CN101490396A - 选择性催化还原的控制 - Google Patents

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Abstract

一种控制向催化剂组分(1)中加入还原NOx的物质或还原NOx的前体的速率的方法。该方法包括：获得进入到催化剂组分(1)中的NOx的量；对催化剂组分(1)中的所述还原NOx的物质或还原NOx的前体的量进行建模；和对所述还原NOx的物质或还原NOx的前体的加入的速率进行控制，以还原NOx。

Description

选择性催化还原的控制
技术领域
本发明涉及一种对车辆尾气中的氮的氧化物(统称为NOx)的还原，特别地，涉及一种以使氨(NH3)和NOx的废气排放降至最小的方式来控制NOx的还原。
背景技术
多年来，已知存在于车辆尾气中的NOx对环境和人类健康均是有害的。近几年已有越来越多的行动来尝试并促进减少有害的车辆尾气的排放，并且对于可能由车辆排出的诸如NOx的污染物的最大可接受水平，制定了各种限制。此外，消费者们在购车时，也越来越地考虑环境因素。因此，需要尝试并限制从车辆尾气中允许释放到大气中的NOx的量。
减少NOx排放的传统方法通常涉及废气的再循环(exhaust gasrecirculation，EGR)。然而，这种废气的再循环存在许多缺点。这些缺点包括发动机性能(特别是在高负荷下)的降低，并导致了问题颗粒(problematicparticulate)的增加。此外，这种技术还限制了对排放的NOx的潜在还原水平。
全世界多个国家将在随后的几年中实行有关车辆排放的新立法，这将极大地降低所允许排放的NOx的水平。届时，EGR法的有限效力将较为危急，因为这些方法无法简单地满足对NOx排放的严格限制。
已开发出了用于替换EGR的技术，该技术提高了能够被还原的NOx的水平。这种技术基于尿素的选择性催化还原(selective catalytic reduction，SCR)。由主流的贫燃料/空气混合物驱动的内燃机中，例如直接喷射的汽油机或柴油机(direct injection gasoline or diesel engines)，SCR是用于还原排放的废气中的NOx的最有效的方法之一。
SCR中所用的催化剂以能够使发动机产生的所有尾气均通过催化剂的方式而被置于车辆排气管内。向SCR催化剂上游的尾气中注射水性尿素溶液。排气流中的高温使催化剂的温度升高，并导致尿素通过氨的相关化合物(ammonia related compound)并水解成氨(NH3)，从而原了催化剂中的NOx，生成了无害的产品。
为了通过该方法最大程度地除去排放的NOx，必须确保使用足够的氨以与所有的NOx反应。过少的氨将导致尾气中排放的NOx过高；相反地，过多的氨会导致尾气中的氨的排放(一种被称为氨泄漏(ammonia slip)的现象)。氨的排放也会引发污染问题，因此也是不需要的。因此，理想的SCR系统中，能用于与NOx进行反应的NH3的量正好为能够与存在的NOx完全反应而不会留下任何的NH3排放至大气中的量。
催化剂中能与NOx反应的NH3的量取决于多种因素。根据催化剂中的条件，尿素可以在催化剂中直接分解以产生氨，或作为替换地，尿素或其它NH3的相关化合物可以储存在催化剂中，并在随后时间里分解。尿素和其它NH3的相关化合物在催化剂中的储存以及尿素和NH3的相关化合物在催化剂中降解为氨的速率，依赖于催化剂内的温度，并依赖于已有多少尿素储存在催化剂中。最佳的尿素注射速率必须考虑这些不同的因素。
SCR最开始用于稳态系统中(例如电站)，这能相对直接地确定可用于反应的氨的量以及得到该量的氨所需的尿素注射速率。因此对于此系统，最小化的NOx和NH3二者的排放并不困难。然而，在温度波动变化的动态车辆发动机系统中，确定可用的氨的量是复杂的。由于当催化剂温度升高会释放出更多的NH3，并且当催化剂温度降低时会有更多的NH3的相关化合物储存在催化剂中，因此随着催化剂温度的波动变化，催化剂中氨的储存和释放持续地变化。因此，难以实现持续地改变合适的尿素注射速率，以最优化车辆SCR催化剂的性能。
