專利名稱：用于控制scr催化凈化器的還原劑供給的方法和控制裝置的制作方法
用于控制SCR催化凈化器的還原劑供給的方法和控制裝置
現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明涉及一種用于確定還原劑量的方法，該還原劑量被供給到內(nèi)燃機的廢氣凈 化系統(tǒng)的SCR催化凈化器，用于還原廢氣中含有的氧化氮，其中依據(jù)廢氣凈化系統(tǒng)的運行 特性參數(shù)確定該還原劑量并且考慮一個廢氣氧化凈化部件的作用，該凈化部件設(shè)置在SCR 催化凈化器之前的廢氣流動路徑中并且在消耗廢氣中的NO份額下提高廢氣中的NO2份額。 此外，本發(fā)明涉及一種用于實施這種方法的控制裝置。一種這樣的方法和一種這樣的控制 裝置分別由DE10301606A1公開。所述廢氣氧化凈化部件例如是一個氧化催化凈化器或是一個顆粒過濾器或是一 個由相繼設(shè)置的一個氧化催化凈化器和一個顆粒過濾器構(gòu)成的裝置。原則上，利用NH3或利用一種離析NH3的物質(zhì)在SCR催化凈化器中對氧化氮實施選 擇性催化還原，是一種用于減少富氧廢氣中的NOx的大有前途的方法。在此情況下，可以將 SCR催化凈化器的效率定義為被還原的氧化氮的質(zhì)量與流過SCR催化凈化器的氧化氮的總 質(zhì)量的比。在知道效率和氧化氮的總質(zhì)量情況下，就可以通過計算確定所需的還原劑量。盡 可能精確地計量還原劑量是所期望的，因為被過量地配量的還原劑量增大了還原劑消耗并 且引起對嗅覺的干擾，而配量不足將導(dǎo)致NOx的轉(zhuǎn)化達不到可能的最佳程度。SCR催化凈化器的效率與空間速度相關(guān)，所述空間速度理解為被定標(biāo)在SCR催化 凈化器的體積上的每單位時間的廢氣體積流量。此外，它還與溫度相關(guān)并且非常關(guān)鍵地也 與SCR催化凈化器的NH3充滿水平相關(guān)SCR催化凈化器通過吸收而在其表面上聚積一定數(shù) 量的氨(NH3)。由此，為了還原NOx，除了有被直接配給的氨或由配給的尿素水溶液(HWL)分 離出來的氨以外，還具有儲存的NH3,由此相對于被清空的催化凈化器，效率提高。儲存特性 取決于催化凈化器的相應(yīng)的運行溫度。溫度越低，儲存能力越大。另一個重要的影響參量是在SCR催化凈化器之前的廢氣中的NO2份額(Ν02/Ν0χ)。 它理想地應(yīng)該為大約50%。NO2份額受廢氣氧化凈化部件的決定性的影響(提高)。在確定的廢氣質(zhì)量流量下在對用于最佳地還原氧化氮所需要的還原劑數(shù)量的確 定中包含一些誤差和偏差。其中包括在發(fā)動機原始排放的確定中的誤差，配量系統(tǒng)的不精 確性，還原劑濃度的偏差以及自然也包括在SCR催化凈化器的效率的估計上的誤差。在效 率的估計中的無把握性在此情況下施以極大的影響，從而為了該確定所使用的計算模型的 改進對于改進配量策略具有極大的潛力。至今使用的計算模型考慮由一個氧化催化凈化器和一個SCR催化凈化器構(gòu)成的 總系統(tǒng)并且使用溫度，NH3充滿水平和空間速度作為用于效率計算的輸入?yún)⒘?。如果在這種 系統(tǒng)中更換兩個部件中的一個，這例如在使廢氣凈化系統(tǒng)與一定的內(nèi)燃機類型或一定的汽 車類型相適配時發(fā)生，則必須在發(fā)動機測試臺上和/或在汽車中實施效率測量和NH3充滿 水平測量，以便確定用于新形成的總系統(tǒng)的全部數(shù)據(jù)。本發(fā)明的公開在這種背景下，本發(fā)明的任務(wù)在于提出一種方法和一種控制裝置，它們允許在減 小的數(shù)據(jù)采集費用下更換由廢氣氧化凈化部件和SCR催化凈化器構(gòu)成的總系統(tǒng)的部件。
