DE102009044778A1 - Ammoniak-Lademengen-Steuervorrichtung für ein SCR-System und Steuerverfahren für dasselbe - Google Patents

Ammoniak-Lademengen-Steuervorrichtung für ein SCR-System und Steuerverfahren für dasselbe Download PDF

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Abstract

Ein Ammoniak-Lademengen-Steuerverfahren für ein SCR-System steuert die Ammoniak-Lademenge gemäß der Temperaturdifferenz entlang der Längsrichtung eines SCR-Katalysators. Das Steuerverfahren umfasst das Empfangen von Daten von Sensoren, welche vor und nach einem SCR-Katalysator angeordnet sind, und das Unterteilen des SCR-Katalysators in eine Mehrzahl von Blöcken gemäß den Temperaturen an dem Einlass und dem Auslass des SCR-Katalysators, wobei die Blöcke jeweils einen Temperaturbereich aufweisen, das Berechnen der benötigten Ammoniakmenge eines jeden Blocks des SCR-Katalysators, das Berechnen der gesamten benötigten Ammoniakmenge des SCR-Katalysators durch Addieren der benötigten Ammoniakmenge eines jeden Blocks des SCR-Katalysators und das Steuern der Ammoniak-Lademenge für das SCR-System.

Description

  • Querverweis auf verwandte Anmeldung
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung mit der Nummer 10-2009-0084179 , welche am 7. September 2009 eingereicht wurde und deren gesamter Inhalt durch diese Bezugnahme für alle Zwecke hierin mit aufgenommen ist.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ammoniak-Lademengen-Steuervorrichtung für ein SCR-System sowie ein Steuerverfahren für dasselbe. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Ammoniak-Lademengen-Steuervorrichtung für ein SCR-System und ein Steuerverfahren gemäß der Temperaturdifferenz entlang der Längsrichtung eines SCR-Katalysators.
  • Beschreibung verwandter Technik
  • Üblicherweise wird in einem Fahrzeug mit einem Dieselmotor eine Vielzahl von Nachbehandlungstechnologien verwendet, um NOx, CO, THC (Gesamtkohlenwasserstoff) und Feinstaub (PM) usw. zu eliminieren zum Erfüllen von Emissionskontrollregelungen wie zum Beispiel Euro 5, Euro 6 und US-Tier-II-Bin-5.
  • Die Nachbehandlungstechnologien umfassen einen DOC (Diesel-Oxidationskatalysator), welcher nahe einem Motor angeordnet ist, um Kohlenstoffmonoxid CO zu oxidieren, einen DPF (Diesel-Partikelfilter), um PM zu fangen, einen SCR-Katalysator (selektive katalytische Reduktion), um Stickoxide (NOx) zu reduzieren usw.
  • Der SCR-Katalysator, welcher eine wässrige Harnstofflösung zu Ammoniak (NH3) hydrolisiert, welcher wiederum Stickoxide (NOx) reduziert, beschleunigt eine Reaktion zwischen einem Monoxid und Ammoniak, wenn Sauerstoff vorliegt. Folglich konnte die Ammoniak-SCR-Vorrichtung auf eine Diesel-Abgasvorrichtung angewandt werden.
  • Ein Dosiermodul ist vor dem SCR-Katalysator angeordnet und spritzt Harnstoff ein zum Aufrechterhalten der NOx-Reduktionsrate, und der Ammoniak, der erzeugt wird durch Verdampfung und Auflösung des Harnstoffes, wird in den SCR-Katalysator geladen bzw. eingespeist. Dabei ist die Lademenge an Ammoniak umgekehrt proportional zu der SCR-Katalysatortemperatur.
  • In einem herkömmlichen Fahrzeug wird angenommen, dass die Temperatur im Inneren des SCR-Katalysators gleichmäßig ist, und folglich wird eine Durchschnittstemperatur des Einlasses und des Auslasses des SCR-Katalysators auf ein vorbestimmtes Kennfeld angewendet, um die Ammoniakmenge vorherzusagen, welche je Volumen des SCR-Katalysators geladen werden kann, und dann wird die Ammoniak-Solllademenge bestimmt.
