DE102010026373A1

DE102010026373A1 - Identifikation von Ammoniakschlupfbedingungen in einer Anwendung für selektive katalytische Reduktion

Info

Publication number: DE102010026373A1
Application number: DE102010026373A
Authority: DE
Inventors: Kevin Andrew Ypsilanti Gady; Amin Livonia Abboud
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2009-07-10
Filing date: 2010-07-07
Publication date: 2011-03-03
Anticipated expiration: 2030-07-08
Also published as: US9631538B2; DE102010026373B4; CN101949318A; CN101949318B; US20110005202A1

Abstract

Ein System umfasst ein Filtermodul, das ein erstes Signal filtert, das eine Menge an Stickoxiden (NO_x) in Abgas stromaufwärts von einem Katalysator angibt, und das ein zweites Signal filtert, das Mengen von NO_x und Ammoniak (NH₃) in Abgas stromabwärts von dem Katalysator angibt. Ein Schlupfbestimmungsmodul bestimmt auf Grundlage eines Frequenzansprechens des ersten und zweiten Signals, ob NH₃ in dem Abgas stromabwärts von dem Katalysator vorhanden ist.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen U.S.-Anmeldung Nr. 61/224,698, die am 10. 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 Systeme und Verfahren zur Bestimmung, ob in einem System für selektive katalytische Reduktion ein Ammoniakschlupf auftritt.
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 zu betrachten.
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) (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 Filtermodul, das ein erstes Signal filtert, das eine Menge an Stickoxiden (NOx) in Abgas stromaufwärts von einem Katalysator angibt, und das ein zweites Signal filtert, das Mengen von NOx und Ammoniak (NH₃) in Abgas stromabwärts von dem Katalysator angibt. Ein Schlupfbestimmungsmodul bestimmt, ob NH₃ in dem Abgas stromabwärts von dem Katalysator vorhanden ist, auf Grundlage eines Frequenzansprechens bzw. Frequenzansprechens des ersten und zweiten Signals.
Gemäß weiteren Merkmalen lässt das Filtermodul erste Frequenzkomponenten der Signale durch, die nur NOx angeben, und dämpft zweite und dritte Frequenzkomponenten der Signale, die NOx und NH₃ angeben. Die ersten Frequenzkomponenten umfassen Frequenzen, die größer als eine Frequenzschwelle sind, und die zweiten und dritten Frequenzkomponenten umfassen Frequenzen, die kleiner als oder gleich der Frequenzschwelle sind. Ein Umwandlungsverhältnismodul bestimmt ein NOx-Umwandlungsverhältnis des Katalysators auf Grundlage der ersten Frequenzkomponenten.
Gemäß weiteren Merkmalen bestimmt das Schlupfbestimmungsmodul eine geschätzte Größe des zweiten Signals auf Grundlage einer Größe des ersten Signals und des NOx-Umwandlungsverhältnisses. Das Schlupfbestimmungsmodul bestimmt, dass NH₃ vorhanden ist, wenn eine Differenz zwischen der geschätzten Größe und einer Größe des zweiten Signals größer als eine Schwelle ist.
Ein System umfasst ein Injektorsteuermodul, das einen Durchfluss eines Dosiermittels einstellt, wobei der eingestellte Durchfluss eine Menge an Ammoniak (NH₃) in Abgas stromaufwärts von einem Katalysator steuert. Ein Vergleichsmodul, das eine erste und zweite Abtastung eines Signals auf Grundlage des eingestellten Durchflusses vergleicht, wobei das Signal eine Menge an Stickoxiden (NOx) und eine Menge an NH₃ in Abgas stromabwärts von dem Katalysator angibt. Ein Schlupfbestimmungsmodul bestimmt, ob NH₃ in dem Abgas stromabwärts von dem Katalysator vorhanden ist, auf Grundlage des eingestellten Durchflusses und des Vergleichs.
Gemäß weiteren Merkmalen tastet ein Abtastmodul die erste Abtastung ab, wenn das Injektorsteuermodul den Durchfluss einstellt, und tastet die zweite Abtastung bei einer vorbestimmten Zeit nach der ersten Abtastung ab. Das Schlupfbestimmungsmodul bestimmt, dass NH₃ vorhanden ist, wenn der eingestellte Durchfluss die Menge an NH₃ reduziert und die zweite Abtastung kleiner als die erste Abtastung ist. Das Schlupfbestimmungsmodul bestimmt, dass NH₃ vorhanden ist, wenn der eingestellte Durchfluss die Menge an NH₃ erhöht und die zweite Abtastung größer als die erste Abtastung ist.
Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung offensichtlich. Es sei zu verstehen, dass die detaillierte Beschreibung und spezifische Beispiele nur zu Zwecken der Veranschaulichung und nicht dazu bestimmt sind, den Schutzumfang der Offenbarung zu beschränken.
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 Signale veranschaulicht, die Mengen von Stickoxiden (NOx) und Ammoniak (NH₃) stromaufwärts von und stromabwärts von einem SCR-Katalysator angeben;
4A ein Funktionsblockschaubild eines Motorsteuermoduls gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
4B ein Funktionsblockschaubild eines anderen Motorsteuermoduls gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
5A ein Flussschaubild ist, das ein Verfahren, das durch das Motorsteuermodul von 4A ausgeführt wird, gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht; und
5B ein Flussschaubild ist, das ein Verfahren, das durch das Motorsteuermodul von 4B ausgeführt wird, 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, wann 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.
Bei einer Ausführungsform kann das Schlupfdetektionssystem die NOx-Signale auf Grundlage von Frequenzen der NOx-Signale filtern. Das Schlupfdetektionssystem kann ein NOx-Umwandlungsverhältnis unter Verwendung der gefilterten NOx-Signale bestimmen. Das Schlupfdetektionssystem bestimmt eine geschätzte Größe des stromabwärtigen NOx-Signals auf Grundlage des NOx-Umwandlungsverhältnisses und der Größe des nicht gefilterten stromaufwärtigen NOx-Signals. Das Schlupfdetektionssystem vergleicht die geschätzte Größe mit der Größe des nicht gefilterten stromabwärtigen NOx-Signals, um zu bestimmen, ob ein NH₃-Schlupf auftritt.
