專利名稱：：選擇性催化還原中的反饋控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：在此揭示了一種控制，其可以優(yōu)化用于選擇性催化還原(selectivecatalystreduction(SCR))裝置(例如，在燃燒排氣流中的SCR裝置)的還原劑的性能和定量配給經(jīng)濟(jì)性。具體而言，在此揭示了一種反饋控制，該反饋控制構(gòu)造成用以產(chǎn)生還原劑配給速率的命令，該命令至少滿足系統(tǒng)N0X脫除(deN0x)目標(biāo)，同時(shí)也被限制在由最大允許氨(NH3)漏失確定的最大允許配給速率范圍內(nèi)。
背景技術(shù)：
：選擇性催化還原(selectivecatalystreduction,SCR)裝置已為業(yè)界熟知并廣泛使用，尤其是例如應(yīng)用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒排氣氣流中。為了滿足環(huán)保局(EPA)的規(guī)定，業(yè)界使用SCR裝置引入一種還原劑以降低發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)中產(chǎn)生的N0X。與SCR裝置一起，感測(cè)和反饋控制裝置一直被用于檢測(cè)N0X并根據(jù)檢測(cè)到的N0X引入一種還原劑。所引入的還原劑與N0X反應(yīng)以促使N0X還原。反饋控制模組可以極大地改善N0X還原或“N0X脫除”性能。然而，由于現(xiàn)有的反饋控制模組中使用的傳感器具有交叉敏感性，出現(xiàn)在系統(tǒng)中的NH3(例如，氨)也被傳感器當(dāng)作N0X(被稱作“氨漏失”(NH3slip))。氨漏失是因催化器能力有限而導(dǎo)致的令人討厭的排放。當(dāng)控制系統(tǒng)產(chǎn)生一定數(shù)量的氨漏失時(shí)，由于N0X傳感器對(duì)氨的雙重敏感性，該N0X傳感器將氨漏失報(bào)告成N0X。為了降低成本，這種SCR裝置通常使用電化學(xué)傳感器，并非使用昂貴得多的光傳感器(例如，傅立葉變換紅外光譜(Fouriertransforminfraredspectroscopy,FTIR)傳感器)，已經(jīng)知道傳感器的這種交叉敏感性會(huì)發(fā)生。這種不正確的感測(cè)信息會(huì)引起錯(cuò)誤的正反饋，導(dǎo)致引入系統(tǒng)的還原劑劑量過(guò)高，這可能導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定以及還原劑浪費(fèi)。因此，SCR裝置(尤其是那些使用反饋控制的SCR裝置)仍然存在改善的空間，這些改善可以是針對(duì)限制總體還原劑劑量。
發(fā)明內(nèi)容下面的技術(shù)揭露書描述了一種改進(jìn)的定量配給控制，其可以幫助優(yōu)化降低發(fā)動(dòng)機(jī)排氣物質(zhì)中的N0X，同時(shí)限制引入排氣系統(tǒng)中的還原劑，還可以滿足定量配給規(guī)定(例如，EPA定量配給規(guī)定)。基本上，該定量配給控制構(gòu)造成用以通過(guò)權(quán)重因子來(lái)產(chǎn)生最終定量配給命令，其中該權(quán)重因子被用來(lái)處理上(“限制”)和下(前饋)限定量配給命令以產(chǎn)生該最終定量配給命令。在一個(gè)實(shí)施例中，引入還原劑至排氣系統(tǒng)的裝置包括至少一個(gè)傳感器和控制器。所述傳感器構(gòu)造成用以檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的N0X，而所述控制器與所述傳感器操作性地連接。所述控制器構(gòu)造成用以接收所述傳感器檢測(cè)到的輸出。所述控制器構(gòu)造成用以處理所述傳感器的輸出并產(chǎn)生最終定量配給命令。所述最終定量配給命令具有引入還原劑至該排氣系統(tǒng)中的指令。所述最終定量配給命令是利用權(quán)重因子并根據(jù)下限定量配給命令(前饋定量配給命令)和上限定量配給命令(“限制”定量配給命令)而產(chǎn)生。所述下限定量配給命令是由排放規(guī)定或目標(biāo)所確定。所述上限定量配給命令是由最大允許NH3漏失所限制。所述權(quán)重因子構(gòu)造成用以應(yīng)用至所述下和上限定量配給命令，使得所述權(quán)重因子將所述下和上限定量配給命令處理成所述最終定量配給命令的端值。在一個(gè)實(shí)施例中，所述控制器包括反饋控制模塊，構(gòu)造成用以接收所述傳感器的輸出并產(chǎn)生所述權(quán)重因子。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述反饋控制模塊構(gòu)造成只調(diào)整所述權(quán)重因子并應(yīng)用所述權(quán)重因子至下和上限定量配給命令以對(duì)其進(jìn)行處理。在一個(gè)實(shí)施例中，所述控制器構(gòu)造成用以周期性地更新所述最終定量配給命令，其中所述傳感器構(gòu)造成用以周期性地檢測(cè)產(chǎn)生的N0X，所述控制器周期性地產(chǎn)生一個(gè)更新的最終定量配給命令。僅僅作為一個(gè)例子而言，在此描述的定量配給控制對(duì)于燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)的選擇性催化還原裝置是有益處的。例如，至少一個(gè)傳感器操作性地連接至選擇性催化還原裝置的出口。定量配給器操作性地連接至所述控制器并連接至所述選擇性催化還原裝置。所述定量配給器構(gòu)造成用以接收所述最終定量配給命令并構(gòu)造成用以根據(jù)所述最終定量配給命令將還原劑從選擇性催化還原裝置的入口引入所述排氣系統(tǒng)。引入的還原劑的劑量是根據(jù)從所述控制器接收的最終定量配給命令而定。在另一個(gè)實(shí)施例中，控制引入還原劑至排氣系統(tǒng)的方法包括計(jì)算下限定量配給命令和計(jì)算上限定量配給命令。根據(jù)檢測(cè)到的而!￡輸出來(lái)計(jì)算排放水平，該排放水平與排放目標(biāo)進(jìn)行比較，從而產(chǎn)生排放誤差?；谠撆欧耪`差，通過(guò)反饋控制器來(lái)產(chǎn)生一個(gè)權(quán)重因子。使用該下(前饋)和上(“限制”)限定量配給命令以及該權(quán)重因子一起來(lái)計(jì)算最終定量配給命令。本揭露書的其他新穎性特征以及各種優(yōu)點(diǎn)記載于下面的詳細(xì)描述中。為更好的理解這些特征和優(yōu)點(diǎn)，請(qǐng)參考附圖及描述性內(nèi)容，這些內(nèi)容例示和描述了本創(chuàng)新概念的各種實(shí)施例。附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明圖1是與作為一種示意性例子的燃燒排氣流系統(tǒng)一起使用的定量配給控制裝置的示意圖，其中該排氣流系統(tǒng)包括SCR定量配給器驅(qū)動(dòng)器/定量配給器裝置。