DE102011104231B4 - Systeme zur Steuerung der Abreicherung eines Katalysators für selektivekatalytische Reduktion (SCR) - Google Patents

Systeme zur Steuerung der Abreicherung eines Katalysators für selektivekatalytische Reduktion (SCR) Download PDF

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Abstract

Dosiersteuersystem für ein Fahrzeug, umfassend: ein Modul für aktuelle Speicherung, das eine Menge an Ammoniak schätzt, die durch einen Katalysator für selektive katalytische Reduktion (SCR) gespeichert ist; ein Adaptionsauslösemodul, das ein Adaptionsereignis einleitet und damit eine Reduktion der Menge von Ammoniak, die durch den SCR-Katalysator gespeichert ist, auf Null zu einem Zeitpunkt auslöst, wenn eine erste Menge an Stickoxiden (NOx), die durch einen ersten NOx-Sensor gemessen ist, der stromabwärts des SCR-Katalysators angeordnet ist, größer als ein vorhergesagter Wert der ersten Menge von NOx ist; ein Zustandsbewertungsmodul, das nach einer geschätzten Zeitdauer, wenn der durch den SCR-Katalysator gespeicherte Ammoniak gleich Null sein sollte, bestimmt, ob die Schätzung zu dem Zeitpunkt, wenn das Adaptionsauslösemodul die Reduktion ausgelöst hat, größer als oder kleiner als eine tatsächliche Menge an Ammoniak war, die durch den SCR-Katalysator zu dem Zeitpunkt gespeichert war; und ein Adaptionsendmodul, das ein Ende des Adaptionsereignisses und damit eine Erhöhung der Menge an Ammoniak, die durch den SCR-Katalysator gespeichert ist, nach der Bestimmung auf Grundlage eines Vergleichs der ersten Menge von NOx mit einer zweiten Menge von NOx, die durch einen zweiten NOx-Sensor gemessen ist, der stromaufwärts des SCR-Katalysators angeordnet ist, verzögert.

Description

  • GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Dosiersteuersystem für ein Fahrzeug.
  • HINTERGRUND
  • Die hier vorgesehene Hintergrundbeschreibung dient dem Zweck der allgemeinen Darstellung des Kontexts der Offenbarung. Arbeit der derzeit bezeichneten Erfinder in dem Maße, indem 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.
  • Luft wird in eine Maschine durch einen Ansaugkrümmer gezogen. Ein Drosselventil steuert eine Luftströmung in die Maschine. Die Luft mischt sich mit Kraftstoff von einem oder mehreren Kraftstoffinjektoren, um ein Luft/Kraftstoff-Gemisch zu bilden. Das Luft/Kraftstoff-Gemisch wird in einem oder mehreren Zylindern der Maschine 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 ausgestoßen. Das Abgas kann Partikelmaterial (PM) und Gas enthalten. Das Abgas enthält Stickoxide (NOx), wie Stickstoffoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO2). Ein Behandlungssystem reduziert NOx und PM in dem Abgas.
  • Das Abgas strömt von der Maschine zu einem Oxidationskatalysator (OC). Der OC entfernt Kohlenwasserstoffe und/oder Kohlenstoffoxide von dem Abgas. Das Abgas strömt von dem OC an einen Katalysator für selektive katalytische Reduktion (SCR). Ein Dosiermittelinjektor injiziert ein Dosiermittel in den Abgasstrom stromaufwärts des SCR-Katalysators. Ammoniak (NH3), der durch das Dosiermittel bereitgestellt wird, wird von dem SCR-Katalysator absorbiert. Ammoniak reagiert mit den NOx in dem den SCR-Katalysator passierenden Abgas.
  • Ein Dosiermodul steuert den Massendurchfluss des durch den Dosiermittelinjektor injizierten Dosiermittels. Auf diese Art und Weise steuert das Dosiermodul die Lieferung von Ammoniak an den SCR-Katalysator und die durch den SCR-Katalysator gespeicherte Menge an Ammoniak. Die durch den SCR-Katalysator gespeicherte Menge an Ammoniak wird als eine aktuelle Speicherung (beispielsweise Gramm) bezeichnet. Der Prozentsatz von NOx-Eingang zu dem SCR-Katalysator, der von dem Abgas entfernt wird, ist als der NOx-Umwandlungswirkungsgrad bezeichnet. Der NOx-Umwandlungswirkungsgrad steht mit der aktuellen Speicherung des SCR-Katalysators in Verbindung. Beispielsweise steigt der NOx-Umwandlungswirkungsgrad, wenn die aktuelle Speicherung des SCR-Katalysators steigt, und umgekehrt. Das Dosiermodul kann die Injektion von Dosiermittel steuern, um beispielsweise den NOx-Umwandlungswirkungsgrad zu maximieren.
  • Die US 2008/0022658 A1 offenbart ein Dosiersteuersystem für ein Fahrzeug, bei dem ein Modul für aktuelle Speicherung eine Menge an Ammoniak schätzt, die durch einen SCR-Katalysator gespeichert ist. Ein Adaptionsmodul löst eine Reduktion der gespeicherten Menge an Ammoniak auf Null aus und ein Adaptionsendmodul beendet die Reduktion auf der Grundlage eines Vergleichs einer ersten Menge von NOx mit einer zweiten Menge von NOx, wobei die erste Menge von NOx stromabwärts und die zweite Menge von NOx stromaufwärts des SCR-Katalysators gemessen wird.
  • Weiterer Stand der Technik ist aus der US 2007/0033928 A1 bekannt, in der ein Abgasbehandlungssystem beschrieben wird, die einen SCR-Katalysator und regenerierbaren NOx-Adsorber aufweist. Mittels eines Sensors kann eine Menge an NOx stromabwärts des SCR-Katalysators gemessen werden. Anhand der gemessenen Menge an NOx kann eine Reduktion der im SCR-Katalysator gespeicherten Menge an Ammoniak auf Null eingeleitet werden.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Dosierungssystem bereitzustellen.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die Aufgabe wird durch ein Dosierungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Ein Dosiersteuersystem für ein Fahrzeug umfasst: ein Modul für aktuelle Speicherung, ein Adaptionsauslösemodul, ein Zustandsbewertungsmodul und ein Adaptionsendmodul. Das Modul für aktuelle Speicherung schätzt eine Menge an Ammoniak, die durch einen Katalysator für selektive katalytische Reduktion (SCR) gespeichert ist. Das Adaptionsauslösemodul leitet ein Adaptionsereignis ein und löst damit eine Reduktion der durch den SCR-Katalysator gespeicherten Menge an Ammoniak auf Null zu einem Zeitpunkt aus, wenn eine erste Menge an Stickoxiden (NOx), die durch einen ersten NOx-Sensor gemessen sind, der stromabwärts des SCR-Katalysators angeordnet ist, größer als ein vorhergesagter Wert der ersten Menge an NOx ist. Nach einer geschätzten Zeitdauer, wenn der durch den SCR-Katalysator gespeicherte Ammoniak gleich Null sein soll, bestimmt das Zustandsbewertungsmodul, ob die Schätzung zu dem Zeitpunkt, wenn das Adaptionsauslösemodul die Reduktion ausgelöst hat, größer als oder kleiner als eine tatsächliche Menge an Ammoniak war, die durch den SCR-Katalysator zu dem Zeitpunkt gespeichert wurde. Das Adaptionsendmodul verzögert ein Ende des Adaptionsereignisses und damit ein Erhöhen der durch den SCR-Katalysator gespeicherten Menge an Ammoniak nach der Bestimmung auf Grundlage eines Vergleichs der ersten Menge an NOx mit einer zweiten Menge an NOx, die durch einen zweiten NOx-Sensor gemessen wird, der stromaufwärts des SCR-Katalysators angeordnet ist.
  • Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung offensichtlich. Es sei zu verstehen, dass die detaillierte Beschreibung und spezifische Beispiele nur zu Zwecken der Veranschaulichung bestimmt sind.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Offenbarung wird aus der detaillierten Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen besser verständlich, wobei:
  • 1 ein Funktionsblockschaubild eines beispielhaften Maschinensystems gemäß den Grundsätzen der vorliegenden Offenbarung ist;
  • 2 ein Funktionsblockschaubild eines beispielhaften Steuersystems für einen Katalysator für selektive katalytische Reduktion (SCR) gemäß den Grundsätzen der vorliegenden Offenbarung ist;
  • 3 ein Schaubild von Eingangsstickoxiden (NOx) als eine Funktion der Zeit, ein Schaubild einer aktuellen Speicherung als eine Funktion der Zeit und ein Schaubild von Ausgangs-NOx als eine Funktion der Zeit gemäß den Grundsätzen der vorliegenden Offenbarung aufweist; und
  • 4 ein Flussdiagramm ist, das ein beispielhaftes Verfahren zur Ausführung eines Adaptionsereignisses gemäß den Grundsätzen der vorliegenden Offenbarung zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur. Zu Zwecken der Klarheit werden dieselben Bezugszeichen in den Zeichnungen zur Identifizierung ähnlicher Elemente verwendet. Die hier verwendete Formulierung ”zumindest eines aus A, B und C” ist so auszulegen, 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 ohne Änderung der Grundsätze der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden können.
  • Der hier verwendete Begriff ”Modul” kann eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC); eine elektronische Schaltung; eine kombinatorische Logikschaltung; ein Field Programmable Gate Array (FPGA); einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), der Code ausführt; andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination einiger oder aller der obigen; wie in einem System-on-Chip betreffen, Teil davon sein oder umfassen. Der Begriff ”Modul” kann einen Speicher (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) aufweisen, der durch den Prozessor ausgeführten Code speichert.
