CN114746631B - 双scr系统控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种车辆排气系统的控制方法,所述车辆排气系统包括第一SCR单元和位于所述第一SCR单元下游的第二SCR单元,并且包括适于在所述第一SCR单元上游注射尿素还原剂的第一尿素定量给料器,和位于所述第二SCR单元上游并且适于在所述第二催化单元上游注射尿素的第二尿素定量给料器,所述方法包括以下步骤:提供所述第二SCR单元的模型或MAP,其适于为所述第二定量给料器提供需求信号;所述模型或MAP包括指示第二SCR单元和/或其定量给料器的特性的一个或多个存储的参数;所述方法还包括在操作第一定量给料器之后的以下步骤:a)关闭第一定量给料器的操作;b)操作所述第二定量给料器,持续一段冲刷期;c)在所述冲刷时间期满之后,在闭环控制中运行所述第二SCR,d)在所述闭环控制期间更新所述模型或MAP本身和定量给料器。

Description

双SCR系统控制方法
技术领域
本申请涉及一种控制车辆排气系统中的催化单元操作的方法,例如包括选择性催化还原(SCR)单元的那些系统,其中存储在SCR单元中的氨转化NOx。其特别适用于包括位于第二SCR单元上游的第一SCR单元的排气系统,并且其中每个SCR单元具有位于其上游的相应的尿素(还原剂)定量给料器(doser)单元。对于相应的SCR单元,定量给料器定量供给被转化为氨(NH3)的尿素。其特别适用于控制所述定量给料器中的还原剂(尿素)定量给料的方法。
背景技术
特别是在CN6b和Euro 6d/Euro7市场的柴油机应用中,需要改进的排放控制,因此这将需要比CN6a或Euro6d-temp更复杂的车辆排气后处理系统。
一种典型的变型由双SCR催化器(catalyst)(即两个串联设置的SCR单元)与用于其的两个相应的单独的尿素/还原剂(例如Adblue)定量给料器组合而构成。在这种系统的排气系统中,第一SCR单元位于第二(下游)SCR单元的上游。第二SCR单元通常被称为地板下SCR单元(UF SCR),并且第一SCR单元通常是具有SCR功能的组合柴油机微粒过滤器(DPF);通常称为SDPF。下文中对SDPF的提及可理解为对第一(上游)SCR单元的提及且可互换,而对UF SCR的提及可理解为对第二(下游)SCR单元的提及且可互换。
在高于450-500℃时,大部分NH3(来自尿素)在SDPF中被氧化,然后不能转化NOx。在较冷的位置添加第二定量给料器允许在第二下游SCR(例如UF SCR)中的NOx转化。
添加第二尿素注射点增加了SCR控制的复杂性:第二尿素定量给料器为控制提供了额外的自由度。第二SCR催化器可以用从SDPF中逸出的NH3进料,也可以通过用第二定量给料器直接注射尿素来进料。
对于两个独立的定量给料器,两个SCR的控制需要新的开环和闭环方案。每个SCR必须被控制以提供用于NOx转化的给定的NH3存储量。昂贵的NOx传感器必须保持最小数量。双定量给料器控制需要与单定量给料器控制具有通用性,并且需要避免控制和修正方法的激增。
这样的双定量给料器控制可能变得比单定量给料器复杂得多。Demuynck等人的标题为“Integrated Diesel System Achieving Ultra-Low Urban and Motorway NOxEmissions on the Road”的2019出版物(Vienna 2019-AECC/IAV)描述了一种双定量给料器控制系统。若干问题与这种控制相关联。所采用的卡尔曼滤波器打破了实际系统的物理/化学行为与控制之间的联系,这使得修正器难以基于物理/化学观察来微调控制。位于SDPF下游的NOx传感器将在大多数时间与气体中高水平的NH3一起操作(NH3从SDPF中逸出)。这是由于SDPF需要高水平的NH3填充以在其最高可能的效率下执行。NOx传感器对NH3交叉敏感,SDPF下游的NH3浓度和NOx浓度的估算是非常不准确的。信号通常比现有技术的定量给料系统的输送精度低。此外,NOx传感器显著增加了SCR系统的总成本。如果不是绝对需要,应避免添加这种额外的传感器。
