[发明专利]废气催化器系统和废气催化器工作的方法

说明书

发明领域

本发明涉及废气催化器工作的方法和被设计用于实施这种方法的废气催化器系统。

发明背景

为了减少内燃机废气中的一氧化氮份额，可以用水状还原剂溶液催化器进行废气后处理。水状还原剂溶液尤其是一种含有尿素的溶液，其喷射到所谓的SCR（英文：selective catalytic reduction；德文：selektive katalytische Reduktion）催化器中。为此借助液体泵把含有尿素的溶液泵至喷射阀，该喷射阀把含有尿素的溶液在催化器上游混入到内燃机废气系内的废气流中。还原剂溶液在热的废气流中优选反应成氨气和二氧化碳。然后，氨气在催化器中与废气的一氧化氮混合物反应成氮气和水。催化器系统中的由制造引起的或者由固定引起的误差对催化器的功效有影响。

希望提出一种工作可靠的废气催化器工作方法。还希望提出一种被设计用于实施这种方法的废气催化器系统。

本发明的特征就是一种废气催化器工作方法和一种适合于实施该方法的废气催化器系统。

在本发明的一种实施方式中，废气催化器被设计用于借助含有尿素的溶液来减少废气流中所含有的一氧化氮。把一定量的含有尿素的溶液在上游引入到废气催化器中，直至氨气经由废气催化器溜漏（Schlupf）。在溜漏时刻求取废气催化器的氨气装载状态的第一实际值。在溜漏时刻借助装载动态模型来求取装载状态的第一估计值。然后把氨气从废气催化器中排空。当废气催化器按预定排空时，求取废气催化器的氨气装载状态的第二实际值。当废气催化器排空时，借助装载动态模型来求取装载状态的第二估计值。根据两个实际值和两个估计值来调整动态模型的至少一个参数。

根据该方法，在出现氨气经由废气催化器溜漏时，把废气催化器的实际上检测到的装载状态与根据模型的装载状态估计值相比较。如果氨气经由废气催化器进入到废气系统的位于废气催化器下游的区域中，则称为氨气溜漏。当超过废气催化器的最大装载容量的预定装载极限例如最大装载容量的70％时，就会出现这种情况。尤其是当废气催化器完全装满氨气直至最大的装载容量时，就会出现溜漏。

此外按照该方法，在废气催化器排空时，求取实际上的装载状态和根据模型的估计值。把第一实际值与第一估计值相比较，并把第二实际值与第二估计值相比较。第一次比较的结果又与第二次比较的结果相比较。据此调整模型的至少一个参数。

因此，根据这些实施方式，既调整模型的用于求取废气催化器的氨气蓄存容量估计值的参数，又调整用于求取含有尿素的溶液的借助配给机构配给到废气催化器中的喷射量的估计值的参数。由此可以避免或防止在两种参数的调整之间发生横向补偿，进而使得废气催化器系统能可靠地工作。

在一些实施方式中，所述方法包括：求取第一实际值与第一估计值之间的第一差；求取第二实际值与第二估计值之间的第二差。如果第一差和第二差具有各不相同的符号，就调整动态模型的用于求取废气催化器的氨气蓄存容量估计值的参数。如果第一差和第二差具有相同的符号，就调整动态模型的用于求取含有尿素的溶液的借助配给机构配给到废气催化器中的喷射量的估计值的参数。

尤其是当求取的在废气催化器下游的废气流实际一氧化氮含量与根据动态模型估计的一氧化氮含量的差大于预定的极限值时实施所述方法。这意味着，在废气催化器下游的实际上的一氧化氮含量相比于动态模型偏差多于预定的值。

简短的附图说明

其它优点、特征和改进可由结合附图所述的如下范例得到。附图中相同的、同类的和相同作用的部件可以标有相同的附图标记。所述部件及其相互间的大小比例原则上不得视为尺寸精准。

其中：

图1为根据一种实施方式的催化器系统的示意图；

图2为根据图1的催化器系统的工作方法的流程图；

图3A和3B为根据一种实施方式的装载状态变化情况和喷射量的曲线图；

图4A和4B为根据另一实施方式的装载状态变化情况和喷射量的曲线图；

图5A和5B为根据另一实施方式的装载状态变化情况和喷射量的曲线图；和

图6A和6B为根据另一实施方式的装载状态变化情况和喷射量的曲线图。

对实施方式的详细说明