專利名稱：用于scr-催化器的運行方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機的廢氣后處理的SCR催化器的運行方法，其中，為了減少廢氣中的氮氧化物，對還原劑進行添加，并且借助模型計算應(yīng)添加的還原劑的需要量。
背景技術(shù)：
已公開一些在其廢氣區(qū)域設(shè)置有SCR-催器(Selective Catalytic Eeduction-選擇催化還原)的內(nèi)燃機的運行方法和裝置。這種催化器在有催化劑的情況下將在內(nèi)燃機的廢氣中含有的氮氧化物(NOx)還原成氮。通過這一措施可大大地減少在廢氣中的氮氧化物。在還原過程中需要氨(NH3),將其混合到廢氣中。將NH3或者分離NH3的試劑用作還原劑。通常為此使用水狀的尿素溶液。借助一種添加裝置在SCR催化器前面將這種尿素溶液噴射到廢氣管道中。從這種溶液中形成NH3,它起還原劑的作用。優(yōu)選地根據(jù)發(fā)動機的氮氧化物的排放來添加還原劑，并且因此還原劑的添加與發(fā)動機的瞬時轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩有關(guān)。因此，這種添加優(yōu)選地根據(jù)內(nèi)燃機的運行特性參數(shù)和根據(jù)廢氣特性參數(shù)進行。必須小心地確定還原劑的添加。當添加太少時氮氧化物在SCR催化器中不再能完全地還原。當添加太高時會出現(xiàn)所謂的還原劑的溢出(NH3-溢出)。這一方面由于氨的揮發(fā)會產(chǎn)生臭味，并且另一方面會產(chǎn)生還原劑的消耗不必要的太多的后果。SCR催化器的效率既和溫度有關(guān)，也和催化器的NH3的加料水平，也就是添加的NH3 的量很有關(guān)系。SCR催化器通過吸附作用在它的表面上存儲一定量的氨。因此，除了直接作為尿素溶液添加的氨外還有存儲的氨供氮氧化物的還原使用。這樣和排空的催化器相比其效率得到提高。存儲情況和催化器的相應(yīng)的運行溫度有關(guān)，也就是說，溫度越低，存儲能力越大。當催化器將它的存儲器完全裝滿時當負載躍變時會發(fā)生NH3溢出。甚至當不再有還原劑噴入時可能是這種情況。因為通常人們希望取得盡可能高的氮氧化物轉(zhuǎn)化，因此要求在有高的NH3的加料水平時能使SCR催化器運行。其中，NH3加料水平表示具有存儲的NH3 的SCR-催化器的加料程度。甚至在精確設(shè)計的計量量時在不穩(wěn)定條件的情況下也會突然出現(xiàn)NH3-溢出。為了使還原劑的計量最佳化，DE 10 2004 031 624 Al建議一種用于凈化內(nèi)燃機的廢氣所使用的SCR催化器的運行方法。在這種方法中將對還原劑的加料水平，特別是對 NH3加料水平的控制或者調(diào)節(jié)規(guī)定在一個規(guī)定的額定數(shù)值上。據(jù)說通過這種有針對性的規(guī)定額定數(shù)值可以保證特別是在內(nèi)燃機不穩(wěn)定狀態(tài)時一方面可提供催化還原氮氧化物足夠量的還原劑，并且另一方面也可避免還原劑的溢出。借助一種催化劑模型(SCR模型)求出 SCR催化器的催化劑加料水平。在這其中考慮了流入SCR催化器中的NOx質(zhì)量流、離開SCR 催化器的NOx質(zhì)量流、催化器溫度以及在必要時的NH3溢出。SCR-催化器的效率與催化的活性有關(guān)。當運行溫度低時催化活性小，隨著運行溫度的增高它通過最大值，當運行溫度進一步增加時其催化活性又下降。如前所述，SCR-催化器的最大可能的催化劑加料水平也和 SCR-催化器的運行溫度有關(guān)。