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這個任務(wù)在開頭所述類型的方法中被如此解決，為了確定還原劑量，首先由廢氣 氧化凈化部件的運行特性參數(shù)確定用于在廢氣氧化凈化部件和SCR催化凈化器之間的廢 氣中的NO2濃度的尺度，并且由SCR催化凈化器的運行特性參數(shù)以及由用于在廢氣氧化凈 化部件和SCR催化凈化器之間的廢氣中的NO2濃度的該尺度確定還原劑量。此外，這個任務(wù)用裝置獨立權(quán)利要求的特征解決。通過確定在廢氣氧化凈化部件的輸出口上的NO2濃度并且使用這樣確定的NO2濃 度作為用于以后計算的輸入?yún)⒘浚撚嬎愦送膺€以SCR催化凈化器的運行特性參數(shù)為基 礎(chǔ)，實現(xiàn)一種兩級的計算，它的第一級反映廢氣氧化凈化部件的作用而它的第二級反映SCR 催化凈化器的作用。在這種兩級的計算中使用的特性曲線則可以被明確地配置給兩個級中 的其中一個級。然后，如果例如廢氣氧化凈化部件被用另一個廢氣氧化凈化部件更換，該另 一個廢氣氧化凈化部件具有不同特性并且由此在相同的輸入?yún)⒘壳闆r下導(dǎo)致在廢氣氧化 凈化部件之后的不同的NO2濃度并因此也導(dǎo)致SCR催化凈化器中的不同的NOx轉(zhuǎn)化率，這僅 僅觸及到其中反映第一廢氣氧化凈化部件的特性的特性曲線的數(shù)據(jù)。相反，其中反映SCR 催化凈化器的特性的數(shù)據(jù)和特性曲線則沒有被觸及并因此也不需要被適配處理。因此由更 換硬件部件產(chǎn)生的、用于采集適配的數(shù)據(jù)和特性曲線的費用限制在對表征被更換的部件特 征的數(shù)據(jù)采集上，費用在整體上大大地小于已知的方法。換言之通過本發(fā)明將具有廢氣氧 化凈化部件和SCR催化凈化器的廢氣凈化系統(tǒng)的模塊式結(jié)構(gòu)映射到一個模塊式的計算模 型上，它的模塊分別對應(yīng)于廢氣凈化系統(tǒng)的模塊。由此也為該計算模型實現(xiàn)一種模塊式的 組合系統(tǒng)，其大大降低了在此處描述的廢氣凈化系統(tǒng)的開發(fā)和適配費用。其它的優(yōu)點由從屬權(quán)利要求、說明書和附圖給出。不言而喻，前面所述的和后面還要描述的特征不僅能夠在各個給出的組合中使 用，而且能夠在其它的組合中或單獨地使用，同時不脫落本發(fā)明的范圍。附圖簡述本發(fā)明的實施例在附圖中示出并且在以下的說明中予以詳細描述。圖中分別以示 意的形式示出

圖1是在具有廢氣凈化系統(tǒng)和控制裝置的內(nèi)燃機的形式下本發(fā)明的技術(shù)環(huán)境；圖2是通過對控制裝置編程實現(xiàn)的信號處理結(jié)構(gòu)作為本發(fā)明的實施例；圖3是考慮廢氣氧化凈化部件的老化的技術(shù)方案；圖4是一個用于確定單獨的老化系數(shù)的信號處理結(jié)構(gòu)的實施例，其中一個老化系 數(shù)代表廢氣氧化凈化部件的老化以及一個老化系數(shù)代表SCR催化凈化器的老化；和圖5是通過計算模型確定SCR催化凈化器的效率的一個優(yōu)選實施例的信號處理結(jié) 構(gòu)。本發(fā)明的實施形式圖1詳細地示出了具有廢氣凈化系統(tǒng)12和控制裝置14的內(nèi)燃機10。廢氣凈化系 統(tǒng)12尤其具有廢氣氧化凈化部件16和SCR催化凈化器18。廢氣氧化凈化部件16具有氧 化催化凈化器20和/或顆粒過濾器22。內(nèi)燃機10的粗廢氣中除了其它成分外含有一氧化 氮NO和二氧化氮NO2形式的氧化氮N0X。廢氣氧化凈化部件16影響廢氣中的Ν02/Ν0χ比。 在內(nèi)燃機10的粗廢氣中含有的總氧化氮NOx中NO2占的份額為大約10% -15%并且通過廢 氣氧化凈化部件16被理想地增大直至50%的值(也可以更大)。