回計算 步驟54。
[0099]不然的話，處理器7移到增加計數變量計數:(最初等于零)的步驟56。
[0100] 緊接著增加步驟56的是計數步驟57,在計數步驟中，將增加值計數:與時效時間Δ 心進行比價。增加的值可以對應于上游傳感器4和下游傳感器5的兩次采集之間的時間段。
[0101] 參照圖4,在極端場景下，△ fi對應于曲線40停滯的最小時間段，該極端場景對應 于例如較差狀態的催化還原磚，該催化還原磚已經老化并且已經經歷了高溫條件。
[0102] 如果變量計數:的值大于ΔΑ，則認為已經檢測到了1!_值由此而停滯的序列，并 且處理器轉至該方法的一組步驟B5,稍后將對該組步驟進行解釋，并且該組步驟的目的在 于檢測減小序列A q的開始。
[0103] 不然的話，處理器轉至計算下一時刻的Δη值的步驟58。在這個步驟58的中，還進 行了測試以檢查八11值是否包括在下限1^ 11^與上限1^11^之間。
[0104] 如果Δη值在Limiwr以下或Limupr以上，變量計數!在未描繪的步驟過程中被重置， 并且處理器返回計算步驟54。
[0105] 不然的話，處理器7轉至增加步驟56。
[0106]這組步驟B5旨在檢測的減小序列的開始對應于圖4中的曲線40的減小部分43。 [0107] 在計算步驟59,處理器計算新的Δ n值。
[0108]然后，在步驟60中，做出比較來確定Δ η值是否在Limiwr的值以下。
[0109] 如果Δ n值不在限值Limlwr的值以下，則處理器7再次執行計算步驟59。
[0110]不然的話，處理器7執行增加計數變量計數2(最初等于零）的步驟61。緊接著增加 步驟61的是步驟62,在該步驟中，將變量計數2的增加值與時效時間△ f2進行比較。增加的值 可以對應于來自傳感器4、5的兩次采集之間的時間段。
[0111]參照圖4, Af2對應于用于檢測曲線40的減小部分的最小時間間隔。考慮這個時間 段A 5使得可以對可能與傳感器4、5所經受的噪聲相關聯的減小的錯誤檢測加以限制。 [0112]如果變量計數2的值大于Af 2的值，認為Af2憑借它被減小的序列已經被檢測到， 并且處理器執行稍后解釋的步驟64。
[0113] 不然的話，處理器執行計算下一時刻的An值的步驟63。在這個步驟63,還進行了 評估來檢查所計算出的△ η值是否在Limiwr的值以下。
[0114] 如果Δη值是在Limlwr的值以上，則變量計數2被重置，并且處理器返回計算步驟 59 〇
[0115] 不然的話，處理器執行增加步驟61。
[0116] 這些組步驟A5和B5可以有利地與接收步驟51和52并與計算步驟53并行執行，具體 是當使用循環執行這些步驟時。因而，a η值的計算可以有利地是實時地發生的，例如隨著 傳感器4、5采集濃度值的步調。
[0117] 在該方法的步驟64中，參考效率值nil動被定義為等于當前時刻的測量效率值，該測 量效率值來自于指示催化還原磚12的測量效率的這一序列值。然后，減小時刻IY 2被當作當 前時刻。減小時刻TL2對應于緊接著氨氣開始在SCR催化轉化器11下游泄露之后的時刻。
[0118] 參照圖4,本
【申請人】公司已經發現，TL2在時刻TLS之后發生，后者對應于SCR催化轉 化器11下游氨氣開始泄露的理論時刻。因此，Δ f2的值越小，時刻TL2將越接近時刻Tls。
[0119] 可以使用以下公式來計算參考效率值
[0120] ⑶
[0121] 其中：
[0122] [SenshJli應于泄露時刻TLS的來自下游傳感器5的測量值。
[0123] [Sens]usLs對應于泄露時刻TLS的來自上游傳感器4的測量值。
