SE535144C2 - Skattning av kväveoxider och ammoniak i avgaser nedströms från en katalysator - Google Patents

Description

25 30 535 144 Urean utgörs vanligtvis av en vattenlösning, vilken fórångas, sönderdelas och bildar ammoniak. Ammoniaken utgör sedan det aktiva reduktionsmedlet i katalysatom l 10, och när arnmoniaken reagerar med kväveoxider NOX i avgasema bildas kvävgas och vatten.

Kväveoxider NO X innefattar här och i hela detta dokument både kvävemonoxid NO och kvävedioxid NO, . För den önskade reaktionen i katalysatom 1 10 råder ett stökiometriskt förhållande mellan den bildade ammoniaken och kväveoxidema NO, i avgaserna man vill rena. Det behövs en ammoniakmolekyl för varje molekyl av kväveoxider NO X . 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.

Konccntrationcn kväveoxider NOX i avgaserna 120 innan katalysatom och även drififörhållanden, 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 katalysatoms förmåga att ackumulera ammoniak med temperaturen, så att förmågan att ackumulera ammoniak är större vid låg ternperatur än den är vid hög temperatur.

Doseringen av urea måste balanseras med dessa variationer för att ge önskad rening av avgasema. 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 stökiometrísk katalysatorprocess, och motverka närvaron av kväveoxider NO, 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 NOX i avgaser 120 uppströms från katalysatom 110, det vill säga de avgaser systernet 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 katalysatom 110, där katalysatorrnodellen innefattar tillstånd för katalysatom, såsom till exempel temperaturer, och ackumulerad mängd ammoniak i katalysatom. En beskrivning av en sådan katalysatonnodell ges nedan. Enligt en annan metod baseras regleringen på en återkoppling i kombination med en förstyming, där förstyrningen är baserad på indata i fonn av till exernpel varvtal, moment, avgasflöde, eller ternperatur och utnyttjar tabellerade värden för regleringen. 10 15 20 25 30 535 144 Koncentrationen kväveoxider NOX uppströms från katalysatom 110 kan bestämmas genom utnyttjande av en NOX -avkännande sensor 122, vilken är placerad så att den bringas i kontakt med avgasema 120 innan de passerar katalysatorn 110. Koncentrationen kväveoxider NO X i avgaserna 120 från motorn kan även bestämmas genom utnyttjande av en modell, vilken beskriver koncentrationen kväveoxider NOX i varje driflspunkt.

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 driflparametrar såsom varvtal, laddtryck, insugningstemperatur och insprutad bränslemängd.

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

Figur 1 visar schernatiskt en sensor 122, vilken kan innefatta en ternperatursensor och en NO, -sensor, där sensom 122 är anordnad så att den bringas i kontakt med avgaserna från motorn 120. Den schematiskt illustrerade sensom 122 kan här avkänna koncentration av kväveoxider NOX och/eller temperatur och/eller flödet för avgasema 120. I figur 1 är sensom 122 schematiskt visad såsom placerad uppströms från doseringsmunstycket 121. Emellertid kan ternperatursensorn, vilken är innefattad i sensom 122, vara placerad antingen uppströms eller nedströms fi'ån doseringsmunstycket 12 l. NO X -sensorn, vilken är innefattad i sensom 122 bör dock vara placerad uppströms från doseringsmunstycket för att inte påverkas av doseringen. Sensom 122 tillhandahåller en eller flera signaler motsvarande koncentration av kväveoxider NOX och/eller temperatur och/eller flödet för avgasema 120 till en styrenhet 160. Sensom 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. 10 15 20 25 30 535 '144 Styrenheten 160 är även anordnad att ta emot en signal ïsenm, från en NO, -sensor 131, vilken år placerad så att den bringas i kontakt med avgaser 130 nedströms från katalysatom 1 10, det vill säga med avgaser vilka har passerat katalysatom 110, och år avsedd att kärma av kväveoxider NOX , det vill säga både kvävemonoxid NO och kvävedioxid N02 , i dessa avgaser 130. Signalen fxema, från NOX -sensom 131 nedströms från katalysatom 110 kan medelst styrenheten 160 användas för återkoppling vid regleringen av doserad urea, vilken kan implementeras med eller utan utnyttjande av en katalysatormodell. Signalen Yuma, från NOX -sensom 131 kan även användas vid diagnos av funktionen hos katalysatom 110.

Ett problem med NOX -sensom 131 är att denna är korskänslig för ammoniak NH 3 , det vill säga att sensorsignalens storlek bestäms av både kväveoxidkoncentrationen och arnmoniakkoncentrationen i avgaserna 130 nedströms från katalysatom 110. Sensorsignalen Ixenm, som tillhandahålls styrenheten 160 från NOX -sensom 131 beror alltså både av NO X - koncentrationen och av ammoniakkoncentrationen i avgaserna, vilket försvårar utnyttjande av sensorsignalen vid reglering och för diagnos.

Kortfattad beskrivning av uppfinningen Ett syfie med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en metod och ett system för skattning av koncentration av kväveoxider NO X respektive koncentration av ammoniak NH 3 , vilka helt eller delvis löser ovan nämnda problem.

Detta syfie uppnås genom en metod för skattning av koncentration av kväveoxider NOX respektive koncentration av ammoniak NH 3 enligt kärmetecknande delen av patentkrav 1.

Syfiet uppnås även genom ett systern för skattning av koncentration av kväveoxider NO X respektive koncentration av ammoniak NH 3 enligt kännetecknande delen av patentkrav 17.

Syfiet uppnås även genom ett datorprogram och en datorprograrnprodukt vilka implementerar metoden enligt uppfinningen. 10 15 20 25 30 535 144 Enligt uppfinningen tas en skattad signal baserad på katalysatormodellen fram, vilken motsvarar sensorsignalen signalen Ismm, från NOX -sensom 131. Dessutom definieras åtminstone två skattningsfiinktioner och en eller flera avvikelsepararnetrar. De åtminstone två skattningsfunktionerna tillsammans med de olika avvikelseparametrama har olika relationer till sensorsignalen imo, , och används för att beskriva hur avvikelser (skillnader) mellan modellen och verkligheten påverkar relationerna mellan modellerade koncentrationer av kväveoxider NO, respektive av ammoniak NH 3 och sensorsignalen iwnm, från den korskänsliga NOX -sensom 131. Detta kan enligt uppfinningen utnyttjas för att särskilja hur stor del av den uppmätta sensorsignalen Isenw, som beror av koncentrationer av kväveoxider NO X respektive av ammoniak NH , .