這種增大是希望的，因為它有利于在后面的SCR催化凈化器18中對氧化氮實施的選擇性催化還原?？刂蒲b置14處理內(nèi)燃機10的運行特性參數(shù)BKG_10和廢氣凈化系統(tǒng)12的運行特 性參數(shù)T_16，T_18_l, Τ_18_2并且形成用于控制內(nèi)燃機12的調(diào)整參數(shù)S_K，S_L和用于控 制對廢氣凈化系統(tǒng)12的還原劑Rm供給的調(diào)整參數(shù)S_Rm?？刂蒲b置14用調(diào)整參數(shù)S_K控 制對內(nèi)燃機10的燃料供給和用調(diào)整參數(shù)S_L控制對內(nèi)燃機10的空氣供給?？刂蒲b置14通過控制還原劑配量閥24用調(diào)整參數(shù)S_Rm控制對廢氣凈化系統(tǒng)12 的還原劑Rm供給。優(yōu)選使用氨或分離氨的物質(zhì)如HWL(HWL=尿素水溶液)作為還原劑。屬于為形成調(diào)整參數(shù)被考慮的內(nèi)燃機10的運行特性參數(shù)BKG_10例如包括進氣空 氣質(zhì)量流量，轉(zhuǎn)速和進氣空氣溫度，其中專業(yè)人員不認為這種列舉是封閉的，而可以備選地 或附加地考慮和評估另外的和/或其它的內(nèi)燃機10的運行特性參數(shù)。屬于廢氣凈化系統(tǒng)12的運行特性參數(shù)例如是溫度T_16，其作為用于廢氣氧化凈 化部件16的溫度的尺度。該溫度Τ_16可以或者被測量或者由內(nèi)燃機10的運行特性參數(shù) 計算出來。為了確定在廢氣氧化凈化部件16之前的某處的Τ_16，這兩種方法都給予考慮。 為了確定在廢氣氧化凈化部件16之后的某處的Τ_16，優(yōu)選進行測量，因為用模型模擬放熱 的氧化反應(yīng)對溫度Τ_16的影響是比較困難的。但是，在足夠精確的模擬情況下，尤其是在 考慮老化的情況下，在此處對溫度Τ_16進行模擬也是可能的。此外，SCR催化凈化器18的溫度Τ_18屬于廢氣凈化系統(tǒng)12的運行特性參數(shù)。在一 個優(yōu)選實施例中，控制裝置14形成一個作為在SCR催化凈化器18之前的廢氣溫度T_18_l 和在SCR催化凈化器18之后的廢氣溫度Τ_18_2的平均值的溫度Τ_18。在此處也適用的 是，可以通過測量或模擬來確定T_18_l和/或Τ_18_2。但是，為了確定T_18_l，優(yōu)選進行 測量，以便獨立于放熱的氧化反應(yīng)在廢氣氧化凈化部件16中的較難模擬的影響。假設(shè)圖1中示出的本發(fā)明的技術(shù)環(huán)境是已知的。此外，假設(shè)已知控制裝置14被設(shè) 置成用于依據(jù)內(nèi)燃機10和廢氣凈化系統(tǒng)12的運行特性參數(shù)確定為了還原廢氣中的含有的 氧化氮而供給SCR催化凈化器18的還原劑量并且在此情況下考慮廢氣氧化凈化部件16的 作用。圖2示出了通過設(shè)置，尤其是通過編程控制裝置14實現(xiàn)的信號處理結(jié)構(gòu)。圖2由 此尤其是公開了本發(fā)明的一個實施例的不僅裝置方面而且方法方面。具體地，圖2示出了程序塊26，該程序塊(功能塊)通過一個第一計算模型代表 廢氣氧化凈化部件16的功能。此外，圖2示出了程序塊28，該程序塊通過一個第二計算模 型代表SCR催化凈化器18的功能，以及程序塊30，該程序塊用于形成控制還原劑配量閥24 的調(diào)整參數(shù)S_Rm。程序塊26的第一計算模型處理作為輸入?yún)⒘康臏囟萒_16、一個用于通過廢氣凈 化系統(tǒng)12的廢氣質(zhì)量流量的值m_Abg和一個老化系數(shù)AF_16，該老化系數(shù)顯示了廢氣氧化 凈化部件16的老化對在內(nèi)燃機10廢氣中的氧化氮NOx中所占有的NO2份額的影響。