Bei einer anderen Ausführungsform kann das Schlupfdetektionssystem eine Menge an Dosiermittel einstellen, die stromaufwärts von dem SCR-Katalysator injiziert wird. Das Schlupfdetektionssystem kann eine Änderung der Größe des stromabwärtigem NOx-Signals nach Einstellung der Menge an Dosiermittel bestimmen. Das Schlupfbestimmungsmodul bestimmt, ob ein NH₃-Schlupf auftritt, auf Grundlage der Einstellung der Menge an Dosiermittel und der Änderung des stromabwärtigem NOx-Signals.
Nun Bezug nehmend auf 1 ist ein Funktionsblockschaubild eines Motorsystems 100 dargestellt. Luft wird in einen Motor 102 durch einen Ansaugkrümmer 104 gezogen. Ein Drosselventil 106 steuert eine Luftströmung in den Motor 102. Ein elektronischer Drosselcontroller (ETC) 108 kann das Drosselventil 106 und daher die Luftströmung in den Motor 102 steuern. Die Luft mischt sich mit Kraftstoff von einem Kraftstoffinjektor 110, um ein Luft/Kraftstoff-Gemisch zu bilden. Das Luft/Kraftstoff-Gemisch wird in einem oder mehreren Zylindern des Motors 102, wie dem Zylinder 112 verbrannt. Die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemisches erzeugt Drehmoment.
Abgas, das aus der Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemisches resultiert, wird von den Zylindern an ein Abgassystem 113 ausgestoßen. Das Abgas kann Partikelmaterial (PM) und Gase enthalten. Das Abgas umfasst Stickoxide (NOx), wie Stickstoffoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO₂). Das Abgassystem 113 umfasst ein Behandlungssystem 114, das jeweilige Mengen an NOx und PM in dem Abgas reduziert.
Das Behandlungssystem 114 umfasst einen Oxidationskatalysator (OC) 116, einen Dosiermittelinjektor 118 und einen Katalysator 120 für selektive katalytische Reduktion (SCR). Das Abgassystem 113 kann ein Abgasrückführungs-(AGR)-System 122 aufweisen, das Abgas von dem Abgassystem 113 zu dem Ansaugkrümmer 104 überträgt. Das AGR-System 122 umfasst eine AGR-Leitung 124 in Fluidkommunikation mit dem Abgassystem 113 und dem Ansaugkrümmer 104. Ein AGR-Ventil 126 steuert die Menge an Abgas, die an den Ansaugkrümmer 104 übertragen wird.
Abgas verlässt den Motor 102 von einem Abgaskrümmer 128 und strömt zu dem OC 116. Der OC 116 entfernt Kohlenwasserstoffe und/oder Kohlenstoffoxide von dem Abgas. Der Dosiermittelinjektor 118 injiziert ein Dosiermittel in den Abgasstrom stromaufwärts des SCR-Katalysators 120. Das Dosiermittel kann Ammoniak (NH₃) bilden, wenn es in den Abgasstrom injiziert wird. Der SCR-Katalysator 120 speichert (d. h. adsorbiert) NH₃, das durch das Dosiermittel geliefert wird. Nur beispielhaft kann der SCR-Katalysator 120 einen Vanadiumkatalysator und/oder einen Zeolithkatalysator aufweisen. Der SCR-Katalysator 120 kann mit einem Partikelfilter (PF) oder in einer anderen geeigneten Konfiguration implementiert sein. Der SCR-Katalysator 120 katalysiert eine Reaktion zwischen dem gespeicherten NH₃ und NOx, das durch den SCR-Katalysator 120 gelangt. Die durch den SCR-Katalysator 120 gespeicherte Menge an NH₃ wird als ein NH₃-Speicherniveau bezeichnet.
Das Behandlungssystem 114 kann einen ersten NOx-Sensor 142 und einen zweiten NOx-Sensor 144 aufweisen. Die NOx-Sensoren 142 und 144 erzeugen NOx-Signale, die Mengen an NOx in dem Abgas angeben. Der erste NOx-Sensor 142 kann stromaufwärts von dem OC 116 angeordnet sein. Bei anderen Implementierungen ist der erste NOx-Sensor 142 zwischen dem OC 116 und dem SCR-Katalysator 120 angeordnet. Der erste NOx-Sensor 142 kann stromabwärts von dem OC 116 und stromaufwärts von dem Dosiermittelinjektor 118 angeordnet sein. Der erste NOx-Sensor 142 kann eine Menge an NOx angeben, die in den SCR-Katalysator 120 eintritt. Das von dem ersten NOx-Sensor 142 erzeugte Signal kann als ein NOx_EIN-Signal bezeichnet werden. Der zweite NOx-Sensor 144 ist stromabwärts des SCR-Katalysators 120 angeordnet und kann eine Menge an NOx, die den SCR-Katalysator 120 verlässt, angeben. Das von dem zweiten NOx-Sensor 144 erzeugte Signal kann als ein NOx_AUS-Signal bezeichnet werden.
Der Prozentsatz von NOx, der von dem Abgas über die NOx- und NH₃-Reaktion entfernt wird, wird als ein Umwandlungswirkungsgrad des SCR-Katalysators 120 bezeichnet. Der Umwandlungswirkungsgrad kann bestimmt werden gemäß der Gleichung:
wobei Wirkungsgrad_SCR der Umwandlungswirkungsgrad des SCR-Katalysators 120 ist und NOx_EIN und NOx_AUS die Menge an NOx angeben, die von den NOx_EIN- bzw. NOx_AUS-Signalen angegeben wird.
