Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Harnstoffzusatzsteuereinheit, die ein Zusetzen eines Harnstoffs steuert, der NOx reduziert und herausreinigt, das von einem Verbrennungsmotor ausgestoßen wird, und eine Lerneinheit, die basierend auf dem aus dem Harnstoff erzeugten Ammoniak eine Maximalmenge in einem Katalysator, der eine Reduktion und Herausreinigung durchführt, adsorbierbaren Ammoniaks lernt.The present disclosure relates to a urea additive control unit which controls addition of urea which reduces and purifies NOx discharged from an internal combustion engine, and a learning unit based on the ammonia generated from the urea, a maximum amount in a catalyst that reduces and Performs cleaning, adsorbable ammonia learns.
Es ist gut bekannt, dass ein Harnstoff-SCR-System eines von Abgasreinigungssystemen eines Verbrennungsmotors ist. In dem Harnstoff-SCR-System ist ein selektiver NOx-Reduktionskatalysator bereitgestellt, der NOx in einem Abgas in einem Abgasdurchgang selektiv reduziert und herausreinigt. Ein Harnstoffzusatzventil, das einen Harnstoff, der als ein Reduktionsmittel verwendet wird, in den Abgasdurchgang zusetzt, ist an einer Position stromauf des selektiven NOx-Reduktionskatalysators, der ein SCR-Katalysator ist, angeordnet. An dem selektiven NOx-Reduktionskatalysator wird ein Reduktionsvorgang durchgeführt, so dass das NOx durch ein aus dem Harnstoff erzeugtes Ammoniak zu Stickstoff zersetzt wird.It is well known that a urea-SCR system is one of exhaust gas purification systems of an internal combustion engine. In the urea-SCR system, there is provided a selective NOx reduction catalyst which selectively reduces and purifies NOx in an exhaust gas in an exhaust passage. A urea additive valve, which adds a urea, which is used as a reducing agent, into the exhaust passage, is disposed at a position upstream of the selective NOx reduction catalyst, which is an SCR catalyst. At the selective NOx reduction catalyst, a reduction process is performed so that the NOx is decomposed to nitrogen by an ammonia generated from the urea.
Herkömmlicherweise, gemäß US 2011/0167805 A1 , wird in einem Nachbetriebssystem, das einen SCR-Katalysator und einen Partikelfilter (PF) umfasst, eine in den SCR-Katalysator eingespritzte Harnstoffmenge entsprechend einer von einem Motor ausgestoßenen Rußmenge angepasst.Conventionally, according to US 2011/0167805 A1 In a post-operating system comprising an SCR catalyst and a particulate filter (PF), an amount of urea injected into the SCR catalyst is adjusted according to an amount of soot expelled from an engine.
Allerdings ist ein selektiver katalytischer Reduktionsfilter (SCRF), der den SCR-Katalysator trägert, in einem Filter (DPF) angeordnet, der den Ruß in dem Abgas, der ein partikuläres Material (PM) ist, abfängt. In dem SCRF sammelt sich der Ruß oder eine Asche an einer Oberfläche des selektiven NOx-Reduktionskatalysators an. Die zuvor genannte Ansammlung stört eine Adsorption des Ammoniaks in dem SCRF und eine Maximalammoniakadsorptionsmenge wird verringert. Die Asche wird aus einem metallischen Element wie einem Calcium, das in einem Schmieröl des Verbrennungsmotors enthalten ist, oder einem Schwefel, der in einem Treibstoff enthalten ist, erzeugt. Die Achse enthält hauptsächlich ein metallisches Salz wie ein Calciumnitrat oder ein Magnesiumsulfat. Die Asche wird durch eine Verbrennung in dem Verbrennungsmotor erzeugt und ist in dem Abgas enthalten.However, a selective catalytic reduction filter (SCRF) supporting the SCR catalyst is disposed in a filter (DPF) which traps the soot in the exhaust gas, which is a particulate matter (PM). In the SCRF, the soot or ash accumulates on a surface of the selective NOx reduction catalyst. The aforementioned accumulation interferes with adsorption of the ammonia in the SCRF and a maximum ammonia adsorption amount is reduced. The ash is generated from a metallic element such as calcium contained in a lubricating oil of the internal combustion engine or a sulfur contained in a fuel. The axis mainly contains a metallic salt such as a calcium nitrate or a magnesium sulfate. The ash is generated by combustion in the internal combustion engine and is contained in the exhaust gas.
Der in dem SCRF angesammelte Ruß kann durch einen Regenerationsvorgang des DPF verbrannt und entfernt werden, aber die Asche kann nicht durch den Regenerationsvorgang des DPF entfernt werden. Es ist erforderlich ein Zusetzen des Harnstoffs aus dem Harnstoffzusatzventil mit einer angemessenen Quantität auszuführen, so dass eine Herausreinigungseffizienz des NOx in dem SCRF gesteigert wird und ein Ammoniakschlupf aus dem SCRF ausgestoßenen Ammoniaks verhindert wird. Da allerdings das Zusetzen des Harnstoffs ohne Berücksichtigung der Asche, die in dem SCRF angesammelt ist, durchgeführt wird, ist dies unzureichend zum Optimieren der Harnstoffmenge wie in den Abgasdurchgang zugesetzt wird.The soot accumulated in the SCRF may be burned and removed by a regeneration operation of the DPF, but the ash can not be removed by the regeneration operation of the DPF. It is necessary to perform addition of the urea from the urea additive valve with an appropriate quantity, so that purification efficiency of NOx in the SCRF is increased, and ammonia slip from ammonia discharged from the SCRF is prevented. However, since the clogging of the urea is performed without considering the ashes accumulated in the SCRF, this is insufficient for optimizing the amount of urea added to the exhaust passage.
Es ist nützlich die entsprechend einer in dem SCRF angesammelten Aschemenge veränderte Maximalammoniakadsorptionsmenge in Erfahrung zu bringen um das Zusetzen des Harnstoffs entsprechend der Maxialmammoniakadsorptionsmenge effizient durchzuführen. Da die Maximalammoniakadsorptionsmenge auch aufgrund des in dem SCRF angesammelten Rußes verändert wird, ist es erforderlich, eine Wirkung des Rußes zu entfernen, wenn die aufgrund einer Ansammlung der Asche veränderte Maximalammoniakadsorptionsmenge in Erfahrung gebracht wird.It is useful to know the changed maximum ammonia adsorption amount according to an amount of ash accumulated in the SCRF to efficiently carry out the addition of the urea according to the maximum ammonia adsorption amount. Since the maximum ammonia adsorption amount is also changed due to the soot accumulated in the SCRF, it is necessary to remove an effect of the soot when the maximum ammonia adsorption amount changed due to accumulation of the ash is learned.
Die vorliegende Offenbarung wird angesichts der zuvor genannten Aspekte vorgenommen und es ist ein Ziel der vorliegenden Offenbarung eine Harnstoffzusatzsteuereinheit die ein Zusetzen eines Harnstoffs durch Berücksichtigung einer in einem SCRF angesammelten Asche effizient durchführen kann und eine Lerneinheit bereitzustellen die eine entsprechend einer in dem SCRF angesammelten Aschenmenge veränderte Maximalammoniakadsorptionsmenge durch Unterdrücken einer Wirkung eines Rußes in Erfahrung bringen kann.The present disclosure is made in view of the foregoing aspects, and it is an object of the present disclosure to provide a urea additive control unit that can efficiently add a urea by taking into consideration ash accumulated in a SCRF and provide a learning unit that changed one according to an ash amount accumulated in the SCRF Can detect maximum ammonia adsorption amount by suppressing an effect of soot.
Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Harnstoffzusatzsteuereinheit an einem System angewendet, das ein Harnstoffzusatzventil, das einen Harnstoff in einen Abgasdurchgang eines Verbrennungsmotors zusetzt und einen Abgasreiniger umfasst, der in einer Position des Abgasdurchgangs stromab des Harnstoffzusatzventils angeordnet ist. Der Abgasreiniger umfasst einen Katalysator, der ein Ammoniak adsorbiert, das aus dem Harnstoff erzeugt wird, der durch das Harnstoffzusatzventil zugesetzt wird und der ein NOx in einem Abgas basierend auf dem Ammoniak reduziert und herausreinigt und einen Ruß in dem Abgas abfängt.According to a first aspect of the present disclosure, a urea additive control unit is applied to a system including a urea additive valve that adds a urea to an exhaust passage of an internal combustion engine and an exhaust gas purifier disposed in a position of the exhaust passage downstream of the urea supplement valve. The exhaust gas purifier includes a catalyst that adsorbs ammonia generated from the urea added by the urea additive valve, and that reduces and purifies a NOx in an exhaust gas based on the ammonia and traps a soot in the exhaust gas.
Die Harnstoffzusatzsteuereinheit umfasst ein Aschenmengenschätzmittel, ein Adsorptionsmengenschätzmittel und ein Steuermittel. Das Aschenmengenschätzmittel schätzt eine Menge einer Asche, die sich in dem Abgasreiniger angesammelt hat.The urea additive control unit includes an ash amount estimating means, an adsorption amount estimating means, and a control means. The ash amount estimating agent estimates an amount of ash accumulated in the exhaust gas purifier.
Das Adsorptionsmengenschätzmittel schätzt eine Maximalammoniakadsorptionsmenge, die eine Maximalmenge einer Menge an Ammoniak ist, die in dem Abgasreiniger adsorbiert ist, basierend auf einer Aschenmenge, was die Menge der Asche ist, die sich in dem Abgasreiniger angesammelt hat.The adsorption amount estimating means estimates a maximum ammonia adsorption amount that is a maximum amount of an amount of ammonia contained in the exhaust gas cleaner is adsorbed based on an amount of ash, which is the amount of ash that has accumulated in the exhaust gas cleaner.
Das Steuermittel steuert einen Zusatz des Harnstoffs durch Verwenden des Harnstoffzusatzventils basierend auf der Maximalammoniakadsorptionsmenge.The control means controls addition of the urea by using the urea supplement valve based on the maximum ammonia adsorption amount.
Nach der vorliegenden Offenbarung, da der Zusatz des Harnstoffs basierend auf der Maximalammoniakadsorptionsmenge gesteuert wird, die entsprechend der in dem Abgasreiniger angesammelten Aschemenge verändert wird, kann das Zusetzen des Harnstoffs durch Berücksichtigen der Asche, die sich in dem Abgasreiniger angesammelt hat, effizient durchgeführt werden.According to the present disclosure, since the addition of the urea is controlled based on the maximum ammonia adsorption amount that is changed according to the amount of the ash accumulated in the exhaust gas purifier, the addition of the urea can be performed efficiently by considering the ashes accumulated in the exhaust gas purifier.
Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Lerneinheit in einem System angewendet, das ein Harnstoffzusatzventil, das einen Harnstoff in einen Abgasdurchgang eines Verbrennungsmotors zusetzt und einen Abgasreiniger umfasst, der in einer Position des Abgasdurchgangs stromab des Harnstoffzusatzventils angeordnet ist. Der Abgasreiniger umfasst einen Katalysator der ein Ammoniak adsorbiert, das aus dem Harnstoff erzeugt wird, der durch das Harnstoffzusatzventil zugesetzt wird und ein NOx in einem Abgas basierend auf dem Ammoniak reduziert und herausreinigt und einen Ruß in dem Abgas abfängt.According to a second aspect of the present disclosure, a learning unit is applied in a system including a urea additive valve that adds a urea to an exhaust passage of an internal combustion engine and an exhaust gas purifier that is disposed in a position of the exhaust passage downstream of the urea supplement valve. The exhaust gas purifier includes a catalyst that adsorbs ammonia generated from the urea added by the urea additive valve and reduces and purifies a NOx in an exhaust gas based on the ammonia and traps a soot in the exhaust gas.
Die Lerneinheit umfasst ein Zusatzsteuermittel, ein Erfassungsmittel und ein Gesamtmengenberechnungsmittel. Das Zusatzsteuermittel steuert das Harnstoffzusatzventil, so dass es den Harnstoff zusetzt, so dass ein Ammoniakschlupf erzeugt wird, bei dem Ammoniak aus dem Abgasreiniger ausgestoßen wird, wenn die Bedingung erfüllt ist, dass ein Regenerationsvorgang bei dem der in dem Abgasreiniger angesammelte Ruß verbrannt und entfernt wird, abgeschlossen ist.The learning unit comprises an additional control means, a detection means and a total quantity calculation means. The additional control means controls the urea additive valve to add the urea so as to generate an ammonia slip in which ammonia is discharged from the exhaust gas purifier when the condition that a soot accumulated in the exhaust gas purifier is burned and removed is satisfied , is completed.
Das Erfassungsmittel erfasst den Ammoniakschlupf, wenn die Bedingung erfüllt ist, dass der Regenerationsvorgang abgeschlossen ist.The detecting means detects the ammonia slip when the condition that the regeneration process is completed is satisfied.
Das Gesamtmengenberechnungsmittel berechnet eine Gesamtmenge des Harnstoffs der durch das Harnstoffzusatzventil in einer Zeitspanne von einem Zeitpunkt zu dem das Zusetzen des Harnstoffes, das durch Verwenden des Harnstoffzusatzventils durchgeführt wird, beginnt bis zu einem Zeitpunkt bei dem das Erfassungsmittel den Ammoniakschlupf erfasst, zugesetzt wurde.The total amount calculating means calculates a total amount of urea added by the urea additive valve in a period from a time point when the addition of the urea, which is performed by using the urea supplement valve, until a time when the detection means detects the ammonia slip is added.
