[发明专利]柴油机内选择性催化还原催化器上游NOx浓度值确定方法

说明书

技术领域

本发明公开涉及一种用来确定柴油发动机内SCR催化器上游的NOx的浓度值的方法。 

背景技术

柴油机传统地配置有后处理系统，包括用来将排气从发动机引导至环境中的排气管，和若干个位于该排气管内的后处理设备，以在将排气排出至环境中之前降解和/或移除排气中的污染物。 

更详尽地，传统的后处理设备总体地包括用于使碳化氢(HC)和一氧化碳(CO)氧化成为二氧化碳(CO₂)和水(H₂O)的柴油氧化催化器(DOC)；和位于DOC下游，且用来移除排气中柴油颗粒物质或烟灰(soot)的柴油颗粒过滤器(DPF)。 

为了减少NO_x排放，多数后处理系统还包括位于DPF下游的排气管中的选择性催化还原器(SCR)。 

SCR催化器是催化器设备，在气态还原剂的帮助下在其中将包含在排气中的氮氧化物(NO_x)转化成双原子氮(N₂)和水(H2O)，所述还原剂典型地为存储在催化器内的氨气(NH₃)。 

通过的柴油排放流体(DEF)的热水解反应获得氨气，所述柴油排放流体通常为由位于DPF和SCR之间的专用注入器注入排气管中的尿素(CH₄N₂O)。 

由发动机控制单元(ECU)管理DEF的注入，所述ECU计算注入排气管中的DEF的量以在SCR催化器中获得足够的NO_x转化率，且随后相应地控制注入器。 

通常，注入的DEF的量是基于存储在SCR催化器中的NO_x的水平。 

通过位于SCR催化器上游的NO_x传感器来测量该参数。 

该做法的一个问题是需要位于SCR催化器上游的专用NO_x传感器。 

移除所述的专用NO_x传感器而仍具有用于DEF量的确定的、位于SCR 催化器上游的、可靠的NO_x浓度值将是希望出现的。 

发明内容

本发明的实施例的目的因此是在不使用专用的传感器的前提下，提供对SCR传感器上游的NO_x浓度的准确估计。 

本发明的实施例的另一个目的是提供对SCR传感器上游的NO_x浓度的准确估计，所述估计在一段时间内具有高可靠度。 

另一个目的是不使用复杂的设备，且利用车辆的电子控制单元(ECU)的计算能力提供对SCR传感器上游的NO_x浓度值的估计。 

可通过具有在本发明主要方面中描述的特征的方法、发动机、计算器程序和计算器程序产品以及电磁信号来实现所述目的。 

本发明的其它方面描述了优选的和/或特别具有优势的方面。 

本发明提供了一种用来确定柴油发动机中选择性催化还原(SCR)催化器上游的NO_x浓度值的方法，所述发动机具有排气线路、柴油颗粒过滤器和SCR催化器下游NOx浓度传感器，该方法包括： 

-将SCR催化器上游的NO_x浓度值作为至少两个发动机参数的函数进行估计； 

-测量SCR催化器下游的NO_x浓度； 

-计算NO_x浓度的估计值和测量值之间的差值Z_(x，y)，当所述差值大于预设的阈值时， 

-使用NO_x浓度校正值校正所述估计的NO_x浓度估计值，其中使用将所述至少两个发动机参数以及所述差值Z_(x，y)和所述NO_x浓度估计值关联的校正图计算所述NO_x浓度校正值。 

优势地，该实施例保证了在发动机的整个寿命周期中对NO_x浓度估计值的动态校正。 

根据本发明的另一实施例，在DPF再生过程后计算差值Z_(x，y)。 

该实施例优势地允许了在SCR催化器基本为空由此没有NO_x转化时，对和SCR催化器上游和下游的NO_x浓度相关的值进行比较：使用这样的方式，可恰当地比较这两个信号，以校正随后的估计偏差。 

根据本发明的此外的又一个实施例，根据下列公式对差值Z_(x，y)进行校正：