Der Umwandlungswirkungsgrad kann dem NH₃-Speicherniveau zugeordnet sein. Nur beispielhaft steigt der Umwandlungswirkungsgrad, wenn das NH₃-Speicherniveau steigt. Die Beibehaltung des NH₃-Speicherniveaus des SCR-Katalysators 120 bei oder nahe einem maximalen NH₃-Speicherniveau stellt sicher, dass von dem Abgas eine maximale Menge an NOx entfernt wird. Jedoch erhöht eine Beibehaltung des NH₃-Speicherniveaus bei oder nahe dem maximalen NH₃-Speicherniveau auch die Wahrscheinlichkeit eines NH₃-Schlupfs.
Ein NH₃-Schlupf kann auftreten, wenn die SCR-Temperatur zu Zeiten zunimmt, wenn sich das NH₃-Speicherniveau bei oder nahe dem maximalen NH₃-Speicherniveau befindet. Mit anderen Worten bewirkt eine Zunahme der SCR-Temperatur eine Abnahme des maximalen NH₃-Speicherniveaus, und NH₃, der jenseits dieses verringerten maximalen NH₃-Speicherniveaus gespeichert ist, wird desorbiert. Ein NH₃-Schlupf kann auch aufgrund eines Fehlers (beispielsweise eines Speicherniveauschätzfehlers) oder einer fehlerhaften Komponente (beispielsweise eines fehlerhaften Dosierinjektors) in dem Motorsystem 100 auftreten. Da die NOx-Sensoren 142 und 144 gegenüber NH₃ querempfindlich sind, kann das NOx_AUS-Signal NOx-Mengen und/oder NH₃-Mengen, die den SCR-Katalysator 120 verlassen, angeben.
Temperatursensoren 146, 148 und 150 sind an verschiedenen Stellen über das Abgassystem 113 hinweg angeordnet. Nur beispielhaft ist der Temperatursensor 146 stromaufwärts des OC 116 angeordnet, der Temperatursensor 148 ist stromabwärts des OC 116 und stromaufwärts des SCR-Katalysators 120 angeordnet, und der Temperatursensor 150 ist stromabwärts des SCR-Katalysators 120 angeordnet. Die Temperatursensoren 146, 148 und 150 messen jeweils eine Temperatur des Abgases an ihren jeweiligen Stellen und geben ein Signal aus, das dieser gemessenen Temperatur entspricht. Die von den Temperatursensoren 146, 148 und 150 ausgegebenen Signale werden als T_A, T_B bzw. T_C bezeichnet.
Ein Motorsteuermodul (ECM) 160 steuert den Drehmomentausgang des Motors 102 auf Grundlage der NOx-Signale, der Temperatursignale und Signalen von anderen Sensoren 154. Nur beispielhaft können die anderen Sensoren 154 einen Krümmerabsolutdruck-(MAP)-Sensor, einen Luftmassenstrom-(MAF)-Sensor, einen Drosselpositionssensor (TPS), einen Ansauglufttemperatur-(IAT)-Sensor und/oder einen oder mehrere andere Sensoren aufweisen.
Das ECM 160 steuert den Massendurchfluss von Dosiermittel, das durch den Dosiermittelinjektor 118 injiziert wird, um das NH₃-Speicherniveau des SCR-Katalysators 120 zu regulieren. Der Massendurchfluss von Dosiermittel, das geliefert wird, kann als DA_EIN (g/s) bezeichnet werden, und die Rate, mit der NH₃ an den SCR-Katalysator 120 geliefert wird, wird als die NH₃-Lieferrate bezeichnet. Das ECM 160 steuert DA_EIN, um den Umwandlungswirkungsgrad zu maximieren und einen NH₃-Schlupf zu minimieren, indem das NH₃-Speicherniveau auf einem Sollwert gehalten wird. Das ECM 160 kann das Schlupfdetektionssystem der vorliegenden Offenbarung implementieren, um zu bestimmen, wann ein NH₃-Schlupf auftritt.
Nun Bezug nehmend auf 2 zeigt ein Schaubild 200 eine beispielhafte Beziehung zwischen einem Umwandlungsverhältnis (η) und NH₃-Speicherniveaus des SCR-Katalysators 120. Das Umwandlungsverhältnis, das durch Kurve 202 dargestellt ist, kann auf dem NOx_EIN-Signal und dem NOx_AUS-Signal basieren. Beispielsweise kann das Umwandlungsverhältnis ausgedrückt werden als:
wobei NH_3SCHLUPF eine Komponente des NOx_AUS-Signals repräsentiert, die eine Menge an NH₃-Schlupf angibt. Demgemäß kann die Detektion von NH₃ durch den zweiten NOx-Sensor 144 das Umwandlungsverhältnis verringern. Das NH₃-Speicherniveau kann in drei Speicherbereiche unterteilt werden: einen Geringspeicherungsbereich 204, einen Optimalspeicherungsbereich 206 und einen Überspeicherungsbereich 208.
Das Umwandlungsverhältnis kann den Umwandlungswirkungsgrad und/oder eine Menge von NH₃-Schlupf abhängig von dem NH₃-Speicherniveau repräsentieren. Das Umwandlungsverhältnis kann den Umwandlungswirkungsgrad des SCR-Katalysators 120 repräsentieren, wenn das NH₃-Speicherniveau in dem Geringspeicherungsbereich 204 und dem Optimalspeicherungsbereich 206 ist. Nur beispielhaft kann der Umwandlungswirkungsgrad niedrig (beispielsweise nahe Null) sein, wenn das NH₃-Speicherniveau niedrig ist (beispielsweise nahe Null). Der Umwandlungswirkungsgrad und demgemäß das Umwandlungsverhältnis des SCR-Katalysators 120 können auf ein Maximum von 1 zunehmen, wenn das NH₃-Speicherniveau in Richtung des Überspeicherungsbereichs 208 zunimmt.