圖2是圖1中定量配給控制裝置中的反饋控制模塊的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。圖3是圖2中反饋控制模塊的N0X傳感器值補(bǔ)償元件的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。圖4是描繪反應(yīng)中NH3與N0X之比(ANR)和N0X轉(zhuǎn)化效率之間的關(guān)系的曲線圖。圖5是確定下限定量配給命令的程序的一個(gè)實(shí)施例的示意圖，其中該下限定量配給命令用于產(chǎn)生最終定量配給命令。圖6是在確定上限定量配給命令過(guò)程中計(jì)算催化器效率的程序的一個(gè)實(shí)施例的示意圖，其中該上限定量配給命令用于產(chǎn)生最終定量配給命令。圖7是描繪反應(yīng)中NH3與N0X之比分別與deN0x效率和deNH3效率之間的關(guān)系的曲線圖。圖8A和8B是一組曲線圖，描繪了在deNH3效率計(jì)算中的分段線性化。圖9是計(jì)算上限定量配給命令的程序的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。圖10是已知的一般選擇性催化還原排氣系統(tǒng)的示意性代表圖。具體實(shí)施例方式大體上，在此描述的定量配給控制包括一個(gè)用以通過(guò)權(quán)重因子產(chǎn)生最終定量配給命令的配置，其中該權(quán)重因子應(yīng)用至上限和下限定量配給命令以產(chǎn)生該最終定量配給命令的端值。該控制可以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排放物質(zhì)中的N0X提供經(jīng)優(yōu)化的還原，而不會(huì)過(guò)量引入還原劑至排氣系統(tǒng)中，同時(shí)也仍然可以滿足所需要的還原劑需求(例如滿足EPA規(guī)定)在此提出了一種獨(dú)特的控制方案，其中該定量配給命令產(chǎn)生包括前饋(feed-forward)命令(即，下限)產(chǎn)生和限制命令(即，上限)產(chǎn)生，這兩種命令都利用上述權(quán)重因子進(jìn)行處理。例如，在前饋命令產(chǎn)生中，是產(chǎn)生滿足排放要求或目標(biāo)(即，EPA要求)的必要配給量，而在限制命令產(chǎn)生中，是提供最大允許配給速率，其受最大允許NH3漏失限制。該權(quán)重因子是為了調(diào)整最終定量配給命令使之位于在上述前饋命令產(chǎn)生和限制命令產(chǎn)生中所產(chǎn)生的配給速率值的范圍內(nèi)。如此，利用該權(quán)重因子，則可在最好的性能(限制命令產(chǎn)生)和最好的尿素配給經(jīng)濟(jì)性(前饋命令產(chǎn)生)之間取得平衡。作為一個(gè)例子，對(duì)位于SCR裝置下游的N0X傳感器獲取的N0X漏失值加以篩選，然后對(duì)一個(gè)可信的N0X漏失值加以評(píng)估，以此產(chǎn)生該權(quán)重因子。這種控制有助于避免系統(tǒng)不穩(wěn)定，因?yàn)楸桓牡氖且粋€(gè)權(quán)重因子，而不是該控制系統(tǒng)增益，而且在使用這個(gè)權(quán)重因子時(shí)，該最終定量配給命令的調(diào)整范圍是被限制在前饋命令產(chǎn)生和限制命令產(chǎn)生所產(chǎn)生的定量配給命令的范圍內(nèi)。使用這種控制設(shè)計(jì)，不僅提供了必要的定量配給命令(即，EPA標(biāo)準(zhǔn))，同時(shí)deN0x性能和配給經(jīng)濟(jì)型也能得到優(yōu)化。應(yīng)當(dāng)理解的是，在此描述的控制可被容易地調(diào)整使之可用于多個(gè)SCR構(gòu)造和發(fā)動(dòng)機(jī)。圖1-9大體上例示了用于產(chǎn)生定量配給命令的裝置的一個(gè)非限制性實(shí)施例，其中該定量配給命令用以將還原劑引入，例如，燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)中。作為一個(gè)特別的應(yīng)用，在此描述的裝置可用于引入一種還原劑來(lái)降低使用選擇性催化裝置的排氣系統(tǒng)所產(chǎn)生的N0x廢氣物。如圖所示，圖1是作為一個(gè)定量配給控制的該裝置的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。在一個(gè)實(shí)施例中，所示的定量配給控制與選擇性催化還原裝置(定量配給器驅(qū)動(dòng)器/定量配給器/SCR設(shè)備)103結(jié)合。該裝置包括傳感器S(101)，該傳感器S(101)檢測(cè)SCR裝置出口處的N0X并輸出N0X檢測(cè)結(jié)果至定量配給控制器100。該控制器處理來(lái)自傳感器S(101)的反饋值并計(jì)算一個(gè)權(quán)重因子(反饋定量配給命令計(jì)算(FeedbackDosingCmd.Calc.))，其中定量配給命令產(chǎn)生模組104(定量配給命令產(chǎn)生(DosingCmd.Generation))使用該權(quán)重因子產(chǎn)生該最終定量配給命令。在一個(gè)實(shí)施例中，傳感器S(101)及權(quán)重因子產(chǎn)生配置于反饋控制模塊102(反饋定量配給命令計(jì)算)中，其中該選擇性催化裝置輸出的NOjK平輸出值用于產(chǎn)生用以調(diào)整最終定量配給命令的權(quán)重因子。定量配給命令產(chǎn)生模塊104(定量配給命令產(chǎn)生)使用該權(quán)重因子來(lái)處理模塊105(“限制”定量配給命令計(jì)算(“Limit”D0SingCmd.Calc.))產(chǎn)生6的上限定量配給命令以及模塊107(前饋命令計(jì)算(FeedForwardCmd.Calc.))提供的下限定量配給命令。在一個(gè)實(shí)施例中，該上限定量配給命令是使用包括最大允許NH3漏失(最大允許氨漏失(Max.AllowedNH3Slip))和選擇性催化還原裝置處的N0X濃度(SCR入口處N0X濃度)在內(nèi)的輸入值而產(chǎn)生的。在一個(gè)實(shí)施例中，該下限定量配給命令是使用包括選擇性催化還原裝置出口處的最大允許N0X濃度(SCR出口處最大允許N0X濃度(Max.AllowedN0XCon.AtSCROutlet))和該選擇性催化還原裝置入口處的N0X濃度(SCR入口處度)在內(nèi)的輸入值而產(chǎn)生的。進(jìn)一步如圖1所示，該定量配給控制也可以使用額外輸入來(lái)產(chǎn)生最終定量配給命令。例如，這些輸入可包括(但不限于)催化器化效率(deN0x效率)計(jì)算(模塊106，效率計(jì)算(Eff.Calculation))，其中該效率計(jì)算可以作為用于產(chǎn)生每一該上限和下限定量配給命令的輸入。在一個(gè)實(shí)施例中，該deN0x效率計(jì)算依賴于各種參數(shù)。