  • Der Begriff ”Code”, wie oben verwendet ist, kann Software, Firmware und/oder Mikrocode aufweisen und kann Programme, Routinen, Funktionen, Klassen und/oder Objekte betreffen. Der Begriff ”gemeinsam genutzt”, wie oben verwendet ist, bedeutet, dass einiger oder der gesamte Code von mehreren Modulen unter Verwendung eines einzelnen (gemeinsam genutzten) Prozessors ausgeführt werden kann. Zusätzlich kann einiger oder der gesamte Code von mehreren Modulen durch einen einzelnen (gemeinsam genutzten) Speicher gespeichert werden. Der Begriff ”Gruppe”, wie oben verwendet ist, bedeutet, dass einiger oder der gesamte Code von einem einzelnen Modul unter Verwendung einer Gruppe von Prozessoren ausgeführt werden kann. Zusätzlich kann einiger oder der gesamte Code von einem einzelnen Modul unter Verwendung einer Gruppe von Speichern gespeichert werden.
  • Die Vorrichtungen und Verfahren, die hier beschrieben sind, können durch ein oder mehrere Computerprogramme implementiert sein, die durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt werden. Die Computerprogramme umfassen prozessorausführbare Anweisungen, die an einem nicht flüchtigen konkreten computerlesbaren Medium gespeichert sind.
  • Die Computerprogramme können auch gespeicherte Daten aufweisen. Nicht beschränkende Beispiele des nicht flüchtigen konkreten computerlesbaren Mediums sind nichtflüchtige Speicher, Magnetspeicher und optische Speicher.
  • Ein Dosiersteuermodul steuert eine Injektion von Dosiermittel (beispielsweise Harnstoff) in ein Abgassystem stromaufwärts eines Katalysators für selektive katalytische Reduktion (SCR). Der SCR-Katalysator empfängt Abgasausgang von einer Maschine eines Fahrzeugs. Das Abgas umfasst Stickoxide (NOx). Ammoniak (NH3), der an den SCR-Katalysator über das Dosiermittel geliefert wird, reagiert mit NOx, wodurch die Menge an NOx, die von dem SCR-Katalysator ausgegeben wird, reduziert wird.
  • Das Dosiersteuermodul schätzt eine Menge an Ammoniak, die durch den SCR-Katalysator gespeichert ist (aktuelle Speicherung), und steuert eine Dosiermittelinjektion auf Grundlage der aktuellen Speicherung. Das Dosiersteuermodul sagt auf Grundlage der aktuellen Speicherung eine Menge an NOx vorher, die durch einen NOx-Sensor gemessen wird, der stromabwärts des SCR-Katalysators angeordnet ist (d. h. ein stromabwärtiger NOx-Sensor). Das Dosiersteuermodul leitet ein Adaptionsereignis ein, wenn die durch den stromabwärtigen NOx-Sensor gemessenen NOx größer als die vorhergesagten NOx sind. Wenn die gemessenen NOx sich von den vorhergesagten NOx unterscheiden, kann die Schätzung der aktuellen Speicherung größer oder kleiner als eine tatsächliche aktuelle Speicherung des SCR-Katalysators sein.
  • Das Dosiersteuermodul reichert den SCR-Katalysator von Ammoniak ab und bestimmt, ob die Schätzung der aktuellen Speicherung größer als oder kleiner als die tatsächliche aktuelle Speicherung während des Adaptionsereignisses war. Nach der Bestimmung, ob die Schätzung größer oder kleiner als die tatsächliche aktuelle Speicherung war, verzögert das Dosiersteuermodul selektiv ein Beenden des Adaptionsereignisses. Das Dosiersteuermodul verzögert selektiv ein Beenden des Adaptionsereignisses auf Grundlage eines Vergleichs der NOx, die durch den stromabwärtigen NOx-Sensor gemessen wird, mit NOx, die durch einen zweiten NOx-Sensor gemessen wird, der stromaufwärts des SCR-Katalysators (d. h. einen stromaufwärtigen NOx-Sensor) angeordnet ist, oder mit einem modellierten Wert des NOx stromaufwärts des SCR-Katalysators. Genauer verzögert das Dosiersteuermodul ein Beenden des Adaptionsereignisses, bis die durch den stromaufwärtigen NOx-Sensor gemessenen NOx mit den durch den stromabwärtigen NOx-Sensor gemessenen NOx konvergiert.
  • Das Dosiersteuermodul setzt die aktuelle Speicherung an dem Ende des Adaptionsereignisses auf gleich Null zurück. Die Verzögerung des Beendens des Adaptionsereignisses, bis die NOx-Messungen konvergieren, erlaubt, dass die Schätzung der aktuellen Speicherung auf Null zurückgesetzt werden kann, da die tatsächliche aktuelle Speicherung gleich Null ist, wenn die NOx-Messungen konvergieren, nachdem der SCR-Katalysator von Ammoniak abgereichert ist. Auf diese Art und Weise ist die aktuelle Speicherung genau (d. h. gleich der tatsächlichen aktuellen Speicherung), wenn das Dosiersteuermodul die Dosiermittelinjektion wieder aufnimmt, nachdem das Adaptionsereignis endet. Die Genauigkeit der aktuellen Speicherung kann die Genauigkeit der vorhergesagten NOx erhöhen, nachdem das Adaptionsereignis endet, und kann ermöglichen, dass das Dosiersteuermodul die Dosiermittelinjektion für so lang wie möglich steuert, bevor die Ausführung eines anderen Adaptionsereignisses ausgelöst wird.
  • Nun Bezug nehmend auf 1 ist ein Funktionsblockschaubild eines beispielhaften Maschinensystems 100 dargestellt. Eine Maschine 102 erzeugt Antriebsmoment für ein Fahrzeug. Während die Maschine 102 als eine Dieselmaschine gezeigt und diskutiert ist, kann die Maschine 102 ein anderer geeigneter Typ von Maschine sein, wie eine fremd gezündete Maschine oder ein anderer Typ von Kompressionsbrennkraftmaschine. Zusätzlich können ein oder mehrere Elektromotoren (oder Motor-Generatoren) Antriebsmoment erzeugen.
  • Luft wird in die Maschine 102 durch einen Ansaugkrümmer 104 gezogen. Die Luftströmung in die Maschine 102 kann unter Verwendung eines Drosselventils 106 variiert werden. Ein Drosselaktuatormodul 108 steuert eine Öffnung des Drosselventils 106. Ein oder mehrere Kraftstoffinjektoren, wie der Kraftstoffinjektor 110, mischen Kraftstoff mit der Luft, um ein Luft/Kraftstoff-Gemisch zu bilden. Das Luft/Kraftstoff-Gemisch wird in Zylindern der Maschine 102 verbrannt, wie Zylinder 114. Obwohl die Maschine 102 mit einem Zylinder gezeigt ist, kann die Maschine 102 mehr als einen Zylinder aufweisen.
  • Abgas wird von der Maschine 102 an ein Abgassystem 120 ausgestoßen. Das Abgas kann Partikelmaterial (PM) und Abgas enthalten. Das Abgas (Gas) umfasst Stickoxide (NOx), wie Stickstoffoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO2). Das Abgassystem 120 umfasst ein Behandlungssystem, das die jeweiligen Mengen von NOx und PM in dem Abgas reduziert.
  • Das Abgassystem 120 umfasst einen Oxidationskatalysator (OC) 122 und einen Katalysator 124 für selektive katalytische Reduktion (SCR). Das Abgassystem 120 kann auch einen Partikelfilter (nicht gezeigt) aufweisen. Das Abgas strömt von der Maschine 102 an den OC 122. Nur beispielhaft kann der OC 122 einen Dieseloxidationskatalysator (DOC) aufweisen. Das Abgas strömt von dem OC 122 an den SCR-Katalysator 124. Das Abgas kann von dem SCR-Katalysator 124 an den Partikelfilter strömen. Bei verschiedenen Implementierungen kann der Partikelfilter in einem gemeinsamen Gehäuse mit dem SCR-Katalysator 124 implementiert sein. Nur beispielhaft kann der Partikelfilter einen Dieselpartikelfilter (DPF) aufweisen.
  • Ein Dosiermittelinjektor 130 injiziert ein Dosiermittel in das Abgassystem 120 stromaufwärts des SCR-Katalysators 124. Nur beispielhaft kann der Dosiermittelinjektor 130 das Dosiermittel an einer Stelle zwischen dem OC 122 und dem SCR-Katalysator 124 injizieren. Das Dosiermittel kann Harnstoff (CO(NH2)2), Ammoniak (NH3) und/oder einen anderen geeigneten Typ von Dosiermittel aufweisen. Das Dosiermittel kann auch als ein Emissionsfluid (EF) oder ein Dieselemissionsfluid (DEF) bezeichnet werden. Bei Implementierungen, wenn das Dosiermittel Harnstoff aufweist, reagiert der Harnstoff mit dem Abgas, um Ammoniak zu erzeugen, und der Ammoniak wird an den SCR-Katalysator 124 geliefert. Das Dosiermittel kann mit Wasser (H2O) bei verschiedenen Implementierungen verdünnt werden. Bei Implementierungen, wenn das Dosiermittel mit Wasser verdünnt ist, verdampft Wärme (beispielsweise von dem Abgas) das Wasser, und Ammoniak wird an den SCR-Katalysator 124 geliefert. Eine beispielhafte chemische Gleichung, die die Erzeugung von Ammoniak aus einer beispielhaften Dosiermittellösung veranschaulicht, ist nachfolgend vorgesehen. HCNO + H2O → NH3 + CO2
  • Der SCR-Katalysator 124 speichert (d. h. absorbiert) Ammoniak, der durch das Dosiermittel geliefert wird. Nur beispielhaft kann der SCR-Katalysator 124 einen Vanadiumkatalysator, einen Zeolithkatalysator und/oder einen anderen geeigneten Typ von SCR-Katalysator aufweisen. Eine beispielhafte chemische Gleichung, die eine Ammoniakabsorption veranschaulicht, ist nachfolgend vorgesehen. NH3 + S → NH3(S)
  • Der SCR-Katalysator 124 katalysiert eine Reaktion zwischen gespeichertem Ammoniak und NOx, die den SCR-Katalysator passieren. Die Menge an Ammoniak, die durch den SCR-Katalysator 124 gespeichert ist, wird als aktuelle Speicherung bezeichnet. Die aktuelle Speicherung kann als eine Masse von Ammoniak (beispielsweise Gramm), eine Anzahl von Mol an Ammoniak oder als ein anderes geeignetes Maß der Menge an Ammoniak, die durch den SCR-Katalysator 124 gespeichert ist, ausgedrückt werden.
