SE1050085A1 - Skattning av kväveoxider och ammoniak - Google Patents

Abstract

Föreliggande uppfinning innefattar en metod och ett system för skattning av koncentration avkväveoxider NOX respektive koncentration av ammoniak NH 3 i avgaser nedströms från enkatalysator, varvid nämnda skattning är baserad på en katalysatormodell och på en uppmättsensorsignal vmw från en kväveoxidsensor, där nämnda kväveoxidsensor är placerad så attden bringas i kontakt med nämnda avgaser. Enligt föreliggande uppfinning jämförs den uppmätta sensorsignal j? med en skattad signal, där den skattade signalen beror av åtminstone två skattningsfunktioner och utgör katalysatormodellens motsvarighet till denuppmätta sensorsignalen šmm. Sedan utnyttjas denna jämförelse vid bestämmande avåtminstone en avvikelseparameter för respektive de åtminstone två skattningsfunktionerna,där varje åtminstone en avvikelseparameter beskriver en avvikelse för katalysatormodellen från verkligheten. Enlig uppfinningen utförs även en skattning av koncentrationen avkväveoxider NOX respektive av ammoniak NH 3 baserat på de respektive åtminstone två skattningsfunktionerna och på den åtminstone en avvikelseparametern. Fig. 2

Description

15 20 25 30 Urean utgörs vanligtvis av en vattenlösning, vilken förångas, sönderdelas och bildar ammoniak. Ammoniaken utgör sedan det aktiva reduktionsmedlet i katalysatorn 110, och när ammoniaken reagerar med kväveoxider N OX i avgaserna bildas kvävgas och vatten.

Kväveoxider NOX innefattar här och i hela detta dokument både kvävemonoxid N O och kvävedioxid N02. För den önskade reaktionen i katalysatorn 110 råder ett stökiometriskt förhållande mellan den bildade ammoniaken och kväveoxiderna N OX i avgaserna man vill rena. Det behövs en ammoniakmolekyl för varje molekyl av kväveoxider NOX . För att katalysatorprocessen ska bli effektiv måste därför koncentrationen ammoniak, och därmed också mängden doserad urea, motsvara och följa koncentrationen kväveoxider NOX i avgaserna man vill rena.

Koncentrationen kväveoxider N OX i avgasema 120 innan katalysatorn och även driftförhållanden, såsom till exempel temperaturen, varierar över tiden. Dessa variationer kan bero till exempel på hur fordonet körs och på den omgivande temperaturen. Till exempel varierar katalysatorns förmåga att ackumulera ammoniak med temperaturen, så att förmågan att ackumulera ammoniak är större vid låg temperatur än den är vid hög temperatur.

Doseringen av urea måste balanseras med dessa variationer för att ge önskad rening av avgaserna. Till exempel ska mer urea doseras om temperaturen går ner och mindre urea ska doseras om temperaturen går upp. Doseringen av urea måste alltså justeras för att ge en effektiv stökiometrisk katalysatorprocess, och motverka närvaron av kväveoxider NOX och/eller ammoniak i de avgaser 130 som strömmar från avgasröret efter katalysatom.

För att kunna beräkna behövd mängd doserad urea så att regleringen av mängden doserad urea anpassas till koncentrationen kväveoxider N OX i avgaser 120 uppströms från katalysatorn 110, det vill säga de avgaser systemet 100 får från motorn, och till erforderlig mängd ackumulerad ammoniak kan flera olika metoder utnyttjas. Enligt en sådan metod för regleringen utnyttjas en modell av katalysatorn 110, där katalysatormodellen innefattar tillstånd för katalysatorn, såsom till exempel temperaturer, och ackumulerad mängd ammoniak i katalysatorn. En beskrivning av en sådan katalysatormodell ges nedan. Enligt en annan metod baseras regleringen på en återkoppling i kombination med en förstyrning, där förstyrningen är baserad på indata i form av till exempel varvtal, moment, avgasflöde, eller temperatur och utnyttjar tabellerade värden för regleringen. 10 15 20 25 30 Koncentrationen kväveoxider N OX uppströms från katalysatom 110 kan bestämmas genom utnyttjande av en N OX -avkännande sensor 122, vilken är placerad så att den bringas i kontakt med avgaserna 120 innan de passerar katalysatom 110. Koncentrationen kväveoxider NOX i avgaserna 120 från motorn kan även bestämmas genom utnyttjande av en modell, vilken beskriver koncentrationen kväveoxider NOX i varje driftspunkt.

För beräkningen av behövd mängd doserad urea kan även hänsyn tas till avgasflödet från motorn. Avgasflödet går att mäta, men går även att beräkna baserat på driftparametrar såsom varvtal, laddtryck, insugningstemperatur och insprutad bränslemängd.

Det är även viktigt att kunna diagnostisera katalysatorns funktion, vilken kan ändras över tiden på grund av till exempel åldrande. Vid en sådan diagnostisering kan katalysatormodellen utnyttjas.

Figur 1 visar schematiskt en sensor 122, vilken kan innefatta en temperatursensor och en NOX -sensor, där sensorn 122 är anordnad så att den bringas i kontakt med avgaserna från motorn 120. Den schematiskt illustrerade sensorn 122 kan här avkänna koncentration av kväveoxider NOX och/eller temperatur och/eller flödet för avgasema 120. I figur 1 är sensorn 122 schematiskt visad såsom placerad uppströms från doseringsmunstycket 121. Emellertid kan temperatursensom, vilken är innefattad i sensorn 122, vara placerad antingen uppströms eller nedströms från doseringsmunstycket 121. NOX -sensom, vilken är innefattad i sensorn 122 bör dock vara placerad uppströms från doseringsmunstycket för att inte påverkas av doseringen. Sensorn 122 tillhandahåller en eller flera signaler motsvarande koncentration av kväveoxider NÛX och/eller temperatur och/eller flödet för avgasema 120 till en styrenhet 160. Sensorn 122 kan vara placerad både innan och efter doseringsmunstycket 121.

Styrenheten 160 kan anordnas att styra ett manöverorgan (aktuator) 140, vilket står i förbindelse med en ureatank 150 och med doseringsmunstycket 121. Manöverorganet 140 reglerar flödet av urea från ureatanken 150 till doseringsmunstycket 121 enligt de styrsignaler styrenheten 160 tillhandahåller manöverorganet 140. l0 15 20 25 30 Styrenheten 160 är även anordnad att ta emot en signal 132 från en NOX -sensor 131, vilken är placerad så att den bringas i kontakt med avgaser 130 nedströms från katalysatorn 110, det vill säga med avgaser vilka har passerat katalysatorn 110, och är avsedd att känna av kväveoxider NOX , det vill säga både kvävemonoxid NO och kvävedioxid N02, i dessa avgaser 130. Signalen 132 från NOX -sensorn 131 nedströms från katalysatorn 110 kan medelst styrenheten 160 användas för återkoppling vid regleringen av doserad urea, vilken kan implementeras med eller utan utnyttjande av en katalysatormodell. Signalen 132 från NOX -sensom 131 kan även användas vid diagnos av funktionen hos katalysatorn 110.

