Patent DE-102018117271-B4 (DE)
Title: Verfahren zum Steuern des Betriebs einer Nachbehandlungsanordnung
Inventor: WANG YUE-YUN
IPC: F01N11/00
Filed: 2018-07-17
Granted: 2024-02-08
Abstract: Verfahren (100) zum Steuern des Betriebs einer Nachbehandlungsanordnung (12), wobei die Nachbehandlungsanordnung (12) eine selektive katalytische Reduktions-(SCR)-Vorrichtung (26) mit einem Katalysator beinhaltet und zur Aufnahme eines Abgases (16), eines Reduktionsmittel-Injektors (22) und einer Steuerung (C) mit einem Prozessor (P) und einem materiellen, nicht-flüchtigen Speicher (M) konfiguriert ist, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
 Erhalten (102) mindestens eines geschätzten Parameters, einschließlich des Erhaltens einer gemessenen Stickoxid-(NOx)-Konzentration im Abgas (16), das aus der SCR-Vorrichtung (26) austritt, über die Steuerung (C);
 Erhalten (104) mindestens eines Schwellenwertparameters basierend zumindest teilweise auf einem Katalysator-Degradationsmodell, einschließlich Erhalten einer Schwellenwert-NOx-Konzentration (y T ) im Abgas (16), das aus der SCR-Vorrichtung (26) austritt, über die Steuerung (C);
 wobei das Katalysator-Degradationsmodell zumindest teilweise auf einer vorbestimmten Schwellenwertspeicherkapazität (Θ T ) basiert;
 Bestimmen (106) eines Katalysatorzustands basierend auf einem Vergleich des mindestens einen geschätzten Parameters und des mindestens einen Schwellwertparameters über die Steuerung (C); und
 Steuern (108) des Betriebs der Nachbehandlungsanordnung (12) zumindest teilweise basierend auf dem Katalysatorzustand über die Steuerung (C);
 wobei das Erhalten des mindestens einen geschätzten Parameters Folgendes beinhaltet:
 Erhalten einer geschätzten Speicherkapazität (Θ) des Katalysators basierend zumindest teilweise auf einem erweiterten Kalman-Filter (404) und einem Kapazitätsalterungsmodell (406); und
 wobei das Kapazitätsalterungsmodell (406) zumindest teilweise auf einer Probenzeit (k), einer Ausgangs-NOX-Konzentration (y 1 ) des aus der SCR-Vorrichtung (26) austretenden Abgases (16), einer Ausgangsammoniakkonzentration (y 2 ), einer Eingangs-NOx-Konzentration (u 1 ) des in die SCR-Vorrichtung (26) eintretenden Abgases (16), einer Eingangsdosis (u 2 ), die durch den Reduktionsmittel-Injektor (22) eingespritzt wird, einer Vielzahl von vorbestimmten Parametern (r R , r O , r D , r A ), und einem vorbestimmten Nachschlagefaktor (K(T, F/V)), einer Durchflussrate (P) des in die SCR-Vorrichtung (26) eintretenden Abgases (16), einem Volumen (V) und einer Temperatur (T) der SCR-Vorrichtung (26), basiert;
 wobei die Nachbehandlungsanordnung (12) einen Ausgangs-NOx-Sensor (34) in Verbindung mit dem Abgas (16) stromabwärts der SCR-Vorrichtung (26) beinhaltet, und wobei das Erhalten des mindestens einen geschätzten Parameters Folgendes beinhaltet:
 Erhalten einer Messung (y S ) über den Ausgangs-NOx-Sensor (34);
 Erhalten eines Ammoniak-Abdeckungsverhältnisses (θ) und der AmmoniakSpeicherkapazität (Θ) basierend zumindest teilweise auf dem erweiterten Kalman-Filter (404), der auf das Kapazitätsalterungsmodell (406) angewendet wird; und
 wobei das Kapazitätsalterungsmodell (406) zumindest teilweise auf der Messung (y S ) des Ausgangs-NOx-Sensors (34), einem Katalysator-NOx-Umwandlungswirkungsgrad (η̂), einem Katalysator-Ammoniak-Umwandlungswirkungsgrad
             (   ξ   )       ^     ,         basiert, wobei das Kapazitätsalterungsmodell (406) charakterisiert ist als:
           θ     (     k   +   1     )     −   θ     (   k   )         d   t       =   −     (       r   O     +     r   D       )     θ   −     r   R     θ     (     1   −     η   ^       )       u   1     +     r   A       (     1   −   θ     )       (     1   −     ξ   ^       )       u   2           
       Θ     (     k   +   1     )     −   Θ     (   k   )     =   0         
         y   S     =     y   1     +   K     (     T   ,   F   /   V     )       y   2