CN105829672B - 用于确定表示还原剂量的参数的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于确定表示车辆(1)的选择性催化还原(SCR)模块(10)中的还原剂量的参数的系统，所述系统包括：SCR模块(10)，所述SCR模块(10)具有用于运送气流的至少一个通道(14)和用于转化NOx排放的SCR催化剂(12)，且具有沿轴向方向(A)的延伸；至少一个第一天线单元(20)，该第一天线单元(20)被构造成发送和接收微波信号。此外，第一天线单元(20)布置在SCR模块(10)的外部且构造成向SCR催化剂(12)发送微波信号(ST)并接收在SCR模块(10)内反射回来的微波信号(SR)。所述系统还包括处理电路(80)，该处理电路(80)连接到第一天线单元(20)，且构造成确定所发送的微波信号(ST)与所接收到的反射回来的微波信号(SRef,R)之间的差值(d)，并基于所确定的、所发送的微波信号(ST)与所接收到的反射回来的微波信号(SRef,R)之间的差值(d)来确定表示SCR催化剂(12)中的还原剂量的参数。此外，本发明还涉及一种用于确定表示车辆的系统中的还原剂量的参数的方法。

Description

用于确定表示还原剂量的参数的系统和方法
技术领域
本发明涉及一种用于确定表示车辆的选择性催化还原(SCR)模块中的还原剂量的参数的系统。该系统包括第一天线单元，该第一天线单元被构造成发送和接收微波信号。本发明还涉及一种用于接收排气的排气后处理系统，该排气后处理系统包括用于确定表示车辆的选择性催化还原模块中的还原剂量的参数的系统。此外，本发明还涉及一种产生排气并包括排气后处理系统的内燃机。另外，本发明还涉及一种包括排气后处理系统的车辆。
另外，本发明还涉及一种用于确定表示车辆的系统中的还原剂量的参数的方法。
本发明能够应用在重型车辆中，例如卡车、大客车和建筑设备。虽然在下文中将针对卡车来描述本发明，但本发明不限于这种特定的车辆，而是也可用在其他类型的车辆中，例如小汽车、工业建筑机械、轮式装载机等。
背景技术
发动机(特别是柴油驱动的内燃机以及现有技术中已知的其他发动机)产生排气，这种排气含有数种空气污染物，包括一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物NO和NO2(NOx)、以及包含含碳物质或碳烟的微粒物(PM)。
然而，汽车市场上的当前的监管条件导致对现有车辆中提高燃油经济性并降低排放的、不断增加的需求。此外，随着对环境问题和健康危险的不断增加的关注，废气排放法规正变得越来越严格。这些监管条件必须与消费者对车辆的高性能和快速响应的需求相平衡。
因此，考虑到环境保护和节约有限的化石能源供应，减少来自柴油机的排气中的氮氧化物(NO和NO2，被称为NOx)和微粒物(PM)已成为非常重要的问题。配备有柴油机或其他稀燃发动机的车辆提供了提高燃油经济性的好处，但由于排气中的氧的高含量，在这种系统中通过常规手段对NOx进行催化还原是困难的。
为了减少排气中的NOx量，一些发动机配备有选择性催化还原(SCR)系统，它将NOx和氨(NH3)的混合物转化为氮气(N2)和水(H2O)。例如，US 2008/0060348 A1公开了一种用于还原NOx的排气后处理系统，它包括第一SCR催化剂、第二SCR催化剂、以及位于所述第一SCR催化剂和第二SCR催化剂之间的微粒过滤器。
这种类型的系统是基于如下原理：即，通过将还原剂主动喷射到进入SCR催化剂的排气混合物内来连续地去除NOx，从而实现高的NOx转化效率。基于尿素的SCR催化剂系统使用气态氨作为该主动NOx还原剂。
典型地，车辆本身携带有尿素的水溶液，且使用喷射系统将该尿素的水溶液供应到进入SCR催化剂系统的排气流中，在该SCR催化剂系统内，尿素的水溶液分解为氢氰酸(NHCO)和气态氨(NH3)，该气态氨然后用于转化NOx。
然而，在这种系统中，必须非常精确地控制尿素的喷射水平。尿素的喷射不足可能导致非最优的NOx转化，而过度喷射则可能导致排气尾管的氨泄漏。“氨泄漏”是工业术语，它是指氨在未发生反应的情况下穿过SCR系统。
通常，可在车辆的运行期间连续地获得SCR催化剂系统的NOx转化效率，例如通过布置在SCR催化剂下游的至少一个NOx传感器。
然而，常规的SCR催化剂系统经常(即使不总是)需要校正或调节，以便以有效而可靠的方式运行。所述调节的一部分涉及确保气流中的氨的正确分布和通过SCR催化剂的均匀的气体速度。若不进行调节，则SCR催化剂系统可能由于未有效利用SCR催化剂的表面区域而呈现低效率的NOx还原以及过多的氨泄漏。所述调节的另一方面涉及确定对于所有工艺条件的正常的氨流动。通常，基于从气流中获取的NOx测量值或基于来自发动机制造商的预定性能曲线来控制氨流动。不幸的是，基于预定性能曲线来控制氨流动是非常复杂的，因为必须事先知道几乎所有未来的运行状况，以正确地设计、校正和调节SCR催化剂系统。另外，这种SCR过程要求对氨喷射速率的精确控制。然而，通过监测NH3的量来控制SCR催化剂系统是最小化排放的核心。
NH3的喷射不足可能导致不可接受的低NOx转化，即，当NH3的量太少时，NOx排放将稳定增长。太高的喷射速率会导致氨不希望地释放到大气中，即，当NH3的量太大时，SCR系统内的N2O产生量和到氨泄漏催化剂(ASC)中的氨泄漏都将增加。在SCR系统的下游使用氨泄漏催化剂(ASC)，以最小化氨泄漏。因此，到氨泄漏催化剂(ASC)中的氨泄漏的增加通常使N2O和NO产生量增加。
如上所述，氨泄漏可能发生在氨被过多地喷射到排气流中时，如果温度太低而导致氨不发生反应或如果SCR催化剂已劣化的话。实际上，温度可能是SCR系统的最大限制之一，尤其是因为柴油机在起动期间有一段时间排气温度太低而不发生NOx还原。通常，氨泄漏随着温度的升高而减少，而SCR系统内的NOx转化可随着温度而增加或减少，这取决于特定的温度范围和催化剂系统。
至少出于这些原因，认为关键的是控制NH3的量，以最好地满足现行的和未来的监管条件。
已进行了数次尝试来实现这一点。例如，在WO 2013/010897 A1中，公开了一种测量系统，它使用微波来测量SCR催化剂的NH3载荷状态。在此系统中，执行测量以确定SCR催化剂的电气特性，而且，当不能确定载荷状态时，所述测量用作该测量系统的校正值。在一个示例中，该系统包括至少一个天线。在另一个示例中，该系统设有一组两个天线，一个天线布置在SCR催化剂的前方，另一个天线布置在SCR催化剂后方。其目的是测量该SCR系统内存储的气体物的总量。此信息被用于控制或诊断催化剂的状态，例如老化、损坏等。
然而，控制SCR系统中的NH3的量(即，还原剂的量)是很麻烦的操作，且由于噪声、不精确的应用以及与诊断和控制该SCR系统有关的其他困难而经常涉及复杂的校正过程。因此，在现有技术中存在着对如下的更有效的系统的需求：该系统用于控制SCR系统和确定该系统中的还原剂的量，例如NH3的量。
另一个与当前的排气后处理系统相关的问题是该系统的物理尺寸以及现代车辆中的有限的可用空间，从而使该排气后处理系统的安置非常困难。
如果能够确保用于确定SCR系统中的还原剂量的系统可以安装在已知的或商业上可用的车辆内，而无需对所述车辆的排气后处理系统进行大的改动，则是非常有益的。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的且可靠的、用于确定选择性催化还原(SCR)模块中的还原剂量(例如NH3的量)的系统，该系统能够测量在SCR模块的给定的轴向距离处存储的NH3的量。此目的至少部分地通过根据权利要求1所述的系统来实现。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于确定表示车辆的选择性催化还原(SCR)模块中的还原剂量的参数的系统，该系统包括：
–SCR模块，所述SCR模块具有用于运送气流的至少一个通道和用于转化NOx排放的SCR催化剂，并具有沿轴向方向A的延伸，
–第一天线单元，该第一天线单元被构造成发送微波信号ST并接收微波信号SR，
此外，
–该第一天线单元布置在SCR模块的外部，且构造成向SCR催化剂发送微波信号ST并接收在SCR模块内反射回来的微波信号SRef,R。
另外，该系统还包括：
–处理电路，所述处理电路连接到第一天线单元，且构造成确定所发送的微波信号ST与所接收到的反射回来的微波信号SRef,R之间的第一差值d，并基于所确定的、所发送的微波信号ST与所接收到的反射回来的微波信号SRef,R之间的第一差值d来确定表示SCR催化剂中的NH3量的参数。
典型地，所述还原剂可以是无水氨、氨水或尿素中的至少一种。典型地，所述还原剂量可与NH3量相关。因此，在下文及整个说明书中，所述还原剂量可以称为NH3量。
通过本发明的原理，可提供一种能够确定表示在给定的轴向距离X处的SCR催化剂中的NH3量的参数的系统。因此，本发明允许确定NH3量的分布。另外，本发明有助于更精确地测量SCR模块中的NH3量(在下文中有时也称为NH3载荷缓冲)，且有助于更好的尿素喷射控制。典型地，所述处理电路的构造可包括射频(RF)频谱分析，以确定所发送的微波信号ST与所接收到的反射回来的微波信号SRef,R之间的差值。另外或替代地，所述处理电路的构造可包括射频(RF)频谱分析，以确定所发送的微波信号ST与所接收到的微波信号SRef,R之间的差值。
在本申请的整个文本中，将更详细地描述根据本发明的系统的优点，并且这些优点也被总结如下：
–该系统可允许连续地测量SCR模块的NH3量的分布。通过连续地测量SCR模块内的NH3量，该SCR模块可持续地被更新且改进。因此，将不仅能够控制缓冲大小(如当前所进行的)，而且也能够控制其分布。
–该系统可通过更高地利用SCR模块的SCR过程而允许更高的NOx转化。
–该系统可允许SCR模块的SCR体积的减小。
–该系统可有助于减少氨泄漏，甚至使得能够避免氨泄漏。
–该系统可有助于减少ASC中的N2O或NO的产生。
–该系统可允许更好地利用尿素。以此方式，能够减少排气后处理系统内的尿素的浪费。
–该系统可进一步使得排气后处理系统中的ASC变得多余。
–该系统可允许连续地测量SCR模块的状态，包括SCR催化剂的状态。以此方式，能够考虑到可利用的最大氨存储容量。
–该系统可允许实现对SCR失活进行补偿。
–该系统可进一步提高涉及关于喷射器或稀释的尿素的、NOx转化效率故障的稳定性。例如，本发明允许检测并区分如下情形：尿素计量故障，SCR故障和老化。
考虑到现有技术的系统(其包括布置在SCR模块内的天线、或布置在SCR模块的前部或后部以及沿轴向方向上观察时布置在排气流中的天线)，本发明具有如下优点：
–该系统可允许也在高NH3流动下的覆盖度的测量，而基于拉姆达传感器技术的当前的NH3传感器是受到限制的。
–该系统可更容易地安装和构建(假定该系统可耐受更高的温度)。
–该系统可更容易在车间内更换，因为它位于SCR模块的外部。