Nach der vorliegenden Offenbarung, da eine Erfassung des Zusetzens des Harnstoffs und des Ammoniakschlupfs beginnt, wenn die Bedingung erfüllt ist, dass der Regenerationsvorgang abgeschlossen ist und eine Gesamtmenge des durch das Harnstoffzusatzventil in einer Zeitspanne von einem Zeitpunkt zudem das Zusetzen des Harnstoffs beginnt bis zu einem Zeitpunkt zu dem der Ammoniakschlupf erfasst wird, zugesetzten Harnstoffs berechnet wird, kann die Gesamtmenge durch Berücksichtigen eines gegenwärtigen Werts der Maximalammoniakadsorptionsmenge erhalten werden. In anderen Worten kann die entsprechend der in dem Abgasreiniger angesammelten Aschenmenge veränderte Maximalammoniakadsorptionsmenge in Erfahrung gebracht oder erhalten werden.According to the present disclosure, since detection of the addition of the urea and the ammonia slip starts when the condition that the regeneration operation is completed and a total amount of the urea addition valve is started by the urea addition valve in a period from a time point to the addition of the urea to one At the time when the ammonia slip is detected, urea added is calculated, the total amount can be obtained by taking into consideration a current value of the maximum ammonia adsorption amount. In other words, the maximum amount of ammonia change in accordance with the amount of ash accumulated in the exhaust gas purifier can be learned or obtained.
Das zuvor erwähnte und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, die mit Bezug auf die begleitenden Figuren vorgenommen wird. In den Figuren ist:The foregoing and other objects, features and advantages of the present disclosure will become apparent from the following detailed description made with reference to the accompanying drawings. In the figures:
1 ein Diagramm, das einen Überblick eines Abgasreinigungssystems darstellt; 1 a diagram illustrating an overview of an exhaust gas purification system;
2 ist ein Flussdiagramm, das einen Harnstoffzusatzablauf darstellt, der durch eine ECU ausgeführt wird; 2 Fig. 10 is a flowchart illustrating a urea addition process executed by an ECU;
3 ist ein Graph, der einen Zusammenhang zwischen einer Ammoniakadsorptionsmenge, einer Ausführungszeitspanne eines DPF-Regenerationsvorgangs und der Zeit darstellt; 3 Fig. 12 is a graph showing a relationship between an ammonia adsorption amount, an execution period of a DPF regeneration process and time;
4 ist ein Flussdiagramm, das einen Lernablauf darstellt, der durch die ECU ausgeführt wird; und 4 Fig. 10 is a flowchart illustrating a learning process executed by the ECU; and
5 ist ein Flussdiagramm, das einen Ammoniakschlupferfassungsablauf in S12 von 4 darstellt. 5 FIG. 11 is a flowchart showing an ammonia slip detection process in S12 of FIG 4 represents.
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden nachfolgend mit Bezug auf die Figuren beschrieben. In den Ausführungsformen kann ein Teil der einem in einer vorangegangenen Ausführungsform beschriebenen Gegenstand entspricht das gleiche Referenzzeichen zugeordnet sein und eine sich wiederholende Erklärung für diesen Teil kann ausgelassen werden. Wenn nur ein Teil einer Ausgestaltung in einer Ausführungsform beschrieben wird kann eine andere vorangegangene Ausführungsform für die anderen Teile der Ausgestaltung herangezogen werden. Die Teile können kombiniert werden, sogar wenn es nicht ausdrücklich beschrieben ist, dass die Teile kombiniert werden können. Die Ausführungsformen können teilweise kombiniert werden, sogar wenn es nicht ausdrücklich beschrieben ist, dass die Ausführungsformen kombiniert werden können solange die Kombination unschädlich ist.Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. In the embodiments, a part of the object described in a preceding embodiment may be assigned the same reference character, and a repetitive explanation for that part may be omitted. When only a part of a configuration is described in one embodiment, another previous embodiment may be used for the other parts of the embodiment. The parts can be combined, even if not expressly described, that the parts can be combined. The embodiments may be partially combined, even though it is not expressly described, that the embodiments may be combined as long as the combination is harmless.
Nachfolgend wird mit Bezug auf die Figuren eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben. 1 ist ein Diagramm, das ein Abgasreinigungssystem 100 darstellt, das an einem Fahrzeug montiert ist. Das Abgasreinigungssystem 100 ist ein System, das eine schädliche Komponente in einem Abgas herausreinigt, das von einem Dieselmotor 50 ausgestoßen wird. In diesem Fall umfasst die schädliche Komponente NOx oder Ruß, und der Dieselmotor 50 ist ein Verbrennungsmotor und wird als ein Motor 50 bezeichnet. In dem Abgasreinigungssystem 100 ist der Motor 50 mit einem Abgasdurchgang 12 verbunden und das Abgas des Motors 50 wird durch den Abgasdurchgang 12 in einer Außenumgebung des Fahrzeugs ausgestoßen.Hereinafter, with reference to the figures, an embodiment of the present disclosure described. 1 is a diagram showing an emission control system 100 represents, which is mounted on a vehicle. The emission control system 100 is a system that cleans out a harmful component in an exhaust gas from a diesel engine 50 is ejected. In this case, the harmful component includes NOx or soot, and the diesel engine 50 is an internal combustion engine and is considered an engine 50 designated. In the exhaust gas purification system 100 is the engine 50 with an exhaust passage 12 connected and the exhaust of the engine 50 is through the exhaust passage 12 ejected in an outside environment of the vehicle.
Der Abgasdurchgang 12 ist mit einem Dieseloxidationskatalysator (DOC) 3 versehen, der HC oder CO das ein Teil der schädlichen Komponente in dem Abgas ist, oxidier und herausreinigt. Der DOC3 umfasst eine keramische Wabe oder ein metallisches Netz, das ein Durchstromtyp ist. Eine Katalysatorkomponente, die eine Oxidationsreaktion von HC und CO verbessert, wird durch die keramische Wabe oder das metallische Netz geträgert. Die Katalysatorkomponente kann Platin (Pt) oder Palladium (Pd) sein.The exhaust passage 12 is with a diesel oxidation catalyst (DOC) 3 which oxidizes and purifies HC or CO which is a part of the harmful component in the exhaust gas. The DOC3 comprises a ceramic honeycomb or a metallic mesh which is a flow-through type. A catalyst component which enhances an oxidation reaction of HC and CO is supported by the ceramic honeycomb or metallic mesh. The catalyst component may be platinum (Pt) or palladium (Pd).
Eine Aktivität des DOC 3 ist in hohem Maß von einer Temperatur des DOC 3 abhängig. Wenn die Temperatur des DOC 3 niedrig ist verbessert der DOC 3 die Oxidationsreaktion kaum. Daher ist der DOC 3 in einer Position stromauf eines selektiven katalytischen Reduktionsfilters (SCRF) 1 angeordnet, so dass der DOC 3 in einem frühen Stadium nachdem der Motor 50 startet aufgewärmt wird, so dass die Oxidationsreaktion von HC und CO verbessert wird. In diesem Fall ist der DOC 3 in einer Position näher an dem Motor 50 angeordnet als es der SCRF 1 ist. Der DOC 3 steigert auch die Temperatur des Abgases durch die Oxidationsreaktion und verbrennt und entfernt den Ruß, der sich in dem SCRF 1 angesammelt hat, durch das Abgas dessen Temperatur gesteigert ist. In diesem Fall ist der Ruß ein partikuläres Material (PM). Die Temperatur des Abgases wird durch eine Verbrennung eines Nicht-Verbrennungstreibstoffs (HC) oder eines Treibstoffs (HC) in dem DOC 3 gesteigert. In diesem Fall wird der Nicht-Verbrennungstreibstoff (HC) dem DOC 3 durch eine Nacheinspritzung zugeführt, die nach einer Haupteinspritzung durchgeführt wird, wobei die Haupteinspritzung ausgeführt wird, um eine Antriebskraft in dem Motor 50 zu erzielen und der Treibstoff (HC) dem DOC 3 von einem Abgastreibstoffinjektor (nicht dargestellt) zugeführt wird der in einer Position in dem Abgasdurchgang 12 stromauf des DOC 3 angeordnet ist.An activity of the DOC 3 is highly dependent on a temperature of the DOC 3 dependent. When the temperature of the DOC 3 low is the DOC improves 3 the oxidation reaction hardly. Therefore, the DOC 3 in a position upstream of a selective catalytic reduction filter (SCRF) 1 arranged so that the DOC 3 at an early stage after the engine 50 is warmed up, so that the oxidation reaction of HC and CO is improved. In this case, the DOC 3 in a position closer to the engine 50 arranged as the SCRF 1 is. The DOC 3 Also increases the temperature of the exhaust gas through the oxidation reaction and burns and removes the soot that accumulates in the SCRF 1 has accumulated, increased by the exhaust gas whose temperature. In this case, the carbon black is a particulate material (PM). The temperature of the exhaust gas is determined by combustion of a non-combustion fuel (HC) or a fuel (HC) in the DOC 3 increased. In this case, the non-combustion fuel (HC) becomes the DOC 3 supplied by a post-injection, which is performed after a main injection, wherein the main injection is carried out to a driving force in the engine 50 to achieve and the fuel (HC) the DOC 3 from an exhaust gas injector (not shown) is supplied at a position in the exhaust passage 12 upstream of the DOC 3 is arranged.
Der Abgasdurchgang 12 stromab des DOC 3 ist mit dem SCRF 1 versehen, der ein Abgasreiniger ist, der selektiv das NOx in dem Abgas reduziert und herausreinigt. Der SCRF 1 umfasst einen SCR-Katalysator der eine selektive Katalysatorreduktion des NOx verbessert. Der SCRF 1 umfasst auch eine Wirkung des Abfangens des Rußes in dem Abgas und die Wirkung ist eine DPF-Wirkung. Der SCRF 1 umfasst eine keramische Wabe eines Typs mit durchgehenden Wänden und der SCR-Katalysator wird durch die keramische Wabe geträgert. Das Abgas strömt durch die Unterteilungswende des SCRF 1 der eine Mehrzahl von Löchern aufweist und der Ruß in dem Abgas wird in dem SCRF 1 gesammelt.The exhaust passage 12 downstream of the DOC 3 is with the SCRF 1 which is an exhaust gas purifier that selectively reduces and purifies the NOx in the exhaust gas. The SCRF 1 includes an SCR catalyst that improves selective catalyst reduction of the NOx. The SCRF 1 also includes an effect of trapping the soot in the exhaust gas and the effect is a DPF effect. The SCRF 1 comprises a continuous wall type ceramic honeycomb and the SCR catalyst is supported by the ceramic honeycomb. The exhaust gas flows through the dividing turn of the SCRF 1 having a plurality of holes and the soot in the exhaust gas is in the SCRF 1 collected.
Der SCR-Katalysator adsorbiert das Ammoniak (NH3), das aus dem Harnstoff erzeugt wird, und verbessert die Reduktionsreaktionen in den Formeln (i) bis (iii) die Reduktionsreaktionen zwischen dem Ammoniak und dem NOx sind. Der SCR-Katalysator kann ein Basismetalloxid wie Vanadium, Molybdän oder Wolfram sein. Während einer Zeitspanne in der das Abgas durch den SCRF 1 strömt wird das NOx nach den Formeln (i) bis (iii) zu Wasser und Stickstoff zersetzt (herausgereinigt). 4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O (i) 6NO2 + 8NH3 → 7N2 + 3H2O (ii) NO + NO2 + 2NH3 → 2N2 + 3H2O (iii) The SCR catalyst adsorbs the ammonia (NH 3 ) generated from the urea and improves the reduction reactions in the formulas (i) to (iii) which are reduction reactions between the ammonia and the NO x. The SCR catalyst may be a base metal oxide such as vanadium, molybdenum or tungsten. During a period of time in which the exhaust gas through the SCRF 1 flows the NOx according to the formulas (i) to (iii) to water and nitrogen is decomposed (purified). 4NO + 4NH 3 + O 2 → 4N 2 + 6H 2 O (i) 6NO 2 + 8NH 3 → 7N 2 + 3H 2 O (ii) NO + NO 2 + 2NH 3 → 2N 2 + 3H 2 O (iii)
Der SCRF 1 weist eine Kapazität auf, die eine Maximalmenge in dem SCRF 1 adsorbierbaren Ammoniaks ist, und die Maximalmenge wird als eine Maximalammoniakadsorptionsmenge bezeichnet. Die Maximalammoniakadsorptionsmenge verändert sich je nach Temperatur des SCRF 1. In diesem Fall ist die Temperatur des SCRF 1 eine Temperatur des SCR-Katalysators. Nach der gegenwärtigen Ausführungsform wird die Temperatur des SCR-Katalysators als eine Katalysatortemperatur bezeichnet. In einem Bereich in dem die Katalysatortemperatur größer ist als oder gleich wie eine bestimmte Temperatur nimmt die Maximalammoniakadsorptionsmenge entsprechend einer Zunahme der Katalysatortemperatur ab. Die Maximalammoniakadsorptionsmenge wird im Wesentlichen Null bei der Temperatur, bei der ein Regenerationsvorgang durchgeführt wird um den in dem SCRF 1 angesammelten Ruß zu verbrennen und zu entfernen und fast das gesamte in dem SCRF 1 adsorbierte Ammoniak löst sich von dem SCRF 1.The SCRF 1 has a capacity that is a maximum amount in the SCRF 1 adsorbable ammonia, and the maximum amount is referred to as a maximum ammonia adsorption amount. The maximum ammonia adsorption amount varies with the temperature of the SCRF 1 , In this case, the temperature of the SCRF 1 a temperature of the SCR catalyst. In the present embodiment, the temperature of the SCR catalyst is referred to as a catalyst temperature. In a region where the catalyst temperature is greater than or equal to a certain temperature, the maximum ammonia adsorption amount decreases in accordance with an increase in the catalyst temperature. The maximum ammonia adsorption amount becomes substantially zero at the temperature at which a regeneration operation is performed on that in the SCRF 1 to burn and remove accumulated soot and almost all of it in the SCRF 1 adsorbed ammonia dissolves from the SCRF 1 ,
Wenn der Ruß, die HC oder eine Asche an einer Oberfläche des SCR-Katalysators angesammelt ist, nimmt die Maximalammoniakadsorptionsmenge ab, da der Ruß, die HC und die Asche das Ammoniak daran hindern, in dem SCR-Katalysator adsorbiert zu werden. In diesem Fall wird die Maximalammoniakadsorptionsmenge kleiner, wenn eine an der Oberfläche des SCR-Katalysators angesammelte Menge des Rußes, der HC oder der Asche größer wird.When the soot, HC or ash is accumulated on a surface of the SCR catalyst, the maximum ammonia adsorption amount decreases because the soot, HC and ash prevent the ammonia from being adsorbed in the SCR catalyst. In this case, the maximum ammonia adsorption amount becomes smaller as an amount of the soot, HC or ash accumulated on the surface of the SCR catalyst becomes larger.