Avvikelseparametrar bestäms genom en jämförelse av den uppmätta sensorsignalen lem 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 uppfinníng separata skattade värden för koncentrationen av kväveoxider NOX respektive koncentrationen av ammoniak NH 3 utifi-ån sensorsignalen från NO X -sensom.

Genom att använda information från katalysatormodellen tillsammans med Signalbehandling kan alltså, genom utnyttjande av föreliggande uppfinning, koncentrationen av kväveoxider NOK respektive koncentrationen av ammoniak NH 3 separeras från sensorsignalen, där sensorsigialen 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 -sensom därmed samtidigt fungerar som sensor för både kväveoxider NOX och ammoniak NH, Genom utnyttjande av föreliggande uppfinníng kan separata värden för koncentrationen av kväveoxider NO X 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 katalysatorrnodell utnyttjas för själva regleringen och i system 10 15 20 25 30 535 144 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 uppfmning utnyttjas kan utsläppskraven nås med en mindre katalysator. En mindre katalysator ger även mindre mottryck för motorn, vilket resulterar i minskad bränsleförbrukning. Uppfinningen ger också bättre möjlighet att övervaka korrekt funktion för hela systemet, vilket innefattar ureatanken 150, manöverorgan, 140, doseringmunstycket 121 och katalysatom 110.

De separata värdena för koncentrationen av kväveoxider NO X respektive koncentrationen av annnoniak NH 3 , vilka erhålls genom föreliggande uppfinning, kan även utnyttjas för att åstadkomma en tillförlitlig diagnos av katalysatoms funktion Enligt en utföringsforrn av föreliggande uppfinning utgörs en av de åtminstone två skattningsfunktionema av en skattningsfunktion för kväveoxider f m . Derma skattningsfiuiktion för kväveoxider f NO: beror av en materialbalans för en modellerad reaktion i katalysatonnodellen.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning utgörs en av de åtminstone två skattníngsfunktionema av en skattningsfunktion för ammoniak f NH, . Denna skattningsfunktion för ammoniak f NH, beror av en jämvikt mellan modellerad adsorberad ammoniak och modellerad ammoniak i gasfonn i en utloppsände hos katalysatom.

Definierandet och användandet av dessa skattningsfunktioner för kväveoxider f m: respektive ammoniak f NH, möjliggör en separat skattning av koncentrationen av kväveoxider NOX respektive ammoniak NH, 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 NO, eller för 10 15 20 25 30 535 144 koneentrationema både kväveoxider NO, och ammoniak NH 3 möjliggörs övervakning och återkoppling av katalysatoms funktion. Problemet man har om man, som i tidigare känd teknik, inte kan separera sensorsignalen i koncentration av kväveoxider NO, och koncentration av ammoniak NH 3 är att en felaktig tolkning av arnmoniak NH 3 som kväveoxider NO, eller vice versa kan ge en allvarlig missbedömning av tillståndet i katalysatom.

Som ett exempel kan nämnas att ökad dosering minskar koncentrationen kväveoxider NO, efier katalysatom och ökar koncentrationen av ammoniak NH 3 efter katalysatom. Vid minskad dosering är förhållandet det omvända, det vill säga koncentrationen kväveoxider NO, efier katalysatom ökar och koncentrationen ammoniak NH 3 efter katalysatom minskar.

Om nu sensorsignalen vid ett visst tillfälle ökar, behöver en korrekt doseringsåtgärd bestämmas. Alltså krävs olika doseringsåtgärder beroende på om koncentrationen för kväveoxider NO, efter katalysatom respektive om koncentrationen ammoniak NH 3 efter katalysatom ökar, varför det är viktigt att ha tillgång till separata värden för dessa koncentrationer.

Mätvärdet för koncentrationen för kväveoxider NO, 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 katalysatom ger information om tillstånden i katalysatoms utloppsände. Alltså ger tillgång till separata värden för koncentrationema av både kväveoxider NO, och ammoniak NH 3 en mer komplett information om katalysatom än tillgång till endast mätvärdet för kväveoxider NO, . Tillgång till endast koncentrationen av ammoniak NH 3 ger dessutom en ofullständig information eftersom mätvärdet ofta är noll.

Kortfattad figurfórteckning Uppñnningen kommer att belysas närmare nedan med ledning av de bifogade ritningar-na, där: Figur l visar en schematisk skiss av ett katalysatorsystern, Figur 2 visar ett flödesdiagram för metoden enligt föreliggande uppfinning, 10 15 20 25 30 535 'l44 Figur 3 visar schematískt en styrenhet.

Beskrivning av föredragna utföringsíormer Metoden enligt den föreliggande uppfinningen innefattar en skattning av koncentrationen kväveoxider NOX och koncentrationen ammoniak NH 3 i avgasema 130 nedströms från katalysatom 110. Derma skattning baseras på sensorsignalen Ixüm, som tillhandahålls av NO X -sensom 131 och på katalysatonnodellen. Skattningen ger alltså, baserat på signaler ïwnm, från den korskänsliga NO X -sensom 131, värden för koncentrationen för vart och ett av kväveoxider NO, och ammoniak NH 3 för avgaser nedströms från katalysatom 110.

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

Härefier 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 katalysator-modellen presenteras sist i beskrivningen.