目前，用于减少车辆污染的SCR方法倾向于进行浓缩来仅最小化NOx排放的方法，该方法通过试图改变尿素的注射速率，由此确保其中总有足够的可用于与所有的NOx进行反应的氨。一定量的氨泄漏被认为是可接受的。
这种系统的一个例子已在US 6959540中描述。该出版物公开了一种对尾气温度进行测量的SCR系统。当尾气温度位于尿素储存在催化剂中的范围内时，则尿素注射速率增加从而尿素被储存，以备发动机的负荷增加了NOx排放时以及催化剂的温度提高时的使用。此目的在于，例如，在车辆加速时提供了比仅在加速开始时简单地增加尿素注射速率的情况要更快的氨的产生。
这种系统存在许多不足。首先仅对尾气温度进行了测量，并且没有涉及相应变化的催化剂的实际温度。其次，该系统仅仅改变了基于温度范围内较大程度变化的尿素注射速率，而并未考虑更具体的温度变化，例如，在踩下踏板时所发生的瞬变波动。由于无法准确地得知发动机NOx排放的速率，这意味着该方法永远无法精确地使产生的氨与所产生的NOx相匹配。再次，该系统没有考虑到催化剂储存的尿素和催化剂释放的氨的定量测量。第四，没有考虑到氨产生的速率超过了试图在低温下提供过量的储存尿素的速率，导致了氨泄漏的风险。特别是由于依赖于简单的开环查找表(open loop look-uptable based)的方法，此处所公开的系统不精确并且效率低下，这将导致在某些条件下产生不足量的氨，从而在尾气中排放出NOx，并在其它条件下产生过多的氨并引起氨的泄漏。
已知系统的其它问题为NOx传感器不能够将NOx和NH3区分开。
发明内容
本发明的内容记载在权利要求书中。
附图说明
现在将参考附图对本发明的实例进行描述，其中：
图1为表示发生在SCR催化剂的不同部分中的不同质量流速的示意图；
图2a为表示催化剂的转化效率随温度变化的图；
图2b为表示催化剂的储存氨的相关化合物(包括尿素和与氨相关的中间体化合物)的容量随温度变化的图；
图3为表示瞬变的发动机工作作用的示意图；
图4为本发明的前馈阶段的整体图解；
图5表示了用于计算发动机排放的NOx的示例性模型；
图6为包括前馈和反馈阶段的根据本发明的实施例系统的整体图解；
图7表示了第一反馈机制的实例；
图8为自适应学习(adaptive learning)模块的示意图；
图9表示了示例性的第二反馈机制；以及
图10表示了由NOx和NH3中的NOx得到的信号。
具体实施方式
本发明涉及用于控制SCR系统以使由含有SCR催化剂的车辆排放到大气中的有害污染物(即NOx和氨)的水平最小化的方法和系统。
图1中示出了SCR催化剂系统的示意图，并示出了催化剂1的不同部分中的不同组分的质量流速，这将在下文进行更具体的讨论。所述系统含有置于例如车辆尾气系统5(见图3)中的催化剂1，该催化剂1的位置使从发动机6排出的NOx流经该催化剂1的量为最大。液体注射器(未示出)被设置成使液体可以在催化剂1的上游进行注射。控制器(未示出)连接到所述液体注射器上，以控制液体注射的速率。
工作时，在催化剂上游注射入含有能够产生氨的化合物的液体。这通常为水性尿素溶液，但也可以为任何其它合适的液体。NOx从所示的3处进入催化剂。
所注射的尿素可以立即分解以产生氨，这可以通过与氨相关的中间体化合物(例如缩二脲)而产生。替换地，尿素或与氨相关的中间体化合物(一起被称为“氨的相关化合物”)可以首先储存在催化剂中的4，在稍后的时间内降解以产生氨，降解/储存的速率分别随温度的改变而改变。在氧化还原反应中，氨与催化剂处的NOx反应，以产生随后将从尾气中排出的无害产品。例如2NH3+NO+NO2→2N2+3H2O。