–该系统可提供提高的精度，因为该系统通过SCR模块的整个横截面进行测量。
–该系统可降低SCR模块内部和外部的流动扰动。
这些技术效果的背后存在多种原因，下文将进一步详述这些原因。
本发明是基于如下见解：即，控制NH3量的一个困难是离开系统(SO)的NOx与氨运送动态之间的时间常数的差异。改变离开发动机(EO)的NOx流动导致SO NOx的大的中间响应。使用正常工作的NOx传感器，可测量并相应地控制此动态。然而，这不适合于由于如下事实导致的NH3的量：即，在轴向方向A上通过反应、吸附和解吸的组合来运送氨。一种类似情况是考虑从入口向出口的作为缓慢翻滚涌流的氨运送。例如，如果由于某些原因在缓冲分配中出现“孔隙”，则所述孔隙将维持并被缓慢地运向出口，且该SCR过程的一部分未被使用。如果由于某些原因发生“颠簸流(bump)”，则所述颠簸流也将被缓慢地运向出口且可能导致氨泄漏和/或ASC内的N2O产生。此外，在缓冲分配改变的同时，驾驶员的动作(所述动作例如影响了质量流动、温度和NOx流动)发挥作用并且也影响缓冲。在此上下文中，应注意到，由于缓冲的惯性，轴向缓冲分布不能被常规的传感器检测到。传感器在最好的情况下仅能给出对于平均缓冲大小的估计。
现有技术的系统的一个常见问题是缓冲被错误地预测。此外，当前未考虑到SCR的老化状态，这意味着未考虑到最大氨存储容量。
另外，仅控制了总缓冲大小，而不是所述分布。在轴向方向上均匀分布的缓冲可应对高质量流动和低质量流动，而不均匀分布的缓冲仅能应对低质量流动，这导致不必要的排放。此外，均匀分布的缓冲意味着利用了整个SCR模块的长度，这与当前的情形不同，这意味着SCR模块能够形成得更小，更廉价。
影响缓冲的一个重要参数是尿素喷射量(dosing)。目前，不存在检测尿素喷射器故障(过度喷射或喷射不足)或尿素质量问题(例如，被稀释)的方式。
SCR的老化状态也是一个重要参数，因为总缓冲容量(即，能够存储的氨的总量)随着老化的增加而减小。然而，老化并非简单地是行驶距离的函数，因为温度历史也具有重要性。因此，如果老化状态未知，则总是存在过度喷射尿素(增加的燃料成本、N2O和NH3排放)，或喷射不足(增加的NOx排放)的风险。通过测量在例如每次停驻再生(导致稳态温度和流动)时的缓冲，能够连续地监测老化状态。
考虑到以上情况，本发明提供了一种能够确定表示SCR催化剂中的NH3量的参数的系统，从而允许确定离入口(即SCR模块的前端)的给定距离处的氨覆盖度，以更好地应对上述问题和参数。换言之，通过本发明，能够确定催化剂中的NH3量的分布。
在不偏离本发明的范围的情况下，应注意的是，该SCR模块在此有时可称为包括催化材料的催化石，和/或包括SCR催化剂的SCR系统。
通过提议将第一天线单元布置在SCR模块的外部且构造成向SCR催化剂发送微波信号ST并接收在SCR模块内反射回来的微波信号SR，能够提供一种利用微波来确定表示SCR模块中的NH3量的参数的非干预式系统。因此，以上提议意味着该天线单元布置在排气流的外部。换言之，该天线布置在SCR模块的外部且因此布置在排气流的外部，这与布置在SCR模块内且因此布置在排气流内的情形相反。
所述“参数”例如可涉及NH3的浓度。这种类型的参数可以指绝对浓度值，例如mol/dm3或g/ml等，或者指相对浓度表示值。因此，确定表示NH3量的参数也可涉及所确定的包括SCR催化剂的SCR模块中的浓度与基准值或先前确定的浓度之间的比较。所述参数也可以指包括SCR催化剂的SCR模块中的NH3分子的检测值。另外或替代地，所述参数可简单地称为NH3量。
应注意到的是，在本发明的上下文中，“差值”或“第一差值”可以指所发送的微波信号ST与所接收到的反射回来的微波信号SRef,R之间的微波频谱信号的差值。
典型地，这些信号被从同一个天线单元(即，第一天线单元)发送和接收。类似地，如果安装了不止一个天线，则“第二差值”、“第三差值”等可以指从第一天线单元发送的微波信号ST与由第二(或第三)天线单元接收到的所接收的微波信号SR2之间的微波频谱信号的差值。通过使用处理电路，可将这些差值中的任一个转换为NH3的覆盖度，即NH3的量，例如通过预定的算法来进行转换。因此，能够基于所确定的、所发送的微波信号与所接收到的微波信号之间的差值来确定表示SCR催化剂中的NH3量的信号。
从天线单元发送的信号通常处于具有预定无线电频率的带宽内。替代地，多个信号可由具有不同预定频率的天线单元发送。通过知道所发送的信号的无线电频率，能够确定所发送的信号与所接收到的反射回来的信号或所接收到的信号之间的差值。此分析通常由所述处理电路执行。
所述“差值”可对应于脉冲的差值、幅值的差值和/或频谱能量的差值。替代地，所述差值可对应于衰减的差值。更具体地，所述“差值”可以指所发送的微波的幅值大小与所接收到的反射回来的微波的幅值大小之间的差值。类似地，所述“差值”可以指所发送的微波的幅值大小与所接收到的微波的幅值大小之间的差值。类似地，所述“差值”可以指所发送的微波的脉冲与所接收到的反射回来的微波或所接收到的微波的脉冲之间的差值。例如，将所发送的信号的脉冲的预定点(例如谷值或峰值)与所接收到的反射回来的信号的脉冲的预定点的位置进行比较。类似地，将所发送的信号的脉冲的预定点(例如谷值或峰值)与所接收到的信号的脉冲的预定点的位置进行比较。即，在所发送的信号与所接收到的反射回来的信号或所接收到的信号之间确定脉冲的改变。
因此，本发明是基于如下原理：即，通过分析在一个给定频率下或优选在多个给定频率下的幅值、衰减和/或相位的改变，能够确定所接收到的微波与所发送的微波之间的差异。
不限于任何理论，本发明是通过如下事实来实现的：即，在包括SCR催化剂的SCR模块内存在由于金属和周围环境(下文中称为M-S)的分开的荷电属性而导致的电场分布。因此，存在给出了M-S的特定介电特性的电场分布。这些介电特性可由微波雷达检测并产生微波信号频谱。换言之，当NH3分子被吸附在SCR催化剂的表面上时，NH3分子结合到金属原子而形成了复合物NH3-M-S。当NH3分子和金属原子之间的化学结合已形成时，电场将改变。即，M-S-NH3复合物(吸附NH3之后)将具有与M-S复合物(吸附NH3分子之前)不同的电场。因此，当NH3分子被附着时，微波信号频谱也将不同。因此，通过测量和确定所发送的微波信号与所接收到的微波信号之间的差异，能够检测到SCR催化剂的介电特性的这种改变。
因此，应容易认识到的是，表述“选择性催化还原(SCR)模块中的还原剂量”在此可以指由于上述原理而结合到SCR催化剂的还原剂量。在一个示例中，还原剂被吸附到SCR催化剂上。然而，在表述“选择性催化还原(SCR)模块中的还原剂量”或“结合到SCR催化剂的还原剂量”中，也可想到其他化学反应。
因此，表述“确定表示选择性催化还原(SCR)模块中的还原剂量的参数”在此可以指确定表示与选择性催化还原(SCR)模块中的SCR催化剂结合的还原剂量的参数。
在一个示例性实施例中，所述处理电路可构造成执行对所接收到的信号的频谱分析，以检测所接收到的信号与所发送的信号之间的差异。该天线单元可以是频率可调信号源，它扫描微波信号的频率，以获得在预定RF范围内的不同频率的多个射频信号。此外，所述处理电路被构造成分析多个RF信号的不同频率下的幅值和/或相位，以估算所述差值。
当喷射还原剂时(例如含氨的流体还原剂，例如尿素)，所述还原剂的在排气通道内形成活性剂气态氨的分解反应要求在喷射位置处的排气的特定温度水平以实现大致完全的分解，例如通常为大约200摄氏度。因此，在该系统的运行期间，SCR模块可典型地还包含还原剂，例如NH3分子。换言之，SCR催化剂与氨反应以催化地去除排气中的NOx排放。
因此，应容易地认识到，在该系统的运行期间，SCR模块适于接收还原剂，如上所述。该还原剂可典型地由喷射器提供。
此外，由于对SCR模块和SCR催化剂的状态的更好的控制，本发明的设备因而导致改善的NOx排放控制。
微波是电磁辐射的形式，其波长范围从长至一米至短至一毫米，或替代地，其频率在300MHz(0.3GHz)至300GHz之间。射频(RF)是在大约3kHz至300GHz的范围内的振荡速率。
术语“处理电路”可以指控制单元和/或可包括微处理器、微控制器、可编程数字信号处理器或其他可编程装置。所述处理电路也可包括或可替代地包括特定的应用集成电路、可编程门阵列或可编程阵列逻辑器件、可编程逻辑器件或数字信号处理器。在所述处理电路包括诸如上述微处理器、微控制器或可编程数字信号处理器等的可编程装置时，该处理器还可包括控制所述可编程装置的运行的计算机可执行代码。
典型地，所述处理电路可基于对所接收到的RF信号的频谱分析来确定所述差值，该频谱分析是通过分析不同频率下的幅值和/或相位来进行。通过检测在选定的频率下的幅值和/或相位的改变，所述处理电路能够将所发送的信号与所接收到的信号进行比较。在扫频信号的情况中，所述处理电路可利用扫频范围内的频率的全部或一部分，以用于执行信号分析的目的。在带有较大带宽的复合RF信号的情况下，所述处理电路可连接到由一个或多个滤波器(例如带通滤波器)组成的组，以过滤出所接收的复合RF信号的感兴趣的部分，并在频谱分析中使用该频率部分。
可基于所述接收到的信号的当前频谱值(在一个或多个频率下的幅值/相位，或在多个频率下幅值/相位之比)与先前确定的所发送的信号的频谱值的比较来确定所述差值。先前确定的所发送的信号的频谱值可基于先前时间实例(time instance)下的频谱分析。
该系统可用于确定SCR模块和SCR催化剂的状态。该“状态”在此可以指SCR模块的老化状态。作为示例，该系统可构造成基于所确定的表示NH3量的参数来诊断SCR模块和SCR催化剂。例如，假定SCR已被硫再生且已知老化状态，则可通过所确定的表示NH3量的参数来诊断如下故障中的每一个：
–在停驻再生结束时当该系统已冷却到合理温度时，喷射略高于化学计量比的尿素。通过已知老化且已知该系统未发生硫中毒，则可计算在沿SCR模块的轴向方向观察的各个长度处的氨覆盖度，并将其与测量值进行比较。如果差值高于容许极限，则OBD系统可诊断该尿素喷射系统发生故障。
–通过连续地测量老化状态，将SCR故障(泄漏、开裂等)从作为NOx转化和NH3存储的突然改变的失活过程区分开。
如后文中将进一步描述的，本发明可安装并用于任何类型的车辆中，例如重型车辆，如卡车、大客车和建筑设备。
在一个示例性实施例中，提供了一种用于确定表示车辆的选择性催化还原(SCR)模块中的NH3量的参数的系统，该系统包括：
–SCR模块，该SCR模块具有用于运送气流的至少一个通道和用于转化NOx排放物的SCR催化剂，且具有沿轴向方向A的延伸，
–至少第一天线单元，该第一天线单元被构造成发送微波信号ST并接收微波信号SR，
此外，
–该第一天线单元布置在SCR模块的外部，且构造成向SCR催化剂发送微波信号ST并接收在SCR模块内反射回来的微波信号SRef,R。
另外，该系统还包括：
–处理电路，该处理电路连接到第一天线单元，且构造成确定所发送的微波信号ST与所接收到的反射回来的微波信号SRef,R之间的第一差值d，并基于所确定的、所发送的微波信号ST与所接收到的反射回来的微波信号SRef,R之间的第一差值d来确定表示SCR催化剂中的NH3量的参数。