Ett problem med NOX -sensorn 131 är att denna är korskänslig för ammoniak NH 3 , det vill säga att sensorsignalens storlek bestäms av både kväveoxidkoncentrationen och ammoniakkoncentrationen i avgaserna 130 nedströms från katalysatorn 110. Sensorsignalen ymm som tillhandahålls styrenheten 160 från NOX -sensom 131 beror alltså både av NOX - koncentrationen och av ammoniakkoncentrationen i avgaserna, vilket försvårar utnyttjande av sensorsignalen vid reglering och för diagnos.

Kortfattad beskrivning av uppfinningen Ett syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en metod och ett system för skattning av koncentration av kväveoxider NOX respektive koncentration av ammoniak NH 3 , vilka helt eller delvis löser ovan nämnda problem.

Detta syfte uppnås genom en metod för skattning av koncentration av kväveoxider N OX respektive koncentration av ammoniak NH 3 enligt kännetecknande delen av patentkrav l.

Syftet uppnås även genom ett system för skattning av koncentration av kväveoxider NOX respektive koncentration av ammoniak NH 3 enligt kännetecknande delen av patentkrav 17.

Syftet uppnås även genom ett datorprogram och en datorprogramprodukt vilka implementerar metoden enligt uppfinningen. lO 15 20 25 30 Enligt uppfinningen tas en skattad signal baserad på katalysatormodellen fram, vilken motsvarar sensorsignalen signalen ymw, från NOX -sensorn 131. Dessutom definieras åtminstone två skattningsfunktioner och en eller flera avvikelseparametrar. De åtminstone två skattningsfunktionema tillsammans med de olika avvikelseparametrama har olika relationer till sensorsignalen ysenm, och används för att beskriva hur avvikelser (skillnader) mellan modellen och verkligheten påverkar relationema mellan modellerade koncentrationer av kväveoxider NOX respektive av ammoniak NH 3 och sensorsignalen ymw från den korskänsliga NOX -sensorn 131. Detta kan enligt uppfinningen utnyttjas för att särskilja hur stor del av den uppmätta sensorsignalen ymm som beror av koncentrationer av kväveoxider NOX respektive av ammoniak NH 3.

Avvikelseparametrar bestäms genom en jämförelse av den uppmätta sensorsignalen 37mm och den motsvarande skattade signalen. Dessa bestämda avvikelseparametrar används sedan för att skatta koncentrationerna av kväveoxider NOX respektive ammoniak NH 3 . Alltså erhålls genom föreliggande uppfinning separata skattade värden för koncentrationen av kväveoxider NOX respektive koncentrationen av ammoniak NH 3 utifrån sensorsignalen från NOX -sensom.

Genom att använda information från katalysatormodellen tillsammans med Signalbehandling kan alltså, genom utnyttjande av föreliggande uppfinning, koncentrationen av kväveoxider NOX respektive koncentrationen av ammoniak NH 3 separeras från sensorsignalen, där sensorsignalen tillhandahålls av en NOX -sensor vilken är korskänslig för både kväveoxider NOX och ammoniak NH 3 . Därigenom omvandlas NOX -sensoms korskänslighet från ett problem till en tillgång eftersom NOX -sensorn därmed samtidigt fungerar som sensor för både kväveoxider NOX och ammoniak NH 3.

Genom utnyttjande av föreliggande uppfinning kan separata värden för koncentrationen av kväveoxider NOX respektive koncentrationen av ammoniak NH 3 erhållas, vilket gör att regleringen av doserad urea kan göras robust, både för modellbaserad reglering av doserad urea och för icke modellbaserad reglering. Alltså är tillgången till de separata värdena en stor tillgång både i system där en katalysatormodell utnyttjas för själva regleringen och i system 10 15 20 25 30 som baserar sig på förstyming via tabellerade värden i kombination med återkoppling av de separata värdena. Då regleringen av doserad urea kan göras robust enligt föreliggande uppfinning kan man minska ureaförbrukningen samtidigt som utsläppskraven uppfylls effektivt.

Eftersom avgasreningen blir mycket effektiv när föreliggande uppfinning utnyttjas kan utsläppskraven nås med en mindre katalysator. En mindre katalysator ger även mindre mottryck för motom, vilket resulterar i minskad bränsleförbrukning. Uppfinningen ger också bättre möjlighet att övervaka korrekt funktion för hela systemet, vilket innefattar ureatanken 150, manöverorgan, 140, doseringmunstycket 122 och katalysatom 110.

De separata värdena för koncentrationen av kväveoxider NOX respektive koncentrationen av ammoniak NH 3 , vilka erhålls genom föreliggande uppfinning, kan även utnyttjas för att åstadkomma en tillförlitlig diagnos av katalysatoms funktion Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning utgörs en av de åtminstone två skattningsfunktionema av en skattningsfunktion för kväveoxider f NO . Denna skattningsfunktion för kväveoxider f NO beror av en materialbalans för en modellerad reaktion i katalysatormodellen.

Enligt en utföringsforni av föreliggande uppfinning utgörs en av de åtminstone två skattningsfunktionerna av en skattningsfunktion för ammoniak f NH; . Denna skattningsfunktion för ammoniak fNflâ beror av en jämvikt mellan modellerad adsorberad ammoniak och modellerad ammoniak i gasform i en utloppsände hos katalysatorn.

Definierandet och användandet av dessa skattningsfunktioner för kväveoxider fNO respektive ammoniak f NHÉ möjliggör en separat skattning av koncentrationen av kväveoxider NOX respektive ammoniak NH 3 nedströms katalysatom 110.

I många tillämpningar är det av högsta vikt att ha tillgång till dessa separata skattade värden.

Med tillgång till tillförlitliga mätvärden för koncentrationen kväveoxider NOX eller för lO 15 20 25 30 koncentrationerna både kväveoxider NOX och ammoniak NH 3 möjliggörs övervakning och återkoppling av katalysatorns funktion. Problemet man har om man, som i tidigare känd teknik, inte kan separera sensorsignalen i koncentration av kväveoxider N OX och koncentration av ammoniak NH 3 är att en felaktig tolkning av ammoniak NH 3 som kväveoxider NOX eller vice versa kan ge en allvarlig missbedömning av tillståndet i katalysatorn.

Som ett exempel kan nämnas att ökad dosering minskar koncentrationen kväveoxider NÛX efter katalysatom och ökar koncentrationen av ammoniak NH 3 efter katalysatorn. Vid minskad dosering är förhållandet det omvända, det vill säga koncentrationen kväveoxider NOX efter katalysatorn ökar och koncentrationen ammoniak NH 3 efter katalysatorn minskar.

Om nu sensorsignalen vid ett visst tillfälle ökar, behöver en korrekt doseringsåtgärd bestämmas. Alltså krävs olika doseringsåtgärder beroende på om koncentrationen för kväveoxider NOX efter katalysatorn respektive om koncentrationen ammoniak NH 3 efter katalysatorn ökar, varför det är viktigt att ha tillgång till separata värden för dessa koncentrationer.

Mätvärdet för koncentrationen för kväveoxider NOX efter katalysatom ger information om omsättningen över katalysatom, vilken beror av samtliga tillstånd i katalysatom (i olika grad).

Mätvärdet för koncentrationen för ammoniak NH 3 efter katalysatorn ger information om tillstånden i katalysatorns utloppsände. Alltså ger tillgång till separata värden för koncentrationerna av både kväveoxider NOX och ammoniak NH 3 en mer komplett information om katalysatorn än tillgång till endast mätvärdet för kväveoxider NOX . Tillgång till endast koncentrationen av ammoniak NH 3 ger dessutom en ofullständig information eftersom mätvärdet ofta är noll.