催化剂1中的NOx还原的效率(转化效率)与催化剂中由氨的相关化合物降解产生氨的速率有关。如图2a所示，根据催化剂/SCR的温度，在132℃下几乎不产生氨。在132℃以上时，则转化效率开始根据温度成比例地增加。在约400℃以上时，所有注射的尿素立即被分解为氨。催化剂1储存了各种过量的没有用于转化NOx的氨的相关化合物。因此，如图2b所示，在132℃下催化剂1储存了实际上所有注射的尿素(高达物理最大值)，并且在400℃以上所有注射的尿素立即分解成NH3。在这两个温度之间，氨的相关化合物的混合物以具体的与氨相关的中间体化合物被储存，并且该混合物的全部组成(包括部分的尿素)随温度的变化而变化。
车辆发动机6的动态系统中，催化剂1的温度持续地变化，并由于例如车辆的制动减速或加速时的行为而产生多个瞬变的温度波动。
从总体上看，如图3所示，本发明的控制系统包括前馈机制7，该前馈机制7中输入有与发动机6的性能相关的变量。这控制了在催化剂的尿素注射2的速率以及从发动机6排出NOx的速率。反馈机制8可以输出对由前馈机制预计的尿素注射的校正，这种反馈的校正在点9处发生。
本发明的系统所利用的模型考虑了氨的相关化合物的储存和氨释放的不同速率以及它们如何与催化剂的温度相关，从而确定在任何具体的时间点可用于与NOx反应的NH3的量。这能使对于NOx的还原所需速率的最佳的尿素注射速率得到确定。本发明利用了结合有所述模型的反馈方法，以连续地使SCR催化剂1的尿素的注射速率最优化，因此可用的氨的量总是与需要还原的NOx的量相匹配。还可以使用各种形式的反馈，以校正前馈模型中的任何错误。将在下文具体讨论所用的模型。
首先看到前馈模型并参考图1，能用于还原NOx的尿素的量为立即分解为NH3的注射的尿素的量与由催化剂1释放出的氨的相关化合物的总和：Mu_avail＝X·Mu_inj_rate+Mu_rel_rate          [1]
其中，Mu_avail＝产生的能用于还原NOx的尿素的质量流速
X＝能立即分解成NH3的注射的尿素部分
Mu_inj_rate＝尿素的注射质量流速
Mu_rel_rate＝从催化剂中释放出的氨的相关化合物的质量流速
做出的假设是，在给定的催化剂温度下，催化剂1中释放出的氨的相关化合物的速率与催化剂的“填充状态(State of Fill)”成比例：
Mu_rel_rate＝Mu_stored/Tau_rel           [2]
其中，Mu_stored＝储存在催化剂中的氨的相关化合物的质量(“填充状态”)
Tau_rel＝与所述催化剂释放氨的相关化合物的速率相对应的时间常数，是催化剂的温度的函数。
结合等式[1]和[2]得到尿素注射速率为：
Mu_inj_rate＝(Mu_avail-Mu_stored/Tau_rel)/X          [3]
当Mu_avail的结果正好足以将所有的可用NOx还原时，即获得最佳的尿素注射速率：
Mu_inj_rate_opt＝(ku·Mnox_rate-Mu_stored/Tau_rel)/X     [4]
其中，Mu_inj_rate_opt＝最佳的尿素注射质量流速
ku＝换算因子，该换算因子考虑了由NOx向尿素的转换，包括从尿素向NH3的降解和由NH3引发的NOx的还原的化学计量上的考虑。
Mnox_rate＝发动机排出的NOx的排放质量流速
图4显示了等式[4]如何用于本发明的前馈阶段的。为了得到第一要素，从传感器得到或按照以下详细的讨论而建模得到Mnox_rate。从查找表10、11中得到“ku”和“X”。这些可以取决于尾气5的温度Tex和质量气流速率MAF。为了得到第二要素，按照以下更详细讨论的整合，得到Mu_stored或“填充状态”。Tau_rel是由催化剂温度的模型13进行的计算12。该模型将催化剂1的温度与车辆尾气5温度Texh、室温Tamb和环境压力Pamb以及车辆的速度联系起来。Texh或者由温度传感器的测量得到或由基于发动机的速度和负荷的查找表得到。所述催化剂的温度模型的基础如下：
催化剂主要通过对流从废气中获得热量：
热量获得＝对流*MAF*(Texh-Tcat)
其中，MAF＝质量气流速率
Tcat＝催化剂温度
通过对流和传导的结合，热量从催化剂损失到环境中：
热量损失＝(传导+(环境气流*对流))*(Tcat-Tamb)
环境气流＝车辆速度*Pamb/Tamb