典型地，所述还原剂可包括无水氨、氨水或尿素中的至少一种，或它们的混合物。
通过实施从属权利要求的一个或数个特征来实现另外的优点。
利用将第一天线单元布置在SCR模块的外部并将其构造成向SCR催化剂发送微波信号ST的原理，第一天线单元典型地被构造成越过SCR模块的横截面TA发送微波信号。
在此，根据示例性实施例，第一天线单元可构造成越过SCR模块的横截面TA发送微波信号。典型地，该微波信号越过与轴向方向A大致垂直地定向的横截面发送。如果该SCR模块被设置为圆柱形模块的形式，则横截面TA是SCR模块的径向横截面。SCR模块的径向横截面典型地垂直于轴向方向A，或至少大致垂直于轴向方向A。
也可想到的是，SCR模块也能够被设置为另一种三维几何形状，例如立方体等。在此，横截面TR也可对应于其他形状，例如正方形、矩形等。
根据示例性实施例，SCR模块可构造成与轴向方向A平行地引导气流，且天线单元可位于沿轴向方向A由SCR模块在轴向方向A上的两个端部限定的距离内。换言之，当沿轴向方向A观察时，该天线单元不位于SCR模块的前部和/或SCR模块的后部。该天线单元也不位于排气通路(通道)内。应注意到的是，第一天线单元的上述构造也适用于本文提及的天线单元中的任一个。
根据示例性实施例，该系统还可包括：
–第二天线单元，该第二天线单元被构造成接收从第一天线单元发送的微波信号ST并连接到所述处理电路，
–其中，第二天线单元布置在SCR模块的外部并与第一天线单元间隔开，
–所述处理电路被构造成确定从第一天线单元发送的微波信号ST与由第一天线单元接收到的所接收的反射回来的微波信号SRef,R之间的第一差值d，和/或确定从第一天线单元发送的微波信号ST与由第二天线单元接收到的所接收的微波信号SR2之间的第二差值d2，以基于所确定的差值d和/或所确定的第二差值d2来确定表示SCR催化剂中的还原剂量(例如，NH3量)的参数。
通过第一天线单元和第二天线单元的这种布置，能够去除背景噪声和/或去除来自发射器的信号的不稳定性的影响。此外，通过使用两个天线单元或更多个天线单元，能够从信号中获得更精确的结果。因此，能够接收带有更低噪声的更多信息。这样，本示例性实施例进一步有助于更精确地使用微波信号来确定表示NH3量的参数。另外，由于噪声更低且信息源更多，变得更容易分析和解释。也可想到的是，其结果变得更容易理解，即，频谱分析变得更明确。
可选地(但不严格要求)，第二天线单元可构造成越过SCR模块的径向横截面TR发送微波信号。
根据示例性实施例，所述系统还可包括：
–第二天线单元，该第二天线单元被构造成向第一天线单元发送微波信号ST3并连接到所述处理电路，
–其中，该第二天线单元布置在SCR模块的外部并与第一天线单元间隔开，
–所述处理电路被构造成确定从第一天线单元发送的微波信号ST与由第一天线单元接收到的所接收的反射回来的微波信号SRef,R之间的第一差值d，和/或确定从第二天线单元发送的微波信号ST3与由第一天线单元接收到的所接收的微波信号SR3之间的第三差值d3，以基于所确定的第一差值d和/或所确定的第三差值d3来确定表示SCR催化剂中的还原剂量(例如，NH3量)的参数。
根据示例性实施例，当沿轴向方向A观察时，第一天线单元和第二天线单元可布置在同一轴向距离X处。与具有一个天线单元时的情形相比，这种布置的一个优点是：有更多个信息源可用，从而使所述处理电路能够基于来自两个差值(即第一差值和第二差值)的输入来确定更精确的结果。也可想到的是，由于更多个信息源，其结果变得更容易理解，即，频谱分析变得更明确。
根据示例性实施例，当沿轴向方向A观察时，第一天线单元、第二天线单元和第三天线单元可布置在同一轴向距离X处。
根据示例性实施例，当沿轴向方向A观察时，多组天线可布置在同一轴向距离X处。
根据示例性实施例，当沿轴向方向A观察时，第一天线单元可与第二天线单元彼此间隔开地布置。这种布置的一个优点是该系统变得更容易安装在排气后处理系统内，且因此可使所述部件容易在车辆内组装。
根据示例性实施例，第一天线单元的位置和/或第二天线单元的位置沿轴向方向A是可移动的。以此方式，第一天线单元和/或第二天线单元被构造成越过SCR模块的多个径向横截面发送微波信号，且在沿轴向方向A的多个轴向位置处接收在SCR模块内反射的信号。基于这种布置，所述处理电路能够基于在沿轴向方向A的多个轴向位置的每一个处发送和接收的信号之间的、所确定的差值而将表示SCR催化剂中的NH3量的参数确定为轴向长度L的函数。
根据示例性实施例，所述系统还可包括被构造成发送并接收微波信号的第三天线单元，该第三天线单元连接到所述处理电路，布置在SCR模块的外部并与第一天线单元和第二天线单元间隔开。此外，第一天线单元、第二天线单元和第三天线单元被构造成在以间歇的方式发送和接收信号。由此，能够在沿轴向方向的多个不同位置处执行测量。以此方式，该系统能够接收来自两个不同的轴向距离处的信息。另外，在这种布置中，三个天线单元以间歇的方式运行。
应容易认识到的是，第三天线单元可构造成向SCR模块发送微波信号。另外或替代地，第三天线单元可构造成向第一天线单元发送信号并从第一天线单元接收信号。类似地，第三天线单元可构造成向第二天线单元发送信号并从第二天线单元接收信号。
根据示例性实施例，所述处理电路可构造成：
–确定第一差值、第二差值、第三差值、第四差值和/或第五差值中的任一个，该第四差值是从第一天线单元发送的微波信号ST与由第三天线单元接收到的所接收的微波信号SR5之间的差值，该第五差值是从第三天线单元发送的微波信号ST4与由第一天线单元接收到的所接收的微波信号SR4之间的差值，和
–基于所确定的第一差值、第二差值、第三差值、第四差值和/或第五差值中的任一个来确定表示SCR催化剂中的还原剂量的参数。
在一个示例性实施例中，当沿轴向方向A观察时，第一天线单元、第二天线单元和第三天线单元布置在同一轴向距离处。
在一个示例性实施例中，当沿轴向方向A观察时，第一天线单元、第二天线单元和第三天线单元彼此间隔开。由此，能够在沿轴向方向的多个不同位置处执行测量。以此方式，该系统可从两个不同的轴向距离处接收信息。根据示例性实施例，当沿轴向方向A观察时，第一天线单元可与第二天线单元和第三天线单元间隔开地布置。
根据示例性实施例，该系统还可包括包围SCR模块的外壳。这些天线单元中的任一个可位于该外壳的外部。替代地，所有天线单元均可布置在该外壳的外部。这种布置方式可有助于该系统的部件(尤其是天线单元)的简单安装。另外，能够提供对SCR模块的更简单但更有效的监测。该外壳可典型地包括其他部件，例如微粒过滤器和/或氧催化剂。当沿径向方向R观察时，该外壳可典型地布置在SCR模块与第一天线单元之间，或布置在SCR模块与第一和第二天线单元之间。
根据示例性实施例，从第一天线单元、第二天线单元或第三天线单元中的任一个发射的微波信号可处于具有预定无线电频率的带宽内。该无线电频率可在上述范围内变化。
SCR模块典型地由用作载体的各种陶瓷材料制成，例如氧化钛，而SCR催化剂(即，活性催化成分)典型地为碱金属(例如，钒、钼和钨)的氧化物，沸石或各种贵金属。
根据示例性实施例，所述SCR模块可具有蜂窝结构。该蜂窝形式典型地是均匀涂布在陶瓷载体上或涂覆在基质上的挤压成型的陶瓷。
根据示例性实施例，该SCR催化剂可涂覆在所述蜂窝结构的壁表面上。
根据示例性实施例，该SCR催化剂可以是所述蜂窝结构的一部分。
SCR催化剂几何结构的另一种通用设计是板型的SCR催化剂。板型的SCR催化剂具有更低的压降且比蜂窝型更不容易受到堵塞和污染，但板式构造更大且更昂贵。蜂窝构造比板型的SCR催化剂更小，但具有更高的压降且更容易堵塞。
根据示例性实施例，该SCR催化剂可以是基于沸石的催化剂或基于氧化钒的催化剂。
基于氧化钒(例如，V2O5/TiO2)的催化剂是有利的，因为这种类型的催化剂不需要NO2以对NOx排放进行有效的选择性催化还原。紧邻发动机或涡轮增压器出口之后的排气中基本上无可用的NO2。此外，在错误使用高硫燃料(例如，>300ppm S)的情况中，基于沸石的SCR催化剂需要升高的温度(例如600摄氏度)，以去除所吸附的硫化物，从而恢复SCR催化剂的性能。
基于氧化钒的SCR催化剂一般非常耐受硫且不需要升高的温度来去除所吸附的硫化物。
基于沸石的催化剂是有利的，因为它具有宽的有效温度窗口、良好的耐热性和有效的NOx还原。
在本发明的上下文中，应注意的是，所述天线单元中的任一个可设置为例如抛物线天线、偶极天线、方向天线的形式，或任何其他能够向物体/介质发送微波并从物体/介质接收微波的天线的形式。此类型的天线单元具有许多可商用的形式，因此将不进一步描述。对天线单元的类型的选择通常可取决于该系统的尺寸、形状和/或最终环境。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于接收排气的排气后处理系统，该排气后处理系统包括根据本发明的系统。
本发明的此第二方面的效果和特征很大程度上类似于上文关于本发明的第一方面描述的效果和特征。
根据示例性实施例，该排气后处理系统还可包括喷射器，该喷射器用于在SCR模块上游的位置处将还原剂提供到排气中。
典型地，所述还原剂可以是含氨的还原剂，例如尿素。
然而，该喷射器可供应含氨的气态还原剂或含氨的流体还原剂，例如尿素。该喷射器通常连接到气态氨供给装置，能够以数个方式实施该气态氨供给装置。例如，可提供容纳加压氨气的一个或多个气瓶并将其联接到喷射器，使得在冷起动或类似状况时可立即在SCR模块(和SCR催化剂)的上游喷射气态氨。气瓶的更换和搬运也相对容易。根据替代实施例，可提供一种储存容器，该容器被构造成存储碱土金属氯化物盐，它用作所述气态氨的源。该容器优选通过电线等被加热，从而便于气态氨的释放。在固态储存介质(例如碱土金属氯化物盐)中运送氨导致了氨源的令人满意的安全性和处理，且仅需要少量的热来释放气态氨。根据又一个替代方案，该气态氨供给装置可包括储存容器，该储存容器容纳被溶解在溶剂(例如水)中的氨溶液。
该喷射器可由金属管形成，该金属管穿过所述排气后处理系统的排气通道的侧壁，且具有在所述排气通道内的排放开口，使得来自所述气态氨供给装置的气态氨能够通过所述金属管供给到所述排气通道内的排气流。
根据示例性实施例，该排气后处理系统还可包括布置在喷射器上游的柴油微粒过滤器和布置在该柴油微粒过滤器上游的柴油氧催化剂。
根据所使用的燃料的类型，会产生或多或少的碳烟和微粒物。例如，柴油燃料产生更多的碳烟，因此经常需要微粒过滤器以满足法规排放要求，而诸如天然气或二甲醚的燃料一般产生少量的碳烟，因此经常不需要微粒过滤器。
换言之，有时也称为氧化催化剂的柴油氧催化剂典型地位于所述SCR模块的下游但在所述微粒过滤器的上游。
柴油氧催化剂用于将碳氢化合物和一氧化碳氧化为二氧化碳和水。该氧化催化剂还升高了排气温度。
根据本发明的第三方面，提供了一种内燃机，该内燃机产生排气并以可操作方式连接到根据本发明的排气后处理系统。该内燃机适用于车辆。