  • NOx und Ammoniak reagieren mit einer bekannten Rate, die als eine Reaktionsrate bezeichnet werden kann. Die Reaktionsrate kann durch die Gleichung beschrieben werden:
    Figure 00110001
    wobei RR die Reaktionsrate ist und X abhängig von der Menge an Stickstoffdioxid (NO2) in dem Abgas variiert. Nur beispielhaft kann X zwischen 1,0 und 1,333 variieren.
  • Ein Prozentsatz von NOx-Eingang zu dem SCR-Katalysator 124, der von dem Abgas über Reaktion mit Ammoniak entfernt wird, kann als NOx-Umwandlungswirkungsgrad bezeichnet werden. Der NOx-Umwandlungswirkungsgrad steht direkt mit der aktuellen Speicherung des SCR-Katalysators 124 in Verbindung. Nur beispielhaft steigt der NOx-Umwandlungswirkungsgrad, wenn die aktuelle Speicherung des SCR-Katalysators 124 zunimmt.
  • Die aktuelle Speicherung des SCR-Katalysators 124 ist jedoch auf eine maximale Menge an Ammoniak beschränkt. Diese maximale Menge an Ammoniak wird als die maximale Speicherkapazität des SCR-Katalysators 124 bezeichnet. Die Beibehaltung der aktuellen Speicherung des SCR-Katalysators 124 nahe der maximalen Speicherkapazität stellt sicher, dass eine maximale Menge an NOx von dem Abgas entfernt wird. Mit anderen Worten kann die Beibehaltung der aktuellen Speicherung nahe der maximalen Speicherkapazität sicherstellen, dass ein größtmöglicher NOx-Umwandlungswirkungsgrad erreicht wird.
  • Jedoch erhöht die Beibehaltung der aktuellen Speicherung bei oder nahe der maximalen Speicherkapazität auch die Möglichkeit, dass Ammoniak von dem Abgassystem 120 ausgetragen wird. Das Austragen von Ammoniak von dem Abgassystem 120 kann als Ammoniakschlupf bezeichnet werden. Die erhöhte Möglichkeit eines Ammoniakschlupfes kann auf die inverse Beziehung zwischen der maximalen Speicherkapazität und der Temperatur des SCR-Katalysators 124 zurückführbar sein. Genauer nimmt die maximale Speicherkapazität ab, wenn die SCR-Temperatur zunimmt, und die Abnahme der maximalen Speicherkapazität kann eine Desorption (d. h. Freisetzung) von Ammoniak von dem SCR-Katalysator 124 bewirken. Mit anderen Worten bewirkt eine Zunahme der SCR-Temperatur eine Abnahme der maximalen Speicherkapazität, und Ammoniak, der oberhalb dieser verringerten maximalen Speicherkapazität gespeichert ist, kann von dem SCR-Katalysator 124 desorbieren. Somit kann eine Zunahme der SCR-Temperatur einen Ammoniakschlupf bewirken. Eine beispielhafte chemische Gleichung, die eine Ammoniakdesorption veranschaulicht, ist nachfolgend vorgesehen. NH3(S) → NH3 + S
  • Der gesamte oder ein Anteil des Ammoniaks, der durch das Dosiermittel geliefert wird, kann vor oder nach Absorption durch den SCR-Katalysator 124 oxidieren. Beispielsweise kann Ammoniak mit Sauerstoff in dem Abgas reagieren, um Stickstoff (N2) und Wasser (H2O) zu erzeugen. Eine Ammoniakoxidation kann beispielsweise durch Wärme ausgelöst werden. Beispielhafte chemische Gleichungen, die eine Ammoniakoxidation veranschaulichen, sind nachfolgend vorgesehen. 4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O 2NH3 + 2O2 → N2O + 3H2O 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O
  • Die Reaktion von Ammoniak mit NOx erzeugt Stickstoff und Wasser. Andere Komponenten des Abgases, wie Sauerstoff (O2) können ebenfalls in der Ammoniak- und NOx-Reaktion betroffen sein. Die beispielhaften chemischen Gleichungen, die nachfolgend vorgesehen sind, veranschaulichen die Reaktion von Ammoniak und NOx. 4NH3 + 4NO + O2 → 4N2 + 6H2O 4NH3 + 2NO + 2NO2 → 4N2 + 6H2O 8NH3 + 6NO2 → 7N2 + 12H2O
  • Ein stromaufwärtiger NOx-Sensor 142 misst NOx in dem Abgas an einer Stelle stromaufwärts des OC 122. Nur beispielhaft kann der stromaufwärtige NOx-Sensor 142 einen Massendurchfluss von NOx (beispielsweise Gramm pro Sekunde), eine Konzentration von NOx (beispielsweise Teile pro Million) oder ein anderes geeignetes Maß der Menge an NOx messen. Der stromaufwärtige NOx-Sensor 142 erzeugt ein Eingangs-NOx-Signal 158 auf Grundlage der NOx in dem Abgas stromaufwärts des OC 122. Bei verschiedenen Implementierungen kann der stromaufwärtige NOx-Sensor 142 weggelassen werden, und die Eingangs-NOx können auf Grundlage eines oder mehrerer Maschinenbetriebsparameter modelliert werden. Ein erster Temperatursensor 144 misst eine Temperatur des Abgases stromaufwärts des OC 122. Der erste Temperatursensor 144 erzeugt ein erstes Temperatursignal 160 auf Grundlage der Temperatur des Abgases stromaufwärts des OC 122.
  • Ein Sauerstoffsensor 146 misst Sauerstoff (O2) in dem Abgas an einer Stelle zwischen dem OC 122 und dem SCR-Katalysator 124. Der Sauerstoffsensor 146 erzeugt ein Sauerstoffsignal 162 auf Grundlage des Sauerstoffs in dem Abgas zwischen dem OC 122 und dem SCR-Katalysator 124. Ein zweiter Temperatursensor 148 misst eine Temperatur des Abgases an einer Stelle zwischen dem OC 122 und dem SCR-Katalysator 124. Der zweite Temperatursensor 148 erzeugt ein zweites Temperatursignal 164 auf Grundlage der Temperatur des Abgases zwischen dem OC 122 und dem SCR-Katalysator 124. Nur beispielhaft können der Sauerstoffsensor 146 und der zweite Temperatursensor 148 zwischen einer Stelle, wo der Dosiermittelinjektor 130 das Dosiermittel injiziert, und dem SCR-Katalysator 124 angeordnet sein.
  • Ein stromabwärtiger NOx-Sensor 150 misst NOx in dem Abgas an einer Stelle stromabwärts des SCR-Katalysators 124. Nur beispielhaft kann der stromabwärtige NOx-Sensor 150 einen Massendurchfluss von NOx (beispielsweise Gramm pro Sekunde), eine Konzentration von NOx (beispielsweise Teile pro Million) oder ein anderes geeignetes Maß der Menge an NOx messen. Der stromabwärtige NOx-Sensor 150 erzeugt ein Ausgangs-NOx-Signal 166 auf Grundlage der NOx in dem Abgas stromabwärts des SCR-Katalysators 124. Der stromabwärtige NOx-Sensor 150 ist auch für Ammoniak querempfindlich, und daher kann das Ausgangs-NOx-Signal auch Ammoniak in dem Abgas stromabwärts des SCR-Katalysators 124 reflektieren. Ein dritter Temperatursensor 152 misst die Temperatur des Abgases stromabwärts des SCR-Katalysators 124. Der dritte Temperatursensor 152 erzeugt ein drittes Temperatursignal 168 auf Grundlage der Temperatur des Abgases stromabwärts des SCR-Katalysators 124.
  • In dem Maschinensystem 100 können ein oder mehrere andere Sensoren 156 implementiert sein. Nur beispielhaft können die anderen Sensoren 156 einen Luftmassendurchfluss-(MAF-)Sensor, einen Abgasdurchfluss-(EFR-)Sensor, einen Ansauglufttemperatur-(IAT-)Sensor, einen Kühlmitteltemperatursensor, einen Krümmerabsolutdruck-(MAP-)Sensor, eine Maschinendrehzahl-(RPM-)Sensor, einen Abgasdrucksensor und/oder andere geeignete Sensoren aufweisen.
  • Ein Maschinensteuermodul (ECM) 170 steuert den Drehmomentausgang der Maschine 102. Das ECM 170 kann ein Dosiersteuermodul 190 aufweisen, das die Injektion des Dosiermittels steuert. Nur beispielhaft kann das Dosiersteuermodul 190 den zeitlichen Verlauf und die Rate der Dosiermittelinjektion steuern. Das Dosiersteuermodul 190 steuert die Lieferung von Ammoniak an den SCR-Katalysator 124 und die aktuelle Speicherung des SCR-Katalysators 124 über Steuerung der Injektion von Dosiermittel.