其中，Tamb＝环境空气温度
Pamb＝环境空气压力
通过将热量获得与热量损失之间的差值合并，得到催化剂的温度：
Tcat＝Tcat+(热量获得-热量损失)/热容量
储存在SCR催化剂中的氨的相关化合物(Mu_stored)的质量为当前的尿素注射的加入量与预先储存的氨的相关化合物的量之间的差值。由此得到了储存在催化剂中的氨的相关化合物的改变速率的等式：
Δ(储存的氨的相关化合物)＝加入到储存中的氨的相关化合物-从储存中释放出的氨的相关化合物
即，ΔMu_stored＝(1-X)*Mu_inj_rate*Δt-(Mu_stored/Tau_rel)*Δt
其中，Δt为短的时间间隔，超过该时间间隔将能够观察到氨的相关化合物的储存量的变化。该等式在点20a和20b处形成并结合了14，以获得各个时刻的氨的相关化合物的储存量。
Mnox_rate(或称为需要还原的NOx的量)可以由如图5所示的模型中得到。从缸内燃烧(in-cylinder combustion)的动态模型中得到对缸内的峰值温度的估计。这考虑到了包括至少以下因素在内的各种因素：发动机冷却剂的温度(ECT)、进气的温度(IAT)、歧管的绝对压力(MAP)、注射的起始(SOI)、注射的燃料质量(IFM)、废气的再循环(EGR)、以及发动机的速率(RPM)，所有这些可以公知地通过合适的传感器或映射图(map)而得到。在基于这种对缸内温度的估计和发动机需要的负荷(或扭矩)的查找表中，得到稳态的NOx的排放速率。然后考虑到与稳定态的偏离而进行校正，所述偏离归因于例如图5所示的由开始加速而导致的瞬变。获得的Mnox_rate在图4所示的点15处输入到前馈系统中。
从图4中可以看出，控制器按照以下方式结合不同的要素：要素“ku”，和Mnox_rate在点15处相乘。在点16处，从催化剂温度模型中发现1/Tau_rel，例如，从查找表17获得的Tau_rel与按以上所描述获得的Mu_stored相乘。在点18处，从点15得到的结果中减去从点16得到的结果，并随后在点19处将从点18处得到的结果与1/X相乘以得到Mu_inj_rate_opt。
如以上所描述的，本发明的控制系统还可以包括多种反馈机制，以消除前馈阶段中的各种错误。图6中示出了包括两种反馈机制的示例性系统，这将在下文进行更详细的讨论。
如图7所示，一种反馈机制消除了尿素的期望量和注射量之间的各种偏差。可以如该图所示，使用简单的比例整合(PI)控制器。在21处，将一段时间内的所有错误进行合并以得到kI，并将错误与常数相乘以得到kP。随后，由控制器从kI+kP计算出对尿素的注射速率的校正kfb。如图6所示并在图8中进行了简单的概括，也可以将kI输出到自适应学习模块22中。该自适应学习模块可以对以下各种因素进行补偿：尿素注射器的流动公差(flowtolerance)、沉积物的形成、和尿素品质的变化。所述尿素注射器的流动公差(在给定的驱动信号处的更高或更低的流动)的效果或者在某些系统元件上的老化的效果(例如在尿素注射器的喷嘴上形成的沉积物)，将导致更低的或更高的NOx传感器的信号读数(从标称值偏移)。PI闭环控制器中的合并部分(I项)能有效地消除传感器输出信号中的偏移，因此I项的值用作自适应项，对模型进行“重校”。当系统正常工作时，该I项应降低为0。
图9中给出了第二种反馈机制。下游的NOx传感器23和可能的另一个上游传感器24对NOx进行检测，以对排出的NOx的期望量和实际量之间的偏移进行调整。如图6所示，排出的NOx的期望量通常为0，但是在以下描述的允许增加发动机排出的NOx以阻止氨泄漏的情况下，排出的NOx的期望量可以不为0。
如图10所示，目前的NOx传感器技术还不能对NOx和NH3进行区分。因此，为了使这种传感器能够用于反馈控制循环中，则必须能够对NOx和NH3进行区分。这可以通过利用图10所示的信号的不同极性、并基于实际测量值的估计偏移d(Sensor_signal)/d(Mu_inj_rate)来实现。在点25计算出偏移的极性，用于校正点26处的传感器信号。