Katalysatormodellen är formulerad som en tankseriernodell där aktivt material är indelat i skikt. I katalysatormodellen ingår följande reaktioner: U/ea + H20 -> 2NH3 + C02 (ekv. 1) s + NH, _» s _ NH, (ekv. 2) 10 15 20 25 30 535 144 9 S-NH, ->S+NH_-, (ekv. 3) 4S -NH_, +4N0+O2 -æ 4S+6H2O+4N2 (ekv. 4) 43- NH, + 502 -> 4S + 6H2O+ 4NO (Ckv. 5) I modellen ingår även ureasönderdelning (första reaktionen) från doseringsmunstycket 121 fram till katalysatom 110. I modellen används förenklingen att den isocyansyra (HNCO) som bildas vid sönderdelning av urea betraktas som ekvivalent med ammoniak.

Ureasönderdelníngen behandlas som en homogen reaktion med reaktionshastígheten: fn,u,k = kan 'Umm 'Yummy (ekV-Ö) Övriga reaktioner är katalytiska. Reaktionshastigheten fór adsorption i tank k och skikt n uttrycks som: 'aa/m = ka; 'Crank 'Y~H,.k.n '(7 ' 491m) (ekV- 7) Reaktionshastigheten för desorption i tank k och skikt n uttrycks som: fc,a,k,n = km 'Ûm (ekv- 8) Reaktionshastigheten för NOK -reduktion i tank k och skikt n uttrycks som: fc.r,k,n = km: 'Crank ^Y~o,,x,n 'Û/an (ekV- 9) Reaktionshastigheten ßr arrimoníakoxidation i tank k och skikt n uttrycks som: rclolm, = ku -cmk -6k,,, (ekv. lO) Hastighetskonstanten för både homogen och katalytisk reaktion bestäms från Arrhenuis ekvation enligt: 10 15 20 25 30 535 144 l 0 _í klzk = kod' ' e RIU! (ekv. l Den totala gaskoncentrationen bestäms från allmänna gaslagen enligt: P* (ekv. 12) C = [Of-k R I Tsvk Totaltrycket Pk kan sättas till trycket efter katalysatom ll0 som är lika med atmosfärstrycket om katalysatom är monterad sist i avgassysternet. För ett noggrannare värde kan tryckfallet från aktuell tank till slutet av katalysatom beräknas från formel för laminärströmning i en kanal och adderas till trycket eller katalysatom. Om katalysatom inte är sist i systemet kan trycket mätas eller beräknas från tryckfall över den eller de enheter som är placerade efter katalysatom.

För katalysatom kan följande materialbalans gällande gasflödet ställas upp för änme i: F 'Ü/:yk-Lo _ Y1,k,o)' fly/m '(.Vf,k,o _ Yi,k,1)+ ZVL/ 'fn,j,k 'Vx = Û (ekV- 13) i Följande materialbalans kan ställas upp gällande gasfasen i skikt n för ämne i (homogena reaktioner försurnmade): Flynn-f '(Yi,k,n-1 ' Yran )' Fry/m '(Yf,k,n ' Yi,k,n+1)+ Z VL; 'fejan 'Wim = Û (ekv- 14) l För innersta skiktet utgår andra termen enligt: ri,k,~-1 '(Yf.k,~-1 ' Y/ym/ )+ Z V13; 'f c.1,k,N 'Wx/v = 0 (ekV- 15) i Materialbalansema 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: 10 15 20 25 535 144 l 1 _ Åum 'Crank kc,i,k DefTJJ: Masstransportkoefficienten för transport mellan skikten bestäms enligt: 2 - D - -A -c rhkßn = (ch/_ 17) AX n + Axn+1 Filmtransportkoeflicienten bestäms enligt: Sh - D- kcM = d "" (ekv. 18) För Sherwoods tal, Sh , kan asymptotiska värden för aktuell kanalgeometri användas. Den ordinära diffusiviteten bestäms enligt: T 1.15 Du: = Diem' (ekV- 19) Tæf Knudsendiffilsiviteten bestäms enligt: d 8 - R - T DKJJK = 'íp ' (ekv.

Den effektiva diffusiviteten bestäms enligt: fo Defiviyk = -- + D i.k D K,i.k Den tidsberoende materialbalansen för adsorberad ammoniak ger tidsderivatan för täckningsgrad enligt: 10 15 20 25 535 144 12 dann 1 d, = Tf ' Vs-NHM ' fc. 11k." 'Wim (ekV- 22) C Täckningsgraden vid varje tidpunkt integreras sedan fram utifrån tidsderivatan. Temperaturen i gasflödet genom katalysatom 110 bestäms genom att lösa en värmebalans 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: o,,,,, = ;f,,_,,vk(- ny) (ekv. 23) Värmebalansen för gasflödet löses därefter genom: ekrar Där överföringskoefiicienten för värme bestäms enligt: n, = Ni; 'lg (ekv. 25) För Nusselts tal, Nu , kan asymptotiska värden för aktuell kanalgeometri användas. Effekten från reaktionsvärmet för katalytiska reaktioner bestäms enligt: Qc, = Z ZrcJ-Jn” w” -(-AH, ) (ekv. 26) f» 1 Den tidsberoende värmebalansen för det fasta materialet i katalysatorn ger tidsderivatan för temperatur enligt: dT 1 *ål = :ï-(hk 'Adm '(791 _ ak Novak) (ekv. 27) ms, -cN Temperaturen vid varje tidpunkt integreras sedan fram utifrån tidsderivatan. 10 15 20 25 535 144 13 Om katalysatormodellen stämmer helt överens med verkligheten är det relativt enkelt att avgöra vad i sensorsignalen imo, från NO, -sensom 131 som har sitt ursprung i kväveoxidema NO, respektive arnmoniaken NH , i avgaserna 130. Dä ger katalysatormodellen hur stor del av sensorsigrralen §,,,,_,_,,, som beror av kväveoxidema NO, respektive ammoniaken NH, . Dessutom motsvarar summan av värdena för kväveoxider-na NO, och arnmoniaken NH, sensorsignalen Imm, . Med hjälp av katalysatormodellen kan alltså, om katalysatonnodellen stämmer helt överens med verkligheten, information erhållas om både koncentrationen av kväveoxider NO, och koncentrationen av ammoniak NH, i avgasema 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 19,0, som relaterar till kväveoxidema NO, respektive ammoniaken NH, . Detta löses av föreliggande uppfinning. Figur 2 visar ett flödesdíagram för en metod för föreliggande uppfinning. I ett första steg 201 av metoden påbörjas skattningen av koncentrationen kväveoxider NO, och koncentrationen ammoniak NH, nedströms fiån katalysatom genom att den uppmätta sensorsignalen imm, järnfórs med en skattad signal.