[0124] [Sens]^2對應于減小時刻TL2的來自下游傳感器5的測量值。
[0125] [Sens]usLs對應于減小時刻TL2的來自上游傳感器4的測量值。
[0126] 處理器可以轉至計算SCR催化轉化器11下游泄露的氨氣的濃度的步驟65。
[0127] 可以使用這個公式來計算SCR催化轉化器11下游泄露的氨氣的濃度：
[0128] [NH3]ds = [Sens]ds-((l_聯力）X [Sens]us) (4)
[0129] 其中：
[0130] [ NH3 ] ds是給定時刻SCR催化轉化器11下游泄露的氨氣的濃度。
[0131] [Sens]ds對應于給定時刻的來自下游傳感器5的測量值。
[0132] [Sens]us對應于給定時刻的來自上游傳感器4的測量值。
[0133] 結果是，這個步驟65可以有利地與接收步驟51和52并行地針對所有后續時刻重 復，具體在使用循環執行這些步驟時。這可以使得有可能實時地計算SCR催化轉化器11下游 泄露的氨氣的濃度。
[0134] 進一步可以在未描繪的步驟中使用以下公式來計算SCR催化轉化器11下游泄露的 氮氧化物的濃度：
[0135] [N0x]ds = (l-n?p力）X [Sens]us (5)
[0136] 其中：
[0137] [Sens]us對應于給定時刻來自上游傳感器4的測量值。
[0138] 為了獲得對催化還原磚12下游泄露的氨氣的濃度的更準確的估計，還可以考慮以 下公式·
[0139]
[0140] 其中，t對應于當前時刻;a#Pa2是在使用傅里葉變換紅外線光譜裝置量化實際泄 露的先前的設計階段過程中定義的常量;并且At是時刻IY 2和1^之間的平均估計時間間 隔。
【主權項】
1. 一種用于對用于選擇性催化還原氮氧化物的系統（11)下游的氨氣泄露進行檢測和 量化的方法，該系統被置于一個機動車輛內燃發動機的排氣管線（1)中，所述系統（11)包 括： 一個噴射裝置(2)，用于將含有氨氣的液體噴射至該排氣管線（1)中；以及， 該噴射裝置(2)下游的一塊催化還原磚（12)，該催化還原磚用于儲存來自該噴射裝置 (2)的氨氣，其目的為使得氨氣與來自該發動機的這些燃燒氣體內所含的氮氧化物反應； 所述方法包括多個步驟，這些步驟在于： (a) 生成（50)-個控制信號，該控制信號用于控制該噴射裝置（2)噴射至該排氣管線 (1) 中的含氨氣的液體的量； (b) 接收(51)位于該系統（11)下游的一個氮氧化物傳感器(5)的一序列測量濃度值； (c) 針對步驟(b)中所接收的每個值，接收(52)該系統（11)上游的氮氧化物濃度值； (d) 根據步驟(b)中所接收的一個值并且根據步驟(c)中所接收的相應值，在計算出的 值中的每一個的情況下，計算(53)指示該催化還原磚(12)的測量效率的一序列值； (e) 從步驟(d)中所計算出的這個序列中的至少一個值評估(A5，B5,64)該催化還原磚 (12)的參考效率值(n?P力)，該參考效率值對應于噴射的液體的量，噴射的液體的量使得該催 化還原磚（12)儲存足夠的氨氣以用于使得所產生的氮氧化物還原反應為全面還原，并且， 同時該催化還原磚(12)具有儲存不飽和氨氣的能力；以及 (f) 根據下述值來量化(65)該選擇性催化還原系統（11)下游的廢氣中的氨氣濃度： -該催化還原磚(12)的參考效率值(τι徹J); -源于位于該系統下游的該氮氧化物傳感器(5)的至少一個測量濃度值；以及， -在所述至少一個測量濃度值的情況下，該系統（11)上游的氮氧化物濃度的相應值。2. 如權利要求1所述的方法，包括:在步驟(e)的過程中，基于步驟(d)中所計算的序列 來計算(54，59)針對該催化還原磚(12)的測量效率的變化的一序列值。