DE102010026206A1 - Identifikation von Bedingungen ohne Ammoniakschlupf in einer Anwendung mit selektiver katalytischer Reduktion - Google Patents

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Abstract

Ein System umfasst ein Abtastmodul, ein Korrelationsbestimmungsmodul und ein Injektorsteuermodul. Das Abtastmodul tastet ein erstes und zweites Signal ab, die eine Menge an Stickoxiden (NOx) stromaufwärts bzw. stromabwärts von einem Katalysator für selektive katalytische Reduktion (SCR) angeben. Das zweite Signal gibt ferner eine Menge an Ammoniak stromabwärts von dem SCR-Katalysator an, wenn Ammoniak von dem SCR-Katalysator freigesetzt wird. Das Korrelationsbestimmungsmodul bestimmt einen Korrelationsbetrag zwischen dem ersten und zweiten Signal, wobei der Korrelationsbetrag eine Wahrscheinlichkeit angibt, dass Ammoniak von dem SCR-Katalysator freigesetzt wird. Das Injektorsteuermodul steuert auf Grundlage des Korrelationsbetrages eine Menge an Reduktionsmittel, die in das Abgas stromaufwärts von dem SCR-Katalysator injiziert wird.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • ”Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen U.S.-Anmeldung Nr. 61/224,254, die am 9. Juli 2009 eingereicht wurde. Die Offenbarung der obigen Anmeldung ist hier durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit eingeschlossen.
  • GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft Emissionssteuersysteme und insbesondere die Bestimmung einer Wahrscheinlichkeit eines Ammoniakschlupfs in einem System mit selektiver katalytischer Reduktion.
  • HINTERGRUND
  • Die hier vorgesehene Hintergrundbeschreibung dient dem Zweck der allgemeinen Darstellung des Kontextes der Offenbarung. Arbeit der derzeit bezeichneten Erfinder in dem Maße, in dem sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben ist, wie auch Aspekte der Beschreibung, die sich zum Zeitpunkt der Einreichung nicht anderweitig als Stand der Technik qualifizieren können, sind weder ausdrücklich noch implizit als Stand der Technik gegenüber der vorliegenden Offenbarung zulässig.
  • Motoren stoßen Abgas aus, das Kohlenmonoxid (CO), Kohlenwasserstoffe (HC) und Stickoxide (NOx) aufweist. Ein Abgasbehandlungssystem reduziert die Niveaus von CO, HC und NOx in dem Abgas. Das Abgasbehandlungssystem kann einen Oxidationskatalysator (OC von engl.: ”oxidation catalyst”) (beispielsweise einen Diesel-OC), einen Partikelfilter (PF von engl.: ”particle filter”) (beispielsweise einen Diesel-PF) und ein System für selektive katalytische Reduktion (SCR von engl.: ”selective catalytic reduction”) aufweisen. Der OC oxidiert CO und HC, um Kohlendioxid und Wasser zu bilden. Der PF entfernt Partikelmaterial aus dem Abgas. Das SCR-System reduziert NOx.
  • Das SCR-System injiziert ein Reduktionsmittel (beispielsweise Harnstoff) in das Abgas stromaufwärts von einem SCR-Katalysator. Das Reduktionsmittel bildet Ammoniak, das mit NOx in dem SCR-Katalysator reagiert. Die Reaktion von Ammoniak und NOx in dem SCR-Katalysator reduziert die NOx und resultiert in der Emission von zweiatomigem Stickstoff und Wasser. Wenn überschüssiges Reduktionsmittel in das Abgas injiziert wird, kann das überschüssige Reduktionsmittel überschüssigen Ammoniak bilden, der ohne Reaktion durch den SCR-Katalysator gelangt.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Ein System umfasst ein Abtastmodul, ein Korrelationsbestimmungsmodul und ein Injektorsteuermodul. Das Abtastmodul tastet ein erstes und zweites Signal ab, die eine Menge an Stickoxiden (NOx) stromaufwärts bzw. stromabwärts von einem Katalysator für selektive katalytische Reduktion (SCR) angeben. Das zweite Signal gibt ferner eine Menge an Ammoniak stromabwärts von dem SCR-Katalysator an, wenn Ammoniak von dem SCR-Katalysator freigesetzt wird. Das Korrelationsbestimmungsmodul bestimmt einen Korrelationsbetrag zwischen dem ersten und zweiten Signal, wobei der Korrelationsbetrag eine Wahrscheinlichkeit angibt, dass Ammoniak von dem SCR-Katalysator freigesetzt wird. Das Injektorsteuermodul steuert auf Grundlage des Korrelationsbetrages eine Menge an Reduktionsmittel, die in das Abgas stromaufwärts von dem SCR-Katalysator injiziert wird.
