识别选择性催化还原应用中氨不漏失的条件.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010228932.3

申请日:

2010.07.09

公开号:

CN101949317A

公开日:

2011.01.19

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F01N 9/00申请日:20100709|||公开

IPC分类号:

F01N9/00; F01N3/08; B01D53/90; B01D53/56

主分类号:

F01N9/00

申请人:

通用汽车环球科技运作公司

发明人:

K·A·加迪

地址:

美国密执安州

优先权:

2009.07.09 US 61/224254; 2009.10.20 US 12/582234

专利代理机构:

中国专利代理(香港)有限公司 72001

代理人:

崔幼平

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内容摘要

本发明涉及识别选择性催化还原应用中氨不漏失的条件。具体地,公开了一种系统,其包括采样模块、相关性确定模块和注射器控制模块。采样模块采样第一和第二信号,所述信号分别指示选择性催化还原(SCR)催化剂上游和下游的氧化氮(NOx)的量。第二信号还指示当氨从SCR催化剂释放时SCR催化剂下游的氨的量。相关性确定模块确定第一信号和第二信号之间的相关性的量,其中所述相关性的量指示氨从SCR催化剂释放的可能性。注射器控制模块基于所述相关性的量控制在SCR催化剂上游注入排气的还原剂的量。

权利要求书

1: 一种系统, 包括 : 采样模块, 所述采样模块采样第一信号和第二信号, 所述信号分别指示选择性催化还 原 (SCR) 催化剂上游和下游的氧化氮 (NOx) 的量, 其中所述第二信号还指示当氨从所述 SCR 催化剂释放时所述 SCR 催化剂下游的氨的量 ; 相关性确定模块, 所述相关性确定模块确定所述第一信号和第二信号之间的相关性的 量, 其中所述相关性的量指示氨从所述 SCR 催化剂释放的可能性 ; 以及 注射器控制模块, 所述注射器控制模块基于所述相关性的量控制在所述 SCR 催化剂上 游注入排气的还原剂的量。
2: 如权利要求 1 所述的系统, 其特征在于, 所述第一信号和第二信号之间的所述相关 性的量为统计相关性。
3: 如权利要求 1 所述的系统, 其特征在于, 所述相关性确定模块确定与所述第一信号 和第二信号之间的所述相关性的量相对应的相关系数。
4: 如权利要求 3 所述的系统, 其特征在于, 所述相关系数为所述第一信号和第二信号 之间线性关系的强度和方向的统计测量值。
5: 如权利要求 3 所述的系统, 其特征在于, 所述相关性确定模块基于所述第一信号和 第二信号的协方差、 所述第一信号样本的标准差和所述第二信号样本的标准差确定所述相 关系数。
6: 如权利要求 3 所述的系统, 其特征在于, 当所述相关性的量大于预定相关性阈值时, 所述注射器控制模块确定氨没有从所述 SCR 催化剂释放。
7: 如权利要求 6 所述的系统, 其特征在于, 当所述相关性的量大于所述预定相关性阈 值时, 所述注射器控制模块控制注入所述排气的还原剂的量以增加储存在所述 SCR 催化剂 中的氨的量。
8: 如权利要求 1 所述的系统, 其特征在于, 还包括控制模块, 所述控制模块基于所述第 一信号和第二信号之间的所述相关性的量确定储存在所述 SCR 催化剂中的氨的量。
9: 如权利要求 8 所述的系统, 其特征在于, 当所述第一信号和第二信号之间的所述相 关性的量大于预定相关性阈值时, 所述注射器控制模块控制注入所述排气的还原剂的量以 增加所储存的氨的量。
10: 一种方法, 包括 : 采样第一信号和第二信号, 所述信号分别指示选择性催化还原 (SCR) 催化剂上游和下 游的氧化氮 (NOx) 的量, 其中所述第二信号还指示当氨从所述 SCR 催化剂释放时所述 SCR 催化剂下游的氨的量 ; 确定所述第一信号和第二信号之间的相关性的量, 其中所述相关性的量指示氨从所述 SCR 催化剂释放的可能性 ; 以及 基于所述相关性的量控制在所述 SCR 催化剂上游注入所述排气的还原剂的量。