這些參數(shù)例如包括(1)選擇性催化還原裝置的溫度(催化器T)；(2)排氣流速率/空間速度(排氣流速(Exh.Flow))；(3)而2與NO在SCR入口處的成分比(splitratio)(SCR入口處N02/N0成分)。另外，在效率計(jì)算中也可以包括(4)NH3濃度或定量配給水平以及(5)選擇性催化還原(SCR)裝置入口處的總體N0X水平或N0X濃度等參數(shù)。催化器溫度對(duì)SCR反應(yīng)類型和反應(yīng)速率兩者都有影響，而排氣流通過(guò)改變排放氣體在催化器中駐留時(shí)間來(lái)改變SCR反應(yīng)速率。在給定的催化器溫度和排氣流速下，尤其是在低溫下，當(dāng)N02/N0比例為11時(shí)，SCR裝置處于最高效率(快速-SCR(fast-SCR))。當(dāng)NO成分占主要部分時(shí)，SCR裝置通常工作在其標(biāo)準(zhǔn)效率下(標(biāo)準(zhǔn)-SCR(stard-SCR))。然而，如果N02比N0多，則SCR裝置可能變得效率降低。已經(jīng)知道這些因素會(huì)影響N0X和NH3脫除效率計(jì)算。通過(guò)使用權(quán)重因子，最終定量配給命令的計(jì)算是基于該上限和下限定量配給命令(詳述如下)。該最終定量配給命令然后作為一個(gè)指令發(fā)送給SCR裝置，以使定量配給器和定量配給器驅(qū)動(dòng)器可引入還原劑至該排氣系統(tǒng)中。在一個(gè)實(shí)施例中，待引入的還原劑為尿素。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，如何希望或必要，也可以使用其它已知的還原劑。作為額外輸入的另一個(gè)例子(圖1)，該控制可包括NH3存儲(chǔ)補(bǔ)償(NH3存儲(chǔ))模塊108的一個(gè)值。該NH3存儲(chǔ)補(bǔ)償值可包括例如SCR裝置的溫度(催化器T)、排氣流(Exh.Flow)和SCR裝置入口處的N02/N0比例或N0X成分等輸入。圖2是圖1描繪的定量配給控制中的反饋控制模塊102的一個(gè)實(shí)施例的示意圖?；旧?，該反饋控制模塊不直接控制該最終定量配給模塊。而是，該反饋控制模塊修改該權(quán)重因子使得該權(quán)重因子可被用于處理該上限和下限定量配給命令以產(chǎn)生該最終定量配給命令。該反饋控制模塊包括單元201，其對(duì)N0X傳感器值提供補(bǔ)償(N0X傳感器值補(bǔ)償)。在一個(gè)實(shí)施例中，該補(bǔ)償是為了解決交叉敏感性和壓力的影響。作為一個(gè)例子，下列方程式(方程式1)代表了對(duì)NH3和NO2濃度的交叉敏感性NOxpAct=NOxpSen一k膨NH,+kN02N02其中，代表在壓力P時(shí)的實(shí)際N0X百萬(wàn)分比(ppm)濃度值；代表在壓力P時(shí)的N0X感測(cè)ppm值；kra3代表NH3補(bǔ)償系數(shù)；NH3代表NH3的ppm值；kN02代表N02補(bǔ)償系數(shù)；以及N02代表N02的ppm值。在某些實(shí)施例中，作為舉例而言，kNH3=0.9，kN02=0.9。在執(zhí)行N0X傳感器值補(bǔ)償時(shí)，該反饋控制模塊也可以構(gòu)造成用以提供壓力補(bǔ)償。交叉敏感性補(bǔ)償系數(shù)值和壓力補(bǔ)償公式是由該N0X傳感器的特性決定的。圖3描繪了對(duì)尾管N0X傳感器(即，SCR裝置出口)的感測(cè)值進(jìn)行修正的示意性構(gòu)造。該感測(cè)值修正包括交叉敏感性補(bǔ)償(單元303)以及壓力補(bǔ)償(單元304)，其中交叉敏感性補(bǔ)償?shù)挠?jì)算是分別基于單元301和單元302中估算的NH3漏失量和N02漏失量，壓力補(bǔ)償是使用環(huán)境壓力(P)信息進(jìn)行的。NH3漏失量是使用尿素定量配給命令(NH3Cmd.)和NH3脫除效率(deNH3EfT.)來(lái)進(jìn)行估算的，其是在該上“限”定量配給命令產(chǎn)生中進(jìn)行計(jì)算的。為了估算N02漏失量，使用下列假設(shè)對(duì)SCR反應(yīng)進(jìn)行簡(jiǎn)化假設(shè)1，只考慮兩種反應(yīng)快速-SCR反應(yīng)和標(biāo)準(zhǔn)-SCR反應(yīng)；假設(shè)2，至SCR的排氣N0X中只存在NO和N02；假設(shè)3，快速-SCR反應(yīng)在這兩種SCR反應(yīng)中具有絕對(duì)優(yōu)先權(quán)(即，只有當(dāng)沒(méi)有快速-SCR反應(yīng)時(shí)才發(fā)生標(biāo)準(zhǔn)-SCR反應(yīng))。基于這些假設(shè)，N02漏失量使用下列方程式計(jì)算當(dāng)CNH3effdeNH3(min(CN。，CN02)efffast_SCE3，CSH=min(C如，CN02)-CNH3effdeNH3/J3；在上述方程式中，CNQ2是SCR入口處的N02濃度；CNQ是SCR入口處NO濃度；CNH3是SCR入口處NH3濃度(定量配給命令)；CTO2slip是尾管N02漏失量；efTfast—seK是快速SCR反應(yīng)的N0X轉(zhuǎn)化效率；effdeNH3是NH3轉(zhuǎn)化效率；effdeNQ2是N02轉(zhuǎn)化效率j是NH3與N0X反應(yīng)比。再參考圖2，對(duì)N0X傳感器值進(jìn)行補(bǔ)償后，該反饋控制模塊構(gòu)造成用以在單元202對(duì)N0x感測(cè)值進(jìn)行篩選(N0X感測(cè)值篩選)。在一些實(shí)施例中，某些N0X感測(cè)值被用于反饋控制模塊。例如，處于穩(wěn)定狀態(tài)的N0X感測(cè)值可能被用于反饋控制模塊，在可信任的范圍內(nèi)的N0X感測(cè)值可能被用于反饋控制模塊，經(jīng)過(guò)有效補(bǔ)償?shù)腘0X感測(cè)值可能被用于反饋控制模塊，以及平均N0X感測(cè)值可能被用于反饋控制模塊。N0X感測(cè)值的準(zhǔn)確篩選依賴于各種條件。這些可能影響N0X感測(cè)值篩選準(zhǔn)確性的條件例如包括N0X值變化率以及SCR床溫度。當(dāng)例如由于在估算NH3漏失量和N02漏失量過(guò)程中的誤差和不確定因素而造成SCR床溫度過(guò)低或過(guò)高時(shí)，N0X值補(bǔ)償可能不準(zhǔn)確，從而影響N0X感測(cè)值準(zhǔn)確性。而且，在SCR入口溫度和SCR出口溫度相差比較大(即，排氣溫度和床溫度相差較大)的情況下，在估算催化器性能時(shí)可能產(chǎn)生不確定因素，而這可能影響NOx感測(cè)值的準(zhǔn)確性。當(dāng)CNH3ef:C=2=C當(dāng)CNH3ef:CSH92-^NOefffast_SCM—eJfdcNQ2)，其中，(^麗36亡f"de麗3/3~CN0efffastsCr)/(CN02_QeffrtRN02=8可能影響N0X感測(cè)值準(zhǔn)確性的其他條件包括排氣流速。在排氣流速過(guò)低的情況下，尿素分布可能不均勻，因此影響N0X感測(cè)準(zhǔn)確性。