Den skattade signalen utgör här katalysatonnodellens motsvarighet till den av NO, -sensom 131 uppmätta sensorsignalen jämn, och beror av åtminstone två skattningsfunktioner, där dessa åtminstone två skattningsfimktioner innefattar en skattningsfunktion ßr kväveoxider f m, och en skattningsfunktion för ammoniak f NH: . Denna jämförelse av den uppmätta sensorsignalen Yuma, med den skattade signalen utnyttjas sedan i ett andra steg 202 av metoden för att bestämma åtminstone en awikelseparameter för var och en av de åtminstone två skattningsfunktionema. Var och en av dessa en eller flera awikelseparametrar beskriver en avvikelse för katalysatorrnodellen från verkligheten. 10 15 20 25 30 535 14-4 14 Själva skattningen av koncentrationen av kväveoxider NO X respektive koncentrationen av ammoniak NH 3 görs sedan i ett tredje steg 203 av metoden baserat på de respektive åtminstone två skattningsfunktionema, det vill säga för kväveoxider NOX baserat på skattningsfunktionen för kväveoxider f N01 och för ammoniak NH , baserat på en skattningsfuriktion för ammoniak f ”H3 , samt på åtminstone en av de avvikelseparametrar som bestämts vid jämförelsen av den uppmätta sensorsignalen ïsenw, med den skattade signalen.

Enligt uppfinningen utnyttjas alltså en katalysatormodell, vilken definierar hur en skattad signal hos modellen, vilken motsvarar sensorsignalen signalen Imse, från NOX -sensom 131, ska se ut, tillsammans med åtminstone två skattningsfunktioner och en eller flera avvikelseparametrar. De åtminstone två skattningsfunktionema tillsammans med den en eller flera avvikelseparametrarna beskriver hur en eller flera avvikelser för modellen från verkligheten kommer att påverka relationema mellan modellerade koncentrationer av kväveoxider NO X respektive av ammoniak NH 3 och sensorsignalen ismfl, från NOX - sensom 131. De olika skattningsfiinktionerna tillsammans med de olika avvikelseparainetrarna har olika relationer till sensorsignalen 18mm . Dessa olikheter kan, enligt uppfinningen utnyttjas för att särskilja hur stor del av den uppmätta sensorsignalen Yuma, som beror av koncentrationer av kväveoxider NOX respektive av ammoniak NH 3 .

Alltså bestäms enligt uppfinningen en eller flera avvikelseparametrar, vilka var och en beskriver en skillnad mellan katalysatormodellen och verkligheten, och alltså talar om hur katalysatormodellen avviker från verkligheten i något avseende. Vid jämförelsen av den uppmätta sensorsignalen Ismo, och den motsvarande skattade signalen bestäms värden för dessa en eller flera avvikelseparametrar vilka skulle kunna användas för att korrigera katalysatorrnodellen eller dess insígnaler så att man får en överensstämmelse mellan den uppmätta sensorsignalen ämm, och den skattade signalen.

Genom att sedan utnyttja dessa bestämda värden för dessa en eller flera avvikelseparametrar vid själva skattningen av koncentrationen av kväveoxider NO X respektive koncentrationen av ammoniak NH 3 erhålls separata skattade värden för koncentrationen av kväveoxider NO, 10 15 20 25 30 535 144 15 respektive koncentrationen av ammoniak NH 3 i avgaserna 130 nedströms från katalysatom 110.

I tidigare känd teknik har korskänsligheten för kväveoxider NO, och ammoniak NH 3 hos NOX -sensom 131 medfört problem och svårigheter. Genom föreliggande uppfinning kan denna korskänslighet istället utnyttjas som en tillgång eftersom separata skattningar av koncentrationen av kväveoxider NO, 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) eñer katalysatom 110 och motsvarande värden fiån katalysatonnodell kan förklaras genom systematisk avvikelse för insignaler till katalysatorrnodellen samt för variabler och tillstånd i katalysatormodellen.

Enligt en utfóringsfonn av föreliggande uppfinning utnyttjas skattningarna 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 utföringsform av uppfinningen utnyttjas dessa skattningar för diagnostisering av katalysatorfunktionen. I alla dessa tillämpningar erhålls fördelar i form av robustare reglering respektive mer tillßrlitlig diagnos genom utnyttjande av de separata skattningarna för koncentrationen av kväveoxider NO X respektive koncentrationen av ammoniak NH 3 kan utnyttjas.

Enligt föreliggande uppfinníng används katalysatormodellcn alltså för framtagande av skattningarna av koncentrationen av kväveoxider NO X respektive koncentrationen av ammoniak NH 3 . Enligt olika utföringsforrner av ßreliggande uppfinning används katalysatonnodellen även vid regleringen av doserad urea och/eller för diagnostisering av katalysatorfunktionen. 10 15 20 25 30 535 'I44 16 Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning innefattar de åtminstone två skattningsfunktionerna en skattningsfunktion för kväveoxider f NO: . Denna skattningsfunktion för kväveoxider f NO: beror av en materialbalans för en modellerad reaktion i katalysatormodellen. Tack vare användandet av derma skattningsfunktion för kväveoxider f NO: kan, enligt föreliggande uppfinning, en separat skattning av koncentrationen av kväveoxider NOX nedströms katalysatom 110 erhållas. Denna skattning av koncentrationen av kväveoxider NO X efter katalysatom ger information om omsättningen över katalysatom, och möjliggör tillförlitlig återkoppling och diagnos av katalysatom.