  • Anschließend wird die benötigte Ammoniakmenge des SCR-Katalysators gemäß der Differenz zwischen der Ammoniak-Solllademenge des SCR-Katalysators und der gegenwärtig geladenen Ammoniakmenge des SCR-Katalysators bestimmt.
  • Wenn in dem SCR-Katalysator die Temperatur des SCR-Katalysators relativ gering ist, schreitet der Ladevorgang langsam voran; jedoch steigt die ladbare Ammoniakmenge an, sodass die Differenz zwischen der geladenen Ammoniakmenge in dem Einlass und dem Auslass des SCR-Katalysators ansteigt. Wenn jedoch die Temperatur des SCR-Katalysators relativ hoch ist, schreitet der Ladevorgang schnell voran; jedoch ist die ladbare Ammoniakmenge reduziert, sodass die Differenz zwischen der geladenen Ammoniakmenge in dem Einlass und dem Auslass des SCR-Katalysators reduziert ist.
  • Folglich kann eine Variation der Temperatur des SCR-Katalysators die NOx-Reduktionsrate oder Reinigungsrate eines herkömmlichen SCR-Systems, welches annimmt, dass die Temperatur im Inneren des SCR-Katalysators einheitlich ist, verschlechtern.
  • Zum Beispiel kann die NOx-Reduktion oder NOx-Reinigung in dem vorderen Abschnitt des SCR-Katalysators stabil voranschreiten, jedoch ein NOx-Schlupf in dem hinteren Abschnitt des SCR-Katalysators auftreten.
  • Die in diesem Abschnitt der Erfindung offenbarte Information dient lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollte nicht verstanden werden als eine Würdigung oder irgendeine Form von Vorschlag, dass diese Information den Stand der Technik bildet, welcher Fachleuten bereits bekannt ist.
  • Kurze Zusammenfassung der Erfindung
  • Gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Erfindung sind eine Ammoniak-Lademengen-Steuervorrichtung für ein SCR-System und ein Steuerverfahren für dasselbe bereitgestellt, welche die Harnstoff-Einspritzmenge gemäß einer Temperaturdifferenz entlang der Längsrichtung des SCR-Katalysators steuern können zum Maximieren der Stickstoffoxid-Reduktionsrate und welche den Schlupf von Ammoniak verhindern können infolge der genauen Berechnung der Ammoniakmenge, welche in dem SCR-Katalysator geladen ist.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung kann eine Ammoniak-Lademengen-Steuervorrichtung für ein SCR-System einen SCR-Katalysator, welcher NOx mit dem geladenen Ammoniak zu Stickstoff (N2) reduziert, einen ersten Temperatursensor und einen zweiten Temperatursensor, welche die Temperatur an dem Einlass bzw. dem Auslass des SCR-Katalysators abtasten, einen NOx-Sensor, welcher die Stickoxidmenge detektiert, welche in den SCR-Katalysator einströmt, und einen Steuerabschnitt aufweisen, welcher den SCR-Katalysator gemäß den Temperaturen an dem Einlass und dem Auslass des SCR-Katalysators in eine Mehrzahl von Blöcken unterteilt, welche eine unterschiedliche Temperatur aufweisen, die benötigte Ammoniakmenge eines jeden Blocks des SCR-Katalysators berechnet, die gesamte benötigte Ammoniakmenge des SCR-Katalysators berechnet durch Addieren der benötigten Ammoniakmenge eines jeden Blocks des SCR-Katalysators und die Ammoniak-Lademenge für das SCR-System steuert.
  • Der Steuerabschnitt kann z. B. die ladbare Ammoniakmenge eines jeden Blocks des SCR-Katalysators ausgehend von einem vorbestimmten Kennfeld bzw. einer vorbestimmten Karte gemäß der Temperatur eines jeden Blocks berechnen, die gegenwärtig geladene Ammoniakmenge des SCR-Katalysator unter Verwendung der Ammoniakmenge, welche in den SCR-Katalysator einströmt, der NOx-Menge, welche in den SCR-Katalysator einströmt, und der NOx-Reduktionsrate berechnen und die benötigte Ammoniakmenge eines jeden Blocks des SCR-Katalysators aus der Differenz zwischen der ladbaren Ammoniakmenge eines jeden Blocks und der gegenwärtig geladenen Ammoniakmenge berechnen.