  • Die Rate, mit der Dosiermittel injiziert wird, kann als eine Dosierrate (beispielsweise Gramm pro Sekunde) bezeichnet werden, und die Rate, mit der Ammoniak an den SCR-Katalysator 124 geliefert wird, kann als eine Ammoniaklieferrate (beispielsweise Gramm pro Sekunde) bezeichnet werden. Das Dosiersteuermodul 190 kann die Ziellieferrate zu der Lieferung von Ammoniak an den SCR-Katalysator 124 bestimmen, eine Zieldosierrate zur Erreichung der Ziellieferrate bestimmen und die Injektion von Dosiermittel mit der Zieldosierrate steuern.
  • Das Dosiersteuermodul 190 sagt die Menge an NOx vorher, die durch den stromabwärtigen NOx-Sensor 150 gemessen wird, und vergleicht die vorhergesagte Menge von NOx mit der Menge an NOx, die durch den stromabwärtigen NOx-Sensor 150 gemessen wird. Das Dosiersteuermodul 190 leitet selektiv eine Ausführung eines Adaptionsereignisses auf Grundlage des Vergleichs der vorhergesagten Menge an NOx mit der Menge an NOx, die durch den stromabwärtigen NOx-Sensor 150 gemessen wird, ein. Nur beispielhaft kann das Dosiersteuermodul 190 die Ausführung eines Adaptionsereignisses auslösen, wenn die durch den stromabwärtigen NOx-Sensor 150 gemessenen NOx größer als die vorhergesagte Menge an NOx sind. Wenn die gemessenen NOx größer als die vorhergesagte Menge an NOx sind, kann die aktuelle Speicherung, die durch das Dosiersteuermodul 190 geschätzt wird, größer als oder kleiner als die tatsächliche Menge an Ammoniak worden sein, die durch den SCR-Katalysator 124 gespeichert wird.
  • Ein Adaptionsereignis betrifft eine Deaktivierung (oder Verlangsamung) der Injektion von Dosiermittel zur Abreicherung des SCR-Katalysators 124 von Ammoniak. Nach einem Zeitpunkt, wenn der SCR-Katalysator 124 von Ammoniak abgereichert sein sollte (basierend auf der Schätzung der aktuellen Speicherung, wenn das Adaptionsereignis ausgelöst wurde), überwacht das Dosiersteuermodul 190 den NOx-Umwandlungswirkungsgrad und genauer, ob immer noch NOx mit Ammoniak reagieren.
  • Das Dosiersteuermodul 190 kann auf Grundlage dessen, ob NOx nach dem Zeitpunkt reagieren, wenn der SCR-Katalysator 124 von Ammoniak abgereichert sein soll, bestimmen, ob die tatsächliche aktuelle Speicherung des SCR-Katalysators 124 größer als die geschätzte aktuelle Speicherung (d. h. überlastet) oder kleiner als die geschätzte aktuelle Speicherung (beispielsweise unterlastet) war. Nur beispielhaft kann, falls NOx nach dem Zeitpunkt reagieren, wenn der SCR-Katalysator 124 von Ammoniak abgereichert sein soll, das Dosiersteuermodul 190 bestimmen, dass der SCR-Katalysator 124 überlastet ist.
  • Das Dosiersteuermodul 190 legt einen Dosierrateneinstellfaktor an die Zieldosierrate an. Mit anderen Worten stellt das Dosiersteuermodul 190 die Zieldosierrate auf Grundlage des Dosierrateneinstellfaktors ein. Das Dosiersteuermodul 190 kann den Dosierrateneinstellfaktor auf Grundlage eines Ergebnisses des Adaptionsereignisses selektiv erhöhen oder verringern. Beispielsweise erhöht und verringert das Dosiersteuermodul 190 den Dosierrateneinstellfaktor, wenn der SCR-Katalysator 124 unterlastet bzw. überlastet war. Auf diese Art und Weise kann das Dosiersteuermodul 190 die Ziellieferrate erhöhen oder verringern, um. ein zukünftiges Unterlasten oder Überlasten nach dem Adaptionsereignis zu verhindern.
  • Nun Bezug nehmend auf 2 ist ein Funktionsblockschaubild eines beispielhaften Dosiersteuersystems 200 dargestellt. Das Dosiersteuermodul 190 kann ein Dosierregulierungsmodul 202, ein Injektorsteuermodul 206, ein Prozentsatzsetzmodul 210, ein Modul 214 für aktuelle Speicherung, ein Umwandlungswirkungsgradmodul 218, ein Modul 222 für vorhergesagten NOx-Ausgang und ein Modul 226 für NO2-Eingang aufweisen. Das Dosiersteuermodul 190 kann auch ein Adaptionsauslösemodul 240, ein Adaptionsendmodul 244, ein Zeitgebermodul 248, ein Ansammlungsmodul 252, ein Zustandsbewertungsmodul 256, ein Faktoreinstellmodul 260 und ein Differenzbestimmungsmodul 270 aufweisen.
  • Das Dosierregulierungsmodul 202 bestimmt eine Zieldosierrate 272. Das Dosierregulierungsmodul 202 stellt die Zieldosierrate 272 auf Grundlage des Dosierrateneinstellfaktors vor Lieferung der Zieldosierrate 272 an das Injektorsteuermodul 206 ein. Nur beispielhaft kann der Dosierrateneinstellfaktor 273 ein Wert zwischen 2,0 und 0,0 inklusive sein. Das Dosierregulierungsmodul 202 kann die Zieldosierrate 272 durch Einstellen (beispielsweise Multiplizieren) der Zieldosierrate 272 durch den (mit dem) Dosierrateneinstellfaktor 273 vor Lieferung der Zieldosierrate 272 an das Injektorsteuermodul 206 einstellen.
  • Das Injektorsteuermodul 206 legt ein Signal 274 an den Dosiermittelinjektor 230 an, um die Zieldosierrate 272 zu erreichen. Das Signal 274, das an den Dosiermittelinjektor 130 angelegt wird, kann beispielsweise ein Impulsbreitenmodulations-(PWM-)Signal oder ein anderer geeigneter Typ von Signal sein. Das Injektorsteuermodul 206 kann das Einschaltverhältnis (beispielsweise Prozentsatz von EIN-Zeit während einer vorbestimmten Zeitdauer) des Signals 274 setzen, um die Zieldosierrate 272 zu erreichen und das PWM-Signal an den Dosiermittelinjektor 130 anzulegen.
  • Die Zieldosierrate 272 entspricht einer Injektionsrate des Dosiermittels zur Erreichung der Ziellieferrate von Ammoniak zu dem SCR-Katalysator 124. Die Ziellieferrate entspricht einer gewünschten Rate zur Lieferung von Ammoniak an den SCR-Katalysator 124. Bei Implementierungen, bei denen Ammoniak als das Dosiermittel injiziert wird, kann die Zieldosierrate 272 gleich oder etwa gleich der Ziellieferrate sein. Das Dosierregulierungsmodul 202 kann die Ziellieferrate 272 auf Grundlage einer aktuellen Zielspeicherung für den SCR-Katalysator 124, der aktuellen Speicherung 276 des SCR-Katalysators 124, die Eingangs-NOx 158 und/oder eines oder mehrerer anderer geeigneter Parameter bestimmen. Das Dosierregulierungsmodul 202 kann die Ziellieferrate beispielsweise bestimmen, um den NOx-Umwandlungswirkungsgrad zu maximieren, die Ausgangs-NOx 166 zu minimieren, den Ammoniakschlupf zu minimieren und/oder ein oder mehrere geeignete Ziele zu erreichen.
  • Das Dosierregulierungsmodul 202 kann die aktuelle Zielspeicherung auf Grundlage eines Prozentsatzes der maximalen Speicherkapazität des SCR-Katalysators 124 bestimmen. Die maximale Speicherkapazität kann auf Grundlage der SCR-Temperatur 278 bestimmt werden. Nur beispielhaft nimmt die maximale Speicherkapazität ab, wenn die SCR-Temperatur 278 zunimmt, und umgekehrt. Das Prozentsatzsetzmodul 210 kann den Prozentsatz auf Grundlage beispielsweise der Maschinendrehzahl 280, der Maschinenlast 282 und der SCR-Temperatur 278 bestimmen. Die SCR-Temperatur 278 kann auf Grundlage der ersten, zweiten und dritten Temperatur 160, 164 bzw. 168 bei verschiedenen Implementierungen geschätzt werden. Bei anderen Implementierungen kann die SCR-Temperatur 278 unter Verwendung eines SCR-Temperatursensors (nicht gezeigt) gemessen werden oder auf eine andere geeignete Art und Weise bestimmt werden. Die SCR-Temperatur 278 kann beispielsweise eine Durchschnittstemperatur des SCR-Katalysators 124 sein.
  • Das Modul 214 für aktuelle Speicherung schätzt die aktuelle Speicherung 276 des SCR-Katalysators 124. Nur beispielhaft kann das Modul 214 für aktuelle Speicherung die aktuelle Speicherung 276 des SCR-Katalysators 124 auf Grundlage der Ziellieferrate, der Eingangs-NOx 158, der Ausgangs-NOx 166 und/oder eines oder mehrerer anderer geeigneter Parameter schätzen. Genauer kann das Modul 214 für aktuelle Speicherung die aktuelle Speicherung 276 des SCR-Katalysators 124 auf Grundlage der Ziellieferrate, des NOx-Umwandlungswirkungsgrades 284 und/oder eines oder mehrerer anderer geeigneter Parameter schätzen.