對還原劑的必要的量的計算要經(jīng)歷大量的誤差和偏差。例如發(fā)動機的原始的排放、催化器的轉(zhuǎn)化程度，還有計量系統(tǒng)的不精確性都影響計量量的計算。因此要求對催化器的加料水平進行適配。為了能進行適配通常采用NOx傳感器。這種傳感器檢測SCR催化器下游的氮氧化物的量。根據(jù)通常的NOx傳感器中的測量原理這些傳感器顯示出一種相對于NH3的橫向敏感性。因此，常規(guī)使用的NOx傳感器測量出由NOx和冊3構(gòu)成的總信號。而 SCR-模型只計算SCR-催化器下游的NOx排放。因此和測量的NOx傳感器數(shù)值的偏差有三個原因除了作為第一原因的模型不精確(最大到士50ppm)外可能是低估了 SCR-催化器的加料水平，并且釋放出NH3 (NH3-溢出)，并且過高估計加料水平，并且因此轉(zhuǎn)化量小和釋放出NOx (NOx-溢出)可能是偏差的原因。從公開文獻DE 10 2004 031 624 Al公開的用于調(diào)節(jié)計量的量的方法具有下述缺陷，即這種方法是以低計量為依據(jù)。然而，由于不同的情況應(yīng)存在超計量的情況，此方法繼續(xù)以低計量為依據(jù)，并且調(diào)節(jié)值如此長時間地增加，直到達到一個最大調(diào)節(jié)止點。在達到這個調(diào)節(jié)止點之后要求重新起動這個調(diào)節(jié)值。因此在達到這個調(diào)節(jié)止點的這個階段中會釋放出許多NH3，這是人們所不希望的。此外，為了適配計量系統(tǒng)還公開了當計算的數(shù)值達到或者超過傳感器數(shù)值的偏差的可規(guī)定的閾值時首先提高SCR-模型中的催化器的計算的實際加料水平。作為系統(tǒng)的反應(yīng)是減小系統(tǒng)的還原劑的計量量。這樣NH3加料水平就下降了。總信號的NH3比例有針對性地下降了，其結(jié)果是橫向敏感的NOx傳感器測量出這樣的信號，即這種信號只歸因于NOx。 按照是否存在NH3-溢出，或者NOx-溢出(小轉(zhuǎn)化)的原則在適配過程中所進行的降低加料水平導(dǎo)致下述情況a)在低計量時，也就是小轉(zhuǎn)化時，SCR-催化器的效率相對于模型數(shù)值進一步惡化。在SCR-催化器中的加料水平實際上比由模型估算的加料水平低。這導(dǎo)致效率比模型明顯地小。當加料水平下降后NOx傳感器信號在模型數(shù)值和原始排放之間徘徊。b)當超計量時，也就是NH3-溢出時，首先通過釋放的NH3量也可觀察到NOx傳感器信號的增加。但是通過減小計量量，并且通過仍然存在的原始排放隨著時間的流逝多余的NH3會下降。因為在超計量時SCR-催化器的實際加料水平超過模型估算的加料水平，所以當釋放的NH3下降以后其效率比模型估算的效率明顯更好。通過在適配過程中降低加料水平這兩種情況可不同地變化，并且系統(tǒng)得到相應(yīng)的適配。當確定有超計量時可用額定值起動實際的模型加料水平。當識別到低計量時，或者是在適配時，也就是毫無結(jié)果地可信度評估時可通過加料水平調(diào)節(jié)器重新將加料水平加到額定數(shù)值。緊接著要求恢復(fù)到正常的計量運行。在有系統(tǒng)誤差(系統(tǒng)公差)時可通過長時間適配系數(shù)-該系數(shù)直接對先導(dǎo)控制量施加作用-減少必要的適配干預(yù)的頻率。這樣，添加策略就和相應(yīng)的系統(tǒng)，也和更長的持續(xù)的環(huán)境影響相適配。然而，這種通常進行的SCR-催化器系統(tǒng)的適配有不同的缺點。在適配期間必須降低NH3的加料水平，為的是緊接著能就是否存在超計量或者低計量作出決策。通過這種降低加料水平必須估計到在這個過程期間轉(zhuǎn)化的惡化和效率的損失。此外，特別是在NOx-原始排放量小的汽車或者發(fā)動機中用于降低SCR-催化器中的NH3-加料水平所需的時間比較長，因此進行適配或者具有有效結(jié)果的可信度評估只可在較長的行駛循環(huán)或者一個比較長
4的運行時間中完成。最后適配對添加量的糾正只能是間歇性的，也就是說，必須在SCR-催化器的后面首先在NOx傳感器信號和模型數(shù)值之間出現(xiàn)偏差，以便能起動適配。用于起動適配可規(guī)定的偏差必須根據(jù)模型的不精確度設(shè)定得足夠的大，為的是避免用降低加料水平的辦法起動適配的次數(shù)太多。其意思是在適配開始之前必須首先在SCR-催化器中明顯出現(xiàn)效率，或者轉(zhuǎn)化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是避免SCR-催化器的適配的這些缺點，并且特別是使在適配過程中所出現(xiàn)的NOx-轉(zhuǎn)化的惡化情況最小化。這個任務(wù)通過如權(quán)利要求1的主題所述的一種用于SCR-催化器運行的方法得以完成。