说明书


识别选择性催化还原应用中氨不漏失的条件

    相关申请的交叉引用
     本申请要求 2009 年 7 月 9 日提交的美国临时申请 No.61/224,254 的权益。上述 申请的公开内容以引用的方式并入本文中。
     技术领域
     本发明涉及排放控制系统, 更具体地涉及确定选择性催化还原系统中的氨漏失的 可能性。 背景技术 本文所提供的背景技术描述的目的在于从总体上呈现本公开的背景。 当前署名的 发明人的工作, 在本背景技术部分所描述的程度上, 以及在申请日时可能不作为现有技术 的那些描述的方面, 都既不明示也不暗示地确认为是抵触本公开的现有技术。
     发动机排放出排气 ( 废气 ), 排气包括一氧化碳 (CO)、 碳氢化合物 (HC) 和氧化氮 (NOx)。排气处理系统降低排气中的 CO、 HC 和 NOx 水平。排气处理系统可包括氧化催化剂 (OC)( 例如, 柴油机 OC)、 颗粒过滤器 (PF)( 例如, 柴油机 PF) 和选择性催化还原 (SCR) 系统。 OC 使 CO 和 HC 氧化以形成二氧化碳和水。PF 从排气中除去颗粒物。SCR 系统还原 NOx。
     SCR 系统将还原剂 ( 例如, 尿素 ) 在 SCR 催化剂的上游注入排气。还原剂形成氨, 氨与 SCR 催化剂中的 NOx 反应。氨与 SCR 催化剂中 NOx 的反应还原 NOx 并产生排放二价氮 和水。 当过量的还原剂被注入排气时, 过量的还原剂会形成过量的氨, 所述氨在不反应的情 况下经过 SCR 催化剂。
     发明内容 一种系统, 包括采样模块、 相关性确定模块和注射器控制模块。采样模块采样第 一信号和第二信号, 所述信号分别指示选择性催化还原 (SCR) 催化剂上游和下游的氧化氮 (NOx) 的量。第二信号还指示当氨从 SCR 催化剂释放时 SCR 催化剂下游的氨量。相关性确 定模块确定第一信号和第二信号之间的相关性的量, 其中相关性的量指示氨从 SCR 催化剂 释放的可能性 ( 概率 )。注射器控制模块基于所述相关性的量控制在 SCR 催化剂上游注入 排气中的还原剂的量。
     一种方法, 包括采样第一信号和第二信号, 所述信号分别指示选择性催化还原 (SCR) 催化剂上游和下游的氧化氮 (NOx) 的量。第二信号还指示当氨从 SCR 催化剂释放时 SCR 催化剂下游的氨量。所述方法还包括确定模块确定第一信号和第二信号之间的相关性 的量, 其中所述相关性的量指示氨从 SCR 催化剂释放的可能性。另外, 所述方法包括基于所 述相关性的量控制在 SCR 催化剂上游注入排气中的还原剂的量。
     本发明还提供如下方案 :
     1. 一种系统, 包括 :
     采样模块, 所述采样模块采样第一信号和第二信号, 所述信号分别指示选择性催
     化还原 (SCR) 催化剂上游和下游的氧化氮 (NOx) 的量, 其中所述第二信号还指示当氨从所 述 SCR 催化剂释放时所述 SCR 催化剂下游的氨的量 ;
     相关性确定模块, 所述相关性确定模块确定所述第一信号和第二信号之间的相关 性的量, 其中所述相关性的量指示氨从所述 SCR 催化剂释放的可能性 ; 以及
     注射器控制模块, 所述注射器控制模块基于所述相关性的量控制在所述 SCR 催化 剂上游注入排气的还原剂的量。
     方案 2. 如方案 1 所述的系统, 其特征在于, 所述第一信号和第二信号之间的所述 相关性的量为统计相关性。
     方案 3. 如方案 1 所述的系统, 其特征在于, 所述相关性确定模块确定与所述第一 信号和第二信号之间的所述相关性的量相对应的相关系数。
     方案 4. 如方案 3 所述的系统, 其特征在于, 所述相关系数为所述第一信号和第二 信号之间线性关系的强度和方向的统计测量值。
     方案 5. 如方案 3 所述的系统, 其特征在于, 所述相关性确定模块基于所述第一信 号和第二信号的协方差、 所述第一信号样本的标准差和所述第二信号样本的标准差确定所 述相关系数。 方案 6. 如方案 3 所述的系统, 其特征在于, 当所述相关性的量大于预定相关性阈 值时, 所述注射器控制模块确定氨没有从所述 SCR 催化剂释放。
     方案 7. 如方案 6 所述的系统, 其特征在于, 当所述相关性的量大于所述预定相关 性阈值时, 所述注射器控制模块控制注入所述排气的还原剂的量以增加储存在所述 SCR 催 化剂中的氨的量。
     方案 8. 如方案 1 所述的系统, 其特征在于, 还包括控制模块, 所述控制模块基于所 述第一信号和第二信号之间的所述相关性的量确定储存在所述 SCR 催化剂中的氨的量。
     方案 9. 如方案 8 所述的系统, 其特征在于, 当所述第一信号和第二信号之间的所 述相关性的量大于预定相关性阈值时, 所述注射器控制模块控制注入所述排气的还原剂的 量以增加所储存的氨的量。
     方案 10. 一种方法, 包括 :
     采样第一信号和第二信号, 所述信号分别指示选择性催化还原 (SCR) 催化剂上游 和下游的氧化氮 (NOx) 的量, 其中所述第二信号还指示当氨从所述 SCR 催化剂释放时所述 SCR 催化剂下游的氨的量 ;
     确定所述第一信号和第二信号之间的相关性的量, 其中所述相关性的量指示氨从 所述 SCR 催化剂释放的可能性 ; 以及
     基于所述相关性的量控制在所述 SCR 催化剂上游注入所述排气的还原剂的量。
     方案 11. 如方案 10 所述的方法, 其特征在于, 所述第一信号和第二信号之间的所 述相关性的量为统计相关性。
     方案 12. 如方案 10 所述的方法, 其特征在于, 还包括确定与所述第一信号和第二 信号之间的所述相关性的量相对应的相关系数。
     方案 13. 如方案 12 所述的方法, 其特征在于, 所述相关系数为所述第一信号和第 二信号之间线性关系的强度和方向的统计测量值。
     方案 14. 如方案 12 所述的方法, 其特征在于, 还包括基于所述第一信号和第二信
     号的协方差、 所述第一信号样本的标准差和所述第二信号样本的标准差确定所述相关系 数。
     方案 15. 如方案 12 所述的方法, 其特征在于, 还包括当所述相关性的量大于预定 相关性阈值时确定氨没有从所述 SCR 催化剂释放。
     方案 16. 如方案 15 所述的方法, 其特征在于, 还包括当所述相关性的量大于所述 预定相关性阈值时控制注入所述排气的还原剂的量以增加储存在所述 SCR 催化剂中的氨 的量。
     方案 17. 如方案 10 所述的方法, 其特征在于, 还包括基于所述第一信号和第二信 号之间的所述相关性的量确定储存在所述 SCR 催化剂中的氨的量。
     方案 18. 如方案 17 所述的方法, 其特征在于, 还包括当所述第一信号和第二信号 之间的所述相关性的量大于预定相关性阈值时控制注入所述排气的还原剂的量以增加所 储存的氨的量。 附图说明
     根据详细描述和附图, 本公开将得到更加全面的理解, 附图中 :
     图 1 是根据本公开的发动机系统的功能方框图 ;
     图 2 是示出根据本公开的选择性催化还原 (SCR) 系统转化率的曲线图 ;
     图 3 是根据本公开的发动机控制模块的功能方框图 ;
     图 4A 示出指示与到 SCR 系统的输入和 SCR 系统的输出对应的氧化氮的量的信号 ;
     图 4B 示出 SCR 系统的氨漏失 ;
     图 4C 根据本公开示出指示与到 SCR 系统的输入对应的氧化氮的量的信号和指示 与 SCR 系统的输出对应的氧化氮的量的信号之间的相关性的量 ;
     图 5 是根据本公开的流程图, 其示出确定氨漏失的可能性的方法。 具体实施方式
     下面的描述本质上仅仅是示例性的, 并不意于以任何方式限制本公开、 其应用或 用途。为了清楚起见, 在附图中将使用相同附图标记来表示相似元件。如本文所使用的, 短 语 “A、 B 和 C 中的至少一个” 应当解释为指的是使用非排他逻辑或的逻辑 (A 或 B 或 C)。应 当理解的是, 在不改变本公开原理的情况下, 方法内的步骤可按照不同顺序执行。
     如本文所使用的, 术语 “模块” 指专用集成电路 (ASIC)、 电子电路、 执行一个或多个 软件或固件程序的处理器 ( 共用处理器、 专用处理器或组处理器 ) 和存储器、 组合逻辑电路 和 / 或提供所述功能的其他适合部件。