  • Das Umwandlungswirkungsgradmodul 218 schätzt den NOx-Umwandlungswirkungsgrad 284. Nur beispielhaft kann das Umwandlungswirkungsgradmodul 218 den NOx-Umwandlungswirkungsgrad 284 auf Grundlage der aktuellen Speicherung 276 des SCR-Katalysators 124, der Ziellieferrate, der Eingangs-NOx 158, einer oder mehrerer der Temperaturen, des EFR 288 und/oder eines oder mehrerer anderer geeigneter Parameter schätzen. Der EFR 288 kann unter Verwendung eines EFR-Sensors (nicht gezeigt) gemessen oder beispielsweise auf Grundlage des MAF bestimmt werden.
  • Das Modul 222 für vorhergesagten NOx-Ausgang sagt die Ausgangs-NOx vorher, wie durch den stromabwärtigen NOx-Sensor 150 gemessen wird. Der vorhergesagte Wert der Ausgangs-NOx kann als vorhergesagte Ausgangs-NOx 286 bezeichnet werden. Nur beispielhaft kann das Modul 222 für vorhergesagten NOx-Ausgang die vorhergesagten Ausgangs-NOx 286 auf Grundlage der Eingangs-NOx 158, des NOx-Umwandlungswirkungsgrades 284, des EFR 288, der SCR-Temperatur 278, einer Menge an Stickstoffdioxid 290, die dem SCR-Katalysator 124 zugeführt wird, einer Menge an HC 292, die durch den Partikelfilter gespeichert wird, und/oder eines oder mehrerer anderer geeigneter Parameter bestimmen.
  • Das NO2-Eingangsmodul 226 schätzt die Menge an Stickstoffdioxid 290, die dem SCR-Katalysator 124 zugeführt wird. Das NO2-Eingangsmodul 226 kann die Menge an Stickstoffdioxid 290, die dem SCR-Katalysator 124 zugeführt wird, auf Grundlage der Eingangs-NOx 158 und eines geschätzten Verhältnisses der Eingangs-NOx 158, das Stickstoffdioxid ist, schätzen. Das geschätzte Verhältnis der Eingangs-NOx 158, das Stickstoffdioxid ist, kann auf Grundlage der Abgasbedingungen und der Eingangs-NOx 158 geschätzt werden. Die Abgasbedingungen umfassen beispielsweise einen Abgasdruck 294, eine oder mehrere der Temperaturen 160, 164 und 168, den EFR 288, das Äquivalenzverhältnis (EQR) des Luft/Kraftstoff-Gemisches, das an die Maschine 102 geliefert wird, und/oder einen oder mehrere andere geeignete Parameter.
  • Das Adaptionsauslösemodul 240 löst selektiv die Ausführung eines Adaptionsereignisses aus. Das Adaptionsauslösemodul 240 löst selektiv die Ausführung des Adaptionsereignisses auf Grundlage der Ausgangs-NOx 166 und der. vorhergesagten Ausgangs-NOx 286 aus. Nur beispielhaft löst das Adaptionsauslösemodul 240 die Ausführung des Adaptionsereignisses aus, wenn die Ausgangs-NOx 166 größer als die vorhergesagten Ausgangs-NOx 286 sind.
  • Nun Bezug nehmend auf 3 und mit fortgesetztem Bezug auf 2 ist ein beispielhaftes Schaubild 310 der angesammelten Eingangs-NOx 296 gegenüber der Zeit, ein beispielhaftes Schaubild 320 der aktuellen Speicherung 276 gegenüber der Zeit und ein beispielhaftes Schaubild 330 der Ausgangs-NOx 166 gegenüber der Zeit dargestellt. Die Ausführung eines Adaptionsereignisses wird bei etwa Zeitpunkt 340 in 3 ausgelöst.
  • Das Dosierregulierungsmodul 202 deaktiviert eine Dosiermittelinjektion, wenn die Ausführung des Adaptionsereignisses ausgelöst ist. Das Dosierregulierungsmodul 202 kann die Dosiermittelinjektion deaktivieren, bis das Adaptionsendmodul 244 ein Ende des Adaptionsereignisses auslöst. Anstelle der Deaktivierung einer Dosiermittelinjektion kann das Dosierregulierungsmodul 202 eine Dosiermittelinjektion bei verschiedenen Implementierungen verlangsamen. Die beispielhafte Kurve 344 verfolgt die aktuelle Speicherung 276 des SCR-Katalysators 124. Die aktuelle Speicherung 276 nimmt aufgrund der Deaktivierung (oder Verlangsamung) der Injektion des Dosiermittels ab, nach dem das Adaptionsereignis ausgelöst ist.
  • Das Zeitgebermodul 248 startet den Zeitgeber, wenn das Adaptionsauslösemodul 240 die Ausführung des Adaptionsereignisses auslöst. Das Zeitgebermodul 248 kann auch den Zeitgeber auf einen vorbestimmten Rücksetzwert zurückstellen, wie Null, wenn das Adaptionsauslösemodul 240 die Ausführung des Adaptionsereignisses auslöst. Der Zeitgeber verfolgt die Zeitperiode, die verstrichen ist, seit die Ausführung des Adaptionsereignisses ausgelöst wurde.
  • Die Ausführung des Adaptionsereignisses kann allgemein in N sequentiellen Phasen erreicht werden. N ist eine ganze Zahl, die größer als oder gleich 2 ist. M ist eine vorbestimmte Anzahl der N sequentiellen Phasen, während denen das Ammoniak von dem SCR-Katalysator 124 abgereichert wird, und M ist gleich N – 1. M ist eine ganze Zahl, die größer als oder gleich 1 ist. Nur beispielhaft kann M gleich 2 sein und N kann gleich 3 sein. Ein beispielhaftes Adaptionsereignis, bei dem N gleich 3 ist und M gleich 2 ist, ist in 3 veranschaulicht.
  • Das Auslösen der Ausführung des Adaptionsereignisses kann das Ansammlungsmodul 252 aktivieren. Das Ansammlungsmodul 252 überwacht die Eingangs-NOx 158, die durch den stromaufwärtigen NOx-Sensor 142 gemessen werden, und bestimmt die angesammelten Eingangs-NOx 296 auf Grundlage der Eingangs-NOx 158. Die angesammelten Eingangs-NOx 296 können auf eine Gesamtmenge an NOx (beispielsweise Gramm) bezogen sein, die dem SCR-Katalysator 124 zugeführt wurde, seit die angesammelten Eingangs-NOx zuletzt rückgesetzt wurden.
  • Das Ansammlungsmodul 252 kann die angesammelten Eingangs-NOx 296 zurücksetzen, wenn die Ausführung des Adaptionsereignisses durch das Adaptionsauslösemodul 240 ausgelöst ist. Das Ansammlungsmodul 252 kann die angesammelten Eingangs-NOx 296 auf einen vorbestimmten Rücksetzwert, wie Null, rücksetzen. Das Ansammlungsmodul 252 kann auch die angesammelten Eingangs-NOx 296 jedes Mal zurücksetzen, wenn eine der N Phasen des Adaptionsprozesses beendet ist. Die beispielhafte Kurve 348 verfolgt die angesammelten Eingangs-NOx 296. Wenn die Zeit vergeht, werden NOx dem SCR-Katalysator 124 zugeführt (und von der Maschine 102 ausgegeben), und daher nehmen die angesammelten Eingangs-NOx 296 zu.
  • Das Adaptionsendmodul 244 überwacht den angesammelten Eingangs-NOx 296. Das Adaptionsendmodul 244 kann das Ansammlungsmodul 252 anweisen, den angesammelten Eingangs-NOx jedes Mal rückzusetzen, wenn eine der N Phasen des Adaptionsereignisses beendet ist. Nur beispielhaft weist das Adaptionsendmodul 244 das Ansammlungsmodul 252 an, den angesammelten Eingangs-NOx 296 zu beispielhaften Zeitpunkten 352 und 356 von 3 rückzusetzen.
  • Das Adaptionsendmodul 244 kann eine Abreicherungsmenge 299 von NOx auf Grundlage der aktuellen Speicherung 276 des SCR-Katalysators 124 zu dem Zeitpunkt schätzen, wenn das Adaptionsereignis ausgelöst ist. Die Abreicherungsmenge 299 von NOx kann eine geschätzte Menge von NOx sein, um die aktuelle Speicherung 276 auf Null zu reduzieren und den SCR-Katalysator 124 von Ammoniak abzureichern. Das Adaptionsendmodul 244 kann eine Phasenbeendigungsmenge auf Grundlage von M und der Abreicherungsmenge 299 von NOx bestimmen. Nur beispielhaft kann das Adaptionsendmodul 244 die Phasenbeendigungsmenge auf Grundlage der Abreicherungsmenge 299 von NOx geteilt durch M bestimmen. Auf diese Art und Weise sollte der Ammoniak von dem SCR-Katalysator 124 abgereichert werden, nachdem die M-te der N Phasen des Adaptionsprozesses beendet ist. Das Adaptionsendmodul 244 kann das Ansammlungsmodul 252 anweisen, den angesammelten Eingangs-NOx 296 jedes Mal rückzusetzen, wenn der angesammelte Eingangs-NOx größer als die Phasenbeendigungsmenge ist. Nur beispielhaft kann der angesammelte Eingangs-NOx 296 größer als die Phasenbeendigungsmenge zu Zeitpunkten 352 und 356 in 3 sein.
  • Wenn die M-te der N Phasen des Adaptionsprozesses beendet ist (d. h. wenn der SCR-Katalysator 124 von Ammoniak abgereichert sein sollte), löst das Adaptionsendmodul 244 das Zustandsbewertungsmodul 256 aus. Nur beispielhaft wird die M-te der N Phasen bei etwa Zeitpunkt 356 in 3 beendet. Nach Auslösung bestimmt das Zustandsbewertungsmodul 256 einen Belastungszustand 298 des SCR-Katalysators 124 zu dem Zeitpunkt, wenn das Adaptionsereignis ausgelöst wurde. Der Belastungszustand 298 des SCR-Katalysators 124 kann überlastet, unterlastet oder unbestimmt sein.