通過一些在從屬權(quán)利要求中所述的措施可以有利地繼續(xù)發(fā)展和改進在獨立權(quán)利要求中所述的方法。本發(fā)明規(guī)定了用于內(nèi)燃機的廢氣后處理的SCR-催化器的運行方法，其中，為了減少廢氣中的氮氧化物(NOx)，對還原劑進行添加，并且借助模型對應(yīng)添加的還原劑的需要的量進行計算。本方法的特征在于，當在SCR-催化器的下游的測量的NOx數(shù)值和在SCR-催化器的下游的模擬的或者計算的NOx數(shù)值有偏差時降低在SCR催化器中的NH3加料水平， 并且根據(jù)所識別的還原劑的低計量或者超計量對系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)。對系統(tǒng)的進一步的精細適配是如此地進行的，即在連續(xù)的適配過程中當SCR-催化器下游的測量的NOx值(NOx Sens) 和SCR-催化器后的計算的或者模擬的NOx值(NOx Est)有偏差時通過改變計量量系數(shù)對計量量進行連續(xù)的匹配。當NOx kns小于NOx Est時減少還原劑的計量。當NOx Sens大于NOx Est時提高計量。例如在SCR-催化器下游的在傳感器上或者在模型上的NOx-排放的質(zhì)量流，或者NOx排放的濃度可用作NOx數(shù)值。此外也可使用這些數(shù)值的積分。在計算計量量系數(shù)時，下面也稱作適配系數(shù)facQtyAdap，優(yōu)選地也流入在SCR-催化器上游測量的或者計算的NOx值，特別是NOx質(zhì)量流(NOx Roh)，其中，可從NOx-原始排放模型中推導(dǎo)出計算的NOx質(zhì)量流。優(yōu)選地如此長時間地根據(jù)NOxSens和NOx Est數(shù)值的關(guān)系情況改變適配系數(shù) facQtyAdap,即直到NOx Sens和NOx Est之間的差值保持恒定，或者NOx Sens和NOx Est 相同。優(yōu)選地通過積分調(diào)節(jié)器(I-調(diào)節(jié)器)或者比例積分調(diào)節(jié)器(PI-調(diào)節(jié)器)對適配系數(shù)facQtyAdap進行調(diào)節(jié)。在1_調(diào)節(jié)器或者PI-調(diào)節(jié)器中流入在SCR-催化器的下游測量的NOx值(實際值)和模擬或者計算出的NOx值(理論值)的差值。為此例如可以使用在SCR-催化器下游的NOx排放的質(zhì)量流或者濃度。PI/I-調(diào)節(jié)器的輸出參數(shù)可和調(diào)節(jié)器的放大系數(shù)相乘。此外，計量量系數(shù)faceQtyAdap可和適配系數(shù)的原始數(shù)值facQtyAdapRaw 合并，并且緊接著用NuLL(零)使調(diào)節(jié)器數(shù)值復(fù)位。實際的適配系數(shù)faceQtyAdap特別是作為乘法的修正值和還原劑的計量額定請求相乘。在每次行駛循環(huán)中根據(jù)NOx kns和NOx Est之間的可確定的差值對適配系數(shù)調(diào)節(jié)一次。特別優(yōu)選的是，只要一些可規(guī)定的釋放條件，如例如SCR-催化器的溫度、NOx傳感器信號的釋放、計量運行“DOSING”、在加料水平調(diào)節(jié)器上沒有調(diào)節(jié)偏差，得到滿足就連續(xù)地對適配系數(shù)進行計算和調(diào)節(jié)。
優(yōu)選地可使用調(diào)節(jié)器的靈敏性，為的是通過對調(diào)節(jié)參數(shù)的調(diào)節(jié)實現(xiàn)系統(tǒng)的速度和健狀性之間的最佳狀態(tài)。特別是可對調(diào)節(jié)器-輸入值進行限制，為的是在短期出現(xiàn)大的調(diào)節(jié)偏差時，特別是在超計量時限制調(diào)節(jié)速度。此外，本發(fā)明還包括計算機程序。當該程序在內(nèi)燃機的計算機或者控制器上運行時該程序執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明所述的方法的所有步驟。