Derma skattningsfunktion för kväveoxider f N01 relaterar en modellerad koncentration av kväveoxider NO, nedströms katalysator 1 10 till den av NO, -sensom 131 uppmätta sensorsígnalen Yuma, genom utnyttjande av en avvikelseparameter c NO! . Denna avvikelsepararneter c NO: beskriver avvikelsen hos insignalen för koncentration av kväveoxider NO X uppströms från katalysatom 110. Enligt derma utföringsforrn av uppfinningen kan alltså den separata skattningen av koncentrationen av kväveoxider NOX nedströms katalysatom ll0 korrigeras för fel i modellinsignalen för koncentration av kväveoxider NOX uppströms från katalysatom 110.

Skattningsfunktionen för kväveoxider f NO* beror alltså av en avvikelseparameter c m för koncentration av kväveoxider NOX uppströms från katalysatom 110. Skattningsfunktionen för kväveoxider f N01 beror dessutom åtminstone av en avvikelseparameter för en omsättning.

Avvikelseparametem för omsättning beror i sin tur åtminstone av en avvikelseparameter ca för täckningsgrad av ammoniak, och kan dessutom bero av en awikelseparameter c,. för temperatur, och/eller av en avvikelsepararneter ck, för aktivitet eller flöde. Den separata skattningen av koncentrationen av kväveoxider NO X nedströms katalysatom l 10 kan alltså, genom derma utföringsform av föreliggande uppfinning, korrigeras för fel i modellinsignalen för koncentration av kväveoxider NO X uppströms från katalysatom 110, för fel i katalysatoms modellerade aktivitet eller modellinsignalen för flöde, för fel i modellens tillstånd för temperatur, och för fel i modellens tillstånd för täckningsgrad av arnmoniak. 10 15 20 25 535 144 17 Skattningsfunktionen för kväveoxider kan härledas från materialbalansen fór en första ordningens reaktion i en tankserie. Skattningsfunktionen blir då en produkt mellan avvikelseparametern c m för kväveoxider NOX uppströms från katalysatom 110, molbråket för NOX uppströms från katalysatom 110 samt en faktor för varje tank som beskriver hur mycket som återstår av ingående NOX efter respektive tank: K f/vo, = Clvo, 'Yuo,,o där (ekV- 28) k=1 1 + (kÛk ' famn , - omsättningsvariabeln(kr)k representerar en första ordningens hastighetskonstant gånger uppehållstiden och bestäms från ingående och utgående NOX från respektive tank enligt: YNO, .o - 1 k = 1 (mk = yy”°~-'-° (ekv. 29) Älflff. _ 1 k 6 [2] K] Y~c,,,k,o Avvikelseparametem för omsättning ger inverkan av avvikelse i aktivitet/flöde, täckningsgrad av ammoniak respektive temperatur enligt: fam = Cm '9n/H,,x1_ (ekV- 30) - ck, är avvikelsepararnetern för aktivitet eller flöde, - ce är avvikelsepararnetern för täckningsgrad av ammoniak, - c, är avvikelseparametem för avvikelse i katalysatortemperatur, och - E A är aktiveringsenergín för reduktion av NO), _ 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 täckningsgrad av ammoniak indikerar värdet två (2) minus avvikelseparametern det värde täckningsgraden ska upphöj as till för att motsvara verkligt värde. 10 15 20 25 30 535 '144 18 Enligt en utföringsforrn av föreliggande uppfinning innefattar skattningsfunktionen för kväveoxider f Nm, en första relation mellan en modellerad koncentration av kvävemonoxid NO nedströms från katalysatom 110 och den av NO, -sensom l3luppmätta sensorsignalen 122m, , samt en andra relation mellan en modellerad koncentration av kvävedioxid NO2 nedströms från katalysatom 110 och den av NO, -sensorn 131 uppmätta sensorsignalen INN”. Genom att skattningsfunktionen för kväveoxider f Nm innefattar dessa första och andra relationer, varav en avser kvävemonoxid NO och en avser kvävedioxid N02 , kan, genom utnyttjande av denna utföringsforrn av föreliggande uppfinning, separata skattningar av koncentrationen av kvävemonoxid NO respektive kvävedioxid NO2 nedströms katalysatom l 10 erhållas, vilket är fördelaktigt vid tillämpningar, för vilka andelen kvävedioxid N02 hos kväveoxiderna NO, uppströms från katalysatom är hög, vilket kan leda till en signifikant koncentration av kvävedioxid N02 nedströms från katalysatom.

Vidare innefattar, enligt en utföringsfonn av föreliggande uppfinning, de åtminstone två skattningsfunktioner en skattningsfunktion för ammoniak f NH, . Skattningsfunktionen för ammoniak f NH, relaterar en modellerad koncentration av ammoniak NH 3 nedströms katalysatom till den av NO, -sensom 131 uppmätta sensorsignalen ïsenxm, och beror av en jämvikt mellan modellerad adsorberad ammoniak och modellerad ammoniak i gasform i en utloppsände hos katalysatom l 10. Utloppsänden av katalysatom utgörs normalt sett av den sista tanken i katalysatom 110. Genom användandet av derma skattningsfunktion för ammoniak f NH, , enligt föreliggande uppfinning, kan en separat skattning av koncentrationen av ammoniak f NH] nedströms katalysatom 110 erhållas, vilket ger information om tillstånden i katalysatoms utloppsände.

Avvikelsefimktionen för ammoniak kan härledas från jämvikten mellan adsorberad ammoniak och ammoniak i gasfas i sista tanken av katalysatom. Avvikelsefunktionen relaterar katalysatonnodellens värde för ammoniak NH 2 efier katalysatom till verkligt värde genom avvikelse i temperatur och täckningsgrad av ammoniak NH , enligt: 10 15 20 25 30 535 144 l 9 âNH khcu -iílqj , .f .. fw, =y~m R °f »Iaf (ekv. 31) 1 ° ÛNHM ' - ca är avvikelseparametem för täckningsgrad av ammoniak, - c, är avvikelsepararnetern ßr avvikelse i katalysatortemperatur, och - AH är adsorptionsentalpi för adsorption av ammoniak NH, 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, -sensorn 131 uppmätta sensorsignalen ïmnw. Detta görs genom utnyttjande av åtminstone en avvikelseparameter ce för täckningsgrad av ammoniak, samt 'eventuellt även genom utnyttjande av en avvikelseparaineter c, för katalysatortemperatur.