应注意的是，在一些应用中，该内燃机也可包括排气后处理系统。在其他类型的系统中，提供了包括以可操作方式连接到排气后处理系统的内燃机的动力总成。
本发明的此第三方面的效果和特征很大程度上类似于上文关于本发明的第一和第二方面描述的效果和特征。
此外，不言而喻的是，该排气后处理系统包括根据上文参考本发明的第一方面所述的任一示例性实施例的系统。
该内燃机例如可根据四冲程和/或二冲程原理工作。该内燃机可以是压燃式、火花点火式发动机或活塞压缩机。作为示例，该内燃机可设计为根据柴油机过程而工作。此外，该内燃机可安装在诸如卡车的车辆内。
本发明还涉及一种车辆，其包括根据上文参考本发明的第二方面(即，与排气后处理系统有关的方面)所述的示例性实施例和/或各个方面中的任一个的排气后处理系统。因此，本发明还涉及一种车辆，其包括上文参考本发明的第三方面(即，与内燃机有关的方面)所述的示例性实施例和/或各个方面中的任一个的内燃机。因此，本发明还涉及一种车辆，其包括根据上文参考本发明的第一方面所述的示例性实施例和/或各个方面中的任一个的系统。
因此，根据本发明的第四方面，提供了一种车辆，其包括根据上文所述的本发明的示例性实施例和/或其他方面中的任一个的排气后处理系统。
本发明的此第四方面的效果和特征很大程度上类似于上文关于本发明的第一、第二和第三方面描述的效果和特征。
虽然将针对卡车来描述本发明，但本发明不限于这种特定车辆，而是也可用在其他类型的车辆中，例如大客车、建筑设备、小汽车、工业建筑机械、轮式装载机等。
根据本发明的第五方面，提供了一种用于确定表示车辆的系统中的还原剂量的参数的方法，该系统包括：选择性催化还原(SCR)模块(10)；第一天线单元，该第一天线单元被构造成发送和接收微波信号，其中该第一天线单元布置在SCR模块的外部，且构造成向SCR催化剂发送微波信号ST并接收在SCR模块内反射回来的微波信号SRef,R；以及处理电路，该处理电路连接到第一天线单元，其中，SCR模块具有用于运送气流的至少一个通道和用于转化NOx排放的SCR催化剂，且具有沿轴向方向A的延伸。此外，所述方法包括以下步骤：
–从第一天线单元向SCR催化剂发送微波信号ST，由此，该微波信号ST在SCR模块内被反射，
–第一天线单元接收被反射回来的微波信号SRef,R，
–所述处理电路确定所发送的微波信号ST与所接收到的反射回来的微波信号SRef,R之间的第一差值d，以及
–基于所确定的、所发送的微波信号ST与所接收到的反射回来的微波信号SRef,R之间的第一差值d来确定表示SCR催化剂中的还原剂量的参数。
本发明的此第五方面的效果和特征很大程度上类似于上文关于本发明的系统方面所述的那些效果和特征。
根据示例性实施例，所述方法可还包括控制在SCR模块上游的位置处向排气中供给还原剂的步骤。
典型地，所述还原剂可以是含氨的还原剂，例如尿素。因此，含氨的还原剂的一个示例是尿素。
根据示例性实施例，如上所述，该系统还可包括第二天线单元，该第二天线单元被构造成发送和接收微波信号并连接到所述处理电路，其中该第二天线单元布置在SCR模块的外部并与第一天线单元间隔开。在此示例性实施例中，所述方法还可包括以下步骤：使第一天线单元和第二天线单元的操作在发送信号和接收信号之间间歇地切换。
根据示例性实施例，所述方法还可包括以下步骤：
–确定从第一天线单元发送的微波信号ST与由第一天线单元接收到的所接收的反射回来的微波信号SRef,R之间的第一差值、从第一天线单元发送的微波信号ST与由第二天线单元接收到的所接收的微波信号SR2之间的第二差值、和/或从第二天线单元发送的微波信号ST3与由第一天线单元接收到的所接收的微波信号SR3之间的第三差值，
–基于所确定的第一差值、所确定的第二差值和/或所确定的第三差值来确定表示SCR催化剂中的还原剂量的参数。
根据示例性实施例，所述方法还可包括以下步骤：
–从第一天线单元(20)和/或第二天线单元越过SCR模块的多个径向横截面发送多个微波信号，由此，所述多个微波信号在SCR模块内被反射，
–第一天线单元和/或第二天线单元在沿轴向方向的多个轴向位置处接收被反射回来的所述多个信号，
–确定所接收到的每个微波信号的差值，以便所述处理电路确定多个差值，以及
–基于所确定的反射回来的每个微波信号SR的差值中的任一个，将表示SCR催化剂中的还原剂量的参数确定为轴向长度L的函数。
根据第六方面，提供了一种计算机程序，该计算机程序包括程序代码，当所述程序在计算机上运行时，该程序代码用于执行本发明的方法步骤。
根据第七方面，提供了携载有计算机程序的计算机可读介质，所述计算机程序包括程序代码，当该程序产品在计算机上运行时，所述程序代码用于执行本发明的方法步骤。
当研读所附权利要求及下文的描述时，本发明的其他特征和优点将变得显见。本领域普通技术人员将认识到，在不偏离本发明的范围的情况下，本发明的不同特征可相互组合，以产生除了下文所述的实施例以外的实施例。
附图说明
参考附图，下文将对作为示例引用的本发明实施例进行更详细的描述。
在这些图中：
图1是包括根据本发明示例性实施例的系统的车辆的透视图；
图2示意性地示出了包括根据本发明的系统的排气后处理系统的一部分的第一示例性实施例，其中，该系统被布置成确定表示选择性催化还原(SCR)模块中的NH3量的参数；
图3a是根据本发明的系统的第一示例性实施例的示意性透视图，其中该系统包括一个天线单元和SCR模块；
图3b是根据本发明的系统的第二示例性实施例的示意性透视图，其中该系统包括第一天线单元和第二天线单元以及SCR模块；
图3c是根据本发明的系统的第三示例性实施例的示意性透视图，其中该系统包括第一天线单元和第二天线单元以及SCR模块；
图3d是根据本发明的系统的第四示例性实施例的示意性透视图，其中该系统包括第一天线单元和第二天线单元以及SCR模块，当沿轴向方向观察时，该第二天线单元与第一天线单元彼此间隔开地布置；
图3e是根据本发明的系统的第五示例性实施例的示意性透视图，其中该系统包括第一天线单元、第二天线单元和第三天线单元以及SCR模块；
图3f是根据本发明的系统的第六示例性实施例的示意性透视图，其中该系统包括第一天线单元、第二天线单元和第三天线单元以及SCR模块。
具体实施方式
现在，将在下文中参考附图更完整地描述本发明，附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可实施为许多不同的形式且不应解释为仅限于在此阐述的实施例；而是，这些实施例仅是为了公开的充分性和完整性而提供的。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。
现在参考附图尤其是图1，其中描绘了包括根据本发明示例性实施例的系统的车辆。这里，图1中示出的车辆1还包括产生排气的内燃机300和排气后处理系统100。图1中的车辆1被提供为卡车的形式。排气后处理系统100在此用于柴油机类型的内燃机。根据本发明的示例性实施例，该柴油机旨在用于卡车。该柴油机例如可包括六个气缸(未示出)。然而，本发明不限于任何特定数量的气缸或任何特定的气缸构造。
将参考图2和图3a至图3f来进一步详细描述根据本发明的该系统和排气后处理系统100。
现在转向图2，其中示意性地示出了包括根据本发明的系统的排气后处理系统的一部分的第一示例性实施例。在此示例中，该系统被布置为确定表示选择性催化还原(SCR)模块10中的NH3量的参数。此外，柴油机(特别是用于卡车的柴油机)的排气后处理系统100被设计为用于接收排气108。图中所示的特定的排气后处理系统100包括微粒过滤器110，以降低微粒物水平。来自发动机300的NOx排放也必须被降低以符合规定的排放标准，为此，沿着排气管道108安装包括SCR催化剂12的SCR模块10。该排气管道被设计为将排气运送通过排气后处理系统。选择性催化还原是借助于SCR催化剂将NOx转化为氮气(N2)和水(H2O)的手段。还原剂(典型地为尿素)在SCR模块10的上游通过还原剂喷射器102被添加到排气流中，并在水解时被转化为氨，所述氨可吸附到SCR催化剂12上。SCR模块10在此被提供为铁基或铜基沸石型SCR模块的形式。在另一个示例性实施例中，SCR模块可被提供为钒基SCR模块的形式。对喷射器102处的还原剂喷射速率的控制可基于还原剂计量模块来进行，该还原剂计量模块可使用不同的参数作为输入信号，例如，由温度传感器提供的进入SCR模块10的排气的温度。
因此，如图2所示，排气后处理系统100的示例性实施例在此包括喷射器102，该喷射器102用于将含氨的还原剂104(例如尿素)在SCR模块10上游的位置处提供到排气108中。此外，图2中的排气后处理系统100在此包括布置在喷射器102上游的柴油微粒过滤器110和布置在该柴油微粒过滤器110上游的柴油氧催化剂112。
现在将参考图3a至图3f更详细地描述SCR模块10。在本发明的所有示例性实施例中，SCR模块10适于执行选择性催化还原(SCR)，以减少NOx排放。使用选择性催化还原(SCR)来减少NOx排放是汽车工业中广泛采用的，其中最常见的技术使用尿素(NH2CONH2)作为氨(NH3)的前体，以通过催化方式去除NOx排放。更具体地，选择性催化还原(SCR)是借助于催化剂将氮氧化物(也称为NOx)转化为双原子氮气N2和水H2O的手段。气态还原剂(典型地为无水氨、氨水或尿素)被添加到排气流中并吸附到催化剂上。当使用尿素作为还原剂时，反应产物是二氧化碳CO2。本发明不限于使用尿素作为含氨的还原剂，而是也可使用当前用在SCR应用中的其他还原剂类型，例如氨水。
当排气通过SCR模块10的SCR催化剂12时，发生NOx还原反应。在进入SCR模块10之前，氨或其他还原剂(例如尿素)被喷射器喷射并与排气混合。使用无水氨或氨水进行选择性催化还原过程的用于化学计量反应的化学方程式为：
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O
NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O
还带有数个次级反应：
2SO2+O2→2SO3
2NH3+SO3+H2O→(NH4)2SO4
NH3+SO3+H2O→NH4HSO4
作为无水氨或氨水的替代的尿素的反应为：
4NO+2(NH2)2CO+O2→4N2+4H2O+2CO2
虽然图中未明确示出，但SCR模块10设有出口和用于接收排气的入口。该入口和出口在此由通道14表示。
除SCR模块10外，图3a示出了根据本发明的系统的第一示例性实施例。如下文的描述中将会理解，图3a中的系统用于确定表示车辆1的选择性催化还原(SCR)模块10中的NH3量的参数。因此，应容易理解的是，当该系统被安装并运行时，SCR模块能够接收由喷射器喷射到排气后处理系统内的NH3，如上所述。