Der NH₃-Schlupf tritt generell in dem Niedrigspeicherungsbereich 204 und dem Optimalspeicherungsbereich 206 nicht auf, da das injizierte NH₃ von dem SCR-Katalysator 120 adsorbiert wird und/oder mit NOx reagiert. Daher gibt das NOx_AUS-Signal hauptsächlich NOx in dem Abgas und wenig oder kein NH₃ an. Wenn das NH₃-Speicherniveau von dem Niedrigspeicherungsbereich 204 zu dem Optimalspeicherungsbereich 206 zunimmt, nimmt das NOx_AUS-Signal relativ zu dem NOx_EIN-Signal ab, was in einem höheren Umwandlungsverhältnis resultiert (d. h. der Umwandlungswirkungsgrad steigt).
Wenn das NH₃-Speicherniveau in den Überspeicherungsbereich 208 zunimmt, kann das Umwandlungsverhältnis die Menge an NH₃-Schlupf repräsentieren. Nur beispielhaft kann das NOx_AUS-Signal aufgrund der Detektion von sowohl NH₃ als auch NOx in der Größe zunehmen, während die Größe des NOx_EIN-Signals nur NOx angibt. Demgemäß kann die Zunahme der Größe des NOx_AUS-Signals in einer Abnahme des Umwandlungsverhältnisses resultieren, wenn das NH₃-Speicherniveau in dem Überspeicherungsbereich 208 ist.
Die NOx_EIN-Menge kann sich mit einer Rate ändern. Die Änderungsrate der NOx_EIN-Menge kann von einer Änderungsrate der Betriebsbedingungen des Motorsystems 100 abhängen, wie der Motordrehzahl, der Luftströmung und/oder von AGR-Mengen.
Während wechselnder Bedingungen, wie Stadtfahrt, kann die NOx_EIN-Menge mit einer höheren Rate variieren, als bei stabilen Bedingungen, wie einer Autobahnfahrt. Die NOx_AUS-Menge kann sich ebenfalls mit einer Rate ändern. Die Änderungsrate der NOx_AUS-Menge kann von der Änderungsrate der NOx_EIN-Menge und dem NH₃-Speicherniveau abhängen. Die NH₃-Menge kann sich mit einer geringeren Rate ändern, als die Änderungsrate der NOx_EIN- und NOx_AUS-Mengen bei wechselnden Bedingungen. Das NOx_EIN-Signal kann Frequenzkomponenten aufgrund der Änderungsraten in der NOx_EIN-Menge aufweisen. Das NOx_AUS-Signal kann Frequenzkomponenten aufgrund der Änderungsraten der NOx_AUS-Menge und der NH₃-Menge aufweisen.
Nun Bezug nehmend auf 3 veranschaulichen experimentelle Datensätze A–E NOx_EIN- und NOx_AUS-Signale für verschiedene NH₃-Speicherniveaus während einer Abtastperiode (beispielsweise einer 400 Sekunden umfassenden Abtastperiode von 200–600 Sekunden). Die NOx-Signale können mehrere Frequenzkomponenten auf Grundlage der Änderung der NOx-Mengen und der NH₃-Menge bei wechselnden Bedingungen aufweisen. Beispielsweise können die NOx-Signale Niederfrequenzkomponenten und Hochfrequenzkomponenten aufweisen. Die NOx-Mengen können durch die Größen der Nieder- und Hochfrequenzkomponenten der NOx_EIN- und NOx_AUS-Signale angegeben werden. NH₃-Mengen können durch die Größe von Niederfrequenzkomponenten des NOx_AUS-Signals angegeben werden.
Bei einem Datensatz A wird wenig oder gar kein NH₃ in dem SCR-Katalysator 120 gespeichert, so dass kein NH₃-Schlupf auftritt. Daher weist das NOx_EIN-Signal und das NOx_AUS-Signal ähnliche Frequenzkomponenten zu ähnlichen Zeiten über die Abtastperiode auf. Beispielsweise umfasst das NOx_EIN-Signal eine Hochfrequenzkomponente, die bei 301 gezeigt ist, von etwa 500–600 Sekunden. Das NOx_AUS-Signal weist ebenfalls eine Hochfrequenzkomponente, wie bei 302 gezeigt ist, von etwa 500–600 Sekunden auf. Die Größen des NOx_EIN-Signals und des NOx_AUS-Signals sind zu ähnlichen Zeiten während der gesamten Abtastperiode aufgrund eines geringen Umwandlungswirkungsgrades des SCR-Katalysators 120 ebenfalls ähnlich.
Bei Datensatz B steigt das NH₃-Speicherniveau des SCR-Katalysators 120, jedoch erfolgt kein NH₃-Schlupf. Der NOx-Umwandlungswirkungsgrad steigt. Daher enthält das NOx_AUS-Signal weiterhin ähnliche Frequenzkomponenten zu ähnlichen Zeiten über die Abtastperiode, einschließlich einer Hochfrequenzkomponente, die mit 303 gezeigt ist. Jedoch ist die Größe des NOx_AUS-Signals, das die Hochfrequenzkomponente aufweist, aufgrund eines erhöhten Umwandlungswirkungsgrades des SCR-Katalysators 120 gedämpft.
Bei Datensatz C befindet sich das NH₃-Speicherniveau des SCR-Katalysators 120 in dem Optimalspeicherungsbereich und es erfolgt kein NH₃-Schlupf. Der NOx-Umwandlungswirkungsgrad steigt auf einen optimalen Umwandlungswirkungsgrad. Das NOx_AUS-Signal kann keine ähnlichen Frequenzkomponenten zu ähnlichen Zeiten über die Abtastperiode mehr enthalten, da die Größe des NOx_AUS-Signals während dem größten Teil der Abtastperiode auf nahezu 0 reduziert ist. Die Größe der Hochfrequenzkomponente, wie bei 304 gezeigt ist, ist weiter gedämpft.