Den separata skattningen av koncentration av ammoniak NH 3 nedströms katalysatom 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 näirmda åtminstone två skattningsfunktioner av åtminstone en modellvariabel för katalysatormodellen. Alltså beror var och en av skattningsfiinktionen för kväveoxider f m och skattningsfimktionen för ammoniak f NH: av en eller flera modellvariabler. Sådana modellvariabler kan vara en eller flera av åtminstone en insignal eller utsignal till nänmda katalysatormodell, åtminstone ett tillstånd för katalysatormodellen, och åtminstone en intern variabel ßr katalysatormodellen.

Vidare kan sensorsignalen Ixmu, beskrivas som en summa av de verkliga molbråken för kväveoxider och ammoniak enligt: y sensor = FNO, + YNH, ~ (ekv- 32) 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: 10 15 20 25 535 144 20 Ylva, = f/vo, (Cf--J-“k )+ f (ekv_ 33) ful-f, = fun, (C1----Ck)+ å' där (ekm 34) - c, ,..., c, är åtminstone en avvikelseparameter, och - c är en residual.

Enligt en utfóringsfonn av uppfinningen utnyttjas dessa samband genom att jämförelsen av den av NO, -sensom 131 uppmätta sensorsignalen Éïmuo, med den skattade signalen utförs genom utnyttjande följande samband: game, = fm, (c, e, )+ fm, (c, c, )+ a, där (ekv. ss) - fm (c, ,...,c, )+ f NH, (c,,...,c,,) ärden skattade signalen, - c, ,...,c, är den åtminstone en avvikelsepararnetern, vilken beskriver hur väl modellen motsvarar verkligheten, därk 21, och - s årresidualen.

De en eller flera avvikelsepararnetrama c, ,..., c, kan här alltså till exempel utgöras av åtminstone en av avvikelseparametern c N01 för koncentration av kväveoxider NO, , avvikelsepararnetern ck, för aktivitet eller flöde, avvikelseparametem c, för temperatur, och avvikelseparanietern c, ñr täckningsgrad av ammoniak.

Enligt en utföringsforrn av föreliggande uppfinning bestäms den åtminstone en avvikelseparameter c, ,...,c,, genom att analysera för vilket värde på den åtrninstone en avvikelseparaineter c, ,...,c, som residualen s i ekvation 35 minimeras. Det värde på den åtminstone en avvikelseparameter c, ,...,c,, som minimerar residualen c väljs. Detta sätt att bestämma värdet på den åtminstone en avvikelsepararneter c, ,...,c,, kan göras effektivt med 10 15 20 25 30 535 144 21 utnyttjande av liten beräkningskapacitet, eftersom effektiva skattningsalgoritrner 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 väntevärdesrikti gt Kalman-filter (engelsk benämning: Unscented Kalman-filter) användas för filtreringen. Det utvidgade Kalman-filtret används företrädesvis vid mindre olínjäriteter för ekvation 35 och det väntevärdesriktiga Kalman- filtret används om olinjäritetema är stora. Ett altemativ till utnyttjande av Kalman-filtrering är att utnyttja en rekursiv minsta-kvadratrnetod. Denna rekursiva minsta-kvadratmetod kan användas om ekvation 35 är linjär eller måttligt olinjär.

Enligt en utföringsforrn fór föreliggande uppfinning erhålls själva skattningen av den separata koncentrationen av kväveoxider NOX i avgaserna 130 nedströms från katalysatom l 10 genom att ett funktionsvärde av skattningsfunktionen för kväveoxider f NO: för den åtminstone en framtagna avvikelseparametern c, ,..., ck beräknas. Alltså stoppas de en eller flera avvikelseparametrarna som tagits fram genom jämförelsen (ekv. 35) av den uppmätta sensorsigrialen Yuma, med den skattade signalen in i skattningsfunktionen för kväveoxider, vilket resulterar i ett funktionsvärde. yli/o, = fm), (01 m, ch) (Ekv- 36) Det skattade värdet jINOX för molbråk av kväveoxider NO X bestäms sedan alltså från de ett eller flera aktuella värdena som tagits fram för avvikelseparameterarna c1,..., ck. Detta finrktionsvärde motsvarar skattningen av den separata koncentrationen av kväveoxider NO X i avgaserna 130 nedströms från katalysatorn 110. Genom denna utföringsform av föreliggande uppfinning erhålls det i många implementationer eftersträvade separata värdet fór 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 avgasema 130 nedströms 10 15 20 25 30 535 14-4 22 från katalysatom 110 genom att ett fimktionsvärde av skattningsfunktionen för ammoniak f NH; för den åtminstone en framtagna awikelseparametem c, ,..., ck beräknas.

YNHJ = fNHJ (C1...,Ck ) (ekv.

Det skattade värdet jINHI för molbråk av ammoniak NH 3 bestäms sedan alltså från de ett eller flera aktuella värdena som tagits fram för avvikelsepararneterarna c, ,..., ck . Detta funktionsvärde motsvarar skattningen av den separata koncentrationen av ammoniak NH 3 i avgaserna 130 nedströms från katalysatom 1 10. Genom denna utföringsforrn av föreliggande uppfinning erhålls alltså det i många implementationer eftersträvade separata värdet för koncentrationen av ammoniak NH 3 .

Föreliggande uppfinning innefattar även ett systern 100, vilket kan vara implementerat i ett motorfordon, för skattning av separata koncentrationer av kväveoxider NO, respektive av ammoniak NH 3 i avgaser nedströms från katalysatom. System är anordnat att basera denna skattning på den ovan beskrivna katalysatorrnodellen och på den av NOX -sensom 131 uppmätta sensorsignalen Yuma, Enligt föreliggande uppfinning innefattar systemet ett organ, vilket är anordnat att jämföra den uppmätta sensorsignalen ïlwqun, med en skattad signal. Den skattade signalen beror här av åtminstone två skattningsfunktioner och utgör katalysatonnodellens motsvarighet till den uppmätta sensorsignalen Yuma, Systemet innefattar vidare ett organ, vilket är anordnat att bestämma åtminstone en avvikelseparameter ßr var och en av de åtminstone två skattningsfiinktionerna genom att utnyttja järnförelsen av den uppmätta sensorsignalen inn, med den skattade signalen. Var och en av den åtminstone en avvikelseparameter beskriver en awikelse för katalysatorrnodellen från verkligheten.