另一个问题是SDPF和SCR之间的NH3信号(和NOx)的不准确性,结合第二定量给料器的激活使得修正第二定量给料器的定量给料流量(闭环)的风险很大:当用后方NOx传感器闭合回路时,前方定量给料器的漂移可能被错误地识别为第二定量给料器的漂移。在不良混合/降解的前方SCR导致的尿素逸出的情况下,这变得更加明显,即第二闭环错误地修正第二定量给料器。
上述控制及其附加的NOx传感器的增加的复杂性难以判断,因为第二定量给料器主要(/仅)用于非常高的排气温度条件,例如DPF再生。在正常条件下,用第二定量给料器控制后方SCR而不是过度填充前方SCR以产生额外的NH3实际上对系统的整体NOx性能是有害的:当它被NH3饱和时,SDPF性能显著增加,这是当前方定量给料器用于控制两种SCR催化器时的情况。
发明内容
在一个方面,一种车辆排气系统的控制方法,所述车辆排气系统包括第一SCR单元和位于所述第一SCR单元下游的第二SCR单元,并且包括适于在所述第一SCR单元上游注射尿素还原剂的第一尿素定量给料器,和位于所述第二SCR单元上游并且适于在所述第二催化单元上游注射尿素的第二尿素定量给料器,所述方法包括以下步骤:
提供所述第二SCR单元的模型或MAP,其适于为所述第二定量给料器提供需求信号;所述模型或MAP包括指示第二SCR单元和/或其定量给料器的特性的一个或多个存储的参数;所述方法还包括在操作第一定量给料器之后的以下步骤:
a)关闭第一定量给料器的操作;
b)操作所述第二定量给料器,持续一段冲刷期;
c)在所述冲刷期期满之后,在闭环控制中运行所述第二SCR,
d)在所述闭环控制期间更新所述模型或MAP本身和定量给料器。
步骤d)可以包括更新所述参数。
所述第二定量给料器可在开环控制中操作。
所述第二定量给料器的所述需求信号取决于分别存储在所述第二SCR的所述模型/MAP中的所述参数。
所述冲刷期优选地足以使得第一SCR排空NH3/尿素。
冲刷时间优选地足以使得第二SCR单元另外在第一SCR单元定量给料器的先前操作对存储在所述第二SCR单元上的NH3水平没有影响的条件下操作。
冲刷时间优选地足以使得第二SCR单元和定量给料器在稳态条件下工作。
所述方法可以包括以下额外的步骤:
i)在所述第一SCR单元上提供NH3存储值;
ii)确定流入第一SCR的相当于潜在转化的NH3的NOx的流速;
iii)将来自ii)的流速乘以所述第一SCR单元的NOx转化效率的乘积对时间积分;
iv)比较步骤iii)和步骤i)的值,当从步骤iii)确定的值基本上达到步骤i)的所述NH3存储值时,确定冲刷时间结束。
步骤1中的所述值可以基于第一SCR的最大存储容量。
所述方法还可包括:
v)在所述第二SCR单元上提供NH3存储值
vi)确定流出第一SCR的NOx的流速;
vii)将来自vi)的流速乘以所述第二SCR单元的NOx转化效率的乘积对时间积分;
iv)比较步骤vi)和步骤v)的值,并且当另外从步骤vii)确定的值基本上达到步骤v)的所述NH3存储值时,确定冲刷时间结束。
步骤v)中的值可以基于第一第二的最大存储容量。
所述方法可以包括提供所述第一SCR单元的模型或MAP,所述模型或MAP包括一个或多个存储的参数,所述参数指示第一SCR单元和/或定量给料器的特性,并因此适于为所述第一定量给料器提供需求信号和/或提供流出所述第一SCR单元的NOx的估算。