可替换地，可以根据NOx传感器信号的方向，来确定模型是否以不同的方式超过预期或者未达到预期。例如，如果NOx读数高于模型的预计，由于传感器测量了NOx和NH3，则可能是由于NOx的泄露或者NH3的泄露这两种可能的原因。可以理解的是，通过增加尿素的注射，可以确定此泄露为NOx或NH3，因此，如果所述泄露为NOx，则NOx传感器的信号减小，但如果为NH3泄露，则NOx传感器的信号增大。相反也是有效的，如果尿素的注射减少，如果泄露为NOx，则NOx传感器信号增大；如果为NH3的泄露，则NOx传感器的信号减小。根据错误是否是由于较高的NOx或NH3所造成的，传感器可以以这种方式对模型进行向上或向下的校正。
另一种使用NOx传感器来校正SCR模型的方法为观察SCR催化剂的转化效率。SCR催化剂的转化效率在某种程度上是NH3储存水平的函数，并作为SCR催化剂的给定工作条件下的最大储存容量的函数，在非常低的NH3储存水平或非常高的NH3储存水平下，SCR催化剂的转化效率将无法达到最佳值。可以用此信息来校正模型，并依此对尿素的定量给料水平进行校正，从而实现转化效率的提高。
还有另一种通过使用NOx传感器来校正SCR模型的方法如下。可以停止尿素的注射，直到储存的NH3完全用完。这样的效果将导致可以被NOx传感器测量到的位于排气管处的NOx的迅速增加。迅速增加的点可以用于对SCR模型的NH3储存水平进行调零，并校正错误。
图6中所示的系统包括控制器27，该控制器27包括图4所示的前馈模块28。将对发动机排出的NOx进行的估计输入32到前馈模块28中。这可以为如图5所示而得到的估计，或者可以为从第二NOx传感器24获得的估计。在点29处，前馈模块28的输出值Mu_inj_rate_opt与图9所示的反馈模块29的输出值相结合。所述反馈模块29在点30处具有来自NOx传感器23的尾气5中的NOx的水平的输入。在点30处的第二输入为尾气5中需要的NOx水平的设定值31。在点29处的值可以得到尿素的注射速率，或者此值可以相应地参考图7和8所讨论的反馈机制和自适应学习，而进一步地在点30进行校正。随后控制尿素注射器31，以产生相应于点31处的值的尿素的注射速率。传感器3随后对产物NOx尾气的排放进行检测，并按以上所讨论的，将该信息反馈到反馈模块29中。
本发明还优选地对催化剂的填充状态Mu_stored进行控制。该方面控制的主要目的是将Mu_stored保持在预定的目标水平，在通过所述模型对由发动机产生的NOx的速率和在催化剂中产生的NH3的速率进行的估计发生偏离时提供缓冲。此目的在于确保在NOx与NH3的比率中的任何不平衡都不会导致NOx的排放。
在一定的条件下，所述控制可以包括：例如，在负荷增加的情况下增加发动机产生的NOx，在此情况下预计到尾气温度也会增加。如果预计到氨的产生速率高于估计的NOx的排放速率，则由发动机产生的NOx排放的增加将会清除掉这些氨，以避免氨泄露。以此方式，使NOx和NH3二者向大气中的排放最小化。
所述控制使用EGR来控制发动机的NOx排放和废气的温度。正如所讨论的，这些因素能够影响催化剂的温度、催化剂的储存容量、和最佳的液体注射速率。通过上述效果的结合，将Mu_stored控制到目标值。由于允许发动机在更高的热效应条件下运行，因此，增加了由发动机排放的NOx，这也提高了燃油经济性。
这种策略预示了减速过程后的加速。与传统所预期的在这种条件下减少尿素的剂量速率不同的是，由于估计的催化温度降低了，因此，相应于储存容量的增加，注射的量也增加了。在标称“稳态”条件的工作下，当储存的氨的相关化合物的质量开始接近目标值时，则EGR增加。这降低了废气的温度，同时反过来冷却了催化剂，因此增加了尿素的储存容量。尿素注射的速率随后增加至由新温度所确定的容量。
相反地，当发动机排出的NOx远少于由催化剂释放的NH3的情况下(通常这将发生在催化剂温度逐步上升而发动机负荷减少的时候--是瞬变现象)，则EGR减少，直到NOx水平增加到足以与额外的NH3进行反应的水平。