在排氣流速過(guò)高的情況下，由于在排氣流傳感器中更高的不確定性，NHJI失量和N02漏失量的估算可能會(huì)受到影響，從而進(jìn)一步降低N0X感測(cè)準(zhǔn)確性?？赡軐?duì)N0X感測(cè)值準(zhǔn)確性有影響的其他條件還包括N0X濃度(N0X感測(cè)值只可能在一定度范圍內(nèi)才是準(zhǔn)確的)。同樣，N0X值的準(zhǔn)確感測(cè)也可能依來(lái)于其他操作條件，例如環(huán)境壓力以及NH3漏失和N02漏失的出現(xiàn)。執(zhí)行了N0X感測(cè)值的篩選之后，該反饋控制模塊構(gòu)造成用以評(píng)估N0X水平。在一些實(shí)施例中，N0X水平的評(píng)估包括尾管處N0X水平的評(píng)估(單元203，尾管N0X水平評(píng)估)。SCR裝置控制的一個(gè)目的是將尾管的N0X水平限制在一個(gè)范圍內(nèi)，同時(shí)考慮定量配給經(jīng)濟(jì)性、性能以及對(duì)傳感器不確定因素的敏感性。該反饋控制模塊構(gòu)造成用以在可標(biāo)定的時(shí)間區(qū)間內(nèi)通過(guò)計(jì)算尾管處的平均N0X水平來(lái)評(píng)估N0X水平。作為一個(gè)例子，尾管N0X水平限制可包括一個(gè)范圍，例如從1.6g/kwh至1.9g/kwh(例如，對(duì)于Euro5排放標(biāo)準(zhǔn)而言)。應(yīng)當(dāng)理解的是，該反饋控制模塊以標(biāo)定速率周期性地更新N0X水平值。執(zhí)行了NOjK平評(píng)估之后，該反饋控制模塊構(gòu)造成用以在單元204中執(zhí)行誤差產(chǎn)生步驟(誤差產(chǎn)生)。在執(zhí)行誤差產(chǎn)生時(shí)，該反饋控制模塊可以將尾管的一個(gè)目標(biāo)N0X范圍設(shè)定為該控制系統(tǒng)的一個(gè)命令。在一個(gè)實(shí)施例中，該目標(biāo)而,范圍包括上端值(尾管N0X_Limit_Hi)以及下端值(尾管N0x_Limit_Lo)。在一個(gè)實(shí)施例中，該反饋控制模塊將上述公式中的N0X水平或N0X排放量與該目標(biāo)N0x范圍值進(jìn)行比較以產(chǎn)生誤差。如果N0X排放量高于該上端值(即，尾管NOx_Limit_Hi)，則產(chǎn)生的誤差為尾管NOx_Limit_Hi-NOx_emission。否則，如果N0X排放量低于N0x_Limit_Lo，則該誤差為零(8口，目標(biāo)值在范圍內(nèi))。在一個(gè)實(shí)施例中，該反饋控制模塊在控制器單元(FDBK控制器(P))205中包括一個(gè)比例積分微分(proportionalintegralderivative,PID)控制器。應(yīng)當(dāng)理解的是，該反饋控制模塊并不限定于比例積分微分控制器，而是可以為任何用于工業(yè)控制系統(tǒng)中的適合的反饋控制環(huán)路機(jī)構(gòu)?；旧?，該反饋控制模塊構(gòu)造成用以通過(guò)計(jì)算并輸出可相應(yīng)調(diào)整處理過(guò)程的修正行為來(lái)修正測(cè)量到的處理參數(shù)與期望設(shè)定點(diǎn)之間的誤差。PID控制器用于根據(jù)這些誤差值計(jì)算控制信號(hào)，即該權(quán)重因子值。該P(yáng)ID控制器將誤差值轉(zhuǎn)化為控制值(權(quán)重因子值)。僅僅作為一個(gè)范例而言，如果期望0.2(無(wú)單位)的權(quán)重因子變化，當(dāng)出現(xiàn)的誤差為0.5g/kwh時(shí)，將需要0.4的增益來(lái)執(zhí)行上述計(jì)算。在其他范例中，如果期望累積這些誤差以進(jìn)行調(diào)整，則可以使用積分器。該控制器單元205產(chǎn)生的結(jié)果值然后在單元206(權(quán)重因子產(chǎn)生)被進(jìn)一步處理。在單元206中，該系統(tǒng)判斷反饋控制中產(chǎn)生的該值能否用作權(quán)重因子。例如在傳感器錯(cuò)誤或長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有更新的情況下，此時(shí)反饋值是不可信的，該系統(tǒng)使用靠其他方式(例如使用查詢表(lookuptable))產(chǎn)生的值，而不是用該反饋控制器產(chǎn)生的值。該權(quán)重因子是使用上面介紹的反饋控制模塊來(lái)產(chǎn)生，該定量配給控制將該權(quán)重因子應(yīng)用至該下(前饋)和上(“限制”)限定量配給命令以產(chǎn)生該最終定量配給命令。如上所述，定量配給控制構(gòu)造成用以通過(guò)該反饋控制模塊來(lái)定期更新該最終定量配給命令。在另一個(gè)實(shí)施例中，該定量配給控制可構(gòu)造成必要時(shí)(例如當(dāng)傳感器失效時(shí)或9該最終定量配給命令在一段時(shí)間內(nèi)未被該反饋控制模塊更新時(shí))包括至少一個(gè)查詢表，作為產(chǎn)生該權(quán)重因子的輸入。一些范例性的查詢表可包括，但不限于，發(fā)動(dòng)機(jī)速度輸入以及總加油量輸入。作為其諸多優(yōu)點(diǎn)之一，該反饋控制模塊是一個(gè)“安全”控制，這是因?yàn)樵撟罱K定量配給命令只能被調(diào)整在排放規(guī)定所允許的范圍內(nèi)。反饋控制可用于適當(dāng)?shù)卣{(diào)整該最終定量配給命令，以克服SCR入口算中的不確定因素以及由于環(huán)境變化和催化器老化所導(dǎo)致的系統(tǒng)參數(shù)變化。不同于現(xiàn)有的反饋控制設(shè)計(jì)，在此揭示的反饋控制不是通過(guò)直接使用感測(cè)到的N0X來(lái)控制還原劑定量配給，而是，感測(cè)到的N0X經(jīng)過(guò)處理之后以估算排放水平。這些被處理的值用于產(chǎn)生權(quán)重因子，之后這些權(quán)重因子可被更新或修改以定期調(diào)整該最終定量配給命令。就是說(shuō)，該定量配給控制的反饋控制模塊可根據(jù)需要間接地修改定量配給，其中用于產(chǎn)生該命令的輸入使用從該排氣輸出中獲得的信息。現(xiàn)在介紹下和上限定量配給命令的產(chǎn)生，圖4-9描繪了該定量配給控制可以使用的、用以產(chǎn)生該下(前饋)和上(“限制”)限定量配給命令的示范性配置。在一個(gè)實(shí)施例中，該下限定量配給的計(jì)算是基于例如針對(duì)排氣系統(tǒng)的已知排放規(guī)定或目標(biāo)，而上限定量配給命令的計(jì)算是基于最大允許氨漏失。圖4描繪了反應(yīng)中NH3和N0X之比與N0X轉(zhuǎn)化效率的關(guān)系。圖5是產(chǎn)生該下限定量配給命令的程序的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。