Wenn eine Menge dem SCRF 1 zugeführten Ammoniaks die Maximalammoniakadsorptionsmenge übersteigt wird ein Ammoniakschlupf hervorgerufen was ein Phänomen ist bei dem das Ammoniak in einer Menge, die die Maximalammoniakadsorptionsmenge übersteigt, von dem SCRF 1 ausgestoßen wird. Daher kann ein Oxidationskatalysator der das von dem SCRF 1 durch den Ammoniakschlupf ausgestoßene Ammoniak herausreinigt in einer Position in dem Abgasdurchgang 12 stromab des SCRF 1 angeordnet sein. Der Oxidationskatalysator weist eine Oxidationswirkung auf und zersetzt das Ammoniak zu Wasser und Stickstoff. Nach der gegenwärtigen Ausführungsform ist die Menge dem SCRF 1 zugeführten Ammoniaks eine Ammoniakzufuhrmenge. If a lot the SCRF 1 ammonia slip is caused, which is a phenomenon in which the ammonia in an amount exceeding the maximum ammonia adsorption amount of the SCRF 1 is ejected. Therefore, an oxidation catalyst may be that of the SCRF 1 ammonia ejected by the ammonia slip purifies in a position in the exhaust passage 12 downstream of the SCRF 1 be arranged. The oxidation catalyst has an oxidation effect and decomposes the ammonia to water and nitrogen. According to the current embodiment, the amount is the SCRF 1 supplied ammonia an ammonia supply amount.
Das Abgasreinigungssystem 100 umfasst ein Harnstoffzufuhrsystem das ein Harnstoffwasser zu einer Position des Abgasdurchgangs 12 stromauf des SCRF 1 zuführt, so dass dem SCRF 1 das Harnstoffwasser zugeführt wird. Nach der gegenwärtigen Ausführungsform kann das Harnstoffwasser einen Harnstoff umfassen. Insbesondere ist ein Harnstoffzusatzventil 2, das das Harnstoffwasser dem Abgasdurchgang 12 zusetzt (zuführt) in einer Position des Abgasdurchgangs 12 stromauf des SCRF 1 angeordnet. Das Harnstoffzusatzventil 2 umfasst eine Ausgestaltung, die gleich ist wie ein Treibstoffinjektor der einen Treibstoff in einen Zylinder des Motors 50 einspritzt. Insbesondere umfasst das Harnstoffzusatzventil 2 einen Antriebsbereich, der eine elektromagnetische Spule ist, und einen Ventilkörper, der einen Harnstoffwasserdurchgang, durch den das Harnstoffwasser strömt, und eine Nadel umfasst, die eine Spitzeneinspritzöffnung öffnet oder schließt. Die Nadel ist ein verschiebbarer Anteil und das Harnstoffzusatzventil 2 ist ein elektromagnetisches Ein-Aus-Ventil. Das Harnstoffzusatzventil 2 öffnet oder schließt gemäß eines Betriebssignals das von einer ECU 11 übertragen wird. Wenn das elektromagnetische Ventil basierend auf dem Steuersignal mit Strom versorgt wird, bewegt sich die Nadel in eine Ventilöffnungsrichtung und das Harnstoffwasser wird von der Spitzeneinspritzöffnung einer Bewegung der Nadel entsprechend eingespritzt (zugesetzt).The emission control system 100 For example, a urea supply system includes a urea water to a position of the exhaust passage 12 upstream of the SCRF 1 feeds, giving the SCRF 1 the urea water is supplied. According to the present embodiment, the urea water may include a urea. In particular, a urea additive valve 2 that the urea water is the exhaust passage 12 adds (feeds) in a position of the exhaust passage 12 upstream of the SCRF 1 arranged. The urea additive valve 2 includes an embodiment that is the same as a fuel injector of a fuel in a cylinder of the engine 50 injects. In particular, the urea additive valve comprises 2 a driving region that is an electromagnetic coil; and a valve body that includes a urea water passage through which the urea water flows and a needle that opens or closes a tip injection port. The needle is a displaceable part and the urea additive valve 2 is an electromagnetic on-off valve. The urea additive valve 2 opens or closes according to an operating signal from an ECU 11 is transmitted. When the electromagnetic valve is energized based on the control signal, the needle moves in a valve opening direction and the urea water is injected from the tip injection port corresponding to movement of the needle (added).
Ein Harnstoffwassertank 8 führt das Harnstoffwasser sequentiell dem Zusatzventil 2 zu. Der Harnstoffwassertank 8 ist ein abgedichtetes Gefäß mit einer Zuführkappe. Der Harnstoffwassertank 8 speichert das Harnstoffwasser mit einer Konzentration die vorbestimmt ist. Nach der gegenwärtigen Ausführungsform wird die Konzentration des Harnstoffwassers als eine Harnstoffwasserkonzentration bezeichnet. Der Harnstoffwassertank 8 ist mit dem Harnstoffzusatzventil 2 durch eine Leitung 13 verbunden. Die Leitung 13 bildet einen Harnstoffwasserdurchgang. Die Leitung 13 umfasst eine Aufnahmeöffnung, die das Harnstoffwasser ansaugt, die sich an einem Spitzenende der Leitung 13 befindet, das am Harnstoffwassertank 8 anliegt. Wenn das Harnstoffwasser in dem Harnstoffwassertank 8 gespeichert ist, ist die Aufnahmeöffnung in das Harnstoffwasser eingetaucht.A urea water tank 8th The urea water leads sequentially to the additional valve 2 to. The urea water tank 8th is a sealed vessel with a supply cap. The urea water tank 8th stores the urea water with a concentration that is predetermined. According to the present embodiment, the concentration of urea water is referred to as a urea water concentration. The urea water tank 8th is with the urea additive valve 2 through a pipe 13 connected. The administration 13 forms a urea water passage. The administration 13 includes a receiving opening which sucks the urea water, which at a tip end of the conduit 13 located on the urea water tank 8th is applied. When the urea water in the urea water tank 8th is stored, the receiving opening is immersed in the urea water.
Die Leitung 13 ist mit einer Pumpe 7 an einer Mittelposition der Leitung 13 versehen. Die Pumpe 7 ist eine elektrische Pumpe eines In-Line-Typs, die so betrieben wird, dass sie gemäß des Betriebssignals, das von der ECU 11 übertragen wird, rotiert. Die Pumpe 7 kann in einer positiven Rotationsrichtung oder einer negativen Rotationsrichtung rotieren. Nach der gegenwärtigen Ausführungsform kann die Pumpe 7 ein Drei-Phasen-Wechselstrommotor sein. Wenn die Pumpe 7 in der positiven Rotationsrichtung rotiert wird das Harnstoffwasser von dem Harnstoffwassertank 8 durch die Leitung 13 zu dem Harnstoffzusatzventil 2 gesaugt und von dem Harnstoffzusatzventil 2 ausgestoßen. Wenn die Pumpe 7 in der negativen Rotationsrichtung rotiert wird das in das Harnstoffzusatzventil und die Leitung 13 gefüllte Harnstoffwasser zu dem Harnstoffwassertank 8 zurückgeführt (gesammelt). Wie in 1 dargestellt, ist die Pumpe 7 in einer Position angeordnet die in das Harnstoffwasser in dem Harnstoffwassertank 8 eingetaucht ist. Allerdings kann nach der gegenwärtigen Ausführungsform die Pumpe 7 in einer Position außerhalb des Harnstoffwassertanks 8 angeordnet sein.The administration 13 is with a pump 7 at a middle position of the pipe 13 Mistake. The pump 7 is an electric pump of an in-line type which is operated to operate according to the operating signal supplied by the ECU 11 is transmitted, rotates. The pump 7 can rotate in a positive rotation direction or a negative rotation direction. According to the current embodiment, the pump 7 be a three-phase AC motor. When the pump 7 In the positive direction of rotation, the urea water is rotated by the urea water tank 8th through the pipe 13 to the urea additive valve 2 sucked and from the urea additive valve 2 pushed out. When the pump 7 in the negative rotation direction, this is rotated into the urea additive valve and the line 13 filled urea water to the urea water tank 8th returned (collected). As in 1 shown is the pump 7 placed in a position in the urea water in the urea water tank 8th is immersed. However, according to the present embodiment, the pump 7 in a position outside of the urea water tank 8th be arranged.
Die Leitung 13 ist mit einem Harnstoffwasserfilter 4 in einer Mittelposition der Leitung 13 versehen. Der Harnstoffwasserfilter 4 umfasst mehrere Öffnungen und filtert das Harnstoffwasser. Der Harnstoffwasserfilter 4 entfernt ein Fremdmaterial in dem Harnstoffwasser, so dass er verhindert, dass das Fremdmaterial in das Harnstoffzusatzventil 2 und den Harnstoffwassertank 8 gelangt.The administration 13 is with a urea water filter 4 in a middle position of the pipe 13 Mistake. The urea water filter 4 includes several openings and filters the urea water. The urea water filter 4 removes a foreign matter in the urea water so that it prevents the foreign matter from entering the urea additive valve 2 and the urea water tank 8th arrives.
Ein Harnstoffwasserdruckregulator 6, der einen Harnstoffwasserzusatzdruck so anpasst, dass er ein vorbestimmter Druck wird, ist in einer Position stromab der Pumpe 7 angeordnet. In anderen Worten, ist der Harnstoffwasserdruckregulator 6 in einer Position angeordnet, die dem Harnstoffzusatzventil 2 näher ist als die Pumpe 7 es ist. Das Harnstoffwasser das überschüssig ist, wird der Druckregulation des Harnstoffwasserdruckregulators 6 entsprechend zu dem Harnstoffwassertank 8 zurückgeführt. Ein Harnstoffwasserdrucksensor 5 der einen Druck des Harnstoffwassers erfasst, ist an einem Mittelbereich der Leitung 13 angeordnet. Nach der gegenwärtigen Ausführungsform wird der Druck des Harnstoffwassers als ein Harnstoffwasserdruck bezeichnet. Nach der gegenwärtigen Ausführungsform kann der Harnstoffwasserzusatzdruck dadurch angepasst werden, dass ein Betrieb der Pumpe 7 basierend auf einem Erfassungswert des Harnstoffwasserdrucksensors 5 durch Verwenden der ECU 11 anstelle eines mechanischen Steuerns des Harnstoffwasserzusatzdrucks durch Verwenden des Harnstoffwasserdruckregulators 6 gesteuert wird.A urea water pressure regulator 6 that adjusts a urea water additive pressure to become a predetermined pressure is in a position downstream of the pump 7 arranged. In other words, the urea water pressure regulator 6 arranged in a position corresponding to the urea additive valve 2 closer than the pump 7 it is. The excess urea water becomes the pressure regulation of the urea water pressure regulator 6 corresponding to the urea water tank 8th recycled. A urea water pressure sensor 5 which detects a pressure of urea water is at a central portion of the pipe 13 arranged. According to the current embodiment, the pressure of urea water is referred to as urea water pressure. According to the present embodiment, the urea water additive pressure may be adjusted by operating the pump 7 based on a detection value of the urea water pressure sensor 5 by using the ECU 11 instead of mechanically controlling the urea water additive pressure by using the urea water pressure regulator 6 is controlled.
Ein NOx-Sensor 9, der eine Konzentration des NOx in dem Abgas, das in den SCRF 1 strömt, erfasst, ist in einer Position des Abgasdurchgangs 12 stromauf des SCRF 1 angeordnet. Wie in 1 dargestellt ist, ist der NOx-Sensor 9 in einer Position zwischen dem DOC 3 und dem Harnstoffzusatzventil 2 angeordnet. Ein NOx-Sensor 10, der eine Konzentration des NOx in dem Abgas erfasst, das aus dem SCRF 1 strömt, ist in einer Position des Abgasdurchgangs 12 stromab des SCRF 1 angeordnet. Nach der gegenwärtigen Ausführungsform wird die NOx-Konzentration als eine NOx-Konzentration bezeichnet.A NOx sensor 9 , which has a concentration of NOx in the exhaust gas that enters the SCRF 1 flows, is detected, is in a position of the exhaust passage 12 upstream of the SCRF 1 arranged. As in 1 is shown, the NOx sensor 9 in a position between the DOC 3 and the urea additive valve 2 arranged. A NOx sensor 10 , which detects a concentration of NOx in the exhaust gas, which is from the SCRF 1 flows, is in a position of the exhaust passage 12 downstream of the SCRF 1 arranged. According to the present embodiment, the NOx concentration is referred to as a NOx concentration.
