CN113167161A - 用于虚拟地确定燃料硫浓度的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于后处理系统的控制模块，后处理系统包括选择性催化还原(SCR)催化剂和氧化催化剂，控制模块包括被配置成可操作地耦合到后处理系统的控制器。控制器被配置成确定SCR催化剂的实际SCR催化转化效率。控制器基于由控制器选择的测试硫浓度来确定估计的SCR催化转化效率。响应于估计的SCR催化转化效率在预定义的范围内，控制器将测试硫浓度设置为提供给发动机的燃料中的确定的硫浓度。控制器生成指示所确定的硫的硫浓度信号。

Description

用于虚拟地确定燃料硫浓度的系统和方法
技术领域
本公开总体上涉及用于与内燃(IC)发动机一起使用的后处理系统。
背景
排气后处理系统用于接收并且处理由内燃发动机生成的废气。通常，废气后处理系统包括用于降低存在于废气中的有害废气排放物的水平的若干不同的部件中的任一个。例如，用于柴油驱动的IC发动机的某些废气后处理系统包括用于氧化一氧化碳或未燃烧的碳氢化合物的氧化催化剂，并且还可以用于升高废气的温度以再生布置在氧化催化剂下游的过滤器。后处理系统还可以包括选择性催化还原(SCR)系统，以用于分解废气的成分，例如废气中包含的氮氧化物(NOx)气体。由一些IC发动机燃烧的燃料可能包含高硫含量，这可能使氧化催化剂和/或SCR催化剂劣化。确定燃料中硫浓度的量有利于确定SCR催化剂的硫化(sulfation)(即硫物质在SCR催化剂上的吸收/吸附)，并安排再生事件。
概述
本文描述的实施例总体上涉及用于虚拟地确定提供给发动机的燃料中的硫浓度的系统和方法。具体而言，本文所述的系统和方法涉及后处理系统，该后处理系统包括控制器，该控制器被配置为确定SCR催化剂的实际SCR催化转化效率(CE)，基于测试硫浓度来确定估计的SCR催化CE，并且基于估计的SCR催化CE与实际SCR催化CE的关联程度将测试硫浓度设置为燃料中的确定的硫浓度。
在一些实施例中，一种用于后处理系统的控制器，该后处理系统被配置为处理由发动机产生的废气的成分，并且包括选择性催化还原(SCR)催化剂和氧化催化剂，该控制器被配置为可操作地耦合到后处理系统，该控制器被配置为：确定SCR催化剂的实际SCR催化转化效率，基于由控制器选择的测试硫浓度来确定估计的SCR催化转化效率，响应于估计的SCR催化转化效率在预定义的范围内，将测试硫浓度设置为提供给发动机的燃料中的确定的硫浓度，并生成指示燃料中的确定的硫浓度的硫浓度信号。
在一些实施例中，一种用于处理由发动机产生的废气的成分的后处理系统包括：氧化催化剂；布置在氧化催化剂下游的SCR催化剂；以及控制器，该控制器被配置为：确定SCR催化剂的实际SCR催化转化效率，基于由控制器选择的测试硫浓度来确定估计的SCR催化转化效率，响应于估计的SCR催化转化效率在预定义的范围内，将测试硫浓度设置为提供给发动机的燃料中的确定的硫浓度，并且生成指示燃料中的确定的硫浓度的硫浓度信号。
在一些实施例中，一种用于估计提供给发动机的燃料的硫浓度的基于控制器的方法，该发动机燃烧燃料并生成传送给后处理系统的废气，该方法包括：由控制器确定SCR催化剂的实际SCR催化转化效率；由控制器基于由控制器选择的测试硫浓度来确定估计的SCR催化转化效率；响应于估计的SCR催化转化效率在预定义的范围内，由控制器将测试硫浓度设置为燃料中的确定的硫浓度；以及由控制器生成指示燃料中的确定的硫浓度的硫浓度信号。
应认识到，前述概念和下面更详细讨论的附加的概念(假定这样的概念不相互不一致)的所有组合被设想为本文所公开的主题的一部分。特别地，出现在本公开末尾的所要求保护的主题的所有组合被设想为本文所公开的主题的一部分。
附图简述
根据结合附图进行的下面的描述和所附权利要求，本公开的前述特征和其它特征将变得更充分明显。应理解，这些附图仅描绘了根据本公开的数个实施方式且因此不应被视为限制本公开的范围，本公开将通过使用附图以另外的具体说明和细节被描述。
图1是根据实施例的后处理系统的示意图。
图2是根据实施例的控制模块的示意性框图，该控制模块可包括图1的后处理系统的控制器。
图3是根据实施例的被包括在图2的控制器中的动力学参数估计模块的示意性框图。
图4是根据实施例的被包括在图3的动力学参数估计模块中的500ppm硫水平模块的各种子模块的示意性框图。
图5是根据实施例的被包括在图2的控制器中的诊断模块的示意性框图。
图6A-图6B是根据实施例的用于虚拟地确定提供给发动机的燃料中硫浓度的方法的示意性流程图。
在整个下面的详细描述中，参考了附图。在附图中，除非上下文另外规定，否则相似的符号通常标识相似的部件。在详细描述、附图和权利要求中描述的说明性实施方式不意图是限制性的。可以利用其它实施方式，并且可以做出其他改变而不偏离此处提出的主题的精神或范围。将容易理解，如在本文大体上描述的以及在图中示出的本公开的方面可以在各种各样的不同配置中被布置、替换、组合和设计，所有配置都被明确地设想并构成本公开的一部分。
详细描述
本文描述的实施例总体上涉及用于虚拟地确定提供给发动机的燃料中硫浓度的系统和方法。具体而言，本文所述的系统和方法涉及后处理系统，该后处理系统包括控制器，该控制器被配置为确定SCR催化剂的实际SCR催化转化效率(CE)，基于测试硫浓度确定估计的SCR催化CE，并且基于估计的SCR催化CE与实际SCR催化CE的关联程度来将测试硫浓度设置为燃料中的硫浓度。
后处理系统可以包括用于分解流经其中的废气中包含的CO或碳氢化合物的氧化催化剂。后处理系统还可以包括用于分解废气中包含的NOx气体的SCR催化剂。传统的后处理系统被设计成期望它们将使用具有低硫浓度(例如15ppm或更低的硫浓度)的燃料(例如柴油燃料)操作。然而，有可能使用硫浓度较高的燃料(例如柴油燃料)。这可能导致氧化催化剂和SCR催化剂功能的可逆劣化，特别是由于硫物质在氧化催化剂和SCR催化剂上的累积。在某些情况下，燃料中的硫浓度可以大于1500ppm。区分各种燃料硫浓度有利于安排再生事件、控制还原剂引入(insertion)和/或后处理系统的其他参数。用于确定燃料硫浓度的硫传感器不是轻易能得到的，使得难以确定未知燃料样品中的燃料硫浓度。
相比之下，本文描述的系统和方法的各种实施例可以提供一个或更多个益处，包括例如：(1)能够在不使用物理传感器的情况下虚拟确定燃料硫浓度；(2)通过基于燃料硫浓度禁止还原剂引入来保护后处理系统免受腐蚀；(3)当检测到非常高硫浓度的燃料时，通过禁止SCR催化剂的稳定再生(stationary regeneration)来减少社会关注；以及(4)保护后处理系统免于由于硫毒化而导致的加速的水热老化，从而增加后处理系统的寿命。