最后本發(fā)明還包括具有程序代碼的計算機程序產(chǎn)品。所述程序代碼存儲在機器可讀的載體上，當程序在內(nèi)燃機的計算機上或者控制器上被執(zhí)行時用于執(zhí)行按照本發(fā)明的方法。這個計算機程序或者計算機程序產(chǎn)品可特別有利地用于這樣的內(nèi)燃機的運行，即在這種內(nèi)燃機的廢氣區(qū)域中設(shè)置有用于廢氣后處理的SCR-催化器。通過使用根據(jù)本發(fā)明的計算機程序可大大地改進SCR-催化器的運行和 SCR-催化器的效率。其中，通過在SCR-催化器中的有針對性的NH3加料水平的降低引起的間歇式適配和還原劑加料水平的連續(xù)式適配相組合，其中，SCR-催化器模型和計量系統(tǒng)彼此連續(xù)適配。計算機程序的特別的優(yōu)點是，根據(jù)本發(fā)明的方法也可毫無困難地用在現(xiàn)有的系統(tǒng)中，特別是用在現(xiàn)有的汽車中，而不必安裝其它的系統(tǒng)部件。從下述對實施例的說明，并結(jié)合附圖產(chǎn)生本發(fā)明的其它優(yōu)點和特征。其中這些不同的特征可分別單獨地或者彼此組合地實現(xiàn)。


這些附圖是圖1 :Ν0χ傳感器信號和SCR-催化器的NH3加載情況的關(guān)系簡圖。圖2 根據(jù)本發(fā)明得出適配系數(shù)的簡圖。圖3 在小的低計量時在執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法時的NOx數(shù)值和適配系數(shù)的曲線簡圖。圖4 在小超計量時在執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法時的NOx數(shù)值和適配系數(shù)的曲線簡圖。圖5 在大的超計量時在執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法時的NOx數(shù)值和適配系數(shù)的曲線簡圖。圖6 在多個行駛循環(huán)中在小的低計量時的在執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法時的NOx數(shù)值和適配系數(shù)的曲線簡圖。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明的方法特別可使用在具有標準廢氣系統(tǒng)和具有SCR-催化器的汽車中。其中，例如氧化催化器、用于NH3解離的試劑的計量單元和SCR-催化器可規(guī)定為廢氣氣流方向中的典型的裝置。另一種裝置例如可包括氧化催化器、柴油機-顆粒-過濾器、用于NH3解離的試劑的計量單元和最后的SCR-催化器。根據(jù)本發(fā)明將通過調(diào)節(jié)適配系數(shù)的連續(xù)適配和通過降低加料水平的SCR-催化器系統(tǒng)的間歇式適配組合起來。其中，與連續(xù)的適配并行地或者附加地檢查，是否存在測量的NOx-數(shù)值和計算的NOx-數(shù)值(例如質(zhì)量流或者濃度或者相應(yīng)的積分數(shù)值)的偏差的可規(guī)定的閾值。當SCR-催化器的下游的NOx-傳感器值和相應(yīng)的模擬的NOx-值之間的差， 例如[ppm]或者[mg/s]，一種可使用的時間大于一個可規(guī)定的閾時例如可釋放加料水平降低。另一可能性是在積分的測量值和模擬的數(shù)值方面超過可規(guī)定的差。當可確定是一個不允許高的偏差時，則通過降低加料水平起動間歇式適配，并且通過有針對性的降低SCR-催化器中的NH3加料水平檢查是否存在NH3-溢出，或者小轉(zhuǎn)化，也就是NOx-溢出。按照這個檢查結(jié)果對系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)，并且對系統(tǒng)進行如此的匹配。在考慮SCR-催化器下游的測量的 NOx-值和模型NOx-值的情況下通過對適配系數(shù)的調(diào)節(jié)進行進一步的精細匹配，在這其中可對可能存在的緩慢的偏差進行跟蹤。在這其中，為了找到一個穩(wěn)定的工作點要求SCR-催化器的效率要比模型效率更好。