Die NOx-Sensoren 9 und 10 erzeugen Ausgabesignale mit einer Größe die zu der NOx-Konzentration und einer Ammoniakkonzentration proportional ist. Die NOx-Sensoren 9 und 10 sind Grenzstrom-NOx-Sensoren die zusätzlich zu dem NOx in dem Abgas das Ammoniak (NH3) in dem Abgas erfassen können. Die NOx-Sensoren 9 und 10 zersetzen das NOx (z. B. NO) in dem Abgas zu N2 und O2 und erzeugen Spannungsausgaben die zur Menge eines Sauerstoffions entsprechend einer Bewegung des Sauerstoffions zwischen Elektroden basierend auf dem O2 proportional sind. Die NOx-Sensoren 9 und 10 zersetzen das NH3 in dem Abgas zu NO und H2O, zersetzen ferner das NO zu N2 und O2 und Erzeugen die Spannungsausgaben gleich wie zuvor beschrieben. Die NOx-Sensoren 9 und 10 können die Ausgabesignale erzeugen die zu einer Gesamtkonzentration proportional sind die eine Summe der NOx-Konzentration und der Ammoniakkonzentration ist, aber sie können nicht die Ausgabesignale durch Wählen einer von der NOx-Konzentration und der Ammoniakkonzentration erzeugen.The NOx sensors 9 and 10 produce output signals of a magnitude proportional to the NOx concentration and ammonia concentration. The NOx sensors 9 and 10 are limit current NOx sensors that can detect the ammonia (NH 3 ) in the exhaust gas in addition to the NOx in the exhaust gas. The NOx sensors 9 and 10 decomposes the NOx (eg, NO) in the exhaust gas to N 2 and O 2, and generates voltage outputs that are proportional to the amount of oxygen ion corresponding to a movement of the oxygen ion between electrodes based on the O 2 . The NOx sensors 9 and 10 decompose the NH 3 in the exhaust gas to NO and H 2 O, further decompose the NO to N 2 and O 2 and generate the voltage outputs the same as described above. The NOx sensors 9 and 10 For example, the output signals may be proportional to a total concentration that is a sum of the NOx concentration and the ammonia concentration, but they may not generate the output signals by selecting one of the NOx concentration and the ammonia concentration.
Das Abgasreinigungssystem 100 umfasst ferner verschiedene Sensoren neben den NOx-Sensoren 9 und 10. Insbesondere umfasst das Abgasreinigungssystem 100 einen Drehzahlsensor der eine Drehzahl des Motors 50 erfasst, einen Beschleunigungspedalsensor der ein Betätigungsausmaß oder ein Herabdrückungsausmaß des Gaspedals erfasst, um ein von einem Fahrer des Fahrzeugs angefordertes Drehmoment an das Fahrzeug zu übermitteln, einen Zuluftsensor der ein Luftflussmessgerät oder einen Zulufttemperatursensor umfasst und einen Zustand eines zugeführten Gases erfasst was eine Menge des zugeführten Gases oder eine Temperatur des zugeführten Gases umfasst, einen Kühlmitteltemperatursensor der eine Temperatur eines Kühlmittels erfasst das den Motor 50 herabkühlt und einen Differentialdrucksensor der einen Differentialdruck zwischen einem Druck des Abgases stromauf des SCRF 1 und dem Druck des Abgases stromab des SCRF 1 erfasst.The emission control system 100 also includes various sensors besides the NOx sensors 9 and 10 , In particular, the exhaust gas purification system comprises 100 a speed sensor of a speed of the motor 50 detects, an accelerator pedal sensor that detects an operation amount or a depression amount of the accelerator pedal to transmit a torque requested by a driver of the vehicle to the vehicle, a Zuluftsensor comprising an air flow meter or a supply air temperature sensor and detects a state of a supplied gas what an amount of supplied Gas or a temperature of the gas supplied, a coolant temperature sensor of a temperature of a coolant that detects the engine 50 cools down and a differential pressure sensor of a differential pressure between a pressure of the exhaust gas upstream of the SCRF 1 and the pressure of the exhaust gas downstream of the SCRF 1 detected.
Das Abgasreinigungssystem 100 umfasst ferner die ECU 11. Die ECU 11 umfasst einen Mikrocomputer der gut bekannt ist. Wenn der Motor 50 sich im Betrieb befindet steuert die ECU 11 ein Zusetzen des Harnstoffwassers in den Abgasdurchgang 12 durch Verwenden des Harnstoffzusatzventils 2 basierend auf Erfassungswerten verschiedener Sensoren. In diesem Fall umfasst das Zusetzen des Harnstoffwassers eine Zusatzzeitsteuerung und eine Zusatzmenge des Harnstoffwassers. Nach der gegenwärtigen Ausführungsform kann das Zusetzen des Harnstoffwassers als ein Zusetzen eines Harnstoffs bezeichnet werden.The emission control system 100 also includes the ECU 11 , The ECU 11 includes a microcomputer that is well known. If the engine 50 is in operation, the ECU controls 11 adding the urea water into the exhaust passage 12 by using the urea additive valve 2 based on detection values of different sensors. In this case, the addition of the urea water includes an addition timing and an addition amount of the urea water. According to the present embodiment, the addition of the urea water may be referred to as adding a urea.
Die ECU 11 umfasst ferner einen Speicher 111 was einen ROM und einen RAM umfasst die ein Programm eines Betriebsablaufs der durch die ECU 11 ausgeführt wird und verschiedene Informationen mit Bezug zu dem Betriebsablauf speichern. Der Speicher 111 speichert ein Schätzmodell 14 das eine Menge in dem SCRF 1 angesammelten Asche schätzt und ein Schätzmodell 15 das die Maximalammoniakadsorptionsmenge schätzt. Nach der gegenwärtigen Ausführungsform wird das Schätzmodell 14 als ein Aschenmengenschätzmodell 14 bezeichnet und das Schätzmodell 15 wird als ein Adsorptionsmengenschätzmodell 15 bezeichnet. Ferner schätzt das Aschenmengenschätzmodell 14 eine integrierte Menge der Asche die sich in dem SCRF 1 angesammelt hat.The ECU 11 also includes a memory 111 which includes a ROM and a RAM which is a program of operation by the ECU 11 is executed and store various information related to the operation. The memory 111 stores an estimation model 14 that's a lot in the SCRF 1 accumulated ashes and an estimation model 15 which estimates the maximum ammonia adsorption amount. According to the current embodiment, the estimation model becomes 14 as an ash estimate model 14 and the estimation model 15 is considered an adsorption amount estimation model 15 designated. Furthermore, the ashen estimate model estimates 14 an integrated amount of ash accumulating in the SCRF 1 has accumulated.
Das Aschenmengenschätzmodell 14 ist ein Modell das die Menge der Asche schätzt die von dem Motor 50 pro Einheitszeit ausgestoßen wird und das einen integrierten Wert der von dem Motor 50 pro Einheitszeit ausgestoßenen Asche als die Menge der Asche die sich in dem SCRF 1 angesammelt hat schätzt. Die Asche wird durch eine Verbrennung in den Motor 50 erzeugt. Eine Erzeugungsmenge der Asche verändert sich entsprechend eines Verbrennungszustandes des Motors 50. Wenn eine Verbrennungstemperatur hoch ist, wird ein Motoröl wie ein Schmieröl leicht verdampft und die Asche wird leicht mit dem Abgas gemischt. Der Verbrennungszustand des Motors 50 verändert sich entsprechend eines Betriebszustands des Motors 50. Der Betriebszustand des Motors 50 umfasst die Drehzahl des Motors 50, eine Last des Motors 50, die eine Treibstoffeinspritzmenge ist, die Temperatur des Kühlmittels, das den Motor 50 kühlt, oder einen Zustand einer Luft die in die Zylinder des Motors 50 gesaugt wird. In diesem Fall umfasst der Zustand der Luft die Temperatur des zugeführten Gases, einen Druck des zugeführten Gases oder die Menge des zugeführten Gases. Somit ist das Aschenmengenschätzmodell 14 ein Modell das einen Zusammenhang zwischen dem Betriebszustand des Motors 50 und der Menge der Asche angibt die sich in dem SCRF 1 angesammelt hat. In diesem Fall umfasst der Betriebszustand des Motors 50 die Drehzahl des Motors 50, die Last des Motors 50, die Temperatur des Kühlmittels oder den Zustand einer Ansaugluft. Nach der gegenwärtigen Ausführungsform ist die Ansaugluft das Ansauggas.The ashen estimate model 14 is a model that estimates the amount of ash from the engine 50 per unit time and that is an integrated value of that from the engine 50 ash discharged per unit time as the amount of ash in the SCRF 1 has accumulated. The ashes are caused by combustion in the engine 50 generated. A generation amount of the ash changes according to a combustion state of the engine 50 , When a combustion temperature is high, an engine oil such as a lubricating oil is easily evaporated and the ash is easily mixed with the exhaust gas. The combustion state of the engine 50 changes according to an operating condition of the engine 50 , The operating condition of the engine 50 includes the speed of the motor 50 , a load of the engine 50 , which is a fuel injection amount, the temperature of the coolant that drives the engine 50 cools, or a state of air entering the cylinders of the engine 50 is sucked. In this case, the state of the air includes the temperature of the supplied gas, a pressure of the supplied gas or the amount of the supplied gas. Thus, the ashen estimation model 14 a model that correlates the operating state of the engine 50 and the amount of ash in the SCRF 1 has accumulated. In this case, the operating state of the engine includes 50 the speed of the motor 50 , the burden of Motors 50 , the temperature of the coolant or the state of intake air. According to the present embodiment, the intake air is the intake gas.
Die Menge der Asche, die sich im SCRF 1 angesammelt hat, steigt mit einer Steigerung einer Gesamtfortbewegungszeit oder einer Gesamtfortbewegungsdistanz des Fahrzeugs. Somit kann das Aschenmengenschätzmodell 14 ein Modell sein, das einen Zusammenhang zwischen der Gesamtfortbewegungszeit oder der Gesamtfortbewegungsdistanz des Fahrzeugs und der Menge der Asche angibt, die sich in dem SCRF 1 angesammelt hat. Anderenfalls kann das Aschenmengenschätzmodell 14 das Modell das den Zusammenhang zwischen der Gesamtfortbewegungszeit oder der Gesamtfortbewegungsdistanz des Fahrzeugs und der Menge der Asche angibt, die sich in dem SCRF 1 angesammelt hat, und das Modell umfassen das den Zusammenhang zwischen dem Betriebszustand des Motors 50 und der Menge der Asche angibt, die sich in dem SCRF 1 angesammelt hat.The amount of ashes that are in the SCRF 1 increases with an increase in a total travel time or a total travel distance of the vehicle. Thus, the ashen estimation model 14 be a model that indicates a relationship between the total travel time or the total travel distance of the vehicle and the amount of ash that accumulates in the SCRF 1 has accumulated. Otherwise, the ashen estimation model 14 the model indicating the relationship between the total travel time or the total travel distance of the vehicle and the amount of ash present in the SCRF 1 has accumulated, and the model include the relationship between the operating condition of the engine 50 and the amount of ash that manifests itself in the SCRF 1 has accumulated.
Das Adsorptionsmengenschätzmodell 15 ist ein Modell das einen Zusammenhang zwischen einer die Maximalammoniakadsorptionsmenge beeinflussenden Variable und der Maximalammoniakadsorptionsmenge angibt. Die Variable umfasst die Menge des Rußes der sich in dem SCRF 1 angesammelt hat, die Menge der Asche die sich in dem SCRF 1 angesammelt hat und die Temperatur des SCRF 1. Nach der gegenwärtigen Ausführungsform kann die Menge des Rußes als eine Rußmenge bezeichnet werden und die Menge der Asche kann als eine Aschenmenge bezeichnet werden. Das Adsorptionsmengenschätzmodell 15 ist ein Modell bei dem die Maximalammoniakadsorptionsmenge entsprechend einer Zunahme der in dem SCRF 1 angesammelten Aschenmenge abnimmt.The adsorption amount estimation model 15 is a model indicating a relationship between a variable affecting the maximum ammonia adsorption amount and the maximum ammonia adsorption amount. The variable includes the amount of soot present in the SCRF 1 has accumulated, the amount of ash in the SCRF 1 has accumulated and the temperature of the SCRF 1 , According to the present embodiment, the amount of soot may be referred to as a soot amount, and the amount of the ash may be referred to as an ash amount. The adsorption amount estimation model 15 is a model in which the maximum ammonia adsorption amount corresponding to an increase in the SCRF 1 accumulated amount of ash decreases.