Im Datensatz D tritt das NH₃-Speicherniveau des SCR-Katalysators 120 in den Überspeicherungsbereich ein, und NH₃ beginnt beispielsweise bei etwa 375 Sekunden mit einem Schlupf. Der NOx-Umwandlungswirkungsgrad bleibt bei dem optimalen Umwandlungswirkungsgrad. Jedoch beginnt die Größe des NOx_AUS-Signals aufgrund des NH₃-Schlupfs anzusteigen. Das NOx_AUS-Signal umfasst eine Niederfrequenzkomponente mit einer Größe, die die NH₃-Schlupfmenge angibt, wie bei 305 gezeigt ist. Das NOx_AUS-Signal enthält auch weiterhin eine Hochfrequenzkomponente mit einer Größe, die eine NOx-Menge angibt, wie bei 306 gezeigt ist.
Im Datensatz E steigt das NH₃-Speicherniveau des SCR-Katalysators 120 weiter in den Überspeicherungsbereich und es erfolgt ein größerer NH₃-Schlupf. Die NH₃-Schlupfmenge steigt von etwa 200–375 Sekunden. Das NOx_AUS-Signal umfasst eine Niederfrequenzkomponente mit einer Größe, die die NH₃-Schlupfmenge angibt, wie bei 307 gezeigt ist. Das NOx_AUS-Signal enthält auch weiterhin eine Hochfrequenzkomponente mit einer Größe, die eine NOx-Menge angibt, wie bei 308 gezeigt ist.
Nun Bezug nehmend auf 4A umfasst das ECM 160 ein Filtermodul 400, ein Umwandlungsverhältnismodul 402, ein Schlupfbestimmungsmodul 404 und ein Injektorsteuermodul 406. Das ECM 160 empfängt Eingangssignale von dem Motorsystem 100. Die Eingangssignale umfassen, sind jedoch nicht darauf beschränkt, Signale, die von den NOx-Sensoren 142 und 144, den Temperatursensoren 146, 150 und den anderen Sensoren 154 erzeugt werden. Das ECM 160 verarbeitet die Eingangssignale und erzeugt zeitlich abgestimmte Motorsteueranweisungen, die an das Motorsystem 100 ausgegeben werden. Die Motorsteueranweisungen können den ETC 108, den Kraftstoffinjektor 110, den Dosiermittelinjektor 118 und das AGR-Ventil 126 betätigen. Das ECM 160 kann das Schlupfdetektionssystem bei wechselnden Bedingungen implementieren.
Das Filtermodul 400 filtert Frequenzkomponenten der NOx_EIN- und NOx_AUS-Signale. Das Umwandlungsverhältnismodul 402 bestimmt ein NOx-Umwandlungsverhältnis auf Grundlage der gefilterten NOx-Signale. Das Schlupfbestimmungsmodul 404 bestimmt eine geschätzte Größe des NOx_AUS-Signals auf Grundlage des NOx-Umwandlungsverhältnisses und der Größe des NOx_EIN-Signals. Das Schlupfbestimmungsmodul 404 bestimmt auf Grundlage einer Differenz zwischen der geschätzten Größe und der Größe des NOx_AUS-Signals, ob ein NH₃-Schlupf auftritt. Das Injektorsteuermodul 406 kann DA_EIN einstellen, wenn der NH₃-Schlupf auftritt.
Das Filtermodul 400 filtert die NOx_EIN- und NOx_AUS-Signale. Beispielsweise kann das Filtermodul 400 die NOx-Signale auf Grundlage der Frequenzschwelle filtern. Die Frequenzschwelle kann der Hochfrequenzkomponente der NOx-Signale entsprechen. Nur beispielhaft kann die Frequenzschwelle 0,1 Hz betragen. Das Filtermodul 400 kann die Hochfrequenzkomponenten durchlassen und die Niederfrequenzkomponenten der NOx-Signale blockieren. Das Filtermodul 400 kann einen Hochpassfilter auf die NOx-Signale anwenden, der die Niederfrequenzkomponenten der NOx-Signale entfernt, die kleiner als oder gleich der Frequenzschwelle sind. Das Filtermodul 400 kann die Größe der Niederfrequenzkomponenten der NOx-Signale dämpfen, die kleiner als oder gleich der Frequenzschwelle sind.
Das Umwandlungsverhältnismodul 402 bestimmt das NOx-Umwandlungsverhältnis (r_NOx) auf Grundlage der gefilterten NOx_EIN- und NOx_AUS-Signale. Dies bedeutet, das Umwandlungsverhältnis kann auf den Größen der Hochfrequenzkomponenten der NOx-Signale basieren. Nur beispielhaft kann das Umwandlungsverhältnismodul 402 ein Verhältnis der Größen des gefilterten NOx_EIN-Signals und des gefilterten NOx_AUS-Signals bestimmen. Das Verhältnis kann ausgedrückt werden als:
wobei gefiltertes_NOx_EIN und gefiltertes NOx_AUS Größen der gefilterten NOx_EIN- bzw. NOx_AUS-Signale sind.
Das Schlupfbestimmungsmodul 404 bestimmt auf Grundlage des NOx-Umwandlungsverhältnisses und der Größen der ungefilterten NOx_EIN- und NOx_AUS-Signale, ob NH₃ stattfindet. Nur beispielhaft kann das Schlupfbestimmungsmodul 404 eine geschätzte Größe des NOx_AUS-Signals (NOx_AUS,SCHÄTZ) auf Grundlage des NOx-Umwandlungsverhältnisses und der Größe des NOx_EIN-Signals (NOx_EIN,SIG) bestimmen. Die geschätzte Größe des NOx_AUS-Signals kann bestimmt werden gemäß der Gleichung: NOx_AUS,SCHÄTZ = r_NOx × NOx_EIN,SIG (4)
Das Schlupfbestimmungsmodul 404 kann NOx_AUS,SCHÄTZ und die Größe des NOx_AUS-Signals (NOx_AUS,SIG) vergleichen, um zu bestimmen, wann ein NH₃-Schlupf auftritt. Nur beispielhaft kann das Schlupfbestimmungsmodul 404 bestimmen, dass ein Schlupf auftritt, wenn eine Differenz zwischen NOx_AUS,SIG und NOx_AUS,SCHÄTZ größer als eine NOx-Schwelle ist.