图1是根据实施例的后处理系统100的示意图。后处理系统100被配置成接收来自发动机10(例如，柴油发动机、汽油发动机、天然气发动机、双燃料发动机、生物柴油发动机、E-85发动机或任何其他合适的发动机)的废气，并还原废气的成分，诸如例如NOx气体、CO、碳氢化合物等。在一些实施例中，发动机10消耗的燃料可以具有高硫浓度(例如，高硫浓度柴油燃料)，例如，大于15ppm、50ppm、100ppm、500ppm、1000ppm、1500ppm、或甚至更高。后处理系统100可以包括还原剂储存罐110、还原剂引入组件120、壳体101、氧化催化剂130、过滤器140、SCR催化剂150、和控制器170。在一些实施例中，后处理系统100还可以包括碳氢化合物引入组件132和氨氧化(AMOx)催化剂160。
壳体101限定内部体积，氧化催化剂130、过滤器140、SCR催化剂150、和AMOx催化剂160设置在该内部体积内。壳体101可由刚性、耐热和耐腐蚀材料形成，例如不锈钢、铁、铝、金属、陶瓷、或任何其它合适的材料。壳体101可以具有任何合适的横截面，例如圆形的、正方形的、矩形的、卵形的、椭圆形的、多边形的、或任何其它合适的形状。
入口导管102流体耦合到壳体101的入口，并且被构造成接收来自发动机10的废气并将废气传送到由壳体101界定的内部体积。此外，出口导管104可以耦合到壳体101的出口，并且被构造成将处理过的废气排放到环境中(例如，通过过滤器140处理以去除微粒物质(例如烟灰)和/或减少废气的成分，诸如包括在废气中的NOx气体、CO、未燃烧的碳氢化合物等)。
第一传感器103可以被定位在入口导管102中。第一传感器103可以包括被配置为测量进入后处理系统100的NOx气体的入口NOx量的NOx传感器，并且可以包括物理传感器或虚拟传感器。在各种实施例中，温度传感器、压力传感器、氧传感器或任何其它传感器也可以被定位在入口导管102中，以便确定流经后处理系统100的废气的一个或更多个操作参数。
第二传感器105可以被定位在出口导管104中。第二传感器105可以包括第二NOx传感器，该第二NOx传感器被配置为确定在通过SCR催化剂150之后离开后处理系统100的NOx气体的出口NOx量。在其他实施例中，第二传感器105可以包括微粒物质传感器，该微粒物质传感器被配置为确定排放到环境中的废气中的微粒物质(例如，包括在离开过滤器140的废气中的烟灰)的量。在另外其它的实施例中，第二传感器105可以包括氨传感器，该氨传感器被配置成测量从SCR催化剂150流出的废气中的氨的量，即，确定氨泄漏(slip)。这可以用作确定SCR催化剂150的催化效率的度量，调节引入到SCR催化剂150中的还原剂的量，和/或调节SCR催化剂150的温度，以便允许SCR催化剂150有效地使用氨来催化分解流过其中的废气中所包含的NOx气体。氨氧化物(AMOx)催化剂160可以被定位在SCR催化剂154的下游，以便分解SCR催化剂150的下游的废气中的任何未反应的氨。
氧化催化剂130被定位在入口导管102的下游并与其流体耦合，以便从其接收废气。氧化催化剂130可以被配置成分解废气中包括的未燃烧的碳氢化合物和/或CO。在特定的实施例中，氧化催化剂130包括柴油氧化催化剂。氧化催化剂入口温度传感器133可以被定位于氧化催化剂130的入口附近，并且被配置为确定氧化催化剂130的氧化催化剂入口温度。此外，氧化催化剂出口温度传感器135被定位于氧化催化剂130的出口附近，并被配置为确定氧化催化剂出口温度。氧化催化剂入口温度和出口温度可(例如，由控制器170)用于确定氧化催化剂130的估计的氧化催化剂床(bed)温度。在一些实施例中，氧化催化剂加热器134可以被耦合到氧化催化剂130，并且被配置成选择性地将氧化催化剂130加热到预定温度，例如，低再生温度(例如，在350-500摄氏度的范围内)或高再生温度(例如，等于或大于550摄氏度)。
过滤器140被布置在氧化催化剂130的下游，并被配置为从废气中去除微粒物质(例如烟灰、碎片、无机颗粒等)。在各种实施例中，过滤器140可包括陶瓷过滤器。在一些实施例中，过滤器140可以包括堇青石过滤器，其可以是例如不对称过滤器。在又一些实施例中，过滤器140可受催化作用。
此外，碳氢化合物引入组件132可以耦合到壳体101，并且被配置成选择性地将碳氢化合物引入到氧化催化剂130上。氧化催化剂130被配制成当氧化催化剂130被加热到高再生温度(例如，550摄氏度或更高)时催化碳氢化合物的点燃(ignition)。再生温度对应于碳氢化合物的起燃温度(light-off temperature)，碳氢化合物可以被引入到氧化催化剂130中，以将废气的温度升高到足以烧掉积聚在过滤器140上的烟灰的除烟灰(de-soot)温度，即再生过滤器140。
如本文所述，SCR催化剂150被配制成在还原剂存在时分解流过其中的废气成分。在一些实施例中，SCR催化剂150可以包括选择性催化还原过滤器(SCRF)。可使用任何适当的SCR催化剂150，诸如例如基于铂、钯、铑、铈、铁、锰、铜、钒的催化剂、任何其它合适的催化剂、或它们的组合。在一些实施例中，SCR催化剂150可以包括对硫毒化敏感的铜沸石催化剂。SCR催化剂150可以被布置在可例如限定蜂窝状结构的合适的基底——诸如例如陶瓷(例如堇青石)或金属(例如铬铝钴耐热钢(kanthal))单块芯——上。涂层也可以被用作SCR催化剂150的载体材料。这样的涂层材料可以包括例如氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、任何其它合适的涂层材料、或其组合。
废气(例如，柴油废气)可在SCR催化剂150之上和/或周围流动，使得包含在废气中的任何NOx气体被进一步还原以产生基本上没有NOx气体的废气。SCR入口温度传感器153可以被定位于SCR催化剂150的入口附近，并被配置成确定SCR催化剂150的SCR入口温度。此外，SCR出口温度传感器155可以被定位在SCR催化剂150的出口附近，并且被配置成确定SCR催化剂150的SCR出口温度。SCR入口温度和出口温度可(例如，由控制器170)用于确定估计的SCR催化剂床温度。在一些实施例中，SCR催化剂加热器154可以耦合到SCR催化剂150，并且被配置为选择性地将SCR催化剂150加热到预定温度，例如，加热到SCR催化剂的操作温度(例如，大于250摄氏度)、低再生温度(例如，在350-500摄氏度的范围内)或高再生温度(例如，等于或大于550摄氏度)。