對溫 度乙16的確定在更前面已經(jīng)描述過了。廢氣質(zhì)量流量m_Abg的值作為求和由空氣質(zhì)量流 量和燃料質(zhì)量流量得出并且在控制裝置14中由在那里被處理的運行參數(shù)BKG_10和/或調(diào) 整參數(shù)S_K，S_L形成。在更后面還要更詳細地討論對老化系數(shù)AF_16的確定。這些輸入 參量在一個優(yōu)選實施例中用于對一個特性曲線的尋址，在廢氣氧化凈化部件16之后的廢 氣中的氧化氮NOx中所占有的NO2份額的值作為所述輸入?yún)⒘康暮瘮?shù)被存儲在該特性曲線中。不言而喻，也可以備選地使用多個特性曲線或特性線，它們分別通過其中一個輸入?yún)⒘?或通過一部分所述輸入?yún)⒘繉ぶ凡⑶宜鼈兊妮敵鲋等缓蟀凑找粋€預(yù)先設(shè)定的關(guān)系處理成 廢氣中的NO2濃度的值和/或占氧化氮NOx總質(zhì)量的NO2份額的值Ν02/Ν0χ。第二計算模型28處理由第一計算模型26作為輸出值輸出的、占氧化氮排放的NO2 份額Ν02/Ν0χ，其作為多個輸入?yún)⒘恐唬糜谟嬎鉙CR催化凈化器18中的選擇性催化反應(yīng) 的效率eta_ber。用于計算這個效率的另外的輸入?yún)⒘渴菑U氣質(zhì)量流量m_Abg的值、SCR催 化凈化器特定的老化系數(shù)AF_18、對SCR催化凈化器18加載氨的尺度NH3_Bel，以及在那里 存儲的氨質(zhì)量、SCR催化凈化器18的平均溫度的值T_18和通過SCR催化凈化器18的NOx 質(zhì)量流量的值m_N0x。在此處也適用的是，通過使用特性曲線獲得所尋求的效率eta_ber，該特性曲線用 所述的輸入?yún)⒘繉ぶ?。備選地，所尋求的效率eta_ber也可以通過使用多個特性線和/或 特性曲線簇確定，它們分別用其中一個輸入?yún)⒘炕蛴闷渲幸徊糠州斎雲(yún)⒘繉ぶ吩L問并且它 們的輸出值按照一個預(yù)定的關(guān)系相互聯(lián)系起來。輸入?yún)⒘縉02_N0x，m_Abg和T_18的形成已經(jīng)在更前面部分中描述過了。在更后面 還要討論老化系數(shù)AF_18的形成。氨加載量NH3_Bel在控制裝置14中作為由還原劑配量 閥24配給的還原劑Rm量和由此配給的氨量m_NH3_zu和一個在SCR催化凈化器18中用于 氧化氮還原所消耗的量111_冊3_%計的差值形成。數(shù)量m_NH3_verb是SCR催化凈化器18的 效率假設(shè)的函數(shù)和/或是設(shè)置在SCR催化凈化器18之后的并且對廢氣中的氨濃度敏感的 傳感器的信號的函數(shù)。NOx原始質(zhì)量流量的值m_N0x，亦即由內(nèi)燃機10放出的NOx原始質(zhì)量 流量的值，也是通過對特性曲線的存取和/或通過在控制裝置14中在利用其中已知的運行 特性參數(shù)BKG_10和調(diào)整參數(shù)S_K，S_L的信息下計算得出。在程序塊30中，在程序塊18中模擬的效率eta_ber首先被乘以NOx原始質(zhì)量流 量的值m_N0x。值m_N0x在控制裝置14中由內(nèi)燃機10的運行特性參數(shù)確定，這例如通過對 一個或多個特性曲線和/或特性線的存取進行。乘積由此對應(yīng)于一個在SCR催化凈化器18 中還原的NOx質(zhì)量流量的值。此外，在考慮被還原的NOx質(zhì)量和用于該還原的NH3之間的化 學(xué)計算學(xué)的關(guān)系情況下，在程序塊30中計算要通過還原劑配量閥24配給的需要的還原劑 量Rm?？刂蒲b置14由還原劑量Rm計算用于控制還原劑配量閥24的調(diào)整參數(shù)S_Rm。