在一個(gè)實(shí)施例中，該定量配給控制計(jì)算該下限定量配給命令，該命令被稱為必要定量配給命令或前饋定量配給命令(圖5中的FF定量配給命令)?；旧希撉梆伓颗浣o命令是作為該系統(tǒng)能夠滿足還原劑劑量最低需求(即，EPA規(guī)定)的參考值。例如，該前饋定量配給命令是基于溫度、排氣流、業(yè)界已知的其他發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件(例如發(fā)動(dòng)機(jī)速度)。圖4是描繪了反應(yīng)中NH3和N0X之比與N0X轉(zhuǎn)化效率的關(guān)系圖。在計(jì)算前饋定量配給命令的一個(gè)實(shí)施例中，該定量配給控制構(gòu)造成考慮下列公式(公式2)n=(Q^/CnJa/旦其中日代表反應(yīng)中NH3和N0X之比(3隨N02/N0之比變化而變化)；CNOx代表SCR裝置入口處N0X濃度；Cra3代表SCR裝置入口處NH3濃度(該下限定量配給命令的計(jì)算是使用Cra3)；a代表ANR(ANR:AmmoniatoN0XRatio，氨與N0X之比)等于3時(shí)的吣^兌除(deN0x)效率；以及n代表代表deN0x效率。當(dāng)NH3/N0X彡0，該定量配給控制也可以考慮下列公式3。(公式3)CNOxj7=CNOx-C^其中CNOxn代表在催化器中反應(yīng)的N0X；CNOx代表SCR裝置入口處N0X；以及CslipNOx代表SCR裝置出口處N0X漏失(排放)。然而，在NH3/N0X>0的情況下，則催化器能力不足，而該前饋命令等于限制命令，下面將參考圖5對(duì)此進(jìn)一步描述。根據(jù)公式⑵和(3)，NH3濃度CNH3為(公式4)CNH3=^(CNOx-C^)/a再參考圖5，其例示了定量配給控制產(chǎn)生該下(前饋)限定量配給命令的程序。先判斷是否(N0x_in-N0x_target)/N0x_in>Max_deNOxeff(a)。其中，“N0x_in”是SCR入口處的N0x流速，而“N0x_target”是排放規(guī)定所確定的目標(biāo)流速)。如果是(Y)，則催化器能力不足(NH3/N0x>0)，且該前饋命令等于限制命令。如果否(N)，則公式(4)用于計(jì)算該下限或前饋定量配給命令。圖6描繪了這種催化器效率計(jì)算的程序的一個(gè)范例，該催化器效率計(jì)算用于計(jì)算該上限定量配給命令。在圖6中，Ta定義為定量配給的溫度下限(T_min)。該下限Ta是空間速率(Sv)以及而2與而之比的函數(shù)，即Ta=fa(Sv，N02/N0)，其中該空間速率的計(jì)算是基于排氣流速和催化器體積(Sv=ExhaustVolumetricFlowRate/CatalystVolume,Sv=排氣體積流速/催化器體積)。ANR為0且溫度為Ta時(shí)的NOx轉(zhuǎn)化效率為Ea，且Ea也是空間速率以及而1與而之比的函數(shù)，即￡￡1=仏(5~而2/而)。圖6中的起燃溫度(lightofftemperature)為Tb,而Tb是空間速率和N02與N0之比的函數(shù)，即Tb=fb(Sv,N02/N0)。ANR為3且溫度為Tb時(shí)的N0X轉(zhuǎn)化效率為Eb，類似于Ea，Eb=gb(Sv,N02/N0)。然后判斷是否T彡Ta，其中T是催化器溫度。如果否(N)，則停止催化器效率計(jì)算。如果是(Y)，則判斷是否T彡Tb，如果否(N)，則使用線性方程式Eff.=(T-Ta)(Eb-Ea)/(Tb-Ta)來(lái)執(zhí)行該效率計(jì)算。當(dāng)催化器溫度太高時(shí)，由于NH3被氧化成N0x，N0x轉(zhuǎn)化效率將降低。T1定義為deN0x效率開始降低時(shí)的溫度，T2代表定量配給的高溫上限，與Ta和Tb—樣，Tl=f^Sv,N02/N0)，T2=f2(Sv，N02/N0)。ANR為3且溫度為Tl時(shí)的deN0x效率為El，且El=gl(Sv，N02/NO)。ANR為3且溫度為T2時(shí)的deN0x效率為E2，且E2=&(Sv,N02/N0)。如圖6進(jìn)一步所示，如果溫度T位于Tl和Tb之間，則使用方程式Eff.=l-exp(-K*TL5/Sv)來(lái)執(zhí)行該效率計(jì)算，其中K是由Sv和N0x/N0所確定的一個(gè)系數(shù)，即K=hk(Sv,N02/N0)。對(duì)于催化器溫度高于T1但低于T2的情形，則使用線性方程式Eff.=(T-Tl)(E2-E1)/(T2-T1)來(lái)執(zhí)行該效率計(jì)算。如果催化器溫度高于T2，則禁止定量配給。應(yīng)當(dāng)理解的是，該效率計(jì)算結(jié)果可以是計(jì)算該下(前饋)和上(“限制”)限定量配給命令任一或兩者的輸入。此處未圖示該效率計(jì)算結(jié)果作為計(jì)算該前饋定量供給命令的實(shí)施方式，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)能夠?qū)⑿视?jì)算結(jié)果作為一個(gè)輸入以使用現(xiàn)有方法計(jì)算該前饋定量配給命令。在ANR為0時(shí)的該deN0x效率基礎(chǔ)之上，deN0x效率和deNH3效率兩者都能夠獲得。圖4描繪了ANR與deN0x效率之間的關(guān)系，而圖7描繪了反應(yīng)中NH3和N0X之比與deN0x效率(I)和deNH3效率(II)兩者之間的關(guān)系。作為一個(gè)范例性計(jì)算，下面的方程式5可以用于確定deNH3效率。(方程式5)deNH3_效率=deN0x_效率(n)*3/ANR現(xiàn)在具體介紹該上(“限制”)限定量配給命令，該定量配給控制設(shè)計(jì)計(jì)算該上限定量配給命令，該上限定量配給命令也稱為“限制”定量配給命令?；旧?，該“限制”定量配給命令是作為允許向該系統(tǒng)中加入的最大還原劑劑量的參考值。如計(jì)算deN0x和deNH3效率的方程式中所示，該計(jì)算需要ANR值。然而，在“限制”定量配給命令產(chǎn)生中，ANR(定量配給水平)中的NH3濃度是一個(gè)使用deN0x或deNH3效率來(lái)確定的項(xiàng)目。因此，該計(jì)算過(guò)程中存在一個(gè)“環(huán)”，從而形成一個(gè)需要被解開才能獲得該“限制”定量配給命令的方程式。為了避免在SCR控制中解非線性方程，可以使用分段線性化(piece-wiselinearization)方法。圖8A和圖8B是一組顯示在deNH3效率計(jì)算中分別使用ANR和NAR的分段線性化的曲線圖。在圖8A中，3、3以及32是折點(diǎn)(breakpoint)；ea、eal和ea2分別是在3、3以及32處的deNH3效率。在圖8B中，NAR為N0X與氨之比，即NAR=1/ANR；Y、Y丄禾口Y2是與3、3丄以及32對(duì)應(yīng)的折點(diǎn)(Y=1/^,Yl=Y2=1/02)。使用NAR進(jìn)行線性化避免了在計(jì)算“限制”定量配給命令時(shí)解二次方程，且能夠提供更準(zhǔn)確的催化器效率計(jì)算。如圖9所示，該定量配給控制設(shè)計(jì)可以使用下列方程式來(lái)產(chǎn)生該“限制”定量配給命令以及結(jié)合作為確定催化器效率的基礎(chǔ)的deNH3效率。