  • Das Zustandsbewertungsmodul 256 kann den Belastungszustand 298 auf Grundlage dessen bestimmen, ob NOx, die dem SCR-Katalysator 124 zugeführt werden, während der N-ten der Phasen des Adaptionsereignisses mit Ammoniak reagiert. Das Zustandsbewertungsmodul 256 kann den Belastungszustand auf Basis 298 von beispielsweise dem NOx-Umwandlungswirkungsgrad 284, ob die Eingangs-NOx 158 größer als die Ausgangs-NOx 166 sind und/oder einem oder mehreren anderen geeigneten Parametern bestimmen.
  • Nur beispielhaft kann das Zustandsbewertungsmodul 256 bestimmen, dass der SCR-Katalysator 124 überlastet war, wenn NOx, die von dem SCR-Katalysator 124 zugeführt werden, mit Ammoniak während der N-ten der Phasen reagiert. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Zustandsbewertungsmodul 256 den NOx-Umwandlungswirkungsgrad 284 über die Periode zwischen dem Zeitpunkt, wenn die N-te der Phasen begann, und dem Zeitpunkt, wenn die angesammelten Eingangs-NOx 296 größer als die Phasenbeendigungsmenge für die N-ten der Phasen waren, überwachen. Wenn der NOx-Umwandlungswirkungsgrad 284 größer als ein vorbestimmter Umwandlungswirkungsgrad (beispielsweise 5%) über diese Periode ist, kann das Zustandsbewertungsmodul 256 bestimmen, dass der SCR-Katalysator 124 überlastet war. Nur beispielhaft kann die N-te der Phasen des Adaptionsereignisses die Periode zwischen dem Zeitpunkt 356 und dem beispielhaften Zeitpunkt 360 in 3 umfassen.
  • Das Zustandsbewertungsmodul 256 benachrichtigt das Faktoreinstellmodul 260 über den Belastungszustand 298. Das Faktoreinstellmodul 260 stellt selektiv den Dosierrateneinstellfaktor 273 auf Grundlage des Belastungszustands 298 ein. Nur beispielhaft kann das Faktoreinstellmodul 260 den Dosierrateneinstellfaktor 273 um eine vorbestimmte Menge oder einen vorbestimmten Prozentsatz erhöhen, wenn der SCR-Katalysator 124 unterbelastet war. Das Faktoreinstellmodul 260 kann den Dosierrateneinstellfaktor 273 um eine vorbestimmte Menge oder einen vorbestimmten Prozentsatz verringern, wenn der SCR-Katalysator 124 überlastet war.
  • Das Faktoreinstellmodul 260 liefert den Dosierrateneinstellfaktor 273 an das Dosierregulierungsmodul 202. Nachdem das Adaptionsendmodul 244 selektiv das Ende des Adaptionsereignisses auslöst, stellt das Dosierregulierungsmodul 202 die Zieldosierrate 272 auf Grundlage des Dosierrateneinstellfaktors 273 ein.
  • Wenn die angesammelten Eingangs-NOx 296 größer als die Phasenbeendigungsmenge für die N-te der Phasen werden, löst das Adaptionsendmodul 244 nicht unmittelbar das Ende des Adaptionsereignisses aus. Stattdessen überwacht das Adaptionsendmodul 244 die Eingangs-NOx 158 und die Ausgangs-NOx 166, nachdem die angesammelten Eingangs-NOx 296 größer als die Phasenbeendigungsmenge für die N-te der Phasen werden. Mit anderen Worten überwacht das Adaptionsendmodul 244 die Eingangs-NOx 158 und die Ausgangs-NOx 166, nachdem die N-te Phase des Adaptionsereignisses beendet ist.
  • Das Adaptionsendmodul 244 löst selektiv das Ende des Adaptionsereignisses auf Grundlage eines Vergleichs der Ausgangs-NOx 166 und der Eingangs-NOx 158 aus. Genauer löst das Adaptionsendmodul 244 das Ende des Adaptionsereignisses aus, wenn eine Differenz zwischen den Ausgangs-NOx 166 und den Eingangs-NOx 158 kleiner als eine vorbestimmte Differenz 297 ist. Mit anderen Worten löst das Adaptionsendmodul 244 das Ende des Adaptionsereignisses aus, wenn die Ausgangs-NOx und die Eingangs-NOx innerhalb eines vorbestimmten Bereichs voneinander liegen. Das Adaptionsendmodul 244 kann erfordern, dass die Differenz für eine vorbestimmte Periode vor Auslösung des Endes des Adaptionsereignisses kleiner als die vorbestimmte Differenz 297 ist.
  • Die vorbestimmte Differenz (oder der vorbestimmte Bereich) 297 ist variabel. Das Differenzbestimmungsmodul 270 kann die vorbestimmte Differenz auf Grundlage der SCR-Temperatur 278 und dem EFR 288 setzen. Das Differenzbestimmungsmodul 270 kann zusätzlich oder alternativ die vorbestimmte Differenz 297 auf Grundlage der Maschinendrehzahl 280, der Maschinenlast 282 und/oder eines oder mehrerer anderer geeigneter Parameter setzen.
  • Das Adaptionsendmodul 244 überwacht auch den Zeitgeber, nachdem das angesammelte Eingangs-NOx 296 größer als die Phasenbeendigungsmenge für die N-te der Phasen wird. Das Adaptionsendmodul 244 löst das Ende des Adaptionsereignisses aus, wenn der Zeitgeber größer als eine vorbestimmte maximale Periode ist. Auf diese Art und Weise löst, wenn die Ausgangs-NOx 166 und die Eingangs-NOx 158 innerhalb des vorbestimmten Bereiches zueinander für die vorbestimmte maximale Periode nicht ausreichend sind, das Adaptionsendmodul 244 dennoch das Ende des Adaptionsereignisses aus. Nur beispielhaft kann die vorbestimmte maximale Periode etwa 10 Minuten betragen.
  • Das Dosierregulierungsmodul 202 aktiviert eine Dosiermittelinjektion, wenn das Ende des Adaptionsereignisses ausgelöst ist. Das Dosierregulierungsmodul 202 bestimmt die Zieldosierrate 272, stellt die Zieldosierrate 272 auf Grundlage des (eingestellten) Dosierrateneinstellfaktors 273 ein und liefert die Zieldosierrate 272 an das Injektorsteuermodul 206. Das Modul 214 für aktuelle Speicherung setzt die aktuelle Speicherung 276 auf einen vorbestimmten Rücksetzwert, wie Null, zurück, wenn das Ende des Adaptionsereignisses ausgelöst wird. Da das Ende des Adaptionsereignisses nur ausgelöst wird, sobald bekannt ist, dass Ammoniak von dem SCR-Katalysator 124 abgereichert worden ist, stellt das Rücksetzen der aktuellen Speicherung 276 auf den vorbestimmten Rücksetzwert, wenn das Ende der Adaption ausgelöst ist, sicher, dass die aktuelle Speicherung 276 von einem genauen Startwert startet.
  • Nun Bezug nehmend auf 4 ist ein Flussdiagramm dargestellt, das ein beispielhaftes Verfahren 400 zur Ausführung eines Adaptionsereignisses zeigt. Die Steuerung beginnt bei 402, wobei die Steuerung die vorhergesagten Ausgangs-NOx 286 bestimmt. Die Steuerung bestimmt bei 406, ob die Ausgangs-NOx 166, die durch den stromabwärtigen NOx-Sensor 150 gemessen werden, größer als die vorhergesagten Ausgangs-NOx 286 sind. Wenn dies zutrifft, kann die Steuerung mit 410 fortfahren; wenn dies nicht zutrifft, kann die Steuerung zu 402 zurückkehren.
  • Bei 410 kann die Steuerung ein Adaptionsereignis auslösen, eine Dosiermittelinjektion deaktivieren und einen Zeitgeber starten. Die Steuerung bestimmt bei 414 die angesammelten Eingangs-NOx 296. Die Steuerung bestimmt bei 418, ob die erste der N-Phasen des Adaptionsereignisses vollständig ist. Wenn dies zutrifft, fährt die Steuerung mit 422 fort; wenn dies nicht zutrifft, kehrt die Steuerung zu 414 zurück. Die Steuerung kann bei 422 die angesammelten Eingangs-NOx 296 rücksetzen. Nur beispielhaft kann die Steuerung bestimmen, dass die erste der N-Phasen vollständig ist, wenn der angesammelte Eingangs-NOx 296 größer als die Phasenbeendigungsmenge ist. Bei Implementierungen, wenn N gleich 2 ist, kann die Phasenbeendigungsmenge gleich der Abreicherungsmenge 299 sein. Bei Implementierungen, bei denen N größer als oder gleich 3 ist, kann die Phasenbeendigungsmenge gleich der Abreicherungsmenge 299 geteilt durch M sein, wobei M gleich N – 1 ist.
  • Während die Steuerung mit zwei oder mehr Phasen (d. h. N = 2 und M = 1) gezeigt ist, kann die Steuerung eine größere Anzahl von Phasen aufweisen (d. h. N kann größer als oder gleich 2 sein). Bei 426 kann die Steuerung in ähnlicher Weise oder identisch zu 414–422 bei Implementierungen arbeiten, bei denen die Steuerung eine größere Anzahl von Phasen (d. h. wobei N größer als oder gleich 3 ist) während eines Adaptionsereignisses ausführt.