Kortfattad figurförteckning Uppfinningen kommer att belysas närmare nedan med ledning av de bifogade ritningarna, där: Figur 1 visar en schematisk skiss av ett katalysatorsystem, Figur 2 visar ett flödesdiagram för metoden enligt föreliggande uppfinning, lO 15 20 25 30 Figur 3 visar schematiskt en styrenhet.

Beskrivning av föredragna utföringsformer Metoden enligt den föreliggande uppfinningen innefattar en skattning av koncentrationen kväveoxider NOX och koncentrationen ammoniak NH 3 i avgaserna 130 nedströms från katalysatorn 110. Denna skattning baseras på sensorsignalen vmm som tillhandahålls av NOX -sensom 131 och på katalysatormodellen. Skattningen ger alltså, baserat på signaler lem, från den korskänsliga NOX -sensom 131, värden för koncentrationen för vart och ett av kväveoxider NÛX och ammoniak NH 3 för avgaser nedströms från katalysatom 110.

NOX -sensom 131 har ungefär samma känslighet för kvävemonoxid NO (normerad känslighet med värdet 1) som för ammoniak NH 3 (normerad känslighet med värdet 1), men har något lägre känslighet för kvävedioxid N02 ( normerad känslighet med värdet 0.7). Efter en effektiv katalysatorprocess har man dock normalt sett mest kvävemonoxid NO kvar i avgaserna. Dessa korskänsligheter gör att i situationer när ammoniak frisätts från katalysatorn, vilket normalt sker vid snabba temperaturstegringar, blir det svårt att avgöra den verkliga NOX -koncentrationen i avgasema 130 efter katalysatom. Detta minskar möjligheterna att framgångsrikt använda N OX -sensorn för återkoppling och On Board Diagnostics (OBD), det vill här säga diagnos av funktionen för katalysatorn 110 och det tillhörande systemet 100.

Härefter följer en beskrivning av en katalysatormodell. Såsom förstås av en fackman kan katalysatormodeller ställas upp på en mängd olika sätt, varav denna beskrivna modell är ett exempel. En beskrivning av variabler och index använda i beskrivningen av katalysatormodellen presenteras sist i beskrivningen.

Katalysatormodellen är formulerad som en tankseriemodell där aktivt material är indelat i skikt. I katalysatormodellen ingår följande reaktioner: Urea + H20 -> 2NH¿ + C02 (ekv. 1) s+ NH, s s _ NH, (ekv. 2) lO 15 20 25 30 s- NHa -> s+ NHS (ekv. 3) 4S-NH3 +4NO+O2 + 48+ 6H2O+ 4N2 (ekv. 4) 4s- NHa + 502 a 43+ ßH2o+ 4No (ekv. 5) I modellen ingår även ureasönderdelning (första reaktionen) från doseringsmunstycket 122 fram till katalysatom 110. [modellen används förenklingen att den isocyansyra (HNCO) som bildas vid sönderdelning av urea betraktas som ekvivalent med ammoniak.

Ureasönderdelningen behandlas som en homogen reaktion med reaktionshastigheten: (ekv.6) rh,u,k = ku,k ' Ctonk 'yUrea,k,0 Övriga reaktioner är katalytiska. Reaktionshastigheten för adsorptíon i tank k och skikt n uttrycks som: faakn = kak 'Crank 'VN/raka 'il- gka) (ekV- 7) Reaktionshastigheten för desorption i tank k och skikt n uttrycks som: fa,a,k,a = kak '9k,n (CkV 8) Reaktionshastigheten för NOX -reduktion i tank k och skikt n uttrycks som: ranka = krk 'Crar,k 'l/Noxkar 'Öka (ekV- 9) Reaktionshastigheten för ammoniakoxidation i tank k och skikt n uttrycks som: faakn = kak 'Crank '*9k,a (ekV- 1G) Hastighetskonstanten för både homogen och katalytisk reaktion bestäms från Arrhenuis ekvation enligt: 10 15 20 25 30 lO _ EM k/.yk = KM .e ”TM (ekv. 11) Den totala gaskoncentrationen bestäms från allmänna gaslagen enligt: c pk k = _ tot, R _ Tsyk (ekv. 12) Totaltrycket Pk kan sättas till trycket efter katalysatom 110 som är lika med atmosfärstrycket om katalysatorn är monterad sist i avgassystemet. För ett noggrannare värde kan tryckfallet från aktuell tank till slutet av katalysatorn beräknas från formel för laminärströmning i en kanal och adderas till trycket efter katalysatorn. Om katalysatom inte är sist i systemet kan trycket mätas eller beräknas från tryckfall över den eller de enheter som är placerade efter katalysatorn.

För katalysatorn kan följande materialbalans gällande gasflödet ställas upp för ämne i: F'(Y/,k-1,o _Y/,k,o)_F/,k,ø '(Yf,k,o _J//,k,1)+ 21/13/ ' fhJgk 'Vk = Û (ÛkV- 13) i Följande materialbalans kan ställas upp gällande gasfasen i skikt n för ämne i (homogena reaktioner försummade): F/,/<,n-1 '(Y/,k,n-1 _ Y/,k,n)_ Flynn 'Of/Jm _ yf,k,n+1)+ 210,/ ' f e, 131m 'Wlan = Û (ekV- 14) I För innersta skiktet utgår andra termen enligt: (ekv. 15) rfyleN-i '(Yi,k,N-1 _ Y/,k,N)+ ZV/g/ 'fa/Jani ' Wk,N = Û l Materialbalanserna för gasflödet och för gasfasen i de aktiva skikten bildar ett ekvationssystem ur vilket molbråken för de olika ämnena i gasflödet och i gasfasen i de aktiva skikten bestäms. Masstransportkoefficienten för transport mellan gasflödet och första skiktet bestäms enligt: lO 15 20 25 ll A -c Fhkyo = (ekv. kc,i,k Deff,i,k Masstranspörtköefficienten för transport mellan skikten bestäms enligt: 2- D i -A - f, k n 2 (em 17) ' r AX” + Axm, Filmtransportkoefficienten bestäms enligt: Sh- D- kCy/'yk I Tik För Sherwoods tal, Sh , kan asymptotiska värden för aktuell kanalgeometri användas. Den ordinära diffusiviteten bestäms enligt: Tsk 1.75 Dfyk = Drew' ' i' (ekV- 19) Tref Knudsendiffusiviteten bestäms enligt: d -R- T DKM :FP (ekv. 20) I Den effektiva diffusiviteten bestäms enligt: f DeffM = å (ekV- 21) + Di,k DK,i,k Den tidsberoende materialbalansen för adsorberad ammoniak ger tidsderivatan för täckningsgrad enligt: 10 15 20 25 l2 dgkm dt (ekv. 22) 1 = f 'ZVs-NHM' 'fä/kk 'Wk,n ß f Täckningsgraden vid varje tidpunkt integreras sedan fram utifrån tidsderivatan. Temperaturen i gasflödet genom katalysatorn 110 bestäms genom att lösa en värrnebalans där hänsyn tas till den värme som överförs till det fasta materialet och reaktionsvärmet för homogena reaktioner.