  • Ein Verfahren umfasst, dass ein erstes und zweites Signal abgetastet werden, die eine Menge an Stickoxiden (NOx) stromaufwärts bzw. stromabwärts von einem Katalysator für selektive katalytische Reduktion (SCR) angeben. Das zweite Signal gibt ferner eine Ammoniakmenge stromabwärts von dem SCR-Katalysator an, wenn Ammoniak von dem SCR-Katalysator freigesetzt wird. Das Verfahren umfasst ferner, dass ein Korrelationsbetrag zwischen dem ersten und zweiten Signal bestimmt wird, wobei der Korrelationsbetrag eine Wahrscheinlichkeit angibt, dass Ammoniak von dem SCR-Katalysator freigesetzt wird. Zusätzlich umfasst das Verfahren, dass auf Grundlage des Korrelationsbetrages eine Menge an Reduktionsmittel gesteuert wird, die in das Abgas stromaufwärts von dem SCR-Katalysator injiziert wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Offenbarung wird aus der detaillierten Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen besser verständlich, in welchen:
  • 1 ein Funktionsblockschaubild eines Motorsystems gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
  • 2 ein Diagramm ist, das ein Umwandlungsverhältnis des Systems für selektive katalytische Reduktion (SCR) gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigt;
  • 3 ein Funktionsblockschaubild eines Motorsteuermoduls gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
  • 4A Signale veranschaulicht, die eine Menge an Stickoxiden entsprechend einem Eingang zu dem SCR-System und einem Ausgang des SCR-Systems angeben;
  • 4B einen Ammoniakschlupf des SCR-Systems veranschaulicht;
  • 4C einen Korrelationsbetrag zwischen den Signalen, die die Menge an Stickoxiden entsprechend dem Eingang zu dem SCR-System und dem Ausgang des SCR-Systems angeben, gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht; und
  • 5 ein Flussdiagramm ist, das ein Verfahren zum Bestimmen einer Wahrscheinlichkeit eines Ammoniakschlupfs gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und nicht dazu bestimmt, die Offenbarung, ihre Anwendung bzw. ihren Gebrauch zu beschränken. Zu Zwecken der Klarheit sind in den Zeichnungen dieselben Bezugszeichen zur Identifizierung ähnlicher Elemente verwendet. Die hier verwendete Formulierung ”zumindest eines aus A, B und C” sei so zu verstehen, dass ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht exklusiven logischen Oder gemeint ist. Es sei zu verstehen, dass Schritte innerhalb eines Verfahrens in verschiedener Reihenfolge ausgeführt werden können, ohne die Grundsätze der vorliegenden Offenbarung zu ändern.
  • Der hier verwendete Begriff ”Modul” betrifft eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) und Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmware-Programme ausführen, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
  • Ein System für selektive katalytische Reduktion (SCR) umfasst einen Reduktionsmittelinjektor, der ein Reduktionsmittel in Abgas injiziert, um Ammoniak (NH3) zu bilden. NH3 kann von dem SCR-System beispielsweise freigesetzt werden, wenn der Reduktionsmittelinjektor zu viel Reduktionsmittel injiziert oder wenn die Temperatur des SCR-Systems zunimmt. Die Freisetzung von NH3 von dem SCR-System kann nachfolgend als ”NH3-Schlupf” bezeichnet werden.
  • Ein Schlupfdetektionssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung bestimmt eine Wahrscheinlichkeit, dass ein NH3-Schlupf auftritt. Das Schlupfdetektionssystem kann Signale von Stickoxid-(NOx)-Sensoren abtasten, die eine Menge an Stickoxiden stromaufwärts und stromabwärts von dem SCR-Katalysator angeben. Der NOx-Sensor stromabwärts von dem SCR-Katalysator kann auch eine Menge an NH3 angeben, die von dem SCR-System freigesetzt wird, wenn ein NH3-Schlupf auftritt. Das Schlupfdetektionssystem kann auf Grundlage eines Korrelationsbetrages zwischen den Signalen von den NOx-Sensoren stromaufwärts und stromabwärts von dem SCR-Katalysator die Wahrscheinlichkeit bestimmen, dass ein NH3-Schlupf auftritt. Demgemäß kann das Schlupfdetektionssystem auf Grundlage des Korrelationsbetrages eine Menge an in das SCR-System injiziertem Reduktionsmittel steuern, um einen Wirkungsgrad des SCR-Katalysators zu steigern und das Risiko eines NH3-Schlupfes zu vermeiden.
  • Nun Bezug nehmend auf 1 weist ein Motorsystem 20 (z. B. ein Dieselmotorsystem) einen Motor 22 auf, der ein Luft/Kraftstoff-Gemisch verbrennt, um Antriebsmoment zu erzeugen. Luft wird in einen Ansaugkrümmer 24 durch einen Einlass 26 gezogen. Eine Drossel (nicht gezeigt) kann enthalten sein, um eine Luftströmung in den Ansaugkrümmer 24 zu regulieren. Luft in dem Ansaugkrümmer 24 wird in Zylinder 28 verteilt. Obwohl 1 sechs Zylinder 28 zeigt, kann der Motor 22 zusätzliche oder weniger Zylinder 28 aufweisen. Obwohl ein Kompressionszündungsmotor gezeigt ist, ist auch ein fremdgezündeter Motor vorstellbar.
  • Das Motorsystem 20 umfasst ein Motorsteuermodul (ECM) 32, das mit Komponenten des Motorsystems 20 kommuniziert. Die Komponenten können den Motor 22, Sensoren und Aktuatoren aufweisen, wie hier diskutiert ist. Das ECM 32 kann das Schlupfdetektionssystem der vorliegenden Offenbarung implementieren.