Systemet innefattar även ett organ, vilket är anordnat att skatta de separata koncentrationema av kväveoxider NO X respektive av ammoniak NH 3 genom att utnyttja respektive åtminstone två skattningsfunktioner och respektive åtminstone en avvikelseparameter. 10 15 20 25 30 535 144 23 Systemet innefattar, enligt en utföringsfonn av uppfinningen, organ vilket är anordnat för att utnyttja skattningama 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 datorn utför metoden. Datorprogrammet 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 schernatiskt styrenhet 160. Styrenheten 160 innefattar en beräkningsenhet 161, vilken kan utgöras av väsentligen någon lämplig typ av processor eller mikrodator, t.ex. en krets för digital Signalbehandling (Digital Signal Processor, DSP), eller en krets med en förutbestämd specifik funktion (Application Specifie Integrated Circuit, ASIC).

Beräkningsenheten 161 är förbunden med en, i styrenheten 160 anordnad, minnesenhet 162, vilken tillhandahåller beräkningsenheten 161 den använda regleralgoritrnen och katalysatorrnodellen, samt till exempel den lagrade programkoden och/eller den lagrade data beräkningsenheten 161 behöver för att kunna utföra beräkningar. Beräkningseriheten 161 âr 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 utsignalen 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. 10 15 20 535 144 24 Anordningen 163 för sändande av utsignaler är anordnad att omvandla signaler erhållna från beräkningsenheten 161 fór skapande av utsignaler genom att t.ex. modulera signalerna, vilka kan överßras till andra delar av systemet 100, till exempel till manöverorganet 140.

Var och en av anslutningarna till anordningama 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 datom kan utgöras av beräkningserrlieten 161 och att det ovan nämnda minnet kan utgöras av minnesenheten 162.

F ackmannen inser också att systemet ovan kan modifieras enligt de olika utföringsfonneina av metoden enligt uppfinningen. Föreliggande uppfinning är inte begränsad till de ovan beskrivna utíöringsforrnerna av uppfinningen utan avser och innefattar alla utfóringsforrner inom de bifogade självständiga kravens skyddsomfång. 535 144 25 Beskrivning av variabler i katalysatormodellen Variabel Beskrivning AC” Geometrisk area, tank k D,,,_,¿,, Effektiv diffusivitet, ämne i, tank k Du, Ordinär diffusívitet, ämne i, tank k Dx,f.k Knudsen diffusivitet, ämne i, tank k Ûfem Referensdiffusivitet, ämne i E A, ,- Aktiveringsenergi, reaktion j F Molflöde avgas M,- Molmassa, ämne i N, Antal aktiva säten Nu Nusselts tal Pk Totaltryck, tank k Oak Effekt, reaktionsvärme katalytiska reaktioner OM Effekt, reaktionsvärme homogena reaktioner R Allmänna ßgkonstanten S Aktivt säte Sh Sherwoods tal T,,, Referenstemperatur TM Temperatur gas, tank k Tak Temperatur katalysator, tank k Vk Gasvolym i katalysatorkanal, tank k c M Specifik värme, gas cp, Specifik värme, katalysator Om, Total gaskoncentration, tank k d Kanalstorlek d p Pordiameter fD Koeffxcient för porositet och porvindling hk Värmeöverföríngskoeñicient gränsskikt, tank k km, Massövertöringskoefficient gränsskikt, ämne i, tank k k” Hastighetskonstant, reaktion j, tank k ka,- Preexponentialfaktor reaktion j m” Massa katalysator, tank k fejk, Reaktionshastighet, katalytisk reaktion j, tank k, skikt n rhfl Reaktionshastighet, homogen reaktion j, tank k t Tid y,-,,.,,, Molbråk, änme i, tank, k, skikt n WU, Massa aktivt material, tank k, skikt n Frk” Masstransportkoefficient, ämne i, tank k, skikt n AH ,~ Reaktionsentalpi, reaktion j Ax,, Tjocklek, skikt n /l Värmeledningstönnåga gas 535 144 2 6 v,_,- Stökiometrisk koefficient, ämne i, reaktion j 0,,_,, Täckningsgrad (dimensionslös adkumulation), tank k, skikt n 535 144 27 Beskrivning av index i katalysatormodellen Index Betydelse Antal tankar/ sista tanken Antal skikt/ innersta skiktet I gasflödet Adsorption Desorption Arnmoniakoxidation NOK-reduktion Ureasönderdelning :fiocimfizyç o

Claims (17)

10 15 20 25 30 535 '[44 28 Patentkrav

1. Metod för skattning av koncentration av kväveoxider NO X respektive koncentration av ammoniak NH 3 i avgaser nedströms från en katalysator (110), varvid nämnda skattning är baserad på en katalysatorrnodell och på en uppmätt sensorsignal ïsenx", från en kväveoxidsensor (131), där nämnda kväveoxidsensor (131) är placerad så att den bringas i kontakt med nämnda avgaser, varvid metoden innefattar: - jämförelse av nämnda uppmätta sensorsignal Ras", med en skattad signal, där nämnda skattade signal beror av åtminstone två skattningsfunktioner och utgör katalysatorrnodellens motsvarighet till nämnda uppmätta sensorsignal ïmx", , varvid metoden är kännetecknad av - utnyttjande av nämnda jämförelse för bestämmande av åtminstone en avvikelseparameter för var och en av respektive nämnda åtminstone två skattningsfunktioner, där nämnda varje åtminstone en avvikelseparameter beskriver en systematisk avvikelse för åtminstone en insignal, en variabel, eller ett tillstånd för nämnda katalysatorrnodell från verkligheten, och - skattning av nämnda koncentration av kväveoxider NO X respektive nämnda koncentration av ammoniak NH 3 baserat på respektive nämnda åtminstone två skattníngsfunktioner och på nämnda åtminstone en awikelsepararneter.