本发明可以与任何内燃机一起使用，所述内燃机由主流的贫燃料/空气混合物驱动。例如，可以为柴油机或直喷式汽油机(direct injection petrolengine)并且可以为二冲程或四冲程发动机，或者任何其它的发动机类型。所述发动机可以为非车用发动机。SCR催化剂可以为传统的SCR催化剂，并可以为例如由涂敷有催化剂材料(通常为铁、钒或铜)的金属或陶瓷基底(通常为钛或锆)。所述液体注射器为传统的液体注射器。虽然已在前文讨论过水性的尿素溶液的注射，但所注射的液体可以为任何其它含有能够产生氨的化合物的合适的液体。所述控制器可以在软件或硬件上执行，并且可以为例如发动机控制单元(ECU)。所述查找表可以为任何传统的查找表。例如，所述查找表可以由发动机运行的校准实验(test calibration)得到。任何传感器(例如温度传感器)可以为传统的传感器。
本发明描述了对本领域的车辆SCR系统的做出的超越性的重大改进，以催化剂能够储存和释放产生氨的化合物的形式，对催化剂的行为随着温度进行的改变进行具体建模，这意味着，在催化剂处，氨的水平能与NOx的水平极精确地匹配。由于使NOx的还原最大化，因此能同时将氨的泄漏控制到最小。可以使用传统的NOx传感器，以通过利用各种情况下的传感信号的不同极性，来对NOx传感器的信号与NH3传感器的信号进行区分，从而向本发明的系统提供反馈。

Claims (33)

1、一种控制向催化剂组分中加入还原NOx的物质或还原NOx的前体的速率的方法，该方法包括：获得进入到所述催化剂组分中的NOx的量；对所述催化剂组分中的所述还原NOx的物质或还原NOx的前体的量进行建模；以及，对所述还原NOx的物质或还原NOx的前体的加入速率进行控制，以还原NOx。
2、根据权利要求1所述的方法，其中，对所述加入速率进行控制，以使基本上所有进入到所述催化剂组分中的NOx被所述还原NOx的物质所还原。
3、根据权利要求1或2所述的方法，其中，对所述加入速率进行控制，以使所述催化剂组分中的基本上所有的还原NOx的物质被用完。
4、根据前述任意一项权利要求所述的方法，其中，该方法还包括对进入到所述催化剂组分中的NOx的量进行控制的步骤，以使所述催化剂组分中的基本上所有的还原NOx的物质被用完。
5、根据权利要求4所述的方法，其中，通过改变废气的再循环，来对进入到所述催化剂组分中的NOx的量进行控制。
6、根据前述任意一项权利要求所述的方法，其中，进入到所述催化剂组分中的NOx的量是从模型获得的，该模型是基于对从发动机中进入到所述催化剂组分中的NOx的温度的检测以及发动机的负荷。
7、根据权利要求6所述的方法，其中，将进入到所述催化剂组分中的NOx的量储存在查找表中，作为所述温度与所述负荷的函数。
8、根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述温度包括发动机缸内的峰值温度，该峰值温度源自发动机冷却剂的温度、进气的温度、歧管压力、注射的起始、注射的燃料质量、废气的再循环和发动机速率中的至少一种。
9、根据权利要求6-8中的任意一项所述的方法，其中，根据对瞬变运行的校正，来对进入到所述催化剂组分中的NOx的量进行进一步的建模。
10、根据权利要求1-5中的任意一项所述的方法，其中，进入到所述催化剂组分中的NOx的量是由传感器得到的。
11、根据前述任意一项权利要求所述的方法，其中，根据所述催化剂组分的温度，来对所述还原NOx的物质或还原NOx的前体的量进行建模。
12、根据权利要求11所述的方法，其中，对所述还原NOx的物质或还原NOx的前体的量进行建模的步骤还包括：根据催化剂的温度，来对加入的还原NOx的前体中的已被转化成为还原NOx的物质的还原NOx的前体的量进行建模；根据所述催化剂组分的温度，来对储存在所述催化剂组分中的还原NOx的前体的量进行建模；以及，根据所述催化剂组分的温度，来对储存的还原NOx的前体的释放量进行建模。
13、根据权利要求12所述的方法，其中，最佳的液体注射速率Mu_inj_rate_opt满足以下关系：