尽管图1仅示出了被定位于由壳体101限定的内部体积内的氧化催化剂130、过滤器140、SCR催化剂150和AMOx催化剂160，但是在其他实施例中，除了氧化催化剂130、过滤器140、SCR催化剂150和AMOx催化剂160之外，多个后处理部件也可以被定位在由壳体101限定的内部体积内。这种后处理部件可以包括例如混合器、挡板、辅助过滤器(例如辅助分流过滤器或催化过滤器)或任何其他合适的后处理部件。
还原剂端口156可以被定位于壳体101的侧壁上，并且被构造成允许还原剂通过其引入到由壳体101限定的内部体积中。还原剂端口156可以被定位于SCR催化剂150的上游(例如，允许还原剂被引入到SCR催化剂150上游的废气中)，或者被定位于SCR催化剂150的上方(例如，允许还原剂被直接引入到SCR催化剂150上)。在其他实施例中，还原剂端口156可以被布置在入口导管102上，并且被配置成将还原剂引入到SCR催化剂150的上游的入口导管102中。在这样的实施例中，混合器、挡板、叶片(vane)或其他结构可以被定位于入口导管102中，以便于还原剂与废气的混合。
还原剂储存罐110被配置成储存还原剂。还原剂被配制为促使废气的成分(例如，包含在废气中的NOx气体)的分解。可使用任何适当的还原剂。在一些实施例中，废气包括柴油废气，并且还原剂包括柴油排气处理液。例如，柴油排气处理液可以包括尿素、尿素的水溶液、或包括氨、副产物、或如本领域中已知的任何其它柴油排气处理液(例如，以
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名称销售的柴油排气处理液)的任何其它流体。例如，还原剂可以包括具有特定比的尿素与水的尿素水溶液。在特定的实施例中，还原剂可以包括尿素水溶液，尿素水溶液包括32.5％体积的尿素和67.5％体积的去离子水、包括40％体积的尿素和60％体积的去离子水、或者任何其它合适比例的尿素与去离子水。
还原剂引入组件120流体耦合到还原剂储存罐110。还原剂引入组件120配置成选择性地将还原剂引入到SCR催化剂150中或引入到其上游(例如引入到入口导管102内)或被定位于SCR催化剂150的上游的混合器(未示出)内。还原剂引入组件120可以包括各种结构，以有助于从还原剂储存罐110接收还原剂并将还原剂输送到SCR催化剂150，这些结构例如是泵、阀、筛滤器(screen)、过滤器等。
后处理系统100还可以包括还原剂喷射器，该还原剂喷射器流体耦合到还原剂引入组件120，并且被配置成将还原剂(例如，还原剂和压缩空气的组合流)引入到SCR催化剂150中。在各种实施例中，还原剂喷射器可以包括具有预定直径的喷嘴。在各种实施例中，还原剂喷射器可以被定位在还原剂端口156中，并且被构造成将还原剂的流或喷射流输送到壳体101的内部体积中以便于将还原剂输送到SCR催化剂150。
控制器170可以被配置成通信地耦合到第一传感器103，并且可以被配置成从第一传感器103接收第一传感器信号，例如，以确定进入后处理系统100的废气中包括的NOx气体的量。控制器170还可以被配置成通信地耦合到第二传感器105，并且可以被配置成确定被排放到环境中的废气中包括的NOx气体或氨的浓度。控制器170还可以被配置为耦合到发动机10、氧化催化剂入口温度传感器133和出口温度传感器135并且被配置为从其接收温度信号以确定估计的氧化催化剂床温度。
此外，控制器170可以被配置成耦合到SCR入口温度传感器153和出口温度传感器155并且被配置成从其接收温度信号以确定估计的SCR催化剂床温度。控制器170还可以被配置成耦合到氧化催化剂加热器134和SCR催化剂加热器154，并且被配置成选择性地激活加热器134或154，以便分别将氧化催化剂130和SCR催化剂150加热到预定温度。
控制器170可以被配置成使用任何类型和任何数量的有线连接或无线连接来可操作地耦合到还原剂引入组件120、碳氢化合物引入组件132、和后处理系统100的各种部件。例如，有线连接可以包括串行电缆、光纤电缆、CAT5电缆、或任何其他形式的有线连接。无线连接可包括互联网、Wi-Fi、蜂窝、无线电、蓝牙、ZigBee等。在一个实施例中，控制器局域网(CAN)总线提供信号、信息、和/或数据的交换。CAN总线包括任何数量的有线连接和无线连接。
在一些实施例中，控制器170被配置成确定SCR催化剂150的实际SCR催化CE。例如，控制器170可以接收来自第一传感器103的入口NOx量信号、来自第二传感器105的出口NOx量信号，并且基于入口NOx量和出口NOx量确定SCR催化CE。换句话说，在废气通过SCR催化剂150后NOx气体量的减少指示SCR催化剂150的SCR催化CE。
如本文进一步详细描述的，控制器170基于由控制器170选择的测试硫浓度来确定估计的SCR催化CE。测试硫浓度用作燃料中的硫的实际浓度的代表(proxy)。响应于估计的SCR催化CE在预定义的范围内(例如，包括在±10％、±5％、或±1％以内)，控制器将测试硫浓度设置为燃料中确定的硫浓度。在一些实施例中，预定义的范围可以是可校准或可调节的值。控制器170生成指示燃料中确定的硫浓度的硫浓度信号。
进一步扩展，控制器170被配置成确定被引入到后处理系统100中的还原剂的量。例如，控制器170可被配置成从还原剂引入组件120接收还原剂量信号，并由此确定引入到后处理系统100中的还原剂的量(例如，通过还原剂引入组件120引入到废气中的还原剂的摩尔数)。
控制器170被配置成基于引入的还原剂的量、发动机燃料供给(即，引入发动机的燃料量)、发动机10的发动机转速、测试硫浓度、SCR催化剂150的SCR催化剂床温度、SCR催化剂硫负载(loading)能力、和氧化催化剂130的氧化催化剂床温度来确定SCR催化剂150的估计的累积硫毒化水平。例如，控制器170可以从发动机10接收速度信号，并由此确定发动机转速。控制器170可以被配置成包括对应于各种测试硫浓度的各种估计模型、算法、等式、或查找表。测试硫浓度可以包括固定的测试硫浓度值，例如10ppm至2000ppm，例如包括10ppm、50ppm、100ppm、500ppm、1000ppm、或2000ppm的固定值、或者在10ppm至2000ppm的范围内的动态值。
控制器170可以选择第一测试硫浓度(例如500ppm)作为实际燃料硫浓度的代表。响应于估计的SCR催化CE在预定义的范围之外(例如，在实际SCR催化CE的±10％之外)，控制器170可以选择不同于第一测试硫浓度的第二测试硫浓度(例如，1000ppm)。控制器170被配置成基于第二测试硫浓度来确定SCR催化剂的估计的累积硫毒化水平，并且继续重复该过程，直到估计的SCR催化CE在预定义的范围内。