     选择性催化还原 (SCR) 系统包括还原剂注射器, 其将还原剂注入排气以形成氨 (NH3)。例如, 当还原剂注射器注入过量还原剂或当 SCR 系统温度升高时, 可从 SCR 系统释 放 NH3。NH3 从 SCR 系统的释放此后可被称为 “NH3 漏失” 。
     根据本公开的漏失检测系统确定 NH3 漏失发生的可能性。漏失检测系统可对来自 氧化氮 (NOx) 传感器的信号进行采样, 这些信号指示 SCR 催化剂上游和下游的氧化氮的量。 SCR 催化剂下游的 NOx 传感器还可指示当 NH3 漏失发生时从 SCR 系统所释放的 NH3 量。漏 失检测系统可基于来自 SCR 催化剂上游和下游的 NOx 传感器的信号之间的相关性的量确定NH3 漏失发生的可能性。因此, 漏失检测系统可基于该相关性的量控制注入 SCR 系统的还原 剂的量以便增加 SCR 催化剂的效率并避免 NH3 漏失的风险。
     现在参照图 1, 发动机系统 20( 例如, 柴油发动机系统 ) 包括发动机 22, 其燃烧空 气 / 燃料混合物以产生驱动扭矩。 空气通过入口 26 被抽入进气歧管 24。 可包括节气门 ( 未 示出 ) 以调节流入进气歧管 24 的空气流量。进气歧管 24 内的空气分配到气缸 28 中。尽 管图 1 描绘了六个气缸 28, 但是发动机 22 可包括更多或更少的气缸 28。尽管示出了压燃 式发动机, 但是也可以考虑火花点燃式发动机。
     发动机系统 20 包括发动机控制模块 (ECM)32, 其与发动机系统 20 的部件通信。 所 述部件可包括发动机 22、 传感器和致动器, 如本文所述。ECM 32 可实施本公开的漏失检测 系统。
     空气从入口 26 通过质量型空气流量 (MAF) 传感器 34。MAF 传感器 34 生成 MAF 信 号, 其可指示流入进气歧管 24 的空气质量。歧管压力 (MAP) 传感器 36 放置在入口 26 和发 动机 22 之间的进气歧管 24 中。MAP 传感器 36 生成 MAP 信号, 其指示进气歧管 24 中的空气 压力。位于进气歧管 24 中的进气空气温度 (IAT) 传感器 38 生成 IAT 信号, 其指示进气空 气温度。 发动机曲轴 ( 未示出 ) 以发动机速度或与发动机速度成比例的速率旋转。曲轴传 感器 40 生成曲轴位置 (CSP) 信号。CSP 信号可指示曲轴的旋转速度和位置。
     ECM 32 致动燃料注射器 42 以将燃料注入气缸 28。进气门 44 选择性地打开和关 闭以使空气能够进入气缸 28。进气凸轮轴 ( 未示出 ) 调节进气门 44 的位置。活塞 ( 未示 出 ) 使气缸 28 内的空气 / 燃料混合物压缩并燃烧。替代地, 空气 / 燃料混合物可使用火花 点燃式发动机中的火花塞点燃。活塞在动力冲程过程中驱动曲轴以产生驱动扭矩。当排气 门 48 处于打开位置时, 气缸 28 内的燃烧产生的排气被迫使通过排气歧管 46 排出。排气凸 轮轴 ( 未示出 ) 调节排气门 48 的位置。排气歧管压力 (EMP) 传感器 50 生成 EMP 信号, 其 指示排气歧管压力。
     排气处理系统 52 可处理排气。 排气处理系统 52 可包括氧化催化剂 (OC)54( 例如, 柴油机 OC)、 SCR 催化剂 56( 此后为 “SCR 56” ) 和颗粒过滤器 (PF)58( 例如, 柴油机 PF)。 OC 54 使排气中的一氧化碳和碳氢化合物氧化。SCR 56 使用还原剂以还原排气中的 NOx。 PF 58 除去排气中的颗粒物。
     发动机系统 20 包括定量给料系统 60。定量给料系统 60 储存还原剂。例如, 还原 剂可包括尿素 / 水溶液。ECM 32 致动定量给料系统 60 和还原剂注射器 62( 此后为 “注射 器 62” ) 以控制注入 SCR 56 上游排气中的还原剂的量。
     当注入排气时, 注入排气的还原剂可形成 NH3。 因此, ECM 32 控制供给到 SCR 56 的 NH3 量。SCR 56 吸收 ( 即, 储存 )NH3。由 SCR56 储存的 NH3 量此后可称为 “NH3 储存水平” 。 ECM 32 可控制供给到 SCR 56 的 NH3 量以调节 NH3 储存水平。储存在 SCR 56 中的 NH3 与通 过 SCR 56 的排气中的 NOx 反应。
     排气处理系统 52 可包括第一 NOx 传感器 64 和第二 NOx 传感器 65。NOx 传感器 64、 65 中的每个生成 NOx 信号, 其指示排气中的 NOx 的量。第一 NOx 传感器 64 可放置在注 射器 62 上游并可指示进入 SCR 56 的 NOx 量。第一 NOx 传感器 64 生成的信号可称作 NOxin 信号。第二 NOx 传感器 65 可放置在 SCR 56 下游并可指示离开 SCR 56 的 NOx 量。第二 NOx
     传感器 65 生成的信号可称作 NOxout 信号。
     从进入 SCR 56 的排气除去的 NOx 的百分比可被称为 SCR 56 的转化效率。ECM 32 可基于 NOxin 和 NOxout 信号确定 SCR 56 的转化效率。 例如, ECM 32 可基于下列等式确定 SCR 56 的转化效率 :
     ( 等式 1)其中效率 SCR 表示 SCR 56 的转化效率, NOxin 和 NOxout 分别表示由 NOxin 和 NOxout 指 示的 NOx 的量。
     SCR 56 的转化效率可与储存在 SCR 56 中的 NH3 量有关。 因此, ECM 32 可控制注入 排气中的还原剂的量以控制 SCR 56 的转化效率。将 SCR 56 的 NH3 储存水平维持接近最大 NH3 储存水平确保实现最大转化效率。 然而, 将 NH3 储存水平维持处于或接近最大 NH3 储存水 平也增加了 NH3 漏失的可能性。第二 NOx 传感器 65 也对 NH3 交互敏感 (cross-sensitive)。 因此, NOxout 信号可指示流出 SCR 56 的排气中的 NOx 量和 NH3 量二者。
     SCR 56 的温度升高可导致 NH3 漏失。例如, 在当 SCR 56 的温度在 NH3 储存水平接 近最大 NH3 储存水平时升高时 NH3 可从 SCR 56 释放。NH3 漏失还可由于排气处理系统 52 中 的误差 ( 例如, 储存水平估计误差 ) 或故障部件 ( 例如, 故障注射器 ) 而发生。 发动机系统 20 可包括排气温度传感器 66-1、 66-2 和 66-3( 总的为排气温度传感 器 66)。排气温度传感器 66 的每个都生成指示排气温度的排气温度信号。ECM 32 可基于 所述排气温度信号确定 SCR 56 的温度。 尽管图 1 示出了三个温度传感器 66, 但是发动机系 统 20 可包括多于或少于三个排气温度传感器 66。
     现在参照图 2, 示出了 SCR 56 的转化率 (η) 和 SCR 56 的 NH3 储存水平之间的示 例性关系。NH3 储存水平可被分成三个储存范围 : 低储存范围、 最佳储存范围和过量储存范 围。转化率可基于 NOxin 和 NOxout 信号。例如, 转化率可由下列等式表达 :
     ( 等式 2)其中 NOxSLIP 表示由于 NH3 漏失而引起的 NOxout 信号的分量。因此, 通过第二 NOx 传 感器 65 对 NH3 的检测可减小转化率。
     转化率可根据 NH3 储存水平表示转化效率和 / 或 NH3 漏失量。当 NH3 储存水平处 于低储存范围和最佳储存范围时, 转化率可表示 SCR56 的转化效率。例如, 当 NH3 储存水平 为低时 ( 例如, 接近零 ), SCR 56 的转化效率可为低 ( 例如, 接近零 )。随着 NH3 储存水平向 过量储存范围增加, SCR 56 的转化效率并且因此转化率可增加到最大值 1。
     NH3 漏失可能不在低储存范围和最佳储存范围发生, 因为所注射的 NH3 由 SCR 56 吸 收和 / 或与 NOx 反应。因此, NOxout 信号主要反映排气中的 NOx 和很少的或没有 NH3。随着 NH3 储存水平从低储存范围增加到最佳储存范围, NOxout 信号相对于 NOxin 信号减小 ( 即, 转 化效率增加 )。