Die ECU 11 führt regelmäßig den Regenerationsvorgang durch, um den Ruß der sich in dem SCRF 1 angesammelt hat, zu verbrennen und zu entfernen. Insbesondere schätzt die ECU 11 die Menge des Rußes, der sich in dem SCRF 1 angesammelt hat, basierend auf dem Differenzdruck zwischen dem Druck des Abgases stromauf des SCRF 1 und dem Druck des Abgases stromab des SCRF 1. In diesem Fall schätzt die ECU 11 die Menge des Rußes die mit einer Zunahme des Differenzdruckes zunehmen wird. Die ECU 11 kann basierend auf dem Betriebszustand des Motors 50 die pro Zeiteinheit von dem Motor 50 ausgestoßene Rußmenge schätzen und sie kann einen integrierten Wert der Rußmenge als die in dem SCRF 1 angesammelte Rußmenge schätzen. In diesem Fall umfasst der Betriebszustand des Motors 50 die Drehzahl des Motors 50 oder die Last des Motors 50.The ECU 11 periodically performs the regeneration process to remove soot from the SCRF 1 has accumulated, burn and remove. In particular, the ECU estimates 11 the amount of soot that is in the SCRF 1 based on the differential pressure between the pressure of the exhaust gas upstream of the SCRF 1 and the pressure of the exhaust gas downstream of the SCRF 1 , In this case, the ECU estimates 11 the amount of soot that will increase with an increase in differential pressure. The ECU 11 can be based on the operating condition of the engine 50 the per unit time of the engine 50 It may estimate an amount of soot discharged that has an integrated amount of soot than that in the SCRF 1 estimate accumulated amount of soot. In this case, the operating state of the engine includes 50 the speed of the motor 50 or the load of the engine 50 ,
Wenn die Rußmenge durch die ECU 11 geschätzt wird einen Schwellenwert überschreitet, der vorbestimmt ist, führt die ECU 11 den Regenerationsvorgang aus. Der Regenerationsvorgang wird durch ein Steigern der Temperatur des Abgases durch die Nacheinspritzung ausgeführt. Die ECU 11 legt eine Zeitspanne des Regenerationsvorgangs so fest, dass sie mit einer Zunahme der Rußmenge gesteigert wird, so dass der Ruß entfernt wird und die Rußmenge, die sich in dem SCRF 1 angesammelt hat, auf Null gebracht wird. Anderenfalls legt die ECU 11 nicht die Zeitspanne des Regenerationsvorgangs fest und bewacht kontinuierlich den Differenzdruck in dem Regenerationsvorgang. Die ECU 11 führt den Regenerationsvorgang kontinuierlich aus bis der Differenzdruck einen Wert annimmt der kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Die ECU 11 stoppt das Zusetzen des Harnstoffwassers durch das Harnstoffwasserzusatzventil 2 in dem Regenerationsvorgang.If the amount of soot by the ECU 11 estimated exceeds a threshold, which is predetermined, the ECU performs 11 the regeneration process. The regeneration process is carried out by increasing the temperature of the exhaust gas through the post-injection. The ECU 11 Sets a period of the regeneration process so that it is increased with an increase in the amount of soot, so that the soot is removed and the amount of soot that occurs in the SCRF 1 has accumulated, is brought to zero. Otherwise, the ECU puts down 11 does not determine the period of the regeneration process and continuously monitors the differential pressure in the regeneration process. The ECU 11 performs the regeneration process continuously until the differential pressure assumes a value less than a predetermined value. The ECU 11 stops adding urea water through the urea water addition valve 2 in the regeneration process.
Die ECU 11 führt einen Harnstoffzusatzbetrieb aus, so dass das Harnstoffzusatzventil 2 so gesteuert wird, dass es das Harnstoffwasser zusetzt. 2 ist ein Flussdiagramm das den Harnstoffzusatzbetrieb darstellt der durch die ECU 11 ausgeführt wird. Wenn der Motor 50 startet, startet der Harnstoffzusatzbetrieb. In anderen Worten, starten der Motor 50 und der Harnstoffzusatzbetrieb zur gleichen Zeit. Daraufhin wird der Harnstoffzusatzbetrieb mit einer vorbestimmten Periode wiederholt ausgeführt.The ECU 11 Performs a urea additive operation, so that the urea additive valve 2 is controlled so that it adds the urea water. 2 FIG. 13 is a flowchart illustrating the urea additive operation performed by the ECU 11 is performed. If the engine 50 starts, the urea addition operation starts. In other words, start the engine 50 and the urea additive operation at the same time. Thereafter, the urea addition operation is repeatedly performed at a predetermined period.
Im Schritt S1 schätzt die ECU 11 die integrierte Menge der Asche, die sich in dem SCRF 1 angesammelt hat, was die Menge der Asche ist die sich basierend auf dem Aschenmengenschätzmodell 14 das im Speicher 111 gespeichert ist in dem SCRF 1 angesammelt hat. Die ECU 11 erhält eine Variable, die die Aschenmenge beeinflusst wie die Drehzahl des Motors 50, die Last des Motors 50 und die Temperatur des Kühlmittels den Zustand der Ansaugluft, die Gesamtfortbewegungszeit oder die Gesamtfortbewegungsdistanz. Daraufhin berechnet die ECU 11 die Aschenmenge in Korrelation zu der Variablen basierend auf dem Aschenmengenschätzmodell 14. S1 durchgeführt durch die ECU 11 ist ein Aschenmengenschätzmittel.In step S1, the ECU estimates 11 the integrated amount of ash that is in the SCRF 1 has accumulated what the amount of ash is based on the ashen estimate model 14 that in the store 111 is stored in the SCRF 1 has accumulated. The ECU 11 receives a variable that affects the amount of ash as the speed of the motor 50 , the load of the engine 50 and the temperature of the coolant, the state of the intake air, the total travel time or the total travel distance. The ECU then calculates 11 the amount of ash in correlation to the variable based on the ash amount estimation model 14 , S1 performed by the ECU 11 is an ashes estimator.
In S2 schätzt die ECU 11 die Maximalammoniakadsorptionsmenge des SCRF 1 basierend auf der in S1 geschätzten Aschenmenge und dem in dem Speicher 111 gespeicherten Adsorptionsmengenschätzmodell 15. Wenn die ECU 11 durch Berücksichtigen der Menge des in dem SCRF 1 angesammelten Rußes und der Temperatur des SCRF 1 die Maximalammoniakadsorptionsmenge schätzt, schätzt die ECU 11 die Rußmenge und die Temperatur des SCRF 1 und berechnet die Maximalammoniakadsorptionsmenge in Korrelation zu der Rußmenge und der Temperatur des SCRF 1 basierend auf dem Adsorptionsmengenschätzmodell 15. Die Rußmenge kann basierend auf dem Differenzdruck oder dem Betriebszustand des Motors 50 geschätzt werden. Die Temperatur des SCRF 1 kann basierend auf einem erfassten Wert eines Abgastemperatursensors geschätzt werden, der in einer Position in dem Abgasdurchgang 12 angeordnet ist. In diesem Fall ist der erfasste Wert eine Abgastemperatur die die Temperatur des Abgases ist. Ein Wert der Maximalammoniakadsorptionsmenge, der basierend auf dem Adsorptionsmengenschätzmodell 15 geschätzt wurde, kann als ein Modellwert der Maximalammoniakadsorptionsmenge bezeichnet werden. S2, ausgeführt durch die ECU 11, ist ein Adsorptionsmengenschätzmittel.In S2, the ECU estimates 11 the maximum ammonia adsorption amount of the SCRF 1 based on the amount of ash estimated in S1 and that in the memory 111 stored adsorption amount estimation model 15 , If the ECU 11 by considering the amount of in the SCRF 1 accumulated soot and the temperature of the SCRF 1 estimates the maximum ammonia adsorption rate, the ECU estimates 11 the amount of soot and the temperature of the SCRF 1 and calculates the maximum ammonia adsorption amount in correlation with the amount of soot and the temperature of the SCRF 1 based on the adsorption amount estimation model 15 , The Soot amount can be based on the differential pressure or the operating condition of the engine 50 to be appreciated. The temperature of the SCRF 1 can be estimated based on a detected value of an exhaust gas temperature sensor that is in a position in the exhaust gas passage 12 is arranged. In this case, the detected value is an exhaust gas temperature which is the temperature of the exhaust gas. A value of the maximum ammonia adsorption amount based on the adsorption amount estimation model 15 may be referred to as a model value of maximum ammonia adsorption amount. S2, executed by the ECU 11 , is an adsorption amount estimator.
In S3 legt die ECU 11 die Zusatzmenge des Harnstoffwassers basierend auf den in S2 geschätzten Modellwerten fest und steuert (betreibt) das Harnstoffzusatzventil 2, so dass das Harnstoffwasser in der Zusatzmenge zugesetzt wird. Insbesondere schätzt die ECU 11 eine Verbrauchsmenge des Ammoniaks, die in der Reduktionsreaktion des NOx an dem SCRF 1 verbraucht wird, basierend auf einem erfassten Wert des NOx-Sensors 9 der in einer Position stromauf des SCRF 1 angeordnet ist. Die ECU 11 legt die Zusatzmenge des Harnstoffwasser so fest, dass die Verbrauchsmenge zugeführt ist und so dass sie kleiner als oder gleich wie der Modellwert ist. Der NOx-Sensor 9 kann weggelassen werden. In diesem Fall schätzt die ECU 11 die Menge des von dem Motor 50 ausgestoßenen NOx basierend auf dem Betriebszustand des Motors 50 wie der Drehzahl des Motors 50 oder der Last des Motors 50 und sie schätzt die Verbrauchsmenge des Ammoniak basierend auf der Menge des NOx. S3, ausgefährt durch die ECU 11, ist ein Steuermittel.In S3, the ECU sets 11 determines the added amount of urea water based on the model values estimated in S2 and controls (operates) the urea additive valve 2 so that the urea water is added in the added amount. In particular, the ECU estimates 11 a consumption amount of ammonia resulting in the reduction reaction of NOx at the SCRF 1 is consumed based on a detected value of the NOx sensor 9 in a position upstream of the SCRF 1 is arranged. The ECU 11 sets the added amount of urea water so that the consumption amount is supplied and so that it is less than or equal to the model value. The NOx sensor 9 can be omitted. In this case, the ECU estimates 11 the amount of the engine 50 discharged NOx based on the operating state of the engine 50 like the speed of the engine 50 or the load of the engine 50 and it estimates the amount of consumption of ammonia based on the amount of NOx. S3, extended by the ECU 11 , is a tax money.
3 ist ein Graph der einen Zusammenhang zwischen einer Ammoniakadsorptionsmenge einer Ausführungsperiode eines DPF-Regenerationsvorganges und der Zeit darstellt. In diesem Fall ist die Ammoniakadsorptionsmenge eine Menge des in dem SCRF 1 adsorbierten Ammoniaks. Wie in 3 dargestellt, bezeichnet eine gestrichelte Linie 201 eine Veränderung einer tatsächlichen Maximalammoniakadsorptionsmenge. Nach der gegenwärtigen Ausführungsform kann die tatsächliche Maximalammoniakadsorptionsmenge als ein tatsächlicher Wert der Maximalammoniakadsorptionsmenge bezeichnet werden. Eine dünne durchgezogene Linie 202 gibt eine Veränderung des Modellwertes an. Eine dicke durchgezogene Linie 203 gibt eine Veränderung der Ammoniakadsorptionsmenge in dem SCRF 1 an. Ein Zeitpunkt „0”, der in 3 dargestellt ist, bedeutet dass die in dem SCRF 1 angesammelte Menge „0” ist. In diesem Fall ist die Asche nicht in dem SCRF 1 angesammelt. 3 FIG. 14 is a graph illustrating a relationship between an ammonia adsorption amount of an execution period of a DPF regeneration process and time. In this case, the ammonia adsorption amount is an amount of that in the SCRF 1 Adsorbed ammonia. As in 3 represented, a dashed line 201 a change of an actual maximum ammonia adsorption amount. According to the present embodiment, the actual maximum ammonia adsorption amount may be referred to as an actual value of the maximum ammonia adsorption amount. A thin solid line 202 indicates a change in the model value. A thick solid line 203 indicates a change in the ammonia adsorption amount in the SCRF 1 at. A time "0", which in 3 represents that in the SCRF 1 accumulated amount is "0". In this case, the ash is not in the SCRF 1 accumulated.
Wie bei der dünnen durchgezogenen Linie 202, die in 3 dargestellt ist, ist der in S2 geschätzte Modellwert maximal, wenn die Aschemenge Null ist. Daraufhin nimmt der Modellwert mit einer Zunahme der in dem SCRF 1 angesammelten Menge an Asche zu. Wie bei der dicken durchgezogenen Linie 203, wie in 3 dargestellt ist, ist die Ammoniakadsorptionsmenge in einer Zeitspanne in der der Regenerationsvorgang nicht ausgeführt wird ein Wert nahe dem Modellwert und sie ist kleiner als oder gleich wie der Modellwert. Die ECU 11 berechnet die Ammoniakadsorptionsmenge in dem SCRF 1 basierend auf der Zusatzmenge des Harnstoffwassers das von dem Harnstoffzusatzventil 2 zugesetzt wird und einer Ammoniakverbrauchsmenge in dem SCRF 1 und berechnet den Zusatz des Harnstoffwassers, so dass die Ammoniakadsorptionsmenge so gesteuert wird, dass sie nahe am Modellwert liegt, der durch die dünne durchgezogene Linie 202 dargestellt wird. Nach der gegenwärtigen Ausführungsform ist die Ammoniakverbrauchsmenge die Menge an Ammoniak die in dem SCRF 1 verbraucht wird. Somit kann eine Herausreinigungseffizienz des NOx in dem SCRF 1 verbessert werden. Da der Zusatz des Harnstoffwassers so ausgeführt wird, dass die Ammoniakadsorptionsmenge geringer ist als oder gleich wie der Modellwert kann der Ammoniakschlupf verhindert werden.As with the thin solid line 202 , in the 3 is shown, the model value estimated in S2 is maximum when the amount of ash is zero. The model value then increases with an increase in the SCRF 1 Accumulated amount of ash too. As with the thick solid line 203 , as in 3 is shown, the Ammoniakadsorptionsmenge in a period in which the regeneration process is not performed is a value close to the model value and it is less than or equal to the model value. The ECU 11 calculates the ammonia adsorption amount in the SCRF 1 based on the added amount of urea water that of the urea additive valve 2 is added and an ammonia consumption amount in the SCRF 1 and calculates the addition of the urea water so that the ammonia adsorption amount is controlled to be close to the model value indicated by the thin solid line 202 is pictured. According to the present embodiment, the ammonia consumption amount is the amount of ammonia in the SCRF 1 is consumed. Thus, a purification efficiency of NOx in the SCRF 1 be improved. Since the addition of the urea water is carried out so that the ammonia adsorption amount is less than or equal to the model value, the ammonia slip can be prevented.