  • Der Steuerabschnitt kann z. B. den SCR-Katalysator gemäß einem vorbestimmten Temperaturmodell entlang der Längsrichtung des SCR-Katalysators in eine Mehrzahl von Blöcken unterteilen.
  • Gemäß verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung kann ein Ammoniak-Lademengen-Steuerverfahren für ein SCR-System das Empfangen von Daten von Sensoren, welche vor und hinter einem SCR-Katalysator angeordnet sind, das Unterteilen des SCR-Katalysators in eine Mehrzahl von Blöcken gemäß den Temperaturen an dem Einlass und dem Auslass des SCR-Katalysators, wobei die Blöcke jeweils einen Temperaturbereich aufweisen, das Berechnen der benötigten Ammoniakmenge eines jeden Blocks des SCR-Katalysators, das Berechnen der gesamten benötigten Ammoniakmenge des SCR-Katalysators durch Addieren der benötigten Ammoniakmenge eines jeden Blocks des SCR-Katalysators und das Steuern der Ammoniak-Lademenge für das SCR-System umfassen.
  • Das Unterteilen des SCR-Katalysators in eine Mehrzahl von Blöcken kann z. B. gemäß einem vorbestimmten Temperaturmodell entlang der Längsrichtung des SCR-Katalysators ausgeführt werden.
  • Das Berechnen der benötigten Ammoniakmenge eines jeden Blocks des SCR-Katalysators kann z. B. aufweisen das Berechnen der ladbaren Ammoniakmenge eines jeden Blocks des SCR-Katalysators anhand eines vorbestimmten Kennfelds gemäß der Temperatur eines jeden Blocks, das Berechnen der gegenwärtig geladenen Ammoniakmenge des SCR-Katalysators unter Verwendung der Ammoniakmenge, welche in den SCR-Katalysator einströmt, der NOx-Menge, welche in den SCR-Katalysator einströmt, und der NOx-Reduktionsrate und das Berechnen der benötigten Ammoniakmenge eines jeden Blocks des SCR-Katalysators aus der Differenz der ladbaren Ammoniakmenge eines jeden Blocks und der gegenwärtig geladenen Ammoniakmenge.
  • Die Daten, welche von den Sensoren empfangen werden, können z. B. die Ammoniakmenge, welche aus der Auflösung des Harnstoffes resultiert, der dem SCR-Katalysator zugeführt wird, die NOx-Menge in dem Abgas und die Temperatur an dem Einlass und dem Auslass des SCR-Katalysators umfassen.
  • Eine Ammoniak-Lademenge-Vorrichtung für ein SCR-System sowie ein Steuerverfahren für dasselbe können gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Harnstoff-Einspritzmenge gemäß der Temperaturdifferenz entlang der Längsrichtung eines SCR-Katalysators steuern zum Maximieren der Stickstoffoxid-Reduktionsrate und können den Schlupf von Ammoniak verhindern als Folge der genauen Berechnung der Menge von Ammoniak, welche in dem SCR-Katalysator geladen ist.
  • Ferner kann die Empfindlichkeit bzw. Ansprechbarkeit bzgl. einer Änderung der Abgasbedingung erhöht werden, ein genaues Berechnen der Ammoniakmenge, welche in dem SCR-Katalysator geladen ist, ist möglich, und das Einspritzen des Harnstoffes kann genau gesteuert werden, um Ammoniak zu erzeugen.
  • Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Merkmale und Vorteile, welche ersichtlich sind aus oder im Detail dargelegt sind in der angehängten Zeichnung, welche hierin mit aufgenommen ist, und der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung, welche zusammen dazu dienen, bestimmte Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu erläutern.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • 1 ist eine schematische Ansicht einer als Beispiel dienenden Steuervorrichtung für die Ammoniak-Lademenge eines SCR-Systems gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist ein Flussdiagramm eines als Beispiel dienenden Steuerverfahrens für die Ammoniak-Lademenge eines SCR-Systems gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 3 ist ein Flussdiagramm eines Steuerverfahrens eines Axialrichtungs-Reaktionsmodell-Moduls aus 2.