  • Luft wird von dem Einlass 26 durch einen Luftmassenstrom-(MAF)-Sensor 34 geführt. Der MAF-Sensor 34 erzeugt ein MAF-Signal, das eine in den Ansaugkrümmer 24 strömende Luftmasse angibt. Ein Krümmerdruck(MAP)-Sensor 36 ist in dem Ansaugkrümmer 24 zwischen dem Einlass 26 und dem Motor 22 positioniert. Der MAP-Sensor 36 erzeugt ein MAP-Signal, das einen Luftdruck in dem Ansaugkrümmer 24 angibt. Ein Ansauglufttemperatur-(IAT)-Sensor 38, der in dem Ansaugkrümmer 24 angeordnet ist, erzeugt ein IAT-Signal, das die Ansauglufttemperatur angibt.
  • Eine Motorkurbelwelle (nicht gezeigt) rotiert mit Motordrehzahl oder einer Rate, die proportional zu der Motordrehzahl ist. Ein Kurbelwellensensor 40 erzeugt ein Kurbelwellenposition-(CSP)-Signal. Das CSP-Signal kann die Drehzahl und Position der Kurbelwelle angeben.
  • Das ECM 32 betätigt Kraftstoffinjektoren 42, um Kraftstoff in die Zylinder 28 zu injizieren. Ein Ansaugventil 44 öffnet und schließt selektiv, um einen Zutritt von Luft zu dem Zylinder 28 zu ermöglichen. Eine Einlassnockenwelle (nicht gezeigt) reguliert eine Position des Ansaugventils 44. Ein Kolben (nicht gezeigt) komprimiert und verbrennt das Luft/Kraftstoff-Gemisch in dem Zylinder 28. Alternativ kann das Luft/Kraftstoff-Gemisch unter Verwendung einer Zündkerze in einem fremdgezündeten Motor gezündet werden. Der Kolben treibt die Kurbelwelle während eines Arbeitshubes an, um Antriebsdrehmoment zu erzeugen. Abgas, das aus der Verbrennung in dem Zylinder 28 resultiert, wird durch einen Abgaskrümmer 46 ausgetrieben, wenn ein Abgasventil 48 in einer offenen Position ist. Eine Auslassnockenwelle (nicht gezeigt) regelt eine Position des Abgasventils 48. Ein Abgaskrümmerdruck-(EMP)-Sensor 50 erzeugt ein EMP-Signal, das einen Abgaskrümmerdruck angibt.
  • Ein Abgasbehandlungssystem 52 kann das Abgas behandeln. Das Abgasbehandlungssystem 52 kann einen Oxidationskatalysator (OC von engl.: ”oxidation catalyst”) 54 (z. B. einen Diesel-OC), einen SCR-Katalysator 56 (nachfolgend ”SCR 56”) und einen Partikelfilter (PF) 58 (z. B. einen Diesel-PF) aufweisen. Der OC 54 oxidiert Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe in dem Abgas. Der SCR 56 verwendet ein Reduktionsmittel, um NOx in dem Abgas zu reduzieren. Der PF 58 entfernt Partikelmaterial in dem Abgas.
  • Das Motorsystem 20 umfasst ein Dosiersystem 60. Das Dosiersystem 60 speichert das Reduktionsmittel. Beispielsweise kann das Reduktionsmittel eine Lösung aus Harnstoff/Wasser aufweisen. Das ECM 32 betätigt das Dosiersystem 60 und einen Reduktionsmittelinjektor 62 (nachfolgend ”Injektor 62”), um eine Menge des Reduktionsmittels, das in das Abgas stromaufwärts des SCR 56 injiziert wird, zu steuern.
  • Das in das Abgas injizierte Reduktionsmittel kann NH3 bilden, wenn es in das Abgas injiziert wird. Demgemäß steuert das ECM 32 eine Menge an NH3, die an den SCR 56 geliefert wird. Der SCR 56 adsorbiert (d. h. speichert) NH3. Die Menge an NH3, die von dem SCR 56 gespeichert ist, kann nachfolgend als ein ”NH3-Speicherniveau” bezeichnet werden. Das ECM 32 kann die Menge an NH3, die an den SCR 56 geliefert wird, steuern, um das NH3-Speicherniveau zu regulieren. In dem SCR 56 gespeichertes NH3 reagiert mit NOx in dem durch den SCR 56 gelangenden Abgas.
  • Das Abgasbehandlungssystem 52 kann einen ersten NOx-Sensor 64 und einen zweiten NOx-Sensor 65 aufweisen. Jeder NOx-Sensor 64, 65 erzeugt ein NOx-Signal, das eine Menge an NOx in dem Abgas angibt. Der erste NOx-Sensor 64 kann stromaufwärts von dem Injektor 62 positioniert sein und kann die Menge an in den SCR 56 eintretendem NOx angeben. Das von dem ersten NOx-Sensor 64 erzeugte Signal kann als ein NOxein-Signal bezeichnet werden. Der zweite NOx-Sensor 65 kann stromabwärts von dem SCR 56 positioniert sein und kann die den SCR 56 verlassende Menge an NOx angeben. Das von dem zweiten NOx-Sensor 65 erzeugte Signal kann als ein NOxaus-Signal bezeichnet werden.
  • Der Prozentsatz von NOx, der von dem in den SCR 56 eintretenden Abgas entfernt wird, kann als ein Umwandlungswirkungsgrad des SCR 56 bezeichnet werden. Das ECM 32 kann den Umwandlungswirkungsgrad des SCR 56 auf Grundlage der NOxein- und NOxaus-Signale bestimmen. Beispielsweise kann das ECM 32 den Umwandlungswirkungsgrad des SCR 56 auf Grundlage der folgenden Gleichung bestimmen:
    Figure 00090001
    wobei WirkungsgradSCR den Umwandlungswirkungsgrad des SCR 56 darstellt und NOxein und NOxaus die Menge an NOx darstellen, die durch die NOxein- bzw. NOxaus-Signale angegeben wird.