2. Metoden enligt patentkrav l, 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 ßr nämnda katalysatormodell, - åtminstone en intern variabel för nämnda katalysatorrnodell, och - åtminstone en avvikelseparameter.

3. Metoden enligt något av patentkrav 1-2, varvid nämnda åtminstone två skattningsfunktioner innefattar en skattningsfunktíon för kväveoxider f NO' , vilken beror av en materialbalans för en modellerad reaktion i nämnda katalysatormodell. lO 15 20 25 30 535 144 29

4. Metoden enligt patentkrav 3, varvid nämnda skattningsfunktion för kväveoxider f ”Oy innefattar: - en första relation mellan en modellerad koncentration av kvävemonoxid NO nedströms nämnda katalysator (1 10) och nämnda uppmätta sensorsignal ïsenm, , och - en andra relation mellan en modellerad koncentration av kvävedioxid N02 nedströms nämnda katalysator (110) och nänmda uppmätta sensorsignal Ismw.

5. Metoden enligt något av patentkrav 3-4, varvid nämnda skattningsfimktion för kväveoxider f m, beror åtminstone av: - en awikelseparameter c m: för koncentration av kväveoxider NO X uppströms från nämnda katalysator (110), och - en awikelseparameter för en omsättning.

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

7. Metoden enligt något av patentkrav 1-2, varvid nämnda åtminstone två skattningsfunktioner innefattar en skattningsfinflction för ammoniak f NH, , vilken beror av en jämvikt mellan modellerad adsorberad ammoniak och modellerad ammoniak i gasform i en utloppsände hos nämnda katalysator (1 10).

8. Metoden enligt patentkrav 7, varvid nämnda skattningsfunktion för ammoniak f NH, relaterar en modellerad koncentration av ammoniak NH 3 nedströms fiän nämnda katalysator (110) till nämnda uppmätta sensorsignal Ijynso, genom utnyttjande åtminstone av - en awikelseparameter cr för katalysatortemperatur, och - en awikelseparameter c, för täckningsgrad av ammoniak. 10 15 20 25 30 535 144 30

9. Metoden enligt något av patentkrav 1-8, varvid nämnda jämförelse av nämnda uppmätta sensorsignal ímün, med nämnda skattade signal utnyttjar sambandet: ysensor = fNO, (cl9"'9 ck )+ fNH, (cl 9"” ck )+ 8 ' - fw! (e, ,...,c,, )+ fNHI (c, ,...,c,() är nämnda skattade signal, - f Nm är en skattningsfunktion för kväveoxider f NOK , vilken relaterar en modellerad koncentration av kväveoxider NO, nedströms nämnda katalysator (I 10) till närrmda uppmätta sensorsignal lem , - f NH] är en skattningsfunktion fór ammoniak f NH: , vilken relaterar en modellerad koncentration av ammoniak NH 3 nedströms nämnda katalysator (l 10) till nämnda uppmätta sensorsignal ïsenso, , - c1,...,c,, är åtminstone en awikelseparameter, vilken beskriver hur väl modellen motsvarar verkligheten, därk 21, och - s är en residual.

10. l0. Metoden enligt patentkrav 9, varvid nämnda bestämmande av åtminstone en avvikelseparameter c, ,...,c,, utförs genom att bestämma den åtminstone en avvikelseparameter c, ,...,c,, vilken minimerar nämnda residual s.

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

12. Metod enligt något av patentkrav 1-1 l, varvid nämnda skattning av närrmda koncentration av kväveoxider NOX erhålls genom: - funktionsevaluering av en skattningsfunktion fór kväveoxider f NO: givet nämnda åtminstone 10 15 20 25 30 535 144 31 en bestämd avvikelsepararneter c, ,...,ck, där funktionsevalueringen resulterar i ett funktionsvärde motsvarande nämnda koncentration av kväveoxider NO, .

13. Metod enligt något av patentkrav l-11, varvid nämnda skattning av nämnda koncentration av ammoniak NH 3 erhålls genom: - funktionsevaluering av en skattningsfimktion för ammoniak f NH, , givet nämnda åtminstone en bestämd avvikelseparameter c, ,...,c,, , där funktionsevalueringen resulterar i ett funktíonsvärde motsvarande nämnda koncentration av ammoniak NH 3 .

14. Metod för utnyttjande av en skattning av koncentration av kväveoxider NOX respektive koncentration av ammoniak NH 3 erhållen enligt något av patentkrav I-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 ßrstyrning medelst utnyttjande av tabellvärden, och - diagnos av en funktion för nämnda katalysator (l 10).

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. Datorprograrnprodukt innefattande ett datorläsbart medium och ett datorprogram enligt patentkrav 15, varvid närrmda 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 NO, i avgaser nedströms från en katalysator (l 10), varvid nämnda system (100) är anordnat att basera nämnda skattning på en katalysatormodell och på en uppmätt sensorsignal Ixemo, från en kväveoxidsensor (131), där nämnda kväveoxidsensor (l3 1) är placerad så att den bringas i kontakt med nämnda avgaser, varvid nämnda system (100) innefattar: 10 535 144 32 - ett organ anordnat att jämföra nämnda uppmätta sensorsignal Imnsv, med en skattad signal, där nämnda skattade signal beror av åtminstone två skattningsfunktioner och utgör katalysatormodellens motsvarighet till nämnda uppmätta sensorsignal Ixwxo, , kännetecknat av - ett organ anordnat att utnyttja nämnda jämförelse för bestämmande av åtminstone en avvikelseparameter för var och en av respektive nämnda åtminstone två skattningsfunktioner, där nämnda varje åtminstone en avvikelseparanieter beskriver en systematisk avvikelse för åtminstone en insignal, en variabel, eller ett tillstånd 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 avvikelsepararneter.