Wie in 3 dargestellt, wird ein Fehler zwischen dem Modellwert, der durch die dünne durchgezogene Linie 202 angegeben ist und dem tatsächlichen Wert, der durch die gestrichelte Linie 201 angegeben ist, hervorgerufen. Die Maximalammoniakadsorptionsmenge verändert sich entsprechend einer Ansammlungsbedingung der Asche um die gleiche Menge. Zum Beispiel kann die Ansammlungsbedingung eine Bedingung umfassen bei der die Asche in einem umfangreichen Bereich der Oberfläche des SCRF 1 angesammelt ist und eine Bedingung bei der die Asche in einem beschränkten Bereich an der Oberfläche des SCRF 1 angesammelt ist. In diesem Fall ist die Oberfläche des SCRF 1 eine Oberfläche des SCR-Katalysators in dem SCRF 1. Die Maximalammoniakadsorptionsmenge unter der Bedingung bei der die Asche in dem umfangreichen Bereich an der Oberfläche des SCRF 1 angesammelt ist, ist geringer als die Maximalammoniakadsorptionsmenge unter der Bedingung, dass die Asche in dem beschränkten Bereich an der Oberfläche des SCRF 1 angesammelt ist. Wenn die Asche nur in dem beschränkten Bereich der Oberfläche des SCRF 1 angesammelt ist, wenn das Adsorptionsmengenschätzmodell 15 auf eine Annahme eingestellt ist, dass die Asche in dem Umfangreichen Bereich an der Oberfläche des SCRF 1 angesammelt ist, wird ein Fehler zwischen dem Modellwert und dem tatsächlichen Wert erzeugt. Wenn die in S2 geschätzte Aschemenge einen Fehler aufweist wird ein Fehler zwischen dem Modellwert und dem tatsächlichen Wert erzeugt.As in 3 shown, there will be an error between the model value, the thin solid line 202 is indicated and the actual value indicated by the dashed line 201 is indicated. The maximum ammonia adsorption amount changes by the same amount according to an accumulation condition of the ash. For example, the accumulation condition may include a condition that the ash is in a large area of the surface of the SCRF 1 is accumulated and a condition in which the ashes in a restricted area on the surface of the SCRF 1 is accumulated. In this case, the surface of the SCRF 1 a surface of the SCR catalyst in the SCRF 1 , The maximum ammonia adsorption amount under the condition that the ash is in the extensive area on the surface of the SCRF 1 is less than the maximum ammonia adsorption amount under the condition that the ash is in the restricted area at the surface of the SCRF 1 is accumulated. If the ashes only in the restricted area of the surface of the SCRF 1 is accumulated when the adsorption amount estimation model 15 set to an assumption that the ashes in the extensive area at the surface of the SCRF 1 accumulated, an error is generated between the model value and the actual value. If the amount of ash estimated in S2 is an error, an error is generated between the model value and the actual value.
Der Fehler nimmt entsprechend einer Zunahme der Aschemenge zu. In anderen Worten nimmt der Fehler mit der Zeit zu. Wenn der Fehler groß ist, ist es möglich, dass der Ammoniakschlupf durch überschüssige Zufuhr des Ammoniaks in Bezug auf den tatsächlichen Wert erzeugt wird oder dass die Herausreinigungseffizienz des NOx gering wird, wenn das Ammoniak unzureichend zugeführt wird. Die Maximalammoniakadsorptionsmenge wird mit einer Zunahme der Menge des in dem SCRF 1 angesammelten Rußes verringert. Da der Ruß durch den Regenerationsvorgang des SCRF 1 entfernt werden kann, kann ein Fehler zwischen dem Modellwert und dem tatsächlichen Wert, die basierend auf dem Ruß geschätzt werden, gestrichen werden. The error increases according to an increase in the amount of ash. In other words, the error increases with time. When the error is large, it is possible that the ammonia slip is generated by excess supply of the ammonia with respect to the actual value or that the purification efficiency of the NOx becomes low when the ammonia is insufficiently supplied. The maximum ammonia adsorption amount will increase with an increase in the amount of SCRF 1 accumulated soot reduced. Since the soot is due to the regeneration process of the SCRF 1 can be removed, an error between the model value and the actual value, which are estimated based on the soot, can be deleted.
Die ECU 11 führt einen Lernvorgang aus bei dem der Modellwert (das Adsorptionsmengenschätzmodell 15) den tatsächlichen Wert lernt der durch die gestrichelte Linie 201 dargestellt ist. 4 ist ein Flussdiagramm das den Lernvorgang darstellt der durch die ECU 11 ausgeführt wird. Der Lernvorgang wird getrennt von dem Harnstoffzusatzbetrieb durchgeführt. Wenn der Motor 50 startet, startet der Lernvorgang. In anderen Worten, starten der Motor 50 und der Lernvorgang zur gleichen Zeit. Daraufhin wird der Lernvorgang mit einer vorbestimmten Periode wiederholt ausgeführt.The ECU 11 Performs a learning at which the model value (the adsorption amount estimation model 15 ) the actual value learns through the dashed line 201 is shown. 4 is a flowchart illustrating the learning process by the ECU 11 is performed. The learning process is performed separately from the urea additive operation. If the engine 50 starts, the learning process starts. In other words, start the engine 50 and the learning process at the same time. Thereafter, the learning operation is repeatedly performed at a predetermined period.
In S11 ermittelt die ECU 11 ob der Regenerationsvorgang des SCRF 1 abgeschlossen ist und der in 4 dargestellte Lernvorgang nicht abgeschlossen ist. Nach der gegenwärtigen Ausführungsform ist der DPF-Regenerationsvorgang der Regenerationsvorgang. Wenn die ECU 11 ermittelt, dass der DPF-Regenerationsvorgang nicht abgeschlossen ist (S11: Nein), ermittelt die ECU 11, dass eine Genauigkeit eines Lernens aufgrund einer Ansammlung des Rußes an dem SCRF 1 verschlechtert ist und bricht den Lernvorgang ab. Wenn die ECU 11 ermittelt, dass der Lernvorgang abgeschlossen ist (S11: Nein) bricht die ECU 11 den Lernvorgang ab.In S11, the ECU determines 11 whether the regeneration process of the SCRF 1 is completed and the in 4 illustrated learning process is not completed. In the current embodiment, the DPF regeneration process is the regeneration process. If the ECU 11 determines that the DPF regeneration process is not completed (S11: No), the ECU determines 11 in that an accuracy of learning due to an accumulation of the soot on the SCRF 1 deteriorates and stops the learning process. If the ECU 11 determines that the learning process is completed (S11: No) breaks the ECU 11 the learning process.
Wenn die ECU 11 ermittelt, dass der DPF-Regenerationsvorgang abgeschlossen ist und dass der Lernvorgang nicht abgeschlossen ist (S11: Ja) geht die ECU 11 zu S12 über. S12 steuert die ECU 11 so, dass mutwillig der Ammoniakschlupf erzeugt wird und sie führt einen Ammoniakschlupferfassungsvorgang aus um den Ammoniakschlupf zu erfassen. Insbesondere führt die ECU 11 den Ammoniakschlupferfassungsvorgang gemäß eines Flussdiagramms aus das in 5 dargestellt ist. Wie in 3 dargestellt, ist in der Ausführungsperiode des DPF-Regenerationsvorgangs die Ammoniakadsorptionsmenge, die durch die dicke durchgezogene Linie 203 dargestellt ist, stark verringert. In dem DPF-Regenerationsvorgang beträgt die Temperatur des SCRF 1 ungefähr 600 Grad Celsius. In diesem Fall löst sich aufgrund der Temperatur des SCRF 1 das Ammoniak von dem SCRF 1 und der Ammoniakschlupf wird hervorgerufen. Ferner werden die Ammoniakadsorptionsmenge eine Menge des Rußes und eine Menge der HC durch den DPF-Regenerationsvorgang im Wesentlichen Null. Vorgänge bei und nach S12 beginnen zu einem Zeitpunkt t1 der in 3 dargestellt ist.If the ECU 11 determines that the DPF regeneration process is completed and that the learning is not completed (S11: Yes), the ECU goes 11 to S12 about. S12 controls the ECU 11 such that the ammonia slip is willingly generated and it performs an ammonia slip detection operation to detect the ammonia slip. In particular, the ECU performs 11 the ammonia slip detection process according to a flowchart of the in 5 is shown. As in 3 In the execution period of the DPF regeneration process, the ammonia adsorption amount represented by the thick solid line is shown 203 is shown greatly reduced. In the DPF regeneration process, the temperature of the SCRF is 1 about 600 degrees Celsius. In this case it dissolves due to the temperature of the SCRF 1 the ammonia from the SCRF 1 and the ammonia slip is caused. Further, the ammonia adsorption amount of an amount of soot and an amount of HC by the DPF regeneration process become substantially zero. Operations at and after S12 begin at a time t1 of in 3 is shown.
In dem Ammoniakschlupferfassungsvorgang in S21 steuert die ECU 11 das Harnstoffzusatzventil 2, so dass das Zusetzen des Harnstoffwassers durchgeführt wird. Nach der gegenwärtigen Ausführungsform kann das Zusetzen des Harnstoffwassers als ein Harnstoff-Zusetzen bezeichnet werden. Die ECU 11 kann die Harnstoffzusatzmenge sachgemäß festlegen. In S22 berechnet die ECU 11 eine Gesamtheit der Harnstoffzusatzmenge von einem Zeitpunkt zu dem das Harnstoff-Zusetzen in S21 beginnt bis zu einem gegenwärtigen Zeitpunkt. In diesem Fall ist die Gesamtheit der Harnstoffzusatzmenge eine Harnstoffzusatzgesamtmenge. In S23 erhält die ECU 11 einen Ausgabewert des NOx-Sensors 10 und ermittelt ob ein Sensorausgabewert der der Ausgabewert des NOx-Sensors 10 ist einen Schwellenwert der vorbestimmt ist überschreitet. Der Schwellenwert wird auf einen Grenzwert festgelegt bei dem der NOx-Sensor 10 das NOx und das Ammoniak erfasst. Wenn die ECU 11 ermittelt, dass der Sensorausgabewert geringer ist als oder gleich wie der Schwellenwert (S23: Nein) ermittelt die ECU 11, dass der NOx-Sensor 10 das NOx oder das Ammoniak nicht erfasst und bricht den Ammoniakschlupferfassungsvorgang ab.In the ammonia slip detection process in S21, the ECU controls 11 the urea additive valve 2 so that the addition of the urea water is performed. According to the current embodiment, the addition of the urea water may be referred to as urea addition. The ECU 11 can set the urea addition amount properly. In S22, the ECU calculates 11 a total of the urea addition amount from a time when the urea addition in S21 starts to a present time. In this case, the total urea addition amount is a total urea addition. In S23, the ECU receives 11 an output value of the NOx sensor 10 and determines whether a sensor output value of the output value of the NOx sensor 10 is a threshold that is predetermined exceeds. The threshold is set at a threshold at which the NOx sensor 10 the NOx and the ammonia are detected. If the ECU 11 determines that the sensor output value is less than or equal to the threshold value (S23: No) determines the ECU 11 that the NOx sensor 10 NOx or ammonia is not detected and stops the ammonia slip detection process.
Wenn die ECU 11 ermittelt, dass der Sensorausgabewert den Schwellenwert überschreitet (S23: Ja) ermittelt die ECU 11, dass der NOx-Sensor 10 das NOx oder das Ammoniak erfasst und geht zu S24 über. In S24 speichert die ECU 11 den Ausgabewert des NOx-Sensors 10 zu einem Erfassungszeitpunkt und die Harnstoffzusatzgesamtmenge zu dem Erfassungszeitpunkt in dem Speicher 111. In diesem Fall ist der Erfassungszeitpunkt ein Zeitpunkt zu dem der Sensorausgabewert den Schwellenwert übersteigt.If the ECU 11 determines that the sensor output exceeds the threshold (S23: Yes) determines the ECU 11 that the NOx sensor 10 NOx or ammonia is detected and goes to S24. In S24, the ECU stores 11 the output value of the NOx sensor 10 at a detection timing and the total urea addition amount at the detection timing in the memory 111 , In this case, the detection timing is a timing at which the sensor output value exceeds the threshold.