Nun Bezug nehmend auf 5A zeigt ein Flussdiagramm 500 Schritte eines beispielhaften Verfahrens, das durch das ECM 160 ausgeführt wird. Bei Schritt 502 filtert die Steuerung NOx_EIN- und NOx_AUS-Signale. Nur beispielhaft kann die Steuerung einen oder mehrere Filter auf die NOx_EIN- und NOx_AUS-Signale aufbringen, um Niederfrequenzkomponenten zu entfernen, die kleiner als die Frequenzschwelle sind, und Hochfrequenzkomponenten durchzulassen, die größer als die Frequenzschwelle sind. Bei Schritt 504 bestimmt die Steuerung das NOx-Umwandlungsverhältnis auf Grundlage der Größen der gefilterten NOx-Signale. Bei Schritt 506 bestimmt die Steuerung die geschätzte Größe des NOx_AUS-Signals auf Grundlage des NOx-Umwandlungsverhältnisses und der Größe des NOx_EIN-Signals. Bei Schritt 508 bestimmt die Steuerung auf Grundlage eines Vergleichs der geschätzten Größe und der Größe des NOx_AUS-Signals, ob ein NH₃-Schlupf stattfindet.
Bei stabilen Bedingungen, wie Autobahnfahrt, kann die NOx_EIN-Menge mit einer langsameren Rate variieren, als während wechselnder Bedingungen, wie im Stadtverkehr. Das NOx_EIN-Signal kann während der stabilen Bedingungen aufgrund einer geringeren Änderungsrate der NOx_EIN-Menge nur Niederfrequenzkomponenten aufweisen. Die NOx_AUS-Menge und die NH₃-Menge können sich ebenfalls mit geringeren Raten ändern. Das NOx_AUS-Signal kann aufgrund der geringeren Änderungsraten der NOx_AUS-Menge und der NH₃-Menge nur Niederfrequenzkomponenten aufweisen.
Während stabiler Bedingungen kann das ECM 160 bewirken, dass das NOx_EIN-Signal eine Hochfrequenzkomponente durch Dithering-Aktuatoren des Motorsystems 100 enthält. Nur beispielhaft kann das ECM 160 ein Sinussteuersignal an das ETC 108 und/oder das AGR-Ventil 126 anlegen. Schwankungen in der Position des ETC 108 und/oder des AGR-Ventils 126 können ein Schwanken der NOx_EIN-Menge bewirken. Die Schwankungen in der NOx_EIN-Menge können sich in einer Hochfrequenzkomponente des NOx_EIN-Signals reflektieren. Daher kann das ECM 160 das Schlupfdetektionssystem während stabiler Bedingungen implementieren. Jedoch kann die durch das ECM 160 ausgeführte Frequenzfilterung während stabiler Bedingungen weniger effektiv sein, als während wechselnder Bedingungen.
Nun Bezug nehmend auf 4B weist das ECM 160 ein Abtastmodul 408, ein Vergleichsmodul 410, ein anderes Schlupfbestimmungsmodul 404' und das Injektorsteuermodul 406 auf. Das ECM 160 empfängt Eingangssignale von dem Motorsystem 100. Die Eingangssignale umfassen, sind jedoch nicht darauf beschränkt, Signale, die durch die NOx-Sensoren 142 und 144, die Temperatursensoren 146 bis 150 und die anderen Sensoren 154 erzeugt werden. Das ECM 160 verarbeitet die Eingangssignale und erzeugt zeitlich abgestimmte Motorsteueranweisungen, die an das Motorsystem 100 ausgegeben werden. Die Motorsteueranweisungen können das ETC 108, den Kraftstoffinjektor 110, den Dosiermittelinjektor 118 und das AGR-Ventil 126 betätigen. Das ECM 160 kann das Schlupfdetektionssystem während stabiler Bedingungen implementieren.
Das Injektorsteuermodul 406 steuert den Massendurchfluss (DA_EIN) des Dosiermittelinjektors 118. Das Abtastmodul 408 empfängt das NOx_AUS-Signal von dem zweiten NOx-Sensor 144 und tastet das N NOx_AUS-Signal während einer Abtastperiode zu verschiedenen Zeiten ab. Das Vergleichsmodul 410 vergleicht die Abtastungen zu verschiedenen Zeiten, um zu bestimmen, ob die Größe des NOx_AUS-Signals zunimmt oder abnimmt. Das Schlupfbestimmungsmodul 404' überwacht Änderungen in der Größe des NOx_AUS-Signals, wenn DA_EIN eingestellt ist. Das Schlupfbestimmungsmodul 404' bestimmt, wann der NH₃-Schlupf auftritt, auf Grundlage der Einstellung von DA_EIN und der Änderung der Größe des NOx_AUS-Signals.
Das Injektorsteuermodul 406 kann DA_EIN zu einem ersten DA_EIN zu einem ersten Zeitpunkt während der Abtastperiode steuern, um ein NH₃-Speicherniveau beizubehalten. Das Schlupfbestimmungsmodul 404' kann einen Einstellungsfaktor erzeugen, um DA_EIN einzustellen. Das Injektorsteuermodul 406 kann DA_EIN auf Grundlage des Einstellungsfaktors einstellen. Das Injektorsteuermodul 406 kann DA_EIN auf Grundlage des Einstellungsfaktors von dem ersten DA_EIN zu einem zweiten DA_EIN zu einem zweiten Zeitpunkt erhöhen oder verringern. Das Abtastmodul 408 kann das NOx_AUS-Signal zu dem zweiten Zeitpunkt abtasten.