如本文先前所述，控制器170可被配置成基于从SCR入口温度传感器153和出口温度传感器155接收的SCR入口温度信号和SCR出口温度信号来确定SCR催化剂床温度。如本文先前所述的，控制器170还可被配置成基于从氧化催化剂入口温度传感器133和出口温度传感器135接收的氧化催化剂入口温度信号和氧化催化剂出口温度信号来确定SCR催化剂床温度。
累积硫毒化水平包括SCR催化剂150的物理毒化和化学毒化。SCR催化剂的物理毒化是因为在SCR催化剂上形成硫酸氢铵(ABS)而发生的，该硫酸氢铵的形成是由于从被引入到废气中的还原剂释放出的氨与由于存在于燃料中的硫导致的存在于废气中的SOx气体的反应。物理毒化导致SCR催化剂150的SCR催化CE降低。将SCR催化剂加热至在350-500摄氏度范围内的温度，导致累积的ABS的分解和对应于ABS负载的SO2的释放。
化学毒化是由于SOx物质与SCR催化剂150的活性催化离子(例如铜离子)的结合而发生的。在500-950摄氏度的温度范围内加热SCR催化剂也导致对应于化学毒化的SO2的释放。
控制器170可以被配置成通过确定SCR催化剂150的估计的物理毒化和化学毒化来确定估计的累积毒化。例如，控制器可以基于燃料供给量(即，基于来自发动机10的燃料信号的被引入到发动机10的燃料的量)、发动机转速、和测试硫浓度来确定SCR催化剂150的估计的硫暴露水平。控制器170可以基于硫暴露水平、氧化催化剂床温度、和氧化催化剂130的硫储存能力来确定来自氧化催化剂130的估计的硫泄漏和SO2/SO3分数。氧化催化剂130的硫储存能力可以基于氧化催化剂130的物理特性来预先确定。
控制器170可以被配置成基于估计的硫泄漏、SO2/SO3分数、引入的还原剂的量、和SCR催化剂床温度来确定SCR催化剂150的估计的ABS负载和对应于ABS负载的来自SCR催化剂150的第一SO2释放水平。此外，控制器170还可以被配置成基于估计的硫泄漏、SO2/SO3分数、SCR催化剂床温度、和SCR催化剂硫储存能力来确定SCR催化剂150的估计的化学毒化和对应于化学毒化的来自SCR催化剂150的第二SO2释放水平。SCR催化剂150的硫储存能力可以基于SCR催化剂150的物理特性而被预先确定。控制器170被配置成基于ABS负载、第一SO2释放水平、化学毒化、和第二SO2释放水平来确定SCR催化剂150的估计的累积毒化。
控制器170被配置成至少基于累积硫毒化水平和SCR催化剂床温度来确定SCR催化剂150的估计的SCR催化CE。控制器170被配置为将估计的SCR催化CE与实际SCR催化CE进行比较，并且响应于估计的SCR催化CE在预定义的范围内，将测试硫浓度设置为燃料中确定的硫浓度。
响应于SCR催化CE在预定义的范围内，控制器170被配置成确定估计的SCR催化CE和实际SCR催化CE之间的差值。在一些实施例中，控制器170可以被配置为基于测试硫浓度和差值来确定燃料中的估计的硫浓度，并且生成指示作为燃料中的硫浓度的估计的硫浓度的硫浓度信号。
在一些实施例中，控制器170还被配置成响应于累积硫毒化水平高于硫毒化阈值而将SCR催化剂150加热到高于SCR催化剂的再生温度(例如，高于500摄氏度)的温度。在一些实施例中，控制器170可以被配置成基于估计的燃料硫浓度(例如，测试硫浓度或估计的硫浓度)，来控制还原剂引入组件120(例如，激活或停用还原剂引入组件以开始或停止还原剂引入)，或者启用或禁用SCR催化剂150的稳定再生。
图2是根据实施例的控制器170的示意性框图，其示出了可以被包括在控制器170中的各种模块和子模块。控制器170包括处理器172、存储器174、或任何其它计算机可读介质、和通信接口190。此外，控制器170包括还原剂量确定模块175、动力学参数估计模块176、诊断模块177、实际SCR催化CE确定模块178、和再生控制模块179。这些模块中的每一个可以包括本文详细描述的另外的模块和子模块。应理解，控制器170只示出控制器170的一个实施例，并且可以使用能够执行本文所描述的操作的任何其它控制器。
处理器172可以包括微处理器、可编程逻辑控制器(PLC)芯片、ASIC芯片、或任何其它适当的处理器。处理器172与存储器174通信并被配置成执行存储在存储器174中的指令、算法、命令、或另外的程序。
存储器174包括本文中讨论的存储器和/或储存部件中的任何一种。例如，存储器174可以包括处理器172的RAM和/或高速缓存。存储器174还可以包括相对于控制器170是本地的或远程的一个或更多个储存设备(例如，硬盘驱动器、闪存驱动器、计算机可读介质等)。存储器174被配置成存储查找表、算法、或指令。
在一种配置中，还原剂量确定模块175、动力学参数估计模块176、诊断模块177、实际SCR催化CE确定模块178、再生控制模块179、和各种模块及其子模块被实施为可由处理器(诸如，处理器172)执行的机器或计算机可读介质(例如，存储在存储器174中)。如本文中所描述的，除其它用途外，机器可读介质(例如，存储器174)有助于执行某些操作以实现数据的接收和传输。例如，机器可读介质可以提供例如获取数据的指令(例如，命令等)。在这点上，机器可读介质可以包括定义数据采集(或数据传输)的频率的可编程逻辑。因此，计算机可读介质可以包括代码，代码可以用任何编程语言编写，编程语言包括但不限于Java或类似语言和任何常规的程序化编程语言，例如“C”编程语言或类似的编程语言。计算机可读程序代码可以在一个处理器或多个远程处理器上执行。在后一种情况下，远程处理器可以通过任何类型的网络(例如，CAN总线等)彼此连接。
在另一种配置中，还原剂量确定模块175、动力学参数估计模块176、诊断模块177、实际SCR催化CE确定模块178、再生控制模块179、和各种模块及其子模块被实施为硬件单元，例如电子控制单元。因此，还原剂量确定模块175、动力学参数估计模块176、诊断模块177、实际SCR催化CE确定模块178、再生控制模块179、和各种模块及其子模块可以被实施为一个或更多个电路部件，包括但不限于处理电路、网络接口、外围设备、输入设备、输出设备、传感器等。
在一些实施例中，还原剂量确定模块175、动力学参数估计模块176、诊断模块177、实际SCR催化CE确定模块178、再生控制模块179、和各种模块及其子模块可以采取一个或更多个模拟电路、电子电路(例如，集成电路(IC)、分立电路、片上系统(SOC)电路、微控制器等)、电信电路、混合电路、和任何其他类型的“电路”的形式。在这点上，还原剂量确定模块175、动力学参数估计模块176、诊断模块177、实际SCR催化CE确定模块178、再生控制模块179、和各种模块及其子模块可以包括用于实现或促进实现本文描述的操作的任何类型的部件。例如，如本文中描述的电路可以包括一个或更多个晶体管、逻辑门(例如，NAND、AND、NOR、OR、XOR、NOT、XNOR等)、电阻器、多路复用器、寄存器、电容器、电感器、二极管、布线等等。