所述第一定量给料器的需求信号可以取决于存储在所述第一SCR的所述模型/MAP中的所述参数。
所述方法可以包括在步骤d)之后的以下步骤:
e)关闭所述第二SCR定量给料器的操作;
f)在闭环控制中开启所述第一SCR定量给料器的操作;
g)随后更新所述第一SCR单元的所述模型的所述存储的参数。
所述方法可以包括在步骤e)和f)之间提供第二冲刷期。
所述排气系统可具有位于所述第二SCR单元下游的NOx传感器,所述传感器用于在所述闭环运行期间提供反馈控制。
附图说明
现在将参照附图通过示例描述本发明,其中:
-图1示出了可以执行本发明的实施方式的具有双SCR的排气系统的示例;
-图2示出了可用于本发明的各方面的控制系统;
-图3示出了可以如何计算冲刷量和时间;
-图4示出了可以如何计算冲刷期。
具体实施方式
图1示出了可以执行本发明的实施方式的具有双SCR的排气系统的示例。其示出了具有双定量给料器/SCR后处理的车辆排气系统的一部分。实际上,存在第一上游SCR(例如SDPF)单元1和其下游的第二SCR单元2。在图1中示出了第一尿素定量给料器3和第二尿素/还原剂定量给料器/注射器4,第一尿素定量给料器3适于在第一单元的上游定量供给尿素/还原剂,第二尿素/还原剂定量给料器/注射器4适于在第二单元的上游(以及第一单元的下游)注射尿素/还原剂,其中SDPF代表DPF上的SCR。如图所示,还设置有NOx传感器5。通常需要NOx传感器7来测量进入系统(进入第一SCR单元)的NOx并用作控制中的输入。现有技术的系统包括位于第一和第二SCR单元之间的另一NOx传感器8。
在图中,“a”表示来自第一催化单元的NH3(逸出),“b”表示由第二尿素定量给料器提供的NH3流。
闭环(CL)的背景
NOx转化效率取决于催化器温度。因此,SCR控制通常涉及:基于图谱或基于SCR系统的化学模型的还原剂的开环定量给料;使用SCR后排气传感器(通常为NOx传感器)的定量给料的闭环修正。还可以认为,后SCR排气传感器的闭环使用通常用于反馈(例如经由模型)以提供精细控制。
用于乘用车上的SCR催化器通常基于Cu或Fe沸石,其表现出显著的NH3存储能力。该容量用作NOx转化和NH3逸出的缓冲。当SCR单元例如随时间劣化并因此损失效率时,漂移发生。已知各种系统使用闭环反馈控制来修正这种漂移,其中在反馈控制回路中使用下游NOX传感器来修正或调节对应于SCR单元的定量给料器的尿素命令信号。在这样的系统中,如在例如通常针对第一和/或SCR单元提供的模型/图谱中所描述的,可以具有各种模型输入,包括例如NOx输入(例如来自NOx传感器7)和来自下游NOx传感器的NOx输出。所述模型可以具有NH3流量和存储的NH3质量的输出,其用于确定用于各个定量给料器的尿素命令信号。存储的图谱/模型参数(例如NOx转化效率)被存储在模型中并且还被用于提供尿素定量给料命令信号。因此,为了补偿漂移,即NOx转化效率的变化,下游NOx传感器信号或者输入到模型,或者输入到另外的控制块,以便为尿素注射器提供修正的尿素注射命令。
在具有第一和第二SCR单元以及相应定量给料器的双系统中使用这种控制方法的问题在于,控制变得更加复杂。这也需要多于一个的NOx传感器。
一个具体问题是第二SCR单元和定量给料系统的漂移。如果第二SCR的NOx转化效率改变,则难以确定这一点,而如果没有精确地确定,即使当第二SCR关闭并且仅第一定量给料器可操作时,系统也不会根据需要操作。精确控制是困难和复杂的,并且为此需要额外的传感器8。