例如，當(dāng)NAR彡Y(即ANR彡3)時(shí)，該deN0x效率近似恒定為a。該“限制”定量配給命令可使用方程式6來(lái)計(jì)算。CNH3=C^3+aj3CNH3,其中Cslip3是SCR出口處NH3漏失。當(dāng)NAR>y,更具體而言，當(dāng)Y<NAR彡Y:時(shí)，該deNH3效率是下列方程式7中的9(方程式7)0=(NAR)其中在方程式7中，該系數(shù)&和參數(shù)h分別使用方程式8和方程式9來(lái)計(jì)算(方程式8)=(ea-eal)/(y-y^(方程式9)bi=eal-klYl；當(dāng)Y<NAR彡Y2時(shí)，該deNH3效率是下列方程式10中的0(方程式10)0=k2(NAR)+b2其中，在方程式10中，該系數(shù)k2和參數(shù)b2使用方程式11和方程式12來(lái)計(jì)算(方程式11)k2=(eal-ea2)/(yry2)(方程式12)b2=ea2-k2y2；當(dāng)NAR>Y2時(shí)，該deNH3效率為下列方程式13中的0(方程式13)0=ea2。該限制定量配給命令可以使用下列方程式14來(lái)計(jì)算[oi20](方程式i4)cNH3=+ecNm在以上介紹中，Kl、K2、bl和b2是使用方程式7-12計(jì)算得到的結(jié)果。例如，K1和K2在函數(shù)上是deNH3效率的線性擬合方程式中的斜率，bl和b2在函數(shù)上是偏移值，即deNH3效率=k*(N0x/NH3)+b。進(jìn)一步參考圖9，其為計(jì)算該“限制”定量配給命令的程序的一個(gè)范例的示意圖。正如已經(jīng)討論過(guò)的，該定量配給控制通過(guò)一系列計(jì)算和值判斷來(lái)產(chǎn)生該“限制”定量配給命令(見圖1)。在一個(gè)實(shí)施例中，先計(jì)算ea、eal以及ea2。然后計(jì)算定量配給命令Cn、Ci2、Ci3和Ci4，其中Cn是根據(jù)方程式6計(jì)算得到的NH3定量配給水平Cra3；Ci2是根據(jù)方程式7、8、9和14計(jì)算得到的NH3定量配給水平Cra3；Ci3是根據(jù)方程式10、11、12和14計(jì)算得到的NH3定量配給水平Cra3，Ci4是根據(jù)方程式13和14計(jì)算得到的NH3定量配給水平CNH3。計(jì)算這些定量配給命令之后，執(zhí)行下列判斷步驟以從Cn、Ci2、Ci3和Ci4中選擇一個(gè)有效值。判斷是否CTOx/Cn(NAR)小于或等于伽瑪⑴。如果是(Y)，則Cn是有效的，Cn值用于產(chǎn)生該“限制”定量配給命令C”如果否(N)，則判斷CNta/Ci2是否高于伽瑪(Y)但低于或等于伽瑪1(h)。如果在這個(gè)判斷中判斷結(jié)果為是(Y)，則Ci2值用于計(jì)算該上“限”定量配給命令C”如果在這個(gè)判斷中判斷結(jié)果為否(N)，則判斷CNte/Cw是否高于伽瑪1(Y》但低于或等于伽瑪2(Y2)。如果在這個(gè)判斷中判斷結(jié)果為是(Y)，則值被選中。如果否(N)，則判斷CNta/Ci4是否高于伽瑪2(Y2)。如果在這個(gè)判斷中判斷結(jié)果為是⑴，則Ci4值被選中。如果結(jié)果為否(N)，則“限制”定量配給命令產(chǎn)生的結(jié)果值(；是(^、(；2、(^和Ci4中最小的一個(gè)。如上所述，該上限定量配給命令是使用至少一個(gè)ANR區(qū)間的線性方程來(lái)產(chǎn)生的。而且，在進(jìn)行這些線性計(jì)算時(shí)，使用一種結(jié)果檢查過(guò)程(其檢查這些線性計(jì)算的假設(shè)前提是否有效)來(lái)選擇有效的線性計(jì)算結(jié)果作為該上限定量配給命令。應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)NAR>y或ANR彡3(正常定量配給范圍)時(shí)，deNH3效率對(duì)ANR或NAR變化并不敏感(圖7和圖8)。因此，該“限制”定量配給命令對(duì)SCR入口處N0X感測(cè)值中的不確定因素不敏感。這樣，可在定量配給經(jīng)濟(jì)性(“限制”定量配給命令高于“前饋”定量配給命令)與免受SCR入口處N0X估算中的不確定因素干擾的系統(tǒng)穩(wěn)健性(“限制”控制對(duì)SCR入口處算中的不確定因素的敏感性降低了)之間取得平衡。再來(lái)討論該權(quán)重因子，已經(jīng)產(chǎn)生了該下和上限定量配給命令之后，該權(quán)重因子被應(yīng)用至該下(前饋)限定量配給命令和上(“限制”)限定量配給命令以產(chǎn)生該最終定量配給命令。在一個(gè)實(shí)施例中，該權(quán)重因子可按照下列公式，以該上限定量配給命令(limitcmd)與該權(quán)重因子相乘的形式應(yīng)用至該上限定量配給命令limitcmd*factor。對(duì)于該下限定量配給命令，該權(quán)重因子可按照下列公式，以該下限定量配給命令(feed-forwardcmd)與1和該權(quán)重因子的差(1-factor)相乘的形式應(yīng)用至該下限定量配給命令feed-forwardcmd氺(l_factor)。該最終定量配給命令是這兩個(gè)值的和最終定量配給命令=feed-forwardcmd*(1-factor)+limitcmd*factor。由于該前饋定量配給命令總是等于或低于該“限制”命令，因此上述公式將該最終定量配給命令調(diào)整至由該下(前饋)和上(“限制”)限命令確定的范圍內(nèi)。因此，發(fā)送給該定量配給器的該最終定量配給命令(或?qū)嶋H定量配給指令)是一個(gè)在該下和上限范圍內(nèi)的具體配給速率值，且從存儲(chǔ)于該控制器內(nèi)的該下和上限命令確定的范圍中得到。參考圖10，其描繪了現(xiàn)有的一般選擇性催化還原裝置的示意圖，但其整合了根據(jù)上述介紹的創(chuàng)新概念的定量配給控制。在這種裝置的一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)(本圖中未示)13產(chǎn)生的排氣流經(jīng)N0X催化器30以降低N0X排放。N0X傳感器20(或N0X估算，a.k.a虛擬傳感器)設(shè)置在SCR催化器30上游用以檢測(cè)SCR入口處N0X水平(N0x_in)。溫度傳感器25用于測(cè)量SCR入口處排氣溫度(T_in)。在SCR催化器30下游安裝有N0X傳感器45用以感測(cè)在該反饋控制中使用的尾氣N0X漏失。另一個(gè)位于SCR催化器30下游的溫度傳感器40與該SCR入口溫度傳感器25—起使用以更好地估算SCR催化器溫度。所有傳感器(溫度傳感器25和40，N0X傳感器20和45)連接至發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECM)，而該定量配給控制器在該ECM內(nèi)運(yùn)行。