     当 NH3 储存水平增加到过量储存范围中时, 转化率可表示 NH3 漏失的量。例如, NOxout 信号的大小可由于检测到 NH3 和 NOx 两者而增加, 而 NOxin 信号的大小仅指示 NOx。因 此, 当 NH3 储存水平处于过量储存范围时, NOxout 信号大小的增加可导致转化率的减小。
     现在参照图 3, ECM 32 包括采样模块 100、 相关性确定模块 102、 漏失确定模块 104和注射器控制模块 106。ECM 32 接收来自发动机系统 20 的输入信号。所述输入信号包括, 但不限于, MAF、 MAP、 IAT、 CSP、 EMP、 排气温度和 NOx 信号。ECM 32 处理所述输入信号并生 成定时的发动机控制命令, 所述命令被输出到发动机系统 20。发动机控制命令可致动燃料 注射器 42、 定量给料系统 60 和注射器 62。
     采样模块 100 分别从第一 NOx 传感器 64 和第二 NOx 传感器 6465 接收 NOxin 和 NOxout 信号。采样模块 100 在采样周期采样 NOxin 和 NOxout 信号。相关性确定模块 102 确定 所述采样周期期间 NOxin 和 NOxout 信号之间的相关性的量。漏失确定模块 104 基于所述相 关性的量确定 N H3 漏失发生的可能性。注射器控制模块 106 基于 NH3 漏失发生的所述可能 性控制定量给料系统 60 和注射器 62。
     采样模块 100 可在所述采样周期以预定采样率采样 NOxin 和 NOxout 信号。仅举例 来说, 预定采样率可包括 1Hz 且采样周期可为 100 秒。
     现在参照图 4A-4C, 示出示例性采样得到的 NOx 信号、 对应于采样得到的 NOx 信号 的 NH3 漏失和对应于采样得到的 NOx 信号的相关系数。现在参照图 4A, 示出示例性采样得 到的 NOx 信号。数据点 ( 即, 虚线 ) 表示采样得到的 NOxin 信号。NOxin 信号可指示 SCR 56 上游的排气中的 NOx 的量。实线表示采样得到的 NOxout 信号。因此, 采样得到的 NOxout 信号 可指示 SCR 56 下游的排气中的 NOx 和 / 或 NH3 的量。 图 4A 的采样得到的 NOx 信号可表示在第一周期期间不注入还原剂、 接着在第二周 期期间注入还原剂的情况下发动机系统 20 的运行。例如, 发动机系统 20 可使注射器 62 从 0 秒到约 1250 秒关闭 ( 即, 不注入还原剂 )。发动机系统 20 可使注射器 62 从约 1250 秒直 到 2500 秒打开 ( 即, 注入还原剂 )。在约 1800-2000 秒之间发生的 NOxout 信号 ( 实线 ) 的 峰可能由于 NH3 漏失所致。
     现在参照图 4B, 示出由于 NH3 漏失所致的 NOxout 信号的一部分。NH3 漏失在约 1800 至 2100 秒期间发生。NOxout 传感器可能没有区分 NH3 和 NOx。因此, 图 4B 的 NOxout 浓度数 据可基于测量实际 NH3 漏失的 NH3 传感器与 NOxout 传感器而被确定。
     现在参照图 4C, 相关性确定模块 102 在采样周期期间可确定 NOxin 和 NOxout 信号之 间的相关性的量。相关性确定模块 102 可确定对应于 NOxin 和 NOxout 信号的相关性程度的 相关系数。在一些实施方式中, 相关系数可为 NOxin 和 NOxout 信号之间线性关系的强度和方 向的统计测量值。仅举例来说, 相关性确定模块 102 可基于下列等式确定相关系数 :
     ( 等式 3)其中 Corr(NOxin, NOxout) 是相关系数, Cov(NOxin, NOxout) 是 NOx 信号的协方差。 σin 和 σout 分别表示采样周期期间 NOxin 和 NOxout 信号的标准差。
     相关性确定模块 102 可基于下列等式确定协方差 :
     ( 等式 4)其中 Cov 是 NOx 信号的协方差。协方差可为 NOxin 和 NOxout 信号一起变化的程度 的测量值。n 可指示采样窗口的大小 ( 例如, 对于每个 NOx 信号所获取的样本个数 ), i可 为计数变量。
     相关系数可为 0 和 1 之间的值。相关系数 1 可指示 NOx 信号之间的高相关性。例如, 相关系数 1 可对应于 NOxin 和 NOxout 信号同样地一起移动的情况。相关系数 0 可指示 NOx 信号之间的低相关性。例如, 如果 NOxin 和 NOxout 信号独立地作用时, 相关系数可为 0。
     当 NH3 储存水平处于低储存范围时相关系数可接近 1, 因为当 NH3 储存水平为低时 NOxout 信号近似跟随 NOxin。当 NH3 储存水平从低储存范围增加到最佳储存范围时相关系数 可减小, 因为在最佳储存范围内 NOxout 信号可不跟随 NOxin 信号。当 NH3 储存水平增加到过 量储存范围时相关系数也可减小, 因为 NOx 在 SCR 56 中被还原而 NOxout 信号可指示从 SCR 56 释放的 NH3。
     漏失确定模块 104 可基于相关系数和预定相关性阈值确定 NH3 漏失发生的可能 性。预定相关性阈值可根据所测量到的发动机系统 20 的性质尤其是根据影响 SCR 56 转化 率的性质来设定。当 NH3 储存水平处于低储存范围时, 相关系数可大于预定相关性阈值, 因 为当 NH3 储存水平为低时 NOxout 信号近似跟随 NOxin。因此, 漏失确定模块 104 可确定当相 关系数大于预定相关性阈值时 NH3 漏失的可能性为低。当 NH3 储存水平从低储存范围增加 到最佳 / 过量储存范围时, 相关系数可小于预定相关性阈值, 因为在最佳 / 过量储存范围内 NOxout 信号可不跟随 NOxin 信号。因此, 漏失确定模块可确定当相关系数小于预定相关性阈 值时 NH3 漏失的可能性较高。
     现在参照图 4C, 示例性预定相关性阈值可为约 0.7。漏失确定模块 104 可确定当 相关系数大于 0.7 时 NH3 储存水平处于低储存范围。因此, 漏失确定模块 104 可确定当相 关系数大于 0.7 时 NH3 漏失的可能性为低。漏失确定模块 104 可确定当相关系数小于 0.7 时 NH3 储存水平处于最佳或过量储存范围。因此, 漏失确定模块 104 可确定当相关系数小 于 0.7 时 NH3 漏失的可能性较高。
     例如, 漏失确定模块 104 可确定当相关系数大于预定相关性阈值预定长的时间时 NH3 漏失的可能性为低。另外, 漏失确定模块 104 可确定当相关系数小于预定相关性阈值预 定长的时间时 NH3 漏失的可能性为高。
     注射器控制模块 106 可基于 NH3 漏失的可能性控制注射器 62。 例如, 当 NH3 漏失的 可能性为低时 ( 即, 相关系数大于预定相关性阈值 ), 很可能储存水平可处于低储存范围。 因此, 当 NH3 漏失的可能性为低时, 注射器控制模块 106 可注入还原剂以在 SCR 56 中储存 更多 NH3。当 NH3 漏失的可能性为高时 ( 即, 相关系数小于预定相关性阈值 ), 很可能储存水 平可处于最佳储存范围或过量储存范围。因此, 当 NH3 漏失的可能性为高时, 注射器控制模 块 106 可不注入还原剂以防止 NH3 漏失。
     现在参照图 5, 用于确定 NH3 漏失的可能性的方法 200 开始于步骤 201。在步骤 202, 采样模块 100 在采样周期采样 NOxin 和 NOxout 信号。在步骤 204, 相关性确定模块 102 确定 NOxin 和 NOxout 信号的协方差。在步骤 206, 相关性确定模块 102 确定 NOxin 和 NOxout 信号之间的相关 性。在步骤 208, 漏失确定模块 104 确定相关系数是否大于预定相关性阈值。如果步骤 208 的 结果为 “是” , 则方法 200 继续到步骤 210。如果步骤 208 的结果为 “否” , 则方法 200 继续到步 骤 212。在步骤 210, 漏失确定模块 104 确定 NH3 漏失的可能性为低。在步骤 212, 漏失确定模块 104 确定 SCR 56 在最佳储存范围或过量储存范围运行。方法 200 在步骤 214 结束。
     本公开的广泛教导可按照多种形式来实施。 因此, 虽然本公开包括了具体的示例, 但本公开的真实范围却不应当受到限制, 因为本领域技术人员在研究了附图、 说明书和所 附权利要求后将会明白其他的修改。