本发明人已经确定了一种方法,由此当第二SCR单元单独使用时以及当第一SCR单元单独使用时,诸如第二单元的NOx转化效率等特征参数可以被精确地确定以用于双系统的控制,而且不需要额外的NOx传感器8。
对于双SCR单元/定量给料器系统,第二(下游)定量给料器并不意图用于大多数正常车辆操作,而第一定量给料器意图当第二定量给料器操作时关闭。在例如申请人的共同未决申请中提出的前馈控制则有利于一个或另一个定量给料器的单个操作。
图2示出了可用于本发明各方面的控制系统。图的底部表示与图1类似的排气系统。
顶部示出如何进行定量给料器控制器12(用于定量给料器3)和定量给料器控制器13(用于定量给料器4)的控制。实际上有两种型号:第一SCR单元的模型10和第二SCR单元的模型11。来自下游传感器5(见图1)的NOx传感器信号被输入到第一SCR单元的模型以及第二SCR单元的模型;信号对于提供用于闭环控制的值是重要的。模型具有本领域公知的并在图中示出的各种输入。
重要的是要理解,对于每个SCR模型及其相应的定量给料器控制器,这些可以组合成或设想为一个单元。
另一个重要的点是可能存在未示出的其他输入,例如温度传感器输入或来自ECU的未示出的(例如需求)输入。
第一SCR的模型10具有来自上游NOX传感器7的输入。来自定量给料器的输出是用于各个定量给料器的期望(需求)尿素流。
第一模型10确定来自模型的NH3逸出和NOx输出,并且这些被输入到第二模型。第一和第二模型确定第一和第二SCR单元NH3存储(模型),其被输入到相应的定量给料器。对于定量给料器控制器的输入分别是第一和第二NH3存储目标。存储的NH3目标基本上是修正图(在ECU中),其在高级系统中包括我们在先前专利中描述的“智能”修改器。对于第一定量给料器控制器的输入是期望的SCR1 NH3逸出,其可以是第二SCR定量给料器控制器(或模型)的输出;对于第二定量给料器控制器(或模型)的输入可以是NH3逸出部分需求。
各个SCR模型确定各个SCR单元的特性参数,例如第一和第二SCR单元中的各自的NOx转化效率。此外,确定每个SCR单元上存储的NH3。
取决于NOx转化效率和其他输入,确定尿素命令信号,所述信号被发送到相应的定量给料器。第一SCR模型还将确定NH3逸出值,即从第一SCR单元定量给料器出发至第二SCR单元定量给料器的NH3,其被输入到第二SCR模型。因此,本发明的实例使用一些已知的处理NOx传感器信号的技术,这些技术采用嵌入式控制方案的已知特征,例如SCR催化器模型,其确定NOx转化效率以及输出,例如存储在SCR单元上的NH3和通过单元(逸出)模型的(转化的NH3)流。这样的模型是本领域已知的;特别优选的SCR催化器模型和NOx转化效率模型描述于欧洲专利申请07 253 090.0号中,其在此引入作为参考。
发明描述
基础实例
在本发明的实例中,在第一定量给料器的操作终止(即关闭)之后,系统在开环(其中仅第二SCR单元/定量给料器是可操作的)(即前馈控制)中运行一段时间,这段时间在下文中称为“冲刷时间”。
提供足够的“冲刷时间”,使得来自发动机的NOx流过系统以清除存储在第一催化器中的NH3。此后立即将系统切换到闭环控制(仅第二定量给料器可操作),然后更新第二SCR的操作参数(例如模型参数),例如NOx转化效率。这在使用例如下游NOx传感器5的反馈的闭环控制中完成。
因此,第一SCR被冲刷足够的时间以清除存储在第一SCR上的NH3。第二SCR单元的任何后续操作意味着没有来自第一SCR单元的NH3逸出。这意味着双系统有效地作为单个SCR系统工作,其允许更新第二SCR模型并修正任何漂移。
改进的实例