在此示例性实施例中，该系统包括一个天线单元20和SCR模块10。此外，在本示例性实施例以及图3b至图3f中的示例性实施例和其他可能的实施例中，SCR模块10在此为蜂窝结构。该蜂窝结构包括多个通道14，用于将气流运送通过该SCR模块，如沿轴向方向A可看到的。如上所述，该SCR模块还包括SCR催化剂12。虽然未严格要求，但SCR催化剂12在此被涂覆在该蜂窝结构的壁表面的每一个上，因此围绕(或限定)这些通道14。所述壁表面在此对应于通道14的内表面。换言之，SCR催化剂被布置成使得活性成分能够与排气的内含物(即还原剂)相互化学反应。为此，SCR催化剂12在此是该蜂窝结构的一部分。如上所述，SCR催化剂12例如可以是基于沸石的催化剂。替代地，该SCR催化剂可以是基于氧化钒的催化剂。
在图3a所示的示例性实施例中，该系统包括SCR模块10，该SCR模块10具有用于运送气流的至少一个通道和用于转化NOx排放的SCR催化剂12。SCR模块10具有沿轴向方向A的延伸。另外，由于该SCR模块在此描绘为具有圆柱体的形式，所以该SCR模块也具有沿径向方向R的延伸。应注意的是，圆柱形模块仅是许多可能形状中的一种，因此也可想到其他形状。
该系统还包括第一天线单元20，该第一天线单元20被构造成发送微波信号ST并接收微波信号SR。此外，第一天线单元20布置在SCR催化剂10外部，且构造成向SCR催化剂12发送微波信号ST并接收在SCR催化剂12内反射回来的微波信号SRef,R。即，该第一天线单元布置在气体通道14外部，这些气体通道14在SCR模块的运行期间容纳排气并限定了气流的方向。
另外，通过被构造成向SCR催化剂12发送微波信号ST，天线单元在此被构造成越过SCR模块10的横截面TA发送微波信号。典型地，所述微波信号越过与轴向方向A大致垂直定向的横截面发送。如图3a所示，该SCR模块在此为圆柱体，即圆柱形模块。换言之，横截面TA在此对应于SCR模块的径向横截面。该SCR模块的径向横截面通常垂直于轴向方向A，或至少大致垂直于该轴向方向。
因此，如图3a中的示例性实施例和图3b至图3f中的所有其他示例性实施例中所示，天线单元20在此布置在SCR模块10的横截面TA的外周表面之外，该横截面TA垂直于SCR模块10的轴向方向。类似地，如下文所述，第二天线单元30和第三天线单元40在此也布置在SCR模块10的横截面TA的外周表面之外，该横截面TA垂直于SCR模块10的轴向方向。
可选择，虽然未严格要求，但SCR模块10通常被构造成与轴向方向A平行地引导气流。因此，通道14与轴向方向A平行地延伸。
如图3a中可见，在本示例性实施例中，天线单元10也位于由SCR模块的在轴线方向A上的端部16、18限定的沿轴向方向A的距离内。因此，如果端部16对应于SCR模块的前部，则轴向距离X可从所述前部测量，如图3a所示。换言之，轴向距离X一般指该天线单元与SCR模块的端部(例如，前部)之间的距离。该SCR模块在此也具有长度L(沿轴向方向观察)，当沿轴向方向A观察时，该长度L由SCR模块的两个端部之间的距离限定，即SCR模块的前部和后部之间的距离。
典型地，该天线单元能够生成信号并从天线单元发送信号，且部分地或完全穿过SCR模块(取决于在SCR模块内的反射)发送信号，如图3a所示。该天线单元例如可发送具有所选择的单个带宽或频率的无线电频率的微波信号。如果能够确定SCR催化剂的介电特性处于该带宽内的吸收或谐振频率内，则这可能就足够了。替代地，该天线单元可构造成在较大的频率范围内通过发送具有不同频率带宽的不同RF信号来进行扫描。如果SCR催化剂的吸收和/或谐振顶峰处于不能被单个RF信号的有限带宽覆盖的多个不同频率处，则这种构造可能特别有用。因而，该天线单元能够布置成提供增加或降低频率的信号序列。
在整个说明书中，应注意的是，所接收到的反射回来的微波信号SRef,R可以指已在SCR模块10内并在SCR催化剂12处反射且被天线单元接收到的信号。
该系统也包括连接到第一天线单元20的处理电路80。处理电路80被构造成确定所发送的微波信号ST与所接收到的反射回来的微波信号SRef,R之间的差值d，并基于所确定的、所发送的微波信号ST与所接收到的反射回来的微波信号SRef,R之间的差值d来确定表示SCR催化剂12中的NH3量的参数。
以此方式，该系统能够确定表示车辆1的SCR模块10中的NH3量的参数。更具体地，由于第一天线单元20的布置，该系统被构造成在给定的轴向距离X处确定表示SCR催化剂12中的NH3量的参数。在图3a所示的示例性实施例中，第一天线单元的位置对应于轴向距离X。
典型地，虽然未严格要求，所述处理电路在此被构造成通过分析不同频率处的幅值和/或相位来执行对所接收到的反射回来的微波信号的频谱分析。通过检测在选定的频率处的幅值和/或相位的变化，处理电路80能够如上所述地确定差值。另外，该处理电路在此被构造成基于所述差值来确定表示NH3量的参数。
典型地，虽然未严格要求，但所发送的微波信号可以处于具有预定无线电频率的带宽内。通过知道所发送的微波信号的内容，该处理电路能够检测和确定所发送的微波信号ST与所接收到的反射回来的微波信号SRef,R之间的差值。作为一个示例，如上文所述，该差值d在此可对应于所发送的微波信号ST与所接收到的反射回来的微波信号SRef,R之间的脉冲的差值。如果该处理电路确定了差值，则能够进一步基于所确定的差值d来确定表示SCR催化剂12中的NH3量的参数。在本示例性实施例中，该参数涉及SCR催化剂12的NH3浓度。
图3b是根据本发明的系统的第二示例性实施例的示意性透视图。而且，此系统也用于确定表示车辆1的选择性催化还原(SCR)模块10中的NH3量的参数。
如上文关于第一示例性实施例所描述的，图3b中的系统包括SCR模块10，该SCR模块10具有用于运送气流的至少一个通道14和用于转化NOx排放的催化剂12。SCR模块10具有沿轴向方向A的延伸。另外，该系统设有第一天线单元20，该第一天线单元20被构造成发送和接收微波信号。此外，第一天线单元20布置在SCR模块10的外部，且构造成向SCR催化剂12发送微波信号ST并接收在SCR模块12内反射回来的微波信号SR。然而，如图3b所示，根据第二示例性实施例的该系统还设有第二天线单元30。
第二天线单元30被构造成接收从第一天线单元20发送的微波信号ST并连接到处理电路80。此外，第二天线单元30布置在SCR模块10的外部并与第一天线单元20间隔开。
如图3b所示，这里，当沿SCR模块的周向方向观察时，第一天线单元与第二天线单元彼此间隔开地布置。此外，根据此示例性实施例，当沿轴向方向A观察时，第一天线单元20和第二天线单元30仍布置在同一轴向距离X处。
由于该系统具有两个天线单元，处理电路80在此被构造成确定从第一天线单元20发送的微波信号ST与由第一天线单元20接收到的反射回来的微波信号SRef,R之间的第一差值d，和/或从第一天线单元20发送的微波信号ST与由第二天线单元30接收到的所接收的微波信号SR2之间的第二差值d2，以基于所确定的第一差值和/或所确定的第二差值d2来确定表示SCR催化剂12中的NH3量的参数。
如图3b所示，应容易理解的是，由第二天线单元30接收到的微波信号SR2已被第一天线单元发送(对应于所发送的信号ST)。因此，该微波信号SR2已被发送穿过SCR模块而未在该模块内反射。
此外，该系统的细节和该系统的各个特征与上文参考图2和图3a描述的相同。
通过第一天线单元和第二天线单元的这种布置，能够去除背景噪声和/或去除来自发射器的信号的不稳定性的影响。此外，通过使用两个天线单元或更多个天线单元，能够从这些信号中获得更精确的结果。
与具有一个天线单元时的情形相比，这种布置的另一优点是有更多个信息源可用，从而使所述处理电路能够基于来自两个差值(即第一差值和第二差值)的输入来确定更精确的结果。也可想到的是，由于更多个信息源，其结果变得更容易理解，即，频谱分析变得更明确。
虽然上文提到所述第二天线单元被构造成从第一天线单元接收信号，但应容易理解的是，在包括两个天线单元或更多个天线单元的所有示例性实施例中，每个天线单元均能够发送和接收微波信号。然而，每个天线单元通常可不同时发送和接收微波信号，而是以间歇的方式发送和接收微波信号。
因此，作为与图3b中的第二示例性实施例有关的上文细节的补充或替代，也可根据图3c所示的原理来构造该系统。在此示例性实施例中，第二天线单元30被构造成向第一天线单元20发送微波信号ST3。类似于图3b中的示例性实施例，该第一天线单元和第二天线单元连接到处理电路80。此外，第二天线单元30布置在SCR模块10的外部并与第一天线单元20间隔开。此外，在此示例性实施例中，处理电路80在此被构造成确定从第一天线单元20发送的微波信号ST与由第一天线单元20接收到的所接收的反射回来的微波信号SRef,R之间的差值d，和/或从第二天线单元30发送的微波信号ST3与由第一天线单元接收到的所接收的微波信号SR3之间的第三差值d3，以基于所确定的差值d和/或所确定的第三差值d3来确定表示SCR催化剂12中的NH3量的参数。
如上所述，与图3b中的第二示例性实施例和图3c中的示例性实施例相关的两种原理可单独地以不同的间隔(即，以间歇的方式)在同一系统中运行。然而，也可使该系统仅包括它们二者之一，以获得在此所述的本发明的技术效果。
因此，如果该系统中结合了这两种原理，则应容易理解的是，处理电路80可构造成确定第一差值、第二差值和/或第三差值，并基于第一差值、第二差值和/或第三差值来确定表示SCR催化剂12中的NH3量的参数。
此外，该系统的细节和该系统的各个特征与上文参考图2和3a描述的相同。
与仅具有一个天线单元时的情形相比，这种布置的一个优点是有更多个信息源可用，从而使所述处理电路能够基于来自两个差值(即第一差值和第二差值)的输入来确定更精确的结果。也可想到的是，由于更多个信息源，其结果变得更容易理解，即，频谱分析变得更明确。
图3d是根据本发明的系统的第三示例性实施例的示意性透视图。而且，此系统也用于确定表示车辆1的选择性催化还原(SCR)模块10中的NH3量的参数。在此示例性实施例中，该系统的特征与上文关于图3b和/或图3c中的实施例描述的特征相同。因此，该系统能够可选地包括与SCR模块、第一天线、第二天线和所述处理电路相关的细节。图3b中描绘的实施例与图3d中描绘的实施例之间的一个差异是：当沿轴向方向上观察时，第一天线单元20和第二天线单元30彼此间隔开地布置。作为一个示例，第一天线单元20布置在离前端16的距离x处，而第二天线单元30布置在离前端16的距离x1处。
这种布置的一个优点是该系统变得更容易安装在排气后处理系统内，且因此可以使所述部件在车辆中的组装容易。
另一个优点是：在沿轴向方向的多个不同位置处执行测量。以此方式，该系统能够从两个不同的轴向位置接收信息。