Das Injektorsteuermodul 406 hält den DA_EIN bis zu einem dritten Zeitpunkt bei dem zweiten DA_EIN bei. Zwischen dem zweiten und dritten Zeitpunkt kann das NH₃-Speicherniveau des SCR-Katalysators 120 abhängig von dem Einstellungsfaktor zunehmen oder abnehmen. Nur beispielhaft kann, wenn der Einstellungsfaktor DA_EIN verringert, das NH₃-Speicherniveau abnehmen. Das Abtastmodul 408 kann das NOx_AUS-Signal zu dem dritten Zeitpunkt abtasten.
Das Vergleichsmodul 410 vergleicht die Abtastungen des NOx_AUS-Signals währen der Abtastperiode. Das Vergleichsmodul 410 kann die Abtastungen vergleichen, um zu bestimmen, ob eine Zunahme oder eine Abnahme der Größe des NOx_AUS-Signals zwischen dem zweiten und dritten Zeitpunkt stattfindet. Das Vergleichsmodul 410 kann die Abtastungen vergleichen, um eine Änderungsrate der Größe zu bestimmen.
Das Schlupfbestimmungsmodul 404 bestimmt auf Grundlage der Einstellung von DA_EIN von dem ersten Zeitpunkt zu dem zweiten Zeitpunkt und dem Vergleich der NOx_AUS-Abtastungen zu dem zweiten und dritten Zeitpunkt, ob ein NH₃-Schlupf stattfindet. Da das NOx_AUS-Signal sowohl NOx-Mengen als auch NH₃-Mengen in dem den SCR-Katalysator 120 verlassenden Abgas angibt, bestimmt das Schlupfbestimmungsmodul 404', ob ein NH₃-Schlupf auftritt, indem das NH₃-Speicherniveau eingestellt wird und das Ansprechen des NOx_AUS-Signals überwacht wird.
Nur beispielhaft kann das Injektorsteuermodul 406 DA_EIN zu dem ersten Zeitpunkt während der Abtastperiode auf den ersten DA_EIN steuern. Das Schlupfbestimmungsmodul 404' kann einen Einstellfaktor erzeugen, der den DA_EIN auf einen zweiten DA_EIN verringert, der kleiner als der erste DA_EIN ist. Nur beispielhaft kann der zweite DA_EIN zu dem zweiten Zeitpunkt 0 g/s sein. Das Abtastmodul 408 tastet das NOx_AUS-Signal zu dem zweiten Zeitpunkt ab. Das Injektorsteuermodul 406 kann DA_EIN bei 0 g/s während der Abtastperiode beibehalten. Das Abtastmodul 408 tastet das NOx_AUS-Signal zu dem dritten Zeitpunkt ab.
Wenn DA_EIN während der Abtastperiode auf 0 g/s reduziert ist, wird kein NH₃ mehr dem SCR-Katalysator 120 hinzugesetzt. Das NH₃-Speicherniveau nimmt ab, da NOx, das in den SCR-Katalysator 120 eintritt, mit dem gespeicherten NH₃ reagiert. Da das NH₃-Speicherniveau abnimmt, kann das NOx_AUS-Signal abhängig von dem NH₃-Speicherniveau zunehmen oder abnehmen.
Wenn das NH₃-Speicherniveau in dem Optimalspeicherungsbereich oder dem Geringspeicherungsbereich liegt, reduziert eine Verringerung des NH₃-Speicherniveaus den Umwandlungswirkungsgrad des SCR-Katalysators 120. Dies bedeutet, es ist weniger NH₃ zur Reaktion mit dem NOx verfügbar. Daher kann das NOx_AUS-Signal aufgrund einer Zunahme der NOx_AUS-Menge zunehmen, da das NH₃-Speicherniveau abnimmt. Jedoch reduziert, wenn das NH₃-Speicherniveau in dem Überspeicherungsbereich 208 ist, eine Abnahme des NH₃-Speicherniveaus den NH₃-Schlupf. Dies bedeutet, es verlässt weniger NH₃ den SCR-Katalysator 120. Daher kann das NOx_AUS-Signal aufgrund einer Abnahme der NH₃-Menge abnehmen, wenn das NH₃-Speicherniveau abnimmt.
Das Schlupfbestimmungsmodul 404' bestimmt auf Grundlage des Vergleichs der NOx_AUS-Abtastungen und der Einstellung von DA_EIN, ob ein NH₃-Schlupf stattfindet. Wenn DA_EIN zwischen dem ersten und zweiten Zeitpunkt abnimmt und das NOx_AUS-Signal um mehr als eine vorbestimmte Größe zwischen dem zweiten und dritten Zeitpunkt abnimmt, kann das Schlupfbestimmungsmodul 404 bestimmen, dass NH₃ stattfindet. Wenn DA_EIN zwischen dem ersten und zweiten Zeitpunkt abnimmt und das NOx_AUS-Signal um mehr als eine vorbestimmte Größe zwischen dem zweiten und dritten Zeitpunkt zunimmt, kann das Schlupfbestimmungsmodul 404' bestimmen, dass kein NH₃-Schlupf auftritt.