Effekten från reaktionsvärmet för homogena reaktioner bestäms enligt: QM = 2 fmvk (_ kw) (ekv. 23) i Värrnebalansen för gasflödet löses därefter genom: Tgyk I F' Cp,g 'Tg,k-1 + hk 'Achk 'Tsk + Qmk (ekv 24) F- egg + hk -Aßhyk Där överföringskoefficienten för värme bestäms enligt: hk = 'l/”fg (ekv. 25) För Nusselts tal, Nu , kan asymptotiska värden för aktuell kanalgeometri användas. Effekten från reaktionsvärmet för katalytiska reaktioner bestäms enligt: Qcyk = ZZ/'Cy/'ykyn 'Wkyn ' (ekv. f? f Den tidsberoende värmebalansen för det fasta materialet i katalysatom ger tidsderivatan för temperatur enligt: dTsyk _ 1 íh -A -T -T Q dt msykcpysl k mk l gk s,k)+ ck) (ekv. 27) Temperaturen vid varje tidpunkt integreras sedan fram utifrån tidsderivatan. lO 15 20 25 13 Om katalysatormodellen stämmer helt överens med verkligheten är det är det relativt enkelt att avgöra vad i sensorsignalen ämm från NOX -sensom 131 som har sitt ursprung i kväveoxiderna NOX respektive ammoniaken NH 3 iavgaserna 130. Då ger katalysatormodellen hur stor del av sensorsignalen 16mm som beror av kväveoxiderna NOX respektive ammoniaken NH 3 . Dessutom motsvarar summan av värdena för kväveoxiderna NOX ammoniaken NH 3 sensorsignalen vmo, . Med hjälp av katalysatormodellen kan alltså, om katalysatormodellen stämmer helt överens med verkligheten, information erhållas om både koncentrationen av kväveoxider NOX och koncentrationen av ammoniak NH 3 i avgaserna 130.

Om katalysatormodellen däremot inte stämmer överens med verkligheten, det vill säga om modellen avviker från verkligheten, vilket den ofta gör, blir det istället mycket svårt att avgöra vad i sensorsignalen fimmr som relaterar till kväveoxiderna NOX respektive ammoniaken NH 3 . Detta löses av föreliggande uppfinning. Figur 2 visar ett flödesdiagram för en metod för föreliggande uppfinning. I ett första steg 201 av metoden påbörjas skattningen av koncentrationen kväveoxider NOX och koncentrationen ammoniak NH 3 nedströms från katalysatorn genom att den uppmätta sensorsignalen šmm, jämförs med en skattad signal.

Den skattade signalen utgör här katalysatormodellens motsvarighet till den av NOX -sensorn 131 uppmätta sensorsignalen kan, och beror av åtminstone två skattningsfunktioner, där dessa åtminstone två skattningsfunktioner innefattar en skattningsfunktion för kväveoxider f NOK och en skattningsfunktion för ammoniak fNHg. Denna jämförelse av den uppmätta sensorsignalen vmm med den skattade signalen utnyttjas sedan i ett andra steg 202 av metoden för att bestämma åtminstone en avvikelseparameter för var och en av de åtminstone två skattningsfunktionerna. Var och en av dessa en eller flera avvikelseparametrar beskriver en avvikelse för katalysatormodellen från verkligheten. lO 15 20 25 30 14 Själva skattningen av koncentrationen av kväveoxider NOX respektive koncentrationen av ammoniak NH 3 görs sedan i ett tredje steg 203 av metoden baserat på de respektive åtminstone två skattningsfunktionerna, det vill säga för kväveoxider NOX baserat på skattningsfunktionen för kväveoxider f NO och för ammoniak NH 3 baserat på en skattningsfunktion för ammoniak fNHg, samt på åtminstone en av de avvikelseparametrar som bestämts vid jämförelsen av den uppmätta sensorsignalen fimlm med den skattade signalen.

Enligt uppfinningen utnyttjas alltså en katalysatormodell, vilken definierar hur en skattad signal hos modellen, vilken motsvarar sensorsignalen signalen flmm från NOX -sensorn 131, ska se ut, tillsammans med åtminstone två skattningsfunktioner och en eller flera avvikelseparametrar. De åtminstone två skattningsfunktionema tillsammans med den en eller flera avvikelseparametrama beskriver hur en eller flera avvikelser för modellen från verkligheten kommer att påverka relationerna mellan modellerade koncentrationer av kväveoxider NOX respektive av ammoniak NH 3 och sensorsignalen vsenm, från NOX - sensorn 131. De olika skattningsfunktionerna tillsammans med de olika avvikelseparametrarna har olika relationer till sensorsignalen šmflor. Dessa olikheter kan, enligt uppfinningen utnyttjas för att särskilja hur stor del av den uppmätta sensorsignalen som beror av koncentrationer av kväveoxider NOX respektive av ammoniak NH 3 . ySQVLSÛI' Alltså bestäms enligt uppfinningen en eller flera avvikelseparametrar, vilka var och en beskriver en skillnad mellan katalysatorrnodellen och verkligheten, och alltså talar om hur katalysatormodellen avviker från vekligheten i något avseende. Vid jämförelsen av den uppmätta sensorsignalen ämm och den motsvarande skattade signalen bestäms värden för dessa en eller flera avvikelseparametrar vilka skulle kunna användas för att korrigera katalysatormodellen eller dess insignaler så att man får en överensstämmelse mellan den uppmätta sensorsignalen fismw och den skattade signalen.

Genom att sedan utnyttja dessa bestämda värden för dessa en eller flera avvikelseparametrar vid själva skattningen av koncentrationen av kväveoxider NOX respektive koncentrationen av ammoniak NH 3 erhålls separata skattade värden för koncentrationen av kväveoxider NOX 10 15 20 25 30 15 respektive koncentrationen av ammoniak NH 3 i avgasema nedströms 130 från katalysatom 110.

I tidigare känd teknik har korskänsligheten för kväveoxider NOX och ammoniak NH 3 hos NOX -sensorn 131 medfört problem och svårigheter. Genom föreliggande uppfinning kan denna korskänslighet istället utnyttjas som en tillgång eftersom separata skattningar av koncentrationen av kväveoxider NOK respektive koncentrationen av ammoniak NH 3 kan erhållas med hjälp av denna korskänslighet.

Metoden enligt uppfinningen baserar sig på att skillnaden mellan mätvärden för molbråk (koncentrationer) efter katalysatorn 110 och motsvarande värden från katalysatormodell kan förklaras genom systematisk avvikelse för insignaler till katalysatormodellen samt för variabler och tillstånd i katalysatormodellen.

Enligt en utföringsfonn av föreliggande uppfinning utnyttjas skattningama av koncentrationen av kväveoxider NOX respektive koncentrationen av ammoniak NH 3 enligt uppfinningen för återkoppling i en modellbaserad reglering av urea. Enligt en annan utföringsform av föreliggande uppfinning utnyttjas dessa skattningar för återkoppling i en icke modellbaserad reglering av urea, det vill säga i en reglering av urea vilken baseras på förstyrning genom utnyttjande av tabellvärden. Enligt en utföringsfonn av uppfinningen utnyttjas dessa skattningar för diagnostisering av katalysatorfunktionen. I alla dessa tillämpningar erhålls fördelar i form av robustare reglering respektive mer tillförlitlig diagnos genom utnyttjande av de separata skattningarna för koncentrationen av kväveoxider NOX respektive koncentrationen av ammoniak NH 3 kan utnyttjas.