圖1示出了 SCR-系統(tǒng)的可能的不同運行狀態(tài)。其中對還原劑，也就是特別是NH3 解離試劑進行了添加。其中示出了給SCR-催化器加載NH3 (NH3 load)的加載情況和SCR-催化器的下游的NOx-傳感器的測量信號的對比情況。為了減少SCR-催化器中的NOx，需要還原劑NH3。一部分還原劑存儲在SCR-催化器中，這樣，如此程度地提高了 SCR-催化器的 NH3的加載，即直到在計量的NH3的量和消耗的NH3的量出現(xiàn)平衡。這個平衡存在這么長的時間，即直到達到相應(yīng)工作點的SCR催化器的可能最大的轉(zhuǎn)化。進一步提高計量量則會導(dǎo)致在SCR-催化器中的NH3加料水平太高。然后在SCR-催化器中不再能進一步提高NH3的存儲，并且出現(xiàn)NH3-外溢，也就是說在SCR-催化器下游的NH3-排放增加。因此，為了能在更長的時間內(nèi)保持SCR-催化器的高效率要求通過設(shè)置在SCR-催化器下游的NOx傳感器和模擬數(shù)值對比地對系統(tǒng)進行連續(xù)的檢查。因為通常的NOx傳感器顯示出相對于NH3的橫向敏感性，所以NOx信號只能顯示由NOx和NH3構(gòu)成的總信號。因此不能使用簡單的調(diào)節(jié)器?，F(xiàn)有技術(shù)已公開，當傳感器信號和一個應(yīng)期待的模型數(shù)值的偏差較大時應(yīng)進行干預(yù)，并且使系統(tǒng)重新返回到模型數(shù)值和測量數(shù)值之間的可允許的偏差內(nèi)部的區(qū)域中。在圖1中示出了計算的模型數(shù)值(model)，它作為NOx傳感器信號的保持不變的連續(xù)實線。在它的上面，以虛線表示出測量的NOx傳感器數(shù)值和模型值的可允許的偏差的閾值。曲線1表示測量的NOx傳感器信號和給SCR-催化器加載NH3 (NH3 load)或者NH3加料水平的關(guān)系。在測量的NOx-傳感器信號和與模型值的可容許的偏差的閾值(虛線)的交叉點2和3的左邊和右邊對系統(tǒng)執(zhí)行的是現(xiàn)有技術(shù)公開的適配，其中，SCR-催化器的NH3 加料水平有針對性的下降，并且根據(jù)系統(tǒng)的反應(yīng)得出較小轉(zhuǎn)化或者NH3-溢出的結(jié)論。例如通過起動系統(tǒng)可以使系統(tǒng)恢復(fù)到交叉點2和3之間的區(qū)域中。根據(jù)本發(fā)明的方法除了這種已公開的對SCR-催化器系統(tǒng)的適配外還允許在交叉點2和3之間使系統(tǒng)進一步最佳化，以起動或者調(diào)節(jié)最佳的運行點0P。這個最佳的運行點是這樣的運行點，即在這個運行點中測量的NOx數(shù)值和NOx模型數(shù)值相吻合。為此連續(xù)地得出適配系數(shù)facQtyAdap。用這個適配系數(shù)連續(xù)地調(diào)節(jié)計量，并且因此使得系統(tǒng)越來越接近最佳運行點0P。圖2示出了用于得出適配系數(shù)或者計量量系數(shù)facQtyAdap的調(diào)節(jié)器電路簡圖。調(diào)節(jié)參數(shù)是SCR-催化器下游的NOx數(shù)值。例如可將在傳感器上的SCR-催化器下游的NOx排放的質(zhì)量流(dmNOxSens Ds)或者在傳感器上的SCR-催化器下游的NOx排放的濃度(rNOxSens Ds)用作實際數(shù)值。形成這些數(shù)值之一和相應(yīng)的模擬的額定數(shù)值，也就是特別是根據(jù)模型的在SCR-催化器下游的NOx排放的質(zhì)量流(dm NOx Mod Ds)或者根據(jù)模型的在SCR-催化器下游的NOx排放的濃度(rNOxMod Ds)的差值，并且將其用于PI/I調(diào)節(jié)器的輸入?yún)?shù)。調(diào)節(jié)器的輸出參數(shù)可以和調(diào)節(jié)器的放大系數(shù)(系數(shù))相乘。優(yōu)選地在適配時調(diào)節(jié)器數(shù)值和 facQtyAdap數(shù)值合并成facQtyAdapRaw(新)。緊接著用NuLL(零)使調(diào)節(jié)器數(shù)值復(fù)位。