根據(jù)該感測(cè)信息，該ECM產(chǎn)生一個(gè)最終定量配給命令并發(fā)送該指令至噴射系統(tǒng)15，而該噴射系統(tǒng)15從尿素罐10噴射還原劑(即，尿素)至該SCR催化器30。如上所述，該定量配給控制是用于引入還原劑以還原N0X排氣物質(zhì)，例如使用選擇性催化還原裝置的排氣系統(tǒng)產(chǎn)生的排氣物質(zhì)。在該定量配給控制的一個(gè)實(shí)施例中，NOJ.感器(例如N0X傳感器45)設(shè)置在SCR裝置的下游。這個(gè)傳感器操作性地連接至控制器。應(yīng)當(dāng)理解的是，該控制器可運(yùn)行于一個(gè)構(gòu)造成用以執(zhí)行所描述的控制功能的中央處理單元(例如ECM35)內(nèi)，并可構(gòu)造成手動(dòng)或自動(dòng)啟動(dòng)，這種設(shè)計(jì)是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以完成的。如上所述，該控制器接收這些傳感器的輸出，并相應(yīng)地產(chǎn)生一個(gè)用于處理該下(前饋)限和上(“限制”)限定量配給命令的權(quán)重因子。作為一個(gè)例子，該SCR出口N0X傳感器和權(quán)重因子產(chǎn)生配置在該定量配給控制的反饋控制模塊內(nèi)，其中該選擇性催化裝置的N0X水平輸出用于產(chǎn)生該權(quán)重因子，以調(diào)整該最終定量配給命令。該最終定量配給命令然后作為一個(gè)指令發(fā)送至該SCR裝置，其中該控制器傳送該指令至噴射系統(tǒng)(例如定量配給器和定量配給器驅(qū)動(dòng)器)，使得該定量配給器和定量配給器驅(qū)動(dòng)器可引入還原劑至該排氣系統(tǒng)中。在一個(gè)實(shí)施例中，待引入的還原劑是尿素。但應(yīng)當(dāng)理解的是，如果希望或必要，也可以使用其他還原劑。還應(yīng)當(dāng)理解的是，所描述的定量配給控制可被容易地調(diào)整使之可用于多個(gè)SCR構(gòu)造和發(fā)動(dòng)機(jī)。如上所述，NH3漏失是令人討厭的排氣。這是因?yàn)?，作為SCR反應(yīng)的副產(chǎn)物，過(guò)多的NHJI失會(huì)形成不好的味道(例如，在高于25ppm的濃度)。而且，配給過(guò)量的還原劑會(huì)造成配給效率低，而且由于NOx傳感器的交叉敏感性，這還可能造成錯(cuò)誤的正反饋。因此，最大配給命令可能變得飽和(太多還原劑被釋放)。然而，在此描述的定量配給控制配置成使得該最終定量配給命令的上限定量配給命令取決于最大允許NH3漏失(S卩，限制命令)，從而避免這種不想要的后果。例如，該NH3漏失可維持在大約25ppm或更低濃度。作為其諸多優(yōu)點(diǎn)之一，該反饋控制模塊是一個(gè)“安全”控制，這是因?yàn)樵撟罱K定量配給命令只能被調(diào)整在排放規(guī)定所允許的范圍內(nèi)并進(jìn)一步被該權(quán)重因子所限制。反饋控制可用于適當(dāng)?shù)卣{(diào)整該最終定量配給命令，以克服SCR入口N0X估算中的不確定因素以及由于環(huán)境變化和催化器老化所導(dǎo)致的系統(tǒng)參數(shù)變化。不同于現(xiàn)有的反饋控制設(shè)計(jì)，在此揭示的反饋控制不是通過(guò)直接使用感測(cè)到的N0X來(lái)控制還原劑定量配給，而是，感測(cè)到的N0X經(jīng)過(guò)處理以估算排放水平。這些被處理的值用于產(chǎn)生權(quán)重因子，之后該權(quán)重因子可被更新或修改以定期調(diào)整該最終定量配給命令。就是說(shuō)，該定量配給控制的反饋控制模塊可根據(jù)需要間接地修改定量配給，其中用于產(chǎn)生該命令的輸入使用從該排氣輸出中獲得的信息。在此揭示的反饋控制，如圖所示，例如在計(jì)算該上端(“限制”)定量配給命令時(shí)，進(jìn)一步使用一種線性方法，無(wú)須進(jìn)行解方程的迭代過(guò)程(iterativ印rocess)。在此揭示的創(chuàng)新概念在不偏離本發(fā)明精神和新穎特性的情況下可以實(shí)施成其它形式。本申請(qǐng)中揭示的實(shí)施例應(yīng)被視為例示性而不是限制性的。本發(fā)明的范圍是由所附的權(quán)利要求，而不是根據(jù)前面的說(shuō)明進(jìn)行確定。在權(quán)利要求的字面意義及等同物范圍內(nèi)的任何改變都被該權(quán)利要求所涵蓋。權(quán)利要求一種用于產(chǎn)生定量配給命令的裝置，產(chǎn)生所述定量配給命令是用以引入還原劑至排氣系統(tǒng)中，所述裝置包括至少一個(gè)傳感器，構(gòu)造成用以檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的NOx；控制器，與所述傳感器操作性地連接，所述控制器構(gòu)造成用以接收所述傳感器檢測(cè)到的NOx的輸出，所述控制器構(gòu)造成用以處理所述傳感器的輸出并產(chǎn)生最終定量配給命令，所述最終定量配給命令具有引入還原劑至該排氣系統(tǒng)中的指令，所述最終定量配給命令包括下限定量配給命令、上限定量配給命令以及權(quán)重因子，所述權(quán)重因子構(gòu)造成用以在一個(gè)計(jì)算中應(yīng)用至所述下和上限定量配給命令以提供所述最終定量配給命令，使得所述最終定量配給命令是一個(gè)位于所述下和上限定量配給命令的端值范圍內(nèi)的值。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述傳感器操作性地連接至所述排氣系統(tǒng)的出3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述控制器包括反饋控制模塊，所述反饋控制模塊構(gòu)造成用以接收來(lái)自所述傳感器的所述輸出并產(chǎn)生所述權(quán)重因子。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述反饋控制模塊構(gòu)造成只調(diào)整所述權(quán)重因子及應(yīng)用所述權(quán)重因子至所述下和上限定量配給命令。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述反饋控制模塊是一種比例積分微分控制器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述控制器構(gòu)造成用以周期性地更新所述最終定量配給命令。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述控制器進(jìn)一步包括至少一個(gè)查詢表，當(dāng)所述傳感器失效或所述最終定量配給命令一段時(shí)間未更新時(shí)，所述查詢表作為用以產(chǎn)生所述權(quán)重因子的輸入。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述查詢表包括發(fā)動(dòng)機(jī)速度輸入和總加油量輸入。