Enligt föreliggande uppfinning används katalysatorrnodellen alltså för framtagande av skattningarna av koncentrationen av kväveoxider N OX respektive koncentrationen av ammoniak NH 3 . Enligt olika utföringsformer av föreliggande uppfinning används katalysatormodellen även vid regleringen av doserad urea och/eller för diagnostisering av katalysatorfunktionen. lO 15 20 25 30 l6 Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning innefattar de åtminstone två skattningsfunktionema en skattningsfunktion för kväveoxider f NO: . Denna skattningsfunktion för kväveoxider f NOX beror av en materialbalans för en modellerad reaktion i katalysatormodellen. Tack vare användandet av denna skattningsfunktion för kväveoxider f NOK kan, enligt föreliggande uppfinning, en separat skattning av koncentrationen av kväveoxider NOX nedströms katalysatom ll0 erhållas. Denna skattning av koncentrationen av kväveoxider N OX efter katalysatorn ger information om omsättningen över katalysatorn, och möjliggör tillförlitlig återkoppling och diagnos av katalysatorn.

Denna skattningsfunktion för kväveoxider fNOX relaterar en modellerad koncentration av kväveoxider NO), nedströms katalysator ll0 till den av NOK -sensorn 131 uppmätta sensorsignalen vmm genom utnyttjande av en avvikelseparameter c NÛX . Denna avvikelseparameter c NOX beskriver avvikelsen hos insignalen för koncentration av kväveoxider NOX uppströms från katalysatom 110. Enligt denna utföringsfonn av uppfinningen kan alltså den separata skattningen av koncentrationen av kväveoxider N OX nedströms katalysatom ll0 korrigeras för fel i modellinsignalen för koncentration av kväveoxider N OX uppströms från katalysatom ll0.

Skattningsfunktionen för kväveoxider fm! beror alltså av en avvikelseparameter c NOX for koncentration av kväveoxider NOX uppströms från katalysatorn 110. Skattningsfunktionen för kväveoxider fNOX beror dessutom åtminstone av en avvikelseparameter för en omsättning.

Avvikelseparametem för omsättning beror i sin tur åtminstone av en avvikelseparameter cp för täckningsgrad av ammoniak, och kan dessutom bero av en avvikelseparameter cT för temperatur, och/eller av en avvikelseparameter ch för aktivitet eller flöde. Den separata skattningen av koncentrationen av kväveoxider NOX nedströms katalysatorn ll0 kan alltså, genom denna utföringsform av föreliggande uppfinning, korrigeras för fel i modellinsignalen för koncentration av kväveoxider NOX uppströms från katalysatom ll0, för fel i katalysatorns modellerade aktivitet eller modellinsignalen för flöde, för fel i modellens tillstånd för temperatur, och för fel i modellens tillstånd för täckningsgrad av ammoniak. lO 15 20 25 17 Skattningsfunktionen för kväveoxider kan härledas från materialbalansen för en första ordningens reaktion i en tankserie. Skattningsfunktionen blir då en produkt mellan avvikelseparametem CNOX för kväveoxider NOX uppströms från katalysatorn 110, molbråket för N OX uppströms från katalysatorn 110 samt en faktor för varje tank som beskriver hur mycket som återstår av ingående NOX efter respektive tank: 1 K f = c - y - a, där Nox NOK Nowo LL + (kàk _ fkzk (ekv. 28) - omsättningsvariabeln (kr)k representerar en första ordningens hastighetskonstant gånger uppehållstiden och bestäms från ingående och utgående NOX från respektive tank enligt: l/Noßo _ 1 k I 1 Y (mk = yNgoXkftft” (ekv. 29) - 1 k e [2, K] J/Noflzao Avvikelseparametern för omsättning ger inverkan av avvikelse i aktivitet/flöde, täckningsgrad av ammoniak respektive temperatur enligt: 1-09 _e H-Tslk EA {¿_1 of där (ekv. 30) fkak = Cm 'ÛNHM - ck, är för avvikelseparametern för aktivitet eller flöde, - ce är avvikelseparametem för täckningsgrad av ammoniak, - cT är avvikelseparametem för avvikelse i katalysatortemperatur, och - E A är aktiveringsenergin för reduktion av NOX .

Gemensamt för avvikelseparametrarna är att värdet ett (1) motsvarar frånvaro av avvikelse.

För alla avvikelseparametrar utom för täckningsgrad av ammoniak, indikerar värdet med vilken faktor det använda värdet behöver multipliceras med för att motsvara det verkliga värdet. För täcknings grad av ammoniak indikerar värdet två (2) minus avvikelseparametern det värde täckningsgraden ska upphöj as till för att motsvara verkligt värde. lO 15 20 25 30 18 Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning innefattar skattningsfunktionen för kväveoxider f N02 en första relation mellan en modellerad koncentration av kvävemonoxid NO nedströms från katalysatorn 110 och den av N Ox -sensorn 131uppmätta sensorsignalen imo, , samt en andra relation mellan en modellerad koncentration av kvävedioxid N02 nedströms från katalysatom 110 och den av N02 -sensorn 131 uppmätta sensorsignalen hmm. Genom att skattningsfunktionen för kväveoxider f NOK innefattar dessa första och andra relationer, varav en avser kvävemonoxid NO och en avser kvävedioxid N02, kan, genom utnyttjande av denna utföringsform av föreliggande uppfinning, separata skattningar av koncentrationen av kvävemonoxid NO respektive kvävedioxid N02 nedströms katalysatom 110 erhållas, vilket är fördelaktigt vid tillämpningar, för vilka andelen kvävedioxid N02 hos kväveoxiderna N02 uppströms från katalysatorn är hög, vilket kan leda till en signifikant koncentration av kvävedioxid N 02 nedströms från katalysatom.

Vidare innefattar, enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning, de åtminstone två skattningsfunktioner en skattningsfunktion för ammoniak f NH2 . Skattningsfunktionen för ammoniak f 2,222 relaterar en modellerad koncentration av ammoniak NH 2 nedströms katalysatorn till den av N02 -sensorn 131 uppmätta sensorsignalen šmmr, och beror av en jämvikt mellan modellerad adsorberad ammoniak och modellerad ammoniak i gasfonn i en utloppsände hos katalysatorn 110. Utloppsänden av katalysatorn utgörs normalt sett av den sista tanken i katalysatom 110. Genom användandet av denna skattningsfunktion för ammoniak f 2,223 , enligt föreliggande uppfinning, kan en separat skattning av koncentrationen av ammoniak f NHg nedströms katalysatorn 110 erhållas, vilket ger information om tillstånden i katalysatorns utloppsände.

Avvikelsefunktionen för ammoniak kan härledas från jämvikten mellan adsorberad ammoniak och ammoniak i gasfas i sista tanken av katalysatorn. Avvikelsefunktionen relaterar katalysatormodellens värde för ammoniak NH 2 efter katalysatom till verkligt värde genom avvikelse i temperatur och täcknings grad av ammoniak NH 2 enligt: lO 15 20 25 30 1-c f _ 9NH3J< 9 NH, _ YNHTK 'm6 H0 'e _ NHæk (ekv. 31) - ce är avvikelseparametem för täckningsgrad av ammoniak, - cT är avvikelseparametem för avvikelse i katalysatortemperatur, och - AH är adsorptionsentalpi för adsorption av ammoniak NH3.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning relaterar skattningsfunktionen för ammoniak f NH; en modellerad koncentration av ammoniak NH 3 nedströms från katalysatom 110 till den av NO, -sensom 131 uppmätta sensorsignalen fisenm. Detta görs genom utnyttjande av åtminstone en avvikelseparameter cb, för täckningsgrad av ammoniak, samt eventuellt även genom utnyttjande av en avvikelseparameter cT för katalysatortemperatur.