图3e是根据本发明的系统的第五示例性实施例的示意性透视图。此系统也用于确定表示车辆1的选择性催化还原(SCR)模块10中的NH3量的参数。在此示例性实施例中，该系统的特征与上文关于图3a至图3d中的任一个实施例描述的特征相同。因此，该系统能够可选地包括与SCR模块、第一天线、第二天线和所述处理电路有关的细节。另外，图3e中的系统设有第三天线单元40。该第三天线可包括上文关于第一天线单元20和/或第二天线单元30描述的细节中的任一个。例如，第三天线单元40可构造成向第一天线单元20发送微波信号和/或从第一天线单元20接收微波信号。另外或替代地，第三天线单元40可构造成向第二天线单元30发送微波信号和/或从第二天线单元30接收微波信号。另外或替代地，第一天线单元20可构造成向第三天线单元40发送微波信号和/或从第三天线单元40接收微波信号。另外或替代地，第二天线单元30可构造成向第三天线单元40发送微波信号和/或从第三天线单元40接收微波信号。
类似于第一和第二天线单元的构造，第三天线单元40连接到处理电路80且布置在SCR模块10的外部并与第一天线单元20和第二天线单元30间隔开。
因此，该系统、以及这一组天线20、30、40与处理电路80之间的相互作用能够以上文所述类似的方式执行。特别地，能够以与上文关于第二天线单元30描述的可能构造类似的方式并根据与图3b和/或图3c中的示例性实施例相关的原理来布置和构造该第三天线单元40。更具体地，第三天线单元40能够发送微波信号和接收微波信号，并连接到处理电路。这样，第一天线单元20、第二天线单元30和第三天线单元40能够如上所述地以间歇的方式发送和接收微波信号。即，这些天线单元可通过所述处理电路而单独地以不同的间隔(即，以间歇的方式)运行。以此方式，能够控制这些天线单元，使得：在特定的时刻，它们中的仅一个发送信号，而另一个天线单元接收该信号。
第三天线单元40的属性和特征对应于上文关于第一天线单元和第二天线单元给出的属性和特征。
总之，此示例性实施例在此包括第三天线单元40，该第三天线单元40被构造成发送和接收微波信号。第三天线单元40连接到处理电路80且布置在SCR模块10的外部并与第一天线单元20和第二天线单元30间隔开。此外，第一天线单元20、第二天线单元30和第三天线单元40被构造成在彼此之间以间歇的方式发送和接收信号。
除了所述处理电路能够确定第一差值、第二差值和第三差值(如上文关于其他示例性实施例所述的)之外，所述处理电路在此还构造成：
–确定第一差值、第二差值、第三差值、第四差值和/或第五差值中的任一个，该第四差值是从第一天线单元20发送的微波信号ST与由第三天线单元40接收到的所接收的微波信号SR5之间的差值，该第五差值是从第三天线单元40发送的微波信号ST4与由第一天线单元20接收到的所接收的微波信号SR4之间的差值。
此外，所述处理电路在此被构造成基于所确定的第一差值、第二差值、第三差值、第四差值和/或第五差值中的任一个来确定表示SCR催化剂12中的还原剂量的参数。
在此示例性实施例中，应注意的是，所发送的微波信号ST由第一天线单元发送，且能够被第二天线单元30接收(它在图3e中对应于所接收的微波信号SR2)或被第三天线单元40接收(它在图3e中对应于由第三天线单元40接收到的所接收的微波信号SR5)。
另外，所发送的微波信号ST4是指从第三天线单元40发送的信号，而所接收到的微波信号SR4是指由第一天线单元20接收到的、从第三天线单元40发送的信号(所发送的微波信号ST4)。
应注意到，图3e仅是各个信号的示意性图示，它旨在示出这些信号的间歇方向，而非每个单一信号和方向，因此，两个天线单元之间的信号的数量由共同的虚线示出。
此外，如图3e中可见，当沿轴向方向A观察时，第三天线单元40在本示例性实施例中与第二天线单元30间隔开。类似地，当沿轴向方向A观察时，第三天线单元40在本示例性实施例中与第一天线单元30间隔开。然而，根据本发明，数种与此不同的布置也是可以的。另一种布置的一个示例在图3f中示出。在本示例性实施例中，当沿SCR模块的周向方向观察时，第一天线单元20、第二天线单元30和第三天线单元40彼此间隔开地布置。此外，根据本示例性实施例，当沿轴向方向A观察时，第一天线单元20、第二天线单元30和第三天线单元40仍布置在同一轴向距离X处。
在另一个示例性实施例(但未示出)中，这些天线单元中的任一个能够沿轴向方向A可移动地布置。因此，第一天线单元20的位置沿轴向方向A是可移动的。另外或替代地，第二天线单元30的位置沿轴向方向A是可移动的。另外或替代地，第三天线单元40的位置沿轴向方向A是可移动的。作为一个示例，这些天线单元中的任一个可通过滑动机构以可移动方式布置，该滑动机构包括布置在沿着SCR模块的轨迹内的可移动构件。
在本发明的所有示例性实施例中，该系统还可包括包围SCR模块10的外壳50。因此，第一天线单元20可位于该外壳的外部。另外或替代地，第二天线单元30可位于该外壳的外部。另外或替代地，第三天线单元40可该外壳的外部。在一个示例性实施例(但未示出)中，所有天线单元都位于外壳50的外部。该外壳可典型地包封了排气后处理系统100的各种部件，如图2所示。
在本发明的所有示例性实施例中，从第一天线单元20发出的微波信号可处于具有预定无线电频率的带宽内。
另外或替代地，在本发明的包括第二天线单元30的所有示例性实施例中，从第二天线单元30发出的微波信号可处于具有预定无线电频率的带宽内。
另外或替代地，在本发明的包括第三天线单元40的所有示例性实施例中，从第三天线单元40发出的微波信号可处于具有预定无线电频率的带宽内。
此外，涉及图3a且在图3a中示出的示例性实施例可根据如下原理运行。如前文所述，该系统包括选择性催化还原(SCR)模块10和被构造成发送和接收微波信号的第一天线单元20。第一天线单元20布置在SCR模块10的外部，且构造成向SCR催化剂12发送微波信号ST并接收在SCR模块10内反射回来的微波信号SRef,R。该系统还包括连接到第一天线单元20的处理电路80。SCR模块10具有用于运送气流的至少一个通道14和用于转化NOx排放的SCR催化剂12，且具有沿轴向方向A的延伸。
为了操作这种系统，所述方法包括以下步骤：
–从第一天线单元20向SCR催化剂12发送微波信号ST，由此，该微波信号ST在SCR模块10内被反射，
–第一天线单元20接收反射回来的微波信号SRef,R，
–处理电路80确定所发送的微波信号ST与所接收到的反射回来的微波信号SRef,R之间的第一差值d，和
–基于所确定的、所发送的微波信号ST与所接收到的反射回来的微波信号SRef,R之间的第一差值d，确定表示SCR催化剂12中的还原剂量的参数。
通过此原理，所述方法能够确定表示车辆的系统中的还原剂量的参数。
所述方法还可包括控制在SCR模块上游的位置处向排气中供给还原剂的步骤。
此外，涉及图3b和/或图3c且在图3b和/或图3c中示出的示例性实施例可根据如下原理运行。如上所述，该系统在此还包括第二天线单元30，该第二天线单元30被构造成发送和接收微波信号并连接到处理电路80。第二天线单元30布置在SCR模块10的外部并与第一天线单元20间隔开。在此示例性实施例中，所述方法还可包括以下步骤：使第一天线单元20和第二天线单元30的操作在发送信号和接收信号之间间歇地切换。
如果把参考图3b和图3c描述的两个原理相组合，则所述方法可根据以下的方法步骤运行：
–确定从第一天线单元20发送的微波信号ST与由第一天线单元20接收到的所接收的反射回来的微波信号SRef,R之间的第一差值、和/或从第一天线单元20发送的微波信号ST与由第二天线单元30接收到的所接收的微波信号SR2之间的第二差值、和/或从第二天线单元30发送的微波信号ST3与由第一天线单元20接收到的所接收的微波信号SR3之间的第三差值，
–基于所确定的第一差值、所确定的第二差值和/或所确定的第三差值来确定表示SCR催化剂12中的还原剂量的参数。
在示例性实施例中，当第一天线单元和第二天线单元中的任一个可如上所述地沿轴向方向移动时，该系统能够根据以下方法步骤来运行：
–从第一天线单元20和/或第二天线单元30越过SCR模块10的多个径向横截面发送多个微波信号，由此，所述多个微波信号在SCR模块10内被反射；
–第一天线单元20和/或第二天线单元30在沿轴向方向A的多个轴向位置处接收被反射回来的多个信号；
–确定所接收到的每个微波信号的差值，以便所述处理电路80确定多个差值；和
–基于所确定的、反射回来的每个微波信号SR的差值中的任一个，将表示SCR催化剂12中的还原剂量的参数确定为轴向长度L的函数。
此外，应注意到，本发明的示例性实施例中的任一个可包括计算机程序，该计算机程序包括程序代码，当所述程序在计算机上运行时，所述程序代码用于执行本发明的上述方法步骤。
因此，本发明的示例性实施例中的任一个可设有携载有计算机程序的计算机可读介质，所述计算机程序包括程序代码，当该程序产品在计算机上运行时，所述程序代码用于执行本发明的上述方法步骤。
由于本发明，提供了一种能够确定表示给定的轴向距离X处的SCR催化剂中的还原剂量(例如NH3量)的参数的系统和方法。因此，本发明允许通过图3a至图3f所示且如上所述的任一种布置来确定NH3量的分布。另外，本发明有助于更精确地测量SCR模块中的NH3量(下文中有时也称为NH3载荷缓冲)，并有助于更好的尿素喷射控制。
此外，本发明提供了一种能够确定表示SCR催化剂中的NH3量的参数的系统，从而允许确定在距入口(即，SCR模块的前部)的给定距离处的氨覆盖，以更好地应对上文所述的问题和参数。换言之，通过本发明，能够确定SCR催化剂中的NH3量的分布。
通过提议将第一天线单元布置在SCR模块的外部且将其构造成向SCR催化剂发送微波信号ST并接收在SCR模块内被反射回来的微波信号SR，能够提供一种非侵入性系统，该系统利用微波来确定表示SCR模块中的NH3量的参数。因此，上述的提议意味着所述天线单元布置在排气流的外部。换言之，所述天线布置在SCR模块的外部且因此布置在排气流的外部，这与布置在SCR模块内且布置在排气流内相反。
应理解的是，本发明不限于上文所述且在附图中示出的实施例；而是，本领域普通技术人员将认识到，在所附权利要求的范围内可进行许多修改和变型。例如，虽然已关于第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元和具体天线构造的具体组合而描述了本发明，但应容易认识到的是，第四天线单元的使用也可组合到其他构造中，当研读本申请时，这对本领域普通技术人员来说是显见的。此外，应容易地认识到的是，本发明可包括适当数量的天线单元，即，甚至超过四个天线单元。因此，在一个示例性实施例(但未示出)中，提供了包括多组天线单元的系统，该系统包括上文参考图3a-3f描述的布置、特征和/或效果中的任一个。

Claims (30)

1.一种用于确定表示车辆(1)的选择性催化还原(SCR)模块(10)中的还原剂量的参数的系统，所述系统包括：
–所述SCR模块(10)，所述SCR模块(10)具有用于运送气流的至少一个通道(14)和用于转化NOx排放的SCR催化剂(12)，且具有沿轴向方向(A)的延伸，
–第一天线单元(20)，所述第一天线单元(20)被构造成发送微波信号(ST)并接收微波信号(SR)，
其特征在于
–所述第一天线单元(20)布置在所述SCR模块(10)的外部，且构造成向所述SCR催化剂(12)发送微波信号(ST)并接收在所述SCR模块(10)内反射回来的微波信号(SRef,R)，其中，所述系统还包括：