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述權(quán)重因子的值在0和1的范圍內(nèi)變化，所述權(quán)重因子應(yīng)用至所述上限定量配給命令包括，按照公式limitcmd*fact0r，所述上限定量配給命令(limitcmd)與所述權(quán)重因子(factor)相乘，所述權(quán)重因子應(yīng)用至所述下限定量配給命令包括，按照公式feed-forwardcmd*(1-factor)，所述下限定量配給命令(feed-forwardcmd)與1和所述權(quán)重因子的差(1-factor)相乘。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述下限定量配給命令的計(jì)算包括一個(gè)基于已知排放規(guī)定的計(jì)算，而所述上限定量配給命令的計(jì)算包括一個(gè)基于最大允許氨漏失的計(jì)笪弁。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述最大允許氨漏失是大約25ppm或更低濃度。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述上限定量配給命令是根據(jù)在至少一個(gè)氨與N0X的比例區(qū)間內(nèi)的線性計(jì)算而產(chǎn)生的。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述上限定量配給命令是根據(jù)結(jié)果檢查過(guò)程而產(chǎn)生的，所述結(jié)果檢查過(guò)程構(gòu)造成用以檢查所述線性計(jì)算是否有效并選擇所述有效的線性計(jì)算結(jié)果作為所述上限定量配給命令。14.一種用于產(chǎn)生定量配給命令的方法，產(chǎn)生所述定量配給命令是用以引入還原劑至排氣系統(tǒng)中，所述方法包括計(jì)算下限定量配給命令，所述下限定量配給命令的計(jì)算包括一個(gè)基于所述排氣系統(tǒng)的最大允許N0X排放的計(jì)算；計(jì)算上限定量配給命令，所述上限定量配給命令的計(jì)算包括一個(gè)基于最大允許氨漏失的計(jì)算；產(chǎn)生權(quán)重因子，所述權(quán)重因子的計(jì)算包括一個(gè)基于檢測(cè)到的N0X輸出的計(jì)算；使用所述權(quán)重因子來(lái)處理所述下限和上限定量配給命令；以及根據(jù)所述處理過(guò)的下限和上限定量配給命令的計(jì)算產(chǎn)生最終定量配給命令，所述最終定量配給命令是一個(gè)位于所述下和上限定量配給命令的端值范圍內(nèi)的值。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中產(chǎn)生所述權(quán)重因子包括使用反饋控制模塊接收傳感器的輸出，使用所述傳感器的輸出來(lái)計(jì)算所述權(quán)重因子，并傳送所述權(quán)重因子至主控制器以使用所述權(quán)重因子處理所述下限和上限定量配給命令。16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中產(chǎn)生所述最終定量配給命令包括周期性地更新所述最終定量配給命令。17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中產(chǎn)生所述最終定量配給命令包括，當(dāng)所述傳感器失效或所述最終定量配給命令在一段時(shí)間內(nèi)未更新時(shí)，使用至少一個(gè)查詢表作為輸入來(lái)產(chǎn)生所述權(quán)重因子。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述查詢表包括發(fā)動(dòng)機(jī)速度輸入和總加油量輸入。19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述下限定量配給命令的計(jì)算包括一個(gè)基于已知排放規(guī)定的計(jì)算，而所述上限定量配給命令的計(jì)算包括一個(gè)基于最大允許氨漏失的計(jì)笪弁。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述最大允許氨漏失是大約25ppm或更低濃度。21.如權(quán)利要求14所述的方法，其中計(jì)算所述上限定量配給命令進(jìn)一步包括在至少一個(gè)氨與N0X的比例區(qū)間內(nèi)的線性計(jì)算。22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中線性計(jì)算進(jìn)一步包括檢查所述線性計(jì)算的假設(shè)前提的有效性，并選擇有效線性計(jì)算結(jié)果作為所述上限定量配給命令。23.一種選擇性催化還原排氣系統(tǒng)，包括選擇性催化還原裝置，包括入口和出口；至少一個(gè)傳感器，操作性地連接至所述選擇性催化還原裝置的出口，所述傳感器構(gòu)造成用以檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的N0X；控制器，與所述傳感器操作性地連接，所述控制器構(gòu)造成用以接收所述傳感器檢測(cè)到的N0X的輸出，所述控制器構(gòu)造成用以處理所述傳感器的輸出并產(chǎn)生最終定量配給命令，所述最終定量配給命令具有引入還原劑至所述排氣系統(tǒng)中的指令，所述最終定量配給命令包括下限定量配給命令、上限定量配給命令以及權(quán)重因子，所述權(quán)重因子構(gòu)造成用以應(yīng)用至所述下和上限定量配給命令，所述權(quán)重因子構(gòu)造成用以將所述下和上限定量配給命令轉(zhuǎn)換成所述最終定量配給命令的端值；以及定量配給器，操作性地連接至所述控制器并連接至所述選擇性催化還原裝置，所述定量配給器構(gòu)造成用以接收所述最終定量配給命令并構(gòu)造成用以根據(jù)所述最終定量配給命令將所述還原劑從所述選擇性催化還原裝置的入口引入所述排氣系統(tǒng)。全文摘要一種引入還原劑至排氣系統(tǒng)的裝置，其包括控制器。該控制器產(chǎn)生最終定量配給命令。該命令用作一個(gè)指令以釋放一定劑量還原劑至排氣系統(tǒng)中。該控制器包括產(chǎn)生權(quán)重因子的反饋控制模塊。該權(quán)重因子構(gòu)造成用以應(yīng)用至下限定量配給命令并構(gòu)造成用以應(yīng)用至上限定量配給命令，其中被該權(quán)重因子轉(zhuǎn)化的該下和上限定量配給命令被該控制器使用以產(chǎn)生該最終定量配給命令。文檔編號(hào)F01N3/00GK101981282SQ200980112392公開日2011年2月23日申請(qǐng)日期2009年1月12日優(yōu)先權(quán)日2008年1月23日發(fā)明者克萊德·西,哈基姆·歐古勒杰,R·麥克丹尼爾米奇,馬洪彬,齊寶華申請(qǐng)人:康明斯過(guò)濾Ip公司