圖2由此公開了尤其是不僅具有裝置特征而且具有方法特征的信號處理結(jié)構(gòu)的 一個實施例。在此情況下，為了確定還原劑量，首先由廢氣氧化凈化部件16的運行特性參 數(shù)確定在廢氣氧化凈化部件16和SCR催化凈化器18之間的廢氣中的NO2濃度的尺度。接 著由SCR催化凈化器18的運行特性參數(shù)以及由廢氣氧化凈化部件16和SCR催化凈化器18 之間的廢氣中的NO2濃度的尺度確定還原劑量。圖3示出了在程序塊26中用于考慮廢氣氧化凈化部件16的老化的優(yōu)選實施例。 按照該實施例，兩個特性曲線32和34并列地用溫度T_16和廢氣質(zhì)量流尋址。特 性曲線32代表在一個第一老化狀態(tài)下，例如在一個新值狀態(tài)下的廢氣氧化凈化部件16并 且為廢氣中的NO2濃度(或NO2份額)設(shè)定尺度N02/N0J々一個相應(yīng)高的基本值BW1。特性 曲線34代表在一個第二老化狀態(tài)下，例如一個已經(jīng)老化的狀態(tài)下的廢氣氧化凈化部件16， 并且為廢氣中的NO2份額(或NO2濃度)設(shè)定尺度Ν02/Ν0χ的一個相應(yīng)減小的基本值BW2。 為了在兩個基本值BWl和BW2之間插值，使用一個老化系數(shù)AF_16，它取0和1之間的值，其
7中1對應(yīng)于新值的(新更換的)廢氣氧化凈化部件16，0對應(yīng)于已經(jīng)強烈老化的廢氣氧化 凈化部件16。如可以容易地看出，通過圖3中所示的乘法和加法邏輯運算，則得出份額NO2/ NOx的值為N02/N0x = Bffl · AF_16+BW2 · (1_AF_16) = BW1，當(dāng) AF_16 = 1，和= BW2，當(dāng) AF_16 = 0。對于在0和1之間的值，則得出相應(yīng)的中間值BW2 < N02/N0x < BW1。圖3的實施例由此公開了尤其是對在廢氣氧化凈化部件16和SCR催化凈化器18 之間的廢氣中的NO2濃度的尺度Ν02/Ν0χ的一種確定方法，這是依據(jù)老化AF_16這樣進行的， 首先形成廢氣氧化凈化部件16的第一老化狀態(tài)的所述尺度的第一基本值BWl和廢氣氧化 凈化部件16的第二老化狀態(tài)的所述尺度的第二基本值BW2并且通過與老化系數(shù)AF_16相 關(guān)的在兩個基本值BW1，BW2之間的插值求出用于確定還原劑Rm的尺度Ν0/Ν0χ。圖4示出了信號處理結(jié)構(gòu)的一個實施例，其用于確定一個代表廢氣氧化凈化部件 16的老化的老化系數(shù)AF_16和一個代表SCR催化凈化器18老化的老化系數(shù)AF_18。為了 確定老化系數(shù)AF_16，廢氣氧化凈化部件16的溫度T_16被用于對特性曲線36的尋址，在 該特性曲線中存儲了廢氣氧化凈化部件16的老化速度的與溫度相關(guān)的值。定性地看，溫度 Τ_16上升，則老化速度增大。在程序塊38中，作為老化速度的前后相繼的值的函數(shù)確定老 化系數(shù)AF_16，例如通過積分或者在離散計算情況下，通過求總和。在程序塊40中，將程序 塊38的輸出值定標(biāo)在區(qū)間0，1中的值上。被定標(biāo)在由這個區(qū)間構(gòu)成的值上的程序塊38的 輸出值形成老化系數(shù)AF_16，如它們已經(jīng)結(jié)合圖3描述過的那樣。圖4b示出了一種對代表SCR催化凈化器18的老化狀態(tài)的老化系數(shù)AF_18進行完 全模擬地確定的方法。為此，已經(jīng)描述過的SCR催化凈化器18的平均溫度T_18被用于在程 序塊42中對老化速度特性線尋址。由此獲得的特性線值在程序塊44中被換算成用于SCR 催化凈化器18的老化的尺度并且在程序塊46中被定標(biāo)在由區(qū)間0，1構(gòu)成的值上。