因此，还原剂量确定模块175、动力学参数估计模块176、诊断模块177、实际SCR催化CE确定模块178、再生控制模块179、和各种模块及其子模块也可以包括可编程硬件设备，例如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等。在这点上，还原剂量确定模块175、动力学参数估计模块176、诊断模块177、实际SCR催化CE确定模块178、再生控制模块179、和各种模块及其子模块可以包括一个或更多个存储器设备，以用于存储可由还原剂量确定模块175、动力学参数估计模块176、诊断模块177、实际SCR催化CE确定模块178、再生控制模块179、和各种模块及其子模块的处理器执行的指令。一个或更多个存储器设备和处理器可以具有与下面关于存储器174和处理器172提供的定义相同的定义。
在所示出的示例中，控制器170包括处理器172和存储器174。处理器172和存储器174可以被构造或配置为执行或实现本文关于还原剂量确定模块175、动力学参数估计模块176、诊断模块177、实际SCR催化CE确定模块178、再生控制模块179、和各种模块及其子模块描述的指令、命令、和/或控制过程。因此，所描绘的配置代表被实施为机器或计算机可读介质的还原剂量确定模块175、动力学参数估计模块176、诊断模块177、实际SCR催化CE确定模块178、再生控制模块179、和各种模块及其子模块的前述布置。然而，如上所述，该说明并不意味着是限制性的，因为本公开考虑了其他实施例，例如其中还原剂量确定模块175、动力学参数估计模块176、诊断模块177、实际SCR催化CE确定模块178、再生控制模块179、和各种模块及其子模块、或者还原剂量确定模块175、动力学参数估计模块176、诊断模块177、实际SCR催化CE确定模块178、再生控制模块179、和各种模块及其子模块的至少一个电路被配置为硬件单元的前述实施例。所有这些组合和变化均旨在落入本公开的范围内。
处理器172可以被实现为一个或更多个通用处理器、专用集成电路(ASIC)、一个或更多个现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、一组处理部件、或其它合适的电子处理部件。在一些实施例中，一个或更多个处理器可以由多个电路共享(例如，还原剂量确定模块175、动力学参数估计模块176、诊断模块177、实际SCR催化CE确定模块178、再生控制模块179、和各种模块及其子模块可以包括相同处理器或以其它方式共享相同处理器，在一些示例实施例中，处理器可以执行经由存储器的不同区域储存或以其它方式访问的指令)。可选地或附加地，一个或更多个处理器可以被构造成独立于一个或更多个协处理器来执行或以其他方式执行某些操作。在其它示例实施例中，两个或更多个处理器可以经由总线耦合，以实现独立的、并行的、流水线式的、或多线程的指令执行。所有这样的变型均旨在落入本公开的范围内。存储器174(例如RAM、ROM、闪存、硬盘储存器等)可以储存数据和/或计算机代码，以有助于本文中所描述的各种过程。存储器174可以可通信地连接至处理器172以为处理器172提供计算机代码或指令，以用于执行本文中所描述的过程中的至少一些过程。此外，存储器174可以是或可以包括有形的、非临时的易失性存储器或非易失性存储器。因此，存储器174可以包括数据库部件、目标代码部件、脚本部件、或用于支持本文描述的各种活动和信息结构的任何其它类型的信息结构。
通信接口190可以包括无线接口(例如，插孔、天线、发射器、接收器、通信接口、有线终端等)以用于与各种系统、设备、或网络进行数据通信。例如，通信接口190可以包括用于通过基于以太网的通信网络来发送和接收数据的以太网卡和端口，和/或包括用于与第一传感器103、第二传感器105、发动机10、温度传感器133和153、压力传感器142、或加热器134和154、还原剂引入组件120、和碳氢化合物引入组件132通信的Wi-Fi通信接口。通信接口190可以被构造成经由局域网或广域网(例如，互联网等)通信并且可以使用各种通信协议(例如，IP、LON、蓝牙、ZigBee、无线电、蜂窝、近场通信等)。
还原剂量确定模块175被配置成确定被引入到后处理系统100中的还原剂的量。例如，还原剂量确定模块175可以从还原剂引入组件120接收还原剂引入信号，并确定被引入到后处理系统100中的还原剂的量(例如，以摩尔或还原剂计)。
实际SCR催化CE确定模块178被配置为确定SCR催化剂150的实际SCR催化CE。例如，实际SCR催化CE确定模块178可以接收来自第一传感器103的入口NOx量信号和来自第二传感器105的出口NOx量信号，并由此确定SCR催化剂150的实际SCR催化CE。
动力学参数估计模块176被配置为基于被引入的还原剂的量、发动机燃料供给量、发动机10的发动机转速、测试硫浓度、SCR催化剂150的SCR催化剂床温度、SCR催化剂硫负载能力、和氧化催化剂130的氧化催化剂床温度来确定SCR催化剂150的估计的累积硫毒化水平。
图3示出了各种硫水平模块280，每个硫水平模块对应于特定的测试硫浓度，可以被包括在动力学参数估计模块176中。例如，动力学参数估计模块176包括500ppm硫水平模块280a、10ppm硫水平模块280b、100ppm硫水平模块280c、1000ppm硫水平模块280d、和2000ppm硫水平模块280e。每个硫水平模块280可以具有类似的模块，但是专用于基于特定于该硫水平模块280的测试硫浓度来确定估计的累积硫毒化水平。应当认识到，虽然图3示出了五个硫水平模块280，但是动力学参数估计模块176可以包括任意数量的硫水平模块，每个硫水平模块专用于特定的测试硫浓度。动力学参数估计模块176可以被配置为选择对应于特定的测试硫浓度的特定的硫水平模块280，该特定的测试硫浓度用作该特定运行中燃料硫浓度的代表。
例如，图4示出了500ppm硫水平模块280a的示意性框图，其示出了其中包括的各种子模块。应当认识到，硫水平模块280a中的每个可以包括与500ppm硫水平模块中包括的子模块相似的子模块。500ppm硫水平模块280a包括硫暴露估计子模块282a，其被配置为基于燃料供给量、发动机转速、和测试硫浓度来确定SCR催化剂150的估计硫暴露水平。例如，硫暴露估计子模块282a可以接收来自发动机10的燃料供给量和发动机转速信号，选择500ppm作为测试硫浓度，并确定SCR催化剂150的硫暴露水平(即，进入后处理系统100的废气中的SOx气体的量)。