–处理电路(80)，所述处理电路(80)连接到所述第一天线单元(20)，且构造成确定所发送的微波信号(ST)与所接收到的反射回来的微波信号(SRef,R)之间的第一差值，并基于所确定的、所发送的微波信号(ST)与所接收到的反射回来的微波信号(SRef,R)之间的第一差值来确定表示所述SCR催化剂(12)中的还原剂量的参数，
并且在于，所述第一天线单元(20)被构造成越过所述SCR模块(10)的横截面(TA)发送微波信号，
所述SCR模块(10)被构造成与所述轴向方向(A)平行地引导所述气流，并且所述第一天线单元(20)位于沿所述轴向方向(A)由所述SCR模块(10)的沿所述轴向方向(A)的两个端部(16,18)限定的距离内，并且
所述处理电路被配置成在沿所述SCR模块的轴向长度的多个轴向位置处确定所述SCR催化剂中的NH3量。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述还原剂是无水氨、氨水或尿素中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述还原剂包括无水氨、氨水或尿素中的至少一种，或它们的混合物。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述还原剂量与NH3量相关。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
–第二天线单元(30)，所述第二天线单元(30)被构造成接收从所述第一天线单元(20)发送的微波信号(ST)，并连接到所述处理电路(80)，
–其中，所述第二天线单元(30)布置在所述SCR模块(10)的外部并与所述第一天线单元(20)间隔开，
–所述处理电路(80)被构造成确定从所述第一天线单元(20)发送的微波信号(ST)与由所述第一天线单元(20)接收到的所接收的反射回来的微波信号(SRef,R)之间的第一差值，和/或确定从所述第一天线单元(20)发送的微波信号(ST)与由所述第二天线单元(30)接收到的所接收的微波信号(SR2)之间的第二差值，以基于所确定的第一差值和/或所确定的第二差值来确定表示所述SCR催化剂(12)中的还原剂量的参数。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
–第二天线单元(30)，所述第二天线单元(30)被构造成向所述第一天线单元(20)发送微波信号(ST3)，并连接到所述处理电路(80)，
–其中，所述第二天线单元(30)布置在所述SCR模块(10)的外部并与所述第一天线单元(20)间隔开，
–所述处理电路(80)被构造成确定从所述第一天线单元(20)发送的微波信号(ST)与由所述第一天线单元(20)接收到的所接收的反射回来的微波信号(SRef,R)之间的第一差值，和/或确定从所述第二天线单元(30)发送的微波信号(ST3)与由所述第一天线单元(20)接收到的所接收的微波信号(SR3)之间的第三差值，以基于所确定的第一差值和/或所确定的第三差值来确定表示所述SCR催化剂(12)中的还原剂量的参数。
7.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，当沿所述轴向方向(A)观察时，所述第一天线单元(20)和所述第二天线单元(30)布置在同一轴向距离(X)处。
8.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，当沿所述轴向方向(A)观察时，所述第一天线单元(20)与所述第二天线单元(30)彼此间隔开地布置。
9.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，所述第一天线单元(20)的位置和/或所述第二天线单元(30)的位置沿所述轴向方向(A)是可移动的。
10.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第三天线单元(40)，所述第三天线单元(40)被构造成发送和接收微波信号，所述第三天线单元(40)连接到所述处理电路(80)，且布置在所述SCR模块(10)的外部并与所述第一天线单元(20)和第二天线单元(30)间隔开，
–其中，所述第一天线单元(20)、所述第二天线单元(30)和所述第三天线单元(40)被构造成在彼此之间以间歇的方式发送和接收信号。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述处理电路(80)被构造成：
–确定所述第一差值、第二差值、第三差值、第四差值和/或第五差值中的任一个，所述第四差值是从所述第一天线单元(20)发送的微波信号(ST)与由所述第三天线单元(40)接收到的所接收的微波信号(SR5)之间的差值，所述第五差值是从所述第三天线单元(40)发送的微波信号(ST4)与由所述第一天线单元(20)接收到的所接收的微波信号(SR4)之间的差值，并且
–基于所确定的第一差值、第二差值、第三差值、第四差值和/或第五差值中的任一个来确定表示所述SCR催化剂(12)中的还原剂量的参数。
12.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，当沿所述轴向方向(A)观察时，所述第一天线单元(20)、所述第二天线单元(30)和所述第三天线单元(40)布置在同一轴向距离(X)处。
13.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，当沿所述轴向方向(A)观察时，所述第一天线单元(20)、所述第二天线单元(30)和所述第三天线单元(40)彼此间隔开。
14.根据权利要求1-6中的任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括包围所述SCR模块(10)的外壳(50)，并且，所述天线单元(20、30、40)中的任一个均位于所述外壳(50)的外部。
15.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，从所述第一天线单元(20)、所述第二天线单元(30)和/或所述第三天线单元(40)中的任一个发送的微波信号处于具有预定无线电频率的带宽内。
16.根据权利要求1-6中的任一项所述的系统，其特征在于，所述SCR模块(10)为蜂窝结构。
17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述SCR催化剂(12)被涂覆到所述蜂窝结构的壁表面上。
18.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述SCR催化剂(12)是所述蜂窝结构的一部分。
19.根据权利要求1-6中的任一项所述的系统，其特征在于，所述SCR催化剂(12)是基于沸石的催化剂或基于氧化钒的催化剂。
20.一种用于接收排气(108)的排气后处理系统(100)，所述排气后处理系统(100)包括根据前述权利要求中的任一项所述的系统。
21.根据权利要求20所述的排气后处理系统(100)，还包括喷射器(102)，所述喷射器(102)用于在所述SCR模块(10)上游的位置处将还原剂提供到所述排气中。
22.根据权利要求21所述的排气后处理系统(100)，还包括布置在所述喷射器上游的柴油微粒过滤器(110)和布置在所述柴油微粒过滤器(110)上游的柴油氧催化剂(112)。
23.一种内燃机(300)，所述内燃机(300)产生排气并以可操作方式连接到根据权利要求20至权利要求22中的任一项所述的排气后处理系统。
24.一种车辆(1)，其包括根据权利要求20至权利要求22中的任一项所述的排气后处理系统。
25.一种用于确定表示车辆的系统中的还原剂量的参数的方法，其中，所述系统包括：选择性催化还原(SCR)模块(10)；第一天线单元(20)，所述第一天线单元(20)被构造成发送和接收微波信号，其中所述第一天线单元(20)布置在所述SCR模块(10)的外部，且构造成向所述SCR催化剂(12)发送微波信号(ST)并接收在所述SCR模块(10)内反射回来的微波信号(SRef,R)；以及处理电路(80)，所述处理电路(80)连接到所述第一天线单元(20)，其中，所述SCR模块(10)具有用于运送气流的至少一个通道(14)和用于转化NOx排放的SCR催化剂(12)，且具有沿轴向方向(A)的延伸，其中，所述第一天线单元(20)被构造成越过所述SCR模块(10)的横截面(TA)发送微波信号，
所述SCR模块(10)被构造成与所述轴向方向(A)平行地引导所述气流，并且所述第一天线单元(20)位于沿所述轴向方向(A)由所述SCR模块(10)的沿所述轴向方向(A)的两个端部(16,18)限定的距离内，
其特征在于，所述方法包括以下步骤：
–从所述第一天线单元(20)向所述SCR催化剂(12)发送微波信号(ST)，由此，所述微波信号(ST)在所述SCR模块(10)内被反射，
–所述第一天线单元(20)接收被反射回来的微波信号(SRef,R)，
–所述处理电路(80)确定所发送的微波信号(ST)与所接收到的反射回来的微波信号(SRef,R)之间的第一差值，以及
–基于所确定的、所发送的微波信号(ST)与所接收到的反射回来的微波信号(SRef,R)之间的第一差值来确定表示所述SCR催化剂(12)中的还原剂量的参数，至少包括在沿所述SCR模块的轴向长度的多个轴向位置处确定所述SCR催化剂中的NH3量。
26.根据权利要求25所述的方法，还包括控制在所述SCR模块(10)上游的位置处向排气中供给还原剂(104)的步骤。
27.根据权利要求25或权利要求26所述的方法，其中，所述系统还包括第二天线单元(30)，所述第二天线单元(30)被构造成发送和接收微波信号并连接到所述处理电路(80)，其中，所述第二天线单元(30)布置在所述SCR模块(10)的外部并与所述第一天线单元(20)间隔开，其中，所述方法还包括以下步骤：使所述第一天线单元(20)和所述第二天线单元(30)的操作在发送信号和接收信号之间间歇地切换。
28.根据权利要求27所述的方法，还包括以下步骤：
–确定从所述第一天线单元(20)发送的微波信号(ST)与由所述第一天线单元(20)接收到的所接收的反射回来的微波信号(SRef,R)之间的第一差值、从所述第一天线单元(20)发送的微波信号(ST)与由所述第二天线单元(30)接收到的所接收的微波信号(SR2)之间的第二差值，和/或从所述第二天线单元(30)发送的微波信号(ST3)与由所述第一天线单元(20)接收到的所接收的微波信号(SR3)之间的第三差值；以及
–基于所确定的第一差值、所确定的第二差值和/或所确定的第三差值来确定表示所述SCR催化剂(12)中的还原剂量的参数。
29.根据权利要求27所述的方法，还包括以下步骤