3. 如權利要求2所述的方法，包括:在步驟(e)的過程中，檢測（B5)針對該催化還原磚 (12)的測量效率的變化的這一序列值的值的減小。4. 如權利要求1至3中任意一項所述的方法，包括:在步驟(e)的過程中，檢測(A5)指示 該催化還原磚(12)的測量效率的這一序列值的值停滯。5. 如從屬于權利要求3時權利要求4所述的方法，其中，在步驟(e)的過程中，只有在檢 測到指示該催化還原磚（12)的測量效率的這一序列值的值停滯時，才執行對針對該催化還 原磚(12)的測量效率的變化的這一序列值的值減小的檢測。6. -種用于對用于選擇性催化還原氮氧化物的系統（11)下游的氨氣泄露進行檢測和 量化的裝置，該系統被置于一個機動車輛內燃發動機的排氣管線（1)中， 所述系統（11)包括： 一個噴射裝置(2)，用于將含有氨氣的液體噴射至該排氣管線（1)中；以及 該噴射裝置(2)下游的一塊催化還原磚（12)，該催化還原磚用于儲存來自該噴射裝置 (2) 的氨氣，其目的為使得氨氣與來自該發動機的這些燃燒氣體內所含的氮氧化物反應； 所述裝置包括： 傳輸器件，被設計成傳輸一個控制信號以用于控制該噴射裝置(2)噴射至該排氣管線 (1)中的含氨氣的液體的量； 接收器件，該接收器件用于接收位于該系統（11)下游的一個氮氧化物傳感器(5)的一 序列測量濃度值，以及該系統（11)上游的氮氧化物濃度的一序列值； 處理器件，被設計成根據這一序列測量濃度值中的一個值并根據該系統（11)上游的氮 氧化物濃度的這一序列值中的一個值在所述值中的每一個值的情況下計算指示該催化還 原磚(12)的測量效率的一序列值； 在該裝置中，該處理器件還被設計成用于從針對指示該催化還原轉（12)的測量效率的 這一序列值的至少一個值來對該催化還原磚（12)的一個參考效率值(nit動)進行評估;并且 根據該催化還原磚（12)的該參考效率值(η?_)、根據該系統（11)上游的氮氧化物濃度的至 少一個值的至少一個測量濃度值來對該系統（Il)下游的氨氣泄露的量進行量化。7. -種用于對用于選擇性催化還原氮氧化物的系統（11)下游的氨氣泄露進行檢測和 量化的組件，該系統被定位于一個機動車輛內燃發動機的排氣管線（1)中，該組件包括： 位于該系統（11)下游的一個氮氧化物傳感器(5); 一個用于傳輸該系統（11)上游的氮氧化物濃度的一序列值的器件； 一個如權利要求6所述的檢測和量化裝置;這個檢測裝置與位于該系統（11)下游的氮 氧化物傳感器(5)以及傳輸該系統（11)上游的氮氧化物的濃度的一序列值的器件通信。8. 如權利要求7所述的用于檢測和量化用于選擇性催化還原氮氧化物的系統（11)下游 的氨氣泄露的組件，包括位于該選擇性催化還原系統（11)上游的氮氧化物傳感器(4)，這個 傳感器(4)與傳輸該系統（11)上游的氮氧化物的濃度的一序列值的該器件通信。9. 一種包括如權利要求7和8中任一項所述的用于對用于選擇性催化還原氮氧化物的 系統（11)下游的氨氣泄露進行檢測和量化的組件的機動車輛。10. -種包括多條指令的計算機程序，這些指令在被一個處理器執行時用于執行如權 利要求1至5中任一項所述的用于對用于選擇性催化還原氮氧化物的系統（11)下游的氨氣 泄露進行檢測和量化的方法的這些步驟。
【文檔編號】F01N11/00GK105899772SQ201480073020
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年12月11日
【發明人】R·尚齊, H·特拉德
【申請人】雷諾股份公司