Den separata skattningen av koncentration av ammoniak NH 3 nedströms katalysatorn 110 kan därför, genom denna utföringsform av föreliggande uppfinning, korrigeras för fel i katalysatortemperatur och för fel i täckningsgrad av ammoniak Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning beror var och en av nämnda åtminstone två skattningsfunktioner av åtminstone en modellvariabel för katalysatonnodellen. Alltså beror var och en av skattningsfunktionen för kväveoxider f NO och skattningsfunktionen för ammoniak f NH; av en eller flera modellvariabler. Sådana modellvariabler kan vara en eller flera av åtminstone en insignal eller utsignal till nämnda katalysatormodell, åtminstone ett tillstånd för katalysatormodellen, och åtminstone en intern variabel för katalysatonnodellen.

Vidare kan sensorsignalen 37mm beskrivas som en summa av de verkliga molbråken för kväveoxider och ammoniak enligt: 'ysensor = YNOX + yNH3 ' (ekv Den verkliga koncentrationen av kväveoxider NOX respektive den verkliga koncentrationen av ammoniak NH 3 i detta samband kan uttryckas som summan av ett skattat värde och en residual enligt: lO 15 20 25 20 yfvok = f/vok (C1---1Ck)+5 (ekv. 33) yNH3 I fNH3 (C1"'1Ck)+8 l (ekvl - cl ck är åtminstone en avvikelseparameter, och - 6 är en residual.

Enligt en utföringsform av uppfinningen utnyttjas dessa samband genom att jämförelsen av den av NOk -sensorn 131 uppmätta sensorsignalen ykkkw med den skattade signalen utförs genom utnyttjande följande samband: ylkklk, = fNOX(cl,...,ck)+fNHk(cl,...,ck)+e, där (ekv. 35) - fNok (cl )+ fNHl (cl,...,ck) är den skattade signalen, - cl,...,c k är den åtminstone en avvikelseparametem, vilken beskriver hur väl modellen motsvarar verkligheten, där k 2 1, och - e ärresidualen.

De en eller flera avvikelseparametrarna cl ,..., ck kan här alltså till exempel utgöras av åtminstone en av avvikelseparametern c NO för koncentration av kväveoxider NOX , avvikelseparametern ckk för aktivitet eller flöde, avvikelseparametern cl för temperatur, och avvikelseparametem ck för täckningsgrad av ammoniak.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning bestäms den åtminstone en avvikelseparameter cl ,...,ck genom att analysera för vilket värde på den åtminstone en avvikelseparameter cl ,...,ck som residualen e' iekvation 35 minimeras. Det värde på den åtminstone en avvikelseparameter cl k som minimerar residualen e väljs. Detta sätt att bestämma värdet på den åtminstone en avvikelseparameter cl ,..., ck kan göras effektivt med l0 15 20 25 30 2l utnyttjande av liten beräkningskapacitet, eftersom effektiva skattningsalgoritmer kan användas.

Dessa effektiva skattningsalgoritmer innefattar filtrering med ett Kalman-filter om ekvation 35 är linjär. Om ekvation 35 är olinjär kan ett utvidgat Kalman-filter (engelsk benämning: Extended Kalman-filter) eller ett väntevärdesriktigt Kalman-filter (engelsk benämning: Unscented Kalman-filter) användas för filtreringen. Det utvidgade Kalman-filtret används företrädesvis vid mindre olinjäriteter för ekvation 35 och det väntevärdesriktiga Kalman- filtret används om olinjäriteterna är stora. Ett altemativ till utnyttjande av Kalman-filtrering är att utnyttja en rekursiv minsta-kvadratmetod. Denna rekursiva minsta-kvadratmetod kan användas om ekvation 35 är linjär eller måttligt olinjär.

Enligt en utföringsform för föreliggande uppfinning erhålls själva skattningen av den separata koncentrationen av kväveoxider NOX i avgaserna 130 nedströms från katalysatorn 110 genom att ett funktionsvärde av skattningsfunktionen för kväveoxider f NO för den åtminstone en framtagna avvikelseparametern c1,...,ck beräknas. Alltså stoppas de en eller flera avvikelseparametrarna som tagits fram genom jämförelsen (ekv. 35) av den uppmätta sensorsignalen fimw med den skattade signalen in i skattningsfunktionen för kväveoxider, vilket resulterar i ett funktionsvärde.

S/Nox = fzvox (cr-ock) (EkV- 36) Det skattade värdet j/NO för molbråk av kväveoxider NOX bestäms sedan alltså från de ett eller flera aktuella värdena som tagits fram för avvikelseparameterama c1,...,ck . Detta funktionsvärde motsvarar skattningen av den separata koncentrationen av kväveoxider NOX i avgaserna 130 nedströms från katalysatom 110. Genom denna utföringsform av föreliggande uppfinning erhålls det i många implementationer eftersträvade separata värdet för koncentrationen av kväveoxider NOX .

På motsvarande sätt erhålls, enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning, själva skattningen av den separata koncentrationen av ammoniak NH 3 i avgaserna 130 nedströms 10 15 20 25 30 22 från katalysatom 110 genom att ett funktionsvärde av skattningsfunktionen för ammoniak f NH; för den åtminstone en framtagna avvikelseparametern cl k beräknas.

Det skattade värdet yNHB för molbråk av ammoniak NH 3 bestäms sedan alltså från de ett eller flera aktuella värdena som tagits fram för avvikelseparameterama c1,...,ck. Detta funktionsvärde motsvarar skattningen av den separata koncentrationen av ammoniak NH 3 i avgaserna 130 nedströms från katalysatom 110. Genom denna utföringsform av föreliggande uppfinning erhålls alltså det i många implementationer eftersträvade separata värdet för koncentrationen av ammoniak NH 3 .

Föreliggande uppfinning innefattar även ett system 100, vilket kan vara implementerat i ett motorfordon, för skattning av separata koncentrationer av kväveoxider NOX respektive av ammoniak NH 3 i avgaser nedströms från katalysatom. System är anordnat att basera denna skattning på den ovan beskrivna katalysatonnodellen och på den av NOX -sensorn 131 uppmätta sensorsignalen ymor. Enligt föreliggande uppfinning innefattar systemet ett organ, vilket är anordnat att jämföra den uppmätta sensorsignalen ymw med en skattad signal. Den skattade signalen beror här av åtminstone två skattningsfunktioner och utgör katalysatormodellens motsvarighet till den uppmätta sensorsignalen ymor.

Systemet innefattar vidare ett organ, vilket är anordnat att bestämma åtminstone en avvikelseparameter för var och en av de åtminstone två skattningsfunktionerna genom att utnyttja jämförelsen av den uppmätta sensorsignalen ymo, med den skattade signalen. Var och en av den åtminstone en avvikelseparameter beskriver en avvikelse för katalysatormodellen från verkligheten.