  • Der Umwandlungswirkungsgrad des SCR 56 kann mit der Menge an NH3 in Verbindung stehen, die in dem SCR 56 gespeichert ist. Demgemäß kann das ECM 32 die Menge an Reduktionsmittel, die in das Abgas injiziert wird, steuern, um den Umwandlungswirkungsgrad des SCR 56 zu steuern. Die Beibehaltung des NH3-Speicherniveaus des SCR 56 nahe einem maximalen NH3-Speicherniveau stellt sicher, dass ein maximaler Umwandlungswirkungsgrad erreicht wird. Jedoch erhöht die Beibehaltung des NH3-Speicherniveaus bei oder nahe dem maximalen NH3-Speicherniveau auch die Möglichkeit eines NH3-Schlupfes. Der zweite NOx-Sensor 65 ist gegenüber NH3 querempfindlich. Demgemäß kann das NOxaus-Signal sowohl die Menge an NOx als auch die Menge an NH3 in dem aus dem SCR 56 strömenden Abgas angeben.
  • Eine Zunahme der Temperatur des SCR 56 kann einen NH3-Schlupf bewirken. Beispielsweise kann NH3 von dem SCR 56 desorbieren, wenn die Temperatur des SCR 56 zu Zeiten ansteigt, wenn das NH3-Speicherniveau nahe dem maximalen NH3-Speicherniveau ist. Ein NH3-Schlupf kann auch aufgrund eines Fehlers (beispielsweise eines Speicherniveauschätzfehlers) oder einer fehlerhaften Komponente (beispielsweise einem fehlerhaften Injektor) in dem Abgasbehandlungssystem 52 auftreten.
  • Das Motorsystem 20 kann Abgastemperatursensoren 66-1, 66-2 und 66-3 (gemeinsam Abgastemperatursensoren 66) aufweisen. Jeder der Abgastemperatursensoren 66 erzeugt Abgastemperatursignale, die eine Temperatur des Abgases angeben. Das ECM 32 kann die Temperatur des SCR 56 auf Grundlage der Abgastemperatursignale bestimmen. Während in 1 drei Temperatursensoren 66 gezeigt sind, kann das Motorsystem 20 mehr oder weniger als drei Abgastemperatursensoren 66 aufweisen.
  • Nun Bezug nehmend auf 2 ist eine beispielhafte Beziehung zwischen einem Umwandlungsverhältnis (η) des SCR 56 und dem NH3-Speicherniveau des SCR 56 gezeigt. Das NH3-Speicherniveau kann in drei Speicherbereiche unterteilt werden: einen Geringspeicherungsbereich, einen Optimalspeicherungsbereich und einen Überspeicherungsbereich. Das Umwandlungsverhältnis kann auf den NOxein- und NOxaus-Signalen basieren. Beispielsweise kann das Umwandlungsverhältnis durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:
    Figure 00100001
    wobei NOxSCHLUPF eine Komponente des NOxaus-Signals aufgrund von NH3-Schlupf repräsentiert. Demgemäß kann die Detektion von NH3 durch den zweiten NOx-Sensor 65 das Umwandlungsverhältnis verringern.
  • Das Umwandlungsverhältnis kann einen Umwandlungswirkungsgrad und/oder eine Menge von NH3-Schlupf abhängig von dem NH3-Speicherniveau repräsentieren. Das Umwandlungsverhältnis kann den Umwandlungswirkungsgrad des SCR 56 repräsentieren, wenn das NH3-Speicherniveau in dem Geringspeicherungsbereich und dem Optimalspeicherungsbereich ist. Beispielsweise kann der Umwandlungswirkungsgrad des SCR 56 niedrig (beispielsweise nahe Null) sein, wenn das NH3-Speicherniveau niedrig ist (beispielsweise nahe Null). Der Umwandlungswirkungsgrad und demgemäß das Umwandlungsverhältnis des SCR 56 können auf ein Maximum von 1 zunehmen, wenn das NH3-Speicherniveau in Richtung des Überspeicherungsbereichs zunimmt.
  • Der NH3-Schlupf kann bei den Niedrig- und Optimalspeicherungsbereichen nicht auftreten, da das injizierte NH3 von dem SCR 56 adsorbiert wird und/oder mit NOx reagiert. Daher reflektiert das NOxaus-Signal hauptsächlich NOx in dem Abgas und wenig oder kein NH3. Wenn das NH3-Speicherniveau von dem Niedrigspeicherungsbereich zu dem Optimalspeicherungsbereich zunimmt, nimmt das NOxaus-Signal relativ zu dem NOxein-Signal ab (d. h. der Umwandlungswirkungsgrad steigt).
  • Wenn das NH3-Speicherniveau in dem Überspeicherungsbereich zunimmt, kann das Umwandlungsverhältnis die Menge an NH3-Schlupf repräsentieren. Beispielsweise kann das NOxaus-Signal aufgrund der Detektion von sowohl NH3 als auch NOx in der Größe zunehmen, während die Größe des NOxein-Signals nur NOx angibt. Demgemäß kann die Zunahme der Größe des NOxaus-Signals in einer Abnahme des Umwandlungsverhältnisses resultieren, wenn das NH3-Speicherniveau in dem Überspeicherungsbereich ist.