此外,在NOx输出的测量以用于更新第二SCR模型参数(NOx转化效率)之前,冲刷时间使得优选地以及冲刷使得第一SCR耗尽存储在其上的NH3,总冲刷时间使得第二SCR单元和定量给料器的操作达到稳定的稳态和/或其中第二SCR上的NH3未被过度填充或不足填充。这是因为可能存在由于切换而导致的瞬态误差,或者仅仅是因为前方定量给料器可能已经漂移而第二定量给料器正常,此时即使当第一SCR耗尽NH3时,第二SCR也可能被过度填充(或填充不足)。因此,确保在进行适当的测量以更新第二SCR模型参数之前,第二SCR的控制达到稳态平衡状态。
为了进行模拟,考虑“红色”尿素用前方定量给料器进行定量给料,并且定量给料器有故障(注射过多但未知)。然后用“红色”NH3填充两个SCR。
当前方定量给料器关闭且第二定量给料器被激活时,开始定量供给“蓝色”尿素而没有误差(仍不知晓是否没有误差),在激活第二定量给料器/SCR上的闭环之前,需要确保所有红色尿素已经被蓝色尿素替代或根本没有尿素(在第一SCR中),并且我们知道红色尿素将仅由于两个SCR中的NOx或NH3存储容量的减少=f(T)而从两个SCR中消失。催化器实际上不需要没有NH3,但是需要所有的红色NH3被蓝色NH3替代,因为我们仅修正蓝色尿素(/NH3)而不修正红色。因此,在这种改进的实施方式中,冲刷时间可以使得在第二SCR单元上也没有存储来自第一SCR单元的NH3。将在后面的实例中解释这如何进行。
在将要解释的优选实例中,冲刷时间被最小化,这也将没有闭环控制(仅开环)的时间最小化。
在冲刷时间之后,系统从开环控制切换到闭环控制,仅第二SCR单元和定量给料器可操作,并且可以确定第二SCR系统中的任何误差/漂移,并且可以更新第二模型中的特征参数,例如NH3转化效率。此后,当切换到仅使用第一SCR系统/定量给料器时,第二SCR模型是完全精确的,并且下游的NOx传感器可以与精确的第二SCR模型一起使用,以更新第一模型的模型参数(例如NOx转化效率),这将在下文中关于“进一步的后续改进”进行解释。
进一步的后续改进
当后方定量加料器已经关闭足够长时(再次在冲刷期之后),在前方SCR系统的后续闭环控制中采用的方法假定了:由后方NOx传感器检测到的任何漂移可以被转嫁到前方定量加料器或前方催化器(SDPF),因为后方SCR假定比前方SCR(SDPF)退化得少得多。原因在于,老化主要由热降解或中毒组成,这首先影响SDPF。因此,在实例中描述的方法之后,在可包括第二冲刷期的足够时间之后,系统仅在闭环控制中切换到第一定量给料器的操作,其中在反馈控制中使用下游NOx传感器,并且更新第一模型中的操作控制参数(例如存储的参数),例如第一SCR单元10的NH3效率。在第二冲刷期内,系统以开环运行(前馈控制),并且冲刷时间可以是耗尽第二SCR单元上的NH3所需的时间。
使用根据上述所有实例的技术,只需要使用一个后SCR单元NOx传感器。因此,根据示例性方法,使用基于使用上述技术的闭环控制来稳健地修正各个定量给料器和SCR催化器的独立漂移。
重要的一点是,双系统中的SCR单元/操作器单元的漂移可以独立地执行。
术语“冲刷”在下文中用于描述使NOx流动通过系统一段时间以便耗尽存储在第一SCR中的NH3(因此随后没有NH3逸出到第二定量给料器),并且任选地另外用于确保(随后的)操作第二SCR/定量给料器系统达到稳定的稳定状态,其中例如第二SCR单元上的NH3没有来自逸出的(从第一SCR单元)。
因此,在热操作中修正第二SCR的另一优点在于,当闭环在前方定量给料器和前方SCR(SDPF)上操作时,第二SCR的修正模型可假定为经修正的。这是重要的,因为闭环控制仅依赖于后方NOx传感器,传感器随后测量整个SDPF+SCR系统的总转化效率和NH3逸出。因而,能够单独地修正第二SCR是鲁棒控制的主要优点。