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1、10申请公布号CN101949317A43申请公布日20110119CN101949317ACN101949317A21申请号201010228932322申请日2010070961/22425420090709US12/58223420091020USF01N9/00200601F01N3/08200601B01D53/90200601B01D53/5620060171申请人通用汽车环球科技运作公司地址美国密执安州72发明人KA加迪74专利代理机构中国专利代理香港有限公司72001代理人崔幼平54发明名称识别选择性催化还原应用中氨不漏失的条件57摘要本发明涉及识别选择性催化还原应用中氨不漏失。

2、的条件。具体地,公开了一种系统,其包括采样模块、相关性确定模块和注射器控制模块。采样模块采样第一和第二信号,所述信号分别指示选择性催化还原SCR催化剂上游和下游的氧化氮NOX的量。第二信号还指示当氨从SCR催化剂释放时SCR催化剂下游的氨的量。相关性确定模块确定第一信号和第二信号之间的相关性的量,其中所述相关性的量指示氨从SCR催化剂释放的可能性。注射器控制模块基于所述相关性的量控制在SCR催化剂上游注入排气的还原剂的量。30优先权数据51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书7页附图5页CN101949320A1/1页21一种系统,包括采样模块,所述采。

3、样模块采样第一信号和第二信号,所述信号分别指示选择性催化还原SCR催化剂上游和下游的氧化氮NOX的量,其中所述第二信号还指示当氨从所述SCR催化剂释放时所述SCR催化剂下游的氨的量;相关性确定模块,所述相关性确定模块确定所述第一信号和第二信号之间的相关性的量,其中所述相关性的量指示氨从所述SCR催化剂释放的可能性;以及注射器控制模块,所述注射器控制模块基于所述相关性的量控制在所述SCR催化剂上游注入排气的还原剂的量。2如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第一信号和第二信号之间的所述相关性的量为统计相关性。3如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述相关性确定模块确定与所述第一信号和第二信号之。

4、间的所述相关性的量相对应的相关系数。4如权利要求3所述的系统,其特征在于,所述相关系数为所述第一信号和第二信号之间线性关系的强度和方向的统计测量值。5如权利要求3所述的系统,其特征在于,所述相关性确定模块基于所述第一信号和第二信号的协方差、所述第一信号样本的标准差和所述第二信号样本的标准差确定所述相关系数。6如权利要求3所述的系统,其特征在于,当所述相关性的量大于预定相关性阈值时,所述注射器控制模块确定氨没有从所述SCR催化剂释放。7如权利要求6所述的系统,其特征在于,当所述相关性的量大于所述预定相关性阈值时,所述注射器控制模块控制注入所述排气的还原剂的量以增加储存在所述SCR催化剂中的氨的量。

5、。8如权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括控制模块,所述控制模块基于所述第一信号和第二信号之间的所述相关性的量确定储存在所述SCR催化剂中的氨的量。9如权利要求8所述的系统,其特征在于,当所述第一信号和第二信号之间的所述相关性的量大于预定相关性阈值时,所述注射器控制模块控制注入所述排气的还原剂的量以增加所储存的氨的量。10一种方法,包括采样第一信号和第二信号,所述信号分别指示选择性催化还原SCR催化剂上游和下游的氧化氮NOX的量,其中所述第二信号还指示当氨从所述SCR催化剂释放时所述SCR催化剂下游的氨的量;确定所述第一信号和第二信号之间的相关性的量,其中所述相关性的量指示氨从所述SCR催。

6、化剂释放的可能性;以及基于所述相关性的量控制在所述SCR催化剂上游注入所述排气的还原剂的量。权利要求书CN101949317ACN101949320A1/7页3识别选择性催化还原应用中氨不漏失的条件0001相关申请的交叉引用0002本申请要求2009年7月9日提交的美国临时申请NO61/224,254的权益。上述申请的公开内容以引用的方式并入本文中。技术领域0003本发明涉及排放控制系统,更具体地涉及确定选择性催化还原系统中的氨漏失的可能性。背景技术0004本文所提供的背景技术描述的目的在于从总体上呈现本公开的背景。当前署名的发明人的工作,在本背景技术部分所描述的程度上,以及在申请日时可能不作。

7、为现有技术的那些描述的方面,都既不明示也不暗示地确认为是抵触本公开的现有技术。0005发动机排放出排气废气,排气包括一氧化碳CO、碳氢化合物HC和氧化氮NOX。排气处理系统降低排气中的CO、HC和NOX水平。排气处理系统可包括氧化催化剂OC例如,柴油机OC、颗粒过滤器PF例如,柴油机PF和选择性催化还原SCR系统。OC使CO和HC氧化以形成二氧化碳和水。PF从排气中除去颗粒物。SCR系统还原NOX。0006SCR系统将还原剂例如,尿素在SCR催化剂的上游注入排气。还原剂形成氨,氨与SCR催化剂中的NOX反应。氨与SCR催化剂中NOX的反应还原NOX并产生排放二价氮和水。当过量的还原剂被注入排气。