Mu_inj_rate_opt＝(ku·Mnox_rate-Mu_stored/Tau_rel)/X
其中，Mu_inj_rate_opt为所述还原NOx的前体的最佳的注射质量速率；
ku为还原1摩尔的NOx所需要的所述还原NOx的物质的量；
Mu_stored为储存在催化剂中的所述还原NOx的前体的质量；
Tau_rel为与所述催化剂释放所述还原NOx的前体的速率相对应的时间常数；以及
Mnox_rate为排放进入到所述催化剂组分中的NOx的质量流速。
14、根据权利要求11-13中的任意一项所述的方法，其中，该方法还包括：根据对进入到所述催化剂组分中的NOx的温度的检测，来对所述催化剂组分的温度进行建模。
15、根据前述任意一项权利要求所述的方法，其中，对所述加入速率进行进一步的控制，以使储存在所述催化剂组分中的还原NOx的前体的量维持在大于缓冲阈值。
16、根据前述任意一项权利要求所述的方法，其中，该方法还包括对从所述催化剂组分排出的NOx的量进行监测。
17、根据权利要求15所述的方法，其中，该方法还包括：根据所述监测得到的量，来对已建模的进入到所述催化剂组分中的NOx的量进行校正。
18、根据权利要求15或16所述的方法，其中，该方法还包括：根据所述监测得到的量，来对还原NOx的物质或还原NOx的前体的加入速率进行控制。
19、根据权利要求15-17中的任意一项所述的方法，其中，该方法还包括：将所述监测得到的量的变化与进入到所述催化剂组分中的NOx的量的变化进行比较，以得到斜率；以及，对所述斜率的信号进行识别，以对检测到的NOx的量和检测到的从所述催化剂组分中排出的还原NOx的物质的量进行区分。
20、根据前述任意一项权利要求所述的方法，其中，所述还原NOx的物质包括氨，所述还原NOx的前体包括尿素。
21、根据前述任意一项权利要求所述的方法，其中，所述催化剂组分包括选择性催化还原的组分。
22、根据前述任意一项权利要求所述的方法，其中，所述前体包括尿素和/或一种或多种与氨相关的中间体化合物。
23、一种对由NOx传感器检测的NOx的量和还原NOx的物质的量进行区分的方法，该方法包括：将由NOx监控器监测到的离开组分的量的变化与进入到组分中的NOx的量进行比较，以得到斜率；以及，根据所述斜率的信号，对监测到的NOx的量和监测到的所述还原NOx的物质的量进行区分。
24、一种对由NOx传感器检测的NOx的量和还原NOx的物质的量进行区分的方法，该方法包括：确定NOx传感器的信号是否随着所述还原NOx的物质的注射速率的提高或降低而增大或减小；以及，根据NOx传感器的信号的确定结果，对监测到的NOx的量和监测到的所述还原NOx的物质的量进行区分。
25、一种计算机程序，该计算机程序包括设置成用以进行前述任意一项权利要求所述的方法的指令。
26、一种计算机，该计算机被配置成用以执行权利要求25所述的计算机程序。
27、一种发动机控制单元，该发动机控制单元包括权利要求26所述的计算机。
28、一种设备，该设备包括：用于控制向催化剂组分中加入还原NOx的物质或还原NOx的前体的速率的控制器；以及，用于加入所述还原NOx的物质或还原NOx的前体的导入元件；其中，所述控制器被配置成能够获得进入到所述催化剂组分中的NOx的量并对位于催化转化器内的所述还原NOx的物质或还原NOx的前体的量进行建模，并且能够对所述导入元件加入所述还原NOx的物质或还原NOx的前体的速率进行控制，以还原NOx。
29、根据权利要求28所述的设备，其中，所述控制器被配置成能够执行权利要求1-24中的任意一项所述的方法。
30、根据权利要求28或29所述的设备，其中，该设备还包括催化剂组分。
31、一种发动机，该发动机包括权利要求30所述的设备。
32、一种车辆，该车辆包括权利要求31所述的发动机。
33、一种基本上参考附图描述于此的方法、计算机程序、计算机、发动机控制单元、设备、发动机或车辆。
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