  • Nun Bezug nehmend auf 3 umfasst das ECM 32 ein Abtastmodul 100, ein Korrelationsbestimmungsmodul 102, ein Schlupfbestimmungsmodul 104 und ein Injektorsteuermodul 106. Das ECM 32 nimmt Eingangssignale von dem Motorsystem 20 auf. Die Eingangssignale umfassen, sind jedoch nicht darauf beschränkt, die MAF-, MAP-, IAT-, CSP-, EMP-, Abgastemperatur- und NOx-Signale. Das ECM 32 verarbeitet die Eingangssignale und erzeugt zeitlich abgestimmte Motorsteueranweisungen, die an das Motorsystem 20 ausgegeben werden. Die Motorsteueranweisungen können die Kraftstoffinjektoren 42, das Dosiersystem 60 und den Injektor 62 betätigen.
  • Das Abtastmodul 100 nimmt die NOxein- und NOxaus-Signale von dem ersten bzw. zweiten NOx-Sensor 64, 65 auf. Das Abtastmodul 100 tastet die NOXein- und NOxaus-Signale für eine Abtastperiode ab. Das Korrelationsbestimmungsmodul 102 bestimmt den Korrelationsbetrag zwischen den NOxein- und NOxaus-Signalen während der Abtastperiode. Das Schlupfbestimmungsmodul 104 bestimmt auf Grundlage des Korrelationsbetrages die Wahrscheinlichkeit, dass ein NH3-Schlupf auftritt. Das Injektorsteuermodul 106 steuert das Dosiersystem 60 und den Injektor 62 auf Grundlage der Wahrscheinlichkeit, dass ein NH3-Schlupf auftritt.
  • Das Abtastmodul 100 kann die NOxein- und NOxaus-Signale mit einer vorbestimmten Abtastrate für die Abtastperiode abtasten. Nur beispielhaft kann die vorbestimmte Abtastrate 1 Hz aufweisen und die Abtastperiode kann 100 Sekunden betragen.
  • Nun Bezug nehmend auf die 4A–4C sind beispielhafte abgetastete NOx-Signale, NH3-Schlupf, der den abgetasteten NOx-Signalen entspricht, und ein Korrelationskoeffizient, der den abgetasteten NOx-Signalen entspricht, gezeigt. Nun Bezug nehmend auf 4A sind beispielhafte abgetastete NOx-Signale dargestellt. Die Datenpunkte (d. h. gestrichelte Linie) repräsentiert das abgetastete NOxein-Signal. Das NOxein-Signal kann die Menge an NOx in dem Abgas stromaufwärts von dem SCR 56 angeben. Die durchgezogene Linie repräsentiert das abgetastete NOxaus-Signal.
  • Demgemäß kann das abgetastete NOxaus-Signal die Menge an NOx und/oder NH3 in dem Abgas stromabwärts von dem SCR 56 angeben.
  • Die abgetasteten NOx-Signale von 4A können einen Betrieb des Motorsystems 20 ohne Injektion des Reduktionsmittels während einer ersten Periode, gefolgt durch Injektion des Reduktionsmittels während einer zweiten Periode, repräsentieren. Beispielsweise kann das Motorsystem 20 von 0 Sekunden bis etwa 1250 Sekunden den Injektor 62 abschalten (d. h. kein Reduktionsmittel injizieren). Das Motorsystem 20 kann von etwa 1250 Sekunden bis 2500 Sekunden den Injektor 62 einschalten (d. h. Reduktionsmittel injizieren). Die Spitze in dem NOxaus-Signal (durchgezogene Linie), die zwischen etwa 1800–2000 Sekunden auftritt, kann auf den NH3-Schlupf zurückzuführen sein.
  • Nun Bezug nehmend auf 4B ist ein Anteil des NOxaus-Signals aufgrund von NH3-Schlupf gezeigt. Der NH3-Schlupf tritt während etwa 1800 bis 2100 Sekunden auf. Der NOxaus-Sensor kann nicht zwischen NH3 und NOx unterscheiden. Demgemäß können die NOxaus-Konzentrationsdaten von 4B auf Grundlage eines NH3-Sensors bestimmt worden sein, der einen tatsächlichen NH3-Schlupf parallel zu dem NOxaus-Sensor misst.
  • Nun Bezug nehmend auf 4C kann das Korrelationsbestimmungsmodul 102 den Korrelationsbetrag zwischen den NOxein- und NOxaus-Signalen während der Abtastperiode bestimmen. Das Korrelationsbestimmungsmodul 102 kann einen Korrelationskoeffizienten bestimmen, der dem entspricht, wie gut die NOxein- und NOxaus-Signale korreliert sind. Bei einigen Implementierungen kann der Korrelationskoeffizient ein statistisches Maß der Stärke und Richtung einer linearen Beziehung zwischen dem NOxein- und NOxaus-Signal sein. Nur beispielhaft kann das Korrelationsbestimmungsmodul 102 den Korrelationskoeffizienten auf der Grundlage der folgenden Gleichung bestimmen:
    Figure 00140001
    wobei Korr(Noxein, NOxaus) der Korrelationskoeffizient ist und Kov(NOxein, NOxaus) eine Kovarianz der NOx-Signale ist. σein und σaus repräsentieren eine Standardabweichung des NOxein- bzw. NOxaus-Signals während der Abtastperiode.