8、时,过量的还原剂会形成过量的氨,所述氨在不反应的情况下经过SCR催化剂。发明内容0007一种系统,包括采样模块、相关性确定模块和注射器控制模块。采样模块采样第一信号和第二信号,所述信号分别指示选择性催化还原SCR催化剂上游和下游的氧化氮NOX的量。第二信号还指示当氨从SCR催化剂释放时SCR催化剂下游的氨量。相关性确定模块确定第一信号和第二信号之间的相关性的量,其中相关性的量指示氨从SCR催化剂释放的可能性概率。注射器控制模块基于所述相关性的量控制在SCR催化剂上游注入排气中的还原剂的量。0008一种方法,包括采样第一信号和第二信号,所述信号分别指示选择性催化还原SCR催化剂上游和下游的氧化氮。

9、NOX的量。第二信号还指示当氨从SCR催化剂释放时SCR催化剂下游的氨量。所述方法还包括确定模块确定第一信号和第二信号之间的相关性的量,其中所述相关性的量指示氨从SCR催化剂释放的可能性。另外,所述方法包括基于所述相关性的量控制在SCR催化剂上游注入排气中的还原剂的量。0009本发明还提供如下方案00101一种系统,包括0011采样模块,所述采样模块采样第一信号和第二信号,所述信号分别指示选择性催说明书CN101949317ACN101949320A2/7页4化还原SCR催化剂上游和下游的氧化氮NOX的量,其中所述第二信号还指示当氨从所述SCR催化剂释放时所述SCR催化剂下游的氨的量;0012。

10、相关性确定模块,所述相关性确定模块确定所述第一信号和第二信号之间的相关性的量,其中所述相关性的量指示氨从所述SCR催化剂释放的可能性;以及0013注射器控制模块,所述注射器控制模块基于所述相关性的量控制在所述SCR催化剂上游注入排气的还原剂的量。0014方案2如方案1所述的系统,其特征在于,所述第一信号和第二信号之间的所述相关性的量为统计相关性。0015方案3如方案1所述的系统,其特征在于,所述相关性确定模块确定与所述第一信号和第二信号之间的所述相关性的量相对应的相关系数。0016方案4如方案3所述的系统,其特征在于,所述相关系数为所述第一信号和第二信号之间线性关系的强度和方向的统计测量值。0。

11、017方案5如方案3所述的系统,其特征在于,所述相关性确定模块基于所述第一信号和第二信号的协方差、所述第一信号样本的标准差和所述第二信号样本的标准差确定所述相关系数。0018方案6如方案3所述的系统,其特征在于,当所述相关性的量大于预定相关性阈值时,所述注射器控制模块确定氨没有从所述SCR催化剂释放。0019方案7如方案6所述的系统,其特征在于,当所述相关性的量大于所述预定相关性阈值时,所述注射器控制模块控制注入所述排气的还原剂的量以增加储存在所述SCR催化剂中的氨的量。0020方案8如方案1所述的系统,其特征在于,还包括控制模块,所述控制模块基于所述第一信号和第二信号之间的所述相关性的量确定。

12、储存在所述SCR催化剂中的氨的量。0021方案9如方案8所述的系统,其特征在于,当所述第一信号和第二信号之间的所述相关性的量大于预定相关性阈值时,所述注射器控制模块控制注入所述排气的还原剂的量以增加所储存的氨的量。0022方案10一种方法,包括0023采样第一信号和第二信号,所述信号分别指示选择性催化还原SCR催化剂上游和下游的氧化氮NOX的量,其中所述第二信号还指示当氨从所述SCR催化剂释放时所述SCR催化剂下游的氨的量;0024确定所述第一信号和第二信号之间的相关性的量,其中所述相关性的量指示氨从所述SCR催化剂释放的可能性;以及0025基于所述相关性的量控制在所述SCR催化剂上游注入所述。

13、排气的还原剂的量。0026方案11如方案10所述的方法,其特征在于,所述第一信号和第二信号之间的所述相关性的量为统计相关性。0027方案12如方案10所述的方法,其特征在于,还包括确定与所述第一信号和第二信号之间的所述相关性的量相对应的相关系数。0028方案13如方案12所述的方法,其特征在于,所述相关系数为所述第一信号和第二信号之间线性关系的强度和方向的统计测量值。0029方案14如方案12所述的方法,其特征在于,还包括基于所述第一信号和第二信说明书CN101949317ACN101949320A3/7页5号的协方差、所述第一信号样本的标准差和所述第二信号样本的标准差确定所述相关系数。003。

14、0方案15如方案12所述的方法,其特征在于,还包括当所述相关性的量大于预定相关性阈值时确定氨没有从所述SCR催化剂释放。0031方案16如方案15所述的方法,其特征在于,还包括当所述相关性的量大于所述预定相关性阈值时控制注入所述排气的还原剂的量以增加储存在所述SCR催化剂中的氨的量。0032方案17如方案10所述的方法,其特征在于,还包括基于所述第一信号和第二信号之间的所述相关性的量确定储存在所述SCR催化剂中的氨的量。0033方案18如方案17所述的方法,其特征在于,还包括当所述第一信号和第二信号之间的所述相关性的量大于预定相关性阈值时控制注入所述排气的还原剂的量以增加所储存的氨的量。附图说。

15、明0034根据详细描述和附图,本公开将得到更加全面的理解,附图中0035图1是根据本公开的发动机系统的功能方框图;0036图2是示出根据本公开的选择性催化还原SCR系统转化率的曲线图;0037图3是根据本公开的发动机控制模块的功能方框图;0038图4A示出指示与到SCR系统的输入和SCR系统的输出对应的氧化氮的量的信号;0039图4B示出SCR系统的氨漏失;0040图4C根据本公开示出指示与到SCR系统的输入对应的氧化氮的量的信号和指示与SCR系统的输出对应的氧化氮的量的信号之间的相关性的量;0041图5是根据本公开的流程图,其示出确定氨漏失的可能性的方法。具体实施方式0042下面的描述本质上。

16、仅仅是示例性的,并不意于以任何方式限制本公开、其应用或用途。为了清楚起见,在附图中将使用相同附图标记来表示相似元件。如本文所使用的,短语“A、B和C中的至少一个”应当解释为指的是使用非排他逻辑或的逻辑A或B或C。应当理解的是,在不改变本公开原理的情况下,方法内的步骤可按照不同顺序执行。0043如本文所使用的,术语“模块”指专用集成电路ASIC、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器共用处理器、专用处理器或组处理器和存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其他适合部件。0044选择性催化还原SCR系统包括还原剂注射器,其将还原剂注入排气以形成氨NH3。例如,当还原剂注射器注入过量还原剂或。

17、当SCR系统温度升高时,可从SCR系统释放NH3。NH3从SCR系统的释放此后可被称为“NH3漏失”。0045根据本公开的漏失检测系统确定NH3漏失发生的可能性。漏失检测系统可对来自氧化氮NOX传感器的信号进行采样,这些信号指示SCR催化剂上游和下游的氧化氮的量。SCR催化剂下游的NOX传感器还可指示当NH3漏失发生时从SCR系统所释放的NH3量。漏失检测系统可基于来自SCR催化剂上游和下游的NOX传感器的信号之间的相关性的量确定说明书CN101949317ACN101949320A4/7页6NH3漏失发生的可能性。因此,漏失检测系统可基于该相关性的量控制注入SCR系统的还原剂的量以便增加SC。