当在较高温度下操作(例如DPF再生)时,前方定量给料器关闭。当前方定量给料器已经关闭足够长的时间时(再次参见下面的“冲刷”),假定来自前方定量给料器或SCR(SDPF)的漂移的前方(第一SCR和定量给料器)对后方SCR催化器的任何冲击已经被“消除”,并且闭环控制然后将潜在的尾管NOx/NH3偏差完全转嫁到第二定量给料器和/或第二SCR。
冲刷时间计算的实施例
实施例1
如上所述,当从一个定量给料器到另一个定量给料器交替时,闭环控制将不精确,因此优选地禁用一段时间(冲刷时间),以确保闭环不将一个定量给料器(/SCR催化器)的潜在漂移视为当前操作的定量给料器的漂移。
在根据本发明的方法中,控制然后引入一个特征,其确定一个足够的冲刷时间并且(优选地)将此保持为最小;这也使闭环被停用的时间最小化。冲刷期基于每个SCR催化器的嵌入化学模型。在冲刷期内的闭环控制的停用期间,优选地存在开环控制,尽管这不是必要的。
上面的图3示出了可以如何计算冲刷量和时间。图大致分为顶部和底部。顶部示出了如何确定用附图标记21表示的第一SCR单元冲刷量P_T_Scr2_scr_flush_nh3_qty_nvv的原理,所述冲刷量是在冲刷期内需要从第一SCR单元耗尽的存储的NH3的量。
底部示出了如何确定第二单元P_T_Scr2_scr2_flush_nh3_qty_nvv(22)的冲刷量,所述冲刷量是优选地也需要在冲刷期内从第二SCR单元耗尽的存储的NH3的量。
p_t_scr_capacity_corr和p_t_scr2_capacity_corr是SCR单元的相应NH3存储容量(并且这可以乘以可修正安全裕度)。在任何操作条件下,不管系统中的任何漂移,控制可以安全地假定存储的任何SCR催化器的不超过它们各自的p_t_scr_capacity_corr和p_t_scr2_capacity_corr mg的NH3。
当指令关闭第一定量给料器时,启用计算。在第一计算步骤中,P_T_Scr2_scr_flush_nh3_qty_nvv和P_T_Scr2_scr2_flush_nh3_qty_nvv被初始化为它们各自的p_t_scr_capacity_corr and p_t_scr2_capacity_corr mg的NH3。
P_T_Scr_nh3_flow_stoich(由附图标记25表示)和P_T_Scr2_nh3_flow_stoich(由附图标记26表示)表示每个相应的催化器/催化单元中的入口NOx质量流的NH3当量。第一个值25可以从上游NOx传感器获得。第二个值可以从第一SCR模型10获得(NOx排出模型,参见图2);这可以基于(对于第一SCR和第一SCR的假定模拟NH3转化效率)中的NOx来计算。
对于每个SCR单元,分别为第一和第二SCR单元提供NOx转化效率表23和24。它们各自具有来自各自当前催化器温度的输入。输出是每个催化器的相应最大可能效率。考虑到需要SCR充满NH3(65535mg=范围的最大值),因为如果定量给料器保持打开或漂移,催化器可以充满NH3。
对于每个SCR单元,P_T_Scr_nh3_flow_stoich 25和P_T_Scr2_nh3_flow_stoich26的相应值乘以SCR单元的相应NH3转化效率,以确定从相应SCR单元耗尽的NH3的量(30,31)。第一和第二SCR单元的转换效率分别表示为P_T_SCR_NOX_CONV_EFF_APM和P_T_SCR2_NOX_CONV_EFF_APM。
然后从P_T_Scr2_scr_flush_nh3_qty_nvv和P_T_Scr2_scr2_flush_nh3_qty_nvv中除去相当于潜在转化的NH3的NOx,其分别由30和31所示的方框大体示出。