優(yōu)選地在發(fā)動機停機時將數(shù)值facQtyAdapRaw作為適配系數(shù)的原始值存儲起來，并且在起動時重新讀出。這樣，將facQtyAdap作為實際的適配系數(shù)得出。為了進行相乘的修正將這個適配系數(shù)和還原劑的計量額定請求相乘。詳細地如此地執(zhí)行此方法，即在開始時從EEPROM 中讀出適配系數(shù)。在行駛運行期間將調(diào)節(jié)器的這一部分加到讀出的適配系數(shù)上。當在沒有通過加料水平降低進行間歇式適配的情況下使汽車停止運行時將調(diào)節(jié)器的部分和讀出的適配系數(shù)的總和重新存儲到EEPROM中。也就是說由此調(diào)節(jié)器提供了一個Delta(變化)。然而當需要通過加料水平降低進行間歇式適配時，并且識別出低計量或者超計量時則調(diào)節(jié)器部分、讀出的適配系數(shù)和由于間歇式的適配所引起的變化合并在一個新的適配系數(shù)中。在下面的時間步驟中用NuLL(零)起動調(diào)節(jié)器。在根據(jù)本發(fā)明的方法的另一優(yōu)選的方案中在識別超添加時從最后的適配起可以放棄調(diào)節(jié)器部分。在這種情況中這個系統(tǒng)可能較長時間以來就處于超計量的區(qū)域中，并且調(diào)節(jié)器部分可能是錯誤的，因為調(diào)節(jié)器參數(shù)主要是涉及 NH3,而不是NOx，或者傳感器測量了 NH3，而沒有測量NOx。在間歇式適配階段期間用降低加料水平激活或者不感活調(diào)節(jié)器。在降低加料水平期間激活調(diào)節(jié)器可以是特別有利的，因為主要是在進一步降低加料水平的過程中會出現(xiàn)還原劑的低計量。下面在圖1中示出的不同的工作點A，B和C的實例中詳細地介紹根據(jù)本發(fā)明的方法的執(zhí)行情況。工作點A表示小的低計量的情況。在圖3中示出了在這個工作點時的根據(jù)本發(fā)明的方法的功能方式。在圖的上部區(qū)域示出了 NOx原始排放的積分的數(shù)值mN0xRoh21、 SCR-催化器下游的積分的傳感器數(shù)值mN0^ens22和SCR-催化器下游的積分的模型數(shù)值 mN0xEst23。在圖的下部分中示出了時間過程中的適配系數(shù)facQtyAdap。在其下面示出了調(diào)節(jié)器的釋放。在達到釋放條件后(例如在可應(yīng)用區(qū)域中的SCR-溫度，不存在實際的系統(tǒng)誤差，在額定區(qū)域中的SCR模型效率、在規(guī)定區(qū)域中的NH3加料水的調(diào)節(jié)偏差、在發(fā)動機起動后在所希望的NOx排放區(qū)域中的可使用的NOx積分等)調(diào)節(jié)器運行。首先用適配系數(shù)1. 0起動系統(tǒng)，直到在時間點M調(diào)節(jié)器干預(yù)。在這個時間點PI/I調(diào)節(jié)器的輸出值加到適配數(shù)值上，也就是說，在時間點24之前facQtyAdap = facQtyAdapRaw。從時間點M起 facQtyAdap = facQtyRaw+facQtyAdapRegler (調(diào)節(jié)器)。其中，適配系數(shù)提高了，并且導(dǎo)致提高計量量。當在時間點M適配調(diào)節(jié)器干預(yù)之后根據(jù)積分情況適配系數(shù)發(fā)生變化。當如在這個實例中mN0xSens22的數(shù)值大于mN0xEst23時，則根據(jù)調(diào)節(jié)加大適配系數(shù)facQtyAdap。 這樣提高了計量量，并且NOx質(zhì)量mN0dens22的增加不太快。調(diào)節(jié)器干預(yù)如此長時間地引起適配系數(shù)的變化，即直到mN0xkns22和mN0xEst23之間的差是不變的，并且mNOxkns和 mNOxEst平行地延伸。然后這個適配系數(shù)不再通過適配調(diào)節(jié)器發(fā)生變化。在時間點25行駛循環(huán)結(jié)束。時間點沈表示一個新的行駛循環(huán)。在這個新的行駛循環(huán)中調(diào)節(jié)器重新干預(yù)。