  • 4 ist ein Diagramm, welches eine als Beispiel dienende Ammoniak-Lademenge entlang einer SCR-Katalysator-Längsrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Im Folgenden wird im Detail Bezug genommen auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von der Beispiele in der angehängten Zeichnung veranschaulicht und unten beschrieben sind. Während die Erfindung in Verbindung mit als Beispiel dienenden Ausführungsformen beschrieben wird, ist es verständlich, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu dient, die Erfindung auf diese als Beispiel dienenden Ausführungsformen zu beschränken. Vielmehr soll die Erfindung nicht nur die als Beispiel dienenden Ausführungsformen abdecken, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen, welche von dem Geist und dem Umfang der Erfindung wie er durch die angehängten Ansprüche definiert ist umfasst sein können.
  • Eine Steuervorrichtung für die Ammoniak-Lademenge eines SCR-Systems umfasst gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung einen Motor 2, eine Abgasleitung 6 zum Ausstoßen bzw. Ausgeben des Abgases aus dem Motor 2, einen SCR-Katalysator 10, einen ersten NOx-Sensor 12, einen zweiten NOx-Sensor 14, einen ersten Temperatursensor 16, einen zweiten Temperatursensor 18, ein Dosiermodul 20, einen Mischer 22, einen Harnstofftank 30, einen Pumpe 32, eine Harnstoffzuführleitung 34, einen Drucksensor 36 und einen Steuerabschnitt 40. Gemäß dieser Erfindung soll der Begriff Steuervorrichtung bzw. Steuerabschnitt auch eine Regelungsvorrichtung bzw. einen Regelungsabschnitt umfassen.
  • Der SCR-Katalysator 10 kann hergestellt sein aus V2O5/TiO2, Pt/Al2O3 oder einem Zeolith und ist an der Abgasleitung 6 angeordnet, welche mit dem Motor 2 verbunden ist, und reduziert NOx zu Stickstoff (N2) unter Verwendung von Ammoniak, welcher in dem Harnstoff enthalten ist, der von dem Dosiermodul 20 eingespritzt wird.
  • Der erste NOx-Sensor 12 ist vor dem Dosiermodul 20 angeordnet, detektiert die NOx-Menge in dem Abgas, welches in den SCR-Katalysator 10 einströmt, und übermittelt ein entsprechenden Signal an den Steuerabschnitt 40.
  • Der zweite NOx-Sensor 14 ist hinter dem SCR-Katalysator 10 angeordnet, detektiert die NOx-Menge in dem Abgas, welches aus dem SCR-Katalysator 10 ausgegeben wird, und übermittelt ein entsprechendes Signal an den Steuerabschnitt 40.
  • Der erste Temperatursensor 16 ist an dem Einlass des SCR-Katalysators 10 angeordnet, detektiert die Temperatur des Einlasses des SCR-Katalysators 10 und übermittelt ein entsprechendes Signal an den Steuerabschnitt 40.
  • Der zweite Temperatursensor 18 ist an dem Auslass des SCR-Katalysators 10 angeordnet, detektiert die Temperatur des Auslasses des SCR-Katalysators 10 und übermittelt ein entsprechendes Signal an den Steuerabschnitt 40.
  • Das Dosiermodul 20 betreibt einen Injektor gemäß der Steuerung des Steuerabschnitts 40 und spritzt Harnstoff ein zum Erzeugen von Ammoniak, welcher in dem SCR-Katalysator 10 benötigt wird.
  • Der Mischer 22 ist zwischen dem Dosiermodul 20 und dem SCR-Katalysator 10 angeordnet, teilt den flüssigen Harnstoff auf und fördert den Abbau bzw. die Zersetzung von Harnstoff zu Ammoniak, um den Ammoniak mit dem Abgas zu mischen, und folglich wird Ammoniak, welcher erzeugt wird durch Zersetzung des Harnstoffes, gleichmäßig in den SCR-Katalysator 10 geladen.
  • Der flüssige Harnstoff wird durch Betreiben der Pumpe 32 aus dem Harnstofftank 30 durch die Harnstoffversorgungsleitung 34 und das Dosiermodul 20 der Vorderseite des SCR-Katalysators 10 zugeführt.