  • Das Korrelationsbestimmungsmodul 102 kann die Kovarianz auf Grundlage der folgenden Gleichung bestimmen:
    Figure 00140002
    wobei Kov die Kovarianz der NOx-Signale ist. Die Kovarianz kann ein Maß dessen sein, um wie viel sich die NOxein- und NOxaus-Signale gemeinsam ändern. n kann eine Größe eines Probenfensters angeben (beispielsweise eine Anzahl von Proben, die für jedes der NOx-Signale genommen wurden), i kann eine Zählvariable sein.
  • Der Korrelationskoeffizient kann ein Wert zwischen 0 und 1 sein. Ein Korrelationskoeffizient von 1 kann eine hohe Korrelation zwischen den NOx-Signalen angeben. Beispielsweise kann ein Korrelationskoeffizient von 1 dem entsprechen, wann die NOxein- und NOxaus-Signale sich identisch zueinander bewegen. Ein Korrelationskoeffizient von 0 kann eine geringe Korrelation zwischen den NOx-Signalen angeben. Wenn die NOxein- und NOxaus-Signale beispielsweise unabhängig wirken, kann der Korrelationskoeffizient 0 sein.
  • Der Korrelationskoeffizient kann nahe 1 sein, wenn das NH3-Speicherniveau in dem Geringspeicherungsbereich ist, da NOxaus etwa NOxein folgt, wenn das NH3-Speicherniveau gering ist. Der Korrelationskoeffizient kann abnehmen, wenn das NH3-Speicherniveau von dem Geringspeicherungsbereich zu dem Optimalspeicherungsbereich zunimmt, da das NOxaus-Signal dem NOxein-Signal in dem Optimalspeicherungsbereich nicht folgen kann. Der Korrelationskoeffizient kann auch abnehmen, wenn das NH3-Speicherniveau in den Überspeicherungsbereich zunimmt, da NOx in dem SCR 56 reduziert werden kann und das NOxaus-Signal von dem SCR 56 freigesetztes NH3 angeben kann.
  • Das Schlupfbestimmungsmodul 104 kann auf Grundlage des Korrelationskoeffizienten und einer vorbestimmten Korrelationsschwelle die Wahrscheinlichkeit bestimmen, dass ein NH3-Schlupf auftritt. Die vorbestimmte Korrelationsschwelle kann gemäß gemessenen Eigenschaften des Motorsystems 20, insbesondere Eigenschaften, die das Umwandlungsverhältnis des SCR 56 beeinflussen, eingestellt sein. Der Korrelationskoeffizient kann größer als die vorbestimmte Korrelationsschwelle sein, wenn das NH3-Speicherniveau in dem Geringspeicherungsbereich ist, da NOxaus etwa NOxein folgt, wenn das NH3-Speicherniveau gering ist. Demgemäß kann das Schlupfbestimmungsmodul 104 bestimmen, dass die Wahrscheinlichkeit des NH3-Schlupfs gering ist, wenn der Korrelationskoeffizient größer als die vorbestimmte Korrelationsschwelle ist. Der Korrelationskoeffizient kann kleiner als die vorbestimmte Korrelationsschwelle sein, wenn das NH3-Speicherniveau von dem Geringspeicherungsbereich zu dem Optimal-/Überspeicherungsbereich steigt, da das NOxaus-Signal in dem Optimal-/Überspeicherungsbereich dem NOxein-Signal nicht folgen kann. Demgemäß kann das Schlupfbestimmungsmodul bestimmen, dass die Wahrscheinlichkeit eines NH3-Schlupfes größer ist, wenn der Korrelationskoeffizient kleiner als die vorbestimmte Korrelationsschwelle ist.
  • Nun Bezug nehmend auf 4C kann eine beispielhafte vorbestimmte Korrelationsschwelle etwa ,7 sein. Das Schlupfbestimmungsmodul 104 kann bestimmen, dass das NH3-Speicherniveau in dem Geringspeicherungsbereich ist, wenn der Korrelationskoeffizient größer als ,7 ist. Demgemäß kann das Schlupfbestimmungsmodul 104 bestimmen, dass die Wahrscheinlichkeit eines NH3-Schlupfes gering ist, wenn der Korrelationskoeffizient größer als ,7 ist. Das Schlupfbestimmungsmodul 104 kann bestimmen, dass das NH3-Speicherniveau in dem Optimal- oder dem Überspeicherungsbereich ist, wenn der Korrelationskoeffizient kleiner als ,7 ist. Demgemäß kann das Schlupfbestimmungsmodul 104 bestimmen, dass die Wahrscheinlichkeit eines NH3-Schlupfes größer ist, wenn der Korrelationskoeffizient kleiner als ,7 ist.
  • Beispielsweise kann das Schlupfbestimmungsmodul 104 bestimmen, dass die Wahrscheinlichkeit eines NH3-Schlupfes gering ist, wenn der Korrelationskoeffizient für eine vorbestimmte Zeitdauer größer als die vorbestimmte Korrelationsschwelle ist. Zusätzlich kann das Schlupfbestimmungsmodul 104 bestimmen, dass die Wahrscheinlichkeit eines NH3-Schlupfes hoch ist, wenn der Korrelationskoeffizient für die vorbestimmte Zeitdauer kleiner als die vorbestimmte Korrelationsschwelle ist.