Obwohl die Einstellung von DA_EIN, die oben beschrieben ist, umfasst, dass DA_EIN von dem ersten DA_EIN zu dem zweiten DA_EIN reduziert wird, wie durch Reduzieren von DA_EIN auf 0 g/s, die Einstellung von DA_EIN umfassen kann, dass DA_EIN erhöht wird, um ein entgegengesetztes Ansprechen von dem NOx_AUS-Signal hervorzurufen. Dies bedeutet, wenn DA_EIN zwischen dem ersten und zweiten Zeitpunkt zunimmt und das NOx_AUS-Signal zwischen dem zweiten und dritten Zeitpunkt zunimmt, das Schlupfbestimmungsmodul 404' bestimmen kann, dass ein NH₃-Schlupf auftritt. Wenn DA_EIN zwischen dem ersten und zweiten Zeitpunkt zunimmt und das NOx_AUS-Signal nicht zwischen dem zweiten und dritten Zeitpunkt zunimmt, kann das Schlupfbestimmungsmodul 404' bestimmen, dass kein NH₃-Schlupf auftritt.
Nun Bezug nehmend auf 5B zeigt ein Flussdiagramm 500' Schritte eines beispielhaften Verfahrens, die durch das ECM 160 ausgeführt werden. Bei Schritt 502' liefert die Steuerung das Dosiermittel mit einem ersten Massendurchfluss (DA_EIN) zu einem ersten Zeitpunkt während der Abtastperiode. Bei Schritt 504' stellt die Steuerung DA_EIN auf einen zweiten DA_EIN zu einem zweiten Zeitpunkt während der Abtastperiode ein. Nur beispielhaft kann die Steuerung den Massendurchfluss von dem ersten DA_EIN zu dem zweiten DA_EIN zu dem zweiten Zeitpunkt verringern oder erhöhen. Bei Schritt 506' tastet die Steuerung das NOx_AUS-Signal zu dem zweiten Zeitpunkt ab. Die Steuerung kann den Massendurchfluss bei dem zweiten DA_EIN während der Abtastperiode beibehalten.
Bei Schritt 508' tastet die Steuerung das NOx_AUS-Signal zu einem dritten Zeitpunkt während der Abtastperiode ab. Bei Schritt 510' vergleicht die Steuerung die Abtastungen des NOx_AUS-Signals zu dem zweiten und dritten Zeitpunkt. Die Steuerung kann bestimmen, ob von dem zweiten Zeitpunkt zu dem dritten Zeitpunkt eine Zunahme oder eine Abnahme der Größe des NOx_AUS-Signals stattfindet. Bei Schritt 512' bestimmt die Steuerung auf Grundlage des Vergleichs der NOx_AUS-Abtastungen und der Einstellung von DA_EIN, ob ein NH₃-Schlupf auftritt.
Der Fachmann kann nun aus der vorhergehenden Beschreibung erkennen, dass die breiten Lehren der Offenbarung in einer Vielzahl von Formen ausgeführt werden können. 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

System, umfassend: ein Filtermodul, das ein erstes Signal filtert, das eine Menge an Stickoxiden (NOx) in Abgas stromaufwärts von einem Katalysator angibt, und das ein zweites Signal filtert, das Mengen von NOx und Ammoniak (NH₃) in Abgas stromabwärts von dem Katalysator angibt; und ein Schlupfbestimmungsmodul, das auf Grundlage eines Frequenzansprechens des ersten und zweiten Signals bestimmt, ob NH₃ in Abgas stromabwärts von dem Katalysator vorhanden ist.
System nach Anspruch 1, wobei das Filtermodul erste Frequenzkomponenten der Signale durchlässt, die nur NOx angeben, und zweite und dritte Frequenzkomponenten der Signale dämpft, die NOx und NH₃ angeben.
System nach Anspruch 2, wobei die ersten Frequenzkomponenten Frequenzen aufweisen, die größer als eine Frequenzschwelle sind, und die zweiten und dritten Frequenzkomponenten Frequenzen aufweisen, die kleiner als oder gleich der Frequenzschwelle sind.
System nach Anspruch 2, ferner mit einem Umwandlungsverhältnismodul, das ein NOx-Umwandlungsverhältnis des Katalysators auf Grundlage der ersten Frequenzkomponenten bestimmt.
System nach Anspruch 4, wobei das Schlupfbestimmungsmodul eine geschätzte Größe des zweiten Signals auf Grundlage einer Größe des ersten Signals und des NOx-Umwandlungsverhältnisses bestimmt.
System nach Anspruch 5, wobei das Schlupfbestimmungsmodul bestimmt, dass NH₃ vorhanden ist, wenn eine Differenz zwischen der geschätzten Größe und einer Größe des zweiten Signals größer als eine Schwelle ist.
System, umfassend: ein Injektorsteuermodul, das einen Durchfluss eines Dosiermittels einstellt, wobei der eingestellte Durchfluss eine Menge an Ammoniak (NH₃) in Abgas stromaufwärts von einem Katalysator steuert; ein Vergleichsmodul, das eine erste und zweite Abtastung eines Signals auf Grundlage des eingestellten Durchflusses vergleicht, wobei das Signal eine Menge an Stickoxiden (NOx) und eine Menge an NH₃ in Abgas stromabwärts von dem Katalysator angibt; und ein Schlupfbestimmungsmodul, das auf Grundlage des eingestellten Durchflusses und des Vergleichs bestimmt, ob NH₃ in dem Abgas stromabwärts von dem Katalysator vorhanden ist.
System nach Anspruch 7, ferner mit einem Abtastmodul, das die erste Abtastung abtastet, wenn das Injektorsteuermodul den Durchfluss einstellt, und das die zweite Abtastung zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach der ersten Abtastung abtastet.
System nach Anspruch 7, wobei das Schlupfbestimmungsmodul bestimmt, dass NH₃ vorhanden ist, wenn der eingestellte Durchfluss die Menge an NH₃ verringert und die zweite Abtastung kleiner als die erste Abtastung ist.
System nach Anspruch 7, wobei das Schlupfbestimmungsmodul bestimmt, dass NH₃ vorhanden ist, wenn der eingestellte Durchfluss die Menge an NH₃ erhöht und die zweite Abtastung größer als die erste Abtastung ist.