–从所述第一天线单元(20)和/或所述第二天线单元(30)越过所述SCR模块(10)的多个径向横截面发送多个微波信号，由此，所述多个微波信号在所述SCR模块(10)内被反射；
–所述第一天线单元(20)和/或所述第二天线单元(30)在沿所述轴向方向(A)的多个轴向位置处接收被反射回来的所述多个微波信号；
–确定所接收到的每个微波信号的差值，以便所述处理电路(80)确定多个差值；以及
–基于所确定的、反射回来的每个微波信号(SR)的差值中的任一个，将表示所述SCR催化剂(12)中的还原剂量的参数确定为轴向长度(L)的函数。
30.一种携载有计算机程序的计算机可读介质，所述计算机程序包括程序代码，当所述计算机程序在计算机上运行时，所述程序代码用于执行根据权利要求25至29中的任一项所述的方法的步骤。
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160279574A1 (en) * 2015-03-26 2016-09-29 General Electric Company Systems and methods for monitoring the health of a selective catalytic reduction catalyst
DE102016219555B4 (de) 2016-10-07 2018-10-11 Continental Automotive Gmbh On-Board Diagnose für einen Abgaskatalysator und Alterungserkennung
DE102016219644A1 (de) * 2016-10-10 2018-04-12 Continental Automotive Gmbh Katalysator-Alterungserkennung ohne zusätzliche Systemkomponente
DE102016219646A1 (de) * 2016-10-10 2018-04-12 Continental Automotive Gmbh Eigendiagnose eines Abgaskatalysators durch Messung der S-Parameter
DE102016120928B4 (de) 2016-11-03 2022-09-29 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr SCR-Katalysator und Verfahren zum Betrieb eines SCR-Katalysators
JP6669116B2 (ja) * 2017-03-28 2020-03-18 トヨタ自動車株式会社 排気浄化触媒の加熱装置
CN110892137B (zh) * 2017-07-19 2022-04-19 康明斯排放处理公司 具有抛光表面的后处理壳体
DE102017219951B4 (de) * 2017-11-09 2019-09-26 Continental Automotive Gmbh System zur Abgasbehandlung für ein Kraftfahrzeug, Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln eines Zustands eines Systems zur Abgasbehandlung für ein Kraftfahrzeug
CN111836956B (zh) * 2018-03-12 2022-11-22 沃尔沃卡车集团 用于控制内燃发动机装置的方法
JP6835018B2 (ja) * 2018-03-12 2021-02-24 トヨタ自動車株式会社 異常診断装置
US11053835B2 (en) 2018-05-10 2021-07-06 Volvo Truck Corporation Method and system for assessing engine faults
WO2019216900A1 (en) 2018-05-10 2019-11-14 Volvo Truck Corporation Method and arrangement for determining exhaust mass flow through a diesel particulate filter, and for controlling one or more engine components as function of determined exhaust mass flow
FR3082035B1 (fr) * 2018-06-01 2020-06-05 Continental Automotive France Apprentissage automatique predictif pour la prediction d'une frequence de resonance d'un catalyseur de reduction selective des oxydes d'azote
WO2020060688A1 (en) * 2018-09-21 2020-03-26 Cummins Emission Solutions Inc. Optical sensing of nox and ammonia in aftertreatment systems
CN109579033B (zh) * 2018-12-13 2020-09-04 西安建筑科技大学 挥发性有机化合物的燃烧装置及其模拟检测装置和方法
WO2021026317A1 (en) 2019-08-07 2021-02-11 Cummins Inc. Systems and methods for measuring exhaust gas species and scr catalyst nox storage for scr-related controls and diagnostics
US11566554B2 (en) 2021-03-12 2023-01-31 Caterpillar Inc. Engine multi-path aftertreatment system with radio frequency sensors and methods, assemblies, and components thereof
EP4198272A1 (en) 2021-12-20 2023-06-21 Volvo Truck Corporation A method for controlling the operation of an exhaust aftertreatment system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4954837A (en) * 1989-07-20 1990-09-04 Harris Corporation Terrain aided passive range estimation
CN101680378A (zh) * 2007-05-08 2010-03-24 施拉德尔电子学有限公司 液位和成分感测系统及方法
CN101782011A (zh) * 2009-01-16 2010-07-21 通用汽车环球科技运作公司 用于排气颗粒过滤器的车载性能监测的设备和方法
DE102010034983A1 (de) * 2010-08-20 2012-02-23 Gerhard Fischerauer Verfahren zur Erkennung des Ammoniakspeicherzustands eines SCR-Katalysators
WO2013010897A1 (en) * 2011-07-15 2013-01-24 Umicore Ag & Co. Kg Method for condition determination of an exhaust - gas purification system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0750041B2 (ja) * 1991-09-06 1995-05-31 アトミック エナジー オブ カナダ リミテッド／エネルジイ アトミック デュ カナダ リミテ 煤検出装置用アンテナシステム
US20080060348A1 (en) 2006-09-08 2008-03-13 Caterpillar Inc. Emissions reduction system
US8640443B2 (en) * 2007-02-21 2014-02-04 Volvo Lastvagnar Ab Exhaust gas after treatment system (EATS)
DE102008012050A1 (de) * 2008-02-29 2009-09-03 Fischerauer, Gerhard, Prof. Dr.-Ing. Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung eines Abgasnachbehandlungssystems, das einen Abgaskatalysator beinhaltet

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4954837A (en) * 1989-07-20 1990-09-04 Harris Corporation Terrain aided passive range estimation
CN101680378A (zh) * 2007-05-08 2010-03-24 施拉德尔电子学有限公司 液位和成分感测系统及方法
CN101782011A (zh) * 2009-01-16 2010-07-21 通用汽车环球科技运作公司 用于排气颗粒过滤器的车载性能监测的设备和方法
DE102010034983A1 (de) * 2010-08-20 2012-02-23 Gerhard Fischerauer Verfahren zur Erkennung des Ammoniakspeicherzustands eines SCR-Katalysators
WO2013010897A1 (en) * 2011-07-15 2013-01-24 Umicore Ag & Co. Kg Method for condition determination of an exhaust - gas purification system

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