  • Das Injektorsteuermodul 106 kann den Injektor 62 auf Grundlage der Wahrscheinlichkeit des NH3-Schlupfes steuern. Wenn beispielsweise die Wahrscheinlichkeit des NH3-Schlupfes gering ist (d. h. der Korrelationskoeffizient größer als die vorbestimmte Korrelationsschwelle ist), ist es wahrscheinlich, dass das Speicherniveau in dem Geringspeicherungsbereich sein kann. Demgemäß kann das Injektorsteuermodul 106 das Reduktionsmittel injizieren, um mehr NH3 in dem SCR 56 zu speichern, wenn die Wahrscheinlichkeit eines NH3-Schlupfes gering ist. Wenn die Wahrscheinlichkeit eines NH3-Schlupfes hoch ist (d. h. der Korrelationskoeffizient kleiner als die vorbestimmte Korrelationsschwelle ist) ist es wahrscheinlich, dass das Speicherniveau in dem Optimalspeicherungsbereich oder dem Überspeicherungsbereich sein kann. Demgemäß darf das Injektorsteuermodul 106 das Reduktionsmittel nicht injizieren, um einen NH3-Schlupf zu verhindern, wenn die Wahrscheinlichkeit eines NH3-Schlupfes hoch ist.
  • Nun Bezug nehmend auf 5 startet ein Verfahren 200 zur Bestimmung einer Wahrscheinlichkeit eines NH3-Schlupfes bei Schritt 201. Bei Schritt 202 tastet das Abtastmodul 100 die NOxein- und NOxaus-Signale für die Abtastdauer ab. Bei Schritt 204 bestimmt das Korrelationsbestimmungsmodul 102 die Kovarianz der NOxein- und NOxaus-Signale. Bei Schritt 206 bestimmt das Korrelationsbestimmungsmodul 102 die Korrelation zwischen den NOxein- und NOxaus-Signalen. Bei Schritt 208 bestimmt das Schlupfbestimmungsmodul 104, ob der Korrelationskoeffizient größer als die vorbestimmte Korrelationsschwelle ist. Wenn das Ergebnis von Schritt 208 wahr ist, fährt das Verfahren 200 mit Schritt 210 fort. Wenn das Ergebnis von Schritt 208 unwahr ist, fährt das Verfahren 200 mit Schritt 212 fort. Bei Schritt 210 bestimmt das Schlupfbestimmungsmodul 104, dass die Wahrscheinlichkeit eines NH3-Schlupfes gering ist. Bei Schritt 212 bestimmt das Schlupfbestimmungsmodul 104, dass der SCR 56 in dem Optimalspeicherungsbereich oder dem Überspeicherungsbereich arbeitet. Das Verfahren 200 endet bei Schritt 214.
  • Die breiten Lehren der Offenbarung können in einer Vielzahl von Formen implementiert sein. Daher sei, während diese Offenbarung bestimmte Beispiele aufweist, der wahre Schutzumfang der Offenbarung nicht so beschränkt, da andere Abwandlungen dem Fachmann nach einem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche offensichtlich werden.

Claims (9)

  1. System, umfassend: ein Abtastmodul, das ein erstes und zweites Signal abtastet, die eine Menge von Stickoxiden (NOx) stromaufwärts bzw. stromabwärts von einem Katalysator für selektive katalytische Reduktion (SCR) angeben, wobei das zweite Signal ferner eine Menge an Ammoniak stromabwärts von dem SCR-Katalysator angibt, wenn Ammoniak von dem SCR-Katalysator freigesetzt wird; ein Korrelationsbestimmungsmodul, das einen Korrelationsbetrag zwischen dem ersten und zweiten Signal bestimmt, wobei der Korrelationsbetrag eine Wahrscheinlichkeit angibt, dass Ammoniak von dem SCR-Katalysator freigesetzt wird; und ein Injektorsteuermodul, das eine Menge an Reduktionsmittel, die in das Abgas stromaufwärts von dem SCR-Katalysator injiziert wird, auf Grundlage des Korrelationsbetrages steuert.
  2. System nach Anspruch 1, wobei der Korrelationsbetrag zwischen dem ersten und zweiten Signal eine statistische Korrelation ist.
  3. System nach Anspruch 1, wobei das Korrelationsbestimmungsmodul einen Korrelationskoeffizienten bestimmt, der dem Korrelationsbetrag zwischen dem ersten und zweiten Signal entspricht.
  4. System nach Anspruch 3, wobei der Korrelationskoeffizient ein statistisches Maß der Stärke und Richtung einer linearen Beziehung zwischen dem ersten und zweiten Signal ist.
  5. System nach Anspruch 3, wobei das Korrelationsbestimmungsmodul den Korrelationskoeffizienten auf Grundlage einer Kovarianz des ersten und zweiten Signals, einer Standardabweichung von Proben des ersten Signals und einer Standardabweichung von Proben des zweiten Signals bestimmt.
  6. System nach Anspruch 3, wobei das Injektorsteuermodul bestimmt, dass kein Ammoniak von dem SCR-Katalysator freigesetzt wird, wenn der Korrelationsbetrag größer als eine vorbestimmte Korrelationsschwelle ist.