In S25 steuert die ECU 11 das Harnstoffzusatzventil 2, so dass ein Ermittlungsharnstoff zugesetzt wird, wodurch ermittelt wird, ob der NOx-Sensor 10 das Nox erfasst oder ob der NOx-Sensor 10 das Ammoniak erfasst. Eine Zusatzmenge des Ermittlungsharnstoffs ist größer als die Harnstoffzusatzmenge in S21 die eine Summe einer Harnstoffzusatzmenge von einem Zeitpunkt zu dem das Zusetzen des Harnstoffs beginnt bis zu einem Zeitpunkt ist zu dem der NOx-Sensor 10 das NOx oder das Ammoniak erfasst. Wenn der NOx-Sensor 10 das NOx erfasst und das NOx von dem SCRF 1 ausgestoßen wird, wird das aus dem Ermittlungsharnstoff erzeugte Ammoniak an dem SCRF 1 adsorbiert und ein Ausstoß des NOx wird durch das Ammoniak verhindert. Daher wird der Ausgabewert des NOx-Sensors 10 geringer als ein Ausgabewert zu dem Erfassungszeitpunkt. Wenn der NOx-Sensor 10 das Ammoniak erfasst und das Ammoniak von dem SCRF 1 ausgestoßen wird, wenn die Ammoniakzufuhrmenge die Maximalammoniakadsorptionsmenge übersteigt, wird aufgrund des Zusetzen des Ermittlungsharnstoffs das Ammoniak weiter von dem SCRF 1 ausgestoßen. Daher wird der Ausgabewert des NOx-Sensors 10 größer als der Ausgabewert zu dem Erfassungszeitpunkt.In S25, the ECU controls 11 the urea additive valve 2 so that a detection urea is added, which determines whether the NOx sensor 10 the NOx detected or whether the NOx sensor 10 the ammonia is detected. An addition amount of the detection urea is larger than the urea addition amount in S21 which is a sum of a urea addition amount from a time point at which the urea is added until a point in time at which the NOx sensor 10 the NOx or ammonia detected. If the NOx sensor 10 the NOx detects and the NOx from the SCRF 1 is discharged, the ammonia generated from the detection urea at the SCRF 1 Adsorbed and a discharge of NOx is prevented by the ammonia. Therefore, the output value of the NOx sensor becomes 10 less as an output value at the time of detection. If the NOx sensor 10 the ammonia captures and the ammonia from the SCRF 1 When the ammonia supply amount exceeds the maximum ammonia adsorption amount, ammonia is further released from the SCRF due to the addition of the detection urea 1 pushed out. Therefore, the output value of the NOx sensor becomes 10 greater than the output value at the time of detection.
In S26 ermittelt die ECU 11 ob der Ausgabewert des NOx-Sensors 10, der durch Zusetzen des Ermittlungsharnstoffs erhalten wird, größer ist als der Ausgabewert zu dem Erfassungszeitpunkt der in S24 gespeichert wurde. In diesem Fall ist der Ausgabewert des NOx-Sensors 10, der durch Zusetzen des Ermittlungsharnstoffs erhalten wird, ein gegenwärtiger Ausgabewert und der Sensorausgabewert zu dem Erfassungszeitpunkt der in S24 gespeichert wurde, ist ein gespeicherter Ausgabewert. Wenn die ECU 10 ermittelt, dass der gegenwärtige Ausgabewert größer ist als der gespeicherte Ausgabewert (S26: Ja) geht die ECU 11 zu S27 über. In S27 ermittelt die ECU 11, dass der NOx-Sensor 10 das Ammoniak erfasst. In anderen Worten ermittelt die ECU 11, dass der Ammoniakschlupf erfasst wird. Daraufhin bricht die ECU 11 den Ammoniakschlupferfassungsvorgang ab und kehrt zu S13 zurück, der in 4 dargestellt ist.In S26, the ECU determines 11 whether the output value of the NOx sensor 10 which is obtained by adding the detection urea is larger than the output value at the detection timing stored in S24. In this case, the output value of the NOx sensor 10 obtained by adding the detection urea, a current output value, and the sensor output value at the detection timing stored in S24 is a stored output value. If the ECU 10 determines that the current output value is greater than the stored output value (S26: Yes), the ECU goes 11 over to S27. In S27, the ECU determines 11 that the NOx sensor 10 the ammonia is detected. In other words, the ECU determines 11 in that the ammonia slip is detected. As a result, the ECU breaks 11 the ammonia slip detection process and returns to S13 which is in 4 is shown.
Wenn die ECU 11 ermittelt, dass der gegenwärtige Wert geringer ist als oder gleich wie der gespeicherte Ausgabewert (S26: Nein) geht die ECU 11 zu S28 über. In S28 ermittelt die ECU 11, dass der NOx-Sensor 10 das NOx erfasst und addiert die Zusatzmenge des Ermittlungsharnstoffs, der in S25 zugesetzt wurde, zu der Harnstoffzusatzgesamtmenge, die in dem Speicher 111 gespeichert ist. Daraufhin bricht die ECU 11 den Ammoniakschlupferfassungsvorgang ab und kehrt zu S13 zurück, der in 4 dargestellt ist.If the ECU 11 determines that the current value is less than or equal to the stored output value (S26: No), the ECU goes 11 over to S28. In S28, the ECU determines 11 that the NOx sensor 10 the NOx detects and adds the addition amount of the detection urea added in S25 to the total amount of urea added in the reservoir 111 is stored. As a result, the ECU breaks 11 the ammonia slip detection process and returns to S13 which is in 4 is shown.
S21, ausgeführt durch die ECU 11, ist ein Zusatzsteuermittel. S23 bis S27, ausgeführt durch die ECU 11 und den NOx-Sensor 10, sind ein Erfassungsmittel. S22 und S28, ausgeführt durch die ECU 11, sind ein Gesamtmengenberechnungsmittel. S23 bis S27, ausgeführt durch die ECU 11, sind ein Erfassungsmittel.S21, executed by the ECU 11 , is an additional control agent. S23 to S27 executed by the ECU 11 and the NOx sensor 10 , are a detection means. S22 and S28, executed by the ECU 11 , are a total amount calculation means. S23 to S27 executed by the ECU 11 , are a detection means.
In S13 ermittelt die ECU 11 ob der Ammoniakschlupf in S12 erfasst wird. S12 und S13, ausgeführt durch die ECU 11, ist ein Akquirierungsmittel. Wenn die ECU 11 ermittelt, dass der Ammoniakschlupf noch nicht erfasst wird (S13: Nein), kehrt die ECU 11 zu S12 zurück. In anderen Worten führt die ECU 11 S12 wiederholt aus bis der Ammoniakschlupf erfasst wird. Wenn die ECU 11 S12 wiederholt ausführt steigt die Ammoniakadsorptionsmenge des SCRF 1 kontinuierlich mit dem Harnstoffzusatz in S21 und die Harnstoffzusatzgesamtmenge, die in S22 berechnet wird, steigt kontinuierlich.In S13, the ECU determines 11 whether the ammonia slip is detected in S12. S12 and S13, executed by the ECU 11 , is an acquisition tool. If the ECU 11 determines that the ammonia slip is not yet detected (S13: No), the ECU returns 11 back to S12. In other words, the ECU performs 11 S12 repeats until the ammonia slip is detected. If the ECU 11 S12 repeatedly performs increases the ammonia adsorption amount of the SCRF 1 continuously with the urea addition in S21 and the total amount of added urea, which is calculated in S22, increases continuously.
Wenn die ECU 11 ermittelt, dass der Ammoniakschlupf erfasst wird (S13: Ja), geht die ECU 11 zu S14 über. Die Harnstoffzusatzgesamtmenge, die in dem Speicher 111 in S24, wie in 5 dargestellt, gespeichert ist, ist eine Summe der Menge des Harnstoffs, der von dem Harnstoffzusatzventil 2 von einem Zeitpunkt zu dem das Harnstoff-Zusetzen beginnt nachdem der DPF-Regenerationsvorgang abgeschlossen ist, bis zu einem Zeitpunkt zu dem der Ammoniakschlupf erfasst wird, zugesetzt wurde. Wie in 3 dargestellt, ist ein Zeitpunkt t2 ein Zeitpunkt zu dem der Ammoniakschlupf erfasst wird und die Harnstoffzusatzgesamtmenge ist eine Summe der Menge des Harnstoffs der von dem Zeitpunkt t1 bis zu dem Zeitpunkt t2 zugesetzt wurde. Da die Ammoniakadsorptionsmenge des SCRF 1 zu dem Zeitpunkt zu dem der DPF-Regenerationsvorgang abgeschlossen ist im Wesentlichen Null wird, ist die Harnstoffzusatzgesamtmenge die in dem Speicher 111 gespeichert ist im Wesentlichen gleich wie der tatsächliche Wert 204 der Maximalammoniakadsorptionsmenge der zum Zeitpunkt t2 angegeben ist, wie in 3 dargestellt. Wenn ein Teil zu dem Zeitpunkt zu dem der DPF-Regenerationsvorgang abgeschlossen ist, immer noch in dem SCRF 1 verbleibt, ist die Harnstoffzusatzgesamtmenge, die in dem Speicher 111 gespeichert ist, ein Wert der durch Berücksichtigen des tatsächlichen Wertes 204 berechnet wird. In diesem Fall, wenn die Harnstoffzusatzgesamtmenge größer wird, wird der tatsächliche Wert 203 größer.If the ECU 11 determines that the ammonia slip is detected (S13: Yes), the ECU goes 11 over to S14. The total amount of urea added in the store 111 in S24, as in 5 is stored, is a sum of the amount of urea, that of the urea additive valve 2 from a time when the urea addition starts after the DPF regeneration process is completed until a time when the ammonia slip is detected. As in 3 That is, a time t2 is a time point at which the ammonia slip is detected, and the total amount of added urea is a sum of the amount of urea added from the time t1 to the time t2. Since the ammonia adsorption amount of the SCRF 1 At the time when the DPF regeneration process is completed substantially zero, the total amount of urea added is that in the memory 111 stored is essentially the same as the actual value 204 the maximum ammonia adsorption amount indicated at time t2, as in FIG 3 shown. If a part is completed by the time the DPF regeneration process is completed, it is still in the SCRF 1 remains is the total amount of urea added in the store 111 is stored, a value by taking into account the actual value 204 is calculated. In this case, when the total amount of added urea becomes larger, the actual value becomes 203 greater.
In S14 berechnet die ECU 11 einen Lernwert der ein Korrelationswert des Adsorptionsmengenschätzmodells 15 oder des Aschenmengenschätzmodells 14 basierend auf der in dem Speicher 111 in S24 gespeicherten Harnstoffzusatzgesamtmenge ist. Insbesondere, wenn angenommen wird, dass die Harnstoffzusatzgesamtmenge im Wesentlichen gleich ist wie der tatsächliche Wert 204 wird ein Fehler 206 zwischen einem Modellwert 205, der basierend auf dem Adsorptionsmengenschätzmodell 15 zum Zeitpunkt t2 erhalten wird und der Harnstoffzusatzgesamtmenge zum Zeitpunkt t2 als der Lernwert berechnet. In diesem Fall ist die Harnstoffzusatzgesamtmenge der tatsächliche Wert 204. Der Fehler 206 kann durch Berechnen eines Unterschiedes zwischen dem tatsächlichen Wert 204 und dem Modellwert 205 oder durch Berechnen eines Verhältnisses zwischen dem tatsächlichen Wert 204 und dem Modellwert 205 erhalten werden.In S14, the ECU calculates 11 a learning value of a correlation value of the adsorption amount estimation model 15 or the ashen estimate model 14 based on the in the memory 111 total urea addition stored in S24. In particular, when it is assumed that the total amount of added urea is substantially the same as the actual value 204 will be a mistake 206 between a model value 205 based on the adsorption amount estimation model 15 is obtained at time t2, and the total urea addition amount is calculated as the learning value at time t2. In this case, the total urea addition is the actual value 204 , The mistake 206 can by calculating a difference between the actual value 204 and the model value 205 or by calculating a ratio between the actual value 204 and the model value 205 to be obtained.
Anderenfalls, wenn ein Teil des Ammoniaks zum Zeitpunkt zu dem der DPF-Regenerationsvorgang vollendet ist noch in dem SCRF 1 verbleibt, kann der Lernwert durch Berücksichtigung der Menge des Ammoniaks, die verbleibt, berechnet werden. In diesem Fall ist die Menge des Ammoniaks, die verbleibt, eine verbleibende Ammoniakmenge. Insbesondere, da ein Zusatzwert, der durch Zusetzen der verbleibenden Ammoniakmenge zu der Ammoniakzusatzgesamtmenge die im Schritt S24, der in 5 dargestellt ist, im Speicher 111 gespeichert ist, im Wesentlichen gleich ist wie der tatsächliche Wert 204, wird ein Fehler zwischen dem Zusatzwert und dem Modellwert 205 als der Lernwert berechnet. In diesem Fall kann der Wert verbleibenden Ammoniaks ein konstanter Wert sein der vorbestimmt ist oder er kann basierend auf einem Parameter des DPF-Regenerationsvorgangs geschätzt werden. Nach der gegenwärtigen Ausführungsform umfassen die Parameter des DPF-Regenerationsvorgangs die Temperatur des SCRF 1 oder eine Regenerationszeitperiode.Otherwise, if a portion of the ammonia is completed at the time the DPF regeneration process is completed, nor in the SCRF 1 the learning value can be calculated by considering the amount of ammonia remaining. In this case, the amount of ammonia that is remains, a remaining amount of ammonia. In particular, since an additional value obtained by adding the remaining amount of ammonia to the total amount of ammonia added in step S24 in FIG 5 is shown in memory 111 is essentially the same as the actual value 204 , there will be an error between the additional value and the model value 205 calculated as the learning value. In this case, the value of residual ammonia may be a constant value that is predetermined or it may be estimated based on a parameter of the DPF regeneration process. In the current embodiment, the parameters of the DPF regeneration process include the temperature of the SCRF 1 or a regeneration period of time.
