[发明专利]SCR催化剂氨表面覆盖度估测和控制

权利要求书

1.用于控制内燃机系统的选择性催化还原(SCR)系统的装置，包括：

氨存储模块，其基于进入SCR催化剂的过量氨流速和进入所述SCR催化剂的过量NO_x流速中的一个，确定所述SCR系统的SCR催化剂上的氨存储表面覆盖度以及氨补偿值；和

还原剂给料模块，其基于所述氨补偿值，产生还原剂给料指令。

2.权利要求1所述的装置，其中所述氨存储模块包括模式确定模块，其基于预校正的零氨逃逸阈值，确定所述SCR系统的操作模式为氨吸附模式、氨脱附模式和中性模式中的一个。

3.权利要求2所述的装置，其中所述模式确定模块确定：当进入所述SCR催化剂的废气的氨/NO_x比大于所述预校正的零氨逃逸阈值时，所述SCR系统在所述氨吸附模式中操作；当所述氨/NO_x比小于所述预校正的零氨逃逸阈值时，在所述氨脱附模式中操作；以及当所述氨/NO_x比等于所述预校正的零氨逃逸阈值时，在所述中性模式中操作。

4.权利要求2所述的装置，其中：

所述氨存储模块包括过量氨流速模块，其当所述模式确定模块确定所述SCR系统在所述吸附模式中操作时确定所述过量氨流速：并且

当所述模式确定模块确定所述SCR系统在所述吸附模式中操作时，所述氨补偿值至少部分基于所述过量氨流速。

5.权利要求4所述的装置，其中所述氨存储模块进一步包括氨吸附模式模块，该氨吸附模式模块基于所述过量氨流速和所述SCR催化剂的当前温度估算所述SCR催化剂的氨存储表面覆盖度。

6.权利要求5所述的装置，其中所述氨吸附模式模块包括相对于过量氨流速和SCR催化剂温度的存储的系统动态吸附时间常数值，所述氨吸附模式模块通过将所述过量氨流速和所述SCR催化剂的当前温度与所述存储的系统动态时间常数值进行比较，估算所述氨存储表面覆盖度的变化速率，其中所述氨存储表面覆盖度基于所述氨存储表面覆盖度的估算的变化速率的数学积分。

7.权利要求5所述的装置，其中对于超过高温阈值的SCR催化剂温度，所述存储的氨存储表面覆盖度值大约是百分之零，使得所述估算的氨存储表面覆盖度在高废气温度事件后自动重置。

8.权利要求5所述的装置，其中：

所述氨存储模块进一步包括氨存储控制模块，其基于所述估算的氨存储表面覆盖度和预定的氨存储表面覆盖度阈值，确定所述氨补偿值；

如果所述估算的氨存储表面覆盖度大于所述预定的氨存储表面覆盖度阈值，则所述氨补偿值为负；并且

如果所述估算的氨存储表面覆盖度小于所述预定的氨存储表面覆盖度阈值，则所述氨补偿值为正。

9.权利要求2所述的装置，其中：

所述氨存储模块包括过量NO_x流速模块，其当所述模式确定模块确定所述SCR系统在所述脱附模式中操作时确定所述过量NO_x流速；并且

当所述模式确定模块确定所述SCR系统在所述脱附模式中操作时，所述氨补偿值至少部分基于所述过量NO_x流速。

10.权利要求9所述的装置，其中所述氨存储模块进一步包括氨脱附模式模块，其基于所述过量NO_x流速和所述SCR催化剂的当前温度估算所述SCR催化剂的氨存储表面覆盖度。

11.权利要求10所述的装置，其中所述氨脱附模式模块包括相对于过量NO_x流速和SCR催化剂温度的存储的系统动态脱附时间常数值，所述氨脱附模式模块通过将所述过量NO_x流速和所述SCR催化剂的当前温度与所述存储的系统动态时间常数值进行比较，估算所述氨存储表面覆盖度的变化速率，其中所述氨存储表面覆盖度基于所述氨存储表面覆盖度的估算的变化速率的数学积分。

12.权利要求10所述的装置，其中：

所述氨存储模块进一步包括氨存储控制模块，其基于所述估算的氨存储表面覆盖度和预定的氨存储表面覆盖度阈值确定所述氨补偿值；

如果所述估算的氨存储表面覆盖度大于所述预定的氨存储表面覆盖度阈值，则所述氨补偿值为负；并且

如果所述估算的氨存储表面覆盖度小于所述预定的氨存储表面覆盖度阈值，则所述氨补偿值为正。