程序塊 46的輸出量由此對應(yīng)于一個用于SCR催化凈化器18的在0和1之間的老化系數(shù)AF_18。圖5示出了圖2中的程序塊28的一個優(yōu)選實施例的信號處理結(jié)構(gòu)，在該程序塊中 通過一個計算模型確定SCR催化凈化器18的效率。為此，先考慮三個特性曲線48，50，52， 在它們中存儲了用于SCR催化凈化器18的老化狀態(tài)(例如新值的)的效率值并且它們分別 并列地通過廢氣質(zhì)量流量和SCR催化凈化器18的溫度T_18的相同的值尋址。在第一特性 曲線48中存儲了在NOx質(zhì)量流量中的NO2份額等于0的情況下的效率值。在這種情況下， 四個NO分子與四個NH3分子和一個O2分子反應(yīng)生成四個N2分子和六個水分子。在第二特 性曲線50中存儲了在NOx質(zhì)量流量中的NO2份額等于50%的情況下的效率值。在這種情 況下，各一個NO分子和一個NO2分子與各一個NH3分子反應(yīng)生成總共兩個N2分子和三個水 分子。在第三特性曲線48中存儲了在NOx質(zhì)量流量中的NO2份額等于100%的情況下的效 率值。在這種情況下，從份額上看，各六個NO2分子與八個NH3分子反應(yīng)生成七個N2分子和 12個水分子。對于這三個反應(yīng)途徑中的每一個反應(yīng)途徑，參與的氧化氮與還原劑NH3之間的質(zhì) 量比是不同的。利用由程序塊28獲知的份額Ν02/Ν0χ控制在三個特性曲線48，50，52中的各 兩個特性曲線的輸出值之間的插值。為此，將參量Ν02/Ν0χ先在程序塊54中借助于特
8性線定標(biāo)在由區(qū)間0，1構(gòu)成的值々_54上。此外，在程序塊56中進行與閾值S的閾值 比較。如果Ν02/Ν0χ例如大于S = 0. 5，那么開關(guān)58接通特性曲線52并且在特性曲線 52和48之間進行插值。此時作為插值的結(jié)果，在邏輯節(jié)點60之后得到效率eta_60 = eta_48 · A_54+eta_52 · (1_A_54)。相反，如果 Ν02/Ν0χ 小于 0. 5，開關(guān) 58 接通特性曲線 50 并且相應(yīng)地在特性曲線50和48之間進行插值。此時作為插值的結(jié)果，在邏輯節(jié)點60之后 得到效率效率 eta_60 = eta_48 · A_54+eta_52 · (1_A_54)。此外，程序塊28具有三個另外的特性曲線62，64，66，在這些特性曲線中存儲SCR 催化凈化器18的第二老化狀態(tài)(例如已強烈老化)的用于可比較的NO2份額的效率值 eta_62，eta_64，eta_66 特性曲線62含有用于0% NO2的效率eta_62，特性曲線64含有用 于50% NO2的效率eta_64和特性曲線66含有用于100% NO2的效率eta_66。在這些特性 曲線62，64，66的輸出值之間插值的方式與針對特性曲線48，50，52的輸出值所述的完全一 樣，其中開關(guān)68承擔(dān)開關(guān)58的功能。在邏輯節(jié)點70之后對于已經(jīng)強烈老化的SCR催化凈 化器18由此得到以下效率eta_70 = eta_62 'A_54+eta_64 · (1_A_54)，和在開關(guān)68接通 特性曲線66的情況下，eta_70 = eta_62 · A_54+eta_66 · (1_A_54)。利用結(jié)構(gòu)72在兩個 效率eta_60和eta_70之間插值，其中該插值通過一個與SCR催化凈化器特定的老化系數(shù) AF_18控制。AF_18以已經(jīng)描述的方式形成并且在0和1之間。通過可選擇存在的其它的 邏輯節(jié)點75和76，可以考慮效率與對SCR催化凈化器18的NH3加載量之間的關(guān)系。