500ppm硫水平模块280a还包括氧化催化剂硫化子模块283a，其被配置为基于硫暴露水平、氧化催化剂床温度、和氧化催化剂130的硫储存能力来确定来自氧化催化剂130的估计的硫泄漏和废气中的SO2/SO3分数。在一些实施例中，氧化催化剂硫化子模块283a还被配置成确定氧化催化剂130上的硫负载，并生成氧化催化剂硫负载信号。
500ppm硫水平模块280a还包括SCR物理毒化估计子模块284a，其被配置为基于估计的硫泄漏、SO2/SO3分数、引入的还原剂量、和SCR催化剂床温度来确定SCR催化剂150的估计的ABS负载和对应于ABS负载的来自SCR催化剂150的第一SO2释放水平。
500ppm硫水平模块280a还包括SCR化学毒化估计子模块285a，其被配置为基于估计的硫泄漏、SO2/SO3分数、SCR催化剂床温度、和SCR催化剂硫储存能力来确定SCR催化剂150的估计的化学毒化水平和对应于化学毒化水平的来自SCR催化剂150的第二SO2释放水平。
此外，500ppm硫水平模块280a包括累积毒化确定子模块286a，其被配置为基于ABS负载、第一SO2释放水平、化学毒化水平、和第二SO2释放水平来确定SCR催化剂150的估计的累积硫毒化水平，并生成累积硫毒化水平信号。
再次参考图2，诊断模块177被配置为至少基于累积硫毒化水平和SCR催化剂床温度来确定SCR催化剂150的估计的SCR催化转化效率。在一些实施例中，诊断模块177可以被配置成也基于筛选使能(screening enable)信号来确定估计的SCR催化转化效率。例如，筛选使能信号可以由实际SCR催化CE确定模块178响应于确定SCR催化CE的降低速率高于速率降低阈值而生成。速率降低阈值可以对应于SCR催化CE的降低，这不可归因于由于正常操作导致的SCR催化CE的预期的降低，而只能归因于由于发动机10消耗的燃料中硫的存在而导致的SCR催化剂150的硫化。筛选使能信号可以激活诊断模块177，以用于估计燃料中的硫浓度。
诊断模块177还可以包括多个子模块。例如，图5是根据实施例的诊断模块177的示意性框图。诊断模块177可以包括SCR催化CE估计子模块177a，其被配置为基于估计的累积硫毒化水平和SCR催化剂床温度来确定估计的SCR催化CE。诊断模块177还可以包括比较子模块177b，该比较子模块177b被配置为将估计的SCR催化CE与实际SCR催化CE进行比较。
响应于确定估计的SCR催化CE在预定义的范围内，比较子模块177b将测试硫浓度(例如，500ppm)设置为燃料中确定的硫浓度，并生成硫浓度信号。在一些实施例中，响应于估计的SCR催化CE在预定义的范围内，比较子模块177b可以确定估计的SCR催化CE和实际SCR催化CE之间的差值。比较子模块177b可以被配置为基于测试硫浓度和该差值(例如，通过等式、算法或查找表)来确定燃料中的估计的硫浓度，并且生成第二硫浓度信号，该第二硫浓度信号指示作为燃料中的硫浓度的估计的硫浓度。
在一些实施例中，测试硫浓度可以是第一测试硫浓度(例如，对应于硫水平模块280a的500ppm)。在这样的实施例中，响应于估计的SCR催化CE在预定义的范围之外，比较子模块可以被配置成指示动力学参数估计模块176基于不同于第一测试硫浓度的第二测试硫浓度(例如，对应于1000ppm硫水平模块280d的1000ppm)来确定SCR催化剂150的估计的累积硫毒化水平。因此，第二硫浓度现在充当第二次运行中燃料硫浓度的代表。
再生控制模块179可以被配置为响应于累积硫毒化水平高于硫毒化阈值而将SCR催化剂150加热到高于SCR催化剂150的再生温度的温度。再生有助于从SCR催化剂150中分解吸收的或化学吸附的硫，并且可以有助于分解累积在SCR催化剂150上的烟灰或微粒物质。
图6A-图6B是根据实施例的用于虚拟地确定提供给与后处理系统100耦合的发动机10的燃料中的硫浓度的基于控制器的方法300的示意性流程图。尽管相对于控制器170和后处理系统100描述了方法300的操作，但是应当理解的是，方法300的操作可以在任何后处理系统100中包括的任何控制器170中被实现，以确定提供给任何发动机10的燃料的燃料硫浓度。
在302，控制器170确定SCR催化剂150的实际SCR催化CE。例如，控制器170可以接收来自第一传感器103的入口NOx量信号、来自第二传感器105的出口NOx量信号，并且基于入口NOx量和出口NOx量确定SCR催化CE。
在304，控制器170例如基于从还原剂引入组件120接收的信号来确定被引入到后处理系统100中的还原剂的量。
在306，控制器170选择测试硫浓度，例如第一测试硫浓度。例如，控制器170的动力学参数估计模块176选择500ppm硫水平模块280a，且由此选择500ppm作为第一测试硫浓度。
该方法包括基于测试硫浓度确定SCR催化剂150的估计的SCR催化CE。例如，在308，控制器170基于发动机转速、燃料量、和测试硫浓度来确定SCR催化剂150的估计的硫暴露水平。
在310，控制器170基于硫暴露水平、氧化催化剂床温度、和氧化催化剂130的硫储存能力来确定来自氧化催化剂130的估计的硫泄漏和SO2/SO3分数。氧化催化剂130的硫储存能力可以基于氧化催化剂130的物理特性来预先确定。
在312，控制器170基于估计的硫泄漏、SO2/SO3分数、被引入的还原剂的量、和SCR催化剂床温度来确定SCR催化剂150的估计的ABS负载和对应于在SCR催化剂150上的ABS负载的来自SCR催化剂150的第一SO2释放水平。
在314，控制器170基于估计的硫泄漏、SO2/SO3分数、SCR催化剂床温度、和SCR催化剂硫储存能力来确定SCR催化剂150的估计的化学毒化和对应于化学毒化的来自SCR催化剂150的第二SO2释放水平。
在316，控制器170基于ABS负载、化学毒化、第一SO2释放水平、和第二SO2释放水平来确定SCR催化剂150的估计的累积硫毒化水平。
在318，控制器170至少基于累积硫毒化水平和SCR催化剂床温度来确定SCR催化剂150的估计的SCR催化CE。
在320，控制器170确定估计的SCR催化CE是否在预定义的范围内。在322，响应于估计的SCR催化CE在预定义的范围内(例如，包括实际SCR催化CE的±10％、±5％、或±1％)(320：是)，控制器170将第一测试硫浓度设置为确定的燃料硫浓度，并在322生成指示燃料中确定的硫浓度的硫浓度信号。