  7. System nach Anspruch 6, wobei das Injektorsteuermodul die Menge an Reduktionsmittel, die in das Abgas injiziert wird, steuert, um eine Menge an Ammoniak, die in dem SCR-Katalysator gespeichert ist, zu erhöhen, wenn der Korrelationsbetrag größer als die vorbestimmte Korrelationsschwelle ist.
  8. System nach Anspruch 1, ferner mit einem Steuermodul, das eine in dem SCR-Katalysator gespeicherte Menge an Ammoniak auf Grundlage des Korrelationsbetrages zwischen dem ersten und zweiten Signal bestimmt.
  9. System nach Anspruch 8, wobei das Injektorsteuermodul die in das Abgas injizierte Menge an Reduktionsmittel steuert, um die gespeicherte Menge an Ammoniak zu erhöhen, wenn der Korrelationsbetrag zwischen dem ersten und zweiten Signal größer als eine vorbestimmte Korrelationsschwelle ist.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9631538B2 (en) 2009-07-10 2017-04-25 GM Global Technology Operations LLC Identifying ammonia slip conditions in a selective catalytic reduction application
CN107939498A (zh) * 2017-10-26 2018-04-20 中车长春轨道客车股份有限公司 一种sscr系统固态还原剂消耗量计算方法
DE102012203548B4 (de) 2011-03-24 2024-02-08 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zur schätzung eines schlupfes eines abgassystems mit selektiver katalytischer reduktion

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009058089B4 (de) * 2009-12-12 2016-09-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Mess- und Regelungsverfahren sowie Vorrichtung für ein SCR- Abgasnachbehandlungssystem mit Bestimmung des linearen Zusammenhangs zweier mittels NOx-Sensoren bestimmter Signale
US8991154B2 (en) * 2010-07-12 2015-03-31 Mack Trucks, Inc. Methods and systems for controlling reductant levels in an SCR catalyst
JP5627367B2 (ja) * 2010-09-22 2014-11-19 トヨタ自動車株式会社 排気浄化装置及び排気浄化装置の制御方法
EP2439386A1 (de) * 2010-10-06 2012-04-11 Nicholas Michael Zayan SCR-Ammoniakschlupf-Detektion
US8495862B2 (en) * 2010-10-06 2013-07-30 GM Global Technology Operations LLC System and method for detecting low quality reductant and catalyst degradation in selective catalytic reduction systems
GB2503446A (en) * 2012-06-26 2014-01-01 Perkins Engines Co Ltd Method and apparatus for selective catalytic reduction device slip detection
US10304217B2 (en) * 2012-07-30 2019-05-28 Toshiba Medical Systems Corporation Method and system for generating image using filtered backprojection with noise weighting and or prior in
US8935915B2 (en) * 2012-11-05 2015-01-20 International Engine Intellectual Property Company, Llc. Ammonia storage on an SCR catalyst
FR3015558B1 (fr) 2013-12-20 2019-02-01 Renault S.A.S Detection et quantification des fuites d'ammoniac en aval d'un systeme de reduction catalytique selective d'oxydes d'azote
DE102015206120A1 (de) * 2014-04-09 2015-10-15 Ford Global Technologies, Llc Verbesserte Echtzeit-Ammoniakschlupfdetektion
US20160265412A1 (en) * 2016-05-24 2016-09-15 Electro-Motive Diesel, Inc. Method of controlling exhaust emission of machine
US20190010851A1 (en) * 2017-07-07 2019-01-10 GM Global Technology Operations LLC Selective catalytic reduction steady state ammonia slip and reductant breakthrough detection
GB201818633D0 (en) * 2018-11-15 2019-01-02 Agco Int Gmbh Nox slip detection
US11255241B1 (en) * 2020-10-13 2022-02-22 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for selective catalytic reduction (SCR) failure detection

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6219229A (ja) * 1985-07-16 1987-01-28 Babcock Hitachi Kk アンモニアの注入量制御装置
US6003305A (en) * 1997-09-02 1999-12-21 Thermatrix, Inc. Method of reducing internal combustion engine emissions, and system for same
US6427439B1 (en) * 2000-07-13 2002-08-06 Ford Global Technologies, Inc. Method and system for NOx reduction
DE102005015479A1 (de) * 2005-04-05 2006-10-12 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung und Verfahren zur Abgasnachbehandlung eines Verbrennungsmotors
US7726118B2 (en) * 2006-09-18 2010-06-01 Ford Global Technologies, Llc Engine-off ammonia vapor management system and method
CN201013431Y (zh) * 2007-02-12 2008-01-30 潍柴动力股份有限公司 大排量发动机scr后处理装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9631538B2 (en) 2009-07-10 2017-04-25 GM Global Technology Operations LLC Identifying ammonia slip conditions in a selective catalytic reduction application
DE102010026373B4 (de) 2009-07-10 2019-05-29 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) System zur Bestimmung von Ammoniakschlupfbedingungen in einer Anwendung für selektive katalytische Reduktion
DE102012203548B4 (de) 2011-03-24 2024-02-08 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zur schätzung eines schlupfes eines abgassystems mit selektiver katalytischer reduktion
CN107939498A (zh) * 2017-10-26 2018-04-20 中车长春轨道客车股份有限公司 一种sscr系统固态还原剂消耗量计算方法

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Publication number Publication date
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