  • Bei 430 bestimmt die Steuerung den angesammelten Eingangs-NOx 296. Die Steuerung bestimmt bei 434, ob die N-te der Phasen des Adaptionsereignisses vollständig ist. Wenn dies zutrifft, fährt die Steuerung mit 438 fort; wenn dies nicht zutrifft, kann die Steuerung zu 430 zurückkehren. Die Steuerung kann die vorbestimmte Differenz (oder den vorbestimmten Bereich) 297 bei 438 bestimmen. Nur beispielhaft kann die Steuerung die vorbestimmte Differenz 297 auf Grundlage der SCR-Temperatur 278 und dem EFR 288 bestimmen. Alternativ dazu oder zusätzlich kann die Steuerung die vorbestimmte Differenz 297 auf Grundlage der Maschinendrehzahl 280, der Maschinenlast 282 und/oder eines oder mehrerer anderer geeigneter Parameter bestimmen.
  • Die Steuerung überwacht die Eingangs- und Ausgangs-NOx 158 und 166, wie durch den stromaufwärtigen und stromabwärtigen NOx-Sensor 142 bzw. 150 gemessen ist. Die Steuerung bestimmt bei 442, ob die Differenz zwischen den Eingangs- und Ausgangs-NOx 158 und 166 kleiner als die vorbestimmte Differenz 297 ist. Wenn dies nicht zutrifft, kann die Steuerung mit 446 fortfahren; wenn dies zutrifft, kann die Steuerung zu 450 wechseln. 450 wird nachfolgend weiter diskutiert.
  • Die Steuerung kann bei 446 bestimmen, ob der Zeitgeber größer als eine vorbestimmte Periode ist. Wenn dies zutrifft, kann die Steuerung zu 450 wechseln; wenn dies nicht zutrifft, kann die Steuerung zu 438 zurückkehren. Nur beispielhaft kann die vorbestimmte Periode etwa 10 Minuten betragen.
  • Zurück Bezug nehmend auf 450 (d. h. wenn die Differenz kleiner als die vorbestimmte Differenz 297 ist oder wenn der Zeitgeber größer als die vorbestimmte Periode ist), löst die Steuerung das Ende des Adaptionsereignisses aus. Die Steuerung setzt die aktuelle Speicherung 276 des SCR-Katalysators 124 bei 454 gleich Null, und die Steuerung stellt bei 458 den Dosierrateneinstellfaktor 273 ein. Die Steuerung kann den Dosierrateneinstellfaktor 273 durch Erhöhen oder Verringern des Dosierrateneinstellfaktors 273 um eine vorbestimmte Größe bei 458 einstellen, wenn der SCR-Katalysator 124 unterbelastet bzw. überbelastet war. Die Steuerung kann dann enden. Die Steuerung reaktiviert die Dosiermittelinjektion, nachdem das Ende des Adaptionsereignisses ausgelöst ist, und die Steuerung stellt die Zieldosierrate 272 auf Grundlage des Dosierrateneinstellfaktors 273 ein.

Claims (10)

  1. Dosiersteuersystem für ein Fahrzeug, umfassend: ein Modul für aktuelle Speicherung, das eine Menge an Ammoniak schätzt, die durch einen Katalysator für selektive katalytische Reduktion (SCR) gespeichert ist; ein Adaptionsauslösemodul, das ein Adaptionsereignis einleitet und damit eine Reduktion der Menge von Ammoniak, die durch den SCR-Katalysator gespeichert ist, auf Null zu einem Zeitpunkt auslöst, wenn eine erste Menge an Stickoxiden (NOx), die durch einen ersten NOx-Sensor gemessen ist, der stromabwärts des SCR-Katalysators angeordnet ist, größer als ein vorhergesagter Wert der ersten Menge von NOx ist; ein Zustandsbewertungsmodul, das nach einer geschätzten Zeitdauer, wenn der durch den SCR-Katalysator gespeicherte Ammoniak gleich Null sein sollte, bestimmt, ob die Schätzung zu dem Zeitpunkt, wenn das Adaptionsauslösemodul die Reduktion ausgelöst hat, größer als oder kleiner als eine tatsächliche Menge an Ammoniak war, die durch den SCR-Katalysator zu dem Zeitpunkt gespeichert war; und ein Adaptionsendmodul, das ein Ende des Adaptionsereignisses und damit eine Erhöhung der Menge an Ammoniak, die durch den SCR-Katalysator gespeichert ist, nach der Bestimmung auf Grundlage eines Vergleichs der ersten Menge von NOx mit einer zweiten Menge von NOx, die durch einen zweiten NOx-Sensor gemessen ist, der stromaufwärts des SCR-Katalysators angeordnet ist, verzögert.
  2. Dosiersteuersystem nach Anspruch 1, wobei das Adaptionsendmodul das Ende des Adaptionsereignisses auf Grundlage einer Differenz zwischen der ersten und zweiten Menge von NOx verzögert.
  3. Dosiersteuersystem nach Anspruch 1, wobei das Adaptionsendmodul das Ende des Adaptionsereignisses verzögert, bis eine Differenz zwischen der ersten und zweiten Menge von NOx kleiner als eine vorbestimmte Differenz ist.
  4. Dosiersteuersystem nach Anspruch 3, wobei das Adaptionsendmodul das Ende des Adaptionsereignisses verzögert, bis die Differenz kleiner als die vorbestimmte Differenz für eine vorbestimmte Periode ist.
  5. Dosiersteuersystem nach Anspruch 3, ferner mit einem Bestimmungsmodul, das die vorbestimmte Differenz auf Grundlage einer Temperatur des SCR-Katalysators und eines Abgasdurchflusses bestimmt.
  6. Dosiersteuersystem nach Anspruch 3, ferner mit einem Bestimmungsmodul, das die vorbestimmte Differenz auf Grundlage einer Maschinendrehzahl und einer Maschinenlast bestimmt.
  7. Dosiersteuersystem nach Anspruch 1, ferner mit einem Faktoreinstellmodul, das einen Dosierrateneinstellfaktor um eine vorbestimmte Größe auf Grundlage der Bestimmung erhöht oder verringert.
  8. Dosiersteuersystem nach Anspruch 1, ferner umfassend: einem Faktorsteuermodul, das einen Dosierrateneinstellfaktor erhöht, wenn die Schätzung kleiner als die tatsächliche Menge war; und ein Dosierregulierungsmodul, das eine Injektion von Dosiermittel aktiviert, nachdem das Adaptionsendmodul die Verzögerung stoppt, das eine Zieldosierrate auf Grundlage des Dosierrateneinstellfaktors erhöht und das die Injektion von Dosiermittel zum Erreichen der Zieldosierrate steuert.
  9. Dosiersteuersystem nach Anspruch 1, ferner mit: einem Faktorsteuermodul, das einen Dosierrateneinstellfaktor verringert, wenn die Schätzung größer als die tatsächliche Menge war; und ein Dosierregulierungsmodul, das eine Injektion von Dosiermittel aktiviert, nachdem das Adaptionsendmodul eine Verzögerung stoppt, das eine Zieldosierrate auf Grundlage des Dosierrateneinstellfaktors verringert und das die Injektion von Dosiermittel zur Erreichung der Zieldosierrate steuert.
  10. Dosiersteuersystem nach Anspruch 1, wobei das Modul für aktuelle Speicherung die Menge an Ammoniak, die durch den SCR-Katalysator gespeichert ist, gleich Null setzt, nachdem das Adaptionsendmodul die Verzögerung stoppt.