然而，如果控制器170确定估计的SCR催化CE在预定义的范围之外(320：否)，则在324，控制器170选择不同于第一测试硫浓度的第二测试硫浓度。该方法然后返回到操作308。在一些实施例中，方法300还可以包括响应于实际SCR催化转化效率小于SCR催化转化效率阈值，通过控制器170将SCR催化剂150加热到高于SCR催化剂150的再生温度的温度。
应注意的是，本文用于描述各种实施例的术语“示例”旨在指示这样的实施例是可能的实施例的可能的示例、表示、和/或说明(并且这样的术语并不意图暗示这样的实施例必须是特别的或最好的示例)。
如本文中所使用的，术语“近似”通常意指所述值的加或减10％。例如，约0.5将包括0.45和0.55，约10将包括9至11，约1000将包括900至1100。
如在本文使用的术语“耦合”和类似术语意指两个构件直接或间接连结到彼此。这样的连结可以是固定的(例如，永久的)或可移动的(例如，可移除的或可释放的)。这样的连结可以在以下情况下实现：两个构件或两个构件和任何附加的中间构件彼此一体地形成为单个整体，或者两个构件或两个构件和任何附加的中间构件附接至彼此。
重要的是注意到，各种示例性实施例的结构和布置仅仅是说明性的。虽然在本公开中只详细描述了几个实施例，但审阅本公开的本领域技术人员将容易认识到，很多修改(例如，在各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数的值、安装布置、材料的使用、颜色、定向等上的变化)是可能的，而实质上不偏离本文所述的主题的新颖性教导和优点。此外，应理解的是，来自本文公开的一个实施例的特征可与本文公开的其它实施例的特征组合，如本领域中的普通技术人员应理解的。也可在各种示例性实施例的设计、操作条件、和布置上做出其他替代、修改、变化、和省略，而不偏离本实施例的范围。
虽然本说明书包含很多特定的实施方式细节，但这些不应被解释为对任何实施例或可能被要求保护的内容的范围的限制，而是作为特定实施例的特定实现方式所特有的特征的描述。在本说明书中在独立的实施方式的上下文中描述的某些特征也可以组合地在单个实施方式中实施。相反，在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以在多个实施方式中单独地或以任何适当的子组合的方式实现。此外，虽然特征在上文可被描述为以某些组合起作用且甚至最初被这样要求保护，但是来自所要求保护的组合的一个或更多个特征在一些情况下可从该组合删除，并且所要求保护的组合可以涉及子组合或子组合的变型。

Claims (20)

1.一种用于后处理系统的控制器，所述后处理系统被配置成处理由发动机产生的废气的成分，并且所述后处理系统包括选择性催化还原(SCR)催化剂和氧化催化剂，所述控制器被配置成可操作地耦合到所述后处理系统，所述控制器被配置成：
确定所述SCR催化剂的实际SCR催化转化效率，
基于由所述控制器选择的测试硫浓度来确定估计的SCR催化转化效率，
响应于所述估计的SCR催化转化效率在预定义的范围内，将所述测试硫浓度设置为提供给所述发动机的燃料中的确定的硫浓度，以及
生成指示所述燃料中的所述确定的硫浓度的硫浓度信号。
2.根据权利要求1所述的控制器，其中：
所述控制器还操作性地耦合到所述发动机，所述控制器被配置成通过执行包括以下项的步骤来确定所述SCR催化剂的所述估计的SCR催化转化效率：
确定被引入到所述后处理系统的还原剂的量，
基于被引入的还原剂的量、被引入到所述发动机中的燃料的燃料供给量、所述发动机的发动机转速、所述测试硫浓度、所述SCR催化剂的SCR催化剂床温度、SCR催化剂硫负载能力、和所述氧化催化剂的氧化催化剂床温度来确定所述SCR催化剂的估计的累积硫毒化水平，以及
至少基于所述估计的累积硫毒化水平和所述SCR催化剂床温度来确定所述SCR催化剂的所述估计的SCR催化转化效率。
3.根据权利要求2所述的控制器，其中：
所述控制器被配置成通过执行包括以下项的步骤来确定所述SCR催化剂的所述估计的累积硫毒化水平：
基于被引入到所述发动机的燃料的燃料供给量、所述发动机转速、和所述测试硫浓度来确定估计的硫暴露水平；
基于所述硫暴露水平、所述氧化催化剂床温度、和所述氧化催化剂的硫储存能力来确定来自所述氧化催化剂的估计的硫泄漏和SO2/SO3分数；
基于所述估计的硫泄漏、所述SO2/SO3分数、被引入的还原剂的量、和所述SCR催化剂床温度，来确定所述SCR催化剂的估计的硫酸氢铵(ABS)负载和对应于所述ABS负载的来自所述SCR催化剂的第一SO2释放水平；
基于所述估计的硫泄漏、所述SO2/SO3分数、所述SCR催化剂床温度、和SCR催化剂硫储存能力，来确定所述SCR催化剂的估计的化学毒化水平和对应于所述化学毒化水平的来自所述SCR催化剂的第二SO2释放水平；和
基于所述ABS负载、所述第一SO2释放水平、所述化学毒化水平、和所述第二SO2释放水平来确定所述SCR催化剂的所述估计的累积硫毒化水平。
4.根据权利要求3所述的控制器，其中，所述测试硫浓度是第一测试硫浓度，其中，所述控制器还被配置为：
响应于所述估计的SCR催化转化效率在所述预定义的范围之外，基于不同于所述第一测试硫浓度的第二测试硫浓度来确定所述SCR催化剂的所述估计的累积硫毒化水平。
5.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述控制器被配置为基于进入所述后处理系统的NOx气体的入口NOx量、和离开所述后处理系统的NOx气体的出口NOx量来确定所述SCR催化剂的所述实际SCR催化转化效率。
6.根据权利要求1所述的控制器，所述控制器还被配置成：
响应于所述估计的SCR催化转化效率在所述预定义的范围内，确定所述估计的SCR催化转化效率和所述实际SCR催化转化效率之间的差值；
基于所述测试硫浓度和所述差值来确定所述燃料中的估计的硫浓度；和
生成第二硫浓度信号，所述第二硫浓度信号指示所述估计的硫浓度作为所述燃料中的硫浓度。
7.根据权利要求1所述的控制器，所述控制器还被配置成：
响应于所述实际SCR催化转化效率小于SCR催化转化效率阈值，使所述SCR催化剂加热到高于所述SCR催化剂的再生温度的温度。
8.一种用于处理由发动机产生的废气的成分的后处理系统，所述后处理系统包括：
氧化催化剂；
SCR催化剂，所述SCR催化剂被布置在所述氧化催化剂的下游；和
控制器，所述控制器被配置成：
确定所述SCR催化剂的实际SCR催化转化效率，
基于由所述控制器选择的测试硫浓度来确定估计的SCR催化转化效率，
响应于所述估计的SCR催化转化效率在预定义的范围内，将所述测试硫浓度设置为提供给所述发动机的燃料中的确定的硫浓度，以及