18、R催化剂的效率并避免NH3漏失的风险。0046现在参照图1,发动机系统20例如,柴油发动机系统包括发动机22,其燃烧空气/燃料混合物以产生驱动扭矩。空气通过入口26被抽入进气歧管24。可包括节气门未示出以调节流入进气歧管24的空气流量。进气歧管24内的空气分配到气缸28中。尽管图1描绘了六个气缸28,但是发动机22可包括更多或更少的气缸28。尽管示出了压燃式发动机,但是也可以考虑火花点燃式发动机。0047发动机系统20包括发动机控制模块ECM32,其与发动机系统20的部件通信。所述部件可包括发动机22、传感器和致动器,如本文所述。ECM32可实施本公开的漏失检测系统。0048空气从入口26通过。

19、质量型空气流量MAF传感器34。MAF传感器34生成MAF信号,其可指示流入进气歧管24的空气质量。歧管压力MAP传感器36放置在入口26和发动机22之间的进气歧管24中。MAP传感器36生成MAP信号,其指示进气歧管24中的空气压力。位于进气歧管24中的进气空气温度IAT传感器38生成IAT信号,其指示进气空气温度。0049发动机曲轴未示出以发动机速度或与发动机速度成比例的速率旋转。曲轴传感器40生成曲轴位置CSP信号。CSP信号可指示曲轴的旋转速度和位置。0050ECM32致动燃料注射器42以将燃料注入气缸28。进气门44选择性地打开和关闭以使空气能够进入气缸28。进气凸轮轴未示出调节进气。

20、门44的位置。活塞未示出使气缸28内的空气/燃料混合物压缩并燃烧。替代地,空气/燃料混合物可使用火花点燃式发动机中的火花塞点燃。活塞在动力冲程过程中驱动曲轴以产生驱动扭矩。当排气门48处于打开位置时,气缸28内的燃烧产生的排气被迫使通过排气歧管46排出。排气凸轮轴未示出调节排气门48的位置。排气歧管压力EMP传感器50生成EMP信号,其指示排气歧管压力。0051排气处理系统52可处理排气。排气处理系统52可包括氧化催化剂OC54例如,柴油机OC、SCR催化剂56此后为“SCR56”和颗粒过滤器PF58例如,柴油机PF。OC54使排气中的一氧化碳和碳氢化合物氧化。SCR56使用还原剂以还原排气中。

21、的NOX。PF58除去排气中的颗粒物。0052发动机系统20包括定量给料系统60。定量给料系统60储存还原剂。例如,还原剂可包括尿素/水溶液。ECM32致动定量给料系统60和还原剂注射器62此后为“注射器62”以控制注入SCR56上游排气中的还原剂的量。0053当注入排气时,注入排气的还原剂可形成NH3。因此,ECM32控制供给到SCR56的NH3量。SCR56吸收即,储存NH3。由SCR56储存的NH3量此后可称为“NH3储存水平”。ECM32可控制供给到SCR56的NH3量以调节NH3储存水平。储存在SCR56中的NH3与通过SCR56的排气中的NOX反应。0054排气处理系统52可包括第。

22、一NOX传感器64和第二NOX传感器65。NOX传感器64、65中的每个生成NOX信号,其指示排气中的NOX的量。第一NOX传感器64可放置在注射器62上游并可指示进入SCR56的NOX量。第一NOX传感器64生成的信号可称作NOXIN信号。第二NOX传感器65可放置在SCR56下游并可指示离开SCR56的NOX量。第二NOX说明书CN101949317ACN101949320A5/7页7传感器65生成的信号可称作NOXOUT信号。0055从进入SCR56的排气除去的NOX的百分比可被称为SCR56的转化效率。ECM32可基于NOXIN和NOXOUT信号确定SCR56的转化效率。例如,ECM3。

23、2可基于下列等式确定SCR56的转化效率0056等式10057其中效率SCR表示SCR56的转化效率,NOXIN和NOXOUT分别表示由NOXIN和NOXOUT指示的NOX的量。0058SCR56的转化效率可与储存在SCR56中的NH3量有关。因此,ECM32可控制注入排气中的还原剂的量以控制SCR56的转化效率。将SCR56的NH3储存水平维持接近最大NH3储存水平确保实现最大转化效率。然而,将NH3储存水平维持处于或接近最大NH3储存水平也增加了NH3漏失的可能性。第二NOX传感器65也对NH3交互敏感CROSSSENSITIVE。因此,NOXOUT信号可指示流出SCR56的排气中的NOX。

24、量和NH3量二者。0059SCR56的温度升高可导致NH3漏失。例如,在当SCR56的温度在NH3储存水平接近最大NH3储存水平时升高时NH3可从SCR56释放。NH3漏失还可由于排气处理系统52中的误差例如,储存水平估计误差或故障部件例如,故障注射器而发生。0060发动机系统20可包括排气温度传感器661、662和663总的为排气温度传感器66。排气温度传感器66的每个都生成指示排气温度的排气温度信号。ECM32可基于所述排气温度信号确定SCR56的温度。尽管图1示出了三个温度传感器66,但是发动机系统20可包括多于或少于三个排气温度传感器66。0061现在参照图2,示出了SCR56的转化率。

25、和SCR56的NH3储存水平之间的示例性关系。NH3储存水平可被分成三个储存范围低储存范围、最佳储存范围和过量储存范围。转化率可基于NOXIN和NOXOUT信号。例如,转化率可由下列等式表达0062等式20063其中NOXSLIP表示由于NH3漏失而引起的NOXOUT信号的分量。因此,通过第二NOX传感器65对NH3的检测可减小转化率。0064转化率可根据NH3储存水平表示转化效率和/或NH3漏失量。当NH3储存水平处于低储存范围和最佳储存范围时,转化率可表示SCR56的转化效率。例如,当NH3储存水平为低时例如,接近零,SCR56的转化效率可为低例如,接近零。随着NH3储存水平向过量储存范围。

26、增加,SCR56的转化效率并且因此转化率可增加到最大值1。0065NH3漏失可能不在低储存范围和最佳储存范围发生,因为所注射的NH3由SCR56吸收和/或与NOX反应。因此,NOXOUT信号主要反映排气中的NOX和很少的或没有NH3。随着NH3储存水平从低储存范围增加到最佳储存范围,NOXOUT信号相对于NOXIN信号减小即,转化效率增加。0066当NH3储存水平增加到过量储存范围中时,转化率可表示NH3漏失的量。例如,NOXOUT信号的大小可由于检测到NH3和NOX两者而增加,而NOXIN信号的大小仅指示NOX。因此,当NH3储存水平处于过量储存范围时,NOXOUT信号大小的增加可导致转化率。

27、的减小。0067现在参照图3,ECM32包括采样模块100、相关性确定模块102、漏失确定模块104说明书CN101949317ACN101949320A6/7页8和注射器控制模块106。ECM32接收来自发动机系统20的输入信号。所述输入信号包括,但不限于,MAF、MAP、IAT、CSP、EMP、排气温度和NOX信号。ECM32处理所述输入信号并生成定时的发动机控制命令,所述命令被输出到发动机系统20。发动机控制命令可致动燃料注射器42、定量给料系统60和注射器62。0068采样模块100分别从第一NOX传感器64和第二NOX传感器6465接收NOXIN和NOXOUT信号。采样模块100在采。