P_T_Scr2_scr_flush_nh3_qty_nvv和P_T_Scr2_scr2_flush_nh3_qty_nvv是每个SCR的冲刷状态的指示(根据对另一定量给料器/SCR漂移的噪声影响),其由p_t_scr_capacity_corr和p_t_scr2_capacity_corr连续地限制,这在温度升高的情况下显著地减少了冲刷期。
在一个示例中,当存储在第一SCR单元上的NH3被计算为基本为零以下时,冲刷期可结束。
在一个优选实施方式中,当P_T_Scr2_scr_flush_nh3_qty_nvv和P_T_Scr2_scr2_flush_nh3_qty_nvv都达到0时,假定完整的SCR系统(前方定量给料器+SDPF+后定量给料器+SCR)已经被“清洁”(/被冲刷)而不受前方定量给料器和/或第一SCR(SDPF)漂移的任何影响。然后可以激活第二剂量装置和第二SCR上的闭环。
流程图
图4的流程图还说明了可以如何计算冲刷周期,并且基本上反映了图3的过程。
所述过程开始于步骤方框S1。方法进行到方框S2,在此确定第一定量给料器是否关闭,即P_T_Scr_urea_mass_flow=0。
如果不是,则过程返回到步骤S2,并连续地监控定量给料器是否关闭。
当定量给料器关闭时,过程移动以实现方框100和101中所示的两个子过程/例程。
在第一方框100中,在步骤S3中将第一SCR中的最大NH3量初始化为最大修正容量。P_T_Scr2_scr_flush_nh3_qty_nvv=p_t_scr_capacity_corr。在增强的实施方式中,可以通过例如根据模型/操作历史的计算来更精确地提供所存储的NH3。
在下一步骤S4中,相当于潜在转化的NH3的NOx通过以下参数相乘来计算:P_T_Scr_nh3_flow_stoich×P_T_SCR_NOX_CONV_EFF_APM。如上参考图3所述定义和确定参数。
在下一步骤S5中,从当前最大NH3量中减去相当于潜在转化的NH3的NOx,以给出修正的NH3容量(存储在SCR单元上的NH3的修正值)。
在下一步骤S6中,确定结果是否低于修正的SCR容量。如果是,则在步骤S7将最大NH3容量设置为结果。如果不是,则在步骤S8中将最大NH3量设定为修正的SCR容量。在步骤S7或S8之后,过程进行到步骤S9。
在右手侧方框中针对第二SCR示出了类似的过程。
在第二例程中,在步骤S10中将第二SCR中的最大NH3量初始化为最大修正容量。P_T_Scr2_scr2_flush_nh3_qty_nvv=p_t_scr2_capacity_corr。
在下一步骤S11中,相当于潜在转化的NH3的NOx通过以下参数相乘来计算:P_T_Scr2_nh3_flow_stoich×P_T_SCR2_NOX_CONV_EFF_APM。
在下一步骤S12中,从当前最大NH3量中减去相当于潜在转化的NH3的NOx,以给出修正的SCR NH3存储量(容量)。
在下一步骤S13中,确定结果是否低于修正的第二SCR容量。如果是,则在步骤S14将第二SCR的最大NH3容量设定为步骤S13的结果。如果不是,则在步骤S15将最大NH3量设定为修正的第二SCR容量。在步骤S14或S15之后,过程进行到步骤S9。
在步骤S9,确定第一SCR和第二SCR的最大NH3量是否等于零。如果是,则过程进行到步骤S16,在此断定SCR系统已经具有足够的冲刷时间。如果不是,则过程返回S2。
一些另外的优点是相同的控制和修正可以适用于单个定量给料器应用。所述方法不需要在两个SCR催化器之间的额外的(昂贵的)NOx传感器,并且提供了对各个部件(定量给料器和SCR催化器)的稳健修正。