Da in einer Zeitspanne von dem Zeitpunkt t1 bis zu dem Zeitpunkt t2 das NOx von dem Motor 50 ausgestoßen wird, wird das Ammoniak an dem SCRF 1 in dem NOx entsprechend verbraucht. Daher kann der Lernwert durch Berücksichtigen der Ammoniakverbrauchsmenge berechnet werden. Insbesondere, da ein Abzugswert der durch Subtrahieren der Ammoniakverbrauchsmenge von der Harnstoffzusatzgesamtmenge, die in dem Speicher 111 gespeichert ist, im Wesentlichen gleich ist wie der tatsächliche Wert 204 wird ein Fehler zwischen dem Abzugswert und dem Modellwert 205 als der Lernwert berechnet. In diesem Fall kann die Ammoniakverbrauchsmenge ein konstanter Wert sein der vorbestimmt ist oder sie kann basierend auf einer Ausstoßmenge des NOx in einer Zeitspanne von dem Zeitpunkt t1 bis zu dem Zeitpunkt t2 geschätzt werden. Nach der gegenwärtigen Ausführungsform wird die Ausstoßmenge des NOx basierend auf dem erfassten Wert des NOx-Sensors 9 oder dem Betriebszustand des Motors 50 in einer Zeitspanne von dem Zeitpunkt t1 bis zu dem Zeitpunkt t2 geschätzt.Since in a period from the time t1 to the time t2, the NOx from the engine 50 is discharged, the ammonia at the SCRF 1 in the NOx consumed accordingly. Therefore, the learning value can be calculated by taking the ammonia consumption amount into consideration. In particular, since a subtraction value is obtained by subtracting the ammonia consumption amount from the total amount of urea added in the reservoir 111 is essentially the same as the actual value 204 will be an error between the subtraction value and the model value 205 calculated as the learning value. In this case, the ammonia consumption amount may be a constant value that is predetermined, or may be estimated based on an exhaust amount of the NOx in a period from the time t1 to the time t2. According to the present embodiment, the discharge amount of the NOx becomes based on the detected value of the NOx sensor 9 or the operating condition of the engine 50 in a period from time t1 to time t2.
In S15 steuert die ECU 11 das Adsorptionsmengenschätzmodell 15 oder das Aschenmengenschätzmodell 14, so dass der Lernwert gelernt wird, der der Fehler 206 ist, der in S14 berechnet wird, so dass der Fehler 206 annulliert wird. In anderen Worten, korrigiert die ECU 11 das Adsorptionsmengenschätzmodell 15 oder das Aschenmengenschätzmodell 14 basierend auf dem Lernwert. Wenn der tatsächliche Wert 204 100 ist und der Modellwert 205 90 ist und wenn die ECU 11 den Unterschied (100 – 90) zwischen dem tatsächlichen Wert 204 und dem Modellwert 205 in S14 als den Lernwert berechnet addiert die ECU 11 den Unterschied der 10 beträgt zu dem Modellwert auf der dünnen durchgezogenen Linie 202 der durch das Adsorptionsmengenschätzmodell 15 erhalten wird. Daher kann der Modellwert des Adsorptionsmengenschätzmodells 15 im Wesentlichen gleich sein wie der tatsächliche Wert zu dem Zeitpunkt t2 und ein Fehler zwischen dem Modellwert und dem tatsächlichen Wert kann nach dem Zeitpunkt t2 reduziert sein.In S15, the ECU controls 11 the adsorption amount estimation model 15 or the ash estimate model 14 so that the learning value is learned, the error 206 is calculated in S14, so the error 206 is canceled. In other words, the ECU corrects 11 the adsorption amount estimation model 15 or the ash estimate model 14 based on the learning value. If the actual value 204 100 is and the model value 205 90 and if the ECU 11 the difference (100 - 90) between the actual value 204 and the model value 205 Calculated in S14 as the learning value adds the ECU 11 the difference of 10 is to the model value on the thin solid line 202 by the adsorption amount estimation model 15 is obtained. Therefore, the model value of the adsorption amount estimation model 15 may be substantially the same as the actual value at time t2, and an error between the model value and the actual value may be reduced after time t2.
Wenn der tatsächliche Wert 204 100 beträgt und der Modellwert 205 90 beträgt und wenn die ECU 11 ein Verhältnis (100/90) zwischen dem tatsächlichen Wert 204 und dem Modellwert 205 als dem Lernwert in S14 berechnet, multipliziert die ECU 11 den Modellwert auf der dünnen durchgezogenen Linie 202, der durch das Adsorptionsmengenschätzmodell 15 erhalten wird, durch das Verhältnis das 1,1 beträgt. Daher kann der Modellwert des Adsorptionsmengenschätzmodells 15 im Wesentlichen gleich sein wie der tatsächliche Wert zu dem Zeitpunkt t2 und eine Steigung der dünnen durchgezogenen Linie 202 des Adsorptionsmengenschätzmodells 15 kann sich einer Steigung der gestrichelten Linie 201 des tatsächlichen Wertes der Maximalammoniakadsorptionsmenge nähern.If the actual value 204 100 is and the model value 205 90 and if the ECU 11 a ratio (100/90) between the actual value 204 and the model value 205 calculated as the learning value in S14, the ECU multiplies 11 the model value on the thin solid line 202 by the adsorption amount estimation model 15 is obtained by the ratio of 1.1. Therefore, the model value of the adsorption amount estimation model 15 be substantially the same as the actual value at the time t2 and a slope of the thin solid line 202 of the adsorption amount estimation model 15 can be a slope of the dashed line 201 approach the actual value of the maximum ammonia adsorption amount.
Da es möglich ist, dass ein Fehler des Modellwerts des Aschenmengenschätzmodells 14 erzeugt wird, wenn ein Fehler zwischen dem tatsächlichen Wert des Maximalammoniakadsorptionsmenge und dem Modellwert des Adsorptionsmengenschätzmodells 15 vorliegt, kann die ECU 11 das Aschenmengenschätzmodell 14 in S15 korrigieren. In diesem Fall wird der Modellwert des Aschenmengenschätzmodells 14 um einen Wert gesteigert oder verringert, der dem Fehler (dem Unterschied oder dem Verhältnis) zwischen dem tatsächlichen Wert 204 oder dem Modellwert 205 entsprechend von einem tatsächlichen Wert der Aschenmenge erhalten wird. Da der Modellwert des Aschenmengenschätzmodells 14 durch den Wert korrigiert wird, der entsprechend des Lernwerts erhalten wird, der in S14 berechnet wird, was der Fehler zwischen dem tatsächlichen Wert 204 und dem Modellwert 205 ist, kann der Modellwert des Aschenmengenschätzmodells 14 sich dem tatsächlichen Wert der Aschenmenge nähern. Somit kann der Modellwert der Maximalammoniakadsorptionsmenge sich dem tatsächlichen Wert der Maximalammoniakadsorptionsmenge nähern. Wenn ein Fehler des Modellwerts der Maximalammoniakadsorptionsmenge aufgrund des Fehlers des Aschenmengenschätzmodells 14 erzeugt wird, korrigiert die ECU 11 das Aschenmengenschätzmodell 14 und die Steigung der dünnen durchgezogenen Linie 202 des Adsorptionsmengenschätzmodells 15 kann sich der Steigung der gestrichelten Linie 201 des tatsächlichen Werts der Maximalammoniakadsorptionsmenge nähern.Since it is possible for an error of the model value of the ash quantity estimation model 14 is generated when an error between the actual value of the maximum ammonia adsorption amount and the model value of the adsorption amount estimation model 15 present, the ECU 11 the ashen estimation model 14 correct in S15. In this case, the model value of the ash quantity estimation model becomes 14 Increased or decreased by a value of the error (difference or ratio) between the actual value 204 or the model value 205 is obtained according to an actual value of the amount of ash. As the model value of the ash quantity estimation model 14 is corrected by the value obtained according to the learning value calculated in S14, which is the error between the actual value 204 and the model value 205 is the model value of the ashen estimate model 14 approach the actual value of the amount of ash. Thus, the model value of the maximum ammonia adsorption amount may approach the actual value of the maximum ammonia adsorption amount. If an error of the model value of the maximum ammonia adsorption amount due to the error of the ash amount estimation model 14 is generated corrects the ECU 11 the ashen estimation model 14 and the slope of the thin solid line 202 of the adsorption amount estimation model 15 can be the slope of the dashed line 201 approach the actual value of the maximum ammonia adsorption amount.
Da die Harnstoffzusatzgesamtmenge durch das Adsorptionsmengenschätzmodell 15 oder das Aschenmengenschätzmodell 14 in S14 und S15 gelernt wird, wird der tatsächliche Wert der Maximalammoniakadsorptionsmenge durch das Adsorptionsmengenschätzmodell 15 oder das Aschenmengenschätzmodell 14 gelernt. Anderenfalls kann in S14 und S15, wenn die dünne durchgezogene Linie 202 des Adsorptionsmengenschätzmodells 15 sich der gestrichelten Linie 201 des tatsächlichen Wertes der Maximalammoniakadsorptionsmenge nähert, die Harnstoffzusatzgesamtmenge durch das Adsorptionsmengenschätzmodell 15 oder das Aschenmengenschätzmodell 14 auf irgendeine Weise gelernt werden. Daraufhin beendet die ECU 11 den Lernvorgang. S14 und S15, ausgeführt durch die ECU 11, sind Lernmittel. S12 bis S15 werden durch die ECU 11 jedes Mal ausgeführt, wenn der DPF-Regenerationsvorgang abgeschlossen ist.Since the total amount of urea added by the adsorption amount estimation model 15 or the ash estimate model 14 is learned in S14 and S15, the actual value of the maximum ammonia adsorption amount becomes the adsorption amount estimation model 15 or the ash estimate model 14 learned, Otherwise, in S14 and S15, if the thin solid line 202 of the adsorption amount estimation model 15 the dashed line 201 of the actual value of the maximum ammonia adsorption amount, the total urea addition amount by the adsorption amount estimation model 15 or the ash estimate model 14 be learned in some way. The ECU then exits 11 the learning process. S14 and S15, executed by the ECU 11 , are learning aids. S12 to S15 are controlled by the ECU 11 executed each time the DPF regeneration process is completed.
Somit kann der Fehler des Modellwertes verhindert werden, da der Modellwert der Maximalammoniakadsorptionsmenge regelmäßig korrigiert wird.Thus, the error of the model value can be prevented since the model value of the maximum ammonia adsorption amount is regularly corrected.
Nach der vorangegangenen Ausführungsform wird die Menge der Asche, die sich in dem SCRF 1 angesammelt hat, geschätzt, der Maximalammoniakadsorptionswert wird basierend auf der Aschenmenge geschätzt und die Harnstoff-Zusetzung wird gemäß der Maximalammoniakadsorptionsmenge gesteuert. Daher kann das Zusetzen des Harnstoffs durch Berücksichtigen einer Ansammlung der Asche effizient durchgeführt werden. Da ein Lernen der Maximalammoniakadsorptionsmenge durchgeführt wird nachdem der DPF-Regenerationsvorgang abgeschlossen ist, kann verhindert werden, dass das Lernen durch den Ruß oder die HC, die sich in dem SCRF 1 angesammelt haben, beeinflusst wird. Daher kann die Maximalammoniakadsorptionsmenge, die durch die Aschenmenge beeinflusst wird, genau gelernt werden. Da das Adsorptionsmengenschätzmodell oder das Aschenmengenschätzmodell durch das Lernen korrigiert wird, kann die Maximalammoniakadsorptionsmenge genau geschätzt werden. Somit kann das Zusetzen von Harnstoff effizient durchgeführt werden bei dem die Herausreinigungseffizienz des NOx verbessert ist und der Ammoniakschlupf verhindert wird.According to the previous embodiment, the amount of ash that accumulates in the SCRF 1 The maximum ammonia adsorption value is estimated based on the amount of ash, and the urea addition is controlled according to the maximum ammonia adsorption amount. Therefore, the clogging of the urea can be performed efficiently by taking into account an accumulation of the ash. Since learning of the maximum ammonia adsorption amount is performed after the DPF regeneration operation is completed, the learning by the soot or HC accumulated in the SCRF can be prevented 1 accumulated. Therefore, the maximum ammonia adsorption amount, which is influenced by the amount of ash, can be accurately learned. Since the adsorption amount estimation model or the ash amount estimation model is corrected by the learning, the maximum ammonia adsorption amount can be accurately estimated. Thus, the addition of urea can be performed efficiently in which the purification efficiency of the NOx is improved and the ammonia slip is prevented.
Da ermittelt wird, ob der Ausgabewert des NOx-Sensors 10 entsprechend des Ammoniaks oder des NOx erzeugt wird, kann eine fehlerhafte Erfassung des Ammoniakschlupfs verhindert werden. Daher kann die Harnstoffzusatzgesamtmenge in einer Zeitspanne von dem Zeitpunkt zu dem das Zusetzen von Harnstoff in S21 beginnt bis zu dem Zeitpunkt zu dem der Ammoniakschlupf erfasst wird genau erhalten werden. In diesem Fall ist die Harnstoffzusatzgesamtmenge ein Wert der durch Berücksichtigen des tatsächlichen Wertes der Maximalammoniakadsorptionsmenge berechnet wird.Since it is determined whether the output value of the NOx sensor 10 is generated according to the ammonia or the NOx, erroneous detection of the ammonia slip can be prevented. Therefore, the total amount of urea addition can be accurately obtained in a period from the time when urea addition in S21 starts until the ammonia slip is detected. In this case, the total amount of added urea is a value calculated by taking into account the actual value of the maximum ammonia adsorption amount.
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die zuvor genannte Ausführungsform beschränkt und kann auf verschiedene Ausführungsformen innerhalb des Geistes und Umfangs der Ansprüche der vorliegenden Offenbarung angewendet werden.The present disclosure is not limited to the aforementioned embodiment and can be applied to various embodiments within the spirit and scope of the claims of the present disclosure.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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US 2011/0167805 A1 [0003] US 2011/0167805 A1 [0003]