已經(jīng)提及過，氨加載量NH3在控制裝置14中是作為通過還原劑配量閥24配量的 還原劑Rm數(shù)量和由此配量的氨數(shù)量m_NH3_zu和一個在SCR催化凈化器18中用于氧化氮 還原消耗的數(shù)量111_冊3_%計的差形成的。在圖5的實施例中，被用加載量NH3和溫度T_18 尋址的特性曲線75用于輸出修正值，這些修正值通過邏輯節(jié)點74在結(jié)構(gòu)72的輸出端上優(yōu) 選以乘法的方式與效率邏輯運算。一般普遍的是，利用NH3氣體而不是用HWL對SCR活性進行實驗室檢查。由此得 到很小改變的效率，尤其是在很大的溫度下，這可以通過在邏輯節(jié)點77上的干預(yù)來修正， 該邏輯節(jié)點也優(yōu)選以乘法的方式設(shè)計。在圖5的實施例中，通過用SCR催化凈化器18的溫 度Τ_18尋址的特性曲線76提供在邏輯節(jié)點77上要與至此為止形成的效率邏輯運算的修
正參量。 利用在邏輯節(jié)點77的輸出端上獲得的效率eta_ber，在程序塊30中以已經(jīng)描述的 方式形成和輸出一個合適的還原劑量Rm并且此外形成和輸出用于對這個數(shù)量Rm進行配量 所需的用于還原劑配量閥24的控制信號。
權(quán)利要求
用于確定還原劑量(Rm)的方法，該還原劑量被供給到內(nèi)燃機(10)的廢氣凈化系統(tǒng)(12)的SCR催化凈化器(18)中，用于還原廢氣中含有的氧化氮，其中依據(jù)廢氣凈化系統(tǒng)(12)的運行特性參數(shù)確定該還原劑量(Rm)并且考慮其中一個廢氣氧化凈化部件(16)的作用，該凈化部件設(shè)置在SCR催化凈化器(18)之前的廢氣流動路徑中并且在消耗廢氣中的NO份額下提高廢氣中的NO2份額，其特征在于，為了確定還原劑量(Rm)，首先由廢氣氧化凈化部件(16)的運行特性參數(shù)確定用于在廢氣氧化凈化部件(16)和SCR催化凈化器(18)之間的廢氣中的NO2濃度的尺度(NO2/NOx)，并且由SCR催化凈化器(18)的運行特性參數(shù)以及用于在廢氣氧化凈化部件(16)和SCR催化凈化器(18)之間的廢氣中的NO2濃度的該尺度(NO2/NOx)確定還原劑量(Rm)。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，依據(jù)廢氣質(zhì)量流量(m_Abg)，廢氣氧化凈 化部件(16)的溫度(T_16)和廢氣氧化凈化部件(16)的老化確定用于在廢氣氧化凈化部 件(16)和SCR催化凈化器(18)之間的廢氣中的NCU農(nóng)度的尺度(Ν02/Ν0χ)。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，作為老化速度的函數(shù)確定所述老化，而老 化速度本身作為廢氣氧化凈化部件(16)的溫度(Τ_16)的尺度被確定。
4.按照前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，依據(jù)所述老化確定用于在廢氣氧 化凈化部件(16)和SCR催化凈化器(18)之間的廢氣中的NO2濃度的尺度(Ν02/Ν0χ)是這 樣進行的，首先形成用于廢氣氧化凈化部件(16)的一個第一老化狀態(tài)的尺度(Ν02/Ν0χ)的 第一基本值(BWl)和用于廢氣氧化凈化部件(16)的一個第二老化狀態(tài)的尺度(Ν02/Ν0χ)的 第二基本值(BW2)并且通過與一個老化系數(shù)(AF_16)相關(guān)的、在用于兩個老化狀態(tài)的基本 值(BW1，BW2)之間的插值確定用于確定還原劑量(Rm)的尺度(Ν02/Ν0χ)。