Claims (14)

1.一种车辆排气系统的控制方法,所述车辆排气系统包括第一SCR单元和位于所述第一SCR单元下游的第二SCR单元,并且包括适于在所述第一SCR单元上游注射尿素还原剂的第一定量给料器,和位于所述第二SCR单元上游并且适于在所述第二SCR单元上游注射尿素的第二定量给料器,所述方法包括以下步骤:
提供所述第二SCR单元的模型或MAP,其适于为所述第二定量给料器提供需求信号;所述模型或MAP包括指示第二SCR单元和/或其定量给料器的特性的一个或多个存储的参数;所述方法还包括在操作第一定量给料器之后的以下步骤:
a)关闭第一定量给料器的操作;
b)操作所述第二定量给料器,持续一段冲刷期;
c)在所述冲刷期期满之后,在闭环控制中运行所述第二SCR单元,
d)在所述闭环控制期间更新所述模型或MAP,其特征在于,冲刷期足以使得所述第一SCR单元通过以下步骤排空NH3:
i)在所述第一SCR单元上提供NH3存储值;
ii)确定流入第一SCR单元的相当于潜在转化的NH3的NOx的流速;
iii)确定将来自ii)的流速乘以所述第一SCR单元的NOx转化效率的乘积对时间积分的值;
iv)比较步骤iii)和步骤i)的值,当从步骤iii)确定的值达到步骤i)的所述NH3存储值时,确定冲刷时间结束。
2.如权利要求1所述的方法,其中步骤d)包括更新所述参数。
3.如权利要求1或2所述的方法,其中,在步骤b)中,所述第二定量给料器在开环控制中操作。
4.如权利要求1或2所述的方法,其中所述第二定量给料器的需求信号取决于分别存储在所述第二SCR单元的所述模型或MAP中的所述参数。
5.如权利要求1或2所述的方法,其中所述冲刷时间足以使得所述第二SCR单元另外在所述第一定量给料器的先前操作对存储在所述第二SCR单元上的NH3水平没有影响的条件下操作。
6.如权利要求1或2所述的方法,其中冲刷时间足以使得所述第二SCR单元和定量给料器在稳态条件下工作。
7.如权利要求1或2所述的方法,其中步骤i)中的所述值基于第一SCR单元的最大存储容量。
8. 如权利要求1或2所述的方法,其还包括:
v)在所述第二SCR单元上提供NH3存储值
vi)确定流出第一SCR单元的NOx的流速;
vii)确定将来自vi)的流速乘以所述第二SCR单元的NOx转化效率的乘积对时间积分的值;
viii)比较步骤vii)和步骤v)的值,并且当另外从步骤vii)确定的值达到步骤v)的所述NH3存储值时,确定冲刷时间结束。
9.如权利要求8所述的方法,其中步骤v)中的所述值基于第二SCR单元的最大存储容量。
10.如权利要求1或2所述的方法,其包括提供所述第一SCR单元的模型或MAP,所述模型或MAP包括一个或多个存储的参数,所述参数指示第一SCR单元和/或定量给料器的特性,并因此适于为所述第一定量给料器提供需求信号和/或提供流出所述第一SCR单元的NOx的估算。
11.如权利要求10所述的方法,其中所述第一定量给料器的需求信号取决于存储在所述第一SCR单元的所述模型或MAP中的所述参数。
12.如权利要求1或2所述的方法,其包括在步骤d)之后的以下步骤:
e)关闭所述第二定量给料器的操作;
f)在闭环控制中开启所述第一定量给料器的操作;
g)随后更新所述第一SCR单元的所述模型的所述存储的参数。
13.如权利要求12所述的方法,其包括在步骤e)和f)之间提供第二冲刷期。
14.如权利要求1或2所述的方法,其中所述排气系统具有位于所述第二SCR单元下游的NOx传感器,所述传感器用于在所述闭环控制期间提供反馈控制。
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