  • Der Drucksensor 36 detektiert den Druck in der Harnstoffzuführleitung 34 und übermittelt ein entsprechendes Signal an den Steuerabschnitt 40 zum Aufrechterhalten eines ausreichenden Drucks in der Harnstoffversorgungsleitung 34, wenn der Motor 2 betrieben wird.
  • Der Steuerabschnitt 40 unterteilt den SCR-Katalysator 10 in eine Mehrzahl von Blöcken (zum Beispiel können N Einheiten verwendet werden, wobei in der Zeichnung 5 Einheiten gezeigt sind) durch Anwendung eines Reaktionsmodell-Moduls entlang der Längsrichtung des SCR-Katalysators 10 gemäß den Temperaturen an dem Einlass und dem Auslass des SCR-Katalysators 10, wobei der Steuerabschnitt 40 die benötigte Ammoniakmenge eines jeden Blocks des SCR-Katalysators 10 berechnet.
  • Durch die Verwendung des Reaktionsmodell-Moduls entlang der Längsrichtung des SCR-Katalysators kann die benötigte Ammoniakmenge eines jeden Blocks des SCR-Katalysators berechnet werden.
  • Die N Einheiten von Blöcken können unterteilt sein in einige Abschnitte entlang der Längsrichtung des SCR-Katalysators, wobei jeder Block einen Temperaturbereich aufweist, insbesondere einen unterschiedlichen Temperaturbereich.
  • Die benötigte Ammoniakmenge eines jeden Blocks gemäß der Temperaturdifferenz kann berechnet werden durch Anwenden der jeweiligen Temperatur (T.SCR) eines jeden Blocks in einer Karte der ladbaren Ammoniakmenge pro Volumen und durch Verwenden des wesentlichen Volumens eines jeden Blocks.
  • Die Karte bzw. das Kennfeld der ladbaren Ammoniakmenge pro Volumen wird durch Experimente bestimmt.
  • Ferner kann die gegenwärtig geladene Ammoniakmenge des SCR-Katalysators 10 berechnet werden unter Verwendung der Einström-Ammoniakmenge (NH3.ein) in den SCR-Katalysator 10, der Einström-NOx-Menge (NOx.ein) in den SCR-Katalysator und der NOx-Reduktionsrate, und die benötigte Ammoniakmenge eines jeden Blocks des SCR-Katalysators 10 kann berechnet werden aus der Differenz der ladbaren Ammoniakmenge eines jeden Blocks und der gegenwärtig geladenen Ammoniakmenge.
  • Anschließend kann die benötigte Ammoniak-Gesamtmenge des SCR-Katalysators 10 berechnet werden durch Addieren der benötigten Ammoniakmenge eines jeden Blocks des SCR-Katalysators 10.
  • Nach dem Berechnen der benötigten Ammoniak-Gesamtmenge des SCR-Katalysators 10 wird die Einspritzung der Harnstoffmenge von dem Dosiermodul 20 gesteuert.
  • 2 ist ein Flussdiagramm eines Steuerverfahrens für die Ammoniak-Lademenge eines SCR-Systems gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, und 3 ist ein Flussdiagramm eines Steuerverfahrens eines Axialrichtungs-Reaktionsmodell-Moduls aus 2.
  • Im Folgenden wird die Steuerung der Ammoniak-Lademenge eines SCR-Systems gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Im Folgenden wird auf die 2 und 3 Bezug genommen. Wenn der Motor 2 gestartet wird, empfängt der Steuerabschnitt 40 zum Steuern der Ammoniak-Lademenge Daten von Sensoren, welche vor und hinter einem SCR-Katalysator 10 angeordnet sind (S110).
  • Zum Beispiel empfängt der Steuerabschnitt 40 Daten wie zum Beispiel die Einlasstemperatur (T.ein) des SCR-Katalysators 10 von dem ersten Temperatursensor 16, die Auslasstemperatur (T.aus) des SCR-Katalysators 10 von dem zweiten Temperatursensor 18, die Ammoniak-Einspritzmenge (NH3-Einspritzmenge), welche berechnet wird unter Verwendung des eingespritzten flüssigen Harnstoffs, und die NOx-Menge (NOx.ein), welche in den SCR-Katalysator 10 einströmt, von dem ersten NOx-Sensor 12.