生成指示所述燃料中所述确定的硫浓度的硫浓度信号。
9.根据权利要求8所述的后处理系统，其中，所述控制器操作性地耦合到所述发动机，所述控制器被配置成通过执行包括以下项的步骤来确定所述估计的硫毒化水平：
确定被引入到所述后处理系统的还原剂的量；
基于被引入的还原剂的量、被引入到所述发动机中的燃料的燃料供给量、所述发动机的发动机转速、所述测试硫浓度、所述SCR催化剂的SCR催化剂床温度、SCR催化剂硫负载能力、和所述氧化催化剂的氧化催化剂床温度来确定所述SCR催化剂的估计的累积硫毒化水平；和
至少基于所述估计的累积硫毒化水平和所述SCR催化剂床温度来确定所述SCR催化剂的所述估计的SCR催化转化效率。
10.根据权利要求9所述的后处理系统，其中，所述控制器被配置成通过执行包括以下项的步骤来确定所述SCR催化剂的所述累积硫毒化水平：
基于所述燃料供给量、所述发动机转速、和所述测试硫浓度来确定所述SCR催化剂的估计的硫暴露水平；
基于所述硫暴露水平、所述氧化催化剂床温度、和所述氧化催化剂的硫储存能力来确定来自所述氧化催化剂的估计的硫泄漏和SO2/SO3分数；
基于所述估计的硫泄漏、所述SO2/SO3分数、被引入的还原剂的量、和所述SCR催化剂床温度，来确定所述SCR催化剂的估计的硫酸氢铵(ABS)负载和对应于所述ABS负载的来自所述SCR催化剂的第一SO2释放水平；
基于所述估计的硫泄漏、所述SO2/SO3分数、所述SCR催化剂床温度、和SCR催化剂硫储存能力，来确定所述SCR催化剂的估计的化学毒化和对应于所述化学毒化的来自所述SCR催化剂的第二SO2释放水平；
基于所述ABS负载、所述第一SO2释放水平、所述化学毒化、和所述第二SO2释放水平来确定所述SCR催化剂的所述估计的累积硫毒化水平。
11.根据权利要求8所述的后处理系统，其中，所述测试硫浓度是第一测试硫浓度，并且其中，所述控制器还被配置为：
响应于所述估计的SCR催化转化效率在所述预定义的范围之外，基于不同于所述第一测试硫浓度的第二测试硫浓度来确定所述SCR催化剂的所述估计的累积硫毒化水平。
12.根据权利要求8所述的后处理系统，其中，所述控制器被配置为基于进入所述后处理系统的NOx气体的入口NOx量和离开所述后处理系统的NOx气体的出口NOx量来确定所述SCR催化剂的所述实际催化转化效率。
13.根据权利要求8所述的后处理系统，其中，所述控制器还被配置成：
响应于所述估计的SCR催化转化效率在所述预定义的范围内，确定所述估计的SCR催化转化效率和所述实际SCR催化转化效率之间的差值；
基于所述测试硫浓度和所述差值来确定所述燃料中的估计的硫浓度；和
生成第二硫浓度信号，所述第二硫浓度信号指示所述估计的硫浓度作为所述燃料中的硫浓度。
14.根据权利要求8所述的后处理系统，其中，所述控制器还被配置成：
响应于所述实际SCR催化转化效率小于SCR催化转化效率阈值，使所述SCR催化剂加热到高于所述SCR催化剂的再生温度的温度。
15.一种用于估计提供给发动机的燃料的硫浓度的基于控制器的方法，所述发动机燃烧所述燃料并生成被传送到后处理系统的废气，所述方法包括：
通过所述控制器确定所述SCR催化剂的实际SCR催化转化效率；
通过所述控制器基于由所述控制器选择的测试硫浓度来确定估计的SCR催化转化效率；
响应于所述估计的SCR催化转化效率在预定义的范围内，通过所述控制器将所述测试硫浓度设置为所述燃料中的确定的硫浓度；和
通过所述控制器生成硫浓度信号，所述硫浓度信号指示所述燃料中的所述确定的硫浓度。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述估计的催化转化效率是通过执行包括以下项的步骤来确定的：
通过所述控制器确定被引入到所述后处理系统的还原剂的量；
通过所述控制器选择所述测试硫浓度；
通过所述控制器基于被引入的还原剂的量、被引入到所述发动机中的场的燃料供给量、所述发动机的发动机转速、所述测试硫浓度、包括在所述后处理系统中的SCR催化剂的SCR催化剂床温度、SCR催化剂硫负载能力、和包括在所述后处理系统中的氧化催化剂的氧化催化剂床温度来确定所述SCR催化剂的估计的累积硫毒化水平；和
通过所述控制器至少基于所述估计的累积硫毒化水平和所述SCR催化剂床温度来确定所述估计的SCR催化转化效率。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述累积硫毒化水平是通过执行包括以下项的步骤来估计的：
通过所述控制器，基于所述燃料供给量、所述发动机转速和所述测试硫浓度来确定所述SCR催化剂的估计的硫暴露水平；
通过所述控制器，基于所述硫暴露水平、所述氧化催化剂床温度、和所述氧化催化剂的硫储存能力来确定来自所述氧化催化剂的估计的硫泄漏、SO2/SO3分数；
通过所述控制器，基于所述估计的硫泄漏、所述SO2/SO3分数、被引入的还原剂的量、和所述SCR催化剂床温度，来确定所述SCR催化剂的估计的硫酸氢铵(ABS)负载和对应于所述ABS负载的来自所述SCR催化剂的第一SO2释放水平；
通过所述控制器，基于所述估计的硫泄漏、所述SO2/SO3分数、所述SCR催化剂床温度、和SCR催化剂硫储存能力，来确定所述SCR催化剂的估计的化学毒化和对应于所述化学毒化的来自所述SCR催化剂的第二SO2释放水平；和
通过所述控制器，基于所述ABS负载、所述第一SO2释放水平、所述化学毒化、和所述第二SO2释放水平来确定所述SCR催化剂的所述估计的累积毒化。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，所述测试硫浓度是第一测试硫浓度，并且其中，所述方法还包括：
响应于所述估计的SCR催化转化效率在所述预定义的范围之外，通过所述控制器，基于不同于所述第一测试硫浓度的第二测试硫浓度来确定所述SCR催化剂的所述估计的累积硫毒化水平。
19.根据权利要求15所述的方法，还包括：
响应于所述估计的SCR催化转化效率在所述预定义的范围内，通过所述控制器，确定所述估计的SCR催化转化效率和所述实际SCR催化转化效率之间的差值；
通过所述控制器，基于所述测试硫浓度和所述差值来确定所述燃料中的估计的硫浓度；
通过所述控制器生成第二硫浓度信号，所述第二硫浓度信号指示所述估计的硫浓度作为所述燃料中的硫浓度。
20.根据权利要求15所述的方法，还包括：
响应于所述实际SCR催化转化效率小于SCR催化转化效率阈值，通过所述控制器，将所述SCR催化剂加热到高于所述SCR催化剂的再生温度的温度。
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