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8596042B2 (en) * 2008-08-28 2013-12-03 Delphi International Operations Luxembourg S.A.R.L. System and method for selective catalytic reduction control
EP2630348B1 (de) * 2010-10-21 2015-10-14 Volvo Lastvagnar AB Verfahren für den nachweis von harnstoffablagerungen in einer abgasleitung eines fahrzeuges, verfahren zur beseitigung von harnstoffablagerungen und an derartige verfahren adaptiertes fahrzeug
US8844267B2 (en) * 2011-03-17 2014-09-30 GM Global Technology Operations LLC Method and system for controlling a nitrogen oxide (NOx) conversion efficiency monitor
EP2784281A1 (de) * 2013-03-27 2014-10-01 Delphi International Operations Luxembourg S.à r.l. Verfahren zur Steuerung von Ammoniakpegeln in katalytischen Einheiten
DE102013006153A1 (de) 2013-04-10 2014-10-30 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben einer Abgasreinigungsanlage eines Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors
EP4124729A1 (de) * 2016-07-29 2023-02-01 Cummins, Inc. Verfahren und systeme zur entfernung von ablagerungen in einem nachbehandlungssystem
KR102227454B1 (ko) 2016-12-08 2021-03-15 스카니아 씨브이 악티에볼라그 암모니아 피복 정도 프로파일 제어 시스템 및 방법
US20180274418A1 (en) * 2017-03-23 2018-09-27 GM Global Technology Operations LLC Methods for monitoring and/or controlling the performance of selective catalytic reduction devices
CN107191251A (zh) * 2017-05-26 2017-09-22 凯龙高科技股份有限公司 一种满足国六排放的柴油机后处理系统
CN106988839A (zh) * 2017-05-26 2017-07-28 凯龙高科技股份有限公司 满足在用车NOx和PM排放控制的柴油机后处理系统
CN107939498B (zh) * 2017-10-26 2020-09-22 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
KR102394626B1 (ko) * 2017-11-30 2022-05-09 현대자동차주식회사 엔진의 이산화질소 배출량 예측 방법
US10690079B2 (en) 2017-12-12 2020-06-23 GM Global Technology Operations LLC Method for diagnosing and controlling ammonia oxidation in selective catalytic reduction devices
US10808590B2 (en) 2018-07-03 2020-10-20 Fca Us Llc Selective catalytic reduction adaptation for accuracy and minimized tailpipe impact
US11359531B2 (en) * 2019-07-26 2022-06-14 GM Global Technology Operations LLC Method for control of exhaust aftertreatment for diesel engine
CN114278420B (zh) * 2022-01-05 2022-11-04 湖南行必达网联科技有限公司 车辆scr系统预测性维护方法及预测性维护系统
EP4361412A1 (de) * 2022-10-27 2024-05-01 Volvo Truck Corporation Verfahren zum betrieb eines reduktionsmittelinjektors
CN117888983A (zh) * 2024-03-14 2024-04-16 潍柴动力股份有限公司 一种尿素喷射控制方法、装置、车辆及存储介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070033928A1 (en) * 2004-07-14 2007-02-15 Eaton Corporation Hybrid catalyst system for exhaust emissions reduction
US20080022658A1 (en) * 2006-07-25 2008-01-31 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and Apparatus for Monitoring a Urea Injection System in an Exhaust Aftertreatment System

Family Cites Families (56)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001303934A (ja) * 1998-06-23 2001-10-31 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
DE10023439A1 (de) * 2000-05-12 2001-11-22 Dmc2 Degussa Metals Catalysts Verfahren zur Entfernung von Stickoxiden und Rußpartikeln aus dem mageren Abgas eines Verbrennungsmotors und Abgasreinigungssystem hierfür
US6415602B1 (en) * 2000-10-16 2002-07-09 Engelhard Corporation Control system for mobile NOx SCR applications
DE10054877A1 (de) * 2000-11-06 2002-05-29 Omg Ag & Co Kg Abgasreinigungsanlage für die selektive katalytische Reduktion von Stickoxiden unter mageren Abgasbedingungen und Verfahren zur Abgasreinigung
US6698188B2 (en) * 2000-12-08 2004-03-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Emission control apparatus of internal combustion engine
US6679200B2 (en) * 2002-06-11 2004-01-20 Delphi Technologies, Inc. Direct in-cylinder reductant injection system and a method of implementing same
US20040093856A1 (en) * 2002-11-18 2004-05-20 Dingle Philip J. G. Apparatus and method for reductant dosing of an exhaust
US7067319B2 (en) * 2004-06-24 2006-06-27 Cummins, Inc. System for diagnosing reagent solution quality and emissions catalyst degradation
US7178328B2 (en) * 2004-12-20 2007-02-20 General Motors Corporation System for controlling the urea supply to SCR catalysts
US7418816B2 (en) * 2005-09-01 2008-09-02 Ford Global Technologies, Llc Exhaust gas aftertreatment systems
WO2007037730A1 (en) * 2005-09-29 2007-04-05 Volvo Lastvagnar Ab A diagnostic method for an exhaust aftertreatment system
US7628009B2 (en) * 2005-10-07 2009-12-08 Eaton Corporation Exhaust aftertreatment system with transmission control
US7063642B1 (en) * 2005-10-07 2006-06-20 Eaton Corporation Narrow speed range diesel-powered engine system w/ aftertreatment devices
DE102007009824A1 (de) 2006-03-03 2007-09-27 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn System und Verfahren zum Erfassen von Reduktionsmittelspeicherung
US7257941B1 (en) * 2006-03-14 2007-08-21 Eaton Corporation Model based diagnostics of an aftertreatment fuel dosing system
GB0614445D0 (en) * 2006-07-20 2006-08-30 Ricardo Uk Ltd Control of selective catalytic reduction
US7426825B2 (en) * 2006-07-25 2008-09-23 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and apparatus for urea injection in an exhaust aftertreatment system
US7469531B2 (en) * 2006-09-20 2008-12-30 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and apparatus to control injection of a reductant into an exhaust gas feedstream
JP5008366B2 (ja) * 2006-09-26 2012-08-22 Ｕｄトラックス株式会社 エンジンの排気浄化装置
US7810313B2 (en) * 2007-03-19 2010-10-12 Honeywell International Inc. Method and system for the simultaneous measurement of a plurality of properties associated with an exhaust gas mixture
US7707824B2 (en) * 2007-04-10 2010-05-04 Gm Global Technology Operations, Inc. Excess NH3 storage control for SCR catalysts
US7886527B2 (en) * 2007-04-10 2011-02-15 Gm Global Technology Operations, Inc. Reductant injection control strategy
JP4215808B2 (ja) * 2007-05-11 2009-01-28 ボッシュ株式会社 排気浄化装置の制御装置及び制御方法並びに内燃機関の排気浄化装置
US7799289B2 (en) * 2007-07-31 2010-09-21 Caterpillar Inc Exhaust treatment system with NO2 control
US8166751B2 (en) * 2007-07-31 2012-05-01 Caterpillar Inc. Particulate filter
US8069655B2 (en) * 2007-08-13 2011-12-06 Cummins Filtration Ip, Inc. Apparatus, system, and method for using a fraction of engine exhaust to deliver a dosant
US8713917B2 (en) * 2007-08-30 2014-05-06 GM Global Technology Operations LLC Method for reducing NH3 release from SCR catalysts during thermal transients
US20090133383A1 (en) * 2007-11-28 2009-05-28 Shost Mark A Selective NOx catalytic reduction system including an ammonia sensor
US8151558B2 (en) * 2008-01-31 2012-04-10 Caterpillar Inc. Exhaust system implementing SCR and EGR
US7832200B2 (en) * 2008-04-23 2010-11-16 Caterpillar Inc Exhaust system implementing feedforward and feedback control
US8141340B2 (en) * 2008-04-30 2012-03-27 Cummins Ip, Inc Apparatus, system, and method for determining the degradation of an SCR catalyst
US8201394B2 (en) * 2008-04-30 2012-06-19 Cummins Ip, Inc. Apparatus, system, and method for NOx signal correction in feedback controls of an SCR system
US8281572B2 (en) * 2008-04-30 2012-10-09 Cummins Ip, Inc. Apparatus, system, and method for reducing NOx emissions from an engine system
US8161730B2 (en) * 2008-04-30 2012-04-24 Cummins Ip, Inc. Apparatus, system, and method for reducing NOx emissions on an SCR catalyst
JP4726926B2 (ja) * 2008-05-22 2011-07-20 株式会社デンソー 内燃機関の排気浄化装置
CN201329254Y (zh) * 2008-05-28 2009-10-21 中国第一汽车集团公司 以排气中NOx为变量的车载SCR计量喷射系统
US8209964B2 (en) * 2008-05-29 2012-07-03 Caterpillar Inc. Exhaust control system having diagnostic capability
US20090293457A1 (en) * 2008-05-30 2009-12-03 Grichnik Anthony J System and method for controlling NOx reactant supply
US8061126B2 (en) 2008-07-30 2011-11-22 GM Global Technology Operations LLC Nitrogen oxide estimation downstream of a selective catalytic reduction catalyst
KR100974599B1 (ko) * 2008-08-07 2010-08-06 현대자동차주식회사 차량의 요소 분사량 제어장치 및 방법
DE102008041603A1 (de) * 2008-08-27 2010-03-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit SCR-Katalysator
DE102008049098A1 (de) * 2008-09-26 2009-06-25 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben einer Abgasreinigungsanlage mit einem SCR-Katalysator und einem vorgeschalteten oxidationskatalytisch wirksamen Abgasreinigungsbauteil
US20100101215A1 (en) * 2008-10-24 2010-04-29 Ming-Cheng Wu Exhaust gas treatment system and methods for operating the same
US20100101214A1 (en) * 2008-10-24 2010-04-29 Herman Andrew D Diagnostic methods for selective catalytic reduction (scr) exhaust treatment system
EP2181756B1 (de) * 2008-10-30 2014-12-17 Delphi International Operations Luxembourg S.à r.l. Verfahren zum Steuern eines SCR-Katalysators
KR101048125B1 (ko) * 2008-11-14 2011-07-08 현대자동차주식회사 차량의 요소 분사량 제어장치 및 방법
US8096110B2 (en) * 2008-11-19 2012-01-17 GM Global Technology Operations LLC Ammonia (NH3) storage control system and method at low nitrogen oxide (NOx) mass flow rates
US8225595B2 (en) * 2008-12-05 2012-07-24 Cummins Ip, Inc. Apparatus, system, and method for estimating an NOx conversion efficiency of a selective catalytic reduction catalyst
US8166749B2 (en) * 2009-02-12 2012-05-01 GM Global Technology Operations LLC Exhaust treatment diagnostic system and method
JP2011012563A (ja) * 2009-06-30 2011-01-20 Toyota Industries Corp 排気ガス浄化装置
US8151556B2 (en) * 2009-07-21 2012-04-10 Navistar Canada, Inc. Internal combustion engine exhaust after-treatment system and method
US20110072798A1 (en) * 2009-09-28 2011-03-31 Herman Andrew D NOx CONTROL REQUEST FOR NH3 STORAGE CONTROL
DE112011100185B4 (de) * 2010-01-01 2019-05-02 Cummins Intellectual Properties, Inc. Motoren- und Abgasnachbehandlungssteuerung
US8893475B2 (en) * 2010-03-11 2014-11-25 Cummins Inc. Control system for doser compensation in an SCR system
US8516800B2 (en) * 2010-12-22 2013-08-27 Caterpillar Inc. System and method for introducing a reductant agent
US9080488B2 (en) * 2011-03-24 2015-07-14 Ford Global Technologies, Llc Method for estimating slippage of a selective catalyst reduction system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070033928A1 (en) * 2004-07-14 2007-02-15 Eaton Corporation Hybrid catalyst system for exhaust emissions reduction
US20080022658A1 (en) * 2006-07-25 2008-01-31 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and Apparatus for Monitoring a Urea Injection System in an Exhaust Aftertreatment System

Also Published As

Publication number Publication date
CN102287253A (zh) 2011-12-21
US8429898B2 (en) 2013-04-30
CN102287253B (zh) 2014-07-16
US20110308233A1 (en) 2011-12-22
DE102011104231A1 (de) 2011-12-22

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