在這些行駛循環(huán)之間和時間點M之前沒有滿足調(diào)節(jié)器的至少一個釋放條件。調(diào)節(jié)器和排放的積分保持在實際的數(shù)值上。在經(jīng)過多個行駛循環(huán)執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法時因此達到了最佳的長時間適配系數(shù)的調(diào)節(jié)。在這種情況中可將在發(fā)動機停機后在滑行中的適配的所有信息存儲在長時間適配系數(shù)中，并且在下一次行駛循環(huán)中重新予以考慮。圖4示出了在小的超計量時的執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的情況，也就是參考圖1時的工作點B時的情況。在時間點44適配調(diào)節(jié)器干預(yù)之后根據(jù)積分情況適配系數(shù)facQtyAdap如此長時間地發(fā)生變化，即直到積分mN0xEst23和mN0xSens22的距離不再發(fā)生變化。在這種小的超計量(工作點B)的情況中數(shù)值mN0xSens22小于mN0xEst23。根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)適配系數(shù)facQtyAdap變小了。這樣就減小了計量量。并且相應(yīng)地測量的NOx數(shù)值的 NOx-質(zhì)量mN0^ens22更快增長。適配調(diào)節(jié)器在每個行駛循環(huán)中如此長時間地改變適配系數(shù)facQtyAdap，即直到mNOxkns和mNOxEst之間的差保持恒定。圖5示出大的超計量時的根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的功能方式。參考圖1，這是運行點 C。該系統(tǒng)首先可使運行點C和運行點A沒有不同。mN0xSens22的數(shù)值比mN0xEst23的數(shù)值大。按照根據(jù)本發(fā)明的計算公式適配調(diào)節(jié)器首先通過提高適配系數(shù)facQtyAdap干預(yù)，以增加計量量。這導(dǎo)致在SCR-催化器下游的傳感器信號mN0^ens23繼續(xù)增高，直到運行點 Cf。在運行點(f(時間點55)時達到模型值和測量值之間的可允許的差值的可規(guī)定的閾值 (參見圖1)，這樣，起動系統(tǒng)的間歇的適配57。在這個系統(tǒng)中有針對性地降低NH3-加料水平。在間歇的適配過程中識別出超計量，并且例如通過一個固定的可采用的步驟或者在運行點A和B附近的一個可計算的斷面降低適配系數(shù)(時間點56)。緊接著根據(jù)所述方法朝著最佳運行點OP方向?qū)τ嬃苛窟M行連續(xù)的匹配。圖6示出在小的低計量時，也就是運行點A時多個運行循環(huán)中執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法時的不同信號的品質(zhì)曲線。在行駛循環(huán)1時mN0xEst23和mN0dens22之間的差別還比較大，從而在接下來的行駛循環(huán)中這個差別越來越小，直到mN0xkns22和mN0xEst23的差別保持恒定，并且調(diào)節(jié)出最佳適配系數(shù)。在每個行駛循環(huán)結(jié)束后(時間點31，31’)，也就是汽車停止時，將適配部分的總和(facQtyAdapRaw+facQtyAdapRegler)存儲在存儲器中。 在接下來的行駛循環(huán)中可將適配繼續(xù)建立在這個數(shù)值之上，并且甚至在一些短的行駛循環(huán)中有步驟地達到最佳的適配系數(shù)。在行駛循環(huán)開時排放的積分優(yōu)選地從NuLL(零)開始。根據(jù)本發(fā)明的方法允許對計量量進行連續(xù)式的適配。其也可在排放檢測或者在短距離交通中實施。通過這種連續(xù)式的適配避夠比較大的計量量的偏差。這可明顯地減少有針對性地減小SCR-催化器的NH3-加載量、但隨之而來的是NOx排放增加的間歇式的適配過程的數(shù)量，從而總之通過這種適配減少了排放的影響。根據(jù)本發(fā)明的方法使還原劑的消耗最小化，并且同時使NOx-轉(zhuǎn)化最佳化。為此僅需要比較小的應(yīng)用費用，其做法是在內(nèi)燃機的控制器上執(zhí)行例如計算機程序形式的根據(jù)本發(fā)明的方法。