  • Anschließend werden die Temperaturen des Einlasses und des Auslasses des SCR-Katalysators 10, welche von dem ersten Temperatursensor 16 bzw. dem zweiten Temperatursensor 18 detektiert werden, auf ein Reaktionsmodell-Modul entlang der Längsrichtung des SCR-Katalysators angewendet (S120), und der SCR-Katalysator 10 wird in N Blöcke (zum Beispiel 5 Blöcke) aufgeteilt, welche eine jeweilige Temperatur (T.1–T.5) aufweisen (S130).
  • Das Reaktionsmodell-Modul entlang der Längsrichtung des SCR-Katalysators wird durch den Temperaturgradienten des SCR-Katalysators vorbestimmt.
  • Nach dem Einteilen der Blöcke wird jedes Reaktionsmodell-Modul angewandt/ausgeführt (S140), und die benötigte Ammoniakmenge eines jeden Blocks wird berechnet (S150).
  • Wie in 5 gezeigt ist, kann die Berechnung der benötigten Ammoniakmenge eines jeden Blocks erfolgen durch Anwenden der jeweiligen Temperatur (T.SCR) eines jeden Blocks in einer Karte der ladbaren Ammoniakmenge je Volumen (S151) und Verwenden des wesentlichen Volumens eines jeden Blocks (S152).
  • Ferner wird die gegenwärtig geladene Ammoniakmenge des SCR-Katalysators 10 berechnet unter Verwendung der einströmenden Ammoniakmenge (NH3.ein) in den SCR-Katalysator 10, der einströmenden NOx-Menge (NOx.ein) in den SCR-Katalysator und der NOx-Reduktionsrate (S153), und die benötigte Ammoniakmenge eines jeden Blocks des SCR-Katalysators 10 wird berechnet aus der Differenz der ladbaren Ammoniakmenge eines jeden Blocks (von S152) und der gegenwärtig geladenen Ammoniakmenge (von S153).
  • Anschließend wird die benötigte Ammoniak-Gesamtmenge des SCR-Katalysators 10 berechnet durch Addieren der benötigten Ammoniakmenge eines jeden Blocks des SCR-Katalysators 10 (S160).
  • Nach der Berechnung der benötigten Ammoniak-Gesamtmenge des SCR-Katalysators 10 wird die Harnstoff-Einspritzmenge von dem Dosiermodul 20 gesteuert.
  • 4 ist ein Diagramm, welches eine Ammoniak-Lademenge entlang der SCR-Katalysator-Längsrichtung gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Wie in 4 gezeigt ist, kann die Ammoniak-Lademenge entlang der Längsrichtung des SCR-Katalysators 10 in zuverlässiger Weise gleichmäßig aufrechterhalten werden, und folglich kann die NOx-Reduktionsrate erhöht und der Schlupf vermieden/reduziert werden.
  • Zur Erleichterung der Beschreibung und genauen Definition in den angehängten Ansprüchen sind die Ausdrücke „vorne” oder „hinten”, „im Inneren” etc. verwendet, um Merkmale von als Beispiel dienenden Ausführungsformen bzgl. der Positionen solcher Merkmale wie sie in den Fig. gezeigt sind zu beschreiben.
  • Die vorhergehende Beschreibung von spezifischen als Beispiel dienenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurde präsentiert zum Zwecke der Illustration und Beschreibung. Sie soll nicht erschöpfend sein oder dazu dienen, die Erfindung auf die genau offenbarten Formen zu beschränken, und selbstverständlich können im Lichte der obigen Lehre viele Modifikationen und Variationen vorgenommen werden. Die als Beispiel dienenden Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu erläutern, um hierdurch Fachleuten zu ermöglichen, verschiedene als Beispiel dienende Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie verschiedene Alternativen und Modifikationen davon herzustellen und anzuwenden. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die hieran angehängten Ansprüche und ihre Äquivalente definiert wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 0084179 [0001]

Claims (7)

  1. Ammoniak-Lademengen-Steuervorrichtung für ein SCR-System, aufweisend: einen SCR-Katalysator, welcher NOx mit dem geladenen Ammoniak zu Stickstoff (N2) reduziert, einen ersten Temperatursensor und einen zweiten Temperatursensor, welche die Temperatur an dem Einlass bzw. dem Auslass des SCR-Katalysators abtasten, einen NOx-Sensor, welcher die Stickoxidmenge detektiert, welche in den SCR-Katalysator einströmt, und einen Steuerabschnitt, welcher den SCR-Katalysator gemäß den Temperaturen an dem Einlass und dem Auslass des SCR-Katalysators in eine Mehrzahl von Blöcken unterteilt, welche eine unterschiedliche Temperatur aufweisen, wobei der Steuerabschnitt die benötigte Ammoniakmenge eines jeden Blocks des SCR-Katalysators berechnet, die gesamte benötigte Ammoniakmenge des SCR-Katalysators berechnet durch Addieren der benötigten Ammoniakmenge eines jeden Blocks des SCR-Katalysators und die Ammoniak-Lademenge für das SCR-System steuert.