5.按照前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，附加地依據(jù)廢氣質(zhì)量流量(m_ Abg)和SCR催化凈化器(18)的一個平均溫度(T_18)作為SCR催化凈化器(18)的運行特 性參數(shù)確定還原劑量(Rm)。
6.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，對尺度(Ν02/Ν0χ)的三個不同的值實施 依據(jù)廢氣質(zhì)量流量(m_Abg)和平均溫度(T_18)進行的確定并且通過在三個被確定的尺度 (Ν02/Ν0χ)值中的兩個之間插值實施所述還原劑量(Rm)的確定。
7.按照權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，依據(jù)尺度(Ν02/Ν0χ)確定這三個被確定的 值中在其之間被插值的兩個值。
8.按照權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，附加地依據(jù)SCR催化凈化器(18)的 老化狀態(tài)確定所述還原劑量(Rm)。
9.控制裝置(14)，它被設(shè)置用于確定還原劑量(Rm)，該還原劑量被供給到內(nèi)燃機(10) 廢氣凈化系統(tǒng)(12)中的SCR催化凈化器(18)，用于還原廢氣中含有的氧化氮，其中控制裝 置(14)被設(shè)置用于依據(jù)廢氣凈化系統(tǒng)的運行特性參數(shù)確定該還原劑量(Rm)并且在此情 況下考慮一個廢氣氧化凈化部件(16)的作用，該凈化部件設(shè)置在SCR催化凈化器(18)之 前的廢氣流動路徑中并且在消耗廢氣中的NO份額情況下提高廢氣中的NO2份額，其特征在 于，控制裝置(14)被設(shè)置成，為了確定要供給的還原劑量(Rm)，首先由廢氣氧化凈化部件 (16)的運行特性參數(shù)確定在廢氣氧化凈化部件(16)和SCR催化凈化器(18)之間的廢氣 中的NO2濃度的尺度(Ν02/Ν0χ)并且由SCR催化凈化器(18)的運行特性參數(shù)以及用于在廢 氣氧化凈化部件(16)和SCR催化凈化器(18)之間的廢氣中的NO2濃度的該尺度(Ν02/Ν0χ)確定還原劑量(Rm)。
10.按照權(quán)利要求所述9的控制裝置(14)，其特征在于，它被設(shè)置用于實施按照權(quán)利要 求2至8之一所述的方法。
全文摘要
提出一種用于確定還原劑量(Rm)的方法，該還原劑量被供給到內(nèi)燃機(10)的廢氣凈化系統(tǒng)(12)的SCR催化凈化器(18)中，用于還原廢氣中含有的氧化氮，其中依據(jù)廢氣凈化系統(tǒng)(12)的運行特性參數(shù)確定該還原劑量(Rm)并且考慮一個廢氣氧化凈化部件(16)的作用，該凈化部件設(shè)置在SCR催化凈化器(18)之前的廢氣流動路徑中并且在消耗廢氣中的NO份額下提高廢氣中的NO2份額。本發(fā)明的特征在于，為了確定還原劑量(Rm)，首先由廢氣氧化凈化部件(16)的運行特性參數(shù)確定用于在廢氣氧化凈化部件(16)和SCR催化凈化器(18)之間的廢氣中的NO2濃度的尺度(NO2/NOx)，并且由SCR催化凈化器(18)的運行特性參數(shù)以及由用于在廢氣氧化凈化部件(16)和SCR催化凈化器(18)之間的廢氣中的NO2濃度的該尺度(NO2/NOx)確定還原劑量(Rm)。
文檔編號F01N3/20GK101910578SQ200880124684
公開日2010年12月8日 申請日期2008年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月14日
發(fā)明者A·魯多爾夫, C·沃爾茨, M·洛爾 申請人:羅伯特.博世有限公司