權(quán)利要求
1.用于內(nèi)燃機的廢氣后處理的SCR-催化器的運行方法，其中，為了減小廢氣中的氮氧化物NOx對還原劑進行添加，并且借助模型計算應(yīng)添加的還原劑的需求量，其特征在于，-當偏差在SCR催化器的下游測量的NOx傳感器數(shù)值NOx Sens (22)和在SCR催化器的下游模擬的NOx數(shù)值NOxEst (23)之間的在可規(guī)定的閾值之上時通過降低在SCR-催化器中的加料水平進行間歇式的適配(57)，并且根據(jù)所識別的還原劑的低計量或者超計量對系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)；-為了對催化劑的計量進行進一步的連續(xù)的適配將NOx Sens (22)和NOxEst 03)進行比較，并且當NOx Sens (22) < NOxEst (23)時減小還原劑的計量，當NOx Sens (22) > NOxEst (23)時提高還原劑的計量。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過調(diào)節(jié)適配系數(shù)facQtyAdap來減少或者提高計量。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)NOxSens (22)和NOxEst ^3)的關(guān)系改變適配系數(shù)facQtyAdap，即直到NOx Sens (22)和NOxEst Q3)之間的差值是恒定的，或者 NOx Sens (22)等于 NOxEst (23)。
4.按照權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，通過積分調(diào)節(jié)器或者比例積分調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)適配系數(shù)facQtyAdap。
5.按照權(quán)利要求2至4的任一項所述的方法，其特征在于，在適配時考慮前述運行循環(huán)的適配系數(shù)或者適配系數(shù)的原始數(shù)值。
6.計算機程序，當該計算機程序在計算機或者控制器上運行時它執(zhí)行按照權(quán)利要求1 至5的任一項所述方法的所有步驟。
7.具有程序代碼的計算機程序產(chǎn)品，所述程序代碼存儲在機器可讀的載體上，當該程序在計算機上或者在控制器上被執(zhí)行時用于執(zhí)行按照權(quán)利要求1至5的任一項所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃機廢氣后處理的SCR-催化器的運行方法。在這種方法中為了減少廢氣中的氮氧化物(NOx)對還原劑進行添加，并且借助模型計算應(yīng)添加的還原劑的需要量。當在SCR-催化器下游的測量的NOx傳感器數(shù)值NOx Sens(22)和在SCR-催化器下游的模擬的NOx-數(shù)值NOxEst(23)之間的偏差在可規(guī)定的閾值之上時通過降低在SCR-催化器中的加料水平進行間歇式的適配，并且根據(jù)識別出的還原劑的低添加或者超添加對系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)，為了對還原劑的添加進行進一步的連續(xù)式的適配將NOx Sens(22)和NOxEst(23)進行比較，并且當NOx Sens(22)小于NOxEst(23)時減小還原劑的添加，并且當NOx Sens(22)大于NOxEst(23)時提高還原劑的添加。
文檔編號F01N3/20GK102191980SQ20111005402
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月5日
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