  2. Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Steuerabschnitt die ladbare Ammoniakmenge eines jeden Blocks des SCR-Katalysators ausgehend von einem vorbestimmten Kennfeld gemäß der Temperatur eines jeden Blocks berechnet, wobei der Steuerabschnitt die gegenwärtig geladene Ammoniakmenge des SCR-Katalysator berechnet unter Verwendung der Ammoniakmenge, welche in den SCR-Katalysator einströmt, der NOx-Menge, welche in den SCR-Katalysator einströmt, und der NOx-Reduktionsrate, und wobei der Steuerabschnitt die benötigte Ammoniakmenge eines jeden Blocks des SCR-Katalysators aus der Differenz zwischen der ladbaren Ammoniakmenge eines jeden Blocks und der gegenwärtig geladenen Ammoniakmenge berechnet.
  3. Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Steuerabschnitt den SCR-Katalysator gemäß einem vorbestimmten Temperaturmodell entlang der Längsrichtung des SCR-Katalysators in eine Mehrzahl von Blöcken unterteilt.
  4. Ammoniak-Lademengen-Steuerverfahren für ein SCR-System, aufweisend: Empfangen von Daten von Sensoren, welche vor und hinter einem SCR-Katalysator angeordnet sind, Unterteilen des SCR-Katalysators in eine Mehrzahl von Blöcken gemäß der Temperatur an dem Einlass und dem Auslass des SCR-Katalysators, wobei die Blöcke jeweils einen Temperaturbereich aufweisen, Berechnen der benötigten Ammoniakmenge eines jeden Blocks des SCR-Katalysators, Berechnen der gesamten benötigten Ammoniakmenge des SCR-Katalysators durch Addieren der benötigten Ammoniakmenge eines jeden Blocks des SCR-Katalysators und Steuern der Ammoniak-Lademenge für das SCR-System.
  5. Steuerverfahren gemäß Anspruch 4, wobei das Unterteilen des SCR-Katalysators in eine Mehrzahl von Blöcken gemäß einem vorbestimmten Temperaturmodell entlang der Längsrichtung des SCR-Katalysators ausgeführt wird.
  6. Steuerverfahren gemäß Anspruch 4, wobei das Berechnen der benötigten Ammoniakmenge eines jeden Blocks des SCR-Katalysators aufweist: Berechnen der Ammoniakmenge, welche in jeden Block des SCR-Katalysators geladen werden kann, anhand eines vorbestimmten Kennfelds gemäß der Temperatur eines jeden Blocks, Berechnen der gegenwärtig geladenen Ammoniakmenge des SCR-Katalysators unter Verwendung der Ammoniakmenge, welche in den SCR-Katalysator einströmt, der NOx-Menge, welche in den SCR-Katalysator einströmt, und der NOx-Reduktionsrate und Berechnen der benötigten Ammoniakmenge eines jeden Blocks des SCR-Katalysators aus der Differenz der ladbaren Ammoniakmenge eines jeden Blocks und der gegenwärtig geladenen Ammoniakmenge.
  7. Steuerverfahren gemäß Anspruch 4, wobei die Daten, welche von den Sensoren empfangen werden, aufweisen: die Ammoniakmenge, welche resultiert aus der Auflösung des Harnstoffes, der dem SCR-Katalysator zugeführt wird, die NOx-Menge in dem Abgas und die Temperatur an dem Einlass und dem Auslass des SCR-Katalysators.
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