28、样周期采样NOXIN和NOXOUT信号。相关性确定模块102确定所述采样周期期间NOXIN和NOXOUT信号之间的相关性的量。漏失确定模块104基于所述相关性的量确定NH3漏失发生的可能性。注射器控制模块106基于NH3漏失发生的所述可能性控制定量给料系统60和注射器62。0069采样模块100可在所述采样周期以预定采样率采样NOXIN和NOXOUT信号。仅举例来说,预定采样率可包括1HZ且采样周期可为100秒。0070现在参照图4A4C,示出示例性采样得到的NOX信号、对应于采样得到的NOX信号的NH3漏失和对应于采样得到的NOX信号的相关系数。现在参照图4A,示出示例性采样得到的NOX信号。

29、。数据点即,虚线表示采样得到的NOXIN信号。NOXIN信号可指示SCR56上游的排气中的NOX的量。实线表示采样得到的NOXOUT信号。因此,采样得到的NOXOUT信号可指示SCR56下游的排气中的NOX和/或NH3的量。0071图4A的采样得到的NOX信号可表示在第一周期期间不注入还原剂、接着在第二周期期间注入还原剂的情况下发动机系统20的运行。例如,发动机系统20可使注射器62从0秒到约1250秒关闭即,不注入还原剂。发动机系统20可使注射器62从约1250秒直到2500秒打开即,注入还原剂。在约18002000秒之间发生的NOXOUT信号实线的峰可能由于NH3漏失所致。0072现在参照。

30、图4B,示出由于NH3漏失所致的NOXOUT信号的一部分。NH3漏失在约1800至2100秒期间发生。NOXOUT传感器可能没有区分NH3和NOX。因此,图4B的NOXOUT浓度数据可基于测量实际NH3漏失的NH3传感器与NOXOUT传感器而被确定。0073现在参照图4C,相关性确定模块102在采样周期期间可确定NOXIN和NOXOUT信号之间的相关性的量。相关性确定模块102可确定对应于NOXIN和NOXOUT信号的相关性程度的相关系数。在一些实施方式中,相关系数可为NOXIN和NOXOUT信号之间线性关系的强度和方向的统计测量值。仅举例来说,相关性确定模块102可基于下列等式确定相关系数0。

31、074等式30075其中CORRNOXIN,NOXOUT是相关系数,COVNOXIN,NOXOUT是NOX信号的协方差。IN和OUT分别表示采样周期期间NOXIN和NOXOUT信号的标准差。0076相关性确定模块102可基于下列等式确定协方差0077等式40078其中COV是NOX信号的协方差。协方差可为NOXIN和NOXOUT信号一起变化的程度的测量值。N可指示采样窗口的大小例如,对于每个NOX信号所获取的样本个数,I可为计数变量。0079相关系数可为0和1之间的值。相关系数1可指示NOX信号之间的高相关性。例说明书CN101949317ACN101949320A7/7页9如,相关系数1可对。

32、应于NOXIN和NOXOUT信号同样地一起移动的情况。相关系数0可指示NOX信号之间的低相关性。例如,如果NOXIN和NOXOUT信号独立地作用时,相关系数可为0。0080当NH3储存水平处于低储存范围时相关系数可接近1,因为当NH3储存水平为低时NOXOUT信号近似跟随NOXIN。当NH3储存水平从低储存范围增加到最佳储存范围时相关系数可减小,因为在最佳储存范围内NOXOUT信号可不跟随NOXIN信号。当NH3储存水平增加到过量储存范围时相关系数也可减小,因为NOX在SCR56中被还原而NOXOUT信号可指示从SCR56释放的NH3。0081漏失确定模块104可基于相关系数和预定相关性阈值确。

33、定NH3漏失发生的可能性。预定相关性阈值可根据所测量到的发动机系统20的性质尤其是根据影响SCR56转化率的性质来设定。当NH3储存水平处于低储存范围时,相关系数可大于预定相关性阈值,因为当NH3储存水平为低时NOXOUT信号近似跟随NOXIN。因此,漏失确定模块104可确定当相关系数大于预定相关性阈值时NH3漏失的可能性为低。当NH3储存水平从低储存范围增加到最佳/过量储存范围时,相关系数可小于预定相关性阈值,因为在最佳/过量储存范围内NOXOUT信号可不跟随NOXIN信号。因此,漏失确定模块可确定当相关系数小于预定相关性阈值时NH3漏失的可能性较高。0082现在参照图4C,示例性预定相关性。

34、阈值可为约07。漏失确定模块104可确定当相关系数大于07时NH3储存水平处于低储存范围。因此,漏失确定模块104可确定当相关系数大于07时NH3漏失的可能性为低。漏失确定模块104可确定当相关系数小于07时NH3储存水平处于最佳或过量储存范围。因此,漏失确定模块104可确定当相关系数小于07时NH3漏失的可能性较高。0083例如,漏失确定模块104可确定当相关系数大于预定相关性阈值预定长的时间时NH3漏失的可能性为低。另外,漏失确定模块104可确定当相关系数小于预定相关性阈值预定长的时间时NH3漏失的可能性为高。0084注射器控制模块106可基于NH3漏失的可能性控制注射器62。例如,当NH。

35、3漏失的可能性为低时即,相关系数大于预定相关性阈值,很可能储存水平可处于低储存范围。因此,当NH3漏失的可能性为低时,注射器控制模块106可注入还原剂以在SCR56中储存更多NH3。当NH3漏失的可能性为高时即,相关系数小于预定相关性阈值,很可能储存水平可处于最佳储存范围或过量储存范围。因此,当NH3漏失的可能性为高时,注射器控制模块106可不注入还原剂以防止NH3漏失。0085现在参照图5,用于确定NH3漏失的可能性的方法200开始于步骤201。在步骤202,采样模块100在采样周期采样NOXIN和NOXOUT信号。在步骤204,相关性确定模块102确定NOXIN和NOXOUT信号的协方差。。

36、在步骤206,相关性确定模块102确定NOXIN和NOXOUT信号之间的相关性。在步骤208,漏失确定模块104确定相关系数是否大于预定相关性阈值。如果步骤208的结果为“是”,则方法200继续到步骤210。如果步骤208的结果为“否”,则方法200继续到步骤212。在步骤210,漏失确定模块104确定NH3漏失的可能性为低。在步骤212,漏失确定模块104确定SCR56在最佳储存范围或过量储存范围运行。方法200在步骤214结束。0086本公开的广泛教导可按照多种形式来实施。因此,虽然本公开包括了具体的示例,但本公开的真实范围却不应当受到限制,因为本领域技术人员在研究了附图、说明书和所附权利要求后将会明白其他的修改。说明书CN101949317ACN101949320A1/5页10图1说明书附图CN101949317ACN101949320A2/5页11图2说明书附图CN101949317ACN101949320A3/5页12图3说明书附图CN101949317ACN101949320A4/5页13图4A图4B图4C说明书附图CN101949317ACN101949320A5/5页14图5说明书附图CN101949317A。

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