Systemet innefattar även ett organ, vilket är anordnat att skatta de separata koncentrationerna av kväveoxider NOX respektive av ammoniak NH 3 genom att utnyttja respektive åtminstone två skattningsfunktioner och respektive åtminstone en avvikelseparameter. 10 15 20 25 30 23 Systemet innefattar, enligt en utföringsform av uppfinningen, organ vilket är anordnat för att utnyttja skattningarna av koncentrationen av kväveoxider NOX respektive koncentrationen av ammoniak NH 3 enligt uppfinningen för återkoppling i en modellbaserad reglering av urea, för återkoppling i en icke modellbaserad reglering av urea, eller för diagnostisering av katalysatorfunktionen.

En fackman inser att katalysatorsystemet även kan implementeras i väsentligen alla maskiner innefattande en motor som producerar avgaser, till exempel i fartyg.

Fackmannen inser att en metod för skattning av koncentration av kväveoxider NOX respektive koncentration av ammoniak NH 3 enligt föreliggande uppfinning dessutom kan implementeras i ett datorprogram, vilket när det exekveras i en dator åstadkommer att datom utför metoden. Datorpro grammet är innefattat i en datorprogramprodukts datorläsbara medium, varvid nämnda datorläsbara medium består av ett lämpligt minne, såsom exempelvis: ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Flash-minne, EEPROM (Electrically Erasable PROM), en hårddiskenhet, etc.

Figur 3 visar schematiskt styrenhet 160. Styrenheten 160 innefattar en beräkningsenhet 161, vilken kan utgöras av väsentligen någon lämplig typ av processor eller milcrodator, t.ex. en krets för digital Signalbehandling (Digital Signal Processor, DSP), eller en krets med en förutbestämd specifik funktion (Application Specific Integrated Circuit, ASIC).

Beräkningsenheten 161 är förbunden med en, i styrenheten 160 anordnad, minnesenhet 162, vilken tillhandahåller beräkningsenheten 161 den använda regleralgoritmen och katalysatormodellen, samt till exempel den lagrade programkoden och/eller den lagrade data beräkningsenheten 161 behöver för att kunna utföra beräkningar. Beräkningsenheten 161 är även anordnad att lagra del- eller slutresultat av beräkningar i minnesenheten 162.

Vidare är styrenheten 160 försedd med anordningar 163, 164, 165 för mottagande respektive sändande av in- respektive utsignaler. Dessa in- respektive utsignaler kan innehålla vågformer, pulser, eller andra attribut, vilka av anordningama 164, 165 för mottagande av insignaler kan detekteras som information och kan omvandlas till signaler som kan behandlas av beräkningsenheten 161. Dessa signaler tillhandahålls sedan beräkningsenheten 161. l0 15 20 24 Anordningen 163 för sändande av utsignaler är anordnad att omvandla signaler erhållna från beräkningsenheten 161 för skapande av utsignaler genom att tex. modulera signalerna, vilka kan överföras till andra delar av systemet 100, till exempel till manöverorganet 140, Var och en av anslutningama till anordningarna för mottagande respektive sändande av in- respektive utsignaler kan utgöras av en eller flera av en kabel; en databuss, såsom en CAN- buss (Controller Area Network bus), en MOST-buss (Media Orientated Systems Transport bus), eller någon annan busskonfiguration; eller av en trådlös anslutning. Även anslutningama mellan sensorema 122, 131 och styrenheten 160 samt mellan manöverorganet 140 och styrenheten 160 visade i figur 1 kan utgöras av en eller flera av dessa kablar, bussar, eller trådlösa anslutningar.

En fackman inser att den ovan nämnda datorn kan utgöras av beräkningsenheten 161 och att det ovan nämnda minnet kan utgöras av minnesenheten 162.

Fackmannen inser också att systemet ovan kan modifieras enligt de olika utföringsformerna av metoden enligt uppfinningen. Föreliggande uppfinning är inte begränsad till de ovan beskrivna utföringsformerna av uppfinningen utan avser och innefattar alla utföringsformer inom de bifogade självständiga lcravens skyddsomfång. 25 Beskrivning av variabler i katalysatormodellen Variabel Beskrivning Achyk Geometrisk area, tank k Defij-'k Effektiv diffusivitet, ämne i, tank k Du, Ordinär diffusivitet, ämne i, tank k DKJ-yk Knudsen diffusivitet, ämne i, tank k Dm” Referensdiffusivitet, ämne i E A, l- Aktiveringsenergi, reaktion j F Molflöde avgas M, Molmassa, ämne i NC Antal aktiva säten Nu Nusselts ta] Pk Totaltryck, tank k Oak Effekt, reaktionsvärme katalytiska reaktioner OM Effekt, reaktionsvärme homogena reaktioner F? Allmänna gaskonstanten S Aktivt säte Sh Sherwoods tal Tæ, Referenstemperatur Tgyk Temperatur gas, tank k Tsyk Temperatur katalysator, tank k VK Gasvolym i katalysatorkanal, tank k CM Specifik värme, gas c pjs Specifik värme, katalysator cmtk Total gaskoncentration, tank k d Kanalstorlek d p Pordiameter fD Koefficient för porositet och porvindling hk Värmeöverföringskoefficient gränsskikt, tank k kaj-j Massöverföríngskoefficient gränsskikt, ämne i, tank k k j, k Hastighetskonstant, reaktion j, tank k kaj Preexponentialfaktor reaktion j msyk Massa katalysator, tank k rW-JU, Reaktionshastighet, katalytisk reaktion j, tank k, skikt n rhy/-rk Reaktionshastighet, homogen reaktion j, tank k t Tid y,¿ky,, Molbråk, ämne i, tank, k, skikt n wkyn Massa aktivt material, tank k, skikt n lÜ-ykyn Masstransportkoefficient, ämne i, tank k, skikt n AH,- Reaktionsentalpi, reaktion j Axn Tjocklek, skikt n Å Vänneledningsförmåga gas 26 Stökiometrisk koefficient, ämne i, reaktion j Täckningsgrad (dimensionslös ackumulation), tank k, skikt n 27 Beskrivning av index i katalysatormodellen Index Betydelse K Anta] tankar/ sista tanken N Anta] skikt/ innersta skiktet =0 I gasflödet a Adsorption d Desorption 0 Amrnoniakoxidation f NOX-redunktion U Ureasönderdelning

Claims (17)

lO 15 20 25 30 28 Patentkrav

1. l. Metod för skattning av koncentration av kväveoxider NOX respektive koncentration av ammoniak NH 3 i avgaser nedströms från en katalysator (110), varvid nämnda skattning är baserad på en katalysatonnodell och på en uppmätt sensorsignal fimm från en kväveoxidsensor (131), där nämnda kväveoxidsensor (131) är placerad så att den bringas i kontakt med nämnda avgaser, kännetecknad av - jämförelse av nämnda uppmätta sensorsignal šmm, med en skattad signal, där nämnda skattade signal beror av åtminstone två skattningsfunktioner och utgör katalysatormodellens motsvarighet till nämnda uppmätta sensorsignal jïsenm, - utnyttjande av nämnda jämförelse för bestämmande av åtminstone en avvikelseparameter för respektive nämnda åtminstone två skattningsfunktioner, där nämnda varje åtminstone en avvikelseparameter beskriver en avvikelse för nämnda katalysatonnodell från verkligheten, och - skattning av nämnda koncentration av kväveoxider NOX respektive nämnda koncentration av ammoniak NH 3 baserat på respektive nämnda åtminstone två skattningsfunktioner och på nämnda åtminstone en avvikelseparameter.

2. Metoden enligt patentkrav 1, varvid var och en av nämnda åtminstone två skattningsfunktioner beror av åtminstone en modellvariabel i gruppen bestående av: - åtminstone en insignal till nämnda katalysatormodell, - åtminstone en utsignal från nämnda katalysatormodell, - åtminstone ett tillstånd för nämnda katalysatormodell, - åtminstone en intern variabel för nämnda katalysatormodell, och - åtminstone en avvikelseparameter.

3. Metoden enligt något av patentkrav 1-2, varvid nämnda åtminstone två skattningsfunktioner innefattar en skattningsfunktion för kväveoxider f NO , vilken beror av en materialbalans för en modellerad reaktion i nämnda katalysatonnodell. l0 15 20 25 30 29

4. Metoden enligt patentkrav 3, varvid nämnda skattningsfunktion för kväveoxider f NOX innefattar: - en första relation mellan en modellerad koncentration av kvävemonoxid NO nedströms nämnda katalysator (110) och nämnda uppmätta sensorsignal ymor, och - en andra relation mellan en modellerad koncentration av kvävedioxid N02 nedströms nämnda katalysator (110) och nämnda uppmätta sensorsignal ysenm.

5. Metoden enligt något av patentkrav 3-4, varvid nämnda skattningsfunktion för kväveoxider f NO beror åtminstone av: - en avvikelseparameter c NO för koncentration av kväveoxider N OX uppströms från nämnda katalysator (110), och - en avvikelseparameter för en omsättning.

6. Metoden enligt patentkrav 5, varvid nämnda avvikelseparameter för nämnda omsättning beror åtminstone av: - en avvikelseparameter ck, för aktivitet eller flöde, - en avvikelseparameter cT för temperatur, och - en avvikelseparameter ce för täckningsgrad av ammoniak.

7. Metoden enligt något av patentkrav 1-2, varvid nämnda åtminstone två skattningsfunktioner innefattar en skattningsfunktion för ammoniak f NH; , vilken beror av en jämvikt mellan modellerad adsorberad ammoniak och modellerad ammoniak i gasform i en utloppsände hos nämnda katalysator (110).

8. Metoden enligt patentkrav 7, varvid nämnda skattningsfunktion för ammoniak f NH; relaterar en modellerad koncentration av ammoniak NH 3 nedströms från nämnda katalysator (110) till nämnda uppmätta sensorsignal ymm, genom utnyttjande åtminstone av - en avvikelseparameter cT för katalysatortemperatur, och - en avvikelseparameter ce för täckningsgrad av ammoniak. lO 15 20 25 30 30

9. Metoden enligt något av patentkrav l-S, varvid nämnda jämförelse av nämnda uppmätta sensorsignal ymlm med nämnda skattade signal utnyttjar sambandet: ysenm = fNol (ciß~~~ßck)+ fNH,(Û1~~~~Ck)+51dä-r - fNOX (cl ,...,ck )+ fNlll (cl,...,cl) är nämnda skattade signal, - f NOX är en skattningsfunktion för kväveoxider f Nol , vilken relaterar en modellerad koncentration av kväveoxider NÛX nedströms nämnda katalysator (l 10) till nämnda uppmätta sensorsignal ymlm, - f Nlll är en skattningsfunktion för ammoniak f NH; , vilken relaterar en modellerad koncentration av ammoniak NH 3 nedströms nämnda katalysator (110) till nämnda uppmätta sensorsignal ymlw, - cl ,..., cl är åtminstone en avvikelseparameter, vilken beskriver hur väl modellen motsvarar verkligheten, där k 2 l, och - s är en residual.

10. Metoden enligt patentkrav 9, varvid nämnda bestämmande av åtminstone en avvikelseparameter cl ,...,ck utförs genom att bestämma den åtminstone en avvikelseparameter cl ,...,cl vilken minimerar nämnda residual s.

11. ll. Metoden enligt patentkrav 10, varvid för nämnda bestämmande utnyttjas en beräkningsmetod i gruppen bestående av: - en beräkningsmetod utnyttjande en Kalman-filtrering, - en beräkningsmetod utnyttjande en utvidgad Kalman-filtrering, - en beräkningsmetod utnyttjande en väntevärdesriktig Kalman-filtrering, och - en rekursiv minsta-kvadratmetod.

12. Metod enligt något av patentkrav 1-ll, varvid nämnda skattning av nämnda koncentration av kväveoxider NÛX erhålls genom: - funktionsevaluering av en skattningsfunktion för kväveoxider f NO givet nämnda åtminstone 10 15 20 25 30 31 en bestämd avvikelseparameter c1,..., ck, där funktionsevalueringen resulterar i ett funktionsvärde motsvarande nämnda koncentration av kväveoxider NOX .

13. Metod enligt något av patentkrav 1-11, varvid nämnda skattning av nämnda koncentration av ammoniak NH 3 erhålls genom: - funktionsevaluering av en skattningsfunktion för ammoniak f NHS , givet nämnda åtminstone en bestämd avvikelseparameter cl ck, där funktionsevalueringen resulterar i ett funktionsvärde motsvarande nämnda koncentration av ammoniak NH 3 .

14. Metod för utnyttjande av en skattning av koncentration av kväveoxider N OX respektive koncentration av ammoniak NH 3 erhållen enligt något av patentkrav 1-13, varvid skattningen utnyttjas för något av ändamålen i gruppen bestående av: - återkoppling i en modellbaserad reglering av urea, - återkoppling i en reglering av urea, vilken är baserad på förstyrning medelst utnyttjande av tabellvärden, och - diagnos av en funktion för nämnda katalysator (110).

15. Datorprogram innefattande programkod, vilket när nämnda programkod exekveras i en dator åstadkommer att nämnda dator utför metoden enligt något av patentkrav 1-14.

16. Datorprogramprodukt innefattande ett datorläsbart medium och ett datorprogram enligt patentkrav 15, varvid nämnda datorprogram är innefattat i nämnda datorläsbara medium tillhörande något ur gruppen innefattande: ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), Flash-minne, EEPROM (Electrically EPROM) och hårddiskenhet.

17. System (100) för skattning av koncentration av kväveoxider NOX respektive koncentration av ammoniak NOX i avgaser nedströms från en katalysator (110), varvid nämnda system (100) är anordnat att basera nämnda skattning på en katalysatormodell och på en uppmätt sensorsignal ymm från en kväveoxidsensor (131), där nämnda kväveoxidsensor (131) är placerad så att den bringas i kontakt med nämnda avgaser, kännetecknad av att nämnda system (100) innefattar: 10 32 - ett organ anordnat att jämföra nämnda uppmätta sensorsignal fimm, med en skattad signal, där nämnda skattade signal beror av åtminstone två skattningsfunktioner och utgör katalysatormodellens motsvarighet till nämnda uppmätta sensorsignal 16mm , - ett organ anordnat att utnyttja nämnda jämförelse för bestämmande av åtminstone en avvikelseparameter för respektive nämnda åtminstone två skattningsfunktioner, där nämnda varje åtminstone en avvikelseparameter beskriver en avvikelse för nämnda katalysatormodell från verkligheten, och - ett organ anordnat att skatta nämnda koncentration av kväveoxider NOX respektive nämnda koncentration av ammoniak NH 3 baserat på respektive nämnda åtminstone